Glossar mit gängigen Begriffen aus dem ENTREE100 Umfeld

Abwärme

Abwärme ist ganz normale Wärme. Nur wird diese nicht extra zum Heizen erzeugt, sondern entsteht vielmehr zwangsläufig z. B. während eines Produktionsprozesses bei dem viele Maschinen laufen. Durch die Arbeit dieser Maschinen entsteht Wärme, die an die Umgebungsluft abgegeben und dabei abgekühlt wird, damit die Maschinen nicht überhitzen. Hindert man diese Wärme jedoch daran sich einfach an der Umgebungsluft abzukühlen, indem man die Wärme z.B. an Wasser überträgt, kann damit ein Wohn- oder Geschäftsraum beheizt werden.

Autarkie

Die Autarkie beschreibt eine Situation in der jemand oder etwas allein und ganz ohne Hilfe von außen zurechtkommt oder funktioniert. Sie kann für einen einzelnen Bereich oder ein ganzes System gelten. So kann man bspw. durch eine eigene Stromerzeugungsanlage auf dem Hausdach so viel Strom erzeugen und selbst nutzen, dass keinerlei Strom vom Stromanbieter bezogen werden muss. Wenn man sich dann auch noch mit viel Obst und Gemüse aus seinem Garten versorgt, eigenes Holz zum Befeuern des Kamins und einen eigenen Brunnen zur Versorgung mit ausreichend Wasser hat, dann ist fast das ganze System "Haus" durch einen sehr hohen Grad an Selbstversorgung unabhängig von der Versorgung eines Dritten. Ist jedoch bspw. die Stromerzeugung auf dem Hausdach nicht groß genug, sodass man noch Strom aus dem Netz bezieht, ist man nicht autark.

Brennwert

Der Brennwert ist eine Angabe, die sich auf die Leistungsfähigkeit einer Heizungsanlage bezieht, in der ein Rohstoff wie Erdas, Öl, Holz o.ä. eingesetzt wird. Der Brennwert, der aus diesen Rohstoffen herausgeholt werden soll, kann aber nur erreicht werden, wenn die Heizungsanlage dazu auch technisch in der Lage. Es braucht also eine sehr effiziente Heizung, die bei der Verbrennung noch etwas mehr Energie aus einem Brennstoff herausholt. Dies wird möglich, in dem die Heizung auch aus den Abgasen noch Wärme gewinnt und die Abgabe damit deutlich abkühlt. Die Heizungsanlagen nennt man dann Brennwertthermen oder -heizungen. Dadurch wird eine sehr effiziente Nutzung der Brennstoffe ermöglicht und holt aus diesen noch mehr Wärmeenergie zum Heizen heraus, als Anlagen ohne Brennwerttechnik (sogenannte Heizwertthermen).

Die Angabe des Brennwerts erfolgt in kWh und ist am Beispiel Erdgas um den Faktor 1,11 höher als der Heizwert. Es kann also 11% mehr Wärme gewonnen werden.

CCU / CCS

Der während einer Verbrennung natürlicherweise entstehende Kohlenstoffdioxid (CO2) kann entweder in die Umwelt abgegeben werden, wo es in zu großen Mengen für das Klima schädlich ist. Um diese schädliche Wirkung zu reduzieren kann vor der Abgabe in die Umwelt das CO2 (=englisch carbon) aufgefangen (=engl. capture) und gespeichert (=engl. storage; zusammen CCS) werden. Bei einer Speicherung kann es dann dauerhaft (z. B. in bestimmten Gesteinen oder auch ausgeförderten unterirdischen Erdöl- oder Erdgasvorkommen) eingelagert und nicht wieder freigesetzt werden. Das CO2 kann aber auch nur vorübergehend gespeichert werden, um es dann für weitere Anwendungen zu nutzen (=engl. utilisation; zusammen dann CCU). Dieses CO2 kann dann z. B. bei der Produktion von sogenannten künstlich Kraftstoffen (engl. synthetic Fuels) genutzt werden. CCS (Auffangen und Speichern von CO2) wird bereits im großen Maßstab betrieben und ist damit keine ganz neue Technik mehr.

