Die in einem energieverbrauchenden Prozess nicht nutzbare Wärme, insbesondere in Bereichen wo Wärme erzeugt und verwendet wird. Die Abwärme wird entweder im Wege der Energieentsorgung an die Umgebung abgeführt, oder wird über Wärmerückgewinnungsanlagen einer weiteren Nutzung zugeführt. Abwärmeträger sind z.B. Raumabluft, Kühlwasser, Abdämpfe, Abgase aus Oefen und Verbrennungsmotoren. Je nach Abwärmeträger und Temperaturniveau ergeben sich unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten. (Siehe Wärmerückgewinnung, Abwärmenutzung).

Die Energie, welche vom Endverbraucher (z.B. einem Industriebetrieb, einem Gebäude, einem Haushalt) zum Zwecke der weiteren Umwandlung und Nutzung bezogen bzw. eingekauft wird. Beispiele: Heizöl, Erdgas, Fernwärme (als Heisswasser oder Prozessdampf), die aus dem Netz bezogene Elektrizität, die vom Betrieb energetisch genutzten Industrieabfälle.

Als Endenergieträger werden also alle Energieträger verstanden, welche vom Endverbraucher zur Deckung seines Energiebedarfes eingesetzt werden. Nicht darunter fallen die Energieträger, die für den nicht-energetischen Verbrauch eingesetzt werden (z.B. in der chemischen Industrie).

Anmerkung: Endenergie wird manchmal allgemeiner definiert als die Energie, welche dem Verbraucher vor der letzten Umwandlung (zu Nutzenergie) zur Verfügung gestellt wird. Im Rahmen der betrieblichen Energieversorgung und des vorliegenden Kompendiums ist es jedoch zweckmässig zu differenzieren zwischen der vom Betrieb eingekauften/ bezogenen Energie (Endenergie gemäss obiger Definition) und der vor der letzten Umwandlung zu Nutzenergie (nach der innerbetrieblichen Umwandlung und Verteilung) bereitgestellten Energie, welche im folgenden als Einsatzenergie bezeichnet wird.

Endverbrauch an Energieträgern (gemäss Statistik Bundesamt für Energiewirtschaft): In der Gesamtenergiestatistik der Schweiz des BEW werden auf der Stufe des Endverbrauches gemäss obiger Definition alle vom Verbraucher (Konsumenten) bezogenen Primär- und Sekundärenergieträger erfasst. Im Endverbrauch nicht enthalten sind die Verteilverluste und der Eigenverbrauch bzw. die Umwandlungsverluste des Energiesektors.
Nicht enthalten ist zudem der nicht-energetische Verbrauch. Unter dem Endverbrauch wird auch die Fernwärme erfasst. Als Fernwärme gilt dabei jene Wärmeversorgung, "in der für das Verteilnetz öffentlicher Boden beansprucht wird und in der die Wärme an Dritte zu bestimmten Tarifen verkauft wird".

Energie als physikalischer Begriff bedeutet Vorrat an Arbeitsvermögen. Energie wird auch als Fähigkeit eines Systems bezeichnet, äussere Wirkung hervorzurufen (Max Planck).

Summe aus Arbeitsvermögen und Abwärme (in Joules [J] gemessen).
Energie=Exergie+Anergie

siehe auch "Energie, Masseinheit"

Grundbegriffe Energie-Wirtschaft [13.1]

Energie-Fachbuch 1995 [13.2, Seite 240]

Energie tritt in verschiedenen Erscheinungsformen auf, z.B. als mechanische Energie (Energie der Lage und der Bewegung), thermische Energie (Wärme), chemische Bindungsenergie, elektrische Energie, elektromagnetische Strahlungsenergie oder Kernenergie. Energie kann gespeichert werden; sie kann auch umgewandelt werden und dabei Träger und Erscheinungsform wechseln (z.B. beim Speicherkraftwerk: Umwandlung der potentiellen mechanischen Energie von gespeichertem Wasser in elektrische Energie). Energie kann jedoch weder “erzeugt” noch vernichtet werden. Der Begriff “Energieerzeugung” ist allerdings in der Praxis durchaus gebräuchlich.

Internationale Masseinheit der Energie ist heute das Joule (J); früher war auch die Kalorie (cal) gebräuchlich.

