Um Verbraucher und Unternehmen immer dann mit Energie zu versorgen, wenn sie diese brauchen, sind neben der Produktion - also der Umwandung in Nutzenergie - Transport und Speicherung von Energie ebenso wichtig.

Wärme und Strom werden nicht unbedingt dort „erzeugt“, wo sie verbraucht werden und nicht unbedingt dann erzeugt, wenn sie gebraucht werden. Am Anfang steht allerdings die Frage: Was ist eigentlich Energie?

Als Energie  gilt die Fähigkeit, physikalische Arbeit zu verrichten, zum Beispiel Wasser zu erwärmen oder einen Motor anzutreiben. Die Berechnung erfolgt nach der Formel Energie = Leistung x Zeit und wird in Kilowattstunden angegeben.

Zu den physikalischen Grundlagen  gehören die drei Hauptsätze der Thermodynamik mit dem Entropieprinzip . Danach kann Energie nicht verbraucht, sondern nur in eine andere Form umgewandelt  werden. Energie in geordneter Form (elektrische Energie, mechanische Bewegungsenergie,) kann vollständig in Energie weniger geordneter Form (Wärme) überführt werden. In umgekehrter Richtung funktioniert die Energieumwandlung nur teilweise.

Für den Transport von Energie gibt es Netze, die den Weg von der Erzeugung zum Verbraucher abdecken. Elektrische Energie wir in Deutschland in einem Verbundnetz verbreitet, wo jeder Erzeuger seinen Strom einspeisen kann und dann ein Netznutzungsentgelt für die Durchleitung von Strom vom Kraftwerk zum Verbraucher zahlen muss. Innerhalb des Stromnetzes wird zwischen dem Höchstspannungsnetz, dem Mittelspannungsnetz und dem Niederspannungsnetz unterschieden.

Die Verbindung von Stromnetzen mit unterschiedlichen Spannungsebenen erfolgt über Transformatoren, die in Umspannanlagen installiert sind. Der zunehmende Anteil von Erneuerbaren Energien bei der Stromerzeugung, die oft dezentral und mit tageszeitlichen Schwanken erfolgt, stellt eine neue Herausforderung für die Netzbetreiber dar.

Für den Transport von Wärme, zum Beispiel der Abwärme aus der Stromerzeugung, gibt es Fernwärmenetze. Die Wärme wird in Form von heißem Wasser oder Dampf in Rohren zum Verbraucher gebracht. Wegen der Leitungsverluste ist die Fernwärme nur in Ballungsgebieten mit relativ kurzen Verbindungen eine sinnvolle und effiziente Form der Wärmeversorgung. Weiterhin gibt es verschiedene Netze zum Transport von Energieträgern wie Erdgas (bundesweit), Erdöl oder Wasserstoff (lokal).

Mit Hilfe von Energiespeichern  ist es möglich, Energie zwischenzuspeichern und dann zu nutzbar zu machen, wenn sie benötigt wird. Energiespeicher helfen also, Angebot und Nachfrage aneinander anzupassen und fluktuierende Erneuerbare Energien nutzbar zu machen. Denn Licht und Wärme brauchen wir meist dann, wenn die Natur davon zu wenig liefern kann, also nachts und im Winter. Für die unterschiedlichen Speicheranforderungen (Menge, Zeit) stehen unterschiedliche Techniken zur Verfügung.

Zu den Stromspeichern  zählen z.B. Schwungmassespeicher für sehr kurzen Speicherbedarf, Akkumulatoren (wenn der Speicher bewegt werden muss) oder Pumpspeicherkraftwerke , die riesige Mengen an überschüssigem Strom beliebig lange zwischenspeichern. Bei den Wärmespeichern  unterscheidet man sensible, latente und chemische Speicher.  

Mehr zu den vorgestellten Themen erfahren Sie in den Artikeln und weiterführenden Informationen dieser Kategorie.