MEnergie -
Meine Energiewende
Öffentliche Akzeptanz der Energiewende
durch innovative Kommunikationsformate steigern.
Das Projekt
MEnergie ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt der TH Köln, dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt Energie und dem Unternehmenspartner World of VR, gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klima.
Wir möchten die Energiewende verständlich und greifbar für alle machen, um ihre Akzeptanz in der Gesellschaft zu steigern. Dafür setzen wir auf innovative Kommunikationsformate, die speziell auf die Bedürfnisse von Gen Y & Z, einkommensschwachen Bürger*innen und Immobilienbesitzer*innen zugeschnitten sind und die Vorteile der Energiewende kommunizieren. Unser Ziel ist es durch unsere Arbeit Wissen zu vermitteln, Vorbehalte abzubauen und Menschen zu motivieren, aktiv an der Energiewende in Deutschland mitzuwirken – für eine nachhaltige Zukunft.
Die Kommunikationsformate
Unser Ziel ist es, mit unseren Kommunikations- und Lernformaten Menschen über die Energiewende ins Gespräch zu bringen, sie zu sensibilisieren und ihre Handlungsbereitschaft für eine nachhaltige Zukunft zu fördern. Im Forschungsprojekt MEnergie – Meine Energiewende, wurden über drei Jahre hinweg spielerische und digitale Formate entwickelt, die gemeinsam mit Workshop-Teilnehmenden gestaltet wurden. Die entstandenen Materialien sind flexibel anpassbar und stehen zum Herunterladen zur Verfügung, um sie entsprechend der eigenen Bedürfnisse zu nutzen.
Augmented Reality
Die Augmented Reality (AR)-Anwendung ermöglicht es Nutzern, über ein iPad in eine virtuelle Welt der Energiewende einzutauchen, in der sie spielerisch verschiedene Aspekte wie Solar- und Windenergie sowie Berufe in der Energiewende erkunden können. Das interaktive Format eignet sich besonders für Workshops und den Unterricht.
Lernspiele
Verschiedene Lernspiele und Formate dienen dazu, Teilnehmenden auf interaktive und spielerische Weise die Themen Energieverbrauch, CO2-Einsparung und aktive Beteiligung an der Energiewende näherzubringen und das Bewusstsein für nachhaltiges Handeln und politisches Engagement zu schärfen. Sie sind in verschiedenen Bildungs- und Veranstaltungsformaten einsetzbar und zielen darauf ab, Diskussionen und Reflexionen über individuelle und kollektive Handlungsmöglichkeiten anzuregen.
Steckersolarworkshop
In einem zweistündigen Workshop lernen Teilnehmende durch praktisches Ausprobieren, wie Balkonkraftwerke aufgebaut werden, um eigenen Strom zu erzeugen und zur Energiewende beizutragen. Der Workshop vermittelt zunächst theoretisches Wissen und bietet anschließend die Möglichkeit, die Technik selbst anzuwenden, und kann sowohl im Schulunterricht als auch bei öffentlichen Veranstaltungen stattfinden.
Videoformat
Dr. Eva-Maria Grommes klärt auf TikTok und Instagram in kurzen 90-Sekunden-Videos über wissenschaftlich fundierte Informationen zur Energiewende auf, beantwortet häufig gestellte Fragen und widerlegt Vorurteile sowie Fake News. In Zusammenarbeit mit dem MEnergie-Team und unter dem Hashtag #MEnergie werden diese Inhalte auf Social Media verbreitet, ergänzt durch Live-Streams, die den direkten Austausch mit der Wissenschaftlerin ermöglichen.
Impressionen vergangener Events
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Glossar Energiewende
In diesem Glossar werden Fachbegriffe der Energiewende kurz und prägnant erläutert. Viele dieser Begriffe spiegeln thematisch die Inhalte von MEnergie wieder. Das Glossar soll dabei helfen diese Begriffe besser zu verstehen und sicherstellen, dass Sie problemlos die Bedeutung der Begriffe im Zusammenhang mit dem Projekt „MEnergie – Meine Energiewende“ nachvollziehen können.
A
B
D
E
F
G
K
L
M
O
P
S
T
V
W
A
- Autarkie
Autarkie in Bezug auf die Energienutzung bedeutet, dass sich ein System (selbst mit der notwendigen Energie versorgen kann. Ein Haus wäre also autark, wenn der gesamte benötigte Strom durch eine Photovoltaikanlage auf dem Hausdach bereitgestellt würde. Der Strom kann auch in einem eigenen Speicher zwischengespeichert und zu einem anderen Zeitpunkt genutzt werden.
