Glossar

Wenn Energie zu einem anderen Zeitpunkt gebraucht wird, als sie zur Verfügung steht, muss sie gespeichert werden. Jede Energieform erfordert hierzu spezielle Speicher, die wiederum davon abhängen, wie lang die Zeit zwischen Speicherung und Verwendung ist. 

Die bekannteste Form des Energiespeichers ist die Batterie bzw. der Akku. Bei der Speicherung wird beim Hersteller (Batterie) oder beim Verbraucher am Ladegerät (Akku) elektrische Energie (Strom) in chemische Energie umgewandelt. Bei der Energieverwendung wird diese chemische Energie wieder in elektrische Energie (Strom) umgewandelt und für einen speziellen Zweck verwendet. Für diesen Zweck wird dieser Strom in einem weiteren Schritt schließlich in die gewünschte Energieform umgewandelt: Bewegung, Wärme, Licht usw.

Die für uns Heizungsbauer wichtigste Energieform ist >Wärme. Wärme kann in einem Wärmespeicher für spätere Verwendung aufbewahrt werden. Wärme wird ohne Umwandlung in eine andere Form direkt in einem Medium gespeichert, indem dieses auf eine höhere Temperatur erhitzt wird. Mit elektrisch erzeugter Wärme werden in Nachtspeicheröfen Steine erhitzt. Tagsüber gibt ein solcher Ofen durch seine hohe Temperatur die Wärme mittels Strahlung oder Gebläse an den Raum ab. 

Ein anderes Medium zur Speicherung von Wärme(energie) ist Wasser. Die modernen Energiespeicher einer Heizungsanlage sind gut isolierte Wasserbehälter, die in der Lage sind, die Temperatur des Wassers über viele Stunden auf hohem Niveau zu halten. 

Wenn Energie an einem anderen Ort verwendet werden soll, als wo sie verfügbar ist, muss sie transportiert werden. Die bekannteste Form des Energietransports ist die elektrische Leitung. Der Strom wird in einem Kraftwerk (aus anderen Energieformen) erzeugt und soll im Haushalt verwendet werden. Kraftwerk und Haushalt sind hierfür über eine elektrische Leitung (das Stromnetz) verbunden. 

Über ein Fernwärme-Netz wird Wärme als heißes Wasser von einem Heizwerk zu den Wohnungen transportiert und dort über Heizkörper an die Wohnungen abgegeben. 

Kohle wird aus natürlichen Lagerstätten abgebaut, zum Verwendungsort (z.B. Kraftwerk) transportiert, dort mittels Verbrennung über die Zwischenform Wärme in Strom umgewandelt und anschließend über das Leitungsnetz zum Verbraucher transportiert.

Kraftstoff wird in einer Raffinerie gewonnen, zum Tanklager und zu den Tankstellen transportiert, im Kraftfahrzeug mitgeführt und auf der Fahrt an unterschiedlichen Orten durch Verbrennung in Wärme- und dann sofort in Bewegungsenergie umgewandelt. 

Andere fossile Brennstoffe werden ebenfalls in der Raffinerie gewonnen (Heizöl, Flüssiggas), zum entsprechenden Tank eines Hauses transportiert oder aus Lagerstätten gefördert (Erdgas) und über ein Leitungsnetz der häuslichen Gasheizung zugeleitet, wo mittels Verbrennung wieder Wärme erzeugt wird.

Energieverbrauch ist die Umwandlung einer Energieform in eine andere, die für einen aktuellen Zweck eingesetzt wird. Je öfter die Energie auf dem Weg von der Quelle bis zum Verbraucher in eine andere Form umgewandelt wird, umso größer ist der Energie-Verlust.

„Verlorene“ Energie ist nicht verloren, sondern lediglich für uns nicht mehr unmittelbar nutzbar. Diese nicht mehr zur Verfügung stehende Energie nennen wir „Energieverlust“. 

Energie-Verlust tritt immer in Form von Wärme auf. Wo diese „Abwärme“ dennoch genutzt wird, steigt der >Wirkungsgrad. Diesen Effekt machen sich Brennwert-Heizsysteme zunutze. 

Energie wird niemals erneuert, sondern immer nur umgewandelt – in eine andere Form. Erneuerbar ist die Energie nur scheinbar, weil sie ständig ersetzt wird – durch die tägliche Sonneneinstrahlung. Hierbei wird die Energie der Sonne mittels Strahlung zur Erde transportiert. Der Energievorrat der Sonne ist für menschliche Maßstäbe nahezu unendlich. 

