Definitionen Die Energie eines Systems ist seine Fähigkeit, Arbeit zu leisten (in der Umgebung). Energiewandler tauschen Energie zwischen einem System.

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1 Definitionen Die Energie eines Systems ist seine Fähigkeit, Arbeit zu leisten (in der Umgebung). Energiewandler tauschen Energie zwischen einem System und der Umgebung in mindestens zwei Energieformen aus. Motor chemische Energie  kinetische Energie Kraftwerk chemische Energie  elektrische Energie Großtechnische Energiewandlungsanlagen wie Kraftwerke bestehen aus mehreren Energiewandlern, die stufenweise Primärenergieformen in technisch nutzbare Energieformen wie elektrische Energie oder thermische Energie (Prozess- und Fernwärme) umwandeln. Energiewandlung nennt man entsprechend eine Kategorie von Prozessen, bei denen Energie zwischen einem System und der Umgebung in mindestens zwei Energieformen ausgetauscht wird. Besonders für eine Energiewandlung in elektrische Energie ist auch der umgangssprachliche Begriff Energieerzeugung üblich und bezieht sich auf die nach dem Prozess zur Verfügung gestellte Energieform (elektrische Energie).

2 Definitions The of a system is its capacity to to work (in the surroundings). transducers convert between a system and ist surroundings in at least two forms. engine Chemical  kinetic power plant Chemical  electrical Name of the process: transformation Power: rate of transformation

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5 Stufenweise Energiewandlungen zur Stromerzeugung
transformation steps in electrical power generation

6 Beispiele für Umwandlungen von Energieformen
nach → Mechanische Energie Thermische Energie Strahlungs-energie Elektrische Energie Chemische Energie Nukleare Energie ↓ von Getriebe Bremsen Synchrotron-strahlung Generator Ultraschall Reaktionen im Teilchen-beschleuniger Dampfturbine Wärmeüber-trager Schwarzer Strahler Thermo-element Hochofen Supernova Strahlungsenergie Radiometer Solarkollektor Nichtlineare Optik Solarzelle Photo-synthese Kernphoto-effekt Elektromotor Elektroherd Blitz Transformator Akkumulator Muskel Ölheizung Glühwürm-chen Brennstoff-zelle Kohle-vergasung Atombombe Kernreaktor Gamma-strahlen Radionuklid-batterie Radiolyse Brutreaktor

7 Transformation examples
to→ ↓ from mechanical thermal radiation electrical chemical nuclear gear brake synchrotron radiation generator ultrasonics synchrotron (particle accelerator) steam turbine heat exchanger heat radiator (black body) thermo couple blast furnace radiometer solar thermal collector non-linear optics photovoltaics photosynthesis electric motor resistance heating LED transformer rechargeable battery combustion engine furnace chemilumi-nescence fuel cell pyrolysis nuclear bomb nuclear reactor solar radiation radio-isotope thermo-electric generator radiolysis breeder reactor

8 Mehr Definitionen Umgangssprachlich und in nicht-wissenschaftlicher Literatur werden die Begriffe Energie, Energieträger und Energiequelle oft als Synonyme verwendet, doch im wissenschaftlichen Bereich der Energietechnik sind damit unterschiedliche Bedeutungen verbunden. Die Energiequelle ist in einem abgeschlossenen System das Element, welches die Energie meist durch Umwandlung aus einer anderen Energieform zur Verfügung stellt Der Energieträger ist die mengenmäßige, bilanzierfähige Einheit, welche Energie enthält oder überträgt. Beispiel: Sonne  Energieträger Energiequelle: Nuklearreaktionen (Fusion) Energieträger: Strahlung (=Energieform)

9 More definitions …Definition according to ISO 13600
An carrier is either a substance or a phenomenon that can be used to produce mechanical work or heat or to operate chemical or physical processes. It is any system or substance that contains energy for conversion as usable later or somewhere else. This could be converted for use in, for example, an appliance or vehicle. Examples: springs electrical batteries, capacitors pressurized air, dammed water hydrogen, petroleum, coal, wood, and natural gas. Energy development is the effort to provide sufficient primary sources and secondary forms.

10 More definitions …Definition in the field of "Energetics"
Energy carriers (EC) are produced by the energy sector using primary energy sources (PES). The distinction between "Energy Carriers" and "Primary Energy Sources" is extremely important since these two labels refer to forms of different quality so that they cannot be aggregated: 1 megajoule (MJ) of EC is not the same as 1 MJ of PES.

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12 Sankey Diagram: Energy flow of Power Plant
E1=Energy consumed, El1=Electricity generated, El2=Internal use, El3=Electricity for consumption, L1=Processing Loss, L2=Transmission Loss. (Result of year 2008)

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14 World consumption (2006)

15 production from 1989 to 1999

16 consumption from 1989 to 1999