B
- Batterietechnologien
Bei einer Batterie handelt es sich um einen elektrochemischen Speicher. Verschiedene Batterietechnologien unterscheiden sich in ihren chemischen Bestandteilen und damit auch der elektrotechnischen Eigenschaften, wie Lade- und Entladezeit, sowie Kapazität und Verluste. Batterien sind aus diversen alltäglichen Anwendungen, wie Handys, Laptops, sowie vielen weiteren elektrischen Haushaltsgeräten bekannt. Zudem kommen sie auch in elektrischen Fahrzeugen und Heimspeichern vor.
- Biomasse / Bioenergie
Als Biomasse werden grundsätzlich organische Substanzen, welche aus Kohlenstoffverbindungen bestehen, bezeichnet. Dazu zählen Pflanzen, Tiere, Pilze und Mikroorganismen. In Bioenergieanlagen wird die chemische Energie aus der Biomasse in Wärme oder elektrische Energie gewandelt. Dazu wird besonders energiehaltige Biomasse, wie bestimmte Pflanzen (z.B. Mais), Gülle von Nutztieren oder auch Bioabfälle verwendet. Die Biomasse wird zersetzt und methanhaltiges Gas frei, welches zur Wärme-, Kraftstoff-, oder Strombereitstellung genutzt werden kann.
- Blackout
Kurze Stromausfälle können immer wieder auftreten. Sie sind regional begrenzt und halten in der Regel nur wenige Minuten oder Stunden an. Ein Blackout hingegen ist ein großflächiger Stromausfall. Er betrifft eine große Anzahl von Menschen, Unternehmen, und öffentliche Einrichtungen gleichzeitig. Blackouts entstehen meist durch Umweltauswirkungen auf Hochspannungsleitungen und das Beheben der Störung dauert eine längere Zeit an. Aufgrund der guten Versorgungssicherheit sind Blackouts in Deutschland sehr unwahrscheinlich.
- Bürger*innenbeteiligung
Die Beteiligung der Zivilbevölkerung bei Fragen rund um die Energiewende kann viele Vorteile haben. Vor allem bei lokalen oder Regionalen Projekten ist die Unterstützung der Bevölkerung von hoher Relevanz. Wenn Bürger*innen nach ihrer Position zu Themen gefragt werden steigt damit die Wertschätzung und somit potenziell auch die Akzeptanz. Zudem Informieren sich Bürger*innen über die Projekte in ihrer Region und tragen diese selbst mit.
- Bürger*innenwindpark/ Bürger*innensolaranlage
Als Bürger*innensolaranlage oder Bürger*innenwindpark bezeichnet man von Privatpersonen gemeinschaftlich gebaute und betriebene Photovoltaik- oder Windenergieanlagen, in der die einzelnen Personen Beiträge investieren – meistens in Form einer Energiegenossenschaft. In der Regel werden die Gewinne der Anlagen an die Teilnehmer*innen ausgeschüttet. Durch Bürger*innenwindparks/ –Solaranlagen kann die Akzeptanz der lokalen Bevölkerung gegenüber den Anlagen, gesteigert werden und die Wertschöpfung bleibt in der Region.
D
- Dekarbonisierung
Dekarbonisierung bedeutet die Freisetzung von Treibhausgasen in wirtschaftlichen Prozessen und im Alltag der Menschen zu verringern. In Deutschland sollen bin 2045 die definierten Sektoren Energiewirtschaft, Industrie, Verkehr, Landwirtschaft, Gebäude, Abfallwirtschaft und Sonstiges ohne fossile Energieträger auskommen, deren Verbrennung die Freisetzung von Treibhausgasen bedeutet. Energie soll durch die Verwendung regenerativer Energienquellen Energiequellen bereitgestellt werden.
- Dezentrale Energiebereitstellung
Wird Energie z.B. in Form von Wärme oder Strom nahe an Endnutzer*innen und durch kleinere Anlagen bereitgestellt, ist das eine dezentrale Energiebereitstellung. Ein Beispiel ist eine Photovoltaik-Anlage auf einem Hausdach. Viele Erneuerbare Energien zeichnen sich durch die dezentrale Energiebereitstellung aus, da Anlagen in kleinen Größen dimensioniert und direkt in der Nähe des Verbrauches angeschlossen werden können. Für ein Stromnetzt bringt eine dezentrale Energiebereitstellung aber auch Herausforderungen mit. Das Stromnetz wird komplexer. Das Gegenteil ist die zentrale Energiebereitstellung durch große Kraftwerke.
E
- Effizienz
Allgemein bezeichnet das Wort Effizienz das Verhältnis vom erzielten Ertrag zur eingesetzten Arbeit, also von Aufwand und Nutzen. Bei der Energieeffizienz geht es um einen möglichst hohen Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung bzw. um einen möglichst geringen Energieverbrauch von Gebäuden, Geräten und Maschinen. Die Steigerung der Energieeffizienz bedeutet, dass die gleiche (oder mehr) Leistung mit einem geringeren Energieaufwand bereitgestellt wird.
