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Energie von A-Z

Arbeitszahl

Die Arbeitszahl (oder Jahresarbeitszahl) wird zur Beschreibung der Energieeffizienz von Wärmepumpen verwendet. In der üblichen Definition wird die Jahresarbeitszahl als Quotient aus Wärmeabgabe und aufgenommener elektrischer Energie bei Betrieb im optimalen Betriebspunkt angegeben. Diese Definition entspricht weitestgehend der des Wirkungsgrads.

Anlagenaufwandszahl

Die Anlagen-Aufwandszahl (ep) gibt das Verhältnis zwischen Aufwand und Nutzen einer Heizungsanlage wieder. Im Gegensatz zum Nutzungs- und Wirkungsgrad wird die Aufwandszahl anhand der gesamten aufgewendeten Energie einer Anlage auch außerhalb ihrer Systemgrenzen berechnet. Die Aufwandszahl stellt also den Faktor dar, um den der Aufwand einer Anlage größer ist als ihr Nutzen.

Generell gilt: Je mehr Umwandlungen eine bestimmte Energiemenge vor ihrer eigentlichen Nutzung durchläuft, desto größer ist der Aufwand sie bereitzustellen. Sie berücksichtigt die Art der eingesetzten Brennstoffe, den Einsatz regenerativer Energiequellen, die Verluste der Wärmeerzeuger und der Verteilung und der benötigten Hilfsenergie (Lüftung, Pumpen, etc.). Eine niedrige Anlagenaufwandszahl deutet auf eine effiziente Energienutzung hin.

BHKW

Ein Blockheizkraftwerk (kurz: BHKW) ist eine Kraftwerksanlage für Anwendungszwecke in Häusern, Gebäuden oder Wohngebieten. BHKWs verfügen über eine Leistung zwischen 5kW und 5MW und erzeugen sowohl Strom als auch nutzbare Wärme zu Heizzwecken. Kleinere Anlagen mit einer Leistung unter 15kW werden auch als Mikro-KWK bezeichnet. Die meisten BHKWs werden mit Erdgas betrieben, wobei auch Varianten mit Heizöl, Biodiesel und Biogas gebräuchlich sind. Sie zeichnen sich durch einen sehr hohen Wirkungsgrad von bis zu 90% aus.

Biomasse

Als Biomasse werden alle organischen Stoffe bezeichnet, die als Nebenprodukte in Haushalten, Industrie und Gewerbe anfallen bzw. alle pflanzlichen Stoffe, die bei der Land- und Forstwirtschaft zur energetischen Nutzung angebaut werden. Die Biomasse gehört zu den Erneuerbaren Energien und trägt hier einen bedeutenden Teil zur Strom und Wärmeversorgung bei. Zu den Kraftstoffen, die aus Biomasse hergestellt werden können, zählen Biodiesel, Bio-Ethanol, Biowasserstoff, Kompogas und Pöl (Pflanzenöl).

Biogas

Feuchte pflanzliche und tierische Rückstände können dazu genutzt werden, Biogas zu erzeugen. Diese Abfälle werden nach einer Zerkleinerung in einen Faulbehälter eingebracht. Dort bildet sich unter Luftabschluss ein Gasgemisch, das im Allgemeinen zwischen 50 und 65 Prozent Methan enthält. Dieses kann dann z. B. in Verbrennungsmotoren von Blockheizkraftwerken genutzt werden. Aus Biomasse kann über verschiedene Umwandlungsprozesse auch Wasserstoff erzeugt werden, der dann für den Betrieb einer Brennstoffzelle verwendet werden kann.

Brennwerttechnik

Unter Brennwerttechnik versteht man den Einsatz einer Technik, die den in den Abgasen enthaltenen Wasserdampf, der bei der Verbrennung entsteht, kondensieren und somit die Verdampfungsenergie zur Wärmebereitstellung nutzen. Dazu müssen die Temperaturen im Heizkreis jedoch ausreichend niedrig sein. Durch die Brennwerttechnik lassen sich in modernen Gas- und Ölbrennwertkesseln 11% bzw. 6% des Energieverbrauchs einsparen.

Brennwertheizung

Die Brennwertheizung ist eine richtungsweisende Entwicklung in der Heizungstechnik. Während bei größeren Häusern üblicherweise Brennwertkessel installiert werden, genügt bei Ein- bzw. Zweifamilienhäusern der Einbau einer kleineren, an der Wand hängenden Anlage - der so genannten Brennwerttherme. Beide Versionen können zusätzlich nutzbare Wärme abgeben, indem sie den im Abgas befindlichen Wasserdampf kondensieren.

Brennwertgeräte übernehmen wie herkömmliche Heizkessel die zentrale Beheizung von Wohnungen sowie die Warmwasserbereitung. Um die im Abgas vorhandene Kondensationswärme nutzen zu können, ist eine niedrige Rücklauftemperatur aus dem Heizungssystem erforderlich. Je niedriger die Rücklauftemperatur ist, desto mehr Wasserdampf kann aus den Verbrennungsgasen freigesetzt werden. Deshalb erreichen Brennwertkessel ihren höchsten Wirkungsgrad in Verbindung mit Niedertemperatur-Heizflächen - wie beispielsweise der Fußbodenheizung.

CO2

CO2 ist die chemische Formel für Kohlenstoffdioxid. Das farb- und geruchlose Gas zählt zu den Treibhausgasen und ist ein Endprodukt aller Verbrennungsvorgänge. Es ist ebenfalls mit 380 ppm (parts per million) ein natürlicher Bestandteil der Atmosphäre. Weltweit werden rund 36 Milliarden Tonnen CO2 jährlich durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe emittiert (Stand 2013).

Dämmung

Dämmung ist der Oberbegriff für technische Einrichtungen, welche die Abgabe bzw. das Ausbreiten von thermischer Energie und Schallwellen verringern sollen. Grundsätzlich unterscheidet man hier zwischen der Wärmedämmung und der Schalldämmung. Wichtigstes Kriterium für eine gute Dämmung ist immer die Seite auf der sie angebracht wird. So kann beispielsweise eine Wärmedämmung, die an der Innenseite eines Gebäude installiert wird, nur die freien Innenwandflächen dämmen, nicht aber die durch die Böden und Innenwände verdeckten Flächen.  

