energieeffizienz_jetzt:das_grosse_ganze
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=====Kaffee - aber bitte schön heiß===== | =====Kaffee - aber bitte schön heiß===== | ||
- | |<WRAP box 8cm>Wer mag nicht heißen Kaffee? Nur dass dieser, in eine normale Kanne abgefüllt, nicht lang heiß bleibt, denn er verliert Wärme über die Oberflächen an die kältere Umgebung. Clevere Ingenieure haben den " | + | |<WRAP box 8cm>Wer mag nicht heißen Kaffee? Nur dass dieser, in eine normale Kanne abgefüllt, nicht lang heiß bleibt, denn er verliert Wärme über die Oberflächen an die kältere Umgebung. Clevere Ingenieure haben den " |
|<WRAP box 10cm>In der heutigen Industriegesellschaft spielt " | |<WRAP box 10cm>In der heutigen Industriegesellschaft spielt " | ||
|<WRAP box 10cm>Die **Physik kann als die " | |<WRAP box 10cm>Die **Physik kann als die " | ||
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|<WRAP box 8cm>Für einen ganz anderen Vergleich zeigen wir hier eine typische moderne Energienutzung: | |<WRAP box 8cm>Für einen ganz anderen Vergleich zeigen wir hier eine typische moderne Energienutzung: | ||
- | ======Energieerhaltungssatz====== | + | =====Energieerhaltungssatz===== |
|<WRAP box 8cm>Wir haben bisher drei Formen von Energie hier ausdrücklich kennengelernt: | |<WRAP box 8cm>Wir haben bisher drei Formen von Energie hier ausdrücklich kennengelernt: | ||
- | |<WRAP box 10cm>Die Umwandlung mechanisch-potentieller Energie (Lageenergie) beim Fall eines Objekts aus der Höhe in Bewegungsenergie ist aus dem Alltag vertraut. Die stattfindende Verwandlung kleiner Höhendifferenzen in betragsmäßig gleiche ' | + | |<WRAP box 10cm>Die Umwandlung mechanisch-potentieller Energie (Lageenergie) beim Fall eines Objekts aus der Höhe in Bewegungsenergie ist aus dem Alltag vertraut. Die stattfindende Verwandlung kleiner Höhendifferenzen in betragsmäßig gleiche ' |
|<WRAP box 10cm> | |<WRAP box 10cm> | ||
|<WRAP box 10cm> | |<WRAP box 10cm> | ||
|<WRAP box 10cm> | |<WRAP box 10cm> | ||
${\displaystyle \eta = \frac{E_{out}}{E_{in}}}$\\ | ${\displaystyle \eta = \frac{E_{out}}{E_{in}}}$\\ | ||
+ | ===Ketten von Energiesystemen=== | ||
|<WRAP box 10cm> | |<WRAP box 10cm> | ||
|<WRAP box 10cm>Das letzte in der Nutzung befindliche System ist hier allein dargestellt, | |<WRAP box 10cm>Das letzte in der Nutzung befindliche System ist hier allein dargestellt, | ||
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|<WRAP box 10cm>Das ist schematisch das eigentlich entscheidende Dienstleistungssystem der " | |<WRAP box 10cm>Das ist schematisch das eigentlich entscheidende Dienstleistungssystem der " | ||
|<WRAP box 10cm>Das Ausmaß der Verluste lässt sich nach den Gesetzen des Wärmetransports sogar leicht ausrechnen: Materialien wie Beton leiten Wärme sehr gut von Bereichen höherer in Gebiete niedrigerer Temperatur weiter. Besteht eine Gebäudehülle im Wesentlichen **nur** aus Beton, so sind die Wärmeverluste sehr hoch und entsprechend viel muss nachgeheizt werden. Viele unseren bestehenden Gebäude sind so gebaut, als ob es ganz gleichgültig wäre, dass auf diesem Weg riesige Energiemengen ' | |<WRAP box 10cm>Das Ausmaß der Verluste lässt sich nach den Gesetzen des Wärmetransports sogar leicht ausrechnen: Materialien wie Beton leiten Wärme sehr gut von Bereichen höherer in Gebiete niedrigerer Temperatur weiter. Besteht eine Gebäudehülle im Wesentlichen **nur** aus Beton, so sind die Wärmeverluste sehr hoch und entsprechend viel muss nachgeheizt werden. Viele unseren bestehenden Gebäude sind so gebaut, als ob es ganz gleichgültig wäre, dass auf diesem Weg riesige Energiemengen ' | ||
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|<WRAP box 10cm> | |<WRAP box 10cm> | ||
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- Wärmerückgewinnung aus dem Abluftstrom (denn frische Luft wird gebraucht, die ist aber kalt. Also erwärmen wir sie mit dem Wärmestrom der verbrauchten Luft vor) | - Wärmerückgewinnung aus dem Abluftstrom (denn frische Luft wird gebraucht, die ist aber kalt. Also erwärmen wir sie mit dem Wärmestrom der verbrauchten Luft vor) | ||
