Der Wert der Energie

Der Wert der Energie

Die Energie, die wir im Alltag verwenden, zum Transport, zum Erwärmen von Räumen oder für Licht,  muss zuerst aus anderen Energieformen, der s. g. Primärenergie in die uns nutzbaren Formen, also z. B. elektrische Energie umgewandelt werden. Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet, sondern nur umgewandelt werden. Alle Energieformen können ineinander umgewandelt werden und sind einander gleichwertig, d. h. eine bestimmte Menge Energie einer Form entspricht genau einer bestimmten Menge Energie einer anderen Form. Alle Energieformen lassen sich besonders leicht in Wärmeenergie umwandeln, diese aber stets nur unvollständig in andere Arten umgeformt werden. Energie geht nicht verloren, sie kann nur für uns entwertet werden, das heißt, sie geht über in für uns nicht nutzbare Formen, zum Beispiel: Wenn wir eine Glühbirne einschalten, geht ein großer Teil der aufgewendeten elektrischen Energie in Wärmeenergie über, die dann ungenutzt entweicht.

Der Gebrauchswert der Energie ist umso größer, je vollständiger sie sich in die gewünschte Nutzenergie umwandeln lässt.

Auch ein Kraftwerk, egal welcher Art, wandelt nur eine Energieform in die andere um, z. B. Sonnenenergie in für uns nutzbare elektrische Energie.

Energieverschwendung:

Im Durchschnitt verrichtet ein Mensch täglich Arbeit im Wert von 0,5 kWh. Dafür benötigt er ca. 4 kWh an Nahrung. Zusätzlich verbraucht er noch ungefähr 50 kWh pro Tag für Industrie, Haushalt und Verkehr.

Der Pro-Kopf-Verbrauch von Energie hängt vor allem vom Entwicklungsstand in einem Land ab: Nordamerika und Westeuropa verbrauchen mit einem Anteil von 15% an der Weltbevölkerung z. B. 45% der Energie, während Australien, Japan, Indien und Indochina mit einem Bevölkerungsanteil von 36% nur 14% der Energie benötigen.

Energiequellen:

Die wichtigsten Energiequellen, die wir zur Zeit nützen, sind Erdöl, Kohle und Erdgas. Kleinere Anteile beziehen wir noch aus Atom- und Wasserkraft.

Das bedeutet aber, das wir unseren Energieaufwand vor allem aus begrenzten Quellen decken. So wird es für unsere Gesellschaft immer wichtiger, erneuerbare Energieformen in unsere Energiewirtschaft miteinzubeziehen, was besonders bei den zwei großen Energiekrisen in den Jahren 1973 und 1979, die von erdölfördernden Staaten ausgelöst wurden, besonders deutlich wurde.

Erneuerbare Energieformen:

E. E. haben den großen Vorteil der praktischen Unerschöpflichkeit, dafür ergeben sich für uns Schwierigkeiten in der Beschaffung.

Sonnenenergie:

Durch die Sonne werden der Erde pro Jahr 8x10²³ J zugeführt. Die Sonnenenergie regelt unseren Wasser-, Wetter- und Lebenskreislauf. Nur ein winziger Bruchteil dieser Energie wird jedoch zur Zeit in Form von Wasserkraft, Windkraft, Bioenergie und Solarzellen genutzt. Das große Problem der Nutzung dieser Energieform liegt im Transport. Die Erzeugung von elektrischer Energie ist wegen der hohen Kosten nur bei Einzelverbrauchern möglich. Die Sonnenenergie kann mit Hilfe von Sonnenkraftwerken (mit Sonnenkollektoren oder Solarzellen), Sonnenofen (Spiegelanordnung zur Erzeugung sehr hoher Temperaturen), Sonnenkollektoren (Rohranordnugen, die SE absorbieren und an Wärmespeicher weiterleiten) und Solarzellen (dünne Siliciumplatten, die auch zur Energielieferung für Raumflugkörper benutzt werden) umgewandelt werden.

Windenergie:

WE entsteht durch Ausgleichsströmung von Luftdruckunterschieden, die ihrerseits infolge der unterschiedlichen Erwärmung der Erdoberfläche zu Stande kommen. Bereits im 19. Jahrhundert wurden viele Pumpanlagen durch Windräder angetrieben. Heute wird in Windkraftwerken Windströmung ausgenützt. An Stelle von Windmühlen werden bei Neuanlagen Windturbinen auf hohen Stahlgerüsten verwendet. Einer intensiven Nutzung dieser Energieform stehen jedoch hohe Kosten bei unregelmäßiger Energiebereitstellung entgegen.

Wasserkraft:

Speicherkraftwerke mit großem Gefälle (Hochdruckkraftwerke und Niederkraftwerke) und Laufkraftwerke an großen Flüssen erlauben eine indirekte Nutzung der Sonnenenergie. Die Gesamtkapazität wird derzeit aber erst zu 10% genutzt. Auch Gezeitenkräfte können in Gezeitenkraftwerken genutzt werden. Vor der Errichtung solcher Kraftwerke muss erst der wirtschaftliche Nutzen der ökologischen Belastung gegenübergestellt werden.

Bioenergie:

Die Bioenergie ist eine indirekte Nutzung der Sonnenenergie durch Verbrennung von Stroh, Rinde oder Biogas, ein Gas, das bei der Zersetzung von Biomasse entsteht. Dabei entsteht jedoch eine hohe ökologische Belastung, erstens, da durch die Verbrennung CO2 freigesetzt wird, zweitens da durch die Abholzung von Bäumen zu Heizungszwecken der Bestand des Waldes gefährdet wird.

Geothermische Energie:

Die Temperatur des Gesteins nimmt in Richtung Erdmittelpunkt um ca. 1°C pro 100m zu und erreicht dort 4500°C. An einigen Stellen der Erde reichen so heiße Schichten bis knapp unter die Erdoberfläche, wo dann heiße Stellen und Dampf genutzt werden können.