Energieträger

Energieträger Übung

• Gib an, was ein Energieträger ist.

  Tipps

  Energieträger können in sehr unterschiedlichen Formen auftreten.

  Grundsätzlich unterscheidet man primäre und sekundäre Energieträger.

  Der Energieträger ist von der Energiequelle abzugrenzen.

  Lösung

  Ein Energieträger ist ein Stoff oder ein Ereignis, aus dem Energie gewonnen werden kann.

  Dabei muss der Energieträger stets von der Energiequelle abgegrenzt werden.

  Am Beispiel der Sonne ist dies gut möglich.

  Die Sonne an sich erzeugt Wärmeenergie durch Kernfusion in ihrem Inneren. Diese ist also der Energieerzeuger.

  Durch den Energieträger Sonnenstrahl wird die Energie transportiert und kann von uns Menschen genutzt werden, etwa um eine Solaranlage zu betreiben.

  Energieträger können dabei in sehr unterschiedlichen Formen auftreten.

  Grundsätzlich unterscheidet man primäre und sekundäre Energieträger.

  Primäre Energieträger sind diese, die in der Natur vorkommen wie etwa Kohle, Erdöl, Sonne, Wasserkraft oder Nahrung.

  Zu den sekundären Energieträgern zählen diejenigen, die vom Menschen aus primären Energieträgern umgewandelt wurden. Beispiele sind etwa die elektrische Ladung, Treibstoffe wie Benzin oder Strahlung von einer Lampe oder einem Bildschirm.

• Bestimme die primären und sekundären Energieträger.

  Tipps

  Primäre Energieträger kommen direkt in der Natur vor.

  Sekundäre Energieträger werden vom Menschen umgewandelt.

  Lösung

  Grundsätzlich werden alle Energieträger den primären oder den sekundären Energieträgern zugeordnet.

  Diese unterscheiden sich vor allem dadurch, dass primäre Energieträger direkt in der Natur vorkommen, wobei sekundäre nur durch den Menschen erzeugt werden können.

  Da Energie von niemanden einfach so aus dem Nichts erzeugt werden kann, muss man bei der Gewinnung sekundärer Energieträger zunächst auf die primären Energieträger zurückgreifen.

  Durch Umformung kann man dann etwa aus dem Wind, einem primären Energieträger, Strom erzeugen, welcher ein sekundärer Energieträger ist.

  Die Motivation, primäre Energieträger in sekundäre umzuwandeln liegt darin begründet, dass die sekundären viel praktischer sind.

  Sicher lädst auch du dein Handy mit einem Stromkabel auf und nicht mit der Energie, die der Wind direkt bereitstellt.

  Man ordnet den primären Energieträgern neben dem Wind, einem Vertreter der regenerativen Energieträgern, noch weitere zu. Diese sind etwa die fossilen und nuklearen Energieträger oder unsere Nahrung, die eine chemische Energie besitzt.

  Die sekundären Energieträger bestehen neben dem bereits erwähnten Strom im Wesentlichen aus den Treibstoffen, also etwa Benzin.

• Gib die sekundären Energieträger an.

  Tipps

  Nur primäre Energieträger kommen in der Natur vor.

  Wird primäre Energie vom Menschen umgewandelt, bezeichnet man diese als sekundäre Energie.

  Lösung

  Man unterscheidet die Energieträger nach primären und sekundären.

  Dabei kommen nur die primären Energieträger in der Natur vor, wie etwa fossile, regenerative und nukleare Energieträger oder unsere Nahrung, deren chemische Energie unser Körper verwertet.

  Sekundäre Energieträger kommen nicht direkt in der Natur vor. Diese werden durch unterschiedliche Prozesse, die die Gesellschaft entwickelt hat, aus den primären Energieträgern erzeugt.

  Ziel der Umwandlung ist es, Energie besser nutzbar zu machen.

  Deshalb ist der sekundäre Energieträger elektrische Ladung heute die gängige Energiewährung. Denn elektrische Energie ist sehr praktisch.

  Diese kann relativ gut gespeichert, gut transportiert und mit geringen Verlusten wieder in andere Energieformen wie kinetische oder thermische Energie umgewandelt werden.

• Analysiere die Energieträger.

  Tipps

  Die fossilen Energieträger* sind nur in begrenzter Menge auf der Erde vorhanden.

  Die regenerativen Energieträger erneuern sich regelmäßig und sind meinst umweltschonend.

  Lösung

  Um die einzelnen Energieträger ihren Kategorien richtig zuzuordnen, wollen wir uns zunächst einmal anschauen, was die Eigenschaften der unterschiedlichen Kategorien eigentlich sind.

  Die fossilen Energieträger* sind nur in begrenzter Menge auf der Erde vorhanden. Entstanden sind diese durch großen Druck und Hitze auf abgestorbene Biomasse. Das heißt, wurde etwa ein Wald vor vielen Millionen Jahren durch einen Erdrutsch verschüttet, so könnte uns die Energie, welche in den Pflanzen des Waldes gespeichert war, heute als Kohle zur Verfügung stehen.

  Neben der Kohle zählt auch das Erdöl oder das Erdgas zu den fossilen Energieträgern.

