Glossar

Unter Primärenergie wird der Energieinhalt der Primärenergieträger und der „primären“ Energieströme verstanden, die noch keiner technischen Umwandlung unterworfen wurden. Aus Primärenergie (z.B. Windkraft, Solarstrahlung) können direkt oder durch eine oder mehrere Umwandlungen Sekundärenergie gewonnen werden. 

Die Primärregelung (primary control) wird durch die sogenannte rotierende Reserve (spinning reserve) bereitgestellt. Das sind Kraftwerke im gesamten UCTE-Bereich, die im Normalbetrieb einen kleinen Teil, zwischen 3% und 5%, ihrer Leistung freihalten. Sobald eine Gleichgewichtsstörung auftritt, wird die Primärregelreserve sofort und vollautomatisch im gesamten UCTE-Verbundnetz bis zur Volllast freigegeben. Die Primärregelung muss bei Auftreten einer Störung in 15 bis 30 Sekunden aktivierbar sein und mindestens 15 Minuten vorgehalten werden können.

Quelle: Panos Konstantin: Praxisbuch Energiewirtschaft - Energiewandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt; 2. bearbeitete und aktualisierte Auflage, Springer Verlag, 2009

Propan (C₃H₈) ist ein zu den Alkanen gehörender, farb- und geruchloser, gasförmiger Kohlenwasserstoff, der aus Erdgas oder beim Cracken von Erdöl gewonnen wird. Propan dient verflüssigt als Brenn- und Heizgas sowie zur Herstellung von Ethylen und Propen.

Prototyp (griechisch: prototypus = Urbild, Muster) ist in der Technik und Design (Industriedesign) eine gebräuchliche Bezeichnung für die erste gebrauchsfähige Probeausführung vor dem Beginn einer Nullserie für Prüf- und Testzwecke, die in der Regel auch dazu dient, das öffentliche Interesse eines jeweiligen Produktes zu testen, bevor die Serienproduktion beginnen kann.

Ein Pufferspeicher dient z.B. in Verbindung mit Heizungsanlagen der Speicherung von Heizungswasser. Sie werden zur Verbesserung des Wirkungsgrades von Prozessen, zur Überbrückung von Stromsperrzeiten bei Wärmepumpen und zur Zwischenspeicherung von sogenannter Anfallwärme eingesetzt. Pufferspeicher können drucklos oder mit Heizungsanlagenvordruck betrieben werden.

Ein Pumpspeicherkraftwerk ist ein Kraftwerk zur Erzeugung von Spitzenlaststrom. Elektrische Energie wird als Potentielle Energie gespeichert, in dem Wasser auf ein höher gelegenes Niveau gepumpt wird. Bei Bedarf wird Wasser über Turbinen nach unten geleitet und darüber Stromgeneratoren betrieben. Man kann bei Pumpspeicherkraftwerken zwischen jene mit und ohne natürlichem Zufluss unterscheiden. Beide Typen findet man z.B. im Südschwarzwald.

Unter Pyrolyse versteht man die thermische Zersetzung chemischer Verbindungen. Sie ist ein thermochemisches Veredelungsverfahren wobei biogene Festbrennstoffe unter dem ausschließlichen Einfluss von thermischer Energie (Wärme) veredelt werden. Derartigen Verfahren liegt der Abbau von Biomasse und damit ihre Zersetzung bei hohen Temperaturen unter Sauerstoffabschluss zugrunde. Die Biomasse wird dadurch in gasförmige (z.B. Wasserstoff, Kohlenstoffmonoxid), flüssige (z.B. Bioöl) und feste Bestandteile (z.B. Holzkohle) aufgespalten.

Recycling (englisch: Wiederverwertung oder Wiederaufbereitung) ist eine Form der Entsorgung, bei der Abfall (insbesondere Produktionsrückstände, Abfallenergie) erneut genutzt wird. Die natürlichen Ressourcen der Erde sollen durch das Recycling geschont werden, der Energieverbrauch gesenkt und Umweltschäden (z.B. durch Abfalldeponierung) gemindert werden. Besonders im Bereich der Rohstofferzeugung spielt Recycling eine Rolle (Chemie, Metallerzeugung). Allerdings wird Recycling auch zunehmend auf den Bereich privater Haushalte ausgedehnt.

