Glossar

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Atomkraftwerk

Ein Atomkraftwerk; Abk. AKW (auch Kernkraftwerk; Abk. KKW) ist ein thermisches Kraftwerk, welches die aus der Kernspaltung freigesetzte Wärmeenergie zur Stromerzeugung z. B. mittels einer Dampfturbine nutzt.

Dabei wird zwar kaum klimawirksames Kohledioxyd (CO2) produziert, dafür stellen die abgebrannten Kernstäbe, die als Atommüll über Jahrtausende radioaktiv strahlen, ein ungelöstes Entsorgungsproblem dar.

Weiterhin ist das Risiko einer unkontrollierten Kernschmelze (sogenannter GAU - Größter Anzunehmender Unfall, wie 1986 in Tschernobyl) besonders in dichtbesiedelten Regionen mit Millionen von Strahlungsopfern nicht kalkulierbar.

In Deutschland haben die Bundesregierung und die Kernkraftwerksbetreiber 2001 den geregelten Ausstieg aus der Kernenergie vereinbart.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Biogas

Biogas ist ein Sammelbegriff für energetisch verwertbare Gase, die aus Biomasse hergestellt werden.

Bei der anaeroben Verwesung (Verwesung ohne Sauerstoffzufuhr) wird zu etwa 2/3 Methan (CH4), zu etwa 1/3 Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Dabei ist das Methangas der energetisch nutzbare Anteil des Biogases.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Blockheizkraftwerk

Blockheizkraftwerke sind kompakte Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, die der kombinierten Strom/Wärme-Erzeugung dienen.

BHKWs werden mit fossilen Brennstoffen (Öl oder Gas) oder mit erneuerbaren Treibstoffen (Biogas, Biodiesel) betrieben.

Die bei der Stromproduktion erzeugte (Ab-)Wärme wird z. B. zur Gebäudeheizung genutzt. Durch die doppelte Energieausnutzung (Strom und Wärme) erhöht sich ihr Wirkungsgrad (Brennstoffausnutzung) auf ca. 85 %.

Aufgrund der hocheffizienten Nutzung der Energie, werden BHKWs unter ökologischen und ökonomischen Gesichtspunkten als sehr fortschrittlich eingestuft.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
CO2

Kohlendioxid ist ein unsichtbares, geruchloses und in den üblichen Konzentrationen unschädliches Gas aus Kohlenstoff und Sauerstoff.

In der Erdatmosphäre ist der Anteil des CO2 mit 0,036% im Verhältnis zu anderen Gasen gering. Trotzdem ist es als natürliches Treibhausgas mitverantwortlich für die Temperaturen auf der Erdoberfläche, die das Leben überhaupt erst ermöglichen. Die Erhöhung der CO2-Konzentration in den letzten Jahrzehnten wird durch die Verbrennung fossiler Energieträger hervorgerufen und trägt zu einem großen Anteil zur menschengemachten Klimaerwärmung bei.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung wird für die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen in das Stromnetz gezahlt und dient der Förderung dieser Stromerzeugungstechnologien.

Die Höhe der Einspeisevergütung ist im Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG) festgeschrieben.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Elektrizität

Elektrizität ist die Gesamtheit der Erscheinungen, die auf elektrische Ladung zurückzuführen sind. Elektrische Vorgänge treten sowohl in der Natur als auch in künstlich erzeugter Form (elektrischer Strom) auf.

Natürliche elektrische Phänomäne sind z. B. Blitze, in denen sich hohe, durch Reibungselektrizität aufgebaute Spannungen entladen. Aber auch die Informationsverarbeitung im Nervensystem basiert teilweise auf elektrischen Signalen.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Energieeffizienz

Die Energieeffizienz gibt an, wie hoch der Energieaufwand ist, um einen bestimmten Nutzeffekt zu realisieren (siehe auch Wirkungsgrad). Oft kann durch technische Maßnahmen eine Steigerung der Energieeffizienz erreicht werden, d. h. der Energieaufwand kann bei gleichem Nutzeffekt auf einen Bruchteil gesenkt werden. Beispiele hierfür sind Wärmedämmung oder der Einsatz von Energiesparlampen.

Zur Energieeffizienzsteigerung zählt auch die Nutzung bisher ungenutzter Anteile der Energieumwandlung, wie z. B. Abwärmenutzung und Wärmerückgewinnung.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Energieeinsparverordnung

Die Energieeinsparverordnung (EnEV) ist am 1. Februar 2002 in Kraft getreten. Grundlegend ist der primärenergetische Ansatz, der die gesamte Energiekette von der Rohstoffgewinnung bis zur Wärmeabgabe über einen Heizkörper oder den Warmwasserhahn berücksichtigt. Die EnEV schreibt für Neubauten einen gegenüber der WSchV 30% geringeren Energiebedarf vor, der Niedrigenergiehaus-Standard wird damit zur Regel. Für Neubauten wird darüber hinaus ein Energiebedarfsausweis vorgeschrieben, der die energetischen Qualitäten transparenter machen soll.

Altbauten müssen bei anstehenden Modernisierungen an den technischen Fortschritt angepasst werden. Außerdem sollen ungedämmte Rohrleitungen nachträglich gedämmt werden und die oberste Geschossdecke unter nicht ausbaufähigen Dachräumen muss wärmedämmend isoliert werden.

Im Rahmen der Novellierung der Energieeinsparverordnung (EnEV 2007), die im Oktober 2007 in Kraft trat, werden Energieausweise auch für Bestandsgebäude Pflicht. Außerdem werden bei Nichtwohngebäuden Kühleinrichtungen und Kunstlicht im Rahmen der nun vorgeschriebenen Berechnung mit in die Betrachtung aufgenommen.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Erdwärme

FrankfurtDie Temperatur der Erdkruste steigt mit zunehmender Tiefe um 25 bis 30 °C pro Kilometer an. Besonders in ehemals vulkanischen Regionen sind hohe Temperaturen bereits in geringen Tiefen anzutreffen, da das heiße, flüssige Magma des Erdinneren dicht an die Oberfläche vordringt.

Besonders an diesen Orten kann die Erdwärme energetisch genutzt werden. Sie wird bereits in einigen Ländern in Tiefen von 500 bis 2.000 Metern häufig mit Hilfe von Warmwasser gefördert. Je nach geologischen Voraussetzungen sind die Potenziale sehr unterschiedlich. In Deutschland sind sie zwar nicht unerheblich, werden aber bisher kaum genutzt. Die notwendigen Temperaturen liegen viele Kilometer tief. Das erste geothermische Kraftwerk Deutschlands, das auch Strom produziert, steht in Neustadt-Glewe, Mecklenburg-Vorpommern, und versorgt ca. 1.300 Wohnungen mit Fernwärme.

Andere Länder nutzen ihre Potenziale bereits stärker: In Paris werden z. B. 100.000 Wohneinheiten mit Erdwärme aus einer Tiefenbohrung beheizt.

In Island heizen 37 aktive Vulkane den Untergrund auf. Der Inselstaat will in spätestens 30 Jahren völlig unabhängig von fossilen Brennstoffen sein. Über natürlich austretenden oder aus Bohrlöchern geförderten Wasserdampf werden bereits 90 Prozent aller Haushalte mit Wärme versorgt.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Erneuerbare-Energien-Gesetz

Das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG) ist am 1. April 2000 in Kraft getreten und hat das frühere Stromeinspeisegesetz ersetzt. Es soll den Ausbau von Energieversorgungsanlagen vorantreiben, die aus sich erneuernden (regenerativen) Quellen gespeist werden, insbesondere aus Wind- und Sonnenenergie.

Geregelt sind in diesem Gesetz die Abnahme und Vergütungen von erneuerbarem Strom aus Energieerzeugungsanlagen. So werden die Energieversorgungsunternehmen verpflichtet, regenerativ erzeugten Strom zu Festpreisen abzunehmen. Die Kilowattstunde (kWh) Biomasse-Strom wurde so mit 9-10 Cent, die kWh Windstrom mit 6-9 Cent und Solarstrom mit 48 Cent im Jahr 2002 abgenommen.

Die novellierte Fassung des EEG vom 21. Juli 2004 (BGBl. I S. 1918) ist am 1. August 2004 in Kraft getreten. Wesentliche Punkte der novellierten Fassung des EEG betreffen die Höhe der Fördersätze sowie die bessere juristische Stellung der Betreiber von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien gegenüber den örtlichen Netzbetreibern (u. a. Wegfall der Vertragspflicht).

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Erneuerbare Energien

Der Begriff "Erneuerbare Energien", auch regenerative Energien genannt, bezeichnet nachhaltige Energiequellen, die sich laufend erneuern, sehr lange zur Verfügung stehen und damit unerschöpflich sind. Neben geothermischer Energie (Erdwärme) und Gravitationsenergie (die von Gezeitenkraftwerken genutzt wird) gilt vor allem die Sonnenenergie als die Energiequelle, die zukünftig einen großen Anteil des menschlichen Energiebedarfs umweltverträglich decken kann.

