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Ein Energieträger ist ein Stoff oder ein Phänomen, das Energie enthält, die in andere Formen wie mechanische Arbeit, Wärme oder elektrische Energie umgewandelt werden kann.^[1] Sie unterscheiden sich in ihrer Energiedichte, der Transport- und Lagerfähigkeit sowie im Aufwand und Wirkungsgrad ihrer Nutzung.^[2]

Aufteilung

Als Primär- oder Rohenergieträger bezeichnet man Energieträger, die in der Natur zu finden sind, insbesondere die fossilen Brennstoffe und ein Uran-Isotop. Sekundäre Energieträger werden durch Umwandlung von Primärenergie gewonnen (z. B. Wasserstoff, Sprengstoffe) oder aufgeladen (z. B. Akkumulatoren).^[3] So stellt Wasserstoff aus natürlichen Vorkommen theoretisch einen primären Energieträger dar, der so genannte grüne Wasserstoff ist hingegen ein sekundärer Energieträger und entsteht erst durch Umwandlung erneuerbarer Primärenergie.

Beispiele

Primäre Energieträger

fossile Energieträger wie Erdöl, Kohle, Erdgas.
Kernbrennstoffe wie Uran und Plutonium.
Erneuerbare Energien wie Sonnenlicht, Biomasse, Wind, Fließwasser.
Fett, Kohlenhydrate und Proteine in der Nahrung.

Sekundäre Energieträger

Kraftstoffe (Treibstoffe) aus der Erdölraffinerie
Ethanol aus der Vergärung von Biomasse
Wasserstoff beispielsweise aus Windenergie (Hybridkraftwerk)
Druckluft
Glucose aus dem Energiespeicher Glykogen
Adenosintriphosphat

Elektrische Energie („Strom“) wird manchmal pauschal unter Energieträgern geführt, ist aber eine Energieform.

Energiedichte

Auf die Masse bezogen:^[4]

Wasserstoff: 33,3 kWh/kg
Erdgas: 13,9 kWh/kg
Benzin: 12,7 kWh/kg

Auf das Volumen bezogen:

Benzin: 8760 kWh/m³
Erdgas (20 MPa): 2580 kWh/m³
Wasserstoff (flüssig): 2360 kWh/m³
Wasserstoffgas (20 MPa): 530 kWh/m³
Wasserstoffgas (Normaldruck): 3 kWh/m³

Stoff bzw. Energieform	Energiedichte in MJ/kg	Produkte und Derivate
Holz	13–20	Schnittholz, Pellets, Papier
Braunkohle	28,47	Brikett, Braunkohlekoks
Steinkohle	30	Kesselkohle, Koks
Erdöl (roh)	42,8^[5]	Benzin, Heizöl, Kerosin, Diesel, Bitumen, Kunststoffe
Erdgas	30–50	Stadtgas, Autogas
Pflanzenöl	36	RME (z. B. Rapsmethylester)

Literatur

Eckhard Rebhan (Hrsg.): Energiehandbuch. Gewinnung, Wandlung und Nutzung von Energie. Springer, 2002, ISBN 3-540-41259-X.

Weblinks

Wiktionary: Energieträger – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Literatur von und über Energieträger im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek

Einzelnachweise

↑ Wolfgang Schufft (Hrsg.): Taschenbuch der elektrischen Energietechnik. Hanser, 2007, ISBN 978-3-446-40475-5, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
↑ Wasserstoff als Energieträger. (Memento vom 26. September 2008 im Internet Archive) Erzeugung, Transport, Lagerung, Betankung und Infrastruktur.
↑ Ernst Kircher, Raimund Girwidz, Peter Häußler (Hrsg.): Physikdidaktik. Springer, 2006, S. 325.
↑ Wasserstoff. hydox.de
↑ Heizwert, nach Heizwerte der Energieträger und Faktoren für die Umrechnung von spezifischen Mengeneinheiten in Wärmeeinheiten zur Energiebilanz. (Memento vom 20. November 2010 im Internet Archive) BMWi; aufgerufen am 2. Januar 2011

[1] Wolfgang Schufft (Hrsg.): Taschenbuch der elektrischen Energietechnik. Hanser, 2007, ISBN 978-3-446-40475-5, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.