Wir wissen heute durch Millionen gebauter Projekte, dass alle diese Techniken so funktionieren wie intendiert und dass zugleich eine Vielzahl anderer Problem durch deren Einsatz mitgelöst wird. </ | Wir wissen heute durch Millionen gebauter Projekte, dass alle diese Techniken so funktionieren wie intendiert und dass zugleich eine Vielzahl anderer Problem durch deren Einsatz mitgelöst wird. </ | ||
- | |<WRAP box 10cm>Und das funktioniert sogar nachträglich bei bestehenden Gebäuden. Das Bild zeigt links einen Altbau, der ohnehin zur Modernisierung anstand. Der wurde (rechtes Bild) mit einer verbesserten Dämmung von Kopf bis Fuß, neuen, vergrößerten Fenstern, Balkonen und sogar einer Wärmerückgewinnung ausgestattet. Der Effekt: 85% der zuvor benötigten Raumheizenergie wurde eingespart, die Wohnungen sind heller und komfortabler geworden, die Substanz über weitere Jahrzehnte gesichert. Wir nennen diesen Ansatz heute **[[planung: | + | |<WRAP box 10cm>Und das funktioniert sogar nachträglich bei bestehenden Gebäuden. Das Bild zeigt links einen Altbau, der ohnehin zur Modernisierung anstand. Der wurde (rechtes Bild) mit einer verbesserten Dämmung von Kopf bis Fuß, neuen, vergrößerten Fenstern, Balkonen und sogar einer Wärmerückgewinnung ausgestattet. Der Effekt: 85% der zuvor benötigten Raumheizenergie wurde eingespart, die Wohnungen sind heller und komfortabler geworden, die Substanz über weitere Jahrzehnte gesichert. Wir nennen diesen Ansatz heute **[[planung: |
|<WRAP box 10cm> | |<WRAP box 10cm> | ||
|<WRAP box 10cm>Wie relevant ist dieser Bereich der Raumheizung eigentlich? Das nebenstehende Kuchendiagramm zeigt, dass die beiden Dienstleistungen " | |<WRAP box 10cm>Wie relevant ist dieser Bereich der Raumheizung eigentlich? Das nebenstehende Kuchendiagramm zeigt, dass die beiden Dienstleistungen " | ||
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|<WRAP box 8cm>Der Verkehr ist der andere dicke Brocken der Endenergie-Nachfrage. Und überwiegend ist es motorisierter Individualverkehr, | |<WRAP box 8cm>Der Verkehr ist der andere dicke Brocken der Endenergie-Nachfrage. Und überwiegend ist es motorisierter Individualverkehr, | ||
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- | |<WRAP box 10cm>Der Durchbruch an Effizienz kommt mit der Verwendung von elektrischen Antrieben - da moderne Elektromotoren dieser Leistungsklasse Wirkungsgrade von mehr als 95% haben, weit höher als jeder Verbrennungsmotor((Natürlich muss ein wenig aufgepasst werden, wie der Strom dafür letztlich produziert wird - aber selbst fossil befeuerte moderne Gaskraftwerke haben Wirkungsgrade über 50% und das Gesamtsystem ist selbst mit solchem Strom immer noch weit besser als ein Verbrennungsmotor)). Dazu kommt, dass der E-Motor reversibel arbeiten kann: Ich kann mit dem Motor " | + | |<WRAP box 10cm>Der Durchbruch an Effizienz kommt mit der Verwendung von elektrischen Antrieben - da moderne Elektromotoren dieser Leistungsklasse Wirkungsgrade von mehr als 95% haben, weit höher als jeder Verbrennungsmotor((Natürlich muss ein wenig aufgepasst werden, wie der Strom dafür letztlich produziert wird - aber selbst fossil befeuerte moderne Gaskraftwerke haben Wirkungsgrade über 50% und das Gesamtsystem ist selbst mit solchem Strom immer noch weit besser als ein Verbrennungsmotor)). Dazu kommt, dass der E-Motor reversibel arbeiten kann: Ich kann mit dem Motor " |
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- | |<WRAP box 10cm>Die Effizienz von Fahrzeugen, das zeigt die Praxis, ist offenbar in hohem Maß verbesserbar. Gibt es dafür eine physikalische oder technische Grenze? Einen ersten Hinweis zur Beantwortung dieser Frage gibt die Fahrrad-Technologie: | + | |<WRAP box 10cm>Die Effizienz von Fahrzeugen, das zeigt die Praxis, ist offenbar in hohem Maß verbesserbar. Gibt es dafür eine physikalische oder technische Grenze? Einen ersten Hinweis zur Beantwortung dieser Frage gibt die Fahrrad-Technologie: |
==== Wieviel kriegt ein trainierter Sportler denn so in die Pedale? ==== | ==== Wieviel kriegt ein trainierter Sportler denn so in die Pedale? ==== |
energieeffizienz_jetzt/das_grosse_ganze.1696945306.txt.gz · Zuletzt geändert: 2023/10/10 15:41 von wfeist