Dena

Die dena (Deutsche Energie-Agentur GmbH) wurde im Jahr 2000 als „Kompetenzzentrum für Energieeffizienz und regenerative Energien“ gegründet und nahm 2001 ihren Geschäftsbetrieb auf. Ihre Ziele sind der umweltschonende und damit nachhaltige Umgang mit Energie (Energieerzeugung, -umwandlung, -verwendung) und die Entwicklung „zukunftsfähiger Energiesysteme unter besonderer Berücksichtigung der verstärkten Nutzung von regenerativen Energien“. Zum Erreichen ihrer Ziele dienen nationale und internationale Projekte zur Information der Bevölkerung. Die dena kümmert sich nicht nur um Energieeffizienz im Baubereich, sondern auch um Elektrizität und Mobilität.

Dezentrale Erzeugungsanlagen

Als dezentrale Erzeugungsanlagen werden Anlagen bezeichnet, die sich in unmittelbarer Nähe zu ihren Verbrauchern befinden und deren Energieerzeugung die Nachfrage des versorgten Gebietes (dezentral) nicht deutlich überschreitet. Zu solchen Anlagen gehören vor allem Technologien aus dem Bereich der Erneuerbaren Energien wie etwa Windkraft, Photovoltaik oder Solarthermie aber auch BHKW. Sie haben den Nachteil meist hoher spezifischer Investitionskosten gegenüber zentralen Heiz- oder Kraftwerken, sind gleichzeitig aber unabhängig von großen Infrastrukturen und beziehen ihre Primärenergie meist aus der Umgebung (Wind, Sonne, Biomasse, etc.).

EEG-Strom

Als EEG-Strom bezeichnet man Strom aus Erneuerbaren Energien, der über das gleichnamige Gesetz (EEG) mit festen Einspeisetarifen vergütet wird. Er wird von den Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB) an der Strombörse in Leipzig zu Marktpreisen verkauft und durch einen Aufschlag, den die Energieversorger entrichten müssen, den Erzeugern vergütet. Je nach Erzeugungsanlage erhält der Betreiber einer EEG-Anlage für seinen eingespeisten Strom unterschiedliche Tarife.

Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung ist ein festgelegter Betrag, der von den Versorgern an Stromerzeuger gezahlt werden muss. Bedingung dafür ist, dass die Stromerzeuger ihre Energie mit Wasserkraft, Windkraft oder Solarenergie erzeugen. Diese Beträge sind entsprechend der Energiequelle unterschiedlich groß und dienen der Förderung von regenerativ erzeugtem Strom.

Emissionshandel

Der Emissionshandel (eng.: Emissions Trading) bezeichnet den Handel, an dem sich Emittenten von Schadstoffen beteiligen müssen. Sie erwerben an einer entsprechenden Handelsbörse Zertifikate, die sie zur Emission von bestimmten Mengen an beispielsweise CO2 berechtigt. Durch den Handel mit Treibhausgas-Emissionen sollen so Ziele im Umweltschutz realisiert werden. Erzeugt ein Emittent beispielsweise mehr Treibhausgase als ihm an Zertifikaten zugeteilt wurde, so muss er zusätzliche Emissionszertifikate kaufen, deren Erlös wiederum Unternehmen zugute kommt, die Ihre Emissionen stärker senken konnten.

Energieeinsparverordnungen (EnEV)

Es handelt sich um eine Verordnung zur Energieeinsparung von beheizten Gebäuden. Die Hauptanforderungsgröße der EnEV ist der Jahresprimärenergiebedarf Qp in Abhängigkeit von der Kompaktheit A/V des Gebäudes. Die Erweiterung des bisherigen Bilanzierungsrahmens erfolgt durch die Zusammenführung von Heizungsanlagenverordnung und Wärmeschutzverordnung.

Schritt 1: Einbeziehung der Anlagentechnik in die Energiebilanz durch die Berücksichtigung der bei der Erzeugung, Verteilung, Speicherung und Übergabe der Wärme entstehenden Verluste. Nicht mehr die dem Raum zur Verfügung gestellte Nutzenergie (die Nutzwärme), sondern die an der Gebäudegrenze übergebene Endenergie (der Energieträger) ist ausschlaggebend.

Schritt 2: Der berechnete Endenergiebedarf wird primärenergetisch bewertet, indem die durch Gewinnung, Umwandlung und Transport des jeweiligen Energieträgers entstehenden Verluste mittels eines Primärenergiefaktors in der Energiebilanz des Gebäudes Beachtung finden

Erdwärme

Die Erdwärme oder auch Geothermie ist der Wärmestrom, der sich vom Erdinneren zur Erdoberfläche bewegt. Sie entsteht durch den Zerfall radioaktiver Isotope im Erdkern sowie aus der Gravitationsenergie, die bei der Erdentstehung frei wurde. Die Geothermie zählt zusammen mit Wind-, Solar- und Bioenergie zu den vier erneuerbaren Energiequellen. Sie enthält enorme Energiepotenziale, denn bereits in drei- bis viertausend Metern Tiefe herrschen Temperaturen von 100 und 170 Grad Celsius, die sogar zur Stromerzeugung genutzt werden können. Nach einer Untersuchung des Geoforschungszentrums Potsdam könnten in Deutschland bis zu 29 Prozent des Wärmebedarfs aus derzeit bekannten Thermalwasserressourcen gedeckt werden.

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)

Im Jahr 2000 wurde das Stromeinspeisungsgesetz durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ersetzt. Mit dem EEG wird die vorrangige Abnahme, Übertragung und Vergütung von Strom aus erneuerbaren Energien geregelt.

FCKW

FCKW ist die Abkürzung für Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe. FCKW gehören zu einer umfangreichen Gruppe niedermolekularer organischer Verbindungen, die seit 1930 technisch hergestellt werden können und als Kälte-, Treib- oder Lösungsmittel verwendet werden. Seit den 70er Jahren ist bekannt, dass die FCKW hoch wirksame Treibhausgase sind und erheblich zur Zerstörung der Ozonschicht in der Stratosphäre beitragen. So wurde im Jahr 2000 die Verwendung von FCKW in Europa verboten. Als Ersatzstoff werden nun Propan, Butan, Pentan, Ammoniak und CO2 eingesetzt. Die FCKW benötigen etwa 15 Jahre, um in die Stratosphäre aufzusteigen und können dort über mehrere Jahrzehnte das Ozon (O3) zu O2 umwandeln und somit den Treibhauseffekt steigern. 