[2] Wasserstoff als Energieträger. (Memento vom 26. September 2008 im Internet Archive) Erzeugung, Transport, Lagerung, Betankung und Infrastruktur.

[3] Ernst Kircher, Raimund Girwidz, Peter Häußler (Hrsg.): Physikdidaktik. Springer, 2006, S. 325.

[4] Wasserstoff. hydox.de

[5] Heizwert, nach Heizwerte der Energieträger und Faktoren für die Umrechnung von spezifischen Mengeneinheiten in Wärmeeinheiten zur Energiebilanz. (Memento vom 20. November 2010 im Internet Archive) BMWi; aufgerufen am 2. Januar 2011

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+[[Datei:Global primary energy consumption by source 1900 - 2021.png|mini|hochkant=1.3|Entwicklung des weltweiten Energieverbrauchs nach Energieträger]]
-Mit dem Ausdruck  '''Energieträger''' wird der [[Rohstoff]] bezeichnet, der für die [[Energiegewinnung]] nutzbar gemacht wird, bzw. werden kann.
+Ein '''Energieträger''' ist ein Stoff oder ein Phänomen, das [[Energie]] enthält, die in andere Formen wie [[Arbeit (Physik)|mechanische Arbeit]], [[Wärme]] oder [[elektrische Energie]] [[Energiewandler|umgewandelt]] werden kann.<ref>Wolfgang Schufft (Hrsg.): ''Taschenbuch der elektrischen Energietechnik''. Hanser, 2007, ISBN 978-3-446-40475-5, {{Google Buch |BuchID=_Mpqj_XC9KQC |Seite=16}}.</ref>
-Hauptenergieträger und -quelle ist die [[Sonnenenergie]]. Fossile und erneuerbare Energieträger speichern umgewandelte Sonnenenergie.
+Sie unterscheiden sich in ihrer [[Energiedichte von Energiespeichern|Energiedichte]], der Transport- und Lagerfähigkeit sowie im Aufwand und [[Wirkungsgrad]] ihrer Nutzung.<ref>{{Webarchiv|text=Wasserstoff als Energieträger. |url=http://www.airproducts.de/wasserstoff/energietraeger.htm |wayback=20080926000200 }} Erzeugung, Transport, Lagerung, Betankung und Infrastruktur.</ref>
-== Fossile Energieträger ==
+== Aufteilung ==
+Als ''Primär-'' oder ''Rohenergieträger'' bezeichnet man Energieträger, die in der Natur zu finden sind, insbesondere die [[Fossile Brennstoffe|fossilen Brennstoffe]] und ein [[Uran]]-[[Isotop]]. ''Sekundäre Energieträger'' werden durch Umwandlung von [[Primärenergie]] gewonnen (z.&nbsp;B. [[Wasserstoff]], [[Sprengstoff]]e) oder aufgeladen (z.&nbsp;B. [[Akkumulator]]en).<ref>Ernst Kircher, Raimund Girwidz, Peter Häußler (Hrsg.): ''Physikdidaktik''. Springer, 2006, S. 325.</ref> So stellt Wasserstoff aus [[Natürlicher_Wasserstoff|natürlichen Vorkommen]] theoretisch <!-- Theoretisch, weil bisher kaum erforscht, nicht genutzt und vermutlich kritisch wegen Fracking und ungeklärten Umweltauswirkungen--> einen primären Energieträger dar, der so genannte [[Grüner Wasserstoff|grüne Wasserstoff]] ist hingegen ein [[Sekundärenergie|sekundärer Energieträger]] und entsteht erst durch Umwandlung erneuerbarer Primärenergie.
-Die fossilen Energieträger sind aus [[Biomasse]] entstandene Stoffe, die unter Luftabschluss von der Atmosphäre nicht verrotteten und so ihre chemische Energie erhielten. Man unterscheidet zwischen Kohle, Erdgas und Erdöl.
