mit Freude an naturwissenschaftlichen Phänomänen,
Hier eine kurze Einleitung zu verschiedenen Fachbegriffen wie Wärme, Energie und Licht. Phänomäne welche untrennbar auch mit dem Begriff "Energie" in Wechselwirkungen stehen. Energie als eigentlich "unfassbares" Phänomän mit dem sich naturwissenschaftliche Zusammenhänge auch in Form von praktischen und leicht verständlichen Beispielen darstellen lassen.
Viel Spass beim Lesen ........
Wärme, Energie und Licht –
eine Betrachtung aus dem Blickwinkel des Praktikers
Der Begriff Wärme umschreibt einen Energiezustand welcher in den Naturwissenschaften unterschiedliche Auslegungen erfährt.
Es gibt hierzu mindestens drei verschiedene Beschreibungen welche zutreffen:
1.) Die Biologen sprechen im Zusammenhang mit dem Wärmeempfinden
von Temperatursinn und meinen damit die Fähigkeit zur Wahrnehmung von
Temperaturbereichen und Temperaturunterschieden bei Wirbeltieren und
Menschen durch Thermorezeptoren.
2.) Die Thermodynamiker verstehen unter einer Wärmemenge ein Maß für
die Energie ∆Q, die man benötigt um die Temperatur eines Körpers um einen
Betrag ∆T zu erhöhen. Der Begriff Wärmemenge erinnert noch daran, dass
man Wärme einst als einen Stoff verstand, der beim Erwärmen oder Abkühlen
übertragen wurde. Ein Stoff mit großem Heizwert besaß eben viel Wärmestoff,
und einer mit geringem Heizwert eben wenig Wärmestoff.
3.) Für den Physiker ist Wärme eine spezielle Energieform, die als Bewegungs-
Energie der ungeordneten Bewegung atomarer Teilchen eines Körpers angesehen
wird. Für den Physiker besitzt deshalb jeder Stoff Wärme, deren absolute Temperatur
oberhalb von -273,15°C = 0°K liegt.
Wärme ist also ein messbarer Energiezustand, welchen wir auf unterschiedliche Art und Weise zur Gebäudeheizung, zur Stromgewinnung und zur Erwärmung unseres Trinkwassers nutzen. Die Umwandlung von Energie zu Wärme erfolgt oft durch Verbrennung von Öl, Gas, Holz oder Kohle. Hierbei wird die chemisch gespeicherte Energie dieses Primärenergieträgers umgewandelt in für uns nutzbare thermische Energie.
Die Verbrennung ist ebenso ein chemischer Vorgang wie die Umwandlung von flüssigem Wasserstoff zu Strom. Durch Oxidation entsteht bei der Verbrennung von Kohlenstoff und Sauerstoff eine entsprechende Menge an Kohlendioxyd (CO2) oder bei der Verbrennung von Wasserstoff einfach nur Wasser (H2O).
Wärme entsteht bei jedem Prozess der Umwandlung von Energie:
- bei der Umwandlung von chemischer in kinetischer Energie
- bei der Umwandlung von chemischer in thermischer Energie
- bei der Umwandlung von chemischer in elektrischer Energie und
- bei der Umwandlung von elektrischer in magnetischer oder Lichtenergie
Diese Wärme können wir gezielt nutzen. Zur Raumheizung und Erwärmung von Trinkwasser wird bewusst ein hoher Anteil von Wärmeenergie gewünscht (Umwandlung von Heizöl zu Heizwärme). Wärme kennzeichnet auch unerwünschter Energieverluste, wie es beispielsweise beim Betrieb einer Glühbirne bzw. Energiesparlampe (Licht) der Fall ist.
Der lichttechnische Wirkungsgrad, also die Lichtausbeute einer herkömmlichen Glühbirne beträgt nur etwa 5%. Bei modernen Energiesparlampen werden durchschnittlich 25% der elektrischen Energie in sichtbares Licht umgewandelt. Dies bedeutet, dass trotz modernster Technologie immerhin noch 75% Verlust in Form von Wärmeenergie an Oberfläche des Glaskolbens entstehen. Man denke einmal über den Quantensprung nach mit der, die erste Glühbirne wurde übrigens im Jahre 1841 patentiert, die Effizienz unserer heute bekannten Leuchtmittel, bekannt als Energiesparlampen, bislang verbessert worden ist .
Betrachtet man hingegen den gesamten Wirkungsgrad und berücksichtigt dabei alle Energieverluste, von der Energieumwandlung im Kraftwerk bis hin zum sichtbaren Nutzen des Leuchtmittels, so ist liegt die Effizienz (JETZT-HEUTE-2010) irgendwo zwischen 1,66% (Glühbirne) und 8,33% (Energiesparlampe).
Natur- und Klimaschützer hingegen würden zusätzlich noch den Energieaufwand zur Gewinnung der Rohstoffe wie Öl, Gas und Kohle, deren Verarbeitung und den Transport zum Kraftwerk mit in diese Berechnung einfließen lassen. Das Ergebnis ist traurig .
Den tatsächlichen Wirkungsgrad mag jeder selbst beurteilen. Die Wirtschaftlichkeit bei der Energieumwandlung eines Primärenergieträgers bis hin zur messbaren Energieform „Licht“ hat zum heutigen Zeitpunkt noch niemand mit entsprechender Deutlichkeit dargestellt. Dennoch beträgt der Gesamtwirkungsgrad zu Hause - das ist das was wir vor Augen haben - insgesamt 100%, denn 95% Wärme und 5% Licht ergeben zusammen 100%.
Als Energieforscher fordere ich nun die zu "Unrecht" in Misskredit gebrachte Glühbirne zu rehabilitieren. Freiheit für die Gühbirne und die Aufhebung des Verkaufsverbotes. Eine Technik also die immerhin 95% Wirkungsgrad bei der Raumheizung erreicht darf nicht verboten werden. Freiheit und Rehabilitation für die Glühlampe ......
heatball.de
Übrigens: Auch ein Plasmabrenner produziert Licht
Quelle: Internetrecherche 2010
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