Energie

Als Energie wird die Fähigkeit eines Systems bezeichnet, Arbeit zu leisten. Verschiedene Formen von Energie sind: Wärme, chemische, mechanische und elektrische Energie, die sich ineinander umwandeln lassen.

Einsatz und Umwandlung von Energie - ungenau als Energie-Verbrauch bezeichnet - sind Voraussetzung für den Ablauf sämtlicher Lebensfunktionen. Die Energie der Nahrung wird in Wachstum, Körperwärme und Bewegung umgesetzt. Energie wird gebraucht für die Befriedigung wichtiger Bedürfnisse: Raumwärmebedarf (Heizung), Warmwasserbereitung, Transport (Verkehr). Schließlich ist die gesamte industrielle Produktion nur durch den Einsatz von Energie möglich.

Energie ist heute zu einem der wichtigsten Produktionsfaktoren und zu einer der wichtigsten Quellen von Umweltbelastungen geworden (s.u.)
Weltenergieverbrauch: Bis ins 18. Jahrhundert war

Holz weltweit der wichtigste Energie-Träger. Durch die Nutzung von Kohle wurde die Industrialisierung ermöglicht, gleichzeitig stieg in den Industrieländern der Energie-Verbrauch an. Nach dem Zweiten Weltkrieg hat sich infolge des wirtschaftlichen Aufschwungs und der Bevölkerungszunahme der Energie-Verbrauch sowohl stark erhöht als auch in seiner Struktur gewandelt.

Erdöl und später Erdgas gewannen gegenüber der Kohle stark an Bedeutung. Von den regenerativen Energiequellen spielen bislang nur Biomasse (

Holz) und Wasserkraft eine Rolle. Der Weltenergieverbrauch betrug 1989 356 ExaJoule (EJ), die sich wie folgt aufteilten: Kohle 28%, Erdöl 38%, Erdgas 20%, Kernenergie (Kernkraftwerk) 6%, Wasserkraft 2% und Biomasse 7%. Erfaßt man neben den sog. kommerziellen Energie-Trägern auch (noch) kostenfreie Energie-Träger wie Brennholz, so liefern Biomasse und Wasserkraft 28% der verbrauchten Energie.

In der Dritten Welt deckt die Biomasse sogar 35% des gesamten Energie-Verbrauchs. Die Menschen in den verschiedenen Teilen der Welt sind sehr unterschiedlich mit Energie versorgt. Den vielen Menschen, die unter Energie-Mangel leiden, steht eine kleine Zahl von Menschen gegenüber, die einen hohen Energie-Verbrauch aufweisen: 25% der Weltbevölkerung verbraucht 75% der Weltprimär-Energie. Der durchschnittliche Pro-Kopf-Verbrauch eines Nordamerikaners liegt um das 5fache über dem Weltdurchschnitt und sogar um das 22fache über dem Verbrauch eines Afrikaners. Prognosen nach wird der Weltenergiebedarf zukünftig infolge weiteren Wirtschafts- und Bevölkerungswachstums gerade in der Dritten Welt stark anwachsen, was, solange der Großteil der Energie aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe und

Holz gewonnen wird, zu immensen Umweltrisiken führen wird (Treibhauseffekt).

Deshalb, und wegen der zur Neige gehenden Energiereserven, ist ein Umschwenken auf regenerative Energiequellen Gebot der Stunde.
BRD: Nach dem Zweiten Weltkrieg ist der Primärenergieverbrauch der BRD stark angewachsen, von 4.100 PJ im Jahr 1950 auf 11.092 PJ im Jahr 1973. Während die Kohle 1950 noch ca. 90% der Primär-Energie lieferte, waren es 1973 nur noch 31%. Gleichzeitig konnte das in großen Mengen billig zur Verfügung stehende Erdöl seinen Anteil von ca. 5% (1950) auf 55% (1973) ausdehnen.

Seit der Ölpreiskrise 1973 stagniert der Primärenergieverbrauch trotz weiteren Wirtschaftswachstums. Ursachen sind der sparsamere und rationellere Einsatz von Energie (rationelle Energienutzung) und eine Umstrukturierung der Industrie von einer Energie- und rohstoffintensiven (z.B. Stahlerzeugung) hin zu einer mehr technologie- und dienstleistungsorientierten Industrie.
Bei der Beschreibung des Energie-Verbrauchs treten folgende Größen auf: Das Energie-Aufkommen ist die Gesamt-Energie aller im Land geförderten und importierten Energie-Träger.

Daraus erhält man nach Abzug von Export und Bunkerung den

• Primärenergieverbrauch, d.h. die tatsächlich im Land verbrauchte Energie. Hiervon wird ein großer Teil in
• Sekundär-Energie, z.B. Benzin, Heizöl, Strom oder Brikett umgewandelt.
  Bei der Umwandlung treten hohe Verluste, vor allem in Kraftwerken als Abwärme, auf. Die gesamte dem Endverbraucher zur Verfügung stehende Energie heißt
• End-Energie; sie enthält neben der Sekundär-Energie noch die ohne weitere Umwandlung nutzbare Primär-Energie (z.B. Steinkohle oder Importstrom). 60% der End-Energie werden zur Wärmegewinnung eingesetzt (Heizung, Warmwasserbereitung).
• Nutz-Energie entspricht dem Energie-Bedarf des Endverbrauchers z.B. an Wärme, Licht oder Kraft. Auch bei der Umwandlung von End- in Nutz-Energie beim Verbraucher treten weitere Verluste auf, z.B. bei der Heizung oder beim Auto, so daß von der eingesetzten Primär-Energie insgesamt vom Verbraucher nur ca. 30% genutzt werden (Wirkungsgrad).

Der Bereich Energie-Gewinnung und -Nutzung ist für einen Großteil der Umweltbelastungen verantwortlich (Externe Kosten).
Förderung: Braunkohle, Steinkohle, Uran;
Nutzung und Umwandlung: Kraftwerk (Kohlekraftwerk, Kernkraftwerk), Verkehr, Heizung, Treibhauseffekt, Saurer Regen, Waldsterben.

Eine Verringerung von Energie-Verbrauch und Umweltbelastung läßt sich z.B. durch folgende Maßnahmen erzielen: Reduzierung des Raumwärmbedarfs (Wärmedämmung, Niedrigenergiehaus, Fenster), umweltfreundliche Heizungssysteme (Fernwärme, Brennwertkessel), Zurückdrängen des Individualverkehrs zugunsten öffentlicher Verkehrsmittel (Verkehr, öffentlicher Personennahverkehr, Schienenverkehr), Reduzierung von Stromanwendungen im Bereich Heizung und Warmwasserbereitung (Strom, Elektrospeicherheizung), Verringerung der Verluste bei der Stromerzeugung (Strom, Kraft-Wärme-Kopplung, Blockheizkraftwerk, Kombikraftwerk), Nutzung industrieller Abwärme und verstärkter Einsatz regenerativer Energiequellen.