Alles über Energie, Übersicht zum Anklicken.

Energie, allgemein verständlich
(eine ausführliche Erklärung)

Politikerinnen, Journalisten und viele Geisteswissenschaftler reden oft und sehr gerne von Energie, noch lieber als Ingenieurinnen und Physiker, die genau wissen, was Energie ist. Besonders beliebt ist der Begriff erneuerbare Energie.
 
Im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist Energie tatsächlich die zentrale Größe; denn was die Erwärmung der Atmosphäre verursacht, ist Energie, die von der Sonne eingestrahlt wird, die Erde aber nicht wieder verlassen kann. Und das hängt mit dem Anteil von CO2 in der Atmosphäre zusammen. Der Zuwachs dieses Anteils in den letzten 200 Jahren geht auf die Produktion und den Verbrauch von Energie zurück.
 
Es ist also etwas kompliziert und deshalb konnte es gelingen, den Klimawandel, verursacht durch Erzeugung von CO2, so gut geheim zu halten. Ignoranz war die stärkste Verbündete auf der Seite der Ölgesellschaften, denen der Zusammenhang, genau wie der Wissenschaft, seit den 1970er Jahren bekannt ist.
 
Vor eingen Jahren fiel mir auf, dass ein Bundesminister, der als Entscheidungsträger maßgeblich von Energie redete, offenbar gar nicht wusste, was Energie überhaupt ist. Er war kein Einzelfall. Der Begriff Energie wird in weiten Kreisen, auch unter Akademikern, nicht der naturwissenschaftlichen Realität ensprechend verstanden und benutzt.
 
Im Folgenden habe ich deshalb versucht, den Begriff Energie ohne physikalische Details, also ohne Formeln und Spezialausdrücke zu erklären und dann zu diskutieren, was Energie für die Umwelt- und Klimaproblematik bedeutet.

Die angenehme Wärme

Die erste Energie, die der Mensch erfährt, ist Wärme. Das Embryo findet Wärme schon im Mutterleib. Ohne Wärme ist Leben undenkbar. Jeder spürt sie auf der Haut und empfindet das als angenehm. Doch für die tatsächliche Menge an Wärme hat der Mensch keinen Sinn. Was wir fühlen, ist die Temperatur.
 
Die Wärmelehre sagt, dass Wärme eine quantitative Größe ist. Das ist auch direkt zu verstehen, wenn man weiß, wie ein wärmendes Feuer erhalten wird. Ständig muss Heizmaterial hinzugefügt werden. Wenn das nicht geschieht, erzeugt es keine Wärme mehr. Dadurch kann jeder erkennen, dass Wärme eine quantitative Dimension hat.
 
Wärme kann Wasser erhitzen und zum Kochen bringen. Verschließt man aber den Kessel, so dass der Dampf nicht entweichen kann, entsteht mechanischer Druck, bis dass der Kessel platzt. Da erkennt man einen Zusammenhang zwischen Wärme, Druck und Bewegung. Dieser Zusammenhang ist quantitativ erfassbar, er befolgt die Gesetze der Wärmelehre.
 
Und daraus resultiert die Möglichkeit, Wasser und dann Dampf in einem Zylinder zu erhitzen und mit einem Kolben mechanische Arbeit zu leisten. Die Idee der Dampfmaschine ist geboren. Man kann Wärme in mechanische Arbeit verwandeln und Räder in Bewegung bringen.

Energie ist abstrakt.

Um diese Vorgänge besser zu verstehen, haben Physiker den Begriff Energie eingeführt. Energie ist ein abstrakter Begriff. Wir können Energie mit unseren fünf Sinnen nicht wahrnehmen und ihre Menge nicht ermessen, nicht so, wie wir z.B. die Menge von Holz, Kohle, Öl, Gas oder Nahrung abschätzen.
 
Das macht das Verständnis von Energie so schwierig. Dieser Schwierigkeit dürfen wir nicht ausweichen. Die Entwicklung der Technik (auf der Basis von Physik) verlangt von uns das Verständnis, was Energie bedeutet; denn Energie ist zum wichtigsten Antrieb der technischen Revolution, des Verbrauchs von Ressourcen und schließlich der Verschwendung geworden. Energie, ihre Erzeugung und ihr Verbrauch, sind die Hauptursache der Umweltbelastung und des Klimawandels.
 
Energie wird bisher meistens durch Umwandlung aus der Energieform Wärme gewonnen, die Wärme leistet Arbeit in Dampfmaschine und Gasturbine, die Rotation treibt einen Dynamo oder Generator an und der generiert elektrischen Strom. So entsteht elektrische Energie über mechanische Rotationsenergie aus Wärme. Dabei gilt ein unvermeidliches Naturgesetz:

Der Erhaltungssatz der Energie.

Bei jeder Umwandlung bleibt die Menge an Energie erhalten. Der Energiesatz ist leichter zu verstehen als der Begriff Energie. Energie ist genau das Abstrakte und Wesentliche, was bei all diesen Prozessen erhalten bleibt und umgewandelt wird.
 
Mit dem Erhaltungssatz der Energie entsteht die Frage, wo kommt die Energie des Feuers her, das den Kessel erhitzt? Es handelt sich um chemische Energie, die in Holz und Kohle, aber auch in bestimmten Gasen und Flüssigkeiten gespeichert ist. Diese Energie wird durch den chemischen Prozess der Verbrennung in Wärme umgewandelt.
 
Jeder Verbrennungsmotor macht energetisch das gleiche wie eine Dampfmaschine. Wärme aus Verbrennung wird in mechanische Energie übergeführt. Mit Wärme aus Verbrennung von Treibstoff werden Automobile, Kettensägen, Rasenmäher und Flugzeuge angetrieben. Und immer gilt der Erhaltungssatz der Energie:
 
Die Menge der Energie bleibt bei jeder Umwandlung erhalten.
 
Das klingt zunächst paradiesisch, so als würde Energie nie verloren gehen. Doch die Wirklichkeit sieht anders aus. Die meiste Energie wird in nutzlose Wärme geringer Temperatur, sogenannte Abwärme, verwandelt. Diese Energie verschwindet am Ende in der Luft, im Meer, auf der Straße und im Weltraum. Schon hier deutet sich eine Erwärmung der Erde durch Energieverbrauch an.

 

Der schwierige "Zweite Hauptsatz"

Der Verlust an Energie wird aber zusätzlich durch ein zweites Gesetz der Energiephysik bestärkt, das wesentlich schwieriger zu verstehen ist als der Erhaltungssatz. Schon der Name ist schwierig: "Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik" oder "Entropiesatz". Entropie ist etwas, das zum Glück nicht jeder verstehen muss. Der Entropiesatz lautet in seiner einfachsten Form: Die Entropie kann nur zunehmen oder gleich bleiben. Dieser Gedanke ist einfacher zu verstehen als der Begriff Entropie. Wahrscheinlich deshalb hat der Entropiesatz die Phantasie vieler Menschen angeregt.

Der zweite Hauptsatz ist am besten als ein Gesetz der Statistik zu verstehen. Dann gilt er nicht nur für Wärmeenergie, sondern auch für Diffusion, z.B. für die Ausbreitung eines Farbstoffs in einer Flüssigkeit oder für die Verteilung von Alkohol im Blut. Dieses fundamentale statistische Gesetz gilt nicht nur in der Physik, sondern auch in der Wahrscheinlichkeits- und Informationstheorie.
 
Mit Statistik und Wahrscheinlichkeit erklärt, bedeutet der Zweite Hauptsatz, grob gesagt folgendes: Jede zufällige Verteilung gleichartiger und bewegter Objekte in großer Zahl strebt ohne ordnende Eingriffe seinem wahrscheinlichsten Zustand zu. Das ist der, bei dem alles statistisch gleich verteilt ist. Diesen Zustand nennt man statistisches Gleichgewicht, in der Wärmelehre thermisches Gleichgewicht.

Diffusion und Wärme

Wenn wir einen Tropfen löslicher Farbe in ein Wasserglas geben, verteilt sich die Farbe nach einiger Zeit so, dass eine gleichmäßige Tönung entsteht. Diesen Vorgang nennen wir Diffusion. Etwas Entsprechendes gilt für Essig oder Salz und alle Stoffe, die ineinander löslich sind.
 
Diffusion beruht darauf, dass die Flüssigkeit aus Molekülen besteht, die sich ständig gegeneinander bewegen und zwar zufällig und unüberschaubar. So werden die Farbmoleküle von den Molekülen des Wassers immer wieder angestoßen, verdreht und verschoben, bis das Gemenge sich von selber gleichmäßig durchmischt hat.
 
Die molekulare Bewegung,die diesem Vorgang bewirkt, hat den Trend, sich gleichmäßig zu verteilen. Es entstehen keine Muster, also keine Bereiche unterschiedlicher Konzentration, sondern ein Zustand maximaler Unordnung. Farbe macht diesen Vorgang sichtbar, er findet aber auch statt, wenn die Flüssigkeit und der Zusatz farblos sind.
 
Die molekulare Bewegung kann sehr unterschiedlicher Art sein. In einem Gas schwirren die Moleküle frei umher, in einer Flüssigkeit können sie sich ebenfalls in alle Richtungen bewegen, sie zittern und vibrieren in festen Stoffen. Weil sie sich ständig stoßen und beeinflussen, stellt sich ein Zustand ein, bei dem kein Molekül und keine Gruppe von Molekülen ausgezeichnet ist.

Die Bewegungsgrößen, Geschwindigkeit und Impuls der Moleküle, verteilen sich gleichmäßig um einen Mittelwert. Es kommen also nicht in einer Ecke die schnellen und in einer anderen die langsamen Moleküle zusammen, sondern es stellt sich der Zustand ein, welcher keine Richtung oder Geschwindigkeit auszeichnet. Dies ist der wahrscheinlichste Zustand.
 
Auf dieser Ebene ist das Gesetz plausibel, weil jeder höher geordnete Zustand durch die unkontrollierte Bewegung zerstört würde. Um das Gesetz auf die Wärmelehre zu übertragen, muss man nur wissen, dass die Intensität der Bewegung die Temperatur bestimmt und die Energie, die in der molekularen Bewegung steckt, ist die Wärme.
 