Feinstaub

Als Feinstaub bezeichnet man Staub mit einer Partikelgröße unter 10 µm (Mikrometer). Feinstaub ist mit bloßem Auge nicht sichtbar. Im Unterschied zu Grobstäuben, die nur relativ kurz in der Luft bleiben, können Feinstäube viel länger in der Atmosphäre verbleiben und auch über größere Strecken transportiert werden. Staub kann sowohl aus anthropogenen (von Menschen verursachten) als auch aus natürlichen Quellen stammen. Die anthropogenen Feinstäube entstehen vor allem bei Verbrennungsprozessen (Kraftwerke, Straßenverkehr), aber auch Abrieb von Reifen oder aufgewirbelter Straßenstaub spielt hier eine Rolle. Natürliche Quellen können unter anderem Wald- oder Buschfeuer, Vulkangase oder Erosion sein.

Fermenter

Ein Fermenter oder auch Bioreaktor ist ein Behälter in dem speziell gezüchtete Mikroorganismen kultiviert werden um sie selbst oder deren Stoffwechselprodukte zu gewinnen. Sowohl kleine Gläser von wenigen Millimetern Größe als auch Becken mit mehreren tausend Kubikmetern können als Fermenter bezeichnet werden. Solche Bioreaktoren werden zur Gewinnung verschiedenster Stoffe für die Pharmaindustrie verwendet und finden auch bei Kläranlagen und in Brauereien ihre Anwendung. Eine neue Entwicklung ist der sogenannte Wasserstoffbioreaktor bei dem Algen zur Wasserstoffgewinnung genutzt werden können.

Festmeter

Der Festmeter (fm) ist ein Raummaß für Holz. Er entspricht einem Kubikmeter Holz ohne die Zwischenräume, die bei der Lagerung in der Schichtung vorhanden sind. Der Festmeter ist also ein Maß für den Energiegehalt der eingelagerten Holzmenge und relevant zur Berechnung der benötigten Vorratsmenge. Das benötigte Vorratsvolumen wird mit dem Raummeter errechnet, der auch die Zwischenräume in der Schichtung mit einschließt und für die Transport- und die Lagerkapazitätsvolumina von Bedeutung ist. Ein Festmeter entspricht 1,4 Raummetern und 2 bis 2,4 Schüttraummetern.

Flachkollektor

Ein Flachkollektor ist ein bestimmter Bautyp von Sonnenkollektoren, der zur Erwärmung von Flüssigkeiten oder Luft durch Sonnenstrahlung eingesetzt wird. Er unterscheidet sich von anderen Kollektoren durch seine flach ausgerichtete Absorberfläche, die keine Krümmung aufweist und auch eine konzentrierende Funktion hat. Weitere Sonnenkollektortypen sind unter anderem Vakuumröhrenkollektoren und Schwimmbadabsorber.

fossile Energieträger

Fossile Energien decken zu 85 % den weltweiten Energiebedarf. Zu den fossilen Energieträgern zählen Erdöl, Erdgas, Braun- und Steinkohle; sie entstanden vor Jahrmillionen bei der Zersetzung abgestorbener Pflanzen und Tiere unter Sauerstoffabschluss, hohen Temperaturen sowie unter dem Druck darüberliegender Gesteinsschichten. Grenzen für die Nutzung fossiler Energieträger ergeben sich - je nach Technologieeinsatz und Entwicklung des technischen Fortschritts - aus den unterschiedlichen Ressourcenverfügbarkeiten sowie aus deren Umwelt- und Klimaverträglichkeit. Bei der Verbrennung bzw. Umwandlung der fossilen Brennstoffe wird Kohlendioxid (CO2) freigesetzt, das wesentlich zur Klimabelastung beitragen soll.

g-Wert

Der g-Wert oder auch Energiedurchlasswert ist ein Maß aus der Bauphysik, das die Energiedurchlässigkeit eines transparenten Bauteils erfasst. Mit Hilfe des g-Wertes lassen sich also die solaren Wärmegewinne für ein Gebäude ermitteln. Ein g-Wert von 1 entspricht hierbei einem 100%igen Energiedurchlass (Wärmegewinn). Durchschnittliches Fensterglas hat einen g-Wert von 0.7 - 0.9, was also einer 70-90%igen Ausbeute der eingestrahlten Sonnenenergie entspricht. Durch einen hohen g-Wert lassen sich zwar gute Wärmegewinne im Innenraum eines Gebäudes erzielen jedoch kann dieser dazu führen, dass ein Fenster in den Sommermonaten mehr Wärme „produziert" als es nach außen hin abgeben kann, wodurch sich die Innentemperatur stark erhöht. Daher ist für solche Fenster eine äußere Verschattung durch Markisen oder Rollläden notwendig. Bei Autoglasscheiben wird beispielsweise ein möglichst niedriger g-Wert angestrebt, da er ausschlaggebend für die Leistungsgröße der eingebauten Klimaanlage ist.

Gezeitenkraftwerk

Als Gezeitenkraftwerke bezeichnet man Wasserkraftwerke, die zur Energieerzeugung die Kraft der Gezeiten nutzen. Sie machen sich den wechselnden Pegelstand der Meere in Küstengebieten zunutze und wandeln die Gravitationsenergie in elektrische Energie um. Einsetzbar sind solche Kraftwerke jedoch nur in Gebieten, in denen der Tidenhub - also die Differenz zwischen Ebbe und Flut - mindestens vier Meter beträgt. Dadurch ist das Potenzial solcher Kraftwerke sehr eingeschränkt. Hinzu kommt, dass die gelieferte Energie vom rhythmischen Wechsel der Gezeiten abhängig ist und somit die Wirtschaftlichkeit solcher Anlagen stark mindert.

Grundlast

Der Bedarf an Strom, der rund um die Uhr im Stromnetz besteht, wird als Grundlast bezeichnet. Sie ist unabhängig von allen Lastschwankungen (Mittellast und Spitzenlast), die im Verlaufe eines Tages entstehen. Gedeckt wird die Grundlast von Kraftwerken, die nahezu rund um die Uhr arbeiten. Zu diesen grundlastfähigen Kraftwerken gehören in Deutschland vor allem Kernkraftwerke, Braunkohlekraftwerke und Laufwasserkraftwerke.

Heizwert

Der Heizwert eines Brennstoffes ist der Brennwert - also die enthaltene Wärmeenergie, die bei der Verbrennung frei wird - abzüglich der Kondensationswärme des Wasserdampfes. Der Heizwert bezeichnet also die maximal nutzbare Wärmemenge, die bei der Verbrennung eines Brennstoffes genutzt werden kann. Angegeben wird der Heizwert eines Brennstoffes in Kilojoule pro Kilogramm [KJ/kg].