+== Beispiele ==
-=== Braun- und Steinkohle ===
+=== Primäre Energieträger ===
-Stein- und Braunkohle bildeten sich vor 200 bis 400 Millionen Jahren aus abgestorbenen Bäumen und Pflanzen, die im Morast absackten und langsam zusammengedrückt wurden. Dieser Prozess wird auch als [[Inkohlung]] bezeichnet.
+* [[Fossile Energie|fossile Energieträger]] wie Erdöl, Kohle, Erdgas.
+* [[Kernbrennstoff]]e wie Uran und Plutonium.
+* [[Erneuerbare Energien]] wie [[Sonnenenergie|Sonnenlicht]], [[Biomasse]], [[Windenergie|Wind]], [[Wasserkraft|Fließwasser]].
+* Fett, Kohlenhydrate und Proteine in der [[Nahrung]].
+=== Sekundäre Energieträger ===
-Steinkohle ist die tieferliegende Kohlenart und wird daher [[Untertagebau|unter Tage]] in Stollen und Schächten abgebaut, während die weiter oben liegende Braunkohle im [[Tagebau]] abgebaut werden kann. Je tiefer die Kohle liegt, desto weniger Sauerstoff und desto mehr Kohlenstoff hat sie. Dies erhöht den [[Heizwert]] der Kohle.
+* [[Kraftstoff]]e (Treibstoffe) aus der [[Erdölraffinerie]]
+* [[Ethanol]] aus der [[Vergärung]] von Biomasse
+* [[Wasserstoff]] beispielsweise aus [[Windenergie]] ([[Hybridkraftwerk]])
+* [[Druckluft]]
+* [[Glucose]] aus dem [[Energiespeicher]] [[Glykogen]]
+* [[Adenosintriphosphat]]
+[[Elektrische Energie]] („Strom“) wird manchmal pauschal unter Energieträgern geführt, ist aber eine [[Energieform]]. <!-- Träger der Energie sind genau genommen die Leitungselektronen, aber das ist nun völlig unüblich -->
-Stein- und Braunkohle werden in [[Dampfkraftwerk|Dampfkraftwerken]] verfeuert. Die daraus entstehende Wärmeenergie wird genutzt, um Wasser zu [[Wasserdampf]] umzuwandeln und damit über eine [[Dampfturbine]] mechanische, daraus wiederum über einen [[Generator]] elektrische Energie zu gewinnen.
+== Energiedichte ==
-=== Erdgas und Erdöl ===
+Auf die Masse bezogen:<ref>[http://www.hydox.de/wasserstoff.htm ''Wasserstoff''.] hydox.de</ref>
-Erdgas und Erdöl entstanden vor etwa 70 Millionen Jahren aus abgestorbenen Wassertieren- und pflanzen. durch [[Sedimentation]] der [[Mikroorganismus|Mikroorganismen]] in Verbindung mit mineralischen [[Schwebstoffe|Schwebstoffen]]. Erdgas besteht vorwiegend aus Methan (CH4). Typische Verunreinigungen sind Schwefel-Verbindungen, Schwefelwasserstoff und Stickstoff-Verbindungen.
+* Wasserstoff: 33,3&nbsp;kWh/kg
+* Erdgas: 13,9 kWh/kg
+* Benzin: 12,7 kWh/kg
+Auf das Volumen bezogen:
-== [[Erneuerbare Energie]]träger (''auch'' Regenerative Energie) ==
+* Benzin: 8760 kWh/m³
-Erneuerbare Energieträger sind auf der Erde unbegrenzt vorhanden, d.h. im Gegensatz zu fossilen Energieträgern gehen sie nie zur Neige.
+* Erdgas (20 MPa): 2580 kWh/m³
+* Wasserstoff (flüssig): 2360 kWh/m³
+* Wasserstoffgas (20 MPa): 530 kWh/m³
+* Wasserstoffgas (Normaldruck): 3 kWh/m³
+{| class="wikitable"
-=== [[Wasserkraft]] ===
+|- class="hintergrundfarbe5"
-[[Wasserkraftwerk|Wasserkraftwerke]] nutzen die [[Potentielle Energie|potentielle Energie]] (Energie aus dem Höhenunterschied) oder [[Kinetische Energie|kinetische Energie]] (Energie durch Geschwindigkeit) von stetig fließendem Wasser, um daraus mittels [[Wasserturbine|Wasserturbinen]] mechanische, daraus wiederum elektrische Energie zu gewinnen.
+! Stoff bzw. Energieform || Energiedichte in MJ/kg || Produkte und Derivate
+|-
+|Holz|| 13–20|| Schnittholz, Pellets, Papier
+|-
+|Braunkohle|| 28,47|| Brikett, Braunkohlekoks
+|-
+|Steinkohle|| 30|| Kesselkohle, Koks
+|-
+|Erdöl (roh)|| 42,8<ref>Heizwert, nach {{Webarchiv|text=''Heizwerte der Energieträger und Faktoren für die Umrechnung von spezifischen Mengeneinheiten in Wärmeeinheiten zur Energiebilanz''. |url=http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/Statistik-und-Prognosen/energiedaten,did=181012.html |wayback=20101120014412 }} BMWi; aufgerufen am 2. Januar 2011</ref>|| Benzin, Heizöl, Kerosin, Diesel, Bitumen, Kunststoffe
+|-
+|Erdgas|| 30–50|| Stadtgas, Autogas
+|-
+|Pflanzenöl|| 36|| RME (z.&nbsp;B. [[Rapsdiesel|Rapsmethylester]])
+|}
-=== [[Gezeitenenergie]] ===
+== Literatur ==
+* Eckhard Rebhan (Hrsg.): ''Energiehandbuch. Gewinnung, Wandlung und Nutzung von Energie.'' Springer, 2002, ISBN 3-540-41259-X.
-[[Gezeitenkraftwerk|Gezeitenkraftwerke]] nutzen die [[Kinetische Energie|kinetische Energie]] der Meeresströmung, um daraus elektrische Energie zu gewinnen.
-=== [[Windenergie]] ===
+== Weblinks ==
+{{Wiktionary}}
-Unterschiedlich erwärmte Luftschichten führen zu einer Verfrachtung von Luft, auch als Wind bezeichnet. [[Windkraftanlage|Windkraftanlagen]] nutzen heute in windreiche Gegenden die natürliche Energie des Windes, um diese mit Hilfe von Propellern in mechanische Energie und schließlich in einem [[Generator]] in elektrische Energie umzuwandeln. Windenergie wurde bereits seit dem 10. Jahrhundert in [[Windmühle|Windmühlen]] genutzt, um Getreide zu mahlen.
+* {{DNB-Portal|4152233-3}}
-=== [[Sonnenenergie]] ===
+== Einzelnachweise ==
+<references />
-Zur direkten Nutzung der Energie aus der Strahlung der Sonne gibt es zwei Methoden. Zum einen kann Sonnenenergie mittels [[Solarzelle|Solarzellen]] direkt in elektrischen [[Gleichstrom]] umgewandelt werden ([[Photovoltaik]]), zum anderen kann die Sonnenwärme in [[Sonnenkollektor|Sonnenkollektoren]] durch [[Absorption]] von Sonnenstrahlen an ein Trägermedium wie Wasser abgegeben werden.
-=== [[Erdwärme]] (Geothermie) ===
-Die geothermische Energie ist die in Form von Wärme gespeicherte Energie unterhalb der Erdoberfläche. Im Erdinneren sind immense Mengen an Wärme gespeichert, die hauptsächlich durch den Zerfall natürlicher radioaktiver [[Isotop|Isotope]] entstehen. Die Temperatur im Erdkern beträgt schätzungsweise 6000 °C, im oberen Erdmantel noch 1300 °C. 99 % des Erdballs sind heisser als 1000 °C, nur 0,1 % sind kühler als 100 °C. Dabei nimmt im Schnitt die Temperatur um 3 °C pro 100 m Tiefe zu. Manche Gebiete haben jedoch einen höheren Temperaturgradienten, so zum Beispiel in [[Italien]], [[Island]], [[Indonesien]] oder [[Neuseeland]].