Daraus folgt gleich, dass Wärme sich von selbst auf molekularer Ebene ausbreitet und nie von einem kälteren zu einem wärmeren Bereich fließt, sondern nur aus einem wärmeren in einen kälteren Bereich. Die Moleküle berühren sich, stoßen sich und regen sich an, bis der wahrscheinlichste Zustand der Gleichverteilung von Energie erreicht ist.

Ein periodischer Prozess

Wenn wir eine Wärmekraftmaschine bauen wollen, benötigen wir nicht nur einen Kolben, in dem sich ein Gasgemisch durch Wärmewirkung ausdehnt, sondern, jede Maschine muss nach einer oder zwei Runden wieder in ihren Ausgangszustand zurückkehren. Das ist ein periodischer Prozess, der sich immer wiederholt. Der Arbeitsstoff (Gas, Gas-Luft-Gemisch, Wasserdampf), der den Kolben bei Erhitzung antreibt, dehnt sich durch die Wärme aus. Damit die Maschine in ihren Ausgangszustand zurückkehrt, muss sich der Kolben zurückbewegen und der Arbeitsstoff muss wieder im kalten Zustand sein, wie bei der vorigen Runde, damit er sich durch Wärmeeinwirkung ausdehnen kann.
 
Deshalb muss bei der Bewegung des Kolbens, die entstandene Wärme zum Teil an die Umgebung abgegeben werden. Wir benötigen, um die Maschine periodisch zu betreiben, Wärme auf der einen Seite und einen kühlen Bereich auf der anderen Seite, wohin überschüssige Wärme abgegeben wird, die nicht in Bewegung verwandelt wurde. Das ist so, weil der Kolben sich nicht unendlich ausdehnen kann. Die Wärmekraftmaschine erzeugt nicht nur mechanische Energie, sondern sie transportiert auch Wärme, die sogenannte Abwärme vom wärmeren in einen kälteren Bereich.
 
Der Wärmefluss bei einer Wärmekraftmaschine geht, abstrakt gesehen, in die gleiche Richtung wie die Wärmeübertragung durch Berührung oder thermische Bewegung. So wirkt dieses fundamentale Naturgesetz. Der Zweite Hauptsatz oder Entropiesatz ist das einzige Gesetz der Physik, dessen Richtung nicht umgekehrt werden kann.
 
Dieses Gesetz der Statistik großer Zahlen gibt dem Geschehen, auch in der unbelebten Natur, eine Richtung in die Zukunft.
 
Beim Verbrennungsmotor wird die Abwärme mit den Abgasen einfach durch den Auspuff nach draußen geblasen. Bei Dampfmaschinen und Dampfturbinen ist es heißer Dampf, der entweicht. Alle Wärmekraftmaschinen benötigen nicht nur Wärme, sondern auch Kühlung, damit sie periodisch arbeiten können.

Das ist der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik in seiner ursprünglichen Form, er erfüllt das Gesetz, dass Wärme immer vom heißen zum kalten Bereich fließen muss. Dabei wird nicht nur mechanische Arbeit geleistet, sondern es wird auch Wärme geringerer Temperatur an die Umgebung abgegeben.
 
Ein Ergebnis dieser Tatsache ist, dass Verbrennungsmotoren nur einen geringen Wirkungsgrad haben. Dreiviertel der erzeugten Energie wird in die Umwelt geblasen, nur ein Viertel wird in mechanische Energie (Bewegung) umgewandelt.

 

Energie und Materie

Die Physik hat präzise Begriffe und Messverfahren entwickelt, um den Fluss und die Menge von Energie genau zu verfolgen. Energie ist ein abstrakter Begriff, aber sie tritt in konkreten Formen auf und bleibt bei allen Prozessen erhalten. Energie ist eine Form von Materie, wie Masse, die weder aus dem Nichts entstehen noch ins Nichts verschwinden kann.

Erst vor ungefähr hundert Jahren wurde eine Formel gefunden, die Energie und Masse direkt verbindet und sie zeigt deutlich, dass Energie eine Form von Materie ist.
 
E = mc2
 
Hier ist E die Energie, m die Masse und c die Lichtgeschwindigkeit.
 
Energie kann demnach aus Masse entstehen, Masse kann in Energie verwandelt werden. Das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit zeigt uns, dass aus wenig Masse sehr viel Energie werden kann.

Der Prozess, der das bewirkt, existiert wirklich, es ist die Kernfusion. Sie findet ständig auf der Sonne statt und das ist der Grund dafür, dass die Sonne seit Milliarden Jahren ohne Unterbrechung Wärme und andere Strahlung in den Weltraum schickt.
 
Ein winziger Bruchteil dieser Strahlung erreicht unseren Planeten, doch das genügt, um die Oberfläche zu erwärmen und Pflanzen wachsen zu lassen. Pflanzen können die Strahlung der Sonne direkt als Energiequelle nutzen, und so Biosubstanz erzeugen. Der Mensch kann das nicht.

Energiehaushalt der Erde

Alle Brennstoffe, die wir verwenden, stammen ursprünglich aus Pflanzenwuchs und haben die Energie der Sonne gespeichert. Teils waren sie, ehe der Mensch sie als Brennmaterial entdeckte, als fossile Brennstoffe in großen Mengen in der Erdkruste eingelagert: Braunkohle, Kohle, Erdöl und Erdgas.
 
Die Technik der letzten 250 Jahren hat die fossilen Brennstoffe im großen Stil zur Energie-Erzeugung für Industrie, Wirtschaft und Transport eingesetzt. Jeder weiß, welche ungeheuer dynamische Entwicklung damit verbunden ist.
 
Weil aber Fossilien, die in vielen Millionen Jahren entstanden sind, in nur zwei Jahrhunderten verbrannt wurden, haben wir nicht nur das Problem, dass die Vorräte zur Neige gehen, sondern auch, dass zu viel Energie erzeugt wurde und als Wärme an die Atmosphäre abgegeben worden ist und dass die Energieerzeugung noch immer nicht gedrosselt wird.
 
Auf die Energie, die jeden Tag von der Sonne kommt, ist unsere Erde eingestellt. Die Erde ist der einzige Planet in unserem Sonnensystem, der die Balance zwischen Strahlung, Wasser- und Wärmehaushalt so ausbalanciert, dass eine Biosphäre existiert. Diese Balance besteht seit Milliarden Jahren in ständigem Auf und Ab.
 
Es gibt Wärmeperioden und Eiszeiten, deren Ursache wir nicht genau kennen, aber wir wissen, dass die Biosphäre nicht selbstverständlich ist und sehr labil bleibt. Der Energiehaushalt, den die Biosphäre zur Voraussetzung hat, kann leicht aus der Balance geraten.

Eine wichtige Rolle in der Atmosphäre spielt ein geringer Anteil an CO2. Dieses Gas liefert Kohlenstoff für den Pflanzenwuchs, aber es verhindert in der Stratosphäre auch, dass Wärmestrahlung von geringer Frequenz schnell in den Weltraum entweicht. CO2 wirkt wie eine wärmende Hülle, wenn es aber zu viel wird, erzeugt CO2 den Effekt der Erderwärmung.

Energie als Ursache, Geld als Ziel

Der Treibhauseffekt ist von dem der Energieerzeugung mit fossilen Brennstoffen nicht zu trennen. Die Verbrennung von Holz, Kohle oder Erdgas bewirkt einen enormen Ausstoß an CO2. Seit dem Industriezeitalter ist das wesentlich mehr als die Pflanzenwelt absorbieren kann.
 
Man müsste Energieerzeugung und Energieverbrauch stark drosseln, um das Gleichgewicht der Biosphäre zu erhalten oder fast ausschließlich Solarenergie nutzen. Dies ist Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern seit 50 Jahren bekannt.
 
Eine Reduzierung des Energieverbrauchs wird systematisch verhindert, weil man mit fossiler Energie sehr viel Geld verdienen kann: Durch die Förderung von Öl, Kohle und Gas, durch weltweiten Transport, durch Bau und Betrieb von Kraftfahrzeugen, Motorschiffen und Flugzeugen. Besonders viel Energie verbraucht der Flugverkehr.
 
Die Verschwendung von Energie betrachten viele als ein Vergnügen: Waserski, Helikopterflüge, Autoraserei und mehr.
 
Die Verdienstmöglichkeiten mit Energie will man auf keinen Fall reduzieren, auch nicht die Energie, die man zur Steigerung der Geschwindigkeit aufwendet, bis hin zu Raketen für die Raumfahrt und für die Rüstung. Zeit ist Geld, heißt es generell und Rüstung ist ein zusätzliches Geschäft. Krieg ist die größte Energieverschwendung, die menschenmöglich ist.

Umwelt-Verschleppungs-Politik

Reduzierung des Energieverbrauchs wird auf höchster Ebene verhindert, indem falsche Ziele in der Umweltpolitik gesetzt werden, die am Energie-Problem und an der Realität vorbei gehen. Die größten Anstrengungen bei den Verantwortlichen und in den Medien sind seit 30 Jahren Ablenkungsmanöver.
 
Die Aufmerksamkeit wird auf den CO2-Ausstoß und auf die Erzeugung sogenannter erneuerbarer Energien gelenkt. Beides ist zwar nicht kontraproduktiv, aber es führt nicht direkt zum Ziel, die Erwärmung des Planeten zu stoppen.
 
CO2-Ausstoß und Erzeugung sogenannter erneuerbarer Energien sind riesige Felder für sinnlose Verschleppung von Entscheidungen. Das bedeutet Entfernung des öffentlichen Bewusstseins von der Realität und des politischen Handelns von der Durchsetzung.
 
Besonders krass ist der Handel mit CO2-Zertifikaten. Schon das Wort Handel zeigt, dass man das Problem mit Geld lösen will. Das kann nicht gelingen, weil das Streben nach Geld die wichtigste Ursache für Energieverschwendung und Raubwirtschaft ist.
 
Nicht einmal den Autoverkehr und den Flugverkehr will man drosseln, obwohl das sehr einfach wäre und jede Fahrerin und jeder Flieger den Zusammenhang einsehen kann.

