Glossar | Energie und Umwelt | bpb.de

ACER (Europäische Agentur für die Zusammenarbeit der Energieregulierungsbehörden, engl.: European Agency for the Cooperation of Energy Regulators) Die 2009 gegründete Behörde mit Sitz in Ljubljana, Slowenien, überwacht und reguliert seit 2011 die europäischen Energiemärkte in Hinblick auf Transparenz und Stabilität.

Ampere (A) ist im internationalen Einheitensystem (SI-System) die Grundeinheit zur Messung der Stromstärke, also der pro Einheit fließenden elektrischen Ladung. Ein Ampere (Einheitenzeichen A) entspricht dem Fließen einer elektrischen Ladung von einem Coulomb pro Sekunde: 1 A = 1 C/s.

Biomasse Verschiedenste Stoffe bzw. Stoffgemische biologischen Ursprungs, meist feste oder flüssige Materialien, aber auch Gase werden als Biomasse bezeichnet. Aus ihr kann, zum Beispiel durch Verbrennung, Strom erzeugt werden. Biogene Festbrennstoffe, die in Biomassekraftwerken verwendet werden können, sind holz- und halmartige Energiepflanzen wie Getreide oder mehrjährige Gräser, Holz aus schnell wachsenden Kulturen wie Pappeln und Weiden sowie Ernterückstande von Waldrestholz oder Stroh. Weitere biogene Brennstoffe sind Nebenprodukte wie Industrierestholz oder organische Abfälle wie Gülle oder Klärschlamm.

Blindleistung wird zum Beispiel in Kraftwerksgeneratoren durch ein starkes Magnetfeld nach dem Induktionsgesetz erzeugt und sorgt für die notwendige Netzspannung, die den Strom durch den elektrischen Verbraucher treibt. Spannung und Strom zusammen ergeben schließlich die gewünschte elektrische Leistung, die in Motoren zum Beispiel in Kraft umgesetzt wird.

Brennstoffzelle [...] ist ein Gerät, welches ähnlich wie eine (aufladbare oder nicht aufladbare) Batterie als galvanische Zelle elektrische Energie direkt aus chemischer Energie erzeugt. Es ist also kein Umweg über Wärme und mechanische Energie wie in einer Wärmekraftmaschine notwendig. Im Unterschied zu einer Batterie ist der chemische Energieträger („Brennstoff“) nicht in der Brennstoffzelle eingebaut, sondern wird im Betrieb kontinuierlich von außen zugeführt, und zwar zu einer der beiden Elektroden (der Anode). Gleichzeitig wird ein Oxidationsmittel (z. B. Sauerstoff oder Luft) der anderen Elektrode (der Kathode) zugeführt, und das entstehende Produkt (z. B. Wasser) wird abgeführt. […] Aus: http://www.energie-lexikon.info

Emissionshandel wurde 2005 von der EU als marktwirtschaftliches Instrument eingeführt, um gemäß den im Kyoto-Protokoll festgelegten Klimaschutzzielen eine Senkung der Treibhausgasemissionen zu erreichen. Gehandelt wird mit Emissionsrechten (einer Art von Verschmutzungsrechten), die durch Emissionszertifikate verbrieft sind. Es geht hierbei um Emissionen von schädlichen Stoffen – meist in die Atmosphäre. Die größte Bedeutung hat heute der Handel von Emissionszertifikaten für Kohlendioxid (CO2), ein klimaschädliches Gas, welches bei der Verbrennung fossiler Energieträger entsteht.

Endenergie ist Energie, die beim Verbraucher ankommt, etwa in Form von Brennstoffen und Treibstoffen oder elektrischer Energie. Endenergie ist zu unterscheiden von der Primärenergie aus den genutzten natürlichen Quellen, aber auch von der letztendlich erhaltenen Nutzenergie sowie vom Nutzen der Energieanwendung. Letzterer ist häufig nicht als eine Energiemenge quantifizierbar.

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt seit dem Jahr 2000 den Anschluss von Versorgungsanlagen aus erneuerbaren Energien an das Netz. Das EEG regelt die Abnahme und Vergütung der Elektrizität sowie den Mechanismus zur Finanzierung der Einspeisung, die EEG-Umlage.

Energiebilanzen werden jährlich von der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e. V. (AGEB) erstellt und bieten eine detaillierte Übersicht über die energiewirtschaftlichen Verflechtungen in Deutschland. Sie erlauben Aussagen über den Verbrauch von Energieträgern in den einzelnen Sektoren und geben Auskunft über ihren Fluss von der Erzeugung bis zur Verwendung in den unterschiedlichen Erzeugungs-, Umwandlungs- und Verbrauchsbereichen. Bei den Energiebilanzen wird unterschieden zwischen dem Primär- und Endenergieverbrauch sowie dem Verbrauch und den Verlusten bei Energiegewinnung, Umwandlung und Verteilung und schließlich dem nichtenergetischen Verbrauch.

Fracking (Hydraulic Fracturing, von engl. to fracture = aufbrechen = hydraulisches Aufbrechen) Methode zur Gewinnung von in Gesteinsschichten gespeichertem Erdgas oder Erdöl, das nicht konventionell gefördert werden kann. Dabei wird ein Gemisch aus Wasser, Quarzsand und Chemikalien mit hohem Druck in die Gesteinsschicht eingebracht, das so Risse im Untergrund erzeugt und den Gas- bzw. Ölabfluss ermöglicht. Die Chemikalien sind notwendig, um das darin enthaltene Öl oder Gas zu binden und Risse im Gestein offen zu halten, sodass der Rohstoff herausgespült werden kann.

Fossile, nicht erneuerbare Energieträger sind Energieträger, die in geologischen Urzeitaltern beim Abbau von toten Pflanzen und Tieren entstanden sind. Dazu zählen Erdöl, Erdgas, Kohle und Kernenergie.

Geothermie ist die direkte oder indirekte Gewinnung von Wärme aus dem Erdreich, die zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden kann. Die einfachste Form der Nutzung ist an natürliche Gegebenheiten wie Heißwasser- und Heißdampfreservoirs gebunden.

Grundlastversorgung Der Teil der Stromnachfrage, der rund um die Uhr und an jedem Tag gesichert werden muss, wird als Grundlast bezeichnet. Im Großhandel gibt es dafür günstige Stromprodukte mit kons- tanter elektrischer Leistung, sogenannte Baseload.

Heizwert Der spezifische Heizwert [..] eines Brennstoffs oder Treibstoffs gibt an, wie viel Energie in Form von Wärme bei der Verbrennung pro Kilogramm des Stoffs maximal gewonnen werden kann. Die Umrechnung der Energieträger geschieht auf der Grundlage ihrer Heizwerte. Aus: http://www.energie-lexikon.info

Hertz (Hz) ist ein Maß für die Frequenz, also für die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde im Stromnetz, die das Stromnetz stabil halten (überwiegend 50,0 Hertz).

Intelligente Stromnetze (engl.: smart grid) bringen die schwankenden Einspeiseleistungen erneuerbarer Energien unter Beobachtung von Wirtschaftlichkeit und Netzstabilität mit den Bedürfnissen der Verbraucher in Einklang.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, „Weltklimarat“) ist eine vom Umweltprogramm der UN und der Weltorganisation für Meteorologie ins Leben gerufene zwischenstaatliche Institution, die wissenschaftliche Erkenntnisse über Klimaänderungen zusammenstellt und sie bewertet. Das IPCC soll realistische und international akzeptierte Strategien zur Bewältigung des zusätzlichen Treibhauseffekts formulieren. Die Arbeit des IPCC ist auf Konsens angelegt, viele Wissenschaftler sind eingebunden.

Kernbrennstoff ein Material, welches durch Kernspaltung oder Kernfusion in einem Kernreaktor Energie liefern kann. Dafür stehen die chemischen Elemente Uran (chem. Formel U) und Thorium (Th) zur Verfügung, die natürliche Bestandteile der Erdkruste sind.

Kernfusion nuklearer Prozess, bei dem zwei Atomkerne, zum Beispiel die Isotope des Wasserstoffs Deuterium (D) und Tritium (T), verschmelzen. Da Deuterium auf verschiedenen Wegen erzeugt werden kann, ist kein Uran mehr als Brennstoff notwendig. Bei der Fusion wird eine im Vergleich zu anderen Reaktionen enorm große Energiemenge freigesetzt.

Konventionelle Brennstoffvorkommen sind zum Beispiel fließendes Erdöl oder frei strömendes Erdgas. Sie können mit sogenannten klassischen Fördermethoden gewonnen werden.

Konzessionsabgabe Kommunen erheben sie seit Beginn der Elektrifizierung dafür, dass die Stromleitungen über öffentliche Wege führen. Die zulässige Höhe der Abgabe ist nach der Einwohnerzahl der Kommune gestaffelt, durchschnittlich liegt sie bei 1,7 Cent pro Kilowattstunde (2012: 6,4 Prozent des Strompreises).

Kyoto-Protokoll 1997 im japanischen Kyoto verabschiedetes Zusatzprotokoll zur Ausgestaltung der UN-Klimarahmenkonvention. Erstmals waren konkrete Reduktionsziele in einer Verpflichtungsperiode der Jahre 2008 bis 2012 für die sechs wichtigsten Treibhausgase (CO2, CH4, N2O, FKW, HFKW, SF6) vorgesehen, und zwar eine Reduktion um durchschnittlich 5,2 Prozent gegenüber dem Bezugsjahr 1990.

