Energieformen

Was ist Energie und welche Energieformen gibt es?

Energie ist in unserem Leben allgegenwärtig: Sie erhellt als Sonnenlicht unseren Planeten, beheizt als Wärme unsere Wohnungen und betreibt als Strom elektrische Geräte. Wir nehmen sie in Form von Nahrung auf und brauchen sie, um zu leben. Aber was genau ist Energie eigentlich und welche Energieformen gibt es? Vegan Strom hat die Erklärung.

 

Was ist Energie?

Die Energie ist eine der wichtigsten Größen der Physik. Sie gibt an, wie und in welchem Maße ein physikalisches System mit seiner Umgebung interagieren kann. Als ein solches physikalisches System kann dabei jedes Objekt (oder jede Gruppe von Objekten) bezeichnet werden, das sich eindeutig von seiner Umgebung abgrenzen lässt: Der menschliche Körper, die Erde oder auch die Milchstraße können in Abgrenzung von der Umwelt, dem Sonnensystem oder dem Universum als physikalische Objekte betrachtet werden. Auch das gesamte Universum ist ein (nach heutigem Kenntnisstand isoliertes) physikalisches System.

Nicht isolierte (also offene und geschlossene) Systeme stehen hingegen in Verbindung mit ihrer Umwelt und anderen Systemen, mit denen sie Energie (und im Fall von offenen Systemen auch Materie) austauschen können. Die Gesamtenergie aller miteinander in Verbindung stehender Systeme bzw. die Gesamtenergie eines isolierten Systems ändert sich dabei nie. Denn Energie kann weder aus irgendeiner Quelle erzeugt noch vernichtet werden. Stattdessen wird immer nur eine Energieform in eine andere umgewandelt. Wenn wir im Alltag davon sprechen, dass Energie erzeugt wird oder verloren geht, so ist damit lediglich ihre Verfügbarkeit für den Menschen gemeint.

 

Welche Arten von Energie gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Energie, die sich darin unterscheiden, wie sie gespeichert werden und welche Interaktionen mit der Umwelt sie dem System, das sie enthält, ermöglichen. Verschiedenen Energieformen wird daher ein unterschiedlicher Wert beigemessen. Dieser ist abhängig davon, wie vielseitig sich eine bestimmte Energieform einsetzen und wie leicht sie sich in andere Energieformen umwandeln lässt, also kurz: Wie gut sie für den Menschen nutzbar ist.

  • Elektrische Energie wird als eine sehr hochwertige Energieform angesehen. Denn sie lässt sich sehr leicht mithilfe elektrischer Bauteile in andere Energieformen umwandeln, wobei nur wenig Energie verloren geht. Die effizientesten Elektromotoren wandeln elektrische Energie zum Beispiel mit einem Wirkungsgrad von über 90 Prozent in kinetische Energie um.
  • Kinetische Energie oder Bewegungsenergie ist die Energie, die in der gerichteten Bewegung von Teilchen steckt. Sie kann mit sehr geringen Verlusten in potentielle Energie umgewandelt und wieder aus dieser gewonnen werden. Eine Sonderform der kinetischen Energie ist die Rotationsenergie eines Körpers, der sich auf einer Kreisbahn um einen Punkt bewegt.
  • Potentielle Energie oder Lageenergie ist die Energie, die ein Körper allein aufgrund seiner Lage relativ zu einem Bezugspunkt besitzt. Sie steigt mit zunehmender Entfernung vom Bezugspunkt. So ist in einem Speicher-Wasserkraftwerk die potentielle Energie des im Stausee gespeicherten Wassers umso größer, je größer auch die Fallhöhe ist (also je weiter der Weg ist, den das Wasser vom Stausee zur Turbine des Kraftwerks zurücklegt).
  • Thermische Energie ist die Energie, die in der ungerichteten Bewegung von Teilchen im Inneren eines Körpers steckt. Sie ist nicht zu verwechseln mit Wärme: Thermische Energie verleiht einem System seine Temperatur; dieses System kann einen Teil seiner thermischen Energie an ein zweites System mit niedrigerer Temperatur als Wärme abgeben.
  • Chemische Energie ist die Energie, die in Form chemischer Verbindungen in einem System vorliegt. Bei einer exothermen chemischen Reaktion wird sie vom System an die Umgebung abgeben (z. B. bei Verbrennungsreaktionen) und bei endothermen Reaktionen aus der Umgebung aufgenommen (z. B. bei der Photosynthese von Pflanzen).
  • Nukleare Energie ist die in Atomkernen und subatomaren Teilchen gespeicherte Energie. Sie stammt aus der Interaktion von Elementarteilchen, wie etwa den Protonen und Neutronen im Atomkern. Sie kann durch Kernspaltung und Kernfusion nutzbar gemacht werden.

Im alltäglichen Gebrauch wird Energie häufig mit elektrischem Strom gleichgesetzt. Das liegt sowohl an der leichten Umwandelbarkeit der elektrischen Energie, also auch daran, dass sie sich besonders gut über weite Entfernungen übertragen lässt. So können wir von Vegan Strom Dich jederzeit und an jedem Ort mit umwelt- und tierfreundlichem Strom aus wirklich nachhaltiger Erzeugung versorgen.

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