Wärmepumpe

Eine Wärmepumpe entzieht der Umgebung (Luft, Wasser oder Erdreich) Wärme (Solarenergie), die dann zum Heizen und/oder Warmwasserbereitung genutzt werden kann. Die Wärme wird in einem geschlossenen Kreislauf von einem Energieträgermedium transportiert. Im Prinzip funktioniert die Wärmepumpe wie ein Kühlschrank, der den Lebensmitteln im Inneren Wärme entzieht und sie dann auf seiner Rückseite wieder an den Raum abgibt.

Mit modernen Wärmepumpenanlagen können die Emissionen des Treibhausgases CO₂ im Vergleich mit Gasheizungsanlagen deutlich gesenkt werden, da die zum Betrieb der Anlagen benötigte Energie wesentlich geringer ist als die von ihnen bereitgestellte Energie.

Wärmetauscher

Ein Wärmetauscher ist ein Apparat, mit dem Wärmeenergie von einem Medium an ein anderes übertragen werden kann. Die Medien können dabei flüssig oder gasförmig sein. Wärmetauscher werden beispielsweise in Systemen zur kontrollierten Raumlüftung eingesetzt. Die Wärme der verbrauchten Raumluft wird an die kältere Frischluft übertragen.

Wasserkraftanlage

Siehe Wasserkraftwerk.

Wasserkraftstrom

Wasserkraftstrom ist Strom, der in Laufwasserkraftwerken oder Speicherwasserkraftwerken erzeugt wird. Weltweit werden ca. 20% des Stroms aus Wasserkraft erzeugt.

Wasserkraftwerk

In einem Wasserkraftwerk wird die Wasserkraft zur Stromerzeugung genutzt. Das Wasser setzt eine Turbine in Bewegung, die dann einen Generator zur Stromerzeugung antreibt.

Wasserstoff

Rein chemisch betrachtet ist Wasserstoff das Element mit der Ordnungszahl 1 und das früheste und häufigste Atom des Universums. Die physikalischen Merkmale sind: ungiftig, geruchlos, geschmacksneutral, unsichtbar, fast unsichtbare Flamme, flüchtig, leichter als Luft, entweicht durch kleinste Öffnungen, versprödende Wirkung auf einige Materialien, nicht korrosiv. Bei der Verbrennung (Oxidation) von Wasserstoff entstehen Wasser und Energie (ca. 90% der vorher zur Spaltung des Wassers notwendigen Energie) und nur noch eine sehr kleine Menge Stickoxid durch die Reaktion mit Luftstickstoff. Es entstehen keine Kohlenwasserstoffe, keine Schwefeloxide, kein Kohlenmonoxid, nicht einmal Kohlendioxid (CO₂)!

Aus Sicht der erneuerbaren Energien stellt Wasserstoff das optimale Speicher- und Transportmittel für regenerativ erzeugte Energie dar, denn die Sonne spendet der Erde Tag für Tag die zehntausendfache Menge des Energiebedarfs der gesamten Erdbevölkerung. Auf dieser Grundlage wurden bereits in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts die ersten Ideen von einer „solaren Wasserstoffwirtschaft“ entwickelt. Das Szenario: Mit Hilfe der Solarenergie werden große Mengen Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der gewonnene Wasserstoff dient als Energiespeicher für den Transport der Solarenergie an einen anderen Ort. Dort kann die Energie durch eine Umkehrung des Spaltungsprozesses z. B. in einer Brennstoffzelle wieder nutzbar gemacht werden.

Wechselstrom

Wechselstrom – auch AC (Abkürzung für „alternating current“) genannt – ist Strom, der ständig seine Richtung verändert. Regulärer Haushaltsstrom wechselt seine Richtung 100 mal pro Sekunde (50 Hz). Solarstrom ist in der Regel Gleichstrom und muss vor der Einspeisung ins öffentliche Netz über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgeformt werden.

Windkraftanlage (WKA)

Eine Windkraftanlage (WKA) ist im weitesten Sinne eine Maschine zur Nutzung der Windenergie. Die Windenergie setzt den Rotor (auch Windturbine genannt) in Bewegung. Der Rotor ist an einer Welle befestigt. Mit Hilfe eines Getriebes wird die Drehung des Rotors auf einen Generator übertragen, der dann Strom erzeugt. Damit sich die Investition in eine WKA lohnt, muss die Windgeschwindigkeit mindestens vier Meter pro Sekunde in 10 m Höhe betragen.

Die Entwicklung der Anlagentechnik hat in der Vergangenheit große Fortschritte gemacht: Innerhalb von etwa 10 Jahren ist die Leistung kommerzieller, wirtschaftlicher Windkraftanlagen von 80 kWel auf 2.000 kWel angestiegen, Anlagen mit 5.000 kWel sind zur Zeit in der Planung und im Bau.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad einer Energieerzeugungsanlage ist der Quotient aus der durch die Anlage erzeugten Energie durch die zur Verfügung gestellte Energie. Der Wirkungsgrad gibt Auskunft über die Güte des Energiegewinnungsprozesses.

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