Nutzenergie

Die Nutzenergie umfasst unterschiedliche Energieformen und ist bspw. für Herdplatten oder Öfen notwendig.

Die Nutzenergie bezeichnet diejenige Energie, die dem Nutzer nach jeglicher Umwandlung zur Verfügung steht. Insgesamt beschreibt sie nur noch weniger als die Hälfte der ursprünglichen Primärenergie. Sie ist nicht gleichzusetzen mit der Endenergie. Den Anteil der gewonnenen Nutzenergie nach der Umwandlung gibt der Wirkungsgrad an.

Formen der Nutzenergie

Die Nutzenergie umfasst verschiedene Energieformen:

Sie kommt als Wärmeenergie in Form von Hochtemperatur-Wärme zum Einsatz. Dabei heißt sie Prozesswärme und ihre Temperatur liegt bei > 130 °C. Diese Nutzenergie ist z.B. nötig für Herdplatten oder im Gewerbe für Trockenöfen.
In Form von Niedertemperatur-Wärme gibt es die Nutzenergie ebenfalls. Dann heißt sie Raumwärme und ist < 130 °C warm. Einsatz findet sie bspw. beim Duschen oder Heizen.
Nutzenergie besteht auch aus mechanischer Energie. Verbraucher nutzen sie für Pumpen oder Gebläse.
Als Lichtenergie für Beleuchtungen ist die Nutzenergie auch geeignet.
Eine weitere Form ist die Energie zur Kommunikation und Information. Diese findet z.B. Anwendung bei Computern oder Telefonen.

Wirkungsgrad der Nutzenergie

Interessant ist der Wirkungsgrad vor allem bei Kraftwerken und anderen technischen Einrichtungen. Er beschreibt das Verhältnis zwischen eingespeister Energie und gewonnener Nutzenergie. Es geht somit um Energieeffizienz.

Theoretisch ist ein Wirkungsgrad von 0 % – 100 % möglich. Praktisch ist die 100 %-Marke jedoch unmöglich zu erreichen. Das kommt daher, dass es in Maschinen stets zu Reibungs- und Wärmeverlusten kommt.

Es folgt ein Beispiel zum besseren Verständnis: In einem Kohlekraftwerk ist der Wirkungsgrad essenziell. Er gibt an, wieviel der im Brennstoff enthaltenen Energie tatsächlich als Strom nutzbar ist. Angenommen der Wirkungsgrad liegt bei 80 %. Dann heißt dies, 80 % der Energie in der Kohle ist nun nutzbarer Strom. 20 % der Kohleenergie sind beim Umwandlungsprozess verloren gegangen.

Nutzenergie und Endenergie

Die Endenergie ist die übertragene und umgewandelte Primärenergie, die am Gebäudeanschluss ankommt. Dort geschieht je nach Bedarf der Bewohner aber eine erneute Umwandlung. Die Energie nach der finalen Umwandlung heißt Nutzenergie:

So kommt bspw. elektrischer Strom als Endenergie in den Stromleitungen an.
Ein Bewohner schaltet die Beleuchtung an, die aus Glühbirnen besteht.
Die Glühbirne produziert nicht nur das nutzbare Licht, sondern auch Abwärme. Diese ist für die Bewohner nutzlos.
Das Licht und die Abwärme zusammen ergeben die Endenergie. Die Nutzenergie besteht jedoch nur aus der reinen Lichtenergie.

In diesem Beispiel ist die Nutzenergie kleiner als die Endenergie. Dies ist meistens der Fall. Es ist allerdings auch möglich, dass die Nutzenergie größer ist. Dazu ebenfalls ein Beispiel: Die Endenergie steckt als elektrischen Strom in einer Elektrowärmepumpe. Die daraus erzeugte Heizwärme ergibt die Nutzenergie. Somit übersteigt die letztendliche Nutzenergie die Endenergie.