Hydraulischer Abgleich

Dieser Begriff wird im Allgemeinen im Bereich der Warmwasserheizungsanlagen verwendet, gilt aber auch für Kühlsysteme und Trinkwasserverteilung. Bezogen auf die Warmwasserheizung beschreibt der hydraulische Abgleich ein Verfahren, mit dem innerhalb einer Heizungsanlage jeder Heizkörper oder Heizkreis einer Flächenheizung bei einer festgelegten Vorlauftemperatur der Heizungsanlage genau mit der Wärmemenge versorgt wird, die benötigt wird, um die für die einzelnen Räume gewünschte Raumtemperatur zu erreichen. Dies wird mit genauer Planung, Überprüfung und Einstellung bei der Inbetriebnahme der Anlage erreicht. Auch ein nachträglicher hydraulischer Abgleich ist möglich. Ist eine Anlage abgeglichen, ergeben sich mehrere Vorteile: Die Anlage kann mit einem optimalen Anlagendruck und damit mit einer optimal niedrigen Volumenmenge betrieben werden. Daraus resultieren niedrige Anschaffungskosten der Umwälzpumpe und niedrige Energie- und Betriebskosten während der Nutzung.

Immission

Als Immission wird der Eintrag einer Emission in die Umwelt bezeichnet. Die Immission stellt also den Einfluss auf die Umwelt dar, den ein bestimmter Emittent auf seine Umgebung ausübt. Die Luft- oder Wasserverschmutzung ist beispielsweise die Immission, die der Austoß (Emission) von Schadstoffen wie Schwefel oder NOx verursacht. 

Innere Gewinne

Als Innere Gewinne werden die Wärmeenergieeinträge in Gebäuden bezeichnet, die durch die Wärmeabgabe von Personen und elektrischen Geräten verursacht werden. Eine Person allein gibt bereits 100 Watt Wärmeleistung ab und praktisch jede Kilowattstunde, die von elektrischen Geräten in Gebäuden verbraucht wird, wandelt sich schließlich in Wärmeenergie um. Für Wohn- und Bürogebäude setzt man eine spezifische Leistung der Inneren Gewinne bei 2 - 4 W/m² an. Zum Vergleich: Die Heizlast eines Passivhauses liegt bei höchstens 10 W/m² und bei einem Neubaustandarthaus bei 85 W/m². Daraus lässt sich ersehen, dass bei einem energieeffizienten Gebäude die Inneren Gewinne einen nicht unerheblichen Teil der Heizlast abdecken können, während in einem Gebäude mit schlechter Dämmung die Inneren Gewinne kaum ins Gewicht fallen. 

Jahresprimärenergiebedarf (Qp) [kWh/a]

Der spezifische Jahresprimärenergiebedarf Qp [kWh/a] gibt an, wie viel Energie im Verlauf eines durchschnittlichen Jahres für Heizung, Lüftung und Warmwasserbereitung eines Gebäudes benötigt wird. Dazu werden sämtliche Energiegewinne und -verluste bilanziert. Der maximal zulässige Jahresprimärenergiebedarf wird duch ein Referenzgebäudeverfahren nach EnEV-2009 Anhang 1 Tabelle 1 bestimmt.

Joule

Joule ist eine Maßeinheit für Energie bzw. Arbeit. Ein Joule [J] entspricht einer Wattsekunde, d. h. mit der Energie eines Joules kann über eine Sekunde eine Leistung von einem Watt abgegeben werden. Das Joule wurde nach dem britischen Physiker James Prescott Joule benannt, der im 19. Jhd. lebte. Er fand 1840 das nach ihm benannte Joule'sche Gesetz, nach dem die in einem stromdurchflossenen Leiter erzeugte Wärme proportional zu dessen Widerstand und dem Quadrat der Stromstärke ist.

k-Wert

Die Wärmedurchgangszahl oder auch k-Wert gibt die Wärmemenge an, die bei einem Unterschied von 1° C zwischen Innen- und Außentemperatur pro Stunde auf einem Quadratmeter durch die Außenfläche entweicht. Der k-Wert (heute u-Wert) steht also für die Effizienz einer Wärmedämmung. Desto höher der k-Wert, desto schlechter die Wärmedämmung.

KfW-Effizienzhaus

Der Begriff "Effizienzhaus" ist ein Qualitätszeichen, das von der Deutschen Energie-Agentur GmbH (dena) zusammen mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) und der KfW entwickelt wurde. Die KfW nutzt dieses Qualitätszeichen im Rahmen ihrer Förderprogramme Energieeffizient Bauen und Energieeffizient Sanieren.

Die Zahl nach dem Begriff KfW-Effizienzhaus gibt an, wie hoch der Jahresprimärenergiebedarf in Relation zu einem vergleichbaren Neubau (Referenzgebäude) nach den Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) sein darf.

Ein KfW-Effizienzhaus 85 hat zum Beispiel höchstens 85 % des Jahresprimärenergiebedarfs des entsprechenden Referenzgebäudes. Je kleiner die Zahl, desto niedriger und besser das Energieniveau. 

Konvektion

Die Konvektion ist ein Mechanismus zum Transport von thermischer Energie. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragung mittels Teilchen stattfindet, die ihrerseits die thermische Energie mit sich führen. Im Vakuum oder in festen Körpern kann es daher keine Wärmeübertragung mittels Konvektion geben.

Daneben ist auch der Wert des spezifischen Transmissionswärmeverlustes des Gebäudes relevant. Beim KfW-Effizienzhaus 85 darf er z.B. höchstens 100 % eines entsprechenden Referenzgebäudes betragen.

Klimawandel

Als Klimawandel bezeichnet man die globalen Veränderungen des Klimas in den letzten Jahrzehnten. Wichtige Indikatoren für diesen Wandel sind vor allem die steigenden Temperaturen. Verantwortlich für die durch den Klimawandel steigenden Durchschnittstemperaturen ist mit großer Wahrscheinlichkeit der anthropogene Treibhauseffekt. Er ergibt sich aus der Veränderung der atmosphärischen Zusammensetzung, die durch die vom Menschen ausgestoßenen Treibhausgase verursacht wird. 