Dabei wird unterschieden zwischen direkter Sonnenenergie und der umgewandelten Strahlungsenergie, die - ebenfalls regenerativ - als Windenergie, Wasserenergie oder Bioenergie zur Verfügung steht. Das technisch nutzbare Angebot aller regenerativen Energien ist um ein mehrfaches höher als der menschliche Energieverbrauch.

Alle regenerativen Energieträger sind kohlendioxidneutral, d. h. sie emittieren entweder kein Kohlendioxid oder nicht mehr als sie während ihrer Entstehung aufgenommen haben (z. B. Biomasse) - abgesehen von den Emissionen, die bei Herstellung, Vertrieb, Wartung und Entsorgung der jeweiligen Technologien (z. B. Windräder, Photovolatikanlagen) oder bei Anbau und Vertrieb der Energiepflanzen anfallen.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
FCKW

FCKW ist die Abkürzung für Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe. FCKW sind hoch wirksame Treibhausgase und tragen zur Zerstörung der Ozonschicht in der Stratosphäre bei.

FCKW wurden in den Industrieländern als Kühlmittel und Treibmittel (Schäumen von Kunststoffen, Sprühdosen) genutzt und sind in Europa mittlerweile verboten und durch weniger schädliche oder unschädliche Stoffe ersetzt worden. Ein kurzfristiger Effekt ist durch das Verbot aber nicht zu erwarten, da FCKW ca. 15 Jahr benötigen, um in die Stratosphäre zu gelangen und dort Jahre bis Jahrzehnte die Ozonschicht zerstören.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Fernwärme

Fernwärme ist thermische Energie zur Raumheizung, Warmwasser- und Prozesswärmebereitstellung, die vom Erzeuger an Verbraucher geliefert und dabei meist in Heißwassernetzen über größere Entfernungen (> 450 Meter) transportiert wird. Bei kürzeren Transportentfernungen bis 450 Meter spricht man von Nahwärme.

Fernwärme stellt eine Möglichkeit dar, die Primärenergieausnutzung kalorischer Kraftwerke zu erhöhen, indem man die entstehende Abwärme mittels sogenannter Kraft-Wärme-Kopplung nutzt (Heizkraftwerk). Zu diesem Zweck wird Wasser als wärmespeicherndes Medium in einem kontinuierlichem Kreislauf vom Wärmeerzeuger zum Verbraucher und zurück gepumpt. Dazu werden Rohrleitungen mit sehr guter Wärmedämmung benötigt, ebenso Wärmeübertrager an den Übergabestellen zu den Verbrauchern sowie innerhalb des Fernwärmenetzes. Neben Heizkraftwerken existieren auch reine (Fern-)Heizwerke (ohne Stromerzeugung), z. B. Müllverbrennungsanlagen.

Wegen des nicht zu vermeidenden Wärmeverlusts bei Transport über längere Strecken eignet sich Fernwärme nur in großstädtischen Ballungsgebieten als alternative Wärmeversorgung. In Deutschland hat Mannheim als erste große Stadt ein Fernwärmenetz errichtet. Daneben besitzt z. B. der Ostteil von Berlin über ein umfangreiches Fernwärmenetz.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Fotovoltaik

Fotovoltaik ist die direkte Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Die Leistung einer PV-Anlage wird meist in Kilowatt peak angegeben. Die "peak"-Leistung wird unter Standardbedingungen (Einstrahlung von 1.000 Watt/qm; Umgebungstemperatur 25°C) erzeugt.

Die Umwandlung erfolgt über Solarzellen. Heutige Solarzellen bestehen im wesentlichen aus zwei Siliziumschichten, die durch den Einschluss von Bor, Phosphat o. ä. (Dotierung) unterschiedliche elektrische Eigenschaften haben.

An der Grenzfläche zwischen den Schichten bildet sich ein elektrisches Feld. Bei Bestrahlung der Solarzelle entstehen freie Ladungsträger, die durch das elektrische Feld getrennt werden. Dies führt zu einer elektrischen Spannung zwischen den Metallkontakten der Solarzelle. Wird nun ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, kann Strom fließen.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Geothermie

Unter Geothermie versteht man die Nutzung der Erdwärme zur Wärmeversorgung und Stromgewinnung. Die Temperatur der Erde steigt mit zunehmender Tiefe um 25 bis 30 ° C pro Kilometer an. Besonders in ehemals vulkanischen Regionen sind hohe Temperaturen bereits in geringen Tiefen anzutreffen, da das heiße flüssige Magma des Erdinneren dicht an die Oberfläche vordringt.