Merit Order (engl. für „Reihenfolge der Grenzkosten“) In einem funktionierenden Markt bietet jeder Kraftwerksbetreiber dann Strom an, wenn er die Kosten für Brennstoff und CO2-Verschmutzungsrechte sowie einen Deckungsbetrag für Bau und Betrieb des Kraftwerks erwirtschaften kann. Nach diesem Mechanismus weisen Kern- und Braunkohlekraftwerke die niedrigsten Erzeugungskosten auf, während diese bei Steinkohle- und Gaskraftwerken höher liegen. Die Reihenfolge der Kraftwerkstechnologien nach ihren Erzeugungskosten wird als Merit Order bezeichnet.

Methanisierung In dem von dem französischen Chemiker Paul Sabatier entwickelten Verfahren wird aus Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (CO2) bzw. Kohlenmonoxid (CO) synthetisches Methan (CH4) erzeugt. Mit diesem Verfahren wurde bereits in den 1970er-Jahren in der Industrie Erdgassubstrat aus Kohle gewonnen.

Must run-Kraftwerke halten die Versorgungssicherheit aufrecht, indem sie abhängig von der eingespeisten Menge der Wind- und Photovoltaikenergie ergänzend Strom ins Netz liefern.

Nichtenergetischer Verbrauch Einsatz von Energieträgern, bei denen es nicht auf den Energiegehalt, sondern auf die stofflichen Eigenschaften ankommt. Beispiele hierfür sind das Mineralölprodukt „Bitumen“, das beim Straßenbau eingesetzt wird, oder Rohbenzin, das als Grundstoff für die Erzeugung chemischer Produkte dient.

Nutzenergie Energie, die dem Endverbraucher für seine Bedürfnisse in den unterschiedlichen Anwendungsbereichen (z. B. Beleuchtung, mechanische Energie, Wärme, Kälte, Licht) zur Verfügung steht.

Nutzungsgrad Verhältnis von erzeugter zu eingesetzter Energie bzw. von Umwandlungsausstoß zu Umwandlungseinsatz.

Ohm Maßeinheit für den elektrischen Widerstand einer Stromleitung.

Primärenergie Primärenergieträger sind solche, die unmittelbar der Natur entnommen und keiner Umwandlung unterworfen werden müssen. Beispiele: Rohöl, Rohbraunkohle, Uran, Erdgas sowie die erneuerbaren Energien aus Wind, Wasser, Sonnenstrahlung, Erdwärme und Biomasse.

Reserven mit hoher Genauigkeit bestätigte Rohstoffvorkommen, die mit der heutigen Technik zu aktuellen Preisen wirtschaftlich gefördert werden können.

Ressourcen Anteil des konventionellen und unkonventionellen Rohstoff-Gesamtvorkommens, der nachgewiesen, aber momentan noch nicht wirtschaftlich abbaubar oder noch nicht genau erfasst ist. Die Ressourcen sind somit immer wesentlich größer als die Reserven. Sie können durch neue Technologien jedoch zu Reserven werden.

Sekundärenergie Sekundärenergieträger entstehen aus der Umwandlung von Primärenergieträgern. Beispiel: Aus der Primärenergie Wasserkraft wird elektrische Energie als Sekundärenergie erzeugt. Sekundärenergieträger sind alle Stein- und Braunkohlenprodukte sowie Mineralölprodukte, verschiedene erzeugte Gase (z. B. Gichtgas, Kokereigas), Strom und Fernwärme.

Smart Metering ist der Ersatz des bisherigen kommunikationslosen Stromzählers durch einen kleineren Messcomputer mit Datenaustausch. Diese Zähler eröffnen neue, zum Beispiel zeitabhängige Stromtarife.

Solare Strahlung lässt sich thermisch zur Aufheizung und in Kopplung mit anderen Prozessen zur Stromerzeugung bzw. mit dem photovoltaischen Effekt, das heißt mit der Umwandlung von solarer Strahlung in Elektronen, auch direkt zur Stromerzeugung nutzen.

Spannungsebenen Vier Ebenen – Höchstspannung: 380/220 kV, Hochspannung: 110 kV, Mittelspannung: kleiner-gleich 110 kV, Niederspannung: kleiner-gleich 1 kV – sind aus physikalischen Gründen nötig. Da die Kunden unterschiedliche Leistungen abnehmen, zum Beispiel Haushalt/Gewerbe kleiner als 1 MW, Industrie kleiner als 100 MW, sollte aus technischen Gründen ein typischer Strom von 1000 Ampere nur in Ausnahmefällen überschritten werden. Die Spannung (U) wird daher beim Kunden durch Transformatoren so eingestellt, dass deren spezifischen Leistungsanforderungen entsprochen werden kann.

