Strom-Lexikon

Ideale Energieausnutzung - gibt's das?

Der griechische Buchstabe Eta bezeichnet in der Physik den Wirkungsgrad und damit das Maß der Energieausnutzung. Der technisch-wirtschaftliche Fortschritt ermöglicht es, mit immer weniger Energieeinsatz einen gleichen oder gar größeren Nutzen für den Menschen zu erreichen.

Wenn es z.B. gelingt, ein auf 100 km nur drei Liter Treibstoff verbrauchendes Auto zu entwickeln, das die gleichen Leistungen erbringt wie heute ein Sechsliterfahrzeug, dann ist damit infolge technischen Fortschritts der Wirkungsgrad Eta verdoppelt worden.

Im naturwissenschaftlich-technischen Sinne ist Eta wertneutral. Demgegenüber ist "Eta" - das Symbol für Energievernunft - eindeutig positiv belegt. Es steht für das dynamische Streben nach einer stetigen Erhöhung des Wirkungsgrades, um mit einem "vernünftigen", das heißt möglichst rationellen Energieeinsatz die erstrebte Wirkung zu erzielen.

Eta, im Sinne von Energievernunft, bedingt heute auch, dass die Ziele des Umweltschutzes gebührende Berücksichtigung finden müssen. Und weiterhin muss Eta gewährleisten, dass der Einsatz der verschiedenen Energien zu jedem Zeitpunkt in der Weise optimiert wird, dass eine zuverlässige und dauerhaft preisgünstige Energieversorgung der Haushaltskunden wie auch der Wirtschaft zugunsten des "Standorts Deutschland" gesichert ist.

Welche Kraftwerke versorgen uns mit Strom?

Es gibt unterschiedliche Wärmekraftwerke: Kohlekraftwerke, Kernkraftwerke, Block(heiz)kraftwerke und geothermische Kraftwerke.

Was all diese Anlagen verbindet, ist das physikalische Prinzip der Umwandlung von Wärme in Strom. Eine Wärmekraftmaschine bildet das Herzstück der Energieumwandlung. Sie liefert die notwendige Drehbewegung für den Generator. Solche Wärmekraftmaschinen sind zum Beispiel die Dampfmaschine, die Dampfturbine, die Gasturbine, der Verbrennungsmotor, die Heißluftmaschine oder der Stirling-Motor.

Je nach Art der eingesetzten Wärmekraftmaschinen unterscheidet man Dampfkraftwerke (Antrieb des Generators durch Dampfturbine), Gasturbinenkraftwerke (Antrieb des Generators durch Gasturbine), Kombikraftwerke (Antrieb der Generatoren durch Gas- und Dampfturbine) sowie Block(heiz)kraftwerke (Antrieb des Generators durch Verbrennungsmotor).

Strom aus Wasser- und Sauerstoff

Brennstoffzellen erzeugen Strom aus Wasserstoff und Sauerstoff, wobei in unterschiedlichem Ausmaß auch Wärme und als "Abfallprodukt" Wasser entstehen.

Wie Batterien und Akkumulatoren gehören sie zu den elektrochemischen Energiewandlern, die man auch als "galvanische Elemente" bezeichnet. Der Energievorrat, aus dem sie den Strom erzeugen, wird nicht in der Zelle gespeichert, sondern kontinuierlich von außen zugeführt.Dies geschieht nur unter Zufuhr von Wasserstoff und Sauerstoff.

Die ersten praktisch nutzbaren Brennstoffzellen wurden für den Einsatz in U-Booten und Raumfahrzeugen entwickelt. Bei den Mondlandungen im Rahmen des Apollo-Programms deckten Brennstoffzellen den Strombedarf des Raumschiffs und lieferten zugleich das Trinkwasser für die Astronauten.

Heute arbeitet man daran, Brennstoffzellen als Energielieferanten für Elektroautos oder als Kraftwerke für die Stromversorgung einzusetzen.

Welche Alternativen zum Strom gibt es?

Die Sonnenstrahlen und die Kraft der Gezeiten stehen uns als unerschöpfliche Energiequellen zur Verfügung. Sie sparen fossile Rohstoffe ein, stellen umweltschonend Strom bereit und können schwer zugängliche Gebiete mit Energie versorgen.

Die Sonnenenergie ist die größte Energiequelle der Erde. Fast jede Energieform, die der Mensch heute nutzt, ist aus der Umwandlung und Speicherung der Sonnenenergie entstanden. Sowohl die fossilen Energieträger, wie Öl, Gas oder Kohle, als auch die regenerativen Energien, wie Wind- oder Wasserkraft, sind Folgen der Sonnenenergie.

Die Sonnenstrahlen versorgen Gebäude passiv mit Licht und Wärme. Moderne Solarkollektoren stellen warmes Wasser für den Haushalt bereit. Photovoltaikzellen erzeugen Strom und versorgen kleine Anlagen wirtschaftlich mit elektrischer Energie. Großtechnisch wird Strom mit Photovoltaikkraftwerken und Solarfarmen produziert.
Als Folge der Sonneneinstrahlung auf die Atmosphäre entsteht Wind.
Die Sonne liefert Energie für die Photosynthese zum Wachstum der Pflanzen, und es entsteht Biomasse und Biogas.