- Emissionen
Der Begriff leitet sich von dem lateinischen Wort „emittere“ ab, das „aussenden“ bedeutet. Emissionen bezeichnen alles, was an die Umwelt abgegeben wird. Das können Abwasser, Abgase oder aber auch Geräusche und weitere Faktoren sein. Neben Stoffen, die giftig oder gesundheitsschädlich sind, gehören zu den Schadstoffen auch die so genannten Treibhausgase, zum Beispiel Kohlendioxid und Methan. Diese erzeugen den Treibhauseffekt und fördern so den Klimawandel.
- Energetische Sanierung
Die energetische Sanierung steigert die Energieeffizienz eines Gebäudes. Es werden vor allem die wärmeübertragenden Gebäudeteile verbessert (Kellerdecken, Außenwände, Dach und Fenster) und die Heizungs- und Warmwasserbereitungsanlagen optimiert. Sind alle Maßnahmen aufeinander abgestimmt, spart das nicht nur Heizkosten, sondern auch Investitionskosten. So erfordert ein besser gedämmtes Haus eine kleinere Heizanlage. Baut man zuerst die neue Heizung ein und saniert nachträglich die, ist die Heizung ggf. überdimensioniert und kann nicht energieoptimiert betrieben werden.
- Energie
Das Wort „Energie“ stammt aus dem Griechischen. Es leitet sich von dem Begriff „energeia“ ab, der in der Philosophie des antiken Griechenlands verwendet wurde, (Aristoteles) um die Aktivität, das Wirken oder die Potenz einer Sache oder eines Lebewesens zu beschreiben. Heute ist das Konzept der Energie zu einem zentralen Begriff in der Physik, Chemie und anderen naturwissenschaftlichen Disziplinen geworden. Es bezieht sich auf die Fähigkeit oder das Potenzial, Arbeit zu verrichten, Veränderungen herbeizuführen oder Kräfte zu bewirken.
- Energieausweis
Der Energieausweis ist ein Dokument, das wahlweise den Energiebedarf oder den Energieverbraucht eines Gebäudes bewertet und vergleichbar macht. Hausbesitzer*innen müssen diesen bei Vermietung, Verkauf oder Verpachtung ihres Gebäudes vorlegen. Er gibt Auskunft, über den Energieverbrauch und die anfallenden Energiekosten. Wohnungen und Häuser werden hinsichtlich ihres Verbrauchs vergleichbar gemacht. Unterschieden wird zwischen dem so genannten „bedarfsorientierten Energieausweis“, der sowohl die gesamte Bausubstanz als auch die Heizungsanlage bewertet, und dem „verbrauchsorientierten Energieausweis“, der nur den Energieverbrauch der Gebäudebewohner*innen in den vergangenen drei Jahren für Heizung und Warmwasserbereitung angibt.
- Energieformen
Wie im Energieerhaltungssatz beschrieben, lässt sich Energie von einer Energieform in eine andere umformen. Zu diesen Energieformen gehören Chemische Energie, kinetische Energie (Bewegungsenergie), und auch elektrische Energie und thermische Energie (Wärmeenergie). Für uns Menschen haben diese Energieformen unterschiedliche Bedeutungen. So können wir mit der chemischen Energie in Steinkohle zum Beispiel erstmal wenig anfangen. In einem Kraftwerk kann diese chemische Energie aber in elektrische Energie umgewandelt werden, die dann bei uns aus der Steckdose kommt. In der Natur vorkommende Energie wird somit als Primärenergie bezeichnet. Hierzu zählen Braun- und Stein-Kohle, Erdöl und -gas, Kernbrennstoffe (z.B. Uran) sowie erneuerbare Energien, z.B. Geothermie, Wind, Wasser und Sonnenstrahlung. Wenn diese Primärenergie umgeformt wird, sodass sie für uns als Menschen nutzbar ist, bezeichnet man sie als Endenergie. In unseren Haushalten ist das zum Beispiel elektrische Energie in Form von Strom aus der Steckdose. Strom wird im Haushalt genutzt, um einen Staubsauger anzutreiben (kinetische Energie) oder einen Ofen (thermische Energie), wird die dort benötigte Energie als Nutzenergie bezeichnet.
- Energieerhaltungssatz
Der Energieerhaltungssatz ist ein wichtiges Gesetz in den Naturwissenschaften. Er besagt, dass Energie nicht erzeugt oder aufgebraucht werden kann. Energie kann lediglich in andere Energieformen umgewandelt werden. So wird zum Beispiel die chemische Energie eines Brennstoffes in einem Kraftwerk erst in Wärmeenergie, dann in mechanische Energie in einer Turbine und schlussendlich durch den Generator in elektrische Energie umgewandelt.