Die Energie, welche für den kurzfristigen Ausgleich von Schwankungen in Erzeugung und Verbrauch von Strom bereitgehalten wird, wird Regelenergie genannt. Die Regelung ist so gestaffelt, dass nach Auftreten von Ungleichgewichten in drei Stufen die Primärregelung, die Sekundärregelung sowie die Minutenreserve eingesetzt werden. In Abbildung 1 ist das Zusammenspiel der einzelnen Regelungsarten dargestellt.

Abbildung 1: Zusammenspiel der einzelnen Regelungsarten (Quelle: Vortrag Dipl.-Ing. Claus Hodurek, DVG/VNG-Fachtagung)

Im Gegensatz zur Ausgleichsenergie dient die Regelenergie ausschließlich der Frequenzhaltung im Stromnetz. Sie stellt eine Systemdienstleistung und ein Kostenbestandteil der Netznutzungsentgelte für die Höchstspannung dar. Der massive Zubau fluktuierender Stromeinspeiser (Photovoltaik- und Windkraftanlagen) erhöht die Schwankungen in Erzeugung und Verbrauch von elektrischer Energie. Dies zieht einen erhöhten Bedarf an Regelenergie nach sich, um zu jeder Zeit die Übertragungsnetze in Balance halten zu können und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten.

Quelle: Panos Konstantin: Praxisbuch Energiewirtschaft - Energiewandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt; 2. bearbeitete und aktualisierte Auflage, Springer Verlag, 2009

Eine Regelzone ist ein Versorgungsgebiet, für dessen Primär-, Sekundär- und Minutenreserve ein Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) verantwortlich ist. Das deutsche Verbundnetz besteht aus vier Regelzonen und den zugehörigen Verteilungsnetzen, die von circa 900 Versorgungsunternehmen betrieben werden.

siehe Erneuerbare Energien

Der Sauerstoff (O) ist das häufigste Element der Erde. Luft enthält 21 Volumenprozent Sauerstoff und die Erdkruste 46,6 Massenprozent. Unter Normalbedingungen liegt Sauerstoff in O₂ - Molekülen (Disauerstoff) als ein farbloses, geruch- und geschmackloses Gas vor. Es ist sehr reaktionsfreudig, seine hohe Elektronegativität ist eine entscheidende Triebkraft. Obwohl Sauerstoff für die meisten Lebenswesen lebensnotwendig ist, kann die starke Reaktivität des Sauerstoffs auf der anderen Seite Zellen zerstören und toxisch wirken. In flüssiger Form ist Sauerstoff hellblau, daher sind auch die Stahlflaschen, in denen er in den Handel kommt, blau. In fester Form bildet er hellblaue Kristalle.

Schwarzstart oder Schwarzstartfähigkeit einer Erzeugungseinheit bedeutet, dass diese ohne elektrischen Energiebezug aus dem Elektroenergiesystem in Betrieb genommen werden kann. Eine solche Erzeugungseinheit muss darüber hinaus für einen Inselbetrieb ausgelegt sein und Lastzuschaltungen bestimmter Größenordnungen verkraften können. Jedes Netz muss mit einer ausreichenden Anzahl an Erzeugungseinheiten mit Schwarzstartfähigkeit ausgerüstet werden, um für einen Netzwiederaufbau nach einem Netzzusammenbruch verfügbar zu sein.

Typische Erzeugungseinheiten mit Schwarzstartfähigkeit sind beispielsweise alle Wasserkraftwerke oder Diesel- und Gasmotoren.

Fossile Brennstoffe (Heizöl, Kohle) enthalten je nach Fundort mehr oder weniger Schwefel. Bei der Verbrennung entsteht daher neben CO₂ auch Schwefeldioxid (SO₂). Somit stellen Kraftwerke die Hauptquelle für die Luftbelastung durch Schwefeldioxid in städtischen und industriellen Ballungsgebieten dar. Das SO₂ erreicht in der Atmosphäre über Großstädten oder Industriezentren mitunter so große Konzentrationen, dass es für den Menschen gesundheitsschädigend wirkt. Schwefeldioxid ist ein sehr giftiges Gas, welches schon in geringsten Mengen Vergiftungserscheinungen hervorruft (Atemnot und Entzündung der Atemwege). Größere Mengen können tödlich wirken. Vor allem für Mikroorganismen und Pflanzen (Nadelbäume, Farne, Mose) stellt SO₂ ein starkes Gift dar. Die schädliche Wirkung steigert sich noch innerhalb der nächsten zehn Tage nach der Emission, da aus SO₂ mit dem Sauerstoff der Luft SO₃ entsteht, welches wiederum mit Wasser zu Schwefelsäure reagiert. Dieser Vorgang ist als Saurer Regen bekannt. Die Wirkungen des Sauren Regens finden sich als Schäden an Bauwerken, steinernen Kulturdenkmälern und als Störung des ökologischen Gleichgewichts infolge Versauerung von Gewässern und Böden.

