Glossar

Siehe Tertiärregelung

Mit Mittellast wird, im Gegensatz zur Grundlast, die nicht zu allen Zeiten benötigte Leistung bezeichnet. Dabei handelt es sich um den vermehrten Stromverbrauch zur Mittagszeit oder Abendzeit. Als Mittellast-Kraftwerke sind in Deutschland die Steinkohlekraftwerke konzipiert.

Das Mittelspannungsnetz ist ein Bestandteil des heutigen Stromversorgungsnetzes. Seine Spannungsebene liegt meistens bei 20 oder 10 Kilovolt und es verteilt den Strom an die Transformatorstationen des Niederspannungsnetzes. Die Mittelspannungsleitungen bilden im Netz gewissermaßen die Bundesstraßen.

Der Begriff Nachhaltigkeit tauchte erstmals in der „Sylvicaltura oeconomica“ von Hans Carl v. Carlowitz, erschienen im Jahre 1713, auf. Er beschrieb eine Forstwirtschaft, in der nur soviel Holz aus dem Wald entnommen werden sollte, wie in dem jeweiligen Gebiet nachwachsen kann.

Die nachhaltige Nutzung der Umwelt bedeutet die Erhaltung des natürlichen Kapitals (wie Grundwasser, Lebensräume und seltene Arten). Sie fordert von uns, dass der Verbrauch von erneuerbaren Rohstoffen und Energien nicht höher ist als deren Neubildung. Dadurch wird auch die Versorgung künftiger Generationen gewährleistet.

Mit Nachwachsende Rohstoffe bezeichnet man organische Stoffe aus land- und forstwirtschaftlichen Nutzpflanzen, die nicht für Nahrungszwecke erzeugt werden, sondern zu Textilfasern, Kunststoffen, Medikamenten oder Treibstoff weiterverarbeitet werden.

Im Gegensatz zur Fernwärme ist die Nahwärme die Übertragung von Wärme über relativ kurze Strecken in Nahwärmenetzen. Nahwärme wird in kleinen, dezentralen Anlagen realisiert und bei niedrigen Temperaturen übertragen. Im Zuge einer verstärkten Nutzung erneuerbarer Energien kann man dem Ausbau von Nahwärme eine besondere Rolle zusprechen. Sie bietet die Möglichkeit die Wärme z.B. aus Blockheizkraftwerken (BHKW), Solarthermieanlagen oder Erdwärmeanlagen zu verwerten.

Das Niederspannungsnetz ist ein Bestandteil des heutigen Stromversorgungsnetzes. Seine Spannungsebene liegt 400/230 Volt und es versorgt Haushalte, Industrie, Gewerbe und Verwaltungen mit elektrischer Energie. Die Niederspannungsleitungen bilden im Netz gewissermaßen die Ortsstraßen.

Mit Nutzenergie bezeichnet man jene Energie, welche beim Nutzer zur Verfügung steht und Ziel seiner Nutzung ist (z.B. Wärme, Licht, Kälte).

Der Nutzungsgrad ist der mittlerer Wirkungsgrad über längere Zeiträume, in der Regel ein Jahr. Ein elektrischer Nutzungsgrad ist beispielsweise der Quotient aus der innerhalb eines Jahres erzeugten Strommenge eines Kraftwerks und der über ein Jahr zugeführten Brennstoffmenge.

Der Unterschied zwischen Wirkungsgrad und Nutzungsgrad kann beträchtlich sein. In letzterem sind beispielsweise Verluste durch Stillstand und Leerlauf oder Anfahr- und Abfahrvorgänge enthalten. Auch ungünstige Betriebszustände führen dazu, dass der Nutzungsgrad einer Anlage niedriger ist als der maximale Wirkungsgrad. Dies ist insbesondere bei dem Vergleich verschiedener Anlagen zu berücksichtigen. Vielfach geben Hersteller nur den Wirkungsgrad in einem bestimmten Betriebspunkt an. Dieser muss aber nicht unbedingt repräsentativ für das reale Betriebsverhalten des Gerätes sein.

Der englische Begriff Offshore bedeutet „vor der Küste“ und wird häufig in Verbindung mit Windenergieanlagen oder Bohrungen zur Erdöl-/Gasförderung verwendet.

Der englische Begriff Onshore bedeutet „an Land“ und wird häufig in Verbindung mit Windenergieanlagen oder Bohrungen zur Erdöl-/Gasförderung verwendet.

Ein Parabolrinnen-Kraftwerk ist ein solarthermisches Kraftwerk, welches die Solarstrahlung in Wärme wandelt. Diese wird anschließend in einem thermodynamischen Kreisprozess genutzt und in elektrische Energie überführt.

Parabolrinnen-Kraftwerke gehören zu den linienfokussierenden solarthermischen Stromerzeugungsanlagen.  
Bei dieser solarthermischen Stromerzeugungstechnologie konzentriert die reflektierende Oberfläche einer parabolisch gekrümmten Spiegelfläche das Sonnenlicht auf ein entlang der Brennlinie einer Parabel angebrachtes Absorberrohr (Abbildung 1). Das darin befindliche Wärmeträgermedium wird durch die konzentrierte Solarstrahlung erhitzt und durch Rohre zu einem Dampferzeuger gepumpt, dem eine Dampfturbine mit Generator nachgeschaltet ist. Der Großteil des derzeit kommerziell erzeugten solarthermischen Stroms wird in derartigen Parabolrinnen-Anlagen produziert.

Abbildung 1: Funktionsprinzip der Strahlungssammlung bei einer Parabolrinne (Quelle: Kaltschmitt, M.; Streicher, W.; Wiese, A.: Erneuerbare Energien – Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte; 4. Auflage, Springer-Verlag, 2006)

Unter Partielle Oxidation versteht man eine in Biomassevergasungsanlagen unter Sauerstoffmangel ablaufende Reaktion. Dabei werden die entstandenen gasförmigen, flüssigen und festen Produkte der Pyrolyse durch weitere Wärmeeinwirkung zur Reaktion mit Sauerstoff (soweit verfügbar bzw. zugeführt) gebracht. Dadurch erhöht sich die Temperatur auf über 700°C. Dabei werden der Koks und ein Teil der höheren Kohlenwasserstoffverbindungen in kleinere gasförmige Moleküle (CO, H₂, H₂O, CO₂  und CH₄) gespalten. Die Reaktion ist exotherm und stellt bei der autothermen Vergasung die erforderliche Wärme bereit, die für die Umsetzung der endothermen Reaktionen (d.h. zur Trocknung und Aufheizung des Brennstoffes sowie die der pyrolytischen Zersetzung) benötigt werden.

Der englische Begriff Peak Oil bedeutet globales Rohölfördermaximum. Er bezeichnet den Zeitpunkt an dem die Hälfte des weltweit vorhandenen Rohöls verbraucht ist.

Mit Peak-Shaving wird unter energetischen Aspekten das „Glätten“ oder „Ausbügeln“ von Erzeugungs- oder Lastspitzen im elektrischen Energieversorgungsnetz beschrieben. Der Begriff Peak-Shaving entstammt einem möglichen Betriebskonzept Virtueller Kraftwerke, wobei die Erzeugung dezentraler Anlagen in Zeiten hoher elektrischer Gesamtlast erhöht wird, um die durch konventionelle Kraftwerke zu deckende Last zu reduzieren.

Unter dem Begriff Photoelektrischer Effekt versteht man die Erzeugung von freien beweglichen Ladungsträgern durch Absorption von Lichtquanten, den Photonen. Fällt also Licht auf ein Metall, kann es aus den Metallatomen Elektronen herausschlagen. Dies wurde erstmals 1839 von Alexandre Edmond Becquerel beobachtet. Die Erklärung dafür lieferte 1905 Albert Einstein mit der von Max Planck im Jahre 1900 aufgestellten Quantentheorie.

Der Photoelektrische Effekt ist die Grundlage der Photovoltaik.

Pflanzen nehmen die für ihr Wachstum notwendigen Stoffe über die Wurzel und/oder die Spaltöffnungen auf. Da diese Stoffe aber einen niedrigen Gehalt an chemischer Energie aufweisen, muss die Pflanze ihren Energiebedarf primär über die Absorption von Licht decken. Der Prozess, bei dem die grüne pflanzliche Zelle Licht absorbiert und mit Hilfe dieser Lichtenergie Kohlenstoffdioxid (CO₂) aufnimmt und in die Pflanzensubstanz einarbeitet, wird Photosynthese genannt. Diese einzigartige Fähigkeit der grünen pflanzlichen und einiger bakterieller Zellen, Lichtenergie in chemische Energie umzuwandeln, stellt die Grundlage der Biomassenbildung dar, von der der überwiegende Anteil aller Lebewesen direkt oder indirekt abhängig ist.

Der Wirkungsgrad der Photosynthese ist mit 1 – max. 4,5% (je nach Pflanzenart und Standortbedingungen) relativ gering, aber der Natur vollkommen ausreichend.

Unter Photovoltaik wird die Umwandlung des Sonnenlichts in elektrischen Strom verstanden. Die Grundlage der Photovoltaik ist der Photoelektrische Effekt. Der Name Photovoltaik oder kurz PV ist eine Kombination aus dem griechischen Wort für Licht „Photo“ und dem Nachnamen des italienischen Pioniers der Elektrotechnik „Volta“. Das Faszinierende an der Photovoltaik ist, dass es mit Hilfe einer Solarzelle möglich ist, Solarstrahlung auf direktem Wege in elektrischen Strom umzuwandeln, ohne Zwischenprozesse, ohne Turbinen und rotierende Teile.

Da die Stromerzeugung von PV-Anlagen direkt vom Tageszeitenzyklus und dem Bewölkungsgrad des Himmels abhängig ist, schwankt die Erzeugung und entsprechend die Einspeisung von Strom in das Stromverteilnetz. Dieses fluktuierende Einspeiseverhalten der PV-Anlagen (ebenso Windenergieanlagen) können die Netzstabilität und somit die Versorgungssicherheit negativ beeinflussen.

Unter einem Pilotprojekt ist ein viel versprechendes Vorhaben zu verstehen, das zunächst testweise erprobt wird. Bei erfolgreichem Abschluss des Pilotprojektes wird dieses auf andere Ebenen übertragen.

Potentielle Energie E_pot ist eine spezielle Form mechanischer Energie. Sie ist die Fähigkeit eines Körpers, aufgrund seiner Lage mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszusenden. Sie kann in andere Energieformen umgewandelt oder von einem Körper auf einen anderen Körper übertragen werden. Die SI-Einheit der potentiellen Energie ist das Joule.

Die Potentielle Energie eines gehobenen Körpers hängt von seiner Masse m bzw. seiner Gewichtskraft F_G sowie davon ab, in welcher Höhe h er sich befindet. Die Potentielle Energie eines gehobenen Körpers kann mit folgender Gleichung 1 berechnet werden.

Die Gewichtskraft F_G setzt sich hierbei aus der Masse m des Körpers sowie der Erdbeschleunigung g zusammen.

Bsp.:    Apfel (m = 100g) um 1m gehoben    →    E_pot  ≈ 1 Joule
             Flugzeug (m=100t) in 1km Höhe       →    E_pot ≈ 9,81 · 10⁸ Joule