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Was ist Energie?

Uns allen ist der Energiebegriff aus Physik und Chemie sicher noch ein Begriff. Aber im Laufe der Jahre geht ein großer Teil des Hintergrundwissens verloren. Deshalb soll an dieser Stelle ein kleiner Exkurs in die Welt der wissenschaftlichen Grundlagen unternommen werden. Der Physiker versteht unter Energie die Fähigkeit eines Systems, Arbeit zu verrichten und kennt verschiedenste Formen. Wichtig für uns sind die elektrische und Wärmeenergie. Besonders letztere unterliegt in unserer modernen Gesellschaft in vielerlei Hinsicht massiven Verlusten. Eine nachhaltige Nutzung der zur Verfügung stehenden Wärmeenergie kann den Verbrauch in großem Umfang senken. Aus diesem Grund liegt das Hauptaugenmerk der Politik auf der Reduzierung der Wärmeverluste.

Ihren Weg in die moderne Physik fand die Wissenschaft durch den britischen Physiker William Rankine, dessen Forschungsschwerpunkt im Bereich der Thermodynamik lag. Er beschäftigte sich unter anderem mit den Grundlagen der Dampfmaschine und war somit, neben James Watt, an der Begründung der modernen Industriegesellschaft maßgeblich beteiligt.

Energie

Energie ©iStockphoto/oatawa

Ausgangspunkt für die Neuordnung der Wissenschaft war die Abgrenzung des Energiebegriffs von der Kraft. Ursprünglich wurden beide „simultan“ genutzt, was sich aber ab einem bestimmten Punkt als nicht mehr praktikabel herausstellen sollte. Dieser Fehler wird aber auch heute noch an verschiedenen Stellen in der Umgangssprache gemacht. Einzig in der Mechanik lassen sich die Begriffe Kraft und Energie substituierend verwenden. Um die Energie eines physikalischen Systems quantitativ abbilden zu können, muss der Wissenschaftler sich verschiedener Hilfsgrößen bedienen, da sie sich nicht ohne weiteres auf direktem Wege bestimmen lässt. Hier sei nur auf die Kalorimetrie der Thermodynamik verwiesen. Diese dient dazu, die Wärmemengen innerhalb eines Systems zu messen und nutzt unter anderem den Stoffumsatz innerhalb der Systemgrenzen.

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