Energie entwertet sich: der Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad η (eta) ist das Verhältnis von Nutzenergie zu zugeführter Energie: η = E_nutz : E_zu. Er ist immer kleiner als 1, also kleiner als 100 Prozent. Beispiel Kohlekraftwerk: Es werden 100 MJ chemische Energie eingesetzt. Elektrisch kommen 40 MJ heraus. Dann ist η = 40 : 100 = 0,4 = 40 Prozent. Die übrigen 60 MJ gehen als Wärme an Kühlwasser und Luft. Die Energie ist nicht weg. Aber sie ist verteilt und kaum noch zu nutzen. Man spricht von Energieentwertung. Ein Energieflussdiagramm zeigt das mit Pfeilen. Die Breite eines Pfeils steht für die Energiemenge. Meist geht der Nutzpfeil nach rechts, die Verlustpfeile zweigen nach unten ab. Gas-und-Dampf-Kraftwerke nutzen die heißen Abgase der Gasturbine ein zweites Mal: Sie erzeugen damit Dampf für eine Dampfturbine. Sie erreichen bis zu etwa 60 Prozent. Wird auch die Abwärme als Fernwärme genutzt, spricht man von Kraft-Wärme-Kopplung. Dann ist der Gesamtnutzen noch höher. Auch in der Wohnung hilft das Prinzip: Eine LED wandelt einen größeren Teil der elektrischen Energie in Licht um als eine Glühlampe. Beide sind aber nicht verlustfrei.