- Energiegenossenschaft
Verschiedene Akteure (insbesondere Privatpersonen) können sich zu einer Genossenschaft zusammenschließen, um gemeinsam Energieanlagen umzusetzen, zu betreiben und die bereitgestellte Energie zu nutzen. In der Regel basieren die Anlagen von Energiegenossenschaften auf erneuerbaren Energien. Meist wird das Ziel einer dezentralen Energiegewinnung verfolgt. Zudem hat die Genossenschaft durch die Gemeinschaft bessere finanzielle Möglichkeiten als einzelne Privatpersonen. Somit können z.B. mehr Anlagen realisiert werden.
- Energiespeicher
Als Energiespeicher bezeichnet man Technologien, die bei Bedarf Energie aufnehmen, speichern und wieder abgeben können. Die Speicherung von Energie ist grundsätzlich notwendig, da nicht immer die Bereitstellung und die Verwendung der Energie zum selben Zeitpunkt stattfinden. Es gibt eine Vielzahl von Speichertechnologien und mehrere Möglichkeiten, sie zu klassifizieren. Speicher werden anhand der zu speichernden Energieform (Strom-, Wärme- und Kältespeicher, Kraftstoffe bzw. chemische Speicher), des Speichermediums, ihrer Speicherkapazität und Entladezeit unterschieden.
- Energieträger
Als Energieträger werden alle Quellen beziehungsweise Stoffe bezeichnet, in denen Energie mechanisch, thermisch, chemisch oder physikalisch gespeichert ist. Aus Energieträgern kann direkt oder durch Umwandlungsprozesse nutzbare Energie, wie elektrische Energie (Strom) oder thermische Energie (Wärme) gewonnen werden.
- Energiewende
Die Energiewende beschreibt den Umbau des Energiesystems und der Energieversorgung von der überwiegenden Nutzung fossiler (und atomarer) Energieträger hin zu einer erneuerbaren und nachhaltigen Energieversorgung und -nutzung. Die wichtigsten Gründe für die Energiewende sind die begrenzten fossilen Energieträger, sowie die Emissionen, welche durch die Energiebereitstellung auf der Basis von fossilen Energieträgern auftreten. Zur Energiewende zählen neben der Bereitstellung von Energie durch erneuerbare Quellen auch ein Ausbau des Stromes und Gasnetztes sowie die Integration von Energiespeichern ins Netz.
- Erneuerbare Energien
Erneuerbare Energien sind Energiequellen, die sich natürlicherweise erneuern und deshalb unbegrenzt zur Verfügung stehen. Zudem werde keine nennenswerten Mengen an Treibhaugasen bei der Energiebereitstellung durch Erneuerbare Energie freigesetzt. Somit sind sie sind umweltfreundlich und nachhaltig. Zu den Erneuerbaren Energien zählen Wind-, Wasser-, Bio-, und Solarkraftanlagen.
- Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ist ein deutsches Gesetz, das die Strombereitstellung aus erneuerbaren Energiequellen fördert. Es schreibt Ziele für die Erneuerbaren Energien vor und schafft Anreize für deren Ausbau. Ziel des EEGs ist es z.B. den Anteil der Erneuerbaren Energien in der Stromversorgung bis 2050 auf mind. 80 % zu steigern.
F
- Fossile Brennstoffe / fossile Energieträger
Kohle, Erdöl und Erdgas werden unter dem Begriff fossile Brennstoffe / fossile Energieträger zusammengefasst. Sie bestehen aus unterschiedlichen Kohlenstoffverbindungen und sind im Laufe von Jahrmillionen unter hohem Druck und hoher Temperatur aus Biomasse (also abgestorbenen Pflanzen und Tieren im Erdreich) entstanden. Ihr Vorrat ist begrenzt, sodass die Energieversorgung nicht für immer auf fossilen Brennstoffen beruhen kann. Zudem wird bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe Kohlenstoffdioxid (CO2) frei, welches den Treibhauseffekt verstärkt.
G
- Gebäudeenergiegesetz (GEG)
Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) ist ein deutsches Gesetz, das die energetische Effizienz von Gebäuden regelt. Es vereint die Anforderungen verschiedener Gesetze und Verordnungen. Das GEG fördert Erneuerbare Energien im Wärmesektor und trägt dazu bei, den Energieverbrauch und die CO2-Emissionen im Gebäudesektor zu reduzieren.
