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Energie ganz einfach Was ist eine Kilowattstunde? Wenn wir leichtfertig von "Energieverbrauch" sprechen, sträuben sich den Physikern die Nackenhaare. Denn tatsächlich kann man Energie nicht wirklich verbrauchen, sie verschwindet nie, man kann sie nur umwandeln. Endstation ist meist eine allgegenwärtige Form von Energie, die Wärme. In jeder Substanz, die wärmer ist als der absolute Nullpunkt (-273,15 °C = 0 Kelvin), steckt Energie. Welche Energieformen es gibt, und mit welchen Methoden sie sich direkt ineinander umwandeln lassen, haben wir in einem Kasten zusammengestellt. Weil es so viele Erscheinungsformen von Energie gibt, existieren auch mehrere Energieeinheiten. Ein großer Vorteil des Internationalen Einheitensystems (SI) ist, dass sich alle Energieeinheiten einfach ineinander umrechnen lassen: Der Energiegehalt eines Brötchens (gemessen in Joule) lässt sich so direkt mit dem Energieverbrauch für 10 Stockwerke Treppensteigen (gemessen in Newtonmeter) oder dem Stromverbrauch des Aufzugs (gemessen in Kilowattstunden) vergleichen. "Joule": Einheit für Energie, Arbeit, Wärmemenge "Watt": Einheit für Leistung, Energiestrom, Wärmestrom 1 Joule = 1 Wattsekunde = 1 Newtonmeter oder: 3600 kJ = 1 kWh Hartnäckig halten sich einige nicht SI-konforme Einheiten: die umgangssprachliche " Kalorie" meint die Kilokalorie (1 kcal = 4,1868 kJ = Wärmemenge, um 1 l Wasser um 1 °C zu erwärmen = Energiegehalt von 0,1 g Rohöl). Die Leistung unserer Automotoren messen wir gern in PS (1 PS = 735 W, 1 kW=1,36 PS). Und der Primärenergieverbrauch wird oft in t SKE angegeben, also in Tonnen Steinkohleeinheiten (1 t SKE = 1000 kg SKE = 29 MJ = 8141 kWh). Welche Energieträger gibt es? Wichtigste Energiequelle ist die Sonne. Ohne sie gäbe es kein Leben auf unserem Planeten. Und auch nicht unsere wichtigsten fossilen Energieträger: Öl, Kohle, Gas. Sie sind nämlich - der Name sagt's schon - Energieträger, die in Millionen von Jahren aus der Pflanzenwelt des Tertiär (Braunkohle, 10 Mio. Jahre alt) bzw. der des Oberkarbons (Steinkohle, 300 Mio. Jahre alt) entstanden sind. Unser Energiehunger ist so groß, dass die Menschen heute jeden Tag zum Beispiel mehr Erdöl verbrauchen, als sich in 1000 Jahren gebildet hat. Natürlich gibt es neben den fossilen noch eine Reihe anderer Energieträger, also Stoffe, die es uns erlauben, Energie zu speichern oder zu transportieren: Strom etwa ist ein ganz edler Energieträger. Hinzurechnen muss man aber auch gespeicherte Lageenergie, Federspannungen oder chemisch gebundene Energie. Mechanische Energie Turbine Stirling-Motor Tribolumineszenz- Kristalle Generator (90) chem. Reaktion unter Druck Thermische Energie Stirling-Motor (15) Dampfmaschine Wärmepumpe Glühende Körper Thermoelement endotherme chem. Reaktion Lichtenergie Radiometer (Lichtmühle) Sonnenkollektor Lumineszenz- Kristalle Solarzelle (10) Photosynthese (2) Elektrische Energie Elektromotor (90) Tauchsieder (98) Glühlampe (5) Akkumulator Elektrolyse (70) Chemische Energie Ottomotor (30) exotherme chem. Reaktion Kerzenflamme Leuchtkäfer Batterie Brennstoffzelle (50) chem. Reaktion   Mechanische Energie Thermische Energie Lichtenergie Elektrische Energie Chemische Energie Die EDU-Matrix nennt Beispiele, wie eine Energieart direkt in eine andere umgewandelt werden kann. Keine der Umwandlungen ist verlustfrei. Die Zahlen in Klammern geben typische Wirkungsgrade in Prozent an. Eine Glühlampe macht aus viel Strom nur wenig Licht, die Ausbeute beträgt rund 5 Prozent. Dagegen kann ein Tauchsieder elektrische Energie nahezu vollständig in Wärme umwandeln (Quelle: NiU-PC, Heft 6/1983, S. 191 ff., ergänzt) Warum ist Strom so wertvoll? So ganz falsch ist es natürlich nicht, von "Energieverbrauch" zu sprechen. Denn die verschiedenen Erscheinungsformen von Energie sind verschieden universell nutzbar. Dies wird sofort deutlich, wenn Sie die Energie- Matrix genauer anschauen. Strom ist ein wahres Multitalent. Das ist bei Wärme ganz anders. Wer damit mehr anfangen will als Heizen, muss komplizierte Maschinen einsetzen. Die verschiedenen Energiearten haben also eine unterschiedliche Wertigkeit, die sich übrigens auch im Preis ausdrückt. Eine Kilowattstunde Strom ist etwa fünfmal teurer als eine Kilowattstunde Wärme. Wenn wir von Energieverbrauch sprechen, meinen wir, dass wir Energie höherer Wertigkeit in solche niederer Wertigkeit umwandeln, also zum Beispiel mit dem Heizlüfter aus edlem Strom lausige Wärme machen. Das Multitalent Strom ist in der Regel zum Heizen viel zu schade, das wird leider oft vergessen. Martin Dreifert

	2001 Westdeutscher Rundfunk	Sendedatum: 30.1.2001