-=== [[Biomasse]] ===
-Biomasse zählt zu den nachwachsenden Rohstoffen, d.h. sie steht nicht unbegrenzt zur Verfügung (wie etwa Windenergie), kann jedoch innerhalb kurzer Zeit auf natürliche Weise wieder entstehen (im Gegensatz zu fossilen Energieträgern). Biomasse entsteht durch die Umwandlung von Energie aus der Sonnenstrahlung mit Hilfe von Pflanzen über den Prozess der Photosynthese in organische Materie. Biomasse stellt damit gespeicherte Sonnenenergie dar. Der Unterschied von Biomasse zu anderen Nutzungsarten der Sonnenenergie ist deren Unabhängigkeit von den Zeiten der Sonneneinstrahlung.
-Man unterscheidet zwischen fester Biomasse ([[Brennholz]], [[Stroh]], [[Kuhfladen]]), flüssiger Biomasse ([[Bioalkohol]] aus [[Zuckerrübe|Zuckerrüben]], [[Getreide]] oder [[Kartoffel|Kartoffeln]], [[Pflanzenöl|Pflanzenöle]] aus [[Raps]] oder [[Sonnenblume|Sonnenblumen]], [[Ester]]) und gasförmiger Biomasse wie [[Biogas]] ([[Methan]]).
-=== Reaktionsenergie ===
-In einer [[Brennstoffzelle]] reagieren Wasserstoff und Sauerstoff miteinander zu Wasser. Beide Gase sind durch einen [[Elektrolyt|Elektrolyten]] voneinander getrennt und tauschen nur über einen elektrischen Leiter Elektronen aus. Dieser Elektronenfluss macht die Brennstoffzelle zur Stromquelle. Genutzt wird jedoch auch die entstehende Wärme. Als Reaktionsprodukt entsteht reines Wasser, was die Brennstoffzelle umweltfreundlich macht.
-== [[Nukleare Energieträger]] ==
-=== [[Kernspaltung]] ===
-Bei der Kernspaltung von Uran oder Plutonium entstehen Energie und Neutronen, die ihrerseits wiederum weitere Spaltungen auslösen. Diese in dieser Kettenreaktion frei werdende Energie wird in einem [[Atomreaktor]] kontrolliert genutzt.
-=== [[Kernfusion]] ===
-Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung leichter Atomkerne zu schwereren. Dabei entsteht ein neues chemisches Element. Die Sonne und viele Sterne gewinnen ihre Energie durch Kernfusion. Um die Fusion zu zünden, muss der Brennstoff ([[Wasserstoff]]-Plasma) in Magnetfelder eingeschlossen und auf 100 Millionen Grad aufgeheizt werden. Die größte Energieausbeute liefert die Reaktion zwischen den beiden schweren Sorten des Wasserstoffs - [[Deuterium]] und [[Tritium]]. Bei der Verschmelzung zu einem Heliumkern wird ein schnelles Neutron frei, das 80 Prozent der gewonnenen Energie mit sich trägt. Damit lassen sich aus einem Gramm dieses Brennstoffs durch Kernverschmelzung 50.000 Kilowattstunden Energie gewinnen, soviel wie die Verbrennungswärme von elf Tonnen Kohle. Die Grundstoffe, die für den Fusionsprozess benötigt werden, sind in nahezu unbegrenzter Menge vorhanden und über die ganze Welt verteilt.
-== Weblinks ==
+{{Normdaten|TYP=s|GND=4152233-3}}
-* http://www.umweltbundesamt.at/energietraeger.html
+{{SORTIERUNG:Energietrager}}
-[[Kategorie:Geowissenschaft]]
+[[Kategorie:Energiewirtschaft]]
+[[Kategorie:Energietechnik]]
+[[Kategorie:Energieträger| ]]