- Geothermie
Geothermie bezeichnet die in der Erdkruste gespeicherte Wärmeenergie und die technische Nutzung dieser Wärmeenergie. Geothermie kann zum Heizen und zur Strombereitstellung eingesetzt werden. In Deutschland steigt die Temperatur in der Erdkruste durchschnittlich um 3°C pro 100 Meter an. Man kann je nach Tiefe zwischen oberflächennaher und tiefer Geothermie unterscheiden. Hier sind dann je nach Tiefe auch unterschiedliche Temperaturen vorherrschend. Geothermie hat den Vorteil, dass sie im Gegensatz zu anderen Erneuerbaren Energiequellen wie Wind- und Sonnenenergie rund um die Uhr gleichmäßig Energie bereitstellen kann.
K
- Klimaschutzgesetz
Das deutsche Klimaschutzgesetz geht auf die Vereinbarungen der globalen Staatengemeinschaft 2015 in Paris zurück. Es legt verbindliche Ziele und Maßnahmen fest, um Treibhausgasemissionen in den einzelnen Bereichen, sog. Sektoren zu reduzieren und den Übergang zu einer emissionsarmen und nachhaltigen Wirtschaft voranzutreiben. Zudem sind Mechanismen zur Überwachung und Überprüfung der Fortschritte bei der Emissionsreduzierung enthalten.
- Konsistenz
Konsistenz ist neben der Suffizienz und der Effizienz eine weitere Nachhaltigkeitsstrategie. Bei der Konsistenz werden nach alternativen Technologien und Stoffen gesucht, die besser für Natur und Umwelt sind als bisherige. Also geringere Emissionen verursachen und grundsätzlich nachhaltiger sind. Dabei kann Konsistenz in diversen Bereichen angewendet werden und Kreisläufe von der Herstellung über Nutzung und Recycling bis hin zur Wiedernutzung einschließen. Bei der Energiewende ist ein Konsistenzziel die Umstellung der Energiebereitstellung von fossilen auf erneuerbare Energien.
L
- Lastregelung
Im Strommarkt der Zukunft spielt eine flexible Lastregelung eine wichtige Rolle. Unternehmen und Privathaushalte reagieren auf der Nachfrageseite auf das fluktuierende Energieangebot aus Erneuerbaren Energien und gleichen so Schwankungen aus. Unternehmen, die ihre Produktionsprozesse flexibel steuern, können den Strom dann nutzen, wenn er besonders günstig ist, zum Beispiel bei starkem Wind. Und zu Tageszeiten, zu denen der Strombedarf im Land hoch ist, also auch die Preise steigen, drosseln die Betriebe ihre Produktion oder greifen auf zuvor gespeicherte Energie zurück.
- Leistung
Leistung ist eine physikalische Größe, die den Energieaufwand in einer bestimmten Zeit beschreibt. Die übliche Formel ist Energie pro Zeit oder auch Arbeit pro Zeit. Angegeben wird Leistung in der Einheit Watt (W).
- Lithium-Ionen-Batterien
Der aktuell am häufigsten verwendete Batteriespeicher ist die Lithium-Ionen-Batterie. Sie zeichnet sich durch eine hohe spezifische Energie aus und werden in vielen verschiedenen Bereichen wie Handys, Laptops, sowie vielen weiteren elektrischen Haushaltsgeräten bekannt. Zudem kommen sie auch in elektrischen Fahrzeugen und Heimspeichern vor.
M
- Mieterstrom
Als Mieterstrom wird Strom bezeichnet, der in Solaranlagen auf dem Dach eines Wohngebäudes erzeugt und an Mieter*innen in diesem Gebäude oder im selben Quartier ohne Netzdurchleitung geliefert wird. Der von den Mieter*innen nicht verbrauchte Strom wird ins Netz der allgemeinen Versorgung eingespeist und vergütet. Wenn die Solaranlage zu wenig oder keinen Solarstrom erzeugt, werden die Mieter*innen aus dem öffentlichen Netz beliefert. Der Solarstrom und der Netzstrom werden in einem Mieterstromtarif gebündelt. Durch den Mieterstromzuschlag werden zusätzliche Anreize für den Ausbau von Solaranlagen auf Wohngebäuden geschaffen und dabei auch die Bewohner*innen des Hauses wirtschaftlich beteiligt.
O
- Ökobilanz
In einer Ökobilanz wird aufgeführt, wie sich ein Produkt von der Herstellung bis zur Entsorgung auf die Umwelt auswirkt. Man berechnet also, woher zum Beispiel die benötigten Rohstoffe kommen, welche Luftbelastung bei der Herstellung entstanden ist, wieviel Energie gebraucht wird, um das Produkt zu betreiben, wie der entstehende Abfall sich auf die Umwelt auswirkt und so weiter. Die Ökobilanz dient als objektive Größe, um verschiedene Produkte, oder auch Verfahren, Dienstleistungen und Verhaltensweise miteinander zu vergleichen.
