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Energiebegriff .doc

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Faculty
Environmental Science
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Geo Sciences
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Karl-Franzens-Universität Graz - KFU
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2009/10
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Energiebegriff

„energeia“ = „Tätigkeit“ bzw. „Tatkraft“

Energie ist die Fähigkeit eines Systems, äußere Wirkungen hervorzubringen.(Max Planck)2

verbunden mit dem Begriff der Arbeit - derselben Einheit Joule Energie gilt als gespeicherte Arbeit, die aus der Energie wieder freigesetzt werden kann

Energiewirtschaft

umfasst die wirtschaftliche Gewinnung, Umwandlung und Verwertung von Energieträgern zur Deckung des Energiebedarfs unter Einsatz technischer Mittel

Energieträger

Stoff bezeichnet, aus dem direkt oder durch Umwandlungen Nutzenergie gewonnen werden kann (z.B. Erdöl, Kohle, Benzin, Uran,Biomasse).

Primärenergie

noch keine Umformung. Aus der Primärenergie kann direkt oder durch Umwandlungen Sekundärenergie gewonnen werden (z.B. Erdöl, Biomasse, Erdwärme).

Sekundärenergie

Sekundärenergie wird durch Umwandlungen in technischen Anlagen aus Primär- oder anderer Sekundärenergie gewonnen. Bei diesem Schritt fallen Umwandlungs- bzw. Verteilungsverluste an (z.B. Diesel, Elektrizität).

Endenergie

Die Endenergie (= Gebrauchsenergie) steht für den Verbraucher zur Umwandlung in Nutzenergie zur Verfügung (z.B. Elektrizität, Öl, Pellets).

Nutzenergie

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Energiedienstleistung

Bereitstellung der Nutzenenergie, Nutzenergie als Voraussetzung für die Energiedienstleistung

nicht mehr in energetischen Einheiten. Es kann sich beispielsweise um einen hellen Raum, eine

gefahrene Strecke oder ein behagliches Raumklima handeln.

Exergie und Anergie

Am wertvollsten sind die Energieformen, die sich vollständig in andere Formen umwandeln lassen, wie z.B. mechanische und elektrische Energie. Wärme bzw. innere Energie hingegen lässt sich nur zum Teil in die wertvollere Form mechanische Energie umwandeln. Exergie bezeichnet Arbeitsfähigkeit eines Stoffes.

Als Anergie bezeichnet man den verbleibenden Rest, der nicht umgewandelt und genutzt werden kann. Die Summe aus Exergie

und Anergie ergibt die vorhandene Energie.

Herkunft der Energie

Die für den Menschen auf der Erde nutzbare Energie stammt im Grunde aus drei unterschiedlichen

Quellen:

Thermonukleare Umwandlung in der Sonne (Sonnenenergie)

Isotopenzerfall im Erdinneren und der Restwärme aus der Erdentstehung (Erdwärme)

Planetenbewegung in Verbindung mit der Massenanziehung (Gezeitenenergie)

1. Großteil der energetischen Prozesse auf Sonne zurückgeführt – soalrenergie

 

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2.                    Radioaktive Zerfallsprozesse bilden die zweite wesentliche Energiequelle auf der Erde.

3. Aufgrund der Massenanziehungskräfte, u.a. zwischen Sonne, Erde und Mond, entsteht eine weitere Energiequelle, nämlich die Gezeitenenergie.

Innovation und Energiewirtschaft

Kondratieff-Zyklen

Innovationszyklen dauern etwa 50 bis 60 Jahre und korrelieren mit wirtschaftlichen Aufschwungphasen und mit Erhöhung des Volkseinkommens.