KWK

Unter Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) versteht man die Umwandlung eines Energieträgers sowohl in elektrische als auch thermische Energie. KWK wird in modernen Kraftwerken genutzt indem man auf Kosten der gewinnbaren elektrischen Energie einen Teil der erzeugten Wärmeenergie direkt als solche für Heizungszwecke oder die chemische Industrie auskoppelt. Durch die Anwendung von KWK können heutige Kraftwerksanlagen ihren Wirkungsgrad von etwa 40% auf bis zu 85% steigern.

lambda-Wert

Der lambda-Wert ist ein Maß für die Wärmeleitfähigkeit, welche die Fähigkeit eines Stoffes beschreibt, thermische Energie zu transportieren. Er wird in der Einheit W/K (Watt pro Kelvin) angegeben und gibt Aufschluss darüber, wie schnell Wärmeenergie durch einen Stoff entweichen kann. Bei der Gebäudedämmung wird die spezifische Wärmeleitfähigkeit (W/Km) für Berechnungen herangezogen, die von der Materialdicke abhängig ist. Der Kehrwert der Wärmeleitfähigkeit heißt Wärmewiderstand und ist ein Maß für die Dämmeigenschaften eines Stoffes. 

Lüftungsverluste

Lüftungsverluste sind ein Teil der Wärmeverluste, die in einem Gebäude auftreten. Sie entstehen, da die beim Lüften ausgetauschte Innenluft Wärme mit sich führt und die nachströmende Außenluft das Gebäude abkühlt. Vermeiden lassen sich diese Verluste nicht, da neben der benötigten Raumtemperatur auch die Luftqualität bezogen auf CO2-Gehalt, Feuchte und Staub erhalten werden muss und deshalb ein entsprechender Luftaustausch notwendig ist. Je mehr Personen sich in einem Gebäude aufhalten, desto größer werden auch die Lüftungsverluste. Durch eine Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung lassen sich diese Verluste in größeren Gebäuden jedoch stark reduzieren und können Energiekosten sparen. 

Luftwechselrate

Als Luftwechselrate (n) bezeichnet man das Verhältnis zwischen Raumluftvolumen eines Gebäudes und der pro Stunde zugeführten Zuluft. Bei einer Luftwechselrate von 1 würde also die Raumluft genau einmal in der Stunde ausgewechselt. Zur Messung der Luftdichtigkeit eines Gebäudes wird die so genannte n-50 Luftwechselrate ermittelt, die angibt, wie viel Luft pro Stunde aus einem Gebäude austritt (im Verhältnis zum Gebäudeluftvolumen), wenn in diesem konstante 50Pa Druckdifferenz zur Außenluft herrschen. 

Nachtspeicherheizung

Eine Nachtspeicherheizung ist eine elektrische Speicherheizung, die in Schwachlastzeiten mit günstigem Nachtstrom Wärme erzeugt und für den Folgetag speichert. Aufgrund des hohen Primärenergieverbrauchs durch diese Form der Wärmeerzeugung wurde in Deutschland die Umrüstung dieser Anlagen bis 2020 beschlossen. In anderen Ländern gibt es jedoch Bemühungen Nachtspeicherheizungen mit schwankender elektrischer Energie aus Windkraftanlagen (WKA) zu betreiben. Dies würde den Systemwirkungsgrad der WKAs erhöhen und ist bereits heute wirtschaftlich realisierbar. 

Nachtstrom

Nachtstrom bezeichnet den während der Nachtstunden abgegebenen Strom. Er kann meist zu günstigeren Tarifen in der Nacht oder auch am Wochenende bezogen werden. 

Nawaro-Bonus

Als Nawaro-Bonus bezeichnet man einen speziellen Förderbonus aus dem Erneuerbare-Energien-Gesetz, der einen finanziellen Anreiz für die Verstromung von Biomasse schaffen soll. Hierbei wird Strom, der mit Brennstoffen erzeugt wird, die zu den nachwachsenden Rohstoffen (Nawaro) gehören, mit einem Aufschlag pro erzeugter Kilowattstunde vergütet. Anlagen bis zu 5 MW installierter Leistung können dabei mit Vergütungen zwischen 1 und 7 cent/kWh gefördert werden. Abhängig ist die Höhe des Bonus zum einen von der Größe der Anlage und zum anderen vom eingesetzten Nawaro, wie Holz, Biogas oder Gülle. 

Nahwärme

Als Nahwärme bezeichnet man die Übertragung von Wärme zwischen mehreren Gebäuden, wenn diese über verhältnismäßig kurze Strecken stattfindet. Hierbei wird über ein Nahwärmenetz Wasser als Wärmespeicher durch einen Heizkreis gepumpt. Ein dezentraler Erzeuger speist dann die benötigte Wärme in das Netz ein und über Wärmetauscher nehmen die angeschlossenen Gebäude die Wärme wieder ab. Im Allgemeinen sind die Vorlauftemperaturen für Nahwärme geringer als die für Fernwärme, da die Netzverluste durch die kurze Streckenlänge geringer ausfallen. 

Offshore

Offshore ist das englische Wort für "auf See" und wird in verschiedenen Branchen zur Unterscheidung von Anlagen, die an Land oder auf See errichtet werden verwendet. Das Antonym für Offshore lautet Onshore und bezeichnet Anlagen auf dem Festland. In der Energiebranche finden diese Bezeichnungen bei der Windkraft, der Förderung von Gas und Öl und Pipelines Anwendung.

Ökobilanz

Unter einer Ökobilanz (engl. life cycle assessment) versteht man die Analyse eines Produkts auf seine Umwelteinflüsse von der Herstellung über die Nutzung bis zur Entsorgung. Hierbei müssen alle stofflich und energetisch zugeführten bzw. abgeführten Mengen berücksichtigt werden. Unternehmen weisen oftmals die Ökobilanz ihrer Produkte in einem Umwelt- oder Nachhaltigkeitsbericht aus. Für die Ökobilanz von Produkten ist ein genormter Standard definiert, der sich in Untersuchungsrahmen, Sachbilanz und Auswertung gliedert. 

OPEC

OPEC, die Organisation Erdöl exportierender Länder (engl. Organization of Petroleum Exporting Countries) ist eine internationale Organisation, die 1960 in Bagdad gegründet wurde. Heute befindet sich der Sitz des Kartells in Wien. Zu den Mitgliedern gehören Iran, Irak, Kuwait, Saudi-Arabien, Venezuela, Katar, Libyen, Vereinigte Arabischen Emirate, Algerien, Nigeria, Angola und Ecuador. Gabun war von 175 bis 1992 Mitglied. Etwa 40% der weltweiten Erdölproduktion wird durch die OPEC-Mitgliedsstaaten gefördert. Zudem verfügen sie über drei Viertel der globalen Erdölreserven.