CO2-Fußabdruck

Der CO2-Fußabdruck ist ein Begriff, der deutlich machen soll, dass jeder Mensch mit seinem Handeln Spuren in der Umwelt hinterlässt, die für eine lange Zeit verbleiben. Der CO2-Fußabdruck fasst dabei alle Mengen an CO2-Emissionen zusammen.
Hierin wird beispielsweise das CO2 durch das Fahren mit einem Auto mit Verbrennermotor oder das Nutzen von Strom aus fossilen Energiequellen, eingerechnet. Auch das Reisen oder die Herkunft von Lebensmitteln, Kleidung und Geräten etc. kann darin aufgenommen werden. Denn Produkte, die in anderen Regionen oder Ländern hergestellt wurden, verursachen auf ihren sehr langen Transportwegen (per Schiff, Flugzeug, LKW etc.) einen hohen Ausstoß an Kohlenstoffdioxid. Damit kann der CO2-Fußabdruck für einzelne Produkte ermittelt und einem persönlichen CO2-Fußabdruck hinzugerechnet werde.

Defossilisierung

Die Defossilisierung ist eng mit der Dekarbonisierung zu sehen. Wo sich die Dekarbonisierung auf ein allgemeines Reduzieren von Kohlenstoff(dioxid)ausstößen fokussiert, setzt die Defossilisierung sogar noch etwas "früher" an. Sie beschreibt kurz, dass fossile Rohstoffe wie Erdöl, Gas und Kohle gar nicht erst bei Produktion u. Ä. eingesetzt werden. Durch die Verbrennung dieser Stoffe werden große Mengen an klimaschädlichem Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Durch eine Vermeidung des Einsatzes als Brennstoff, wird auch der Ausstoß (Emissionen) des Kohlenstoffdioxids vermieden.

Dekarbonisierung

In dem Begriff Dekarbonisierung steht der Wortteil Karbon für Kohlenstoff oder auch Kohlenstoffdioxid. Durch die Vorsilbe "De-" wird deutlich gemacht, dass dieser Kohlestoff, einfach gesagt, "weg" oder "entfernt" werden soll. Zusammen wird damit also gesagt, dass Kohlenstoff z. B. aus einem Produktionsprozess entfernt werden soll. Damit ist dann kein Ausstoß in die Umwelt mehr erfolgen. Dieses CO2 entsteht, sobald ein kohlenstoffhaltiger Treibstoff wie Öl oder Erdgas verbrannt wird. Diese Dekarbonisierung gelingt z. B. durch den Ersatz der bisherigen Treibstoffe durch kohlenstofffreie Stoffe, wie Wasserstoff. Auch das Abfangen des Kohlenstoffs bevor es in die Umwelt gelangt (durch CCU oder CCS), ist eine Möglichkeit der Dekarbonisierung.

e-Fuels/ Syn. Fuels

Das Kürzel "e-" steht in diesem Zusammenhang für "erneuerbar". Das Kürzel "syn." (ausgeschrieben englisch synthetic) für "künstlich". In Bezug auf Fuels (=engl. für Brenn- oder Kraftstoffe), möchte man deutlich machen, dass diese Stoffe, mit Hilfe erneuerbarer Energien künstlich hergestellt wurden. Die künstlichen Brennstoffe gehen damit also nicht auf einen fossilen Ursprung tief unter der Erde zurück. Damit diese künstlich hergestellten Kraftstoffe genauso viel Energie enthalten, braucht es die gleichen Grundzutaten wie die fossilen Kraftstoffe: also Kohlenstoff und Wasserstoff. Mit passenden Verfahren und Strom für deren Betrieb (natürlich im besten Fall aus erneuerbaren Energien) wird aus diesen Grundkomponenten (und ein paar weiteren Zutaten) schließlich ein künstlich hergestellter Kraftstoff, ein syntheticFuel. Dieser kann dann z. B. in Autos, in Schiffen oder Flugzeugen genutzt. und die energieaufwändige Förderung und Weiterverarbeitung von fossilen Rohstoffen reduziert werden.

Elektrolyse

Die Elektrolyse beschreibt mit den zwei Wortteilen „Elektro-“ und „-lyse“, dass "elektrisch" die "Auflösung" eines Stoffes stattfindet. Hierbei erfolgt eine Auslösung in die ursprünglichen Bestandteile. Dabei hilft elektrischen Stromganz entscheidend. Im Fall einer Wasserelektrolyse wird Wasser in seine Bausteine Wasserstoff und Sauerstoff aufgelöst. Es braucht dafür den Strom, da dieser "stark" genug ist, die Bänder zwischen dem Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen. Nach dieser Trennung werden beide Stoffe aufgefangen und separat weiterverwendet.

