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Energieumwandlung,

 

allgemein die unmittelbar oder über Zwischenschritte erfolgende Umwandlung einer Energieform in eine andere in Lebewesen sowie mithilfe geeigneter, als Energiewandler bezeichneter Vorrichtungen, Maschinen oder Anlagen; im engeren Sinn jeder Prozess der Energietechnik, der die Gewinnung und Bereitstellung nutzbarer Energie aus erneuerbaren Energien oder nichtregenerativen Primärenergieträgern (fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas, Kernbrennstoffe) ermöglicht. Da der heutige Energiebedarf in Deutschland zu etwa 88 % mit fossilen Primärenergieträgern und den aus ihnen gewonnenen Sekundärenergieträgern (Kraftstoffe, Briketts, Koks) gedeckt wird und die in ihnen gespeicherte chemische Energie fast ausschließlich nur über die Umwandlung in Wärme nutzbar gemacht werden kann, haben Wärmekraftmaschinen (v. a. Dampf- und Gasturbinen sowie Verbrennungsmotoren) und Wärmekraftwerke die größte Bedeutung. Die einzelnen Energieumwandlungsschritte in Wärmekraftwerken sind die Gewinnung von Wärmeenergie aus fossilen Brennstoffen durch Verbrennung oder aus Kernbrennstoffen durch Kernspaltung, die Umwandlung der Wärme in mechanische Energie durch Erzeugung von hochgespanntem Wasserdampf, der dann eine Turbine antreibt (dabei wandelt sich Druckenergie in Strömungsenergie und diese in Rotationsenergie), sowie die Energieumwandlung von Rotationsenergie in elektrische Energie (als nutzbare Sekundärenergie) durch einen an die Turbinenwelle angekoppelten Generator. Bei modernen Gas- und Dampfturbinenkraftwerken wird der Hochtemperaturbereich der Verbrennungsgase in einer Gasturbine genutzt, bevor ihre Abgase dem Dampferzeuger zugeführt werden. Weitere Beispiele von Energieumwandlung sind die Umwandlung der in Kraftstoffen enthaltenen chemischen Energie in Wärme und anschließend in Bewegungsenergie mit Verbrennungsmotoren oder mit Raketen- und Strahltriebwerken (in ihrer Schubdüse wandelt sich Druckenergie in Strömungsenergie der austretenden schubliefernden Stützgase). Unmittelbare Energieumwandlungen sind die Wärmegewinnung aus fossilen Brennstoffen in Heizungen sowie die verschiedenen Methoden der Energiedirektumwandlung zur Gewinnung von elektrischer Energie. - Bei jeder Energieumwandlung wird letztlich stets auch Wärme erzeugt (Dissipation), die dem Prozess als Abwärme verloren geht. Die Güte der Umwandlung in einem Energiewandler wird durch seinen Wirkungsgrad oder seinen Nutzungsgrad angegeben. (Blockheizkraftwerk)