1 Joule (J) = 1 Wattsekunde (Ws)

1 Kilowattstunde (kWh)
= 3.6·10⁶ Joule
= 3.6 Megajoule (MJ)
(3’600 s = 1 h)

1MJ = 0.278 kWh
1kWh = 860 kcal (Kilokalorien)

Siehe auch Umrechnung Einheiten

Unter hochwertiger Energie versteht man Energie, die möglichst vollständig in andere Energieformen umgewandelt werden kann. Mass für die Qualität oder Wertigkeit von Energie ist die Exergie: Als Exergie bezeichnet man jenen Anteil der Energie, der in andere Energieformen umwandelbar ist; der nicht weiter umwandelbare Energieanteil heisst Anergie. Bei jedem energetischen Prozess nimmt die Exergie ab und die Anergie zu; insgesamt bleibt die Energie jedoch konstant:
Energie = Exergie + Anergie = konstant.

Mechanische Energie und elektrische Energie z.B. sind sehr hochwertige Energieformen (100% Exergie); sie können vollständig in Wärme umgewandelt werden. Wärme hingegen kann nur teilweise in andere Energieformen umgewandelt werden; Wärme enthält also einen nicht umwandelbaren Anteil Anergie (der Wärmeinhalt eines Körpers, dessen Temperatur nur sehr wenig höher liegt als die Umgebungstemperatur, besteht z.B. fast vollständig aus Anergie).

Für eine optimale Nutzung der Primärenergie muss bei jeder Energieumwandlung der Exergieverlust möglichst klein gehalten werden. Unter diesem Gesichtspunkt ist es z.B. nicht zweckmässig, hochwertige Elektrizität direkt für die Erzeugung von Niedertemperaturwärme zu verwenden. Grundsätzlich gilt dies für alle hochwertigen Energieträger, also auch für Oel und Gas. Energetisch sinnvoller ist es also z.B. mittels hochwertiger Energie und einer Wärmepumpe niederwertige Umgebungswärme zu nutzen.

Gewinnung von Energie unter Aenderung der chemischen oder physikalischen Erscheinungsform des Energieträgers und unter Entstehung von Umwandlungsverlusten.

Beispiele: Umwandlung von Wasserkraft in Elektrizität; Umwandlung von Brennstoffenergie in Dampf; Umwandlung von Elektrizität in Licht.

Die Güte einer Energieumwandlung ist nicht nur eine Frage der Quantität (reiner Kilowattstundenvergleich zwischen der im Umwandlungsprozess eingesetzten und gewonnenen Energie), sondern auch eine Frage der Qualität
(best mögliche Nutzung der Wertigkeit der eingesetzten Energie; siehe “Wertigkeit”). Eine Umwandlungstechnik ist umso besser, je geringer der Wertigkeitsverlust ist. Eine Elektrowärmepumpe nutzt die hohe Wertigkeit der Elektrizität etwa dreimal besser, als eine Elektrowiderstandsheizung.

Differenz zwischen der in einem Umwandlungsprozess oder zur Umformung eingesetzten und der gewonnen Energiemenge. Zur richtigen Bewertung der Verluste müssen die eingesetzten und die gewonnenen Energiemengen in dieselbe Energieeinheit umgerechnet werden.

Beispiel: In einem gasgefeuerten Heizkessel wird mit einer Gasmenge von 1'000 m³ eine Wärmemenge (Heisswasser) von 8 MWh gewonnen. Der Brennwert des Gases wird mit 36.6 MJ/Nm³ (H_o) angegeben.

36.6 MJ/m³ (H_o) = 33 MJ/m³ (H_u)
= 9.2 kWh/m³ (H_u)
Energieinhalt von 1'000m³ Gas = 9.2 MWh
Umwandlungsverluste = 9.2 - 8 = 1.2 MWh (13 %)

Als erneuerbare Energie bzw. Energiequellen (oft auch regenerierbare oder regenerative E.) bezeichnet man Energie, die sich auf natürliche Weise entweder kontinuierlich oder in Zyklen (z.B. Jahreszyklus oder einige Generationen) erneuert. Die Energiequellen können dabei vollständig oder nur teilweise erneuerbar sein. (Nicht erneuerbare Energien sind anderseits Energien, die sich nicht oder nur in Erdgeschichtlichen Zeiträumen erneuern, z.B. die fossilen Brennstoffe). Für die Schweiz grundsätzlich von Bedeutung sind folgende erneuerbaren Energiequellen:

• Wasserkraft (potentielle Energie der Gewässer)
• Sonnenenergie (Sonnenstrahlung)
• Umgebungswärme (Umweltenergie)
• Geothermische Energie (Erdwärme)
• Biomasse (v.a. Holz)
• Windenergie

Vom unerschöpflichen, teilweise sehr grossen Potential an erneuerbaren Energiequellen lässt sich jedoch unter den gegebenen technischen, wirtschaftlichen und oekologischen Bedingungen bzw. Einschränkungen nur ein kleiner Teil sinnvoll nutzen.

