Was ist eigentlich Energie?

Erinnern Sie sich noch an den Physikunterricht in der Schule? Macht nichts. Gerne frischen wir Ihr Wissen hier wieder auf.

Und es ist wertvoll. Oft begegnen uns Dinge, die wir als selbstverständlich erachten und gar nicht hinterfragen. Es sind vermeintlich einfache Fragen, deren Beantwortung es aber gar nicht ist. So wie diese: Was ist eigentlich Energie? Woher kommt sie und was macht sie mit uns?

Aber fangen wir doch ganz vorne an: Der Begriff «Energie» geht auf die alten Griechen zurück. Bereits Aristoteles beschäftigte sich mit den Zusammenhängen von Bewegungen und verwendete den Begriff im Sinne von «Wirksamkeit». Der Begriff Energie, wie wir ihn heute verwenden, wurde erstmals im 19. Jahrhundert von dem schottischen Physiker William Rankine definiert. Dieser erarbeitete wichtige Grundlagen zur Dampfmaschine und führte den Begriff «Energie» ein, der zuvor «lebendige Kraft» genannt wurde. Und wenn wir schon von alten Zeiten sprechen, dann darf einer bzw. eine nicht fehlen. Lesen Sie weiter!

E = mc im Quadrat

Die berühmte Formel von Albert Einstein aus dem Jahr 1905 drückt aus, dass Masse und Energie zueinander proportional sind. Im täglichen Leben hat dies aber kaum Auswirkungen. Beispielsweise zeigt die chemische Reaktion im Automotor einen kaum messbaren Einfluss auf die Masse. Bei der Kernfusion auf der Sonne, als anderem Beispiel, verliert der heisse Stern durch Abstrahlung von Licht in jeder Sekunde vier Millionen Tonnen Masse. Dies erscheint riesig, ist jedoch sehr wenig im Verhältnis zur gesamten Masse der Sonne. Im Kernkraftwerk beträgt dieser Verlust weniger als 0.1% – im Vergleich zur Masse vor der Kernspaltung.

Was ist denn jetzt also Energie?

Vereinfacht kann man sagen, dass Energie benötigt wird, um Bewegung, Verformung, Wärme, elektrischen Strom, elektromagnetische Strahlung oder bestimmte chemische Reaktionen zu erzeugen. Jeder Körper, der dies bewirken kann, besitzt Energie – wie zum Beispiel fahrende Autos, Winde, Wasser in Stauseen, gespannte Federn, Gewitterwolken, geladene Batterien, warme Heizkörper, Erdöl, Kartoffeln und vieles mehr. Überall steckt also Energie, wenn auch in den verschiedensten Formen.

Und wo kommt sie ursprünglich her?
Bei sämtlichen Energieformen, die wir auf unserem Planeten vorfinden, handelt es sich entweder um umgewandelte Sonnenenergie (steckt jetzt im Wind/Wasser oder ist im Erdöl gespeichert), um Kernenergie oder um Erdwärme. In diesem Sinne kann Energie auch nicht produziert oder vernichtet werden. Energie kann nur von einem Körper auf einen anderen übertragen und von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Dabei nimmt die Energie des einen Körpers ab und die des anderen nimmt um den gleichen Anteil an Energie zu. Die Gesamtenergie innerhalb eines geschlossenen Systems bleibt unverändert, immer gleich gross und sie kann gespeichert werden. Sie kann aber auch «entwertet» werden. Dabei wird sie in Formen umgewandelt, die für den Menschen nicht weiter nutzbar sind.

Wieso haben wir ein Energieproblem?
Bei allen Energieübertragungen und Energieumwandlungen entsteht immer Wärme, die an die Umwelt abgegeben wird. Menschen können sie dann nicht mehr nutzen. Wir sprechen in diesem Fall von Abwärme, um auszudrücken, dass Energie in eine für uns nicht mehr oder schwer verfügbare Form umgewandelt wurde und sich dabei sehr schnell in der Umwelt verteilt. Dieser Prozess ist nicht umkehrbar. Fossile Energiequellen wie Erdöl, Kohle oder Erdgas haben sich über Millionen von Jahren aufgebaut. Radioaktive Energiequellen (Uran) wurden der Erde gar bei ihrem Entstehen zugefügt. Einmal abgebaut, sind sie für uns nicht mehr nutzbar. Grund genug also, auf regenerative Energieformen zu setzen und unsere Umwelt langfristig zu schonen. Wir begleiten Sie gerne dabei.