Eingangsenergie

Eingangsenergie bezeichnet in der Thermodynamik und in der Ingenieurwissenschaft die Gesamtheit der Energieformen, die durch die Randfläche eines Systems von außen in das System hinein übertragen werden. Sie umfasst typischerweise Wärmezufuhr, Arbeit, die dem System zugeführt wird, sowie Energieformen wie elektrische Energie, chemische Energie aus Brennstoffen oder Strahlungsenergie. Die Eingangsenergie steht im Gegenstück zur Energie, die das System wieder verlässt, sowie zur Energie, die im System intern erzeugt oder gespeichert wird.

Zu den Eingangsenergien gehören insbesondere Wärme Q_in, zugeführte Arbeit W_in (z. B. Druck- oder Schubarbeit), elektrische Eingangsleistung P_in sowie chemische Energie der Reaktanten oder Brennstoffe. Zusätzlich können auch kinetische Energie von Zu- oder Abströmungen oder Strahlungsenergie auftreten. In offenen Systemen werden diese Energieströme oft als Leistungsraten angegeben (Watt oder Joule pro Sekunde).

In der energetischen Bilanz eines Systems ergibt sich grob: Die Änderung der gespeicherten oder inneren Energie ΔEsystem entspricht der Summe der Eingangsenergien minus der Summe der Ausgangsenergien plus allfällige im System erzeugte oder freigesetzte Energie. Praktisch bedeutet dies, dass bei der Auslegung von Maschinen, Anlagen oder Gebäuden alle zu- und Abflüsse von Energie berücksichtigt werden müssen, um Effizienz, Leistung und Wärmeverlust zu bestimmen.

Bezuglich Anwendungen dient der Begriff der Eingangsenergie der systematischen Analyse von Energieflüssen in Bereichen wie Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Gebäudetechnik und Elektronik. Er hilft, Eingangsverluste zu identifizieren und Energieoptimierung gezielt zu planen.