Geld hat keine Wirkung

Energieerzeugung und Verbrauch haben das Problem der Erderwärmung verursacht. Wer den Energieverbrauch nicht reduzieren will, kann die Biosphäre des Planeten nicht retten. Hemmnisse und Gegenreaktionen kommen daher, dass für viele Akteure reduzierter Energieverbrauch bedeutet, dass sie weniger Geld verdienen.
 
Wenn Energie verteuert wird, heißt das nicht, dass man weniger Energie verbraucht oder weniger CO2 produziert, es bedeutet nur, dass man mehr Geld aufwenden muss, um den Energieverbrauch zu finanzieren. Verteuerung hat nur bei Leuten mit wenig Geld einen bremsenden Effekt. Die Finanzmacht und die ihr nahe Stehenden (Reiche und Politiker) trifft Verteuerung nicht, denn Geld ist für sie ein Stoff, den man beliebig vermehren oder per Kredit bekommen kann.
 
Geld kann der Mensch im Gegensatz zu Energie aus dem Nichts erschaffen und wieder im Nichts verschwinden lassen.
 
Geld kann eine intakte Biosphäre weder beschaffen noch ersetzen. Geld kann keine Energie erzeugen, es kann auch nicht Energie erneuern. Weil Geld beliebig vermehrt wird, ist der Tausch Energie oder Ressourcen und Umwelt - gegen Geld immer ein Verlustgeschäft.

Ist Geld mehr wert als Energie?

Hier erhebt sich die Frage: Was ist Geld? Im Gegensatz zur Energie ist Geld eine Erfindung des Menschen. Es kann von Banken beliebig erzeugt werden, erlaubt aber, alles, was man braucht zu kaufen. So entsteht der Eindruck, dass man mit Geld das Energieproblem des Klimawandels lösen kann.
 
Diese Vorstellung ist bei Politikerinnen und Politikern sehr beliebt, sie hat sich quasi durchgesetzt. Aber Energie ist der Realität viel näher als Geld. Energie existiert als Form von Materie.
 
Die Sonne, die Pflanzen und der ganze Planet haben Milliarden Jahre ohne Geld existiert und sind mit Geld nicht zu beeinflussen. Nur wir Menschen richten uns nach dem Geldfluss.
 
Wir sollten uns, anstatt nach dem Geld, nach Naturgesetzen richten.
  
   05.02.2022
  zuletzt bearbeitet am 27.09.2022
  Foto-Text-Grafiken ergänzt 05.11.2022


Der weite Überblick


Energie physikalisch und politisch

Energie ist die Möglichkeit einer physikalischen Wirkung, eine Option, eine Chance, ein Potential. Energie ist keine Kraft, Macht oder Reichtum. Der Mensch hat keinen Sinn für Energie, er kann sie nur abstrakt verstehen. Energie ist aber harte Realität und universell vorhanden, wie die Materie. Es gibt nichts, was geschieht, ohne dass Energie im Spiel ist. Auch Gedanken im Gehirn und Datenverarbeitung im Computer brauchen Energie.
 
Energie ist quantifizierbar, messbar, zählbar und quasi unvergänglich. Doch der Mensch kann Energie nicht direkt wahrnehmen, sondern nur ihre Wirkung: Licht, Temperatur, Bewegung, Schall, Brennen auf der Haut usw.
 
Energie hat verschiedene Formen, die ineinander umwandelbar sind. Bei jeder Umwandlung bleibt die Menge der Energie erhalten.
 
Die Energie bleibt zwar insgesamt erhalten, aber es gibt Verluste, das ist Energie, die bei der Umwandlung in nicht verwertbare Wärme verwandelt wird, z.B. durch Reibung.
 
Die Umwandlung von Wärme in Bewegung (Motoren, Wärmekraftmaschinen) ist nie vollständig. Es gibt prinzipiell einen Anteil, der in Wärme niederer Temperatur verwandelt wird, die sogenannte Abwärme. Sie kann noch zur Heizung verwendet werden, wird aber meistens vergeudet.

Wärme

Die erste Energieform, die der Mensch erfährt, ist Wärme. Der Mensch registriert aber nur die Temperatur, die Menge der Wärme kann er nicht direkt erfassen.

Bewegungsenergie (kinetische Energie)

Die zweite Energieform, die wir kennen ist Bewegungsenergie. Auch Bewegungsenergie wird nicht direkt registriert. Wenn wir in einem fahrenden Auto sitzen, merken wir nichts von der kinetischen Energie, es sei denn, es kommt zu einem Zusammenstoß. Selbst dann, wenn wir selber uns bewegen, merken wir nicht die Energie in uns. Wir registrieren nur Geschwindigkeit und spüren die Beschleunigung.

Potentielle Energie

Mit der Bewegungsenergie ist die potentielle Energie oft direkt verbunden. Wenn wir ein Gewicht heben, wenden wir kinetische Energie auf und legen das Gewicht in eine höhere Position. Dann steckt die aufgewendete Energie als potentielle Energie in dieser Anordnung. Sie heißt potentiell, weil die Möglichkeit besteht, durch das Gewicht, indem wir es wieder absenken, z.B. über ein Seil und eine Rolle etwas anderes in Bewegung zu versetzen und so wieder kinetische Energie zu gewinnen.

Elektrische Energie

Besonders vielfältig ist die elektrische Energie. Sie erzeugt Licht, bewegt Motoren, sendet Signale, heizt den Backofen und wird in Akkumulatoren gespeichert. Elektrische Energie ist besonders leicht in andere Formen von Energie umzuwandeln.

Chemische Energie

Chemische Energie steckt in jedem Heizmaterial; sie wird durch Verbrennung freigesetzt und in Wärme umgewandelt. Chemische Energie steckt auch in Batterien und Akkumulatoren und kann dann direkt als elektrische Energie genutzt werden.

Kernenergie

Besonders schwierig ist die Kernenergie, früher auch Atomenergie genannt. Sie wurde erst Anfang des 20. Jahrhunderts entdeckt. Sie ist an Menge so groß, dass ihre Freisetzung mit riesigen Explosionen (Hiroshima und Nagasaki) und Gefahren (GAU) verbunden ist. Kernenergie in andere Energieformen umzuwandeln, erfordert einen besonderen Aufwand in Kernreaktoren in Form der der Kernspaltung.

Fusionsenergie

Noch wesentlich mehr Energie als bei der Kernspaltung entsteht bei der Kernfusion. Im einfachsten Fall wird Wasserstoff in Helium umgewandelt und dabei wandelt sich Materie, also Masse, in Energie nach der Formel:
E = m c²
Dabei ist E die Energie, m die Masse und c die Lichtgeschwindigkeit. Nach dieser Formel sind Materie und Energie ineinander umwandelbar.

Solarenergie

Kernfusion findet permanent auf der Sonne und ähnlichen Sternen statt. So entsteht die Solarenergie, die zur Erde strahlt und von Pflanzen verarbeitet wird. Durch Sonnenkollektoren kann Solarenergie in Wärme oder elektrischen Strom umgewandelt werden. Sonnenenergie ist mit großem Abstand die wichtigste Energiequelle für das Leben auf der Erde.

Energie ist nicht direkt greifbar und erfahrbar, sondern immer nur ihre Wirkung: Veränderung der Temperatur, Bewegung, Licht, Übertragung von Information. Energie bleibt abstrakt und das erschwert unser Verständnis.

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Welcher Energiemix
schmeckt am besten?

Überblick    

Energie
verstehen
 
Was genau
ist Energie
 
Auto
und Tempo
 
Blind für
die Menge
 
Erhaltungs-
satz
 
Was ist
erneuerbar?
 
Etwas Physik
muss sein!
 
Der zweite
Hauptsatz
 
Energiemix
 
Steuer
auf Kerosin
 
Energie
sparen
 
Sonne
und H2
Die Grenzen des Wachstums, seit fünfzig Jahren bekannt, bedeuten in erster Linie Grenzen der Energiewirtschaft. Wirtschaftswachstum ist bisher mit einem immer höheren Anteil an Energieaufwand verbunden.
 
Inzwischen sind Wirtschaft, Finanzen, Konsum und Wohlstand ganz eng an Energie und deren Verbrauch gekoppelt. Das gleiche gilt aber auch für die Schäden am Umwelt, Klima und Gesellschaft, die durch das Wachstum hervorgerufen werden.
 
Der beste, einfachste und sicherste Weg, Energie zu beherrschen und die Umwelt zu schonen, ist Energie sparen. Das wird weiter unten ausführlich behandelt.

Energie erfahren und verstehen

Die Schwierigkeit, Energie zu verstehen resultiert daraus, dass es so verschiedene Formen von Energie gibt und es ist schwer, das Gemeinsame zu erkennen. Die erste Energie, die man als Mensch erfährt, ist Wärme. Dann kommt das Licht, dann die Bewegungsenergie, präzise gesagt, kinetische Energie.
 
Schon die kinetische Energie ist schwer zu fassen, obwohl der eigene Körper sie erzeugt und transportiert. Ähnlich ist es mit der potentiellen Energie, die man wahrnimmt, wenn es bergab geht.
 
Noch schwieriger ist die elektrische Energie. Wo sie her kommt, erfahren wir zunächst nicht, aber wir sehen schon als Kind, was sie alles bewirkt: Wärme, Licht und Bewegung, sie betreibt Radio, Fernsehen und Computer, steckt in Batterien und Akkus.

Energie wird von einer Form in die andere ständig umgewandelt

Elektrische Energie wird in Kraftwerken erzeugt, wo Dampfturbinen Wärme in eine Form von Bewegungsenergie umwandeln. Das ist mechanische Rotationsenergie, und Generatoren wandeln, wie riesige Dynamos, Rotationsenergie in elektrischen Strom.
 
Die Wärme für Turbinen wird gewonnen aus Verbrennung von Kohle, Gas, Braunkohle oder durch die besonders unbeliebte Kernspaltung. Die elektrische Energie fließt dann in Form von Starkstrom überall dahin, wo Energie gebraucht wird.


  

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Was genau ist physikalische Energie?