Ozon

Als Ozon bezeichnet man gasförmige Moleküle die aus drei Sauerstoffatomen bestehen. Man bezeichnet es auch als „aktiver Sauerstoff", da es ein starkes Oxidationsmittel ist. Überwiegend kommt Ozon in der Stratosphäre des Erdmantels vor, wo es die ultraviolette Strahlung der Sonne vor dem eintreffen auf der Erdoberfläche abfängt. Dadurch schützt die Ozonschicht die Erde vor einer zu starken Erwärmung und die Menschen gleichzeitig vor der schädlichen UV-Strahlung. 

Passivhaus

Passivhaus wird ein Gebäude genannt, dessen Heizwärmebedarf jährlich nicht mehr als 15 Kilowattstunden pro Quadratmeter beträgt. Zum Vergleich: Bei einem "normalen" Haus rechnet man mit 240 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Dieser niedrige Wert lässt sich durch konsequente Wärmedämmung bei Dach, Fenstern, Außenwänden und Kellerdecke erreichen. Eine Lüftungsanlage gewinnt über 80 Prozent der Wärme aus der verbrauchten Luft zurück. Kostenlose Energie liefert vor allem die Sonneneinstrahlung unmittelbar durch große Südfenster, mittelbar durch Solarthermie für die Warmwasserbereitung. Hinzu kommen die Eigenwärme der Personen im Haus und die Wärmeabgabe von Geräten. Die Wärme kommt also "passiv" ins Haus. Das erste Passivhaus in Deutschland entstand 1991 in Darmstadt. Die Erfahrungsbilanz heute: Der Heizenergieverbrauch von Passivhäusern beträgt nur etwa ein Zwanzigstel gegenüber dem Durchschnitt deutscher Wohngebäude.

Pellet

Ein Pellet (engl.: pellet = Bällchen) ist allgemein ein kleiner Körper (Masse) aus einem verdichteten Material. Verwendung findet dieser Begriff in verschiedenen Bereichen der Industrie. So gibt es zum Beispiel Uranpellets, welche die Grundlage für Reaktorstäbe darstellen, oder auch Holzpellets, die aus Holz- oder Sägespänen zu Heizzwecken hergestellt werden. 

Photovoltaik

Unter Photovoltaik oder Fotovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie, vornehmlich Sonnenenergie, in elektrische Energie. Sie ist seit 1958 zunächst in der Energieversorgung von Weltraumsatelliten mittels Solarzellen im Einsatz. Mittlerweile wird sie zur Stromerzeugung auf der ganzen Welt eingesetzt und findet Anwendung auf Dachflächen, bei Parkscheinautomaten, an Schallschutzwänden oder auf Freiflächen. Der Name setzt sich aus den Bestandteilen Photos - das griechische Wort für "Licht" - und Volta - nach Alessandro Volta, einem Pionier der Elektrotechnik - zusammen. Die Photovoltaik gilt als Teilbereich der umfassenderen Solartechnik, die auch andere technische Nutzungen der Sonnenenergie einschließt.

Primärenergie

Primärenergie ist die Energie, die in der Natur vorkommt und noch keiner Umwandlung unterworfen ist. Hierzu zählen fossile Energieträger wie Stein- und Braunkohle, Erdöl und Erdgas. Auch die erneuerbaren Energien wie Sonnenenergie, Windkraft, Wasserkraft, Erdwärme und Gezeitenenergie sind Primärenergien. In Deutschland ist Mineralöl mit 39 Prozent der wichtigste Energieträger, gefolgt von Gas (21 Prozent) und Steinkohle (13 Prozent). Die erneuerbaren Energieträger decken rund zwei Prozent des Primärenergieverbrauchs ab.

Primärenergieeinsparung

Als Primärenergieeinsparung bezeichnet man die durch das Ersetzen einer alten mit einer neuen Anlage erzielten Einsparungen an Primärenergie. D.h. es wird nicht betrachtet wie viel Energie z.B. an Strom (Endenergieträger) eingespart wird, sondern mit wie viel Primärenergie (z.B. Kohle, Erdgas) der eingesparte Strom erzeugt worden wäre. Die Primärenergieeinsparung ist oftmals ein eindeutigeres Indiz für die tatsächlich umgesetzten Energieeinsparungen, da sie berücksichtigt, wie effizient der Strom, der eingespart wurde, zuvor überhaupt erzeugt worden ist. Sie spiegelt also die ganze Energieumwandlungskette wider und nicht nur einen Teil. 

Pufferspeicher

Ein Pufferspeicher ist ein Behälter, der nicht vom Wasser durchflossen wird, sondern „stehendes" Wasser als Wärmespeicher für Heizung oder Solaranlage aufnimmt (drucklos). Die von Heizkessel oder Solaranlage erzeugte Wärme wird über Wärmetauscher in den Pufferspeicher eingebracht und kann über weitere Wärmetauscher wieder entnommen werden (zur Warmwasserbereitung oder Gebäudeheizung).

Pumpspeicherkraftwerk

Als Pumpspeicherkraftwerke bezeichnet man eine besondere Form von Speicherkraftwerken, die zur Energiespeicherung elektrische Energie in potenzielle Energie von Wasser umwandeln. Dies geschieht durch das Hinaufpumpen von Wasser, welches man im Anschluss wieder bergab fließen lässt. Auf diese Weise wird über den Gebrauch von Turbinen und Generatoren elektrischer Strom erzeugt. Der Wirkungsgrad ist hierbei allerdings begrenzt.

Raummeter

Der Raummeter (rm) ist ein Raummaß für Holz bei dem auch der Luftzwischenraum im eingelagerten Holz mit eingerechnet wird. Er ist wichtig um die benötigten Volumina für Transport und Lagerung von bestimmten Holzmengen zu errechnen.

Zur Ermittlung des reinen Energiegehalts einer bestimmten Holzmenge wird der Festmeter herangezogen, der keine Luftzwischenräume enthält. Als Faustregel gilt 1,0 Festmeter entspricht 1,4 Raummetern.

Rücklauftemperatur

Als Rücklauftemperatur bezeichnet man die Temperatur eines wärmeübertragenden Mediums (meist Wasser), das einem System abgeführt wird. Wird dieses Medium vor seiner Wärme- bzw. Kälteübertragung dem System zugeführt, so spricht man von der Vorlauftemperatur. Wird das Wärmemedium zum Beheizen eingesetzt, so liegt die Vorlauftemperatur über der Rücklauftemperatur. Beim Kühlen hingegen ist die Rücklauftemperatur größer. Entscheidend für die Differenz aus Vorlauf- und Rücklauftemperatur ist immer die wärmeübertragende Fläche und die benötigte Nutztemperatur. So wird zum Beheizen eines Raumes mit Bodenheizung (große Fläche) eine Vorlauftemperatur (VT) von 35°C benötigt, während gewöhnliche Heizkörper (kleine Fläche) erst bei VT ab 50°C ausreichend Wärme abgeben. 

