Energie – Wie verschwendet man etwas, das nicht weniger werden kann? (eBook)

Martin Buchholz, geboren in Bochum, studierte an der TU Braunschweig und der University of Glasgow (UK) Maschinenbau. Weil er gute Erklärungen immer schon einem „Das steht halt so in der Norm“ vorzog, begann er nach dem Studium seine Arbeit in Forschung und Lehre am Institut für Thermodynamik der TU. Seine Aktivitäten als Science Slammer (Deutscher Meister 2010) sowie als Entwickler von Lernsoftware und Lernvideos ergänzen sich gut mit seinen Bemühungen, jedes Jahr neuen Studierenden in Braunschweig die Thermodynamik näherzubringen.

Inhaltsverzeichnis 6
1 Einleitung 9
2 Einheiten 13
2.1 Einheiten sind nicht sexy 13
2.2 Der Unterschied zwischen Arbeit und Leistung 15
2.3 Die Einheiten für Energie: Joule und kWh 20
2.4 Energie ist mehr als nur Strom 29
2.5 Auch Temperatur will gemessen werden 32
3 Exergie, Anergie und die hohe Kunst der Energieverschwendung 35
3.1 Ich bin ein Energieverschwender. Sie auch? 35
3.2 Die Bedeutung der Umgebung 40
3.3 Exergie & Anergie – zwei ungleiche Schwestern
4 Entropie. Was ist das? Und vor allem … wozu braucht man es? 47
4.1 Wozu braucht ein Kraftwerk Kühltürme? 48
4.2 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 51
4.3 Maximaler Arbeitsgewinn 56
4.4 Entropie & Zeit im Gleichschritt
4.5 Na gut. Doch noch eine Deutung der Entropie 72
4.6 Evolution versus Entropie: Kreationisten und die Unordnung 76
4.7 A und ? – vom Urknall bis zum Wärmetod 80
5 Reale Energiewandlungsprozesse und deren Grenzen 82
5.1 Energiewandlung im Alltag 82
5.2 Umwandlung von Wärme zu Arbeit 88
5.3 Direkte Umwandlung von chemisch gebundener Energie zu Arbeit 95
5.4 Umwandlung zwischen elektrischem Strom und mechanischer Arbeit 99
5.5 Umwandlung von chemisch gebundener Energie in Wärme 100
5.6 Umwandlung von Arbeit zu Wärme 101
5.7 Umwandlung von Arbeit zu „Kälte“ 108
5.8 Umwandlung von Arbeit zu chemisch gebundener Energie 117
5.9 Umwandlung von Licht zu Arbeit 120
5.10 Umwandlung von Arbeit zu Licht 124
6 Das Perpetuum mobile – Energiewandlung jenseits aller Grenzen 126
6.1 Die Geschichte vom Perpetuum mobile 126
6.2 Verschwörung allüberall 130
6.3 Wie man ein Perpetuum mobile widerlegt 132
6.4 Historische Fehlschläge 137
6.5 Waren die früher alle so dumm? 145
6.6 Unheimliche Maschinen der dritten Art 147
6.7 Scheinbare Perpetuum Mobiles 151
Literatur 166
7 Die Energiewende 167
7.1 Wirtschaftliche Betrachtung 176
7.2 Zurück zur Technik 188
7.3 Das Stromnetz der Zukunft: Schwankende Nachfrage trifft auf schwankendes Angebot 191
Literatur 227
8 Energie „sparen“ im Alltag 229
8.1 Konkrete Maßnahmen zur Senkung des Stromverbrauchs 232
8.2 Alles neu kaufen? 245
8.3 Effizienter heizen 245
8.4 Indirekter Energieverbrauch 250
Sachverzeichnis 252