Als “Graue Energie” bezeichnet man die insgesamt zur Herstellung eines Produktes direkt und indirekt aufgewendete Energiemenge, gemessen am Produktionsort (Energieinhalt des fertigen Produktes selber, Energieverbrauch für den Produktionsprozess einschliesslich Energieinhalt der im Produktionsprozess verbrauchten zusätzlichen Materialien).

Der Begriff “graue Energie” wird u.a. benutzt, um den Energieinhalt importierter oder exportierter Produkte, die selber keine Energieerzeugnisse (Energieträger im engeren Sinn) sind, zu beschreiben.

Energie, welche aus einem Kernbrennstoff gewonnen wird. Der Kernbrennstoff ist ein Material, das einen oder mehrere Spaltstoffe enthält, welche eine Kettenreaktion aufrechterhalten können (z.B. Uran 235).
(Die Gewinnung von Kernenergie ist grundsätzlich auf zwei Wegen möglich, nämlich durch Kernspaltung und Kernfusion. Die technische und wirtschaftliche Verwertung der Kernfusion ist zur Zeit nicht gegeben.)

[spätlat. >Verdichtung<] die, -/-en,

1) Chemie: chem. Reaktion, bei der sich zwei Moleküle des gleichen Stoffs oder versch. Stoffe unter Abspaltung eines Moleküls einer chemisch einfachen Substanz (z.B. Wasser, Ammoniak) zu einem größeren Molekül vereinigen. Eine einfache Kondensation liegt z.B. bei der Herstellung eines Esters aus einer organ. Säure und einem Alkohol vor. Bei bifunktionellen Verbindungen kann sich die Kondensation vielfach wiederholen (Polykondensation); auch intramolekulare Kondensationen sind hier möglich (diese laufen i.d.R. unter Bildung einer Ringverbindung ab).- Die Kondensation ist für die präparative Chemie, die Polykondensation in der techn. Chemie für die Herstellung von vielen Kunststoffen von großer Bedeutung.

2) Physik: der Übergang eines Stoffs vom gasförmigen in den flüssigen bzw. festen Aggregatzustand beim Überschreiten der (zur herrschenden Temperatur gehörenden) Sättigungsdichte seines Dampfes infolge Abkühlung bis auf die druckabhängige Kondensationstemperatur (Kondensationspunkt) oder infolge Druckerhöhung. - Die bei der Kondensation frei werdende Kondensationsenthalpie (ältere Bez. Kondensationswärme) hat den gleichen Betrag wie die Verdampfungs- bzw. Sublimationsenthalpie, die beim Übergang vom flüssigen bzw. festen Aggregatzustand in den gasförmigen aufzubringen ist. - Die Kondensation setzt gewöhnlich nur dann beim Überschreiten der Sättigungsdichte ein, wenn auch die flüssige bzw. feste Phase des Stoffs oder Kondensationskerne vorhanden sind; andernfalls erfolgt ein Kondensationsverzug, es tritt eine Übersättigung des Dampfes auf.

Die Kondensation des Wasserdampfes der Atmosphäre führt zur Bildung von Nebel, Wolken, Tau; die Abkühlung erfolgt beim Einströmen wasserdampfreicher Luftmassen aus wärmeren Gebieten in kältere, durch Wärmeabstrahlung oder durch Ausdehnung von Luftmassen beim Aufsteigen.

1) Elektrotechnik, Elektronik: Vorrichtung zur Aufnahme elektr. Ladung. Ein K. besteht aus je 2 flächenhaften Leitern, die durch ein Dielektrikum voneinander getrennt sind. Die Kapazität hängt von der Leiterfläche, ihrem Abstand und der Art des Dielektrikums ab. Der K. hat die Eigenschaft, Gleichstrom zu sperren.

2) Vorrichtung bei Dampfturbinen, die den Abdampf zu Wasser verdichtet.

3) Wärmeaustauscher in Kältemaschinen, in dem der verdichtete Kältemitteldampf unter Wärmeabgabe an Kühlwasser oder Kühlluft verflüssigt wird.

Als Leistung bezeichnet man den auf eine Zeiteinheit bezogenen Energieumsatz (Leistung = Energie pro Zeiteinheit). Masseinheit der Leistung ist das Watt (W).