Emissionen

Emissionen gehen häufig, vom Menschen aus und werden an die Umwelt abgegeben. Gemeint sind damit oft Stoffe, wie beispielsweise Abgase von Fahrzeugen oder Produktionsbetrieben. Die Quelle der Emissionen kann aber auch natürlichen Ursprungs sein, wie es z. B. bei einem Vulkanausbruch der Fall ist. Hier werden ebenfalls Stoffe, wie Ruß und Asche in die Umwelt abgegeben. Genau diese Wirkrichtung auf die Umwelt ist charakteristisch für Emissionen.

Dagegen wirken Immissionen auf Menschen ein.

Energiewende

Die Energiewende beschreibt einen Veränderungsprozess. Bei diesem wird sowohl die Gewinnung als auch die Nutzung von Energie, die bislang mit Hilfe von fossilen Energiequellen stattfindet, auf etwas Neues umgestellt. Im Zuge dieses Veränderungsprozesses wird zunehmend auf diese herkömmlichen, fossilen Energiequellen verzichtet. Stattdessen setzt man immer mehr auf sich selbst wieder erneuernde (=regenerative) Quellen. Dazu zählen beispielsweise die Sonnen- und Windenergie aber auch Biomasse in Form von Holz. Da fossile Energieträger wie Erdöl und Erdgas zum einen endlich sind und zum anderen bei ihrer Verbrennung Kohlenstoffdioxid (CO2) in die Umwelt freisetzen, welches der Umwelt im großen Maße schadet, möchte man diese durch regernative und umweltfreundlichere Quellen ersetzen. Das ermöglicht es beispielsweise Strom umweltfreundlich zu erzeugen und in verschiedenen Bereichen einzusetzen.

Heizwert

Der Heizwert ist eine Angabe über einen Stoff, der zeigt, wie viel Energie im Falle einer einfachen Verbrennung daraus gewonnen werden kann. Diese Energie wird durch die Verbrennung z.B. in Heizwertthermen in Form von Wärme direkt freigesetzt und kann zum Beheizen von Räumen oder Erwärmen von Wasser genutzt werden. Dieser Wert ist bei Brennstoff, wie Holz, Erdgas, Kohle oder Öl etc. zu finden. Dieser Wert wird in der Regel in kWh (Kilowattstunden) angegeben und ist etwas geringer als der Brennwert.

Immissionen

Immissionen können z. B. in Form von Schall oder Strahlung auftreten. Sie werden von einem Ort ausgesendet und wirken dann auf den Menschen ein. Diese Wirkung kann auf menschliches Zutun selbst zurückzuführen sein, muss es aber nicht zwangsläufig. Zu den Immissionen zählen beispielsweise Licht – oder Schallimmissionen. Die Wirkung auf den Menschen ist also besonders charakteristisch für Immissionen. Dagegen wirken die Emissionen auf die Umwelt ein.

Innovation

Eine Innovation kann eine neue Idee, eine neue Entwicklung oder Erfindung besonders hervorheben, wenn diese erstmalig und absolut neuartig ist. Sie kann bei Produkten, Dienstleistungen, Prozessen oder auch Kultur und Gesellschaft vorkommen. Einer Innovation geht oft Forschung und Entwicklung (kurz „F&E“) voraus, muss es aber nicht immer. Auch eine neuartige Kombination von bereits Bekanntem kann eine Innovation hervorbringen.

Klimaneutralität

Der Begriff der Klimaneutralität beschreibt schlichtweg, dass etwas das Klima nicht durch zusätzlichen Ausstoß belastet. Im Fokus steht dabei meist der Ausstoß von Gasen wie Kohlenstoffdioxid (CO2). Dieses Gas kann mit Hilfe von technischen Anlagen aus der Luft selbst oder am Ende eines Prozesses vor dem Ausstoß in die Umwelt aufgefangen werden. Als eine Art Rohstoff kann dieses Gas dann sogar weiterverarbeitet werden (siehe CCS/CCU). Erfolgt dann zu einem späteren Zeitpunkt ein Ausstoß in die Umwelt, ist unterm Strich die Aufnahme auf der einen Seite und die Abgabe von Kohlendioxid auf der anderen Seite ausgeglichen. Die Umwelt wird also nicht zusätzlich belastet und Ressourcen aus fossilen Quellen, wie Erdgas oder Öl, sind nicht notwendig.

