Energiehaushalt

Energiehaushalt bezeichnet den Ausgleich von Energiezufuhr, -speicherung und -verbrauch in einem System. Er folgt dem Grundsatz der Energieerhaltung und wird in Biologie, Ökologie, Meteorologie und Technik angewandt. Er dient dem Verständnis von Stoffwechsel, Wachstum, Ertrag und Umweltprozessen.

Im Menschen oder in anderen Organismen fließt Energie vor allem über die Nahrung zu. Der Energieverbrauch ergibt sich aus dem Grundumsatz, dem Leistungsumsatz und der thermischen Wirkung der Nahrung. Überschussenergie wird in Form von Fett oder Glykogen gespeichert. Eine positive oder negative Energiebilanz beeinflusst langfristig Körpergewicht und Gesundheit.

In Ökosystemen wird die Energie der Sonne von Produzenten aufgenommen und durch die Nahrungskette weitergegeben. Nur ein Teil der Energie wird in Biomasse umgewandelt; der Rest geht als Wärme verloren oder wird als nicht nutzbare Energie abgegeben. Die Nettoenergiebilanz des Systems bestimmt Produktivität, Wachstum und Stabilität.

Der globale Energiehaushalt umfasst die eingehende Solarstrahlung, Albedo und die von der Erde abgegebene Wärme. Treibhausgase beeinflussen die Abstrahlung ins All, wodurch sich das Gleichgewicht verschiebt und das Klima beeinflusst. Politische Maßnahmen zielen darauf ab, Versorgungssicherheit zu gewährleisten und Emissionen zu steuern.

Messung und Modellierung: In der Ernährungswissenschaft werden Energiezufuhr und -verbrauch durch Kalorienbilanz, Kalorimetrie und die DLW-Methode gemessen. In Ökologie und Klimawissenschaften erfassen Modelle den Energiefluss durch Ökosysteme oder die Erde und schätzen Effizienz, Verluste und Nettoerträge.