Glossar

Die Grundlast bei der Stromerzeugung bezeichnet den Anteil der elektrischen Leistung in einem Versorgungsgebiet, welche andauernd benötigt wird. Grundlastkraftwerke sind vorwiegend Atomkraftwerke, Braunkohlekraftwerke und Laufwasserkraftwerke.

Unter GuD-Kraftwerk versteht man die Kombination von Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerk zur kurzfristigen Stromerzeugung. Die Gasturbine treibt mit heißem Gas einen Stromgenerator an. Anschließend werden die Gase zur Erzeugung von Wasserdampf weitergeleitet, der über eine Dampfturbine mit einem weiteren Generator Strom erzeugt. GuD-Kraftwerke weisen Wirkungsgrade um die 60% auf.

Der Heizwert H_i (i: inferior), früher unterer Heizwert H_u genannt, (englisch: Lower Heating Value oder Net Calorific Value) gibt die bei vollständiger Verbrennung einer Brennstoffmenge freigesetzte Reaktionswärme an, wenn das bei der Verbrennung gebildete Wasser im Abgas im gasförmigen Zustand anfällt. Der Heizwert beinhaltet also nur einen Teil der im Brennstoff enthaltenen Energie.

Da der Brennwert H_s die Wärmemenge beinhaltet, welche bei der Kondensation des Wasserdampfes im Abgas freigesetzt wird, ist dieser immer größer als der Heizwert H_i. Die Differenz aus Brennwert und Heizwert entspricht der
Verdampfungsenthalpie (auch Kondensationswärme genannt) des Wasserdampfes.

Das Hochspannungsnetz ist ein Bestandteil des heutigen Stromversorgungsnetzes. Seine Spannungsebene liegt bei 110 Kilovolt und es versorgt Regionen, Ballungszentren und große Industriebetriebe. Die Hochspannungsleitungen bilden im Netz gewissermaßen die Schnellstraßen.

Das Höchstspannungsnetz ist ein Bestandteil des heutigen Stromversorgungsnetzes. Seine Spannungsebene liegt bei 380 und 220 Kilovolt und es verteilt den in den Großkraftwerken erzeugten Strom landesweit über die Höchstspannungsleitungen und nimmt am internationalen Stromaustausch teil. Die Höchstspannungsleitungen bilden im Netz gewissermaßen die Autobahnen.

Die Abkürzung IGCC steht für den englischen Ausdruck Integrated Gasification Combined Cycle. Der Gasturbine des Kombinationskraftwerkes ist eine Brennstoffvergasung vorgeschaltet. Der zu vergasende Brennstoff ist im Allgemeinen Kohle, kann jedoch auch Biomasse und Abfall sein. Das generierte Gas wird in der Gasturbinenbrennkammer verbrannt und die Abgase werden zur Dampferzeugung für das Dampfkraftwerk genutzt.

Unter Industrielle Forschung versteht man planmäßiges Forschen oder kritisches Erforschen zur Gewinnung neuer Kenntnisse und Fertigkeiten mit dem Ziel, neue Produkte, Verfahren oder Dienstleistungen zu entwickeln oder zur Verwirklichung erheblicher Verbesserungen bei bestehenden Produkten, Verfahren oder Dienstleistungen.

Ein Inselnetz (englisch: isolated network) ist eine Form der Stromverteilung, bei der die Netze nicht mit dem öffentlichen Netz (oder anderen) verbunden sind. Die Stromversorgung innerhalb eines Inselnetzes erfolgt demnach autark, d.h. ohne Stomimport oder Stromexport.

Das Joule J ist eine physikalische Einheit für Energie, Arbeit und Wärmemenge, welche nach dem englischen Physiker James Prescott Joule benannt wurde. Es ersetzt seit dem 1. Januar 1978 die Kalorie.

Der Begriff Kälte wird in der Praxis unterschiedlich verwendet:

• Manchmal ist ein empfundener Mangel an Wärme gemeint. Beispielsweise ein ungenügend beheizter Raum.
• In anderen Fällen wird Kälte erzeugt oder geliefert. Hier geht es meist um das Abkühlen auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur.

