Energieumwandlung mit der Heizung

Dieser Artikel behandelt das Thema E wie Energieumwandlung.

Geht es in der Heizungstechnik um einen Wärmeerzeuger, ist der Begriff eigentlich falsch. Denn Heizkessel, Wärmepumpen oder Solaranlagen erzeugen Wärme nicht. Vielmehr wandeln sie Energie aus anderen Formen in Wärme um. Ein Beispiel für die sogenannte Energieumwandlung ist die Verbrennung von Gas. Denn dabei wandelt eine Gasheizung chemische Energie in thermische um, die sie dann über das Heizsystem an das Haus abgibt.

Photovoltaik zur Energieumwandlung von solarer Strahlung in Strom
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Energieumwandlung: Was heißt das eigentlich? 

Bei der Energieumwandlung geht es darum, Energie von einer Form in eine andere zu überführen. Grundlage des Ganzen ist der Energieerhaltungssatz. Denn der besagt, dass die Gesamtenergie in einem geschlossenen System immer konstant bleibt. Die Formen der Energie können allerdings unterschiedlich sein. So gibt es:

  • Strahlungsenergie
  • elektrische Energie
  • innere Energie (chemische, thermische oder Kernenergie)
  • mechanische Energie (potenzielle oder kinetische Energie)

Ein Beispiel: Ein Generator, wie er auch in einem Blockheizkraftwerk enthalten ist, soll mechanische in elektrische Energie umwandeln. Durch Reibung entsteht dabei allerdings auch ein Umwandlungsverlust in Form von Wärme. Das heißt: Auch wenn der Betrag der Energie nach der Umwandlung gleich groß ist, lässt sie sich nicht komplett nutzen - in diesem Fall als Strom im eigenen Haus oder zum Einspeisen in das öffentliche Netz.

Wirkungsgrad beschreibt die Effizienz der Energieumwandlung

Wie effizient die Energieumwandlung in einer Heizung oder einer technischen Einrichtung erfolgt, lässt sich mit dem Wirkungsgrad beschreiben. Denn dieser steht für das Verhältnis der nutzbaren zur eingebrachten Energie. Je weniger Verluste auftreten, umso höher ist der Wirkungsgrad.

Umwandlung von Energie in der Heizungstechnik

In der Heizungstechnik gibt es eine Reihe von Geräten zur Energieumwandlung. Beispiele dafür sind Heizkessel, Solarthermieanlagen oder Photovoltaikanlagen.

Heizkessel wandeln chemische in thermische Energie um

Heizkessel wie die Holzheizung, die Gasheizung oder die Ölheizung nutzen die Energieumwandlung, um chemische Energie in thermische zu überführen. Möglich ist das mit einer Verbrennung, also der Reaktion verschiedener Materialien mit Sauerstoff.

Solarthermieanlagen gewinnen Wärme aus solarer Strahlung

Die Kollektoren der Solarthermie wandeln Strahlungsenergie der Sonne in thermische Energie um. Möglich ist das durch ein dunkel eingefärbtes Blech (Absorber), das sich im Licht der Sonne erwärmt. Anders als bei einem Kessel ist dazu keine Verbrennung nötig. Die Energie stammt von der Sonne und kann ohne Verbrauchskosten genutzt werden.

Photovoltaikanlagen wandeln Strahlungsenergie in Strom um

Auch die Photovoltaik nutzt solare Strahlung. Hier wandeln Solarzellen die kostenfreie Energie allerdings in elektrische Energie um. Der Strom lässt sich anschließend im Haus selbst verbrauchen oder gegen eine Einspeisevergütung in das öffentliche Netz einspeisen.

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