Schüttraummeter

Der Schüttmeter (sm) ist ein Raummaß für geschüttete (ungeordnete) Holzmengen. Er enthält neben dem reinen Holzvolumen auch die enthaltene Luft in den Zwischenräumen - gibt also das reale Volumen der geschütteten Holzmenge an. Etwa 2,0 bis 2,4 Schüttraummeter entsprechen 1,0 Festraummeter (reines Holzvolumen). 

Sekundärenergie

Als Sekundärenergie wird die Energieform bezeichnet, die aus der Umwandlung eines Primärenergieträgers entsteht. Da bei Umwandlungen von Energieformen grundsätzlich Verluste auftreten, stellt die Sekundärenergie immer nur einen Teil der zur Herstellung aufgewendeten Primärenergie dar. Unter den Begriff der Sekundärenergie fallen also unter anderem Koks, das aus Stein- oder Braunkohle erzeugt wird, Warmwasser, Heizöl oder Strom, der häufiger als Endenergie bezeichnet wird. 

Solare Gewinne

Solare Gewinne sind die Wärmeerträge in Gebäuden, die sich aus der Sonneneinstrahlung durch Fensterflächen ergeben. Sie sind abhängig von der Fläche der Fenster, deren Ausrichtung zur Sonne (Süd, West, Ost) und Energiedurchlässigkeit. In den Wintermonaten sollten die solaren Gewinne möglichst hoch sein, damit der Heizwärmebedarf und somit die Heizkosten gering bleiben. In den Sommermonaten hingegen müssen die solaren Gewinne durch äußere Verschattung reduziert werden, damit entsprechende Kühlanlagen weniger Wärme abführen müssen. Der optimale Kompromiss zwischen Solaren Gewinnen im Sommer und im Winter ist immer standortabhängig, da das jeweilige lokale Strahlungsangebot entscheidet, wie viel Energie über das Gesamtjahr eingespart werden kann. 

Sonnenkollektor

Sonnenkollektoren wandeln die Sonnenenergie (Strahlungsenergie) in Wärmeenergie um (z. B. für Wasser zum Duschen oder für die Raumheizung). Die Wärmeverluste des Sonnenenergiesammlers werden vermindert durch einfache oder mehrfache Glasabdeckung und durch Wärmedämmung der Rückseite. Bei einfachen Systemen kann auf das Prinzip der "Wärmefalle" verzichtet werden; man spricht dann von Solarabsorbern. Schwimmbäder lassen sich auf diese Weise bereits wirtschaftlich rentabel beheizen. 

Stand-by

Stand-by bedeutet Bereitschaftszustand und beschreibt bei elektrischen Geräten die Aufrechterhaltung eines bestimmten Betriebszustands, auch wenn das jeweilige Gerät in diesem Moment keine Funktion erfüllt. Dieser Zustand ermöglicht das Ein- und Ausschalten von Geräten über eine Fernbedienung oder eine spezielle Automatik. Vor allem ältere Geräte weisen im Stand-by Modus einen unverhältnismäßigen Stromverbrauch auf. Allein in Deutschland soll sich der Stromverbrauch von Geräten im Stand-by Modus auf 3000 Megawatt belaufen, was der Leistung von zwei großen Atomkraftwerken entspricht. 

Stromkennzahl

Die Stromkennzahl ist eine Ziffer, die bei Heizkraftwerken oder auch BHKWs Auskunft über das Verhältnis von elektrisch zu thermisch produzierter Nutzenergie gibt. Da Strom gegenüber Wärmeenergie einen höheren Wert hat, ist auch immer eine möglichst hohe Stromkennzahl - also hohe Stromproduktion - angestrebt. Hierbei reichen die bisher technisch erzielten Werte von 0,5 bis 0,9. Entscheidend für die Stromkennzahl einer Anlage ist zum einen die Brennstoffwahl und zum anderen die Wahl der Erzeugungsanlage (Motor/Turbine/Brennstoffzelle). 

Temperaturspreizung

Unter Temperaturspreizung versteht man die Differenz zwischen zwei thermischen Zuständen eines wärmeübertragenden Mediums. In der Regel ist damit der Temperaturunterschied in einem Heizungssystem gemeint, dem warmes Wasser (z.B.: 50°C) zugeführt und abgekühltes Wasser (z.B.: 28°C) entzogen wird. Die Temperaturspreizung in diesem Beispiel läge bei 22°. Grundsätzlich ist die Temperaturspreizung von der wärmeübertragenden Fläche abhängig, die möglichst groß ist, um eine entsprechend hohe Temperaturspreizung zu erzielen.

Transmissionsverluste

Als Transmissionsverluste werden bei Gebäuden die Wärmeverluste bezeichnet, die sich aus der Wärmeleitfähigkeit der Gebäudehülle ergeben. Ermitteln lassen sich die Transmissionsverluste eines Bauteils über dessen Fläche, Wärmeleitwert (U-Wert) und die anliegende Temperaturdifferenz. Die Gesamtwärmeverluste eines Gebäudes bestehen aus der Summe seiner Transmissions- und Lüftungsverluste, wobei je nach Dämmung der Anteil der Transmissionsverluste deutlich oder nur geringfügig größer ist. Ganz vermeiden lassen sich die Transmissionsverluste nicht, jedoch können sie bei guter Gebäudedämmung auf ein Minimum reduziert werden und somit den Heizwärmebedarf deutlich verringern. 

Treibhausgas

Als Treibhausgase werden alle gasförmigen Verbindungen bezeichnet, die von der Erdoberfläche reflektiertes Sonnenlicht absorbieren und so die Atmosphäre erwärmen. Dieser Prozess wird als Treibhauseffekt bezeichnet und ist zunächst ein natürlicher Vorgang, der die Erde derzeit um etwa 33°C erwärmt. Für den "natürlichen" Treibhauseffekt der Erde sind in erster Linie Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) verantwortlich. Der Anteil dieser natürlich emittierten Treibhausgase bleibt relativ konstant und kann nur durch anthropogene Emissionen beeinflusst werden. Die größte Rolle spielen hierbei die Emissionen, die durch das Verbrennen fossiler Brennstoffe (z.B. Stromerzeugung, Kfz-Verkehr, Produktionsprozesse) entstehen oder durch die Landwirtschaft erzeugt werden. 