Irrtümlich wird Kälte häufig als eine Art Gegenspieler von Wärme verstanden. Man spricht z.B. davon, dass im Winter Kälte durch die Wände in das Haus eindringt. Jedoch geschieht physikalisch gesehen genau das Gegenteil, Wärme fließt aus dem warmen Haus nach außen.

Die Erzeugung von Kälte im Sinne des Wärmeentzugs von Gegenständen, die bereits kälter als die Umgebung sind, erfordert in der Regel einen Aufwand an Exergie (Antriebsenergie) zum Betrieb einer Kältemaschine. Diese enthält eine Wärmepumpe, die Wärme von einem kälteren zu einem wärmeren Reservoir “pumpen” kann, dafür wird aber Antriebsenergie benötigt. “Freiwillig” würde Wärme nur in der anderen Richtung fließen: vom wärmeren zum kälteren Körper.

Eine Kältemaschine ist ein Gerät, das der Kälteerzeugung dient. An jeder Kältemaschine ist deswegen immer eine Stelle zu finden, die kälter als die Umgebungstemperatur ist. Kühlen mithilfe von Kältemaschinen im großen Maßstab ist energetisch oft nur dann sinnvoll, wenn Wärme „gratis“ zur Verfügung steht (Sonnenenergie, Abwärme). Eine Kältemaschine, welche fast jeder Haushalt sein Eigen nennt, ist der Kühlschrank.

Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung von leichten Atomkernen zu schwereren, beispielsweise von Wasserstoff zu Helium. Diesem hochgradig energiefreisetzenden Vorgang verdanken wir unsere gesamte Existenz, da Kernfusionen ständig im Inneren der Sonne stattfinden und die Funktion der Sonne als Energiezentrale des Sonnensystems ermöglichen. Anders als bei der Kernspaltung tritt bei der Kernfusion keine radioaktive Strahlung auf.

Im JET-Laboratorium in Großbritannien wurde am 9. November 1991 erstmals Energie aus kontrollierter Kernfusion gewonnen. Allerdings benötigte der Betrieb dieser Anlage mehr Energie, als der Fusionsvorgang erzeugte.

Ein Kernkraftwerk ist eine andere Bezeichnung für ein Atomkraftwerk.

Kernspaltung heißt Spaltung schwerer Atomkerne durch Beschuss mit Neutronen, wobei große Energiemengen freigesetzt werden. Bei der Kernspaltung entstehen jeweils zwei mittelgroße Kerne, die radioaktiven Spaltprodukte. Außerdem werden neue Neutronen frei, die weitere Kernspaltungen auslösen können.

1938 entdeckten Otto Hahn und sein Assistent Fritz Straßmann die Kernspaltung, für die Lise Meitner und ihr Neffe Otto Robert Frisch eine erste theoretische Erklärung lieferten.

Kinetische Energie E_Kin ist eine spezielle Form mechanischer Energie. Es ist die Fähigkeit eines Körpers, aufgrund seiner Bewegung mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden. Die SI-Einheit der kinetischen Energie ist das Joule.

Bewegt man einen Körper (Massenpunkt) der Masse m entgegen seiner Trägheit, muss Arbeit verrichtet werden, welche dann als Bewegungsenergie oder Kinetische Energie im Körper steckt. Die durch Beschleunigungsarbeit einem Körper erteilte Kinetische Energie hängt direkt von seiner Masse m und dem Betrag seiner Geschwindigkeit v ab und lässt nach Gleichung 1 ein wie folgt berechnen.

 Bsp.:    Apfel (m = 100g) nach 1m freien Fall    →    Ek ≈ 1 Joule
              PKW (m = 1000kg) bei 50 km/h              →    Ek ≈ 96.500 Joule

Unter dem Begriff Klimaneutral werden Prozesse verstanden, welche bilanziell keine Treibhausgasemissionen verursachen. Bei einigen Verfahren der energetischen Biomassennutzung kann man von Klimaneutral reden, wenn bei der Biomassekonversion real nur soviel CO₂ freigesetzt wird, wie vorher beim Biomassenwachstum der Umgebung entzogen wurde.