P
- Power to X
Power to X (kurz PtX) ist ein Oberbegriff für verschiedene Verfahren, bei denen elektrische Energie in chemische Energie oder in Wärme umgewandelt wird. Das „X“ kann dabei für Gas, Flüssigkeiten, Chemikalien oder Wärme stehen. Power to X ermöglicht es, z.B. überschüssigen Strom aus erneuerbaren Energien wie z.B. Photovoltaik-Anlagen in Wasserstoff umzuwandeln und Zeiten ohne Sonnenschein zu speichern. Durch Power to X kann eine Sektorenkopplung erreicht werden.
- Photovoltaik
Bei der Photovoltaik wird die Energie der Sonne direkt genutzt und in elektrische Energie umgewandelt. Dies findet auf den Solarzellen mittels Halbleiter statt. Mehrere Solarzellen ergeben eine Solaranlage. Häufig findet man Solaranlagen auf Dächern von privaten Häusern. Sie tragen somit zur dezentralen Energiebereitstellung bei. Zudem gibt es auch Solaranlagen auf größeren freien Flächen. Die Energiebereitstellung eine PV-Anlage hängt maßgeblich von der Solareinstrahlung ab und schwankt somit stark.
S
- Sektorenkopplung
Das Energiesystem besteht aus verschiedenen Sektoren, die durch die Sektorenkopplung miteinander verknüpft werden. Diese Sektoren sind Strom, Wärme und Verkehr. Durch die Koppelung dieser Sektoren soll die Energieeffizienz und Flexibilität gesteigert werden. Häufig sind es Power-to-X-Verfahren, die das ermöglichen. Ein Beispiel ist Power-to-Heat (Strom zu Wärme) bei der überschüssigen elektrischen Energie aus Photovoltaikanlagen zur Beheizung eines Gebäudes genutzt wird, oder Kraft-Wärme-Kopplung in Blockheizkraftwerken, die neben Strom auch Wärme für ein Gebäude bereitstellen.
- Smart Grid
„Smart Grid“ steht als Oberbegriff für eine intelligente und effiziente Verknüpfung von Stromerzeugung, Stromtransport und Stromnutzung mit Hilfe moderner Informationstechnologie. Stromnetze können keine elektrische Energie speichern. Deshalb müssen sich Angebot und Nachfrage im Stromnetz immer die Waage halten – sonst verändert sich die Netzfrequenz, was technische Geräte beschädigt und zu Stromausfällen führen kann. Strom aus erneuerbaren Quellen wie z.B. Wind oder Sonne bedeutet natürliche Schwankungen. Mal weht der Wind stark, mal schwach. Eine Balance wird durch intelligente Steuerung, wenn zum Beispiel wenig Windstrom zur Verfügung steht, kann Energie aus Speichern abgerufen werden. Umgekehrt werden die Speicher mit überschüssiger Energie gefüllt, wenn zu wenig Nachfrage vorhanden ist. Der Einsatz von digitalen Zählern und Technologie soll künftig eine automatisierte Netzbetriebsführung ermöglichen und immer höhere Anteile erneuerbarer und dezentraler Erzeugungstechnologien in das Versorgungssystem integrieren.
- Solarthermie
Bei der Solarthermie wird die Sonnenenergie zur Erzeugung von Wärme verwendet. Eine typische Nutzungsmöglichkeit sind Sonnenkollektoren. Sie dienen der Warmwasserversorgung und je nach Dimensionierung auch der Raumheizung. Solarenergie kann auch zur Raumkühlung genutzt werden: Bei der solaren Kühlung wird die Solarthermie an Stelle von elektrischem Strom als Antriebsenergie für Kältemaschinen, wie etwa eine Klimaanlage, genutzt. In Regionen mit viel Sonne können solarthermische Kraftwerke Strom erzeugen. Hier erhitzt das über Spiegel konzentrierte Sonnenlicht Wasser oder andere Wärmeträger, um Dampf zu erzeugen und damit Dampfturbinen anzutreiben.
- Steckersolar
Als Steckersolar oder Balkon PV werden kleine Photovoltaikanlagen bezeichnet, die Privatpersonen erwerben können. Diese werden auf dem Grundstück, Balkon oder etc. aufstellen und durch einen einfachen Netzanschluss mittels eines Steckers in der Steckdose angeschlossen. Diese PV anlagen dürfen eine maximale Leistung von 800 Watt besitzen. Somit können sie nicht den gesamten Bedarf eines Haushaltes decken, aber in regelmäßigen Abschnitten dazu beitragen. Vor allem die Grundlast eines Haushaltes kann so an sonnigen Tagen gedeckt werden. Wird die Energie der PV-Anlage nicht im Haushalt verwendet wird sie bei Steckersolar ins Netz eingespeist und nicht vergütet.