Erste Welle: Industrielle Revolution, Unternehmertum

Zweite Welle: Bau von Eisenbahnen, größte Investition des 19 Jahrhunderts , Mittelschicht, Gewerkschaft, Arbeits- und Sozial Recht

Dritte Welle: Chemie und Elektrizität (Elektromotor, Radio, Telefon, elektrische Beleuchtung). Auto, Grundstoff und Stahlindustrie, Großkonzerne, Monopole, Kartelle, Massenproduktion

Vierte Welle: Nutzung bekannter Inovationen, Verbesserungsinnovationen von vorhandenen Technologien. Computer, Weltwirtschaft. die weltweite Erschließung des Erdöls, die Massenproduktionstechnik, die Elektronik, das Fernsehen, die Luftfahrt- und Militärtechnik Petrochemie – Erdöl zu niedrigen Preis – Grundlage für Folgeinvestitionen in Kunststoffe, Textilfaser, Kosmetika, Düngemittel, Farben

 

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Heute ist unstrittig, dass die Informationstechnik als Basisinnovation einer fünften langen Konjunkturwelle zur maßgeblichen Antriebskraft des technisch-ökonomischen Strukturwandels avanciert ist.

industrielle Innovation und prägt den wirtschaftlichen, sozialen und kulturellen Wandel

Bedeutung(Abhängigkeit) von der Energie

Warum hat Energie eine so zentrale Bedeutung für das menschliche Leben und eine so

wichtige Funktion für die Wirtschaft und die Gesellschaft?

Aus Energie lässt sich Arbeitsfähigkeit gewinnen, die wichtig, nützlich und vor allem für den Aufbau von Ordnungszuständen im Leben von Bedeutung ist. Sprich materielle und immaterielle Güter und Dienstleistungen.

Energie = Arbeit. Leben ist unmittelbar mit Arbeit verbunden.

Energie verändert Materie und Zustand

Die Form (Walzen von Blech)

Bewegung (pumpen von Flüssigkeit)

Temperatur (Kühlen von Lebensmittel)

Chemische Struktur (Herstellung von Kunststoff)

Energieeinsatz im täglichen Leben: Licht, Elektrizität, Benzin

Energie ist Voraussetzung für Produktion von Gütern und Dienstleistungen und Konsum

Die Höhe des Energieverbrauchs wird mitbestimmt von der Höhe der Produktion und

von der Höhe des Konsums!

 

 

Produktionsfaktor Energie

 

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Über die durch Wirtschaft und Verbraucher gestellte Nachfrage nach Energie werden Anforderungen an Energieversorgung gestellt. Energieversorgung beeinflusst, über Eigenschaften der Energieträger und Preise die Produktions- und Konsumstrukturen.

Produktionsfaktoren:

Arbeitsfähigkeit die Aus Energie gewonnen wird

Verfügbare Materie

Gestaltungsfähigkeit

Erscheinungsformen der Energie

          Mechanische Energie: hat ein Körper gegenüber eines anderen Körpers, aufgrund der Lage im Gravitationsfeld – Potentielle Energie oder aufgrund der Geschwindigkeit gegenüber eines Bezugskörpers – kinetische Energie

          Thermische Energie: Bewegung von Molekülen und Atomen

          Chemische Energie: Verbindung von Molekülen und Atomen – Bindungsenergie

          Elektrische Energie: ruhende oder im Leiter bewegte Elektrische Ladung

          Strahlungsenergie: räumliche und zeitliche Veränderung von elektromagnetischen Feldern

          Kernenergie: Anordnung der Elementarteilchen im Atomkern – Bindungsenergie der Atomkerne

          Massenenergie: Gleichwertigkeit von Masse und Energie

Besonderheiten der Energiewirtschaft

Energiewirtschaft als Teilgebiet der Volkswirtschaft umfasst die wirtschaftliche Gewinnung, Umwandlung, Transport, Verwertung und Anwendung von Energieträgern zur Deckung des Energiebedarfs unter Einsatz technischer Mittel.

 

Technik: Fehlende Speicherbarkeit, extreme Langlebigkeit, Leistungsgebundenheit, Gesamtsystemabhänigkeit, gekoppelte Prozesse

 

Umwelt: Umweltbelastungen, Unfälle mit Katastrophalen Folgen

 


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