Energie ist ein abstrakter physikalischer Begriff und ist mit unseren fünf Sinnen nicht direkt wahrnehmbar. Auch das Gefühl von Hitze auf der Haut bedeutet nicht die Wahrnehmung von Energie, denn die Menge an Wärme wird nicht erkannt. Das Gefühl von Hitze ist ein Maß für Temperatur, nicht für Energie. Worte wie Wärme und Hitze aus der Alltagssprache decken sich nicht mit dem Begriff der Wärme im Sinne von thermischer Energie.

Energie ist eine streng quantitative Größe.

Man kann sie messen und die Menge genau angeben. Aber wir haben keine Sinneswahrnehmung für die Quantität von Energie, obwohl wir ständig Energie benutzen, vom Morgen an, wenn der Wecker klingelt, bis wir am Abend oder in der Nacht das letzte Licht ausschalten.
 
Anders ist es z.B. mit dem Gewicht von Körpern, das können wir fühlen und abschätzen und damit die Masse, auch Geschwindigkeiten können wir wahrnehmen und grob abschätzen, Energie aber nicht.

Energie beim Autofahren

Ein einfaches Beispiel ist die kinetische Energie, welche jede bewegte Masse in sich hat. Selbst die können wir nicht einschätzen, auch wenn wir selber uns bewegen. Kinetische Energie nehmen wir erst wahr, wenn wir mit dem Kopf gegen die Wand rennen oder mit dem Auto gegen einen Brückenpfeiler rasen oder wenn uns eine Kugel trifft.
 
Die kinetische Energie,
m v2 / 2
Em-Vau-Quadrat-Halbe, ist der Masse des Körpers proportional und dem Quadrat der Geschwindigkeit. Noch mal: Die Energie eines bewegten Körpers wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit! Genau das wird von Autofahrern falsch eingeschätzt.

Vom VW-Käfer mit Höchstgeschwindigkeit 120 km/h bis zu einem modernen VW mit 200 km/h, der doppelt soviel wiegt, steigt die Geschwindigkeit zwar nur um 60%, die mechanische Energie, auch kinetische Energie genannt, steigt im Vergleich aber auf das 5,5555-fache. Das gilt nicht nur für den tödlichen Zusammenstoß, den niemand haben will.
 
Das gilt auch für die Energie, die jeder Raser als Ausdruck persönlicher Gewalt über die Materie mit dem Gaspedal frei setzt; denn diese Energie muss aufgewendet werden, um den Wagen auf die gewünschte (erlaubte) Geschwindigkeit zu beschleunigen.
 
So kommt es, dass bisher (2020) alle Einsparungen an Verbrennungsenergie durch die Windräder in Deutschland durch den Kraftverkehr und seinen erhöhten Energieverbrauch kompensiert wurden. Das ist für jeden, der die einfachsten Gesetze der Mechanik kennt, keine Überraschung. Gewicht und Geschwindigkeit der Fahrzeuge haben sich beinahe verdoppelt und der Trend zu schweren Autos geht weiter.


  
  Auch auf die Gefahr hin, eine Mehrheit zu enttäuschen:
Erklärung der Naturrechte
 
Die Rechte und Gesetze der Natur sind unantastbar.
 
Naturgesetze und damit auch die Gesetze der Energie lassen sich weder mit Gewalt, noch mit Geld, Religion oder Ideologie aushebeln, auch nicht mit Rhetorik, juristischen Tricks und selbst nicht mit demokratischen Entscheidungen.
 
Alle menschlichen Anstrengungen, Wünsche und Gedanken scheitern daran. Keine Argumentation und Propaganda kann gegen die Gesetze der Physik, Chemie, Biologie, Mathematik und der formalen Logik etwas bewirken.
 
Die Wirkung von Naturgesetzen lässt sich zeitlich nicht verschieben oder vertagen.

Auto und Tempo

Vor der Jahrtausendwende waren 3-Liter-Autos im Gespräch, das heißt, normale Kleinwagen, die mit 3 Liter Diesel als Normverbrauch auskommen. Sie wurden 1999 auch gebaut, z.B. der VW Lupo 3L TDI und der Audi A2 tdi. Diese Autos wurden, salopp gesagt, vom Markt gemobbt. Es ist kaum vorstellbar, dass es ohne Manipulationen zuging, denn damals schon waren Millionen Menschen an so einer Entwicklung interessiert.
 
Die Webseite whokilledthe3litercar.de versucht (in deutscher Sprache) über das Verschwinden dieser Technik aufzuklären. Unsere CO2-Bilanz würde heute mit 3-Liter-Autos wesentlich besser aussehen.

In Wolfsburg, Sindelfingen, Zuffenhausen und Ingolstadt hat man sich anders entschieden: Diesel-PKW und SUVs, die schnell, schwer, komfortabel, mit Klimaanlage und sehr teuer sind. Es ging ums Geldverdienen mit höchstem Einsatz von Energie.
 
Um Energieverschwender und Umsatzbringer auf den Markt zu schieben, scheute man vor gar nichts zurück, bis hin zum Betrug durch Softwaretricks.
 
Unterstützt wurde der Trend 2009 durch die 5.000.000.000 (fünf Milliarden) Euro Abwrack-Prämien der Regierung Merkel.1. Die Prämien, 2.500 pro PKW, spülten etwa 50 Milliarden Euro in die Kassen der Autohersteller, was die Aufrüstung der deutschen Autoflotte beflügelte: Schneller, komfortabler, schwerer, mehr Energie, mehr Geld. Entsprechend wuchs die Überheblichkeit der Branche.
 
Wir sollten eine Physikerin fragen, ob das der richtige Beitrag zur Rettung des globalen Klimas sein kann. 






 Gesetze der Energie und Gesetze der Politik
Oft entsteht der Eindruck, dass ein Übel, über das lange genug geredet und politisiert wurde, damit erledigt ist.
 
Das Thema ist dann durch, aber geändert hat sich nichts.

Wir sind blind für die Mengen an Energie

Der Homo Sapiens kann die Menge an Energie, die er verbraucht, nicht einmal abschätzen, es fehlt ihm ein Sinn dafür, egal ob Wärme, Elektrische Energie, oder mechanische Energie, von chemischer oder nuklearer Energie ganz zu schweigen.
 
Um Energiemengen festzustellen, sind besondere Kenntnisse erforderlich, nicht nur zur genauen Messung, sondern schon zur groben Abschätzung.

Im Gegensatz dazu ist das öffentliche Reden und Schreiben über Energie für alle möglich, wenn sie der Sprache mächtig sind, ganz besonders für diejenigen, die ein politisches Mandat ausüben und/oder Zugang zu den Medien haben.

Wer kann die folgenden Fragen beantworten?
 
Welches Gerät verbraucht mehr Energie? Eine Kaffeemaschine oder eine Stereoanlage? Das Schlafzimmerlicht oder der elektrische Wecker? Ein Bügeleisen oder der Ventillator? Das Fernsehen oder ein Heizkörper?
 
Wir wissen es nicht. Der Elektriker sollte es wissen und vielleicht der Heizungsmonteur. Eine Physikerin müsste es berechnen können, wenn sie nicht mehr am Regieren ist und zum Nachdenken wieder Zeit hat. Und der Herr Ingenieur verweist uns auf das Typenschild.
 
Am meisten Energie verbrauchen Geräte, die Wärme erzeugen (Durchlauferhitzer, Elektroherd, Kaffeemaschine). Viel weniger benötigen Motoren (Ventilator, Mixer, Rasierapparat). Danach kommt die Beleuchtung. Moderne LEDs verbrauchen fast nichts. Deshalb haben viele PKWs und SUVs bis zu 50 Rück- und Bremsleuchte-LEDs, damit deutlich genug gezeigt wird, wir haben LEDs, aber wir haben`s nicht nötig, Energie zu sparen.
 
Ein Problem entsteht, wenn Lampen, Lämpchen, LEDs und hadliche Maschinen durch Batterie oder Akku gespeist werden. Solche Energiespeicher sind aufwändig in der Herstellung und verwenden kritische Materialien, die in Ländern wie Republik Kongo minderjährige Schürfsklaven aus der Erde buddeln.
 
Die Watt-Zahl am Gerät ist das Maß für die Leistung. Multipliziert mit der Zeit der Nutzung, ergibt sich die Energiemenge. Daher kommt das Energiemaß Kilowattstunde, das ist die Leistung von 1 Kilowatt mal 1 Stunde Betriebszeit.

Zu den Ungeschulten bezüglich der Einschätzung von Energie gehören auch die meisten Geisteswissenschaftler, wenn sie nicht zufällig ein naturwissenschaftliches Gymnasium besucht haben und dort eine praxisnahe Physiklehrerin hatten. Sonst tappen sie bezüglich der Energie weitgehend im Dunkeln, aber nicht in der Kälte, weil sie in gut geheizten Räumen leben. Und so bevölkern sie in starker Überzahl, energetisch gut versorgt, als Juristinnen, Ökonomen, Pädagoginnen, Philosophen und Politologinnen unsere repräsentative Demokratie. 


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Die Energiemenge bleibt erhalten


Überblick    

Energie
verstehen
 
Elektrische
Energie
 
Was genau
ist Energie
 
Auto
und Tempo
 
Blind für
die Menge
 
Erhaltungs-
satz
 
Was ist
erneuerbar?
 
Etwas Physik
muss sein!
 
Der zweite
Hauptsatz
 
Energiemix
 
Steuer
auf Kerosin
 
Energie
sparen
 
Sonne
und H2

Man kann jede Form von Energie in andere Formen von Energie und am Ende immer in Wärme umwandeln. Und es gilt ein Erhaltungssatz der Energie:
 
Die Menge an Energie in einem abgeschlossenen System bleibt bei jeder Umwandlung erhalten. Dieser Satz ist nur oberflächlich leicht zu verstehen, er hat seine Tücken. Es ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik.

Wenn ein Auto mit 200 km/h über die Autobahn rast und durch Bremsen zum Stehen kommt, wo ist dann die Menge an kinetischer Energie
m v2 / 2
geblieben, proportional zum Gewicht und zum Quadrat der Geschwindigkeit?
 
Die Energie wurde, wenn alles gut gelaufen ist, durch Reibung in Wärme umgewandelt, teils auch in den Abrieb der Reifen zu Feinstaub auf der Fahrbahn. In jedem Fall ist die Bewegungsenergie in wertlose Formen von Energie und Material verwandelt worden, die teilweise gesundheitsschädlich sind.
 