Die Natur hat Sonnenenergie in der Vergangenheit über Jahrmillionen in der Erde abgespeichert – in höheren Schichten in Form von fossilen Brennstoffen (Kohle, Erdgas, Erdöl), die wir seit Beginn der Industrialisierung fördern und durch Verbrennung wieder in Wärme umwandeln. Diese fossilen Brennstoffe werden nicht erneuert – jedenfalls nicht in der Zeit der Existenz der Menschheit – und sind daher in der Menge begrenzt.

In tieferen Schichten bis zum flüssigen Erdkern ruht Energie in Form von Erdwärme. Sie stammt aus der Zeit der Entstehung unseres Planeten und wird direkt oder mithilfe der Wärmepumpen-Technik genutzt.

Die tägliche Sonneneinstrahlung hält alle biologischen und physikalischen Prozesse (Photosynthese, Wasserkreislauf, Wetter usw.) in Gang.

Diese tägliche Sonneneinstrahlung und alle Energieformen, die mittelbar oder unmittelbar daraus entstehen (Strom aus Licht, Wind, Wasserkraft, Biogas – Wärme aus Luft, Grundwasser, Erdreich), nennen wir „erneuerbare Energie“.

Eine Gas gibt beim Kondensieren Wärme an die Umgebung ab. Diese Wärme wird Kondensationswärme genannt. Wasserdampf kondensiert am Kochtopfdeckel zu Wasser – der Deckel wird heiß.

Ein Stoff, der bei normaler Temperatur als Gas existiert, wird durch Kompression (Verdichtung) erhitzt und kondensiert schließlich zu einer Flüssigkeit. Hierbei entstehen hohe Temperaturen, die unterschiedlich genutzt werden. Die komprimierte Luft im Zylinder eines Dieselmotors ist so heiß, dass in kleinen Tröpfchen eingespritzter Dieselkraftstoff sofort entzündet wird und verbrennt.

Das komprimierte und dadurch verflüssigte "Kältemittel" in einer Wärmepumpen-Heizung gibt seine Wärme über einen Wärmetauscher an das Heizungswasser ab.

Die Strahlung der Sonne erhitzt von einer Flüsssigkeit durchströmte Kollektoren. Die Flüssigkeit gibt ihre Wärme über einen Wärmetauscher direkt an das zu erwärmende Heiz- oder Trinkwasser ab. Mehr ...

Temperatur ist das Maß für den Wärme-Inhalt (die Geschwindigkeit der Elementarteilchen-Bewegung).

Eine Flüssigkeit benötigt zum Verdampfen die Zufuhr von Wärme. Diese Wärme wird Verdampfungswärme genannt.

Der Übergang kann durch Sieden (Kochen) oder Verdunsten geschehen.

Beim Verdunsten wird die Verdampfungswärme umgangssprachlich Verdunstungskälte genannt. Auf der Haut verdunstender Schweiß nimmt die Wärme der Haut auf und die Haut kühlt spürbar ab.

Verdunstungskälte entsteht auch, wenn ein unter Druck stehendes verflüssigtes Gas durch ein Ventil in die Umgebung entlassen wird. Diesen Effekt kann man an einer Spray-Dose deutlich spüren, die sich kalt anfühlt, weil sie der Hand die Wärme entzieht, sobald man das Ventil drückt.

Wärme ist Bewegungsenergie der Elementarteilchen – sie ist damit die Urform der >Energie. Je schneller die Elementarteilchen sich bewegen, umso wärmer ist die Materie, die aus ihnen besteht. Die Geschwindigkeit der Elementarteilchen wird als >Temperatur gemessen.

Der Transport von Wärme geschieht über ein Medium.

Fernwärme kommt mit heißem Wasser. In einem Wärmetauscher (Heizkörper) gibt das Wasser seine Wärme an die Raumluft ab. Durch Konvektion wird die warme Luft im Raum verteilt.

Als Heizkörper kann auch der Fußboden verwendet werden. So haben schon die alten Römer geheizt.

Wärme wird übertragen durch Leitung, Konvektion und Strahlung.

Regelmäßige Inspektion einer technischen Anlage.

Komponenten, die einen wesentlichen Einfluss auf den Wirkungsgrad von Anlagen und Einrichtungen der Heizungs-, Kühl- und Raumlufttechnik sowie der Warmwasserversorgung haben, sind vom Betreiber regelmäßig zu warten und instand zu halten.

Bei jeder Energieumwandlung und bei jedem Energietransport entsteht Wärme. Auch wenn Wärme die gewünschte Energieform für den aktuellen Zweck ist, verschwindet ein Teil davon („Abwärme“) ungenutzt in der Umgebung und steht nicht mehr unmittelbar zur Verfügung. Der prozentuale Anteil der genutzten Energie an der insgesamt eingesetzten und umgewandelten Energie wird „Wirkungsgrad“ genannt.