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Energieträger

Definition: ein Stoff oder anderes Medium, mit dem Energie gespeichert und übertragen werden kann

Englisch: energy carrier

Kategorien: Grundbegriffe, physikalische Grundlagen

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 06.03.2010; letzte Änderung: 03.11.2018

Energie kann in Form von Energieträgern bereitgestellt werden. Hierbei handelt es sich meist um Stoffe (Materialien), die den Verbrauchern geliefert werden, damit sie damit Energie verschiedener Formen freisetzen können. Hierbei unterscheidet man

Chemische Energieträger

Alle fossilen Energieträger sind Träger chemischer Energie:

Ähnliche Energieträger lassen sich auch künstlich herstellen:

Bei Verfahren wie der Kohlevergasung und -verflüssigung geht jeweils ein nicht unerheblicher Teil der Energie des primären Rohstoffs verloren.

Da alle fossilen Energieträger Kohlenstoff enthalten, wird bei ihrer Verbrennung Kohlendioxid frei, welches gewöhnlich in die Atmosphäre entlassen wird und dort zur menschengemachten Klimaerwärmung beiträgt. Bezogen auf die Energiemenge entsteht bei Braunkohle die höchste Menge von Kohlendioxid, gefolgt von Steinkohle, Anthrazit, Erdöl und Erdgas.

In Zukunft könnte Wasserstoff als CO2-freier Energieträger eine Rolle spielen, in ferner Zukunft womöglich eine große Rolle im Rahmen einer umfassenden Wasserstoffwirtschaft. Auch die Speicherung von Methan (nach der Methanisierung von Wasserstoff) könnte eine Rolle spielen, vor allem für die chemische Energiespeicherung.

Nukleare Energieträger

Nukleare Energie (Kernenergie) ist in verschiedenen Formen verfügbar:

Die Energiedichte nuklearer Energieträger ist sehr viel höher als die von chemischen Energieträgern. Entsprechend geringere Mengen müssen pro Energieeinheit umgesetzt werden. Allerdings ist der Aufwand für die Gewinnung nuklearer Energieträger sehr hoch, und alle heute verwendeten nuklearen Energieträger führen zur Bildung von hochgefährlichen radioaktiven Abfällen, der teils aus extrem langlebigen radioaktiven Substanzen besteht.

Elektrizität

Elektrizität (→ elektrische Energie) stellt den wohl am flexibelsten einsetzbaren Energieträger dar. Elektrische Energie lässt sich leicht und effizient mit Leitungen übertragen, auch über große Entfernungen (Tausende von Kilometern). Sie lässt sich in viele andere Energieformen umwandeln, beispielsweise in mechanische Energie und (weniger effizient) in Licht.

Gewinnen lässt sie sich insbesondere aus mechanischer Energie (in elektrischen Generatoren, angetrieben z. B. über Wasser-, Gas- oder Dampfturbinen) und durch Photovoltaik aus Licht.

Elektrische Energie lässt sich in Kondensatoren speichern, aber nur in geringen Mengen. Etwas größere Mengen lassen sich in aufladbaren Batterien (Akkumulatoren) speichern, dort jedoch in chemischer Form.

Andere Energieträger

Druckluft und bestimmte Öle werden als Energieträger für pneumatische bzw. hydraulische Antriebe verwendet. In großen unterirdischen Kavernen gespeicherte Druckluft kann als Kurzzeit-Energiespeicher für Druckluftspeicherkraftwerke dienen.

Wasserdampf kann ebenfalls dem Transport von Wärme und auch von Exergie dienen. Beispielsweise können Industriebetriebe Dampf als Zusatzprodukt aus einem Kraftwerk beziehen.

Licht ist der Energieträger, auf dem die Photovoltaik basiert. Auch technisch (etwa mit Lasern) erzeugtes Licht kann zur Energieübertragung dienen (→ power over fiber), z. B. zur Energieversorgung faseroptischer Sensoren.

Siehe auch: Energie, fossile Energieträger, chemische Energie, Primärenergie, Sekundärenergie, Energiedichte, Substitution
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