Es gibt wertlose Formen der Energie. Zum Beispiel Wärme, die man nicht mehr verwenden kann, weil sie entweicht. Solche Wärme ist für den Menschen wertlos.

Der Erhaltungssatz der Energie gilt für ein abgeschlossenes System. Aber was ist ein abgeschlossenes System? Auch das ist ein schwieriger Begriff.
 
Die Erde ist kein energetisch abgeschlossenes System. Sie wird permanent von der Sonne bestrahlt und empfängt von dort riesige Mengen an kostenloser, schadstofffreier Solarenergie, welche Pflanzen direkt verarbeiten können, Mensch und Tier können das aber nicht. Das ist seit Milliarden von Jahren so.

Es gilt ein einfacher Kontinuitätssatz für Energie:
 
Jede Energie kommt irgendwo her und geht irgendwo hin, wobei sich die Gesamtemenge nicht verändert.

Dieser Kontinuitätssatz ist leicht zu erklären, denn seit Albert Einstein wissen wir:
E = m c2
Energie ist Materie.
Materie aber entsteht nicht und verschwindet nicht, es sei denn bei Geschehnissen außerhalb der Realität, wie der Erschaffung der Welt in diversen Religionen oder beim Urknall, an den Kosmologinnen und ihre Anhänger glauben.

Die Umwelt befolgt die Naturgesetze,
die Geldwirtschaft aber nicht.

Es wird oft vergessen, dass auch für Geld ein Kontinuitätssatz gilt. Die Menge des Geldes bleibt bei jedem realen Geschäft und in jeder Bilanz erhalten. Das gilt für Staaten und für die globale Wirtschaft. Der Kontinuitätssatz für Geld hat aber eine Ausnahme:
 
Banken dürfen Geld aus dem Nichts erzeugen. Klick!
 
Deshalb kann man Energieprobleme prinzipiell nicht mit Geld lösen, weil Energie alle Naturgesetze zu 100% befolgt, die Finanzwirtschaft befolgt den Kontionuitätssatz für Geld aber nicht. Das gilt auch für alle anderen Umweltprobleme, sie lassen sich prinzipiell nicht mit Geld lösen; denn die Umwelt folgt den Naturgesetzen, die Geldwirtschaft aber nicht. Banken erschaffen Geld aus dem Nichts. Klick! Wer das weiß, kann Bundeskanzler werden.

 


  
   Zum Überblick

Die Politik der erneuerbaren Energien

Energie ist in hohem Maße der (materielle) Antrieb der Wirtschaft und Wirtschaft treibt die Politik an. So ist Energie ein Politikum geworden. Aber leider wird Politik zu 90% von Leuten betrieben, die den präzisen Begriff der Energie und ihre Gesetze nicht kennen.
 
Politiker reden von erneuerbaren Energien. Das ist Plural, was die Sache schon vielversprechend macht, und es hört sich so an wie etwas, das man selber im Griff hat: Energie ist erneuerbar und wir schaffen das.
Zitat
 
Es reicht nicht, Strom aus erneuerbaren Energien zu produzieren. Es geht auch darum, weniger zu produzieren. Weniger Material, weniger Energie, weniger Sachen, damit wir in 20 Jahren so weit sind, dass wir die gesamte heute aus Erdöl generierte Energie durch erneuerbare Energien ersetzen können.
 
Wir müssen also den Konsum besteuern, den Konsum von unsinnigem Zeug
 
... dauerhafte Gegenstände, die man reparieren und wiederverwerten kann. Man meint oft, dass Recycling nur bei bestimmten Dingen möglich ist. Das ist falsch, Recycling ist immer möglich, man muss es nur von Anfang an einplanen.
 
Sagt Beppe Grillo, der Mitinitiator des M5S in Italien, zitiert nach dem Buch "5 Sterne" von 2013, wo Beppe Grillo, Gianroberto Casaleggio und Dario Fo über Demokratie, Italien und die Zukunft Europas sinnieren. (Deutsche Ausgabe Seite 72)

Wind, Erdwärme, Holz und Solar

Gegen das von Wunschdenken geprägte Falschwort "Erneuerbare Energie" steht eine harte Tatsache der Physik:
 
Der Mensch kann keine Energie erschaffen oder erneuern, er kann nur vorhandene Energie umwandeln, für sich nutzen und wieder freisetzen.

Als erneuerbare Energie gilt zum Beispiel die Windenergie.
 
Die Bewegung der Atmosphäre wird von der Sonneneinstrahlung erzeugt, Wind ist also eine sekundäre Form von Solarenergie. Wind ist nicht erneuerbar, aber, wenn vorhanden, umwandelbar. Die Energie des Luftstroms wird erst in Rotationsenergie und dann in elektrischen Strom gewandelt. Die Ausbeute hängt vom Zufall ab, vom Wetter.
 
Als erneuerbare Energie gilt auch die Erdwärme, die durch Heizrohre aus der Tiefe geholt und zur Raumheizung genutzt wird.
 
Gerade diese Energie ist absolut nicht erneuerbar, weil sie grundsätzlich die Abkühlung des Planeten beschleunigt. Wenn unser Planet kälter wird, kann niemand ihn wieder aufheizen. Wie ein ähnlicher, stark abgekühlter Planet aussieht, wissen wir durch die Mars-Sonden.
 
Als erneuerbare Energie gilt weiterhin das Verbrennen von Holz und anderem organischen Material, welches durch Pflanzenwuchs entsteht oder entstanden ist.
 
Diese Energie erneuern nicht wir, sondern Pflanzen, welche die Sonnenenergie in kohlenstoffhaltiges Material umwandeln. Das Wort erneuerbar ist deplatziert, denn es klingt so, als wenn der Mensch etwas erneuern könnte, was Sonne und Pflanzen erneuern. Die CO2-Bilanz wird dadurch nicht verbessert, aber kurzfristig verschlechtert. Das ist eine für die Entergiepolitik typische Ausweichtaktik.

Meinungsmacht über Fachwissen

Erneuerbare Energien sind Gegenstand der Politik und leider auch von Beschlüssen über unsere Zukunft geworden. Der Kern des Problems, dass nämlich Wirtschaft zum großen Teil auf Energieverbrauch basiert und dass Energieerzeugung die Hauptursache für Umweltprobleme ist, diese Tatsache wird durch die Beschäftigung mit erneuerbaren Energien aus Medien und Bewusstsein verdrängt.
 
Das Wort erneuerbar erweckt Illusionen von der technischen Lösbarkeit der Umweltprobleme bei Steigerung der Wirtschaftsleistung und das ist neoliberale Ideologie.
 
Die Eigenschaft erneuerbar ist kein Kriterium, um Energie aus Bodenschätzen wie Kohle, Braunkohle, Erdöl, Erdgas, Uran(!), von solcher Energie zu unterscheiden, die mit der Sonneneinstrahlung entsteht: Solarenergie, Windenergie und Energie aus Verbrennung von kurzfristig etstandenem Holz und Pflanzenöl.



Der Begriff Erneuerbare Energien hat sich durchgesetzt und das ist ein Beweis dafür, dass politische Diskussionen von Wortführern dominiert werden, die kaum Sachkenntnisse besitzen, aber Meinungsmacht, mit der sie in Regierungen, Parteien und in den Medien Interessen vertreten.
 
Warum Politiker nicht auf Wissenschaftler hören, wird hier genauer erläutert.
 
Naturwissenschaftliche Aussagen können nur durch Argumente auf gleicher Ebene widerlegt werden, nicht durch Verhandlungstaktik und juristische Kniffe, nicht durch Behauptungen von Autoritäten oder durch Mehrheitsbeschlüsse und erst recht nicht durch den Meinungstrend.

Wer Energie sagt, kommt an Physik nicht vorbei

In einem tieferen Sinn widerspricht die Bezeichnung "erneuerbar" schon der einfachen Physik. Energie ist ursprünglich kein Begriff aus Philosophie, Psychologie oder Esoterik. Wenn es um Heizung, Strom, Kraftwerke und Energieversorgung geht, geht es immer um den physikalischen Begriff von Energie. Der Begriff ist schwierig, aber klar definiert und dann gelten für Energie unbestreitbare Gesetze.

Wie Wärme fließt und sich verflüchtigt

Die wichtigste Energieform ist Wärme. Etwa dreiviertel der Energie, die der Mensch benötigt, wird für Wärme, also zum Heizen, aufgewendet. Man sollte also, um über Energie nachzudenken, zuerst die Gesetze der Wärmelehre verstehen. Solche Gesetze sind der Erste und der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik.
 
Aber bitte keine Panik, die Namen sind zwar aus historischen Gründen etwas sperrig, aber es geht hier nicht um die exakte Theorie, sondern um das praktische Verständnis, wie Wärme fließt und sich bewegt.
 
Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik wurde schon erwähnt, es ist der Erhaltungssatz der Energie. Er besagt, dass Energie nicht verschwindet und sich auch nicht erneuert, sondern nur umgewandelt werden kann und am Anfang strahlt die Sonne, von der jede auf diesem Planeten verfügbare Energie ausgeht oder ausgegangen ist, außer der Kernenergie.
 
Die Energie aus Kernspaltung hinterlässt Radioaktivität und ist ein eigenes Thema. Kernfusion dagegen erzeugt stabile Elemente. Die einfachste Fusionsreaktion ist die Verschmelzung von Wasserstoff zu Helium, ein Prozess, der auf der Sonne parmanent stattfindet, sonst wäre die Sonne längst erloschen. Die Kernfusion setzt ungeheure Mengen von Energie frei, aber auf der Sonne und ähnlichen Sternen: Millionen Grad Hitze und riesiger Druck.
 
Es gibt eine Ausnahme: Die Wasserstoffbombe, da wird die Zündung des Fusionsvorgangs durch Explosion einer integrierten Atombombe erreicht. Die Wasserstoffbombe erzeugt Energie, aber, wie jeder weiß, diese Energie entsteht unkontrolliert und dient der Zerstörung, für militärische Einsätze. Das Militär betreibt Energieverschwendung, um Menschen zu töten und Material zu zerstören.

Genaueres über kontrollierte Kernfusion
 

Wärme-Energie wird in riesigen Mengen von Menschen verbraucht. Doch was heißt hier verbraucht?
 
