„Endenergieverbrauch“ – Versionsunterschied

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{{Siehe auch|Energiebilanz (Energiewirtschaft)}}
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=== Primär- und Endenergieverbrauch ===
=== Primär- und Endenergieverbrauch ===
In [[Deutschland]] lag der Primärenergieverbrauch im Jahr 2012 bei rd. 13.757 Petajoule (PJ) (entsprechend 3.821 Mrd. kWh) und der Endenergieverbrauch bei rd. 9.000 Petajoule (PJ) (entsprechend 2.500 Mrd. kWh).<ref name="BMWi_Zahlen" /> Die Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland weist zwischen Primär- und Endenergieverbrauch Umwandlungsverluste von 35 % aus (Bilanzjahr 2012).
In [[Deutschland]] lag der Primärenergieverbrauch im Jahr 2012 bei rd. 13.757 Petajoule (PJ/a) (entsprechend 3.821 Mrd. kWh/a = 436 GW) und der Endenergieverbrauch bei rd. 9.000 Petajoule (PJ/a) (entsprechend 2.500 Mrd. kWh/a = 285 GW).<ref name="BMWi_Zahlen" /> Die Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland weist zwischen Primär- und Endenergieverbrauch Umwandlungsverluste von 35 % aus (Bilanzjahr 2012).


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Version vom 27. März 2017, 14:01 Uhr

Energieverbrauch kennzeichnet umgangssprachlich den Bedarf an Energie für unterschiedliche Nutzanwendungen. Energie ist nötig, um Arbeit zu verrichten. Je nach Anwendung werden mechanische Arbeiten (Bewegen, Beschleunigen, Bremsen), Beleuchtung und Wärme- und Kühlvorgänge unterschieden und mit zeitbezogenen Mess- und Kennwerten gekennzeichnet.

Begriffe

Der Ausdruck Energieverbrauch hat sich umgangs- und wirtschaftssprachlich (insbesondere auch in der Energiewirtschaft) entwickelt. Physikalisch gesehen kann Energie in einem geschlossenen System nicht verbraucht, sondern nur umgewandelt werden. Im physikalischen Sinne spricht man von Exergieverbrauch oder Entropieerzeugung.

Schematische Darstellung des Zusammenhangs von Primär-, End- und Nutzenergie sowie der zugehörigen Umwandlungsverluste

Mit Energieverbrauch ist umgangs- und wirtschaftssprachlