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Energieumwandlungskette - so können Sie diese beschreiben

Bei der Energieumwandlungskette geht es darum, dass eine Energieform in eine andere umgewandelt wird, im Idealfall zu 100 % in der Realität sieht es etwas anders aus.

Welche Energie wird in was umgewandelt?
Welche Energie wird in was umgewandelt? © SMU / Pixelio

Beispiel einer Energieumwandlungskette

Machen Sie sich das Prinzip der Energieumwandlungskette an einem einfachen Beispiel klar:

  • Heben Sie das Gewicht eines Pendels hoch und lassen Sie es los. Das Pendel schwingt durch den tiefsten Punkt und auf der anderen Seite wieder fast so hoch, wie Sie es ursprünglich angehoben haben, dann wieder zurück, bis es nach einiger Zeit im tiefsten Punkt zur Ruhe kommt.
  • Die zugehörige Energieumwandlungskette sieht so aus: Wenn Sie das Pendel anheben, erhöhen Sie durch Ihre Muskelkraft (chemische Energie) die potenzielle Energie des Pendelgewichts. (1. Energieumwandlung: chemische -> potenzielle)
  • Lassen Sie das Pendel los, stürzt es in die Tiefe und wird dabei schneller. Die potenzielle Energie wird nun in kinetische Energie umgewandelt. Ein Teil der Energie wird dazu benötigt Reibungswiderstände zu überbrücken, was Wärme erzeugt. (2. Energieumwandlung: potenzielle -> kinetische + thermische)
  • Auf der anderen Seite steigt das Gewicht wieder in die Höhe, wieder unter Überwindung von Reibung (3. Energieumwandlung: kinetische -> potenzielle + thermische)

Jetzt wird immer wieder abwechselnd potenzielle Energie in kinetische umgewandelt (und umgekehrt), wobei immer auch thermische Energie entsteht, bis die gesamte potenzielle Energie in thermische Energie umgewandelt ist.

Komplexere Energieumwandlungsketten in Kraftwerken

Sie müssen immer überlegen welche Energie liegt vor und was wird daraus. Nehmen Sie ein Kohle- oder Ölkraftwerk.

  • Der fossile Brennstoff hat seine Energie aus der Sonne, die zu chemischer Energie wurde. Ein Stück Kohle enthält als chemische Energie.
  • Nun wird dieser fossile Brennstoff verbrannt, es entsteht eindeutig thermische Energie, die aber nur zum Teil als Wasserdampf genutzt wird.
  • Der heiße Wasserdampf treibt eine Turbine an, kinetische Energie (Drehbewegung) und diese erzeugt Strom, also elektrische Energie. Auch hierbei geht wird nur ein Teil der Energie in den nutzbaren Strom umgewandelt, ein Teil bleibt Wärme bzw. erzeugt Wärme (Reibungswärme des Generators).
  • Der Strom wird in die Haushalte geleitet, auch dabei kommt es zur Erwärmung der Leitungen. Also wird ein Teil in thermische Energie gewandelt.
  • Das letzte Glied der Energieumwandlungskette ist dann im Haushalt, wo der Strom für die Wärmeerzeugung verwendet, wird zum Beispiel beim Kochen oder Heizen, aber auch in Lichtenergie oder kinetische Energie verwandelt wird. Beachten Sie, dass immer ein Teil der Energie auch in Wärme verwandelt wird. Sie wissen sicher das Lampen sich auch Erwärmen.

Immer wenn Sie eine Energieumwandlungskette erstellen sollen, müssen Sie technische Vorgänge unter den Aspekten, welche Energieform vorhanden ist und in, welche diese verwandelt werden betrachten.

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