PtX

PtX ist eine Abkürzung für Power-to-X. Es ist ein Sammelbegriff und fasst damit verschiedene Möglichkeiten Strom (englisch power) in irgendein anderes Produkt ("X") umzuwandeln. Gängige Beispiele sind Strom-in-Wasserstoff (engl. Power-to-Hydrogen) oder Strom-in-Wärme (engl. Power-to-Heat). Für diese Umwandlung oder Weiterverarbeitung des Stroms werden verschiedene ("PtX-") Technologien oder chemische Prozesse genutzt. Mit Strom als Ausgangsenergie werden uns so unzählige Möglichkeiten geboten, diesen je nach Bedarf auch zu einem späteren nutzen zu können und damit Strom aus herkömmlichen, fossilen Quellen immer mehr zu reduzieren.

Redundanz

Eine Redundanz für ein Energiesystem kann man sich wie einen Ersatzreifen im Auto vorstellen. Er wird gebraucht, falls einer der Reifen am Auto einen Platten hat, wodurch das „System Auto“ zum Stehen kommen würde. Da ein Ersatzreifen in der Größe und Funktion eine ähnliche Dimension hat, wie der eigentliche Reifen, kann dieser direkt einspringen und das System Auto funktioniert wieder.

Dieser Begriff drückt also auch, in einem System eine oder mehrere Komponenten mehrfach vorhanden sind. Bei Versorgungssystemen kann es sinnvoll oder sogar auch notwendig sein, die Komponenten oder auch Ressource(n) doppelt einzubauen bzw. als Reserve vorzuhalten einzubauen. Es kann dabei die gleiche Anlage sein oder aber eine, die in ihrer Funktion und Größe vergleichbar ist. Diese weitere (redundante) Anlage kommt dann zum Zuge, wenn die eigentliche Anlage bei einer Störung nicht mehr kann, ähnlich einem platten Reifen. Sie schafft damit Sicherheit und wird im normalen Betrieb des Systems nicht gebraucht.

Resilienz

Die Resilienz stellt kann als ein Ausdruck von "Widerstandsfähigkeit eines Systems" verstanden werden. Diese Widerstandsfähigkeit ist wichtig, wenn Störungen von außen auftreten. Diese Störungen, wie bspw. bei einem Stromausfall, sollten dann natürlich keinen Schaden, wie beschädigte Anlagenteile oder Totalausfälle, am System hinterlassen. Auf diese Störungen muss das System dann z.B. durch flexibel arbeitende Anlagen so gut reagieren können, dass das System dem Stand hält und nach dieser Störung der Normalbetrieb wieder aufgenommen werden kann. Bei der Entwicklung von komplexen Energiesystemen wird Resilienz (Widerstandsfähigkeit) eine zunehmend wichtigere Funktion. Sind viele verschiedene Anlagen an einem System beteiligt, kann Resilienz schließlich für die Gewährleistung der Versorgung entscheidend sein. 

Sektor(en)kopplung

Die Sektorenkopplung meint schlichtweg eine Verbindung verschiedener Bereiche oder Branchen. M it Bezug zur Energieversorgungsind in der Regel die Branchen (oder eben Sektoren) Strom, Wärme und Verkehr gemeint, die uns tagtäglich begegnen. Jede Branche nutzt dabei Energie in einer anderen Form. Dabei ist Strom eine gute und vielseitig einsetzbarere Energieform mit den weiteren Sektoren, wie Wärme und Verkehr durch innovative technische Lösungen sehr gut miteinander verbunden werden können. Durch diese Kopplung wird die Auslastung erneuerbarer Energiequellen und der Anteil am gesamten Verbrauch deutlich gesteigert. So kann beispielsweise Strom, der sowohl für den normalen Betrieb heimischer Geräte, als auch für die eigene Mobilität mit einem Elektro- oder Hybridfahrzeug oder den Betrieb einer Wärmepumpe fürdie Raumwärme genutzt werden. Hierbei spielen auch sogenannte PtX-Technologien eine wichtige Rolle.

