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Redaktionsbüro Wissenschaftsjahr 2010 –
Die Zukunft der Energie

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Energie von A-Z

Wichtige Begriffe aus der Welt der Energie – knapp erklärt.

Methan

Methan

Methan ist ein farb- und geruchsloses, brennbares Gas. Es entsteht bei der Zersetzung organischer Stoffe durch Gärung und zählt zu den natürlichen Treibhausgasen. In der Natur entsteht es in Sümpfen, auf Nassreisfeldern und in den Mägen von Kühen, insbesondere in der Massenviehhaltung. Dort produziert eine einzige Milchkuh jeden Tag 235 Liter Methangas. Methan ist aber nicht nur schädlich. Wegen seiner guten Brennbarkeit wird Methan in der Stromgewinnung und für den Antrieb von Fahrzeugmotoren genutzt. Zukunftsträchtig ist die Verwendung von Methan als Energiespeicher. Bei der Verbrennung wird Methan einfach zu Kohlendioxid und Wasser.

NawaRo

NawaRo

Hat sich hier jemand vertippt? Was haben Indianer mit Energie zu tun? Der Begriff NawaRo klingt zwar ähnlich wie der nordamerikanische Indianerstamm Navajo (sprich: nah-wa-ho), steht allerdings für Nachwachsende Rohstoffe. Darunter wird land- und forstwirtschaftlich erzeugte Biomasse (-> verlinken) zusammengefasst, die zur Energieerzeugung oder als Werkstoff genutzt wird. Die Energie aus NawaRo ist erneuerbare Energie, weil die Rohstoffe theoretisch unendlich oft nachwachsen können. Sie wuchsen im Jahr 2009 auf rund zwei Millionen Hektar in Deutschland, was knapp 17 Prozent der gesamten Ackerflächen entspricht. Zusätzlich liefern die 11,1 Millionen Hektar Wald – ein Drittel der bundesdeutschen Fläche – Holz für Industrie und Energieversorgung.

Nutzungsgrad

Nutzungsgrad

Der Nutzungsgrad gibt an, wie viel von der in einem Energieträger gespeicherten Energie auch tatsächlich genutzt werden kann. Im Unterschied zum Wirkungsgrad, der nur für einen Moment gemessen wird, wird der Nutzungsgrad über einen längeren Zeitraum ermittelt. Was zu großen Unterschieden führt: Ein Ölheizkessel zum Beispiel hat einen Wirkungsgrad von 85 Prozent – so viel holt er an Wärme aus dem Heizöl heraus, wenn er auf vollen Touren läuft. Im realen Betrieb über einen ganzen Winter erreicht er aber vielleicht nur einen Nutzungsgrad von 60 Prozent, weil er morgens noch kalt ist, dann tagsüber nur auf halben Temperaturen läuft und erst abends auf Volllast.

Ökobilanz

Ökobilanz

In einer Ökobilanz wird aufgeführt, wie sich ein Produkt von der Herstellung bis zur Entsorgung auf die Umwelt auswirkt. Man berechnet also, woher zum Beispiel die benötigten Rohstoffe kommen, welche Luftbelastung bei der Herstellung entstanden ist, wieviel Energie man braucht, um das Produkt zu betreiben und wie der entstehende Abfall sich auf die Umwelt auswirkt. Die Ökobilanz dient als objektive Größe, um verschiedene Produkte miteinander zu vergleichen.

Offshore- und Onshore-Windenergie

Offshore- und Onshore-Windenergie

Es gibt zwei Arten der Windenergienutzung: Onshore (an Land), sowie Offshore (im Meer). Onshore-Windanlagen prägen vor allem auf dem flachen Land heute das Landschaftsbild, meistens da, wo viel Wind weht. Eine neuere Variante der Windenergienutzung ist es, Energieparks Offshore zu bauen, also vor der Küste im Meer. Dort weht der Wind stärker und stetiger als auf Land. Dafür müssen die Anlagen allerdings auch besser vor Umwelteinflüssen geschützt werden. Bis zum Jahr 2020 sollen deutsche Offshore-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 10 Gigawatt entstehen: ungefähr so viel wie sieben Kernkraftwerke.

Perpetuum mobile

Perpetuum mobile

Wäre es nicht schön, wenn es eine Maschine gäbe, die unendlich viel Energie liefert? Und das aus eigenem Antrieb? Nicht erst seit Strom- und Gaspreise steigen, tüfteln Menschen an solch einem Supergerät, einem Perpetuum mobile. Der Begriff leitet sich aus dem Lateinischen ab und bedeutet so viel wie „das sich ständig Bewegende“. Einmal in Gang gesetzt, soll das Perpetuum mobile ganz von allein immer weiter laufen und dabei fortwährend Arbeit verrichten. Schon Leonardo da Vinci fertigte im 15. Jahrhundert verschiedene Skizzen und Modelle an. Dass es weder dem Universalgenie noch sonst jemanden je gelang, ein Perpetuum Mobile zu bauen, liegt an den Gesetzen der Physik. Zumindest in unserer Welt widerspräche die Wundermaschine dem Energieerhaltungssatz. Was manche Tüftler nicht abschreckt, trotzdem weiterzusuchen...

Primärenergie

Primärenergie

Primärenergie ist alle nutzbare, noch nicht in Strom, Wärme, Kraftstoff oder sonstwie umgewandelte Energie, die in der Regel natürlich zur Verfügung steht. Also etwa die Energie von fossilen Brennstoffen (Erdgas, Erdöl und Steinkohle), die erneuerbaren Energien (Sonne, Wind, Wasser), aber auch die Kernenergie. Unterschieden wird von der Primärenergie die Endenergie; das ist das, was beim Verbraucher nachher ankommt. Ganz platt formuliert: Primärenergie ist das, was in unsere Energieversorgung reingesteckt wird, Endenergie ist das, was dabei rauskommt.

Quasare

Quasare

Quasare sind besonders bemerkenswerte Objekte der astronomischen Forschung: Sie haben eine extreme Leuchtkraft, schleudern also völlig unvorstellbare Energiemengen ins Universum. Die leuchtkräftigsten Quasare strahlen eine Energie ab, die der von einhundert Billionen Sonnen entspricht und damit die unserer Milchstraße insgesamt weit übertrifft. Woher die Quasare ihre Energie haben, ist umstritten; klar ist aber, dass die Kernfusion, die im Inneren unserer Sonne abläuft, so viel Energie nicht bereitstellen kann. Quasare sind auch deshalb so faszinierend, weil sie Millionen bis Milliarden Lichtjahre von uns entfernt sind. Das bedeutet, dass das Licht, das uns heute aus den Quasaren erreicht, aus den Anfangszeiten des Universums stammt.

Regenerative Energien

Regenerative Energien

Regenerative oder Erneuerbare Energien werden von der Natur immer wieder zur Verfügung gestellt und sind deshalb so gut wie unerschöpflich vorhanden. Streng genommen gehören nur die Sonnenenergie, die Gezeitenenergie (also die Energie, die durch Ebbe und Flut entsteht) sowie die Erdwärme zu den regenerativen Energien. Wind- und Wasserenergie oder die Energie aus Biomasse sind „nur“ indirekte Formen von Sonnenenergie. Die Gezeitenenergie verdanken wir der Anziehungskraft des Mondes, die Erdwärme speist sich aus der Energie, die seit seiner Entstehung im Kern unseres Planetens gespeichert ist.

Energie im Zoom

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Von Atom bis Universum. Eine Reise durch die Energieforschung.

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