An diesen Orten kann die Erdwärme energetisch genutzt werden. Sie wird in einigen Ländern in Tiefen von 500 bis 2.000 Metern häufig mit Hilfe von Warmwasser gefördert. Je nach geologischen Voraussetzungen sind die Potenziale sehr unterschiedlich. In Deutschland sind sie zwar nicht unerheblich, werden aber bisher kaum genutzt. Die notwendigen Temperaturen liegen viele Kilometer tief. Das erste geothermische Kraftwerk Deutschlands, das auch Strom produziert, steht in Neutstadt-Glewe, Mecklenburg-Vorpommern, und versorgt ca. 1.300 Wohnungen mit Fernwärme.

Geothermie-Anlagen haben einen Wirkungsgrad von 20%.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Natürliche Ressourcen

Natürliche Ressourcen sind Energie, Rohstoffe, Wasser, Luft, Boden/Fläche, Ökosystemdienstleistungen und Biodiversität [Unterteilung der natürlichen Ressourcen nach VDI Richtlinienreihe 4800] 

Quelle:  VDI 4800 Blatt 1, S. 14
Pumpspeicherkraftwerk

Ein Pumpspeicherkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das aus einem unteren und einem oberen Staubecken besteht, die miteinander verbunden sind. In Zeiten, in denen genügend Strom zur Verfügung steht, wird Wasser aus dem unteren in das obere Becken gepumpt.

Bei hohem Strombedarf (Spitzenlast) wird Wasser aus dem oberen Staubecken abgelassen. Während es in das untere Becken fließt, treibt es über eine Turbine einen Generator an, der den so genannten Spitzenlaststrom erzeugt.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Ressourcen

Als Ressourcen werden im Allgemeinen die Mittel zur Lösung einer bestimmten Aufgabe bezeichnet, z. B. Betriebsmittel, Geldmittel, Rohstoffe, Boden, Energie oder Personen. Ihre Zuteilung wird Ressourcenallokation genannt.

In einem engeren Sinn bezeichnen die Ressourcen die auf der Erde vorhandenen Rohstoffe und Energieträger. Dabei wird zwischen Reserven und Ressourcen unterschieden. Die Reserven sind die bekannten, mit heutiger Technik wirtschaftlich abbaubaren Vorkommen. Die Ressourcen sind die mit zukünftiger Technik vermutlich abbaubaren Vorkommen, unabhängig von der Wirtschaftlichkeit.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Ressourceneffizienz

Ressourceneffizienz ist das Verhältnis eines Nutzens zu dessen Realisierung notwendigen Aufwands.  Resourceneffizienz = Nutzen (z.B. Produkt, Dienstleistung) / Aufwand (Einsatz natürlicher Ressourcen)

Quelle:  VDI Richtlinienreihe 4800 (VDI 4800 Blatt 1, S. 12
Solarenergie

Solarenergie ist die Primärenergie, die von der Sonne auf die Erde eingestrahlt wird. Sie ist etwa 10.000-fach höher als der menschliche Energieverbrauch. Die von Atmosphäre, Land und Meer absorbierte Solarenergie verursacht Wind, Wellen, Meeresströmungen, Verdunstung und Niederschläge sowie Pflanzenwachstum.

Von der Solarenergie hängen damit auch alle anderen erneuerbaren Energien (Windenergie, Wasserkraft, Biomasse) außer der Geothermie und der Gezeitenenergie ab. Ein Teil der direkt und diffus auf die Erdoberfläche auftreffenden Solarenergie kann durch direkte Umwandlung in Strom (Fotovoltaik) oder Wärme (Solarthermie) genutzt werden.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Windenergie

Windenergie ist eine erneuerbare Energie, deren kinetische Energie historisch als mechanische Energie in Windmühlen zum Antrieb von Mahlsteinen und Schöpfrädern genutzt wurde und heute in Windenergieanlagen zur Stromerzeugung dient.

Moderne Windenergieanlagen für den Einsatz an Land (Onshore-Windenergie) erreichen Leistungen bis zu 2,5 Megawatt und haben Nabenhöhen über 100 Meter. Küstengebiete verfügen über die größten Onshore-Windenergie-Potenziale.

Darüber hinaus sollen zukünftig auch die sehr großen Windenergiepotenziale auf See (Offshore-Windenergie) erschlossen werden. Hierzu sollen Windenergieanlagen mit 5 Megawatt Leistung eingesetzt werden, die sich derzeit in der Entwicklung und Erprobung befinden.

Quelle:  Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)

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