  Das Problem aller dieser fossilen Stoffe ist, dass man diesen Energie durch Verbrennung entzieht, was stets mit umweltschädlichen Emissionen verbunden ist.

  Besser sind da die regenerativen Energieträger. Diese erneuern sich regelmäßig und sind meist sehr viel umweltschonender. Beispiele sind etwa die Sonne, sowie die Wind- und Wasserkraft.

  Sowohl die fossilen als auch die regenerativen Energieträger gehören zur Gruppe der primären Energieträger, das heißt, diese sind in der Natur zu finden, ohne das der Mensch diese erst umwandeln muss.

  Findet eine gezielte Umwandlung statt, so spricht man von den sekundären Energieträgern.

  Zu diesen zählt etwa die elektrische Ladung, welche aufgrund ihrer verlustarmen weiteren Umformung und der relativ guten Speicherbarkeit als praktisch für die Gesellschaft erwiesen hat. Ein Akku oder ein Kondensator sind konkrete Ausprägungen dieser Gruppe.

  Häufig wird durch elektrischen Strom auch eine Strahlung erzeugt. Diese zählt als eigenständige Kategorie der sekundären Energieträger. Strahlung kannst du etwa beobachten, wenn du auf den Bildschirm deines Laptops oder Handys schaust oder wenn du die Lampe in deinem Zimmer anschaltest.

  Du siehst: Es gibt zahlreiche Formen der Energieträger und alle kommen sie in unserem Alltag vor.

  Martin kann also sicher sein, dass die Atomkraft in Zukunft nicht nötig sein wird, um die Menschheit mit Energie zu versorgen.

• Benenne die Energiequellen.

  Tipps

  Ein Energieträger enthält eine Energie. Diese kann übertragen werden.

  Eine Energiequelle kann als der Ursprung der Energie betrachtet werden.

  Lösung

  Um zu bestimmen, in welchen Fällen ein Energieträger oder eine Energiequelle vorhanden ist, müssen wir die Begriffe zunächst voneinander abgrenzen.

  Ein Energieträger enthält eine Energie. Diese kann übertragen werden. Eine Energiequelle kann als der Ursprung der Energie betrachtet werden.

  Diese Abgrenzung ist nicht immer eindeutig.

  Zwar ist eine Batterie gewissermaßen der Ursprung für einen elektrischen Strom, wenn diese an einen Stromkreis angeschlossen ist. Jedoch hat auch die Energie, die in der Batterie gespeichert ist, einen Ursprung.

  Diese ist also zu den Energieträgern zu zählen, da man sie gezielt herstellt, um Strom darin speichern zu können.

  Ähnliches gilt für die Nahrung. Diese ist zwar auch der Ausgangspunkt unserer Energiezufuhr, betrachtet man diesen Ablauf jedoch genauer, so stellen wir fest, dass ein Apfel nur dadurch gewachsen ist, dass dieser genug Sonnenenergie empfangen hat.

  Die Energie der Sonne ist, zumindest für uns auf der Erde, die wichtigste Energiequelle.

  Durch die Energie, die im Kern der Sonne erzeugt wird, wachsen die Bäume in unseren Gärten und weht der Wind um unsere Nasen.

  Ohne die Sonne als Energiequelle wäre ein Leben auf der Erde nicht denkbar.

  Neben der Sonne gibt es jedoch noch weitere Energiequellen. Eine davon ist etwa die Gravitation zwischen den Planeten. Der Mond etwa beschert uns Ebbe und Flut, also den Energieträger Wasserkraft, den man etwa in einem Gezeitenkraftwerk weiterverwenden könnte.

• Erkläre die Zusammenhänge.

  Tipps

  Ein Wasserrad wandelt Energie um, sodass diese nutzbar wird.

  Betrachte die Namensgebung genauer.

  In der Natur kommt nur primäre Energie vor.

  Lösung

  Um die Zusammenhänge zwischen Energiequelle und Energieträgern zu erkennen, betrachten wir zunächst einmal den Zusammenhang zwischen Quelle und Träger.

  Wie die Namensgebung es schon vermuten lässt, stellt die Energiequelle Energie überhaupt erst zur Verfügung.

  Du kannst sie dir zweckmäßig als einen Brunnen vorstellen. Eine Person entnimmt Wasser aus dem Brunnen und trägt dieses weg.

  Sie erhält gewissermaßen einen Teil Wasser von der Quelle und kann dieses nun transportieren oder übertragen.

  Ein Energieträger funktioniert gewissermaßen genauso. Dieser transportiert Energie durch den Raum, etwa von der Sonne zur Erde.

  Erreicht die Energie der Sonne unsere Erde, so liegt diese zunächst als primäre, ursprüngliche Energie vor.

  Da wir mit der Sonnenstrahlung ohne weitere Umformung jedoch unsere Handys nicht laden können oder den Fernseher betreiben, muss die Energie abgewandelt werden, um diese nutzbar zu machen.

  Dafür gibt es zahlreiche Techniken, die sich die Menschheit über die Generationen hinweg ausgedacht hat: vom einfachen Wasserrad über die Speicherung von Energie in elektrischer Form bis hin zu den modernen Photovoltaikzellen.

  Alle diese haben die Aufgabe, primäre Energieträger in sekundäre umzuwandeln, um Energie so besser nutzbar zu machen.