Auch wird dieser Begriff auf Unternehmen und dessen Aktivitäten angewendet. Die Motivation hierbei ist, dass die CO₂-Emissionen, verursacht durch einzelne Geschäftsprozesse oder das gesamte Unternehmen, zunächst durch Maßnahmen der Energieeinsparung und Energieeffizienzsteigerung versucht werden zu vermindern. Anschließend werden die verbleibenden Emissionen z.B. durch CO₂-Kompensationszertifikate neutralisiert.

Die Bundesregierung hat in ihrem Energiekonzept 2050 ambitionierte Klimaschutzziele postuliert, um eine sichere, moderne und klimaschonende Energieversorgung zu realisieren, welche zum größten Teil auf Erneuerbare Energien beruht. Folgend eine kurze Zusammenfassung der Meilensteine:

• Die Treibhausgasemissionen sollen bis 2020 um 40%, bis 2030 um 55%, bis 2040 um 70% und bis 2050 um 80-95% (jeweils gegenüber 1990) sinken.
• Bis 2020 soll der Anteil erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch 18% erreichen und danach kontinuierlich weiter steigen auf 30% bis 2030 und auf 60% bis 2050. Ihr Anteil an der Stromerzeugung soll bis 2050 sogar 80% betragen.
• Energieeffizienz: Der Primärenergieverbrauch soll bis 2020 um 20% und bis 2050 um 50% gegenüber 2008 sinken.
• Wir werden die Sanierungsrate für Gebäude von 1% auf 2% verdoppeln.
• Im Verkehrsbereich soll der Endenergieverbrauch bis 2020 um rund 10% und bis 2050 um rund 40% zurückgehen. Wir wollen 6 Millionen Elektrofahrzeuge bis 2030 auf die Straßen bringen.

Quelle: Energiekonzept der Bundesregierung, 2010

Kohle ist die zusammenfassende Bezeichnung für alle kohlenstoffreichen festen Brennstoffe, die durch (thermische) Zersetzung organischer Stoffe (Verkohlung) entstanden sind (z.B. Holz →  Kohle). Im eigentlichen Sinne bezeichnet man als Kohle die brennbaren Überreste von Pflanzen und anderen organischen Substanzen, die über das Stadium des Torfs in langen geologischen Zeiträumen durch den Vorgang der Inkohlung in braune bis schwarze Sedimentgesteine verwandelt wurden. Von Kohle spricht man, wenn die brennbare Substanz mehr als 50% ausmacht.

Eine Einteilung der Kohlearten hinsichtlich ihres Energiegehaltes und dem Anteil der flüchtigen Bestandteile erfolgt derzeit international nicht einheitlich. Die wohl bekanntesten Vertreter sind die Steinkohle und hierzulande die Braunkohle. Kohle wird allgemein als fossil biogener Primärenergieträger verstanden.

Der Kohlenstoff ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol C. Sein Name leitet sich vom lateinischen carbo für "Kohle" ab. Zu den elementaren Formen des Kohlenstoffs gehören das Graphit und der Diamant. Kohlenstoff bildet die molekulare Grundlage allen irdischen Lebens. Er ist in der Lage starke, stabile Bindungen mit sich selbst einzugehen. Es bilden sich lange, eventuell verzweigte Ketten oder Ringe, die wiederum Mehrfachbindungen enthalten können. Diese Eigenschaft führt zu einer Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten und ermöglicht so die fast unendliche Fülle von organischen Verbindungen.

Kohlenstoffdioxid (CO₂) ist ein farbloses und geruchloses Gas. Es besitzt eine größere Dichte als Luft und ist nicht brennbar. CO₂  ist in Wasser löslich und reagiert teilweise mit Wasser zu Kohlensäure. Unter hohem Druck entsteht eine farblose Flüssigkeit. Diese wird bei starker Abkühlung fest (Trockeneis).