1. Was ist Energie?

Die physikalische Grösse Energie ist allgegenwärtig und doch nicht einfach fassbar, da sie in vielen verschiedenen Formen vorliegt. Trotzdem ist eine einfache Aussage möglich: Im Prinzip ist alles Energie, sogar sämtliche Dinge die uns umgeben. Albert Einstein konnte genau das mit der wohl berühmtesten Formel des 20. Jahrhunderts erstmals zeigen.

E = mc2

Hier steht E für die Energie, m für die Masse und c für die Lichtgeschwindigkeit. Betrachtet man die Grössenordnung der Lichtgeschwindigkeit von 300’000’000 m pro Sekunde, dann lässt sich damit vereinfacht sagen, dass Masse nichts anderes als eine extrem konzentrierte Form von Energie ist. Das ist gleichzeitig der Grund, wieso uns dieser Zusammenhang im Alltag nicht auffällt: Bspw. wird die Masse einer Batterie nur unwesentlich grösser, wenn wir sie aufladen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der Grundsatz der Energieerhaltung:

In einem abgeschlossenen System ist die Summe aller Energien konstant. Die Gesamtenergie bleibt erhalten.

Wir sind also nicht nur von Energie umgeben, sondern bestehen selbst auch aus Energie und die Gesamtmenge der Energie im Universum ist eine unveränderbare Grösse. Doch warum ist es dann so schwer unseren Energiehunger zu stillen? Die Antwort finden wir, indem wir die Anwendungsfälle für den Einsatz der Energie genauer betrachten. Diese werden oft als „Energiedienstleistungen“ bezeichnet und umfassen unter anderem die nachfolgenden drei Grundleistungen. Auf die Energiedienstleistungen an sich werde ich in einem späteren Blog-Post noch genauer eingehen.

  • Heizen
  • Beleuchten
  • Kochen

Um diese Energiedienstleistungen zu erbringen benötigen wir nicht einfach nur Energie, sondern jeweils eine ganz bestimmte Energieform. Für das Heizen und Kochen benötigen wir Wärme bei unterschiedlichen Temperaturen und für die Beleuchtung Strahlungsenergie. Das Energieproblem dreht sich also nicht um die laut Energieerhaltungssatz gar nicht mögliche Energieerzeugung, sondern um die Umwandlung von Energie in die für die jeweilige Energiedienstleistung nötige Form.

Bevor wir in den nächsten Posts weiter in diese Thematik eintauchen seien nachfolgend die gängigsten Energiearten aufgeführt. Im nächsten Beitrag werde ich diese dann kurz vorstellen.

  • Potentielle Energie („Lageenergie“)
  • Kinetische Energie („Bewegungsenergie“)
  • Chemische Energie
  • Strahlungsenergie
  • Magnetische Energie
  • Kernenergie
  • Elektrische Energie
  • Wärme