- Strommix
Der Strommix gibt an, aus welchen Primärenergieträgern (fossilen, sowie erneuerbaren) der verbrauchte Strom in Deutschland stammt. Dieser Mix kann z.B. als Kuchendiagramm angegeben werden, sodass sofort ersichtlich wird, welcher Primärenergieträger welchen Anteil beiträgt. In Deutschland wurde im Jahr 2022 knapp die Hälfte des benötigten Stroms aus Erneuerbaren Energien bereitgestellt. Braunkohle hat ein Fünftel beigetragen und Steinkohle, Erdgas und Kernenergie haben nur relativ kleine Anteile ausgemacht.
- Suffizienz
Suffizienz schreibt ein Verhalten der Konsumbegrenzung. Also ein Weglassen oder ein Verzicht. Bezogen auf die Energiewende kann Suffizienz den Energiebedarf verringern. So kann in einem Haushalt zum Beispiel entschieden werden gewisse Zimmer weniger stark zu heizen und somit Wärmeenergie einzusparen. Suffizienz kann aber eben nicht nur im privaten, sondern auch auf gesellschaftlicher Ebene stattfinden, wenn sich z.B. gewisse Einstellungen oder Lebensstandards verändern oder normalisiert werden.
T
- Thermische Energie
Die thermische Energie eines Körpers oder Stoffes, ist die Energie, die durch die Bewegung von Teilchen darin entsteht. Je schneller sich die Teilchen bewegen, desto höher ist ihre thermische Energie. Diese Energie wird oft als Wärme bezeichnet und kann genutzt werden, um Dinge zu erwärmen, wie zum Beispiel Wasser, das in einer Solarthermie-Anlage auf dem Dach eines Hauses durch die Sonnenstrahlung erwärmt und für den Heizkreislauf bereitgestellt wird.
- Treibhauseffekt
Der natürliche Treibhauseffekt ist notwendig für das Leben auf der Erde. Ohne den natürlichen Treibhauseffekt würde ein Großteil der Wärmestrahlung von der Erdoberfläche in den Weltraum abgestrahlt und die mittlere Temperatur auf der Erde wäre sehr gering. Konkret verhindern die Treibhausgase eine hohe Rückstrahlung der Sonnenstrahlen. Der vermehrte Ausstoß von Treibhausgasen, z.B. durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, verändert den natürlichen Treibhauseffekt. Wir sprechen vom anthropogenen, also menschengemachten Treibhauseffekt. Die Folgen sind der global messbare Temperaturanstieg und weitere Klimaveränderungen.
- Treibhausgase
Folgende Gase gehören zu den Treibhausgasen: Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) sowie die fluorierten Treibhausgase (F-Gase) und Stickstofftrifluorid (NF3). In Deutschland entfällt der deutlich größte Anteil auf die Freisetzung von Kohlendioxid. Kleine Anteile machen die Treibhausgase Methan, Lachgas und die F-Gase aus. Die Emissionen von Stickstofftrifluorid sind verschwindend gering. Allerdings haben die unterschiedlichen Gase einen unterschiedlich großen Treibhauseffekt. So ist die Wirkung von Methan 25-mal so groß wie von CO2. Dafür hält sich Methan allerdings kürzer in der Atmosphäre. Besonders seit der Industrialisierung im 18.Jahrhundert hat die Freisetzung von Treibhausgasen durch den Menschen deutlich zugenommen. Manuelle Verarbeitung wurde zunächst durch Dampfkraft und später Elektrizität ersetzt. Die Industrialisierung veränderte Arbeitsbedingungen und führte zu großen Veränderungen in der Gesellschaft, der Wirtschaft und dem Handel. Durch die neuen Möglichkeiten und Technologien stiegen aber eben auch die Emissionen stark an.
V
- Verbraucher
Wenn von Energienutzung gesprochen wird, wird auch oft von Verbrauchern dieser Energie gesprochen. Verbraucher können dabei Personen, Personengruppen, Haushalte, (elektrische) Geräte usw. sein. Dazu können Verbraucher Energie in verschiedenen Formen wie Strom oder Wärme beziehen. Meist lässt sich im Kontext auch auf die Art des Verbrauchers schließen.
- Versorgungssicherheit
Versorgungssicherheit bedeutet, dass Verbraucher ihren Bedarf an elektrischer Energie jederzeit und nachhaltig decken können. Hierfür müssen alle Stufen der Wertschöpfungskette der Elektrizitätsversorgung funktionieren. Darunter fallen die Bereitstellung von Primärenergieträgern, die Bereitstellung von elektrischer Energie, die Übertragung und Verteilung über Netze und Anlagen sowie Handel und Vertrieb. In Deutschland gilt die Versorgungssicherheit als sehr zuverlässig. Es gibt wenige Störungen und Unterbrechungen.
