Kapitel 4 - Teil 3 - Energieerhaltungssatz

Question 1

Was besagt der Energieerhaltungssatz?

Answer 1

→ Energie kann nicht erzeugt oder vernichtet, sondern nur umgewandelt oder übertragen werden.

Question 2

Was bedeutet „Gesamtenergie bleibt erhalten“?

Answer 2

→ In einem abgeschlossenen System bleibt die Summe aller Energieformen konstant.

Question 3

Welche Energieformen gibt es?

Answer 3

Mechanische,
thermische,
elektrische,
chemische,
potenzielle,
kinetische,
Strahlungsenergie.

Question 4

Wie lautet die allgemeine Aussage des Satzes in Formelsprache?

Answer 4

𝐸 gesamt,vorher
= 𝐸 gesamt,nachher

​

Question 5

Gilt der Energieerhaltungssatz auch in der TGA?

Answer 5

Ja – er ist Grundlage jeder energetischen Planung
(Heizen,
Kühlen,
Lüften,
Stromnutzung).

Question 6

Was ist ein abgeschlossenes System?

Answer 6

→ Ein System, das keine Energie oder Masse mit seiner Umgebung austauscht.

Question 7

Beispiel für eine Energieumwandlung:

Answer 7

→ Elektrische Energie wird im Heizstab zu thermischer Energie umgewandelt.

Question 8

Beispiel für Energieübertragung:

Answer 8

→ Wärmeübertragung in einem Wärmetauscher – Energie bleibt, aber wechselt das Medium.

Question 9

Was passiert mit Energie bei Verlusten?

Answer 9

→ Sie geht nicht verloren, sondern wird oft in nicht-nutzbare Formen (z. B. Wärme durch Reibung) umgewandelt.

Question 10

Warum ist Energieerhaltung intuitiv?

Answer 10

→ Man „spürt“, dass z. B. eine heiße Herdplatte nicht plötzlich kalt wird – Energie bleibt vorhanden, auch wenn sie sich verändert.

Question 11

Wie zeigt sich Energieerhaltung im Alltag?

Answer 11

→ Beim Bremsen wird Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt – sie verschwindet nicht, sondern „ändert Form“.

Question 12

Warum ist der Energieerhaltungssatz ein Naturgesetz?

Answer 12

→ Weil er in allen bekannten physikalischen Prozessen gilt – keine bekannte Ausnahme.

Question 13

Welche Energieformen sind in der TGA besonders wichtig?

Answer 13

→ Thermische, elektrische, mechanische und teilweise chemische Energie.

Question 14

Beispiel Heizungssystem:

Answer 14

→ Chemische Energie (Brennstoff) → thermische Energie (Wärme im Wasser).

Question 15

Beispiel Wärmepumpe:

Answer 15

→ Elektrische Energie + Umweltwärme → nutzbare Wärme (im Heizkreislauf).

Question 16

Beispiel Solaranlage:

Answer 16

→ Strahlungsenergie → elektrische oder thermische Energie.

Question 17

Was passiert mit Energie in einem Wärmetauscher?

Answer 17

→ Energie wird vom warmen zum kalten Medium übertragen, nicht erzeugt oder verbraucht.

Question 18

Warum ist Energieerhaltung in Lüftungssystemen wichtig?

Answer 18

→ Zur Wärmerückgewinnung – sonst würde die Heizenergie ungenutzt verloren gehen.

Question 19

Was ist energetische Bilanzierung in der TGA?

Answer 19

→ Rechnen mit
-zugeführter,
-genutzter und
-verlorener
Energie in einem System.

Das ist die Gesamtenergie !!!
Eges = Ezu = Enutz + Ever

Question 20

Warum ist die Energieerhaltung Grundlage jeder DIN-Berechnung in der TGA?

Answer 20

→ Ohne Energieerhaltung wären
-Heizlast,
-Kühlbedarf,
-Wirkungsgrade
nicht berechenbar.

Question 21

Welche Formel nutzt man für Wärmemengen?

Answer 21

Q = m ⋅ c ⋅ ΔT
m = Masse,
c = spezifische Wärmekapazität,
ΔT = Temperaturänderung

Question 22

Was bedeutet Energieverlust in der Realität?

Answer 22

Teilweise Umwandlung in nutzlose Formen (z. B. Abwärme, Reibung, Schall).

Question 23

Warum ist der Wirkungsgrad wichtig?

Answer 23

Er zeigt, wie viel der eingesetzten Energie tatsächlich nutzbar wird.

Question 24

Formel für Wirkungsgrad:

Answer 24

𝜂 = 𝐸 nutz / 𝐸 zu

Question 25

Beispiel: Heizung mit 85 % Wirkungsgrad

Answer 25

85 % der Energie wird nutzbar, 15 % gehen als Verluste (z. B. Abgaswärme) verloren.

Question 26

Warum ist eine gute Wärmedämmung energieerhaltend?

Answer 26

→ Sie verhindert Verluste – die Wärme bleibt im Raum → weniger Nachheizen nötig.

Question 27

Wo ist die Energieerhaltung in der Hydraulik der TGA wichtig?

Answer 27

Z. B. bei hydraulischem Abgleich: Energieverteilung über Heizkörper = Energieerhaltung im Rohrnetz.

Question 28

Was zeigt die Energieerhaltung bei einem Warmwasserspeicher?

Answer 28

→ Zugeführte Energie = gespeicherte + verlorene + abgegebene Energie.

Question 29

Warum ist keine Anlage zu 100 % effizient?

Answer 29

Es gibt immer Verluste durch Reibung, Strahlung, ungewollte Wärmeabgabe.

Question 30

Wie geht man mit „verlorener“ Energie um?

Answer 30

→ Sie wird analysiert, reduziert, ggf. zurückgewonnen (z. B. Wärmerückgewinnung aus Abluft).

Question 31

Wo ist die Energieerhaltung in der Gebäudeleittechnik relevant?

Answer 31

→ Beim Monitoring von Energieflüssen → z. B. zur Fehlererkennung und Effizienzsteigerung.

Question 32

Was bedeutet „energieeffizient“ im Sinne des Energieerhaltungssatzes?

Answer 32

→ Möglichst viel nutzbare Energie erzeugen, ohne sie in unnütze Formen (z. B. Verlustwärme) umzuwandeln.

Question 33

Warum braucht es Energiespeicher in der TGA?

Answer 33

→ Weil Energieerhaltung allein nicht reicht – Energie muss auch dann verfügbar sein, wenn sie gebraucht wird.

Question 34

Beispiel Speicher:

Answer 34

→ Batteriespeicher, Pufferspeicher, Latentspeicher → sie „konservieren“ Energie für späteren Bedarf.

Question 35

Fazit: Warum ist der Energieerhaltungssatz für TGA zentral?

Answer 35

→ Weil alle -Systeme, -Regelungen und -Effizienzstrategien auf dem Prinzip basieren, dass Energie nur „wandert“, aber nicht verschwindet.