Energietransport

Verschiedene Energieformen können auf unterschiedlichem Wege transportiert werden. An dieser Stelle wird auf den Energietransport von Wärme und Strom eingegangen.

Energietransport von Strom

Elektrische Energie (Strom) lässt sich über elektrische Leiter transportieren. Dabei fließt der Strom aufgrund einer Potentialdifferenz durch z.B. ein Kabel. Die Potentialdifferenz kann man sich folgendermaßen vorstellen.

Zwei Aquarien seien über einen Durchfluss (elektrischer Leiter) miteinander verbunden. Zunächst sind alle Fische in einem Aquarium. Um mehr Platz zu haben (Potentialdifferenz ausgleichen) schwimmen einige Fische durch den Durchfluss in das andere Aquarium. Dies geschieht solang bis in beiden Aquarien ungefähr gleich viele Fische sind (keine Potentialdifferenz mehr). Für die elektrische Energie bedeutet das vereinfacht gesagt, dass sich an einem Ort viele und an einem anderen Ort wenige Elektronen befinden. Über diese Potentialdifferenz bringt man die Elektronen dazu über den Leiter den Ort zu wechseln. Es kommt zum Stromfluss.

Gute elektrische Leiter sind Kupfer und Silber. Da Silber sehr teuer ist, werden Kabel meist aus Kupfer hergestellt. Der Energietransport (von Strom) von Kraftwerken zum Endverbraucher vollzieht sich über das Stromnetz.

Eine weitere Möglichkeit elektrische Energie zu transportieren, erfolgt über Energiespeicher. Elektrische Energiespeicher sind z.B. Batterien und Akkus. Diese sind bekanntlich recht leicht zu transportieren.

Energietransport von Wärme

Wärme kann physikalisch auf drei verschiedene Arten transportiert werden. Über Konvektion, Wärmestrahlung und Wärmeleitung. Als Beispiel für die Wärmestrahlung sei die Sonnenstrahlung genannt, welche die Erde mit Wärmeenergie von der Sonne versorgt. Wärmeleitung vollzieht sich zum Beispiel in einer heißen Tasse Kaffee mit Löffel. Die Wärme vom Kaffee wird über den Löffel zur Umgebungsluft mit Hilfe von Wärmeleitung transportiert. Unter Konvektion versteht sich beispielsweise der Wärmetransport von der Heizkörperoberfläche zur Raumluft.

Gute Wärmeleiter sind in der Regel elektrische Leiter. Metalle leiten sehr gut Strom, aber auch Wärme. Für den Energietransport von Wärme, welche zum Heizen genutzt werden soll, wird oft Wasser bzw. Wasserdampf verwendet. Wasser besitzt neben den Vorteilen wie leichte Verfügbarkeit, preiswert, ungiftig und eine einfache Entsorgung, die Eigenschaften einer hohen Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität im Vergleich zu anderen Flüssigkeiten. Dies sind auch die Gründe, warum Wasser in Nah- und Fernwärmenetzen eingesetzt wird. Das warme Wasser wird über große Rohrleitungen transportiert und als Warmwasser und zum Heizen verwendet.