Spitzenlastabdeckung erfolgt in den Stunden des Tages, in denen besonders viel Strom verbraucht wird bzw. die Nachfrage nach Strom am größten ist, also werktags zwischen acht und 20 Uhr und besonders in den Mittagsstunden. Diese Spitzenlast-Nachfrage wird über die Börse mit teuren Peakload-Produkten (peakload = engl. für Spitzenlast) gedeckt.

Stromnetz besteht unter anderem aus Freileitungen, Kabeln, Transformatoren und Schaltern. Es leitet elektromagnetische Wellen nahezu mit Lichtgeschwindigkeit und einer Wellenlänge von 6000 km bei 50 Hertz Netzfrequenz.

Stromsteuer derzeit zwei Cent pro Kilowattstunde (2012: 7,9 Prozent des Preises). Sie wurde 1999 schrittweise mit der ökologischen Steuerreform eingeführt und wird genutzt, um die Beiträge von Arbeitnehmern und Arbeitgebern zur Rentenversicherung zu begrenzen. Die Ökosteuer soll einen Anreiz zum Energiesparen setzen, und sie macht deutlich, dass es auch politische Gründe dafür gibt, Energie zu verteuern.

Treibhausgase so werden Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Lachgas (N2O) und andere synthetische Gase bezeichnet, die sich in der Atmosphäre ansammeln. Sie vermindern die Wärmerückstrahlung von der Erdoberfläche in das Weltall und speichern die entsprechende Energie in der Erdatmosphäre. Der natürliche Treibhauseffekt wird überwiegend durch den in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampf (vor allem Wolken) und Kohlendioxid (aus organischen Kreisläufen) herbeigeführt. Ohne ihn läge die bodennahe Durchschnittstemperatur der Erde nicht bei etwa 14 °C über, sondern ungefähr bei 19 °C unter Null (-19 °C). Neben diesen lebensnotwendigen natürlichen Treibhauseffekt tritt jedoch seit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert verstärkt der menschlich verursachte (anthropogene) Treibhauseffekt.

Unkonventionelle Vorkommen beispielsweise Ölsande oder Schiefergas, deren Gewinnung Vorgehensweisen wie etwa Fracking (s. dort) erfordern.

Verbundnetz besteht in Deutschland seit circa 100 Jahren, indem alle Kraftwerke elektrisch über Leitungen miteinander synchron, das heißt mit gleicher Frequenz, verbunden sind und sich gegenseitig stützen. Im europäischen Verbundnetz stellen alle Betreiber zur Netzstützung stets mindestens zwei Prozent ihrer Kraftwerksleistung bereit, die innerhalb von 30 Sekunden verfügbar sein müssen. Das deutsche Verbundnetz weist Spannungen ≤ 380 kV auf und verfügt über ein angeschlossenes Verteilnetz mit Spannungen ≤ 110 kV.

Volt (V) Maßeinheit für die elektrische Spannung (Nieder-, Mittel-, Hoch- und Höchstspannung) im internationalen Einheitensystem (SI-System). Private Haushalte werden meist über das Niederspannungsnetz versorgt. Große Kraftwerke speisen meist in die Hoch- und Höchstspannung, aus denen teilweise auch große Stromverbraucher ihre elektrische Energie beziehen. Kleinere Industriebetriebe und andere gewerbliche Stromverbraucher versorgen sich vorwiegend über das Mittelspannungsnetz. (siehe Spannungsebenen)

Wasserkraft wird in Form ihrer bewegten Masse für die Energieerzeugung nutzbar.

Watt (W) elektrische Leistung, die sich als Produkt aus Spannung (Volt) und Stromstärke (Ampere) ergibt. Ein Watt entspricht einem Joule pro Sekunde.

Wattstunde (Wh) misst die elektrische Arbeit, das Produkt aus Leistung und Zeit; gebräuchlich ist der Ausdruck Kilowattstunde (kWh). In der Physik wird für die elektrische Energie die Einheit Wattsekunde (Ws) verwendet, dabei ist 1 Ws = 1 J (Joule).

Windenergie Energie, die aus Temperatur- und Druckunterschieden von Luftmassen entsteht. Die nutzbare Leistung des Windes hängt vorrangig von der Windgeschwindigkeit ab, aber auch von der Luftdichte, der Rotorkreisfläche sowie vom Leistungsbeiwert, das heißt von der Art der Aerodynamik.

Wirkungsgrad misst die Effizienz von Energiewandlungen und Energieübertragungen. Er ist eine dimensionslose Größe und beschreibt das Verhältnis der Nutzleistung zur zugeführten Leistung.

Zwei-Grad-Ansatz Nach ihm soll die Erhöhung der globalen Mitteltemperatur bis zum Ende dieses Jahrhunderts auf maximal zwei Grad Celsius im Vergleich zu dem Temperaturniveau in der vorindustriellen Zeit begrenzt werden.