Welche technischen Geräte haben den höchsten absoluten Wirkungsgrad?
Mir fällt da eigentlch nur der el. Durchlauferhitzer mit vom Wasser umspülten Heizwendeln ein mit 97 - 98%.
13 Antworten
ja, dem ist beizupflichten:
- Geräte, die Wärme produzieren (weil am Schluss eh alles Wärme ist)
- Geräte, bei denen auch die "Verlust"energie (=Wärme) noch sinnbringend genutzt wird
Das heisst aber noch nicht, dass das elektrische Aufheizen sinnvoll ist, denn Strom ist eine Sekundär-Energie und keine Primär-Energie!
Natürlich ist kann auch eine Verbrennung sehr effizient sein, bezogen auf den Heizwert.
Bei einem Brennwert-Heizkessel ist der rechnerische Wirkungsgrad sogar höher als 100% (weil aus der Kondensation der dampfförmigen Abgase nochmals Energie gewonnen werden kann)
Das heisst aber noch nicht, dass das elektrische Aufheizen sinnvoll ist, denn Strom ist eine Sekundär-Energie und keine Primär-Energie!
Kleiner Exkurs:
Deshalb ist es auch ökologisch ziemlich unsinnig wenn ein Verbrennungsmotor den Strom für einen Elektromotor erzeugt.
(Ich möchte nicht wissen, bei wie vielen E-Autos das der Fall ist. Ich unterstelle jetzt erst mal, dass das nicht alles "Grüner Strom" ist. 😉)
Bei regenerativen Energiequellen wäre das mit der Sekundär-Energie natürlich aus Umweltsicht deutlich weniger dramatisch - auch, wenn der Wirkungsgrad suboptimal sein sollte.
Beim Brennwertkessel ist es eben ähnlich wie bei Wärmepumpen: Der Energieanteil über 100% kommt aus der Umgebung (hier aus dem unnütz warmen Abgas in der Umgebung, aus dem man noch die Rück-Kondensations-Wärme "gewinnen" kann)
Aber das Abgas ist doch auch mit der zugeführten Energie erzeugt worden? Ich meine, mal irgendwo gelesen zu haben, dass der Wert über 100% durch das Fortschreiben der Berechnungsmethode von herkömmlichen Heizkesseln entstanden ist.
Ja, der Unterschied kommt von den unterschiedlichen Begriffen Heizwert und Brennwert. Wenn man Brennwert nimmt, kommt dann nicht mehr als 100% raus.
Beim Heizwert hatte man halt lang das (naheliegende) Modell, dass ein Teil des Energieinhalts von Holz oder Kohle oder Öl in Wärme und der andere in die Aggregatszustandsänderung (fest->gasförmig oder flüssig->gasförmig) investiert werden muss, und die Abgaswärme ungenutzt entweicht. Wenn man das Abgas rückkondensiert, gewinnt man Energie, die über den Heizwert hinausgeht.
Heizlüfter hat per Definition 100% da alle verbrauchte Leistung am Ende Wärme wird, selbst wenn diese erstmal Luftbewegung ist.
Aber es geht noch besser, Wärmepumpen haben einen Wirkungsgrad zwischen 2 und 10, allerdings nur bezogen auf den Stromverbrauch vs. erbrachte Heizleistung, die Energie wird natürlich nicht einfach hergezaubert.
Salue
Den Wirkungsgrad der folgenden Standuhr von Jeager le Coultre Athmos kenne ich zwar nicht. Er müsste eigentlich ziemlich gut sein.
Sie läuft seit 30 Jahren ohne das man sie je mal aufgezogen hätte. Die Frequenz des Drehgewichts beträgt ein Mal hin und her pro Minute. Das schwere Schwunggewicht hängt an einem Draht, der 8 Mal dünner ist als ein menschliches Haar.
Der Energieverbrauch liegt rund 300 Mal tiefer als bei einer Armbanduhr. Oel wäre zu dick zum schmieren alle Achsen sind auf Diamanten gelagert. Die Energie holt sie sich aus den Druckunterschieden der Umgebungsluft. Wer die Türe unseres Wohnzimmers öffnet, sorgt für 48 Stunden lang dafür, dass sie weiter läuft. Sie muss durch Glas geschützt werden, jedes Stäubchen konnte die Mechanik stören. Berühren sollte man sie nicht.
Die Schweizer Regierung vergibt diese als Staatgeschenk. Eine solche läuft im Weissen Haus und in Paris, vermutlich auch in Berlin.
Weniger Energie als diese Uhr dürfte wohl kaum ein technisches mechanisches Gerät verbrauchen.
Tellensohn
Definitionsgemäß hat ein elektrischer Heizkörper einen Wirkungsgrad von 100%.
Er erzeugt nur Abwärme und die Abwärme ist auch die gewünschte Energieform. Wenn man natürlich die Zuleitung usw dazu nimmt, dann natürlich nicht mehr, aber wenn man nur den Heizer an sich betrachtet dann hat der nun mal 100% Wirkungsgrad.
Beim Durchlauferhitzer hast du eben noch das Problem, dass die Wärme die dir durch die Isolierung abhaut von der Ausgangsleistung abgezogen werden muss aber das ist beim Heizkörper nicht der Fall.
Es gab da auch mal jemanden der nach dem Verbot von Glühlampen in der EU diese weiter verkaufen konnte weil er sie nicht als reines Leuchtmittel sondern als Heizelement mit Leuchteigenschaft mit einem Wirkungsgrad von 100% vermarktet hat. Keine Ahnung ob es die noch gibt oder das bereits geschlossen wurde.
Man darf nicht nur den Wirkungsgrad des Gerätes beachten. Man muss den gesamten Wirkungsgrad errechnen und der ist bei technischen Geräten immer mist weil jegliche Stromgewinnungsmethode heutzutage außer Wasserkraft (70-90%) keine hohe Effizenz hat.
Solar/Photovoltaik <25%
Windkraft <60%
Atomkraft <40%
Das sind alles maximal Werte, die nur unter perfekten Bedingungen vorhanden sind. Wir haben natürlich fast nie perfekte Bedingungen, weshalb vor allem bei Windkraft in der Realität der Wirkungsgrad deutlich geringer ist.
Bei einem Brennwert-Heizkessel ist der rechnerische Wirkungsgrad sogar höher als 100% (weil aus der Kondensation der dampfförmigen Abgase nochmals Energie gewonnen werden kann)
Da wird tatsächlich ein Wert größer 1 angegeben. Das halte ich für irreführend, da es physikalisch unmöglich ist, mehr Enrgie zu gewinnen als anfangs aufgewendet wurde.
(von Wärmepumpen abgesehen)