Speichertechnologien

Speichertechnologien sind wichtige Bausteine der Energiewende. Durch Speicher haben wir die Möglichkeit Strom, wenn er im Moment der Erzeugung gerade nicht gebraucht wird, für eine spätere Verwendung zuverlässig zu speichern. Strom kann auf direktem Weg und ohne jede Umwandlung in einer großen Batterie oder aber mit einer Umwandlung des Stroms (z.B. bei PtX) in einen anderen Stoff wie Wasserstoff gespeichert werden. Das verschafft den erneuerbaren Energien deutlich mehr Flexibilität, die sie sonst von Natur aus nicht hätten. 

Transformationsprozess

Bei Transformationsprozessen handelt es sich vereinfacht gesagt um Veränderungsprozesse. Diese Veränderungsprozesse können an verschiedenen Stellen, zu verschiedenen Zeitpunkten und auch verschiedenen stark ausfallen. Veränderung und Wandel passieren im Grunde ständig und versprechen oft eine Verbesserung oder Vereinfachung. Sie verändern den aktuellen Zustand hin zu einem zukünftig gewünschten Zustand, der dann dauerhaft sein soll. Sie sind wichtige Begleiter von Innovation, Wandel und Fortschritt auch im Verlauf der Energiewende.

Überschussstrom

Mit Überschussstrom ist im Grunde Strom gemeint, der gar nicht erst produziert wird. Der Begriff „Überschuss“ bezieht sich dabei mehr auf einen Überschuss bei der Verfügbarkeit der Quelle (Wind, Sonne etc.) aus der jede Menge Strom (theoretisch) produziert werden könnte. Weil (praktisch) jedoch eine Abnahme des Stroms fehlt, werden Wind- und Solaranlagen abgeschaltet und eben kein Strom erzeugt. Diese Abschaltung kann z. B. dann passieren, wenn das Stromnetz voll ist oder wenig Stromverbrauch vorhanden ist. Würden Erzeugungsanlagen nicht abgeschaltet werden, würde man viel zu viel Strom erzeugen. Strom kann jedoch nur produziert werden, wenn auch dessen Abtransport über freie Netze möglich ist. Bei z. B. Windkraft- oder Solaranlagen ist eine Abschaltung besonders ärgerlich, da der Strom aus diesen Anlagen keine klimaschädlichen Gase erzeugt wie durch fossile Energiequellen. Um die Produktion dieses wertvollen Stroms nun doch zu ermöglichen, gibt es verschiedene Ideen und technische Lösungen, wie z. B: Speichertechnologien oder PtX-Lösungen, die eine Abnahme des Stroms gewährleisten und damit die Netze freier machen können.

Windstrom

Mit der Bezeichnung Windstrom ist streng genommen ganz normaler Strom gemeint. Er kann physikalisch nicht von Strom aus anderen Quellen unterschieden werden. Mit dieser Bezeichnung wird aber deutlich gemacht, dass dieser Strom mit Hilfe einer Windkraftanlagen erzeugt wird. Es betont also besonders die klimafreundliche Quelle der Stromerzeugung.

Wirkungsgrad

Dieser Begriff wird genutzt, um eine Aussage darüber zu treffen, wie gut (oder schlecht) ein System oder mehrere zusammengeschlossene Systeme funktionieren. Dabei wird der Energiegehalt des anfangs eingesetzten Stoffes mit der Energie verglichen, die nach einem Prozess noch übrig ist. Je näher diese Werte beieinander liegen, desto besser. Durch z. B. Reibung bei Maschinen oder entstehende (Ab)Wärme reduziert sich der ursprüngliche Energieeinsatz unterschiedlich stark. Diese werden dann als Verluste zusammengefasst. Fallen die Verluste gering aus, ist der Wirkungsgrad hoch.

Volatil

Dieser Begriff beschreibt die besondere Situation der erneuerbaren Energien als unbeständig und sprunghaft. Denn diese sind nicht immer verfügbar, wenn wir sie brauchen. Die Verfügbarkeit von Wind und Sonne schwankt aufgrund wechselhafter Wetterbedingungen mal mehr, mal weniger stark und schnell. Diese lässt die Verfügbarkeit von diesen Quellen schwanken. Mit geeigneten Speicher- und PtX-Technologien kann die volatile Eigenschaft ausgeglichen werden.

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