Die Energie eines Systems oder die eines Wärmestroms transportierte Energie kann in zwei Teile unterteilt werden: Exergie und Anergie = Energie
Die Exergie bezeichnet dabei den Anteil der Energie, der in Arbeit umgewandelt werden kann, oder anders ausgedrückt, Exergie ist die Fähigkeit, Arbeit zu leisten. Die Anergie hingegen ist der Teil der Energie, der (ausser eventuell zum Heizen) keinen Nutzen hat und nicht in Arbeit umgewandelt werden kann.
Exergie ist der nutzbare Teil der Energie.
– Deshalb spricht man bei Exergie auch von „nützlicher Energie“.
– Im Gegensatz zur Anergie, der „unnützen Energie“.
Exergie besitzt nicht nur eine Quantität, sondern vielmehr auch Qualität!
Der Energieerhaltungssatz drückt die Erfahrungstatsache aus, dass die Energie eine Erhaltungsgrösse ist, dass also die Gesamtenergie eines isolierten Systems sich mit der Zeit nicht ändert.
Zwar kann Energie in verschiedene Energieformen umgewandelt werden, beispielsweise von Bewegungsenergie in Wärmeenergie. Energie kann auch aus einem System oder in ein System transportiert werden. Es ist jedoch nicht möglich, Energie zu erzeugen oder zu vernichten. Die Energieerhaltung gilt als wichtiges Prinzip aller Naturwissenschaften.
Exergie ist anders als Energie keine Erhaltungsgrösse. Sie geht bei vielen Prozessen verloren, kann dagegen nie zunehmen, außer durch Zufuhr von aussen.
Mit anderen Worten ausgedrückt, sollte bei jedem Schritt ein möglichst hoher exergetischer Wirkungsgrad erreicht werden. Dies liegt daran, dass ein Verlust von Exergie einen Verlust von Möglichkeiten für weitere Umwandlungen oder Energienutzungen bedeutet.
Zentral für das Verständnis von Anergie und Exergie ist, dass sich diese beiden Zustandsgrössen nur unter Berücksichtigung der Umgebung bestimmen lassen.
Um dies noch besser zu verdeutlichen, sei folgende Frage erlaubt:
Was würden wir für ein Glas Wasser bezahlen?
Es kommt immer auf die Umgebung an, beim Glas Wasser, z.B. wo wir uns befinden.
Auch bei der Exergie ist die Umgebung entscheidend. Für die Heizung und das Brauchwarmwasser muss also das Temperaturniveau im richtigen Verhältnis produziert werden, nicht zu tief (wenig nützliche Energie), aber auch nicht zu hoch (schlechte Energieeffizienz).
Zusammengefasst kann man also sagen, dass jedes System, das von den Umgebungsbedingungen (Druck, Temperatur, Konzentration) abweicht, egal ob nach oben oder unten, Exergie enthält. Je mehr es sich den Umgebungsbedingungen angleicht, umso höher wird der Anergieanteil, bis das System in dem Moment, da es im Gleichgewicht mit dem Umgebungszustand ist, nur noch aus Anergie besteht.