W
- Wärmeerzeuger
Ein klassisches Beispiel für Wärmeerzeuger sind Heizungsanlagen in Gebäuden. Wenn man es genau nimmt, kann Wärme nicht erzeugt oder verbraucht werden. Es kann lediglich Energie aus anderen Energieformen in Wärmeenergie und andersherum umgewandelt werden. Also wenn zum Beispiel ein primärer Energieträger, wie Kohle, verbrannt wird, besitzt dieser zunächst chemische Energie. Durch den Prozess des Verbrennens wird die chemische Energie in thermische bzw. Wärmeenergie umgewandelt. Umgangssprachlich werden aber auch Anlagen oder Maschinen, die diese Energieumwandlungen durchführen als Wärmeerzeuger bezeichnet. Ein klassisches Beispiel aus dem Haushalt ist die Heizungsanlage.
- Wärmepumpe
Wärmepumpen sind moderne Wärmeerzeuger die vereinfacht wie ein umgekehrter Kühlschrank funktionieren. Sie nutzen Umweltwärme aus der umgebenden Luft, dem Boden oder dem Grundwasser. Die geringe Umweltwärme reicht aus, um ein spezielles Kältemittel (Propan) von der flüssigen in die gasförmige Phase zu überführen. Das Gas wird durch den Einsatz von elektrischer Energie an einem Kompressor verdichtet. Gase reagieren auf Druck mit Temperaturerhöhung (physikalische Eigenschaft). Das warme Gas wird über einen Wärmetauscher geführt und gibt seine Wärme an das Wasser für den Heizungsvorlauf ab.
- Wärmespeicher (Thermische Energiespeicher)
Unter thermische Energiespeicher versteht man Wärme- aber auch Kältespeicher. Diese werden sowohl in der Industrie als auch in privaten Haushalten benötigt, da auch thermische Energie, also Wärme, nicht immer dann bereitgestellt wird, wenn sie verwendet wird. Um bei der Speicherung möglichst geringe Verluste zu haben, sind je nach Anwendung unterschiedliche Speichermedien sinnvoll. Wichtig ist, dass der Speicher möglichst geringe Mengen an thermischer Energie an seine Umgebung abgibt.
- Wasserstoff
Wasserstoff ist ein chemisches Element und kann, als Energieträger verwendet werden. Mit der Transformation des Energieversorgungssystems auf Erneuerbare Energien gewinnt Wasserstoff als Speichermedium an Bedeutung. Das Gas kann per Elektrolyse durch die Aufspaltung von Wasser in seine Bestandteile Sauerstoff und Wasserstoff hergestellt werden. Hierbei kann künftig auf zeitweilig überschüssige Wind- und Solarstrommengen zurückgegriffen werden. Da Wasserstoff ein guter speicher- und transportfähiger Energieträger ist kann es in allen Energiesektoren eingesetzt werden. Im Verkehr mittels Brennstoffzellen, als Langzeitspeicher und im Wärmesektor findet Wasserstoff vielfältigen Anwendungen.
- Windenergie
Die Kraft des Windes als Mensch zu nutzen ist keine neue Idee. Schon lange existieren z.B. Windmühlen, welche die Energie über eine Welle zum Mühlstein übertragen. Heute ist die Windenergie ein wichtiger Bestandteil der erneuerbaren Energien und trägt somit zur Strom- und Energiebereitstellung bei.
- Windenergieanlagen
Windenergieanlagen oder auch Windkraftanlagen sind Maschinen, welche die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie umwandeln. Dabei wird in der Regel ein Rotor vom Wind angeströmt, der sich bei modernen Windenergieanlagen aufgrund der Auftriebskraft, dreht. Der Rotor überträgt die Kraft an einen Generator, welcher die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Nachdem der elektrische Strom durch einen Transformator auf die richtige Spannung transformiert wurde, wird er ins Stromnetz eingespeist.
- Windparks
Windenergieanlagen benötigen bestimmte Standortbedingungen wie ein möglichst häufiges und starkes Windvorkommen. Zudem können aufgrund von Abstands- und Sicherheitsregeln nicht überall Windkraftanlagen gebaut werden. Wenn nun ein Standort geeignet ist, werden häufig mehrere Windenergieanlagen dort errichtet. In dem Fall spricht man dann von einem Windpark.
- Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis vom Nutzen zum Aufwand. Betrachtet man eine Maschine oder ein Kraftwerk zur Energiebereitstellung, bezieht man sich auf das Verhältnis der nutzbaren Energie zur eingesetzten Energie. Der Wirkungsgrad eines Sonnenkollektors beschreibt beispielsweise, welcher Anteil der Sonnenenergie, die auf den Kollektor auftrifft, in nutzbare Wärme umgewandelt wird. In der Regel wird der Wirkungsgrad in Prozent (%) angegeben.