Energie ist die Fähigkeit, mechanische Arbeit zu verrichten, Wärme abzugeben oder Licht auszustrahlen.
Energie ist zentral in unserem Leben: Ohne Wärmeenergie keine warme Wohnung, keine heiße Dusche und kein warmes Essen. Auch unsere Mobilität benötigt Energie: Wenn wir laufen oder Fahrrad fahren, wandeln wir chemische Energie, aufgenommen durch unser Essen, in Bewegungsenergie um. Wenn wir uns „automobil“ fortbewegen, wird chemische Energie in Form von Benzin oder Diesel in Bewegungsenergie umgewandelt. Auch industrielle Fertigung ist nur möglich, weil Maschinen mit z. B. elektrischer Energie versorgt werden.
Verfügbarkeit von Energie ist zentral für unsere Gesellschaft und unsere Wirtschaft. Die Nutzung von fossiler Energie setzt aber Kohlenstoff in Form von Kohlenstoffdioxid CO2 frei, der vor Millionen von Jahren, als Kohle, Erdöl und Erdgas gebildet, gebunden wurde. CO2 ist das wichtigste Treibhausgas und trägt neben anderen Treibhausgasen zur Erwärmung bei. So ist die weltweit gemessene Durchschnittstemperatur in den letzten hundert Jahren um ca. 1 °C gestiegen.
Um den weltweit beobachteten Temperaturanstieg auf 1,5 – 2,0 °C zu begrenzen, müssen die Emissionen von Treibhausgasen, insbesondere von CO2 drastisch reduziert werden. Eine Möglichkeit ist es, fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energie zu ersetzen. Allerdings variiert die Verfügbarkeit erneuerbarer Energieformen wie Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie und Bioenergie erheblich. Wind und Sonne sind zwar nahezu überall verfügbar, unterliegen aber dem Wetter und dessen Schwankungen, so dass ihre ausschließliche Nutzung nur möglich ist, wenn in Zeiten des Überschusses Energie gespeichert werden kann, z. B. wie hier demonstriert in einem Pump- Speicherkraftwerk, in einer Lithium-Ionenbatterie oder als Wasserstoff. Im Studiengang Environment and Energy BSc. an der Hochschule Rhein-Waal ist Energie zentrales Thema. Wie funktioniert z. B. Stromerzeugung durch erneuerbare Energie oder im Kohlekraftwerk? Welche Möglichkeiten gibt es, Energie zu speichern und effektiv einzusetzen?
Photovoltaikanlage 
Windkraftanlage
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