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Nur 2-3 Prozent der ursprünglich eingesetzten Primärenergie werden bei der klassischen Glühbirne als Licht genutzt. Die Energiesparlampe hat bei gleicher elektrischer Leistung eine um den Faktor 5 höhere Lichtausbeute. * Moderne GuD-Kraftwerke haben Wirkungsgrade von über 50 Prozent.
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Endenergie ist direkt nutzbare Energie wie Benzin oder Strom. Endenergie wird durch Umwandlung von Primärenergie bereitgestellt – aus Erdöl wird Benzin gewonnen, mit Kohle wird Strom erzeugt.
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Umwandlung der Energie

Als Endenergie bezeichnet man die Energie, die man als Verbraucher direkt nutzt – also in Form der Energieträger Heizöl, Benzin oder Strom. Endenergie wird durch Umwandlung von Primärenergie bereitgestellt. Aus Erdöl wird in der Raffinerie Heizöl und Benzin, aus Kohle oder Erdgas wird elektrischer Strom. Primärenergie muss aufbereitet werden, um die Energie beispielsweise wie Strom zum Endverbraucher transportieren zu können. Bei der Umwandlung geht ein Teil der Energie ungenutzt verloren. Beispielsweise braucht man heute im Schnitt für die Erzeugung einer Kilowattstunde elektrischen Stroms etwa drei Kilowattstunden Primärenergie (Kohle, Erdöl).

Die Endenergie Strom ist teure und hochwertige Energie, aber auch umweltbelastend bei der Bereitstellung aus fossilen Energieträgern. Aus der Endenergie Strom wird die Nutzenergie Licht, wenn der Lichtschalter betätigt wird. Konventionelle Glühbirnen setzen nur 5% des Stroms in Licht um. D. h. als Licht werden am Ende nur 2-4% der ursprünglichen Primärenergie genutzt – der Rest verpufft als Wärme (Abb. 9). Jede Maschine arbeitet mit Energieverlust, d.h. sie nimmt mehr Energie auf, als sie an nutzbarer Energie abgibt. Ein Teil der Verluste bei der Energieumwandlung kann unvermeidlich sein („Exergie“, siehe unten). Ein großer Teil der Verluste ist jedoch auf Effekte wie unerwünschte Reibung und Wärmeentwicklung durch elektrischen Widerstand zurückzuführen.

Ziel der Energieforschung ist es, durch effizientere Technik die gleiche Energiedienstleistung bei geringerem Energieaufwand zu erreichen. Der Wirkungsgrad kennzeichnet die Effizienz der Umwandlung. Er beschreibt das Verhältnis von nutzbarer Energie zur aufgewandten Energie. Der Wirkungsgrad ist stets kleiner als 1. Ein Elektromotor wandelt beispielsweise den Strom nicht nur in nutzbare Bewegungsenergie, sondern zu einem kleinen Teil auch in Wärmeenergie um – der Motor erwärmt sich. Bei großen Elektromotoren liegt der Wirkungsgrad z.B. zwischen 0,7 und 0,95.

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