U-Wert

Der U-Wert (ehemals: k-Wert) ist der Wärmedurchgangs-Koeffizient, der die Menge der Energie angibt, die in einer bestimmten Zeit durch ein Bauteil dringt. Je niedriger dieser Wert für ein Bauteil ist, desto besser ist die Wärmedämmung. Der U-Wert wird in den Maßeinheiten Watt pro Quadratmeter pro Kelvin [W/m²K] angegeben. Für eine 15cm dicke Betonwand beträgt er beispielsweise 4,17 W/m²K, wohingegen bei Dämmmaterial der gleichen Stärke die U-Werte bei 0,18 - 0,4 W/m²K liegen.

Virtuelles Kraftwerk

Ein virtuelles Kraftwerk ist ein Zusammenschluss mehrerer kleiner, dezentraler Kraftwerke, die von einer zentralen Stelle gesteuert werden. So können Blockheizkraftwerke (BHKW) und Biomasse- oder Windkraftanlagen so aneinandergekoppelt werden, dass sie eine Einheit bilden und gemeinsam bei der Strom- und Wärmeerzeugung "ein" Kraftwerk simulieren. Durch diesen Zusammenschluss mehrerer kleiner Energieanlagen werden die gebündelten Potenziale der verschiedenen Energieerzeuger effizienter und wirtschaftlicher nutzbar gemacht. In einem virtuellen Kraftwerk könnten die Blockheizkraftwerke beispielsweise den Strom in der Nacht erzeugen, während die Photovoltaikanlagen diese Aufgabe für die Sonnenstunden übernehmen, so dass der entsprechende Verbraucher rund um die Uhr mit Strom versorgt werden kann. 

Vorlauftemperatur

Als Vorlauftemperatur bezeichnet man die Temperatur eines wärmeübertragenden Mediums (meist Wasser), das einem System zugeführt wird. Wird dieses Medium nach seiner Wärme- bzw. Kälteübertragung dem System wieder entzogen, so spricht man von der Rücklauftemperatur. Wird das Medium zum Beheizen eingesetzt, so liegt die Vorlauftemperatur über der Rücklauftemperatur. Beim Kühlen ist die Rücklauftemperatur größer.

Entscheidend für die Differenz aus Vorlauf- und Rücklauftemperatur sind die wärmeübertragende Fläche und die benötigte Nutztemperatur. So wird zum Beheizen eines Raumes mit Bodenheizung eine Vorlauftemperatur (VT) von 35°C benötigt, während gewöhnliche Heizkörper erst bei VT ab 50°C ausreichend Wärme abgeben können. 

Wafer

Wafer (eng.: Waffel) sind dünne, kreisförmige Halbleiterscheiben, die zumeist aus Silizium bestehen. Sobald Siliziumstäbe nach ihrer Herstellung in dünne Schichten zerschnitten werden, spricht man von Wafern. Sie werden hauptsächlich in der Halbleiter- und Photovoltaikindustrie verwendet und sind um die 0,2 mm dick. Wafer sind die Ausgangskomponente für alle kristallinen Silizium-Solarzellen. 

Wärmebrücke

Wärmebrücken sind Bereiche in Gebäudefassaden, bei denen es zu einer Unterbrechung der Wärmeisolierung kommt. Sie entstehen, wenn Baustoffe mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit verwendet werden oder konstruktionsbedingt Oberflächenvergrößerungen an der Außenfassade vorhanden sind (Kühlrippeneffekt). Wärmebrücken führen zu einer Änderung des Wärmestroms und sorgen somit für erhöhte Wärmeverluste. Folgen sind ein gestiegener Heizwärmebedarf und ein erhöhtes Risiko der Kondensat- und Schimmelbildung.

Wärmecontracting

Das Wärmecontracting ist eine spezielle Form der Energiedienstleistung, bei der der Eigentümer eines Gebäudes mit einem Unternehmen einen Langzeitvertrag zur Wärmelieferung abschließt. Wird eine Heizungsanlage neu gebaut oder modernisiert, investiert bei diesem Modell nicht der Hauseigentümer sondern ein Energielieferant (Contractor), der dann über 10-15 Jahre das exklusive Wärmeversorgungsrecht für das Gebäude besitzt. Durch die Einnahmen für die gelieferte Energie kann der Contractor seine Investition dann umlegen. In Deutschland werden im Wärmecontracting-Markt bereits über 1 Mrd. € pro Jahr umgesetzt. 

Wärmetauscher

Ein Wärmetauscher ist ein Apparat, mit dem thermische Energie von einem Transportmedium an ein anderes übertragen werden kann. Die einsetzbaren Medien - zumeist Wasser, Öl oder geschmolzenes Salz - können dabei flüssig oder gasförmig sein. Wärmetauscher werden eingesetzt, wenn in einem Energiekreislauf kein Stoffaustausch geschehen kann oder soll. Desto größer die Oberfläche des Wärmetauschers zwischen den beiden Transportmedien ist, desto geringer ist die Wärmedifferenz, wenn sie den Wärmetauscher verlassen. 

Wasserkraft

Wasserkraft ist ein im Wesentlichen erneuerbarer Energieträger und leistet einen erheblichen Beitrag zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. In einem Wasserkraftwerk strömt Wasser durch eine oder mehrere Turbinen, die einen Generator antreiben, welcher wiederum Strom erzeugt. Weltweit liegt der Anteil an der Stromerzeugung aus Wasserkraft bei über 20 Prozent mit hohem Ausbaupotenzial; in Deutschland hingegen beträgt dieser Wert lediglich vier Prozent, wobei das Potenzial bereits zu 80 Prozent ausgeschöpft ist.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von abgegebener und aufgenommener Leistung in einem Energieumwandlungsprozess. Er ist ein Maß für die Energieeffizienz und für den notwendigen Brennstoffeinsatz. Grundsätzlich lassen sich Wirkungsgrade anlagenspezifisch für einzelne Komponenten, Prozesse oder gesamte Systeme angeben.

 Typische Wirkungsgrade von Enegieumwandlern sind:

  • Photovoltaik 12%
  • Kohlekraftwerke 45%
  • Brennstoffzelle 30-55%
  • Gaskraftwerke 60%
  • Blockheizkraftwerke 70-85% (Kraft-Wärme-Kopplung)
  • Dieselmotor 30%
  • Benzinmotor 25%