Schwefelwasserstoff (H₂S) ist ein farbloses, sehr giftiges, nach faulen Eiern riechendes, brennbares Gas. In der Natur kommt es im Erdgas, Erdöl vor und entströmt in vulkanischen Gegenden. Es entsteht auch bei Zersetzungsprozessen durch den Abbau von Biomasse oder bei Verdauungsprozessen.

Sekundärenergie ist der Energieinhalt der Sekundärenergieträger oder der von Energieströmen, die direkt oder durch Umwandlungen in technischen Anlagen aus Primär- oder aus anderen Sekundärenergieträgern bzw. -energien hergestellt werden (z.B. Benzin, Heizöl, Rapsöl, elektrische Energie). Dabei fallen immer Umwandlungs- und Verteilungsverluste an. Sekundärenergie bzw. Sekundärenergieträger stehen Verbrauchern zur Umwandlung in andere Sekundär- oder Endenergieträger bzw. -energien zur Verfügung.

Damit die Primärregelreserve nach einem Eingriff schnell wieder in voller Höhe zur Verfügung steht, wird sie innerhalb von 30 Sekunden automatisch von der Sekundärregelung (secondary control) abgelöst. Innerhalb von 15 Minuten nach dem Auftreten der Störung müssen Frequenz und Übergabeleistung auf ihren Sollwert gebracht werden. Die Sekundärregelreserve wird von den zu der betreffenden Regelzone gehörenden Kraftwerken, die in Teillast betrieben werden, bereitgestellt. Sie dient der Einhaltung des gewollten Energieaustausches der Regelzone mit dem übrigen Verbund bei gleichzeitiger integraler Stützung der Frequenz. Sie muss mindestens für 1 Stunde nach einem Aufruf vorgehalten werden können.

Quelle: Panos Konstantin: Praxisbuch Energiewirtschaft - Energiewandlung, -transport und -beschaffung im liberalisierten Markt; 2. bearbeitete und aktualisierte Auflage, Springer Verlag, 2009

Smart Grid (Intelligentes Energieversorgungssystem) umfasst die Vernetzung und Steuerung von intelligenten Erzeugern, Speichern, Verbrauchern und Netzbetriebsmitteln in Energieübertragungs- und –verteilungsnetzen mithilfe von Informations- und Kommunikationstechnik (IKT). Ziel ist auf Basis eines transparenten Energie- und kosteneffizienten sowie sicheren und zuverlässigen Systembetriebs die nachhaltige und umweltverträgliche Sicherstellung der Energieversorgung.

Quelle: DKE Normungsroadmap E-Energy / Smart Grids 2010

Die Abkürzung SNG steht für Synthetic Natural Gas bzw. Substitute Natural Gas (synthetisches Erdgas) und ist ein aus Kohle oder Erdöl erzeugtes Gas mit nahezu den gleichen Eigenschaften wie natürliches Erdgas. Wegen der knapper werdenden Reserven an Erdgas sind mehrere Verfahren zur Erzeugung von SNG entwickelt, um Erdgas substituieren zu können.

Der Solarkollektor nimmt direkte und diffuse kurzwellige Solarstrahlung auf und wandelt sie mit dem im Inneren des Kollektors befindlichen Absorber in nutzbare Wärme für Anwendungen wie beispielsweise Schwimmbadwasser­erwärmung, Trinkwarmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung um. Ein Teil dieser Wärme wird anschließend von einem Wärmeträgermedium, das den Kollektor durchfließt, abgeführt.

Die verschiedenen Kollektorbauarten können anhand des Wärmeträgermediums und der Art der Strahlungsaufnahme eingeteilt werden. Danach können vier Grundbauarten von Kollektoren unterschieden werden:

• nicht strahlungskonzentrierende Flüssigkeitskollektoren (z.B. Vakuum-Röhrenkollektor)
• nicht strahlungskonzentrierende Luftkollektoren (z.B. geschwärzte, überlappende Glasscheiben)
• strahlungskonzentrierende Flüssigkeitskollektoren (z.B. Parabolrinnen-Kollektor)
• strahlungskonzentrierende Luftkollektoren (z.B. Sphärische Hohlspiegel)