Thermische Energie

Im Alltag wird der Begriff „Energie“ häufig gleichbedeutend mit „Strom“ verwendet. Tatsächlich ist Energie jedoch das Vermögen eines physikalischen Systems, eine Arbeit zu verrichten, sich also beispielsweise zu bewegen.

Ein Großteil aller modernen Geräte benötigt elektrische oder thermische Energie, um zu funktionieren. Der Energieaufwand zur Funktionsfähigkeit wird hierbei mithilfe der Energieeffizienz gemessen.

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. Es gibt verschiedene Formen von Energie.

Mithilfe von Energiespeichern lässt sich mechanische, elektrische, chemische oder thermische Energie zwischenspeichern, wenn sie gerade nicht benötigt wird. Vor allem in der Energiewirtschaft und für die Energiewende spielen die Technologien eine wichtige Rolle.

Energie ist immer in einem physikalischen System gebunden oder wird zwischen verschiedenen Systemen ausgetauscht. Die Gesamtheit der chemischen, thermischen und Kernenergie eines physikalischen Systems heißt „innere Energie“.

Beim Betrieb von Dampf- und Gaskraftwerken geht viel Energie als Abwärme verloren. Daher bedienen sich viele Kraftwerke der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), um die thermische Energie nutzbar zu machen und somit ihren Gesamtwirkungsgrad zu erhöhen.

An der Wasseroberfläche herrschen höhere Temperaturen als in tieferen Wasserschichten. Diese Differenz lässt sich mithilfe eines Meereswärmekraftwerks zur Stromerzeugung nutzen. Die theoretischen Grundlagen hierfür existieren bereits seit 1881.

Pyrolyse beschreibt verschiedene thermo-chemische Umwandlungsprozesse. Hierbei werden organische Ausgangsmaterialien unter hohen Temperaturen und sauerstofffreien Bedingungen in andere chemische Substanzen aufgespalten.

Temperaturen und Wärme gehören für uns zu den wichtigsten Merkmalen unserer Umwelt. Die thermische Energie, die in einem Körper steckt, ist hingegen nicht direkt erfahrbar. Denn sie ist zwar für die Wärme, die wir fühlen, verantwortlich, aber nicht mit ihr identisch.