Woher die Energie kommt und wofür wir sie einsetzen
Energie im Alltag
Überleg mal, was so im Laufe eines Tages mit dem Thema Energie zu tun hat.
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Nun lass uns mal schauen, wofür wir Energie so einsetzen. Folgen wir nochmal einem normalen Tagesablauf. Der Wecker klingelt – dabei verwendet er Strom als elektrische Energie und wandelt sie in Schall um. Die Töne, die der Wecker von sich gibt, sind ja Schallwellen, die die Luft bewegen. Es handelt sich also um Bewegungsenergie. Du stehst auf und schaltest das Licht an – hierfür nutzt du Strom, der in einer LED-Leuchte Licht, also Strahlungsenergie erzeugt. Vielleicht checkst du dann erstmal deine Nachrichten – natürlich mithilfe der elektrischen Energie des Handyakkus. Anschließend gehst du duschen – meist wurde dabei das Wasser durch die Verbrennung von Gas oder Öl oder auch durch Strom erwärmt. Aber selbst kaltes Wasser fließt nicht von alleine, es kann nur mithilfe großer Pumpen aus dem Duschkopf sprudeln! Dein mit Wärmeenergie gebackenes Brötchen oder Brot liefert dir dann gemeinsam mit Marmelade oder Käse – genauso übrigens wie ein gesundes Müsli – chemische Energie für den Tag, zumindest aber bis zur großen Pause. Es folgt der Weg zur Schule – sagen wir diesmal mit dem Bus. Hierbei wird chemische Energie aus Kraftstoff in Bewegungsenergie umgesetzt.
Heizung
In Privathaushalten wird ein Großteil der Energie für Wärme verwendet.
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K.-A.
Weiter brauchen wir solch einen Tag gar nicht zu beschreiben. Es dürfte klar geworden sein, welch zentrale Rolle Energie in verschiedenen Formen in unserem Leben spielt! Und das gilt nicht nur für dich, sondern für das ganze Land, ja für die ganze Welt. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erfassen regelmäßig, wie viel Energie in Deutschland für welche Zwecke eingesetzt wird. Dabei kann man drei Bereiche unterscheiden: Privathaushalte, Industrie und Verkehr. Ganz allgemein lässt sich sagen, dass sie ungefähr jeweils ein Drittel der gesamten Energienutzung ausmachen. Hier aus den vielen Statistiken nur mal einige interessante Fakten: In Privathaushalten – also in Häusern und Wohnungen – wird Energie hauptsächlich für Raumwärme verwendet. Etwa 70 % der Energie, die wir zum Wohnen nutzen, brauchen wir also zum Heizen. Der Rest verteilt sich auf den Strom (Beleuchtung, Haushaltsgeräte wie Kühlschrank, Waschmaschine usw.) und das warme Wasser (damit die Dusche nicht eiskalt ist, sondern angenehm warm, ist ja auch Energie nötig). In der Industrie wird dagegen vor allem Strom benötigt, damit die unterschiedlichsten Maschinen laufen. Und im Verkehr kommt immer noch 90% der Energie aus Mineralöl, also Benzin und Diesel, und nur ein kleiner Teil aus Strom, den E-Autos „tanken“.
Und damit sind wir schon bei der wichtigen Frage: Woher stammt all die Energie, die wir täglich umwandeln und nutzen? Denn wir alle wissen: Manche Energiequellen sind umweltfreundlicher als andere. Schauen wir uns nur mal den Strom an: Da hat sich der Energiemix in den letzten Jahren stark auf erneuerbare Energien verlagert. Inzwischen machen erneuerbare Energien – also Solarenergie und vor allem Windkraft – beim Strom mehr als 50 % aus. Kohlekraftwerke liefern aber immer noch etwa ein Viertel des Stroms.
Damit du verstehst, wie Kraftwerke überhaupt Strom erzeugen, hier eine Grafik:
So funktioniert ein thermisches Kraftwerk
Durch Wärmezufuhr (zum Beispiel durch Verbrennung von Kohle oder auch durch Sonnenwärme) wird Wasser verdampft. Der Dampf treibt mit seinem hohen Druck eine Turbine an, bevor er wieder verflüssigt wird und erneut in den Kreislauf kommt. Die Kraft der Turbine treibt einen Generator an, der wie ein Fahrrad-Dynamo Strom erzeugt. Die Kunst besteht darin, aus der zugeführten Wärme möglichst viel Strom zu gewinnen.
Das Bild zeigt dir, wie ein Kraftwerk funktioniert – und zwar eines, in dem hohe Temperaturen am Anfang des Prozesses stehen. Es geht also nicht um eine Windkraftanlage, sondern um ein Kraftwerk, in dem beispielsweise Kohle verbrannt wird. Dadurch werden hohe Temperaturen erzeugt, um Wasser verdampfen zu lassen. Der Dampf treibt mit seinem hohen Druck eine Turbine an und die Turbine treibt wiederum einen Generator an, der (so ähnlich wie ein Fahrrad-Dynamo) schließlich den Strom erzeugt. Die Kunst besteht darin, aus der zugeführten Wärme möglichst viel Strom zu gewinnen. Und es kommt natürlich darauf an, dass das umweltfreundlich geschieht. Bei der Verbrennung von Kohle oder Erdgas (und auch Öl) entstehen schädliche Abgase. Wenn man aber zum Beispiel die Sonnenwärme nutzt, um die hohen Temperaturen zu erzeugen, passiert das nicht.