1W = 1 J/s.
1kW = 1'000 W = 3.6 MJ/h

Die Energie, die dem Energieanwender nach der letzten Umwandlung (am Ausgang der energieverbrauchenden Geräte, z.B. an der Antriebswelle des Motors, am Heizkörper im Zimmer) in der für den jeweiligen Zweck benötigten technischen Form zur Verfügung steht. Die Nutzenergieformen werden in der Regel wie folgt gegliedert: Wärme / Kälte, mechanische Arbeit, Licht, Chemie (chemisch gebundene Energie), Nutzelektrizität (z.B. für den Betrieb von EDV Anlagen).

Anmerkung: Nutzenergie ist meist nicht eindeutig bestimmt, da verschiedene Abgrenzungen der Energieverbrauchssysteme möglich sind, Nutzenergie kann zudem nicht oder nur schwer gemessen werden. Der Nutzenergieverbrauch muss daher aus dem Verbrauch an Einsatzenergie oder Endenergie unter Verwendung von durchschnittlichen, meist geschätzten Nutzungsgraden berechnet werden. Der Begriff der Nutzenergie und die Verwendung von Nutzenergiegrössen bei quantitativen Betrachtungen sollten daher möglichst vermieden werden.

Wärmemenge, die bei vollständiger Verbrennung einer Mengeneinheit eines Brennstoffes (kg, m³) frei wird, wenn das bei der Verbrennung gebildete Wasser flüssig vorliegt und die Verbrennungsprodukte bis auf die Bezugstemperatur von 25 °C (ISO Bedingungen) abgekühlt werden. Unterer und oberer Heizwert sind um den Wärmeinhalt des im Rauchgas enthaltenen Wasserdampfes verschieden.

Anmerkung: Der von den Gaswerken publizierte Heizwert von Erdgas ist in der Regel der obere Heizwert H_o. Ebenso werden die Erdgaspreise bezogen auf den oberen Heizwert (Brennwert) angegeben (Fr/MWh H_o). Für energetische Kostenrechnungen und Kostenvergleiche werden die Gaspreise zweckmässigerweise auf MWh H_u bezogen. Für die Umrechnung H_o/H_u gilt (Faustformel):

unterer Heizwert H_u
= 0.9 oberer Heizwert H_o

1 Fr/MWh (H_o)
= 1. 1 1 Fr/MWh (H_u).

Energieträger, die man in der Natur vorfindet und welche noch keiner Umwandlung oder Umformung unterworfen wurden, unabhängig davon, ob sie in dieser Rohform direkt verwendbar sind oder nicht; also Energie in jenem Ausgangszustand, wie er für die wirtschaftliche Nutzung zur Verfügung steht. Z.B. Erdöl, Erdgas, Steinkohle, Uran, Laufwasser, Brennholz und andere Biomasse, Sonneneinstrahlung, Wind, Umgebungswärme (Umweltenergie), Erdwärme. Die Primärenergie wird gewöhnlich unterteilt in die nichterneuerbaren und die erneuerbaren (regenerativen) Energieträger.

Anmerkung: In der Schweizerischen Gesamtenergiestatistik wird unter der (importierten) Primärenergie die Kernenergie als die mit Kernenergie erzeugte Reaktorwärme erfasst.

Statistisch werden zudem Müll und Industrieabfälle ebenfalls zur (inländischen) Primärenergie gezählt.

Dieser Ausdruck wird in der Dampfwirtschaft (bei Wasserdampfanlagen im Anlagenbau) für Dampf verwendet , welcher die Anlage verlässt und als Schwaden in die Atmosphäre geht (z.B. bei offenen Kondensatbehältern oder bei Speisewasserentgaser).
Manchmal wird an Stelle von Schwadendampf fälschlicherweise der Ausdruck Brüdendampf verwendet (siehe Brüden).

Unter Sonnenenergie bzw. Nutzung von Sonnenenergie verstehen wir im engeren Sinn die direkte Nutzung der Sonnenstrahlungz.B. mittels Sonnenkollektoren (Wärme) oder Solarzellen (Strom). Sonnenenergienutzung im weitesten Sinn bedeutet jedoch grundsätzlich auch die indirekte Nutzung der Sonneneinstrahlung, bei welcher gespeicherte Sonnenenergie umgewandelt wird. Beispiele: Solare Strahlung bewirkt Verdunstung, Niederschlag und Schneeschmelze; daraus ergibt sich die Wasserkraftnutzung. Die Erwärmung von Erdoberfläche und Atmosphäre gestattet die Nutzung von Umgebungswärme in einer Wärmepumpe; usw.

Man unterscheidet auch aktive und passive Sonnenenergienutzung. Bei der aktiven Sonnenenergienutzung wird die eingestrahlte Sonnenenergie mit einem Kollektor zunächst auf ein Wärmeträgermedium übertragen und dann der Nutzung zugeführt. Bei einem System der passiven Sonnenenergienutzung werden Bauteile so gestaltet, dass sie direkt zur Nutzung der Sonnenenergie beitragen (z.B. zweckmässig ausgerichtete Fenster).

Die Heizwerte sind abhängig von der Qualität des Brennstoffes, die hier angegebenen Heizwerte sind daher ungefähre Werte. Siehe z.B. EMPA-Jahresmittelwerte

- Heizöl extraleicht ¹⁾
    1kg = 42.7 MJ = 11.9 kWh

- Heizöl
    1kg = 40.2 MJ = 11.2 kWh

- Dieselöl ¹⁾
    1kg = 42.7 MJ = 11.9 kWh

- Erdgas ²⁾
    1Nm³ = 33.5 MJ = 9.3 kWh

- Kohle (Steinkohle)
    1kg = 29.0 MJ = 8.0 kWh

- Holz (luftgetrocknet)
    1kg = 15.5 MJ = 4.3 kWh

¹⁾ 1 l = 0.84 kg
²⁾ 1 Nm³ = 0.81 kg
     (0 °C, 760 mm Hg)

(Die Gaswerke geben den Heizwert des Erdgases als oberen Heizwert H_o an; für die Umrechnung H_o/H_uu siehe Oberer Heizwert H_o)

Die Überführung einer Flüssigkeit, manchmal auch eines Feststoffes (Sublimation ), in den gasförmigen Aggregatzustand durch Wärmezufuhr. Handelt es sich um die V. eines Lösungsmittels aus einer Lösung, spricht man auch von Konzentrieren (Eindampfen ). Die aus der Flüssigkeit austretenden Moleküle müssen sowohl die Kohäsionskräfte als auch den Außendruck überwinden. Die dazu notwendige kinetische Energie erhalten sie durch die zugeführte Verdampfungswärme. Da bei der V. im Vakuum der Außendruck vermindert ist, können die Moleküle die Flüssigkeit schon mit geringerer kinetischer Energie verlassen, so dass die zugeführte Wärme kleiner sein kann.

Ist der über der Flüssigkeit vorhandene Dampfdruck gleich dem Systemdruck, so siedet die Flüssigkeit und verdampft. Ist der Dampfdruck dagegen kleiner, spricht man von Verdunstung . Beim technischen Prozess der V. eines Lösungsmittels wird die Lösung bis zum Sieden erhitzt und der entstehende Brüdendampf kondensiert.

Die V. des Lösungsmittels kann in Einkörper- oder Mehrkörperanlagen (Kaskadenverdampfung) betrieben werden. Zur V. gibt es zahlreiche Apparatetypen (Verdampfer). In ihnen befindet sich die Lösung meist in einem Rohrbündel, während der Dampf im Zwischenraum des Bündels kondensiert. Für schonende Behandlung der zu konzentrierenden Stoffe werden Dünnschichtverdampfer verwendet. Sie haben einen senkrechten, z. T. konischen Apparateteil, an dessen Innenwandung die einzudampfende Lösung herabrieselt. Die Oberfläche des Flüssigkeitsfilms wird durch die starren oder beweglichen Wischer eines eingebauten Rotors mit senkrechter Achse ständig erneuert. Auch Zerstäubertürme werden zum Eindampfen von Lösungen verwendet.

1) Thermodynamik: isothermer Phasenübergang flüssig-gasförmig als Vorgang des Siedens an einer Oberfläche. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass aus der Oberfläche der Flüssigkeit mehr Moleküle heraustreten, als aus dem Dampfraum in die Flüssigkeit eintreten. Er erfolgt solange, bis der über der Flüssigkeit befindliche Dampf bei der Verdampfungstemperatur gesättigt ist. Zur Überführung der Moleküle in den Dampfraum ist Wärmeenergie, die Verdampfungswärme, erforderlich. Die beim Verdampfen aufgewandte Wärme wird bei der Kondensation als Kondensationswärme wiedergewonnen.

2) Kernphysik: Verdampfung von Nukleonen.

Weitere Fachausdrücke können Sie im Lexikon nachschlagen (z.B. Begriffe der Lüftungstechnik)

Was gibt es für Ventilatorhersteller? Wo bekommen ich einen Tropfenabscheider? Wer liefert Kältemaschinen?
Hinweise zu Lieferanten in der Energie- und Gebäudetechnik erhalten Sie im Lieferantenverzeichnis.