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basisEnergie  – grundlegende Themen verständlich erklärt

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Die ursprüngliche Energiequelle für die Wasserkraft ist eingestrahlte Sonnenenergie, die durch Verdunstung von Oberflächenwasser den globalen Wasserkreislauf in Gang hält. Die kinetische und potenzielle Energie von Wasser kann in Wasserkraftwerken in elektrische Energie umgewandelt werden.
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Kleiner Einstieg in die Physik
basisEnergie Nr. 15
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Was ist Energie?

Mit Energie gehen wir täglich um. Energie wird „erzeugt“, umgewandelt, transportiert, gespeichert und „verbraucht“. Ohne Energie geht in unserem Alltag nichts. Aber wissen wir so genau, was Energie eigentlich ist?

Menschen nutzen Energie in vielfältiger Weise, für warme Wohnungen und helle Räume oder den Transport und die Produktion von Gütern. Jede Aktivität ist mit dem Umsatz von Energie verbunden. Die verschiedenen Erscheinungsformen von Energie sind uns daher aus dem Alltag wohl vertraut: Die Wärme des Feuers, das Licht der Sonne, die Bewegung des Windes. Dabei kann man „Energie“ selbst nicht sehen, hören, schmecken, riechen oder fühlen. Wenn wir einen Blitz sehen oder in der Sauna schwitzen, dann erleben wir Energie. Das, was hinter diesen verschiedenen Erscheinungsformen steckt, nennen wir Energie. Aber was ist nun Energie?

Für die Physik ist „Energie“ einer ihrer zentralen Begriffe. Physikalisch betrachtet ist Energie die Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Wenn ein Auto durch einen Motor angetrieben wird, dann wird mechanische Arbeit verrichtet. Die Arbeit leistet ein Verbrennungsmotor. Im Zylinder wird ein Benzin- Luftgemisch verbrannt. Die dabei entstehenden Abgase haben ein größeres Volumen. Der Druck steigt und kann in Bewegungsenergie umgesetzt werden. Chemische Energie wird in Bewegungsenergie umgewandelt.

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Die Energieformen sind zumindest zum Teil ineinander überführbar: Aus chemischer Energie wird im Verbrennungsmotor Bewegungsenergie, aus Sonnenlicht wird in der Photovoltaikanlage elektrischer Strom. Energie kann von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden, sie kann gespeichert und transportiert werden. Und dennoch ist sie kein Stoff. Als Wärme ist die Energie die ungeordnete Bewegung molekularer Teilchen, als elektrischer Strom die gerichtete Bewegung geladener Teilchen, als Strahlung elektromagnetische Wellen. Man kann Energie weder erzeugen noch verbrauchen, nur eine Energieform in eine andere überführen. In der Summe bleibt die Energiemenge gleich.

Genauer betrachtet ist das, was wir „Energieverbrauch“ nennen, die Entwertung von Energie. Der Nutzwert der Energie kann durch Umwandlung und Transport abnehmen. Die im Erdgas gebundene chemische Energie wird beim Verbrennen in Wärme für die Beheizung eines Hauses umgesetzt. Wenn Wärme an die Umgebung abgegeben ist, ist sie nicht mehr nützlich, sie ist entwertet – wir sagen „verbraucht“.

 

 

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