Energieumwandlung

Unter Energieumwandlung verstehen wir die Umwandlung zwischen verschiedenen Energiearten. Die vier grundlegenden Energieformen sind mechanische Energie, thermische bzw. Wärmeenergie, elektromagnetische Energie und Bindungsenergie, die wir manchmal auch chemische Energie nennen. Die Energieumwandlung zwischen diesen Arten kann spontan auf natürliche Weise geschehen oder in der Technik mit Hilfe verschiedener Prozesse absichtlich hervorgerufen werden. Ob absichtlich oder nicht, Energieumwandlungen finden bei fast jedem Vorgang in der Technik statt. Eine Energieumwandlung kann entweder die Hauptfunktion eines bestimmten Bauteils sein oder ein mehr oder weniger erwünschtes Nebenprodukt. Theoretisch ist es möglich, jede Energieform in jede andere umzuwandeln.

Dabei sollten wir beachten, dass bei diesem Prozess oft Verluste auftreten und er in vielen Fällen nur schwer umkehrbar ist, wie zum Beispiel wenn in einem Atomkraftwerk eine Umwandlung der Bindungsenergie des Spaltmaterials in Wärmeenergie stattfindet. Bei der Stromerzeugung findet eine Energieumwandlung in mehreren Stufen statt, eine sogenannte Energieumwandlungskette. So wird beispielsweise in einem Kohlekraftwerk zuerst die Bindungsenergie der Kohle durch Verbrennung in thermische Energie umgewandelt. Dann erfolgt die Übertagung der Wärmeenergie auf Wasserdampf, der durch seinen Druck eine sehr hohe potentielle Energie (mechanische Energie) hat. Diese wird in der Turbine in Bewegungsenergie umgewandelt. Schließlich betreiben wir mit dieser Rotationsenergie einen Generator, der eine Umwandlung in elektrische Energie vornimmt.