Lässt jemand Badewasser in die Wanne laufen und telefoniert dann eine Stunde lang, ist das Wasser kalt geworden. Jeder weiß, die Energie für die Erhitzung des Wassers ist dann verloren. Aber nach dem Erhaltungssatz der Energie muss die Wärme irgendwo hin gegangen sein. Warum kann man es nicht so anstellen, dass die Wärme über eine App in die Badewanne zurückkehrt?
 
Das ist eine gut gestellte Frage, die schwer zu beantworten ist.

Zum Überblick

Der Zweite Hauptsatz ist schwer verständlich

Die Antwort liefert der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik. Das ist eins der schwierigsten Naturgesetze überhaupt, welches nicht nur in der Wärmelehre, sondern auch für Diffusion, in der Informationstheorie und in jeder physikalischen Statistik gilt und in verschiedenen Formulierungen auftritt.
 
Im Beispiel der Badewanne sagt dieses Gesetz folgendes aus: Wärme fließt von selbst immer nur von einem wärmeren zu einem kälteren Körper und nie umgekehrt.
 
Wieso es trotzdem Wärmepumpen gibt, ist wieder etwas komplizierter. Entscheidend dabei ist, dass für das Pumpen von Wärme, aus einem Kühlschrank heraus in die wärmere Wohnung oder mittels Klimaanlage aus einem Auto in die Umwelt, Energie zusätzlich aufgewendetwerden muss. Die Wärme fließt nicht von selber aus dem Kühlschrank, sie wird "gepumpt".
Mehr über Klimaanlage und Wärmepumpe.

Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik ist eins der Naturgesetze, auf das man mit bloßem Nachdenken nie kommen würde, nur die Erfahrung zeigt uns, dass Wärme immer bestrebt ist, sich der Umgebung anzugleichen.
 
Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt außerdem aus, dass jede Wärmekraftmaschine (Dampfmaschine, Turbine, Verbrennungsmotor) nicht nur Wärme verbraucht, sondern auch immer Wärme niedrigerer Temperatur an die Umgebung abgeben muss. Das ist die sogenannte Abwärme.
 
Auch diese Behauptung widerstrebt dem menschlichen Gefühl und dem uninformierten Verstand und wird nur dadurch legitimiert, dass es Realität ist.
 
Die Abwärme von Turbinen in Kraftwerken reicht aber zum Heizen von Wohnungen, zum Duschen und Baden. Deshalb sind Heizkraftwerke so effizient, besonders im Winter, weil sie bei der Stromerzeugung die Abwärme in Heizrohre lenken und nicht in Kühltürme. Die Abwärme verteilt sich in den angeschlossenen Wohnungen und am Ende in der Atmosphäre bis in den Weltraum. Und der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik sagt:
 
Diese Energie kehrt nie zurück, sie ist keinesfalls erneuerbar.

Der Ausdruck Erneuerbare Energie widerspricht also beiden Grundgesetzen der Energiephysik und ist ein gutes Beispiel für ein ideologisches Falschwort, welches eine Tatsache verdreht. Das fällt aber ohne Physik-Kenntnisse niemandem auf und es gibt selbst Physikerinnen, denen es recht so ist.


Nicht der Mix, sondern die Menge entscheidet


Neuerdings taucht in der Debatte ein anderer Begriff auf, der geradezu süffig klingt: Der Energie-Mix. Journalisten mögen ihn besonders gerne. Der Energie-Mix schmeckt nach Sonne und energiereichen Früchten und rinnt heiß durch die Kehle, im Abgang wie Jamaica-Rum.

An dieser Stelle sind wir genau am Gegenpol der sachlichen Energiedebatte: Konsum und Genuss. Der Energie-Mix ist von allen Energie-Konzepten am leichtesten konsumierbar.

Einschränkung als reale Möglichkeit

Die einfachste, sicherste und kostengünstigste Maßnahme gegen all die Schäden, die durch Energieerzeugung entstehen, ist Einschränkung des Energieverbrauchs.
 
Also weniger Geschwindigkeit, weniger oft, weniger schnell und weniger bequem Reisen, Fliegen oder Autofahren. Überall da reduzieren, wo Energie im Spiel ist und worauf man verzichten kann, weil es das vor 200 Jahren überhaupt noch nicht gegeben hat. Zum Beispiel die Beleuchtung von Hunden in der Abenddämmerung oder entsprechende Jogging-Mützen und auch das Wegblasen von Herbstlaub durch Handblasegeräte mit Benzinmotor.
 
Diese lächerlichen Beispiele sollen zeigen, dass jeder etwas gegen Energieverschwendung tun kann, indem er seinen eigenen Energieverbrauch einschränkt.

Jeder, der Energie verschwendet, leistet einen Beitrag dazu, dass der Planet weiter erwärmt wird.

Schülerproteste und keine Steuer auf Kerosin

Eine riesige Einsparmöglichkeit existiert bei Flugreisen. Es ist kein Zufall, dass gerade Politiker, denen von den protestierenden Schülern vorgeworfen wird, zwanzig Jahre lang nur geredet und nichts unternommen zu haben, dass Politiker fast ausnahmslos zu den Vielfliegern gehören. Sie haben das Privileg, dass alle Flugkosten vom Staat übrenommen werden.
 
Spitzenpolitikerinnen buchen Flüge mit Sondermaschinen und vergeuden viele, viele Tonnen Kerosin, um sich auf anderen Erdteilen mit anderen Spitzenpolitikern fotografieren zu lassen. Und alle halbwegs gut verdienenden Bürger machen es ihnen nach. Dagegen wird nicht das geringste unternommen, es wird nicht einmal diskutiert, weil in jeder Talk-Show die Vielflieger in der Überzahl sind.
 
Der erste Schritt dagegen wäre eine Steuer auf Kerosin. Da heißt es gleich: Ja, wenn wir das hier machen, dann tanken die Flieger in einem anderen Land. Das ist richtig, doch daraus zu schließen, es sei besser, es nicht zu machen, das ist falsch. So argumentieren die Passivisten.
 
Die weltweit protestierenden Schüler sollten eine globale Steuer auf Kerosin fordern in allen Ländern, wo Kinder leben. Diese Steuer darf nicht knapp sein. Am besten gleich 500 bis 1000 Euro pro Tonne. Mit dem Geld könnte man den Etat der Uno finanzieren.
 
Was soll die Klima-Diplomatie auf Klimagipfeln? Solange keine Steuer auf Kerosin in gravierender Höhe beschlossen wird, ist die Klimadebatte auf Klimagipfeln nur heiße Luft.

Im privaten Bereich Energie einsparen

Sehr viel Energie lässt sich einsparen, wenn man nicht darauf besteht, dass in Haus oder Wohnung, auch im Winter, immer alle Räume auf Wohlfühl-Temperatur geheizt sind, sondern nur der aktuelle Aufenthaltsraum. Dass man also die Türen schließt und Heizkörper reguliert. Sehr itelligent ist es außerdem, wenn man Gefrierschränke in einen von sich aus kühlen Raum stellt.

Jede konkrete Maßnahme, die vorgeschlagen wird, Energie zu sparen, lässt sich leicht mit dem Argument abbügeln: Im globalen Maßstab bringt das nur 5% oder 0,1% oder fast gar nichts. Diese Argumentation ist eine falsche Antwort auf die Frage:
Wie lösen wir ein Problem, das alle angeht?

Was bedeutet überhaupt einsparen?

Jedes Kind weiß, wenn es sparen will, kann es nur in kleinen Mengen sparen. Es kann statt zwei Eiskugeln eine Kugel Eis essen, es hat dann 50% am Eis eingespart und so betrachtet war das eine erfolgreiche Sparmaßnehme. Dabei wurde nicht nur 50% Eis, sondern auch 50% Geld gespart. Es macht keinen Sinn, das persönlich Eingesparte in Relation zu dem zu setzen, was alle global verschwenden.
 
Für uns hier ist übrigens nicht das Ziel, Geld zu sparen. Geld kann man ruhig verschwenden. Geldverschwendung ohne Verschwendung von Energie und Ressourcen ist cool. Wir leben im globalen Geldüberfluss.
 
Energie sparen ist besser als Geld sparen.
 
Auch beim Tempo-Limit auf Autobahnen. Wenn wir die Reduzierung in Relation zur globalen Ölproduktion setzen, kann die Einsparmöglichkeit als indiskutabel hingestellt werden. Wenn wir aber ein Fahrzeug bei Tempo 120 km/h mit dem gleichen Auto bei 200 km/h vergleichen, ist die Einsparmöglichkeit beachtlich. Und nur darauf kommt es an, wie bei jeder Sparmaßnahme. Wir müssen das Eingesparte mit dem vergleichen, was im gleichen Fall verschwendet wird. Für den Rest sind andere Verbraucher in anderen Situationen zuständig.
 
Sparen und reduzieren funktioniert immer mit kleinen Einschränkungen in ganz konkreten Situationen. Deshalb funktioniert es nicht im Kopf von Leuten, die großspurig, global oder global-strategisch denken, also es funktioniert nicht im Kopf von Politikerinnen und Politikern, Strategen und Militärs.
 
Falsches Denken kommt aus falschen Köpfen.
(Mehr harte Sprüche)

Einsparen widerspricht dem Postulat nach Wirtschaftswachstum

Wenn man es ernsthaft betreiben würde, ließe sich durch intelligente Sparmaßnahmen (Maßnahmen ohne technischen und finanziellen Aufwand) 30% bis 50% aller Energie einsparen. Das sagen Physiker und Ingenieure. Dazu wäre nicht viel mehr erforderlich als die Aufgabe von ein wenig Bequemlichkeit. Leider wird dieses Ziel nirgendwo ernsthaft angepeilt und nicht einmal diskutiert. Es widerspricht dem Wirtschaftssystem, das immer noch ausschließlich auf Steigerung und Maximierung aller Schlüsselwerte einschließlich des Konsums hinaus läuft.

Die größte Energieverschwendung ist Krieg, samt seiner Vorbereitung, Rüstung, Flugübungen, Panzer- und Truppenbewegungen, Manöver. Die Einsparungen bei Kriegsvorbereitungen könnten die Energieverschwendung, die durch den Massentourismus entsteht, locker kompensieren.
 
Das wäre doch ein sehr wohlschmeckender Energiespar-Mix. Weniger Rüstung, mehr Urlaub. Dieser Mix schmeckt nach Waldbeeren und Quellwasser, im Abgang ein wenig wie Hambacher Forst.


  
Das folgende Statement ist ein Zitat von der Webseite
www.energiechance.de.
Mit heutiger Technik könnte das Leben bei beispielsweise einem Viertel des Energie- und Ressourcenverbrauchs eine wahre Freude sein.
 
Dann, nur dann könnten regenerative Energien rasch eine vollkommene Unabhängigkeit von fossilen Energeien und Kernkraft ermöglichen.

Sonnenenergie, die Energie der Zukunft

Nach dem Energie-Einsparen ist Solarenergie die zweitbeste alternative Energieform und für alle, die partout keine Einschränkungen des Konsums und der wirtschaftlichen Freiheit wollen, sogar die allerbeste Energieform für die Zukunft. Auch Solarenergie ist nicht erneuerbar, weil sie sowieso jeden Tag zu uns kommt, bis in alle Ewigkeit.
 
Nur Kosmologen werden dieser These widersprechen. Sie dürfen es, weil die Zukunft viel kürzer ist, als jene denken.

Die Sonnenenergie kann auf zwei verschiedenen Wegen genutzt werden. Thermisch, durch direktes Erhitzen einer Flüssigkeit und elektrisch mit Solarzellen.
 
Durch den photoelektrischen Effekt werden Sonnenstrahlen direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Dazu dienen Solarzellen. Diese verwandeln 20% bis 25% der eingestrahlten Sonnenenergie in Strom. Da es sich um Gleichstrom handelt, ist die Einspeisung etwas kompliziert.

Zur Einspeisung und Vergütung erreichte uns die
Zuschrift eines Insiders auf der feedback-Seite.

Hallo, Frau Sonne, mein Akku streikt!

Schwierig ist es mit der Speicherung. Grundsätzlich ist die Speicherung von elektrischer Energie aufwändig und teuer. Die Herstellung von Akkumulatoren benötigt Materialien, die selten und/oder schwer zu beschaffen sind. Die Fabrikation von Akkumulatoren und Batterien belastet außerdem die Umwelt, sie wird deshalb in Staaten ausgelagert, die dann beschuldigt werden können, kein Umweltbewusstsein zu entwickeln.

Beim Konsum wird der Aufwand für Akkus von den meisten Käufern unterschätzt, Bequemlichkeit ist entscheidend. Große Akkus haben sehr hohes Gewicht und sind ein Problem für die Elektromobilität.
 
Die vernünftige Lösung sind leichte Elektroflitzer mit zwei oder vier Rädern, deren Geschwindigkeit nicht über innerstädtische Möglichkeiten hinaus geht. Die Automobilindustrie vertritt selbstverständlich Komfortlösungen der gehobenen Preisklasse, welche ein aufwändiges Netzt an Ladestellen erfordern.

Die thermische Nutzung der Sonnenenergie ist einfacher als die elektrische. Zunächst ist der Wirkungsgrad mehr als doppelt so hoch. Es können 50% bis 65% der Strahlungsenergie eingefangen werden, man braucht also weniger Fläche. Diese thermische Energie ist nur zur Heizung und für Warmwasser zu gebrauchen, was aber im normalen Haushalt die haupsächliche Verwendung von Energie ist. Die Speicherung von Wärme ist unproblematisch, sie geschieht in gut isolierten Wassertanks. Je größer die Behälter, desto länger können Zeiten ohne Sonne überbrückt werden.
 
Warum die thermische Nutzung der Sonnenstrahlung so wenig verbreitet ist, liegt wohl daran, dass sie technisch und physikalisch so einfach ist und für den internetaffinen Eigenheimbesitzer weniger prestigeträchtig. Es ist schicker Solarzellen auf dem Dach zu haben als Wärmekollektoren, auch wenn die Solarthermie mehr Nutzen bringt.

Das Zauberwort heißt: Wasserstoff

Für die Speicherung von Solarstrom gibt es allerdings eine wissenschaftlich einfache Lösung: Durch Elektrolyse wird Wasserstoff aus Wasser erzeugt. Wasserstoff ist brennbar, in Verbindung mit Sauerstoff sogar explosiv, und hat keine Verbrennungsrückstände außer Wasser. Wasserstoff kann Verbrennungsmotoren betreiben und lässt sich durch Brennstoffzellen wieder in elektrischen Strom umwandeln. Die Speicherung geschieht durch Kompression des Gases in entsprechende Behälter (Gasflaschen). Wenn auch diese Kompression durch Solarstrom erfolgt, ist die Umweltbelastung minimal.
Ein konkreter Vorschlag: Solarkraftwerke auf der Insel Kreta. Im Sommer 2021 durch einen Aufenthalt dort inspiriert. Mit Fotos von der Landschaft, auf die 300 Tage im Jahr die Sonne scheint. Mittelmeer und Kreta im Mittelpunkt der Energie Klick!

Eine Zukunftsvision für die großindustrielle Nutzung von Solarenergie sind Solarparks im Wüstengürtel, möglichst nahe am Meer. Dort wird Solarstrom zur Erzeugung von Wasserstoff genutzt, der dann weiter transportiert oder verarbeitet wird. Elektrischer Strom steht quasi in beliebigen Mengen ohne direkte Belastung der Umwelt zur Verfügung und lässt sich auch zur Entsalzung von Meerwasser einsetzen. Das kann für Plantagen genutzt werden. Durch zusätzlichen Pflanzenwuchs wird CO2 in der Atmosphäre reduziert.
 
Es gibt auch Verfahren, aus dem CO2 der Luft und Wasserstoff mit Hilfe von elektrischer Energie flüssige Kraftstoffe zu synthetisieren, die völlig sauber verbrennen und der Umwelt nicht mehr CO2 hinzufügen, als man vorher entnommen hat. Bei all diesen Projekten ist sehr auf die Nebeneffekte zu achten: Bau der Maschinen, Gewinnung der Materialien, deren Verfügbarkeit und Energiebilanz.

Solarenergie ist die Energie der greifbaren Zukunft, auch in Ländern wo die Sonne nur zu 50% scheint. Jede Investition in thermische Solaranlagen oder Elektrovoltaik, zur Umwandlung von Solarenergie in Gebrauchsenergie, ist voll gerechtfertigt. Egal, ob sie nach heutiger Definition wirtschaftlich ist oder nicht.
 
Dagegen verblasst alles andere, was sonst noch auf Sonnenschein basiert: Biodiesel aus Mais und Soja, Windräder, Heizen mit Holzschnitzeln, also der ganze ökologische Energie-Mix schmeckt in der Sonne etwas abgestanden.
 
Im Energie-Getränke-Mix-Vergleich ist der Solar-Cocktail fast wie klares Wasser. Und ohne Wasser gibt es überhaupt nichts zum Trinken. Im Abgang wirkt der Solar-Mix wie das ewige Leben, also auch ein wenig langweilig. Doch daran müssen wir uns sowieso gewöhnen. 
Zum Überblick

Gleich im Anschluss
Genaueres über kontrollierte Kernfusion 

  Rob Kenius, 19.02.2019
  Ergänzungen am 14.05.2019
  Letzte Bearbeitung mit Kürzungen 29.04.2021

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  30.04.2021

Im Jahr 1972, also vor rund 50 Jahren, wurde mir zum ersten mal bewusst, dass sich das Klima in Deutschland verändert. Es war wärmer geworden. Ich hatte gerade mein Physikstudium mit dem Diplom beendet, wollte aber nicht Physiker werden, sondern Journalist. Die Idee war, Erkenntnisse aus der Physik einem breiten Publikum zugänglich zu machen.
 
Im Sommer 1970 war ich unterwegs in Europa gewesen: Auf dem Festival Isle of Wight, dann durch Skandinavien getrampt, bis Stockholm und auf die Insel Bornholm, die zu Dänemark gehört. Mit einem alten VW fuhr ich dann von Aachen nach Barcelona und von dort mit dem Schiff nach Ibiza und Formentera. Alles in einem Sommer. Ein instinktives Gespür für Wetter und Klima in Europa war das Ergebnis.

Umweltbewusstsein

Lange vor der Gründung der Grünen Partei kam ich so zu der Erkenntnis, dass die Entwicklung der Wirtschaft so nicht weitergehen durfte. Und weil der Umweltschaden sich in einer Erwärmung bemerkbar machte, sah ich den hohen Energieverbrauch als die Hauptursache an. Das war naiv gedacht, aber es war richtig und in der Ölkrise 1973 wurde die Energie offiziell knapp. Überall wurde der Verbrauch von Erdöl bewusst und gezielt gedrosselt. Autofreie Sonntage, Radfahrer und Fußgänger auf der Autobahn.

Der Gedanke, ganz allgemein den Energieverbrauch dauerhaft zu reduzieren, war naheliegend.
 
Konsequent konnte man das damals nur im privaten Bereich bei zahlreichen Entscheidungen durchsetzen, ohne missionarisch oder fanatisch zu werden. Politik interessierte sich nicht für solche Ideen und ich interessierte mich kaum für Politik, wie andere Normalos, im Gegenteil ich sah die Politik distanziert, fand vieles abstoßend, besonders die 16-jährige Kanzlerschaft von Helmut Kohl. Auch die Entwicklung der grünen Partei gefiel mir nach ihrer Gründung nicht besonders, mit ihrem Streit zwischen Realos und Fundis. Was ist fundamentaler als die Realität?

Der Mensch als Problem

Sobald man erkannt hat, dass Menschen der Umwelt auf dem gesamten Planeten Schaden zufügen, wird klar, dass dies von zwei Faktoren verstärkt wird: Der eine Faktor ist der aufwändige Lebensstil, verkörpert durch den Amarican way, dem man sich bei uns sehr weit angeglichen hat. Der andere Faktor ist die Zahl der Menschen, die sich besonders in den armen Ländern schnell vermehren. Beides wirkt in die gleiche Richtung: Menschen werden durch ihren Lebensstil und ihre Zahl eine Bedrohung für den Lebensraum.
 
Die größte Bedrohung entsteht, wenn beides kombiniert wird. Wenn alle Menschen so leben würden wie wir, brauchten wir als Quelle der Ressourcen und für den Abfall drei Planeten wie die Erde. Wenn man sich also fragt, was können wir hier tun, muss man zum Ergebnis kommen: Verbrauch, Energie und Aufwand drosseln.
 
Dieser Entscheidung, persönlich zurück zu stecken und dies möglichst vielen Menschen unserer Kultur schmackhaft zu machen, stehen Medien und Darstellung von Politik deutlich entgegen. Bei der Präsentation von Personen im Film, in der Popmusik, in Politik und in allen Medien wird das Super-Ego favorisiert, das von den sogenannten Stars verkörpert wird.

Das Super-Ego, ob Frau, ob Mann, ob Sportler oder Schauspielerin, Politiker oder Sängerin, überall wird es medial übersteigert. Und es kommt gut an. Wäre die Erde voll besetzt mit solchen Figuren, brauchten wir nicht drei, sondern zehn Planeten. Ganz besonders krass ist der Lebensstil an der absoluten Spitze: Privatjets, Yachten, eigene Inseln, ständig unterwegs, Bodyguards, Visagistinnen, Image-Berater, Konferenzen, geplante Mondreisen.

Warum schmeißen wir
den Planeten
nicht einfach weg?
Und kaufen uns einen neuen?
 
Geld ist doch genug da!?!?!?

Und das Verrückte ist, diese Menschen werden uns nicht als abschreckend präsentiert, sondern als die Gewinner. Die Konsequenz ist: Um sich nicht als Verlierer zu fühlen und um einen rational vertretbaren Lebensstil im zur Verfügung stehenden Lebensraum zu verwirklichen, muss man sich dem Personenkult in Medien, Wirtschaft und Politik entziehen.

Im Rückzugsgebiet Kräfte sammeln

50% der Möglichkeiten, den Energieverbrauch und den Verbrauch von Ressourcen des Planeten zu drosseln, liegen im privaten Bereich. Sie sind viel umfangreicher, als es in Medien und Politik dargestellt wird. Wir brauchen nicht unbedingt Vorschriften für Glühlampen und Styropor-Belag an Hauswänden, sondern wir brauchen ein minimalistisches Denken, das Energie, Verschwendung, Müll und den Egoismus gegenüber Tieren, Pflanzen und der Umwelt erkennt und konsequent das parasitäre Verhalten reduziert.
 
Jeder einzelne und erst recht jede Familie kann den privaten Energieverbrauch halbieren. Ein bescheidenes Auto fahren und es öfter stehen lassen. Selbstauferlegte Höchstgeschwindigkeit. Klimaanlage im Auto, falls vorhanden, abschalten. Öffentliche Verkehrsmittel nutzen. Mit Fahrrädern fahren, besonders zum Einkaufen. Das drosselt auch den Konsum. Weniger kaufen, nichts wegwerfen. Keine Kurzflüge, kaum Flugreisen. Kleidung lange tragen. Es gibt Möglichkeiten, unbeliebte Klamotten weiter zu reichen. Geldverlust spielt dabei keine Rolle.

Schwierig ist es, das Rauchen, Fleischessen und Alkohol zu reduzieren. Aber das Gefühl von Gesundheit, das sich dann einstellt, belohnt jede Entscheidung in diese Richtung. Die Gegenpropaganda und die Häme der Mainstreamer sind nicht zu unterschätzen. Dazu kann ich jedem nur raten, wegen der zu erwartenden Reaktionen, das minimalistische Verhalten nicht nach außen zu zeigen und nicht an die große Glocke zu hängen.
 
Zur materiellen Bescheidenheit gehört auch, dass man sie nicht zur Schau stellt. Protzerei dagegen stellt man zur Schau: SUV oder Motorrad fahren, Urlaubsreisen nach Bali mit Fotobelegen, Schlemmerverhalten, das man einem gleich ansieht, Grillfeste. Lautes Reden mit Hunden oder den eigenen Kindern in der Öffentlichkeit. Bierflaschen in der Straßenbahn.
 
Im eigenen Haus oder in der Wohnung ist vieles einfacher. Dort kann man durch geschicktes Regeln der Temperatur Heizung sparen und dabei gesunder atmen. In der Küche lässt sich Strom oder Gas drosseln. Es muss nicht immer Geld gespart werden. Massives Geschirr, das die Wärme gut leitet, und die besten Dampfkochtöpfe sind teuer.

Auf dem beliebtesten Umweg zum Ziel

In der Politik zeichnete sich schon früh ein Ausweichmanöver nach dem anderen ab, auch in der Grünen Partei. Nie wurde die Forderung, Energie einzusparen ins Zentrum gestellt. Statt dessen Verlagerungen. Statt Verbrennungsmotor ein E-Auto, aber Tesla: Superschnell, superschwer und superteuer. Es gibt tausende Beispiele in dieser Richtung. Nur nicht irgendetwas reduzieren!
 
Dagegen ist die Automobilindustrie, die Gewerkschaften sind dagegen, die Energiewirtschaft. Dagegen sind alle, die nur Geld verdienen wollen, am meisten alle Lobbyisten. Anders ist nicht zu erklären, dass 50 Jahre lang fast nur geredet wurde.

Hoffentlich bewegt sich jetzt endlich etwas. Wer sich seit 50 Jahren damit befasst hat, wird ungeduldig. Langsam scheint die Mehrheit sich zu bewegen. Doch auch die Mehrheit muss sich erst einmal durchsetzen gegen die Polit-Stars, gegen die Parteien mit ihren Strukturen, die mehr als 150 Jahre alt sind, gegen die Lobby weltweit und gegen die überprivilegierten Repräsentanten unserer Demokratie. 

Zum Überblick

Genaueres über kontrollierte Kernfusion

Die Bedingungen für Kernfusion sind Temperatur von Millionen Grad und sehr hoher Druck. Der Zustand, in dem die Materie sich dann befindet heißt Plasma.
 
Das einzige Plasma, das der normale Mensch kennt, ist die sichtbare Flamme bei einer Verbrennung. Die Flamme ist ein Plasma niedriger Temperatur, bei normalem atmosphärischen Druck, sie entzündet alles, was brennbar ist. Bei Millionen Grad aber ist jeder Stoff "brennbar", sogar Asbest. Das heißt genauer, Moleküle und Atome zerfallen in freie Elektronen und Ionen. Dadurch ist es nicht möglich, dieses Plasma mechanisch durch Wände oder Behälter einzugrenzen, geschweige denn, höheren Druck aufzubauen; denn alles schmilzt dahin und verdampft.
 
Die einzige Möglichkeit, ein Hochtemperaturplasma einzugrenzen, sind elektromagnetische Felder, weil das Plasma durch die Trennung von Ionen und Elektronen leitfähig ist und sich magnetisch komprimieren lässt. Es gibt Konstruktionen von Feldspulen, die ein Plasma einfangen und eine Zeit lang eingrenzen. Das reicht aber noch lange nicht für eine kontrollierte Kernfusion von der Dimension, dass damit mehr Energie erzeugt wird, als man hinein steckt.
 
Wenn die Intensität der Felder immer weiter gesteigert wird, beginnen Spulen zu schmelzen, außerdem ist so viel elektrische Energie nötig, dass an einen Energie-Gewinn nicht zu denken ist. Für dieses Problem gibt es theoretisch eine Lösung: die Supra-Leitfähigkeit.
 
Bestimmte Metalle haben die Eigenschaft, dass ihre Leitfähigkeit gegen unendlich geht, wenn man die Anordnung bis in die Nähe des absoluten Nullpunkts abkühlt. Anders herum ausgedrückt: Der elektrische Widerstand geht gegen Null bei null Grad Kelvin (-273 Grad Celsius) und damit verschwindet die Wärmeentwicklung durch den elektrischen Strom.
 
Man müsste also eine Anordnung von Spulen bis in die Nähe des absoluten Nullpunkts abkühlen, die dann elektrische Felder ohne Wärme-Entwicklung erzeugen. Diese Felder sollen ein Plasma von Millionen Grad einschließen und mit dem erforderlichen Druck die Kernfusion auslösen. Das Ganze darf räumlich nicht weit voneinander entfernt sein, denn solche Felder reichen nicht weit. Also hier auf der einen Seite haben wir Spulen am absoluten Nullpunkt der Temperatur und einen Meter weiter eine Temperatur wie auf der Sonne: Millionen Grad.
 
Wer eine solche Anordnung für möglich hält und glaubt, dass sie nicht Energie schluckt, sondern produziert und dass sie stabil betrieben werden kann, der bewegt sich in seinen Gedanken außerhalb der Realität. Den absoluten Nullpunkt und Millionen Grad, beides gibt es auf der Erde an sich nicht. Sie in einer einzigen Anordnung wie in einem Verbrennungsmotor zusammenzufügen, ist Illusion.
 
Auch aus diesem Dilemma hat man wieder nach einem Ausweg gesucht und stieß auf die Lasertechnik. Mit fokussierten Laserstrahlen kann man nicht nur in unmittelbarer Nähe der Laser, sondern an einer weiter entfernten Stelle Fusionstemperatur erzeugen. Aber Laser können den Reaktionsbereich nicht eingrenzen, weil es kohärente Strahlen sind und keine steuerbaren Felder. Die Reaktion wird ausgelöst, aber wie will man sie steuern, so dass damit gewinnbringend Prozesswärme hergestellt wird?
 
Es besteht keine Chance, dass es da noch etwas zu entdecken gibt. Die fundamentalen Gesetze, die zur Anwendung kommen, sind längst bekannt. Nach ihnen funktioniert das Universum. Es gibt keine Möglichkeit, die Kernfusion von der Sonne auf die Erde zu holen. Viel sinnvoller ist es, Sonnenstrahlen zu nutzen, die sowieso zu uns kommen. Die Zukunft der Energiewirtschaft ist solar, nicht nuklear. 
Rob Kenius, 15.05.2019

Einen Überblick über verschiedene Essays mit kurzer Inhaltsangabe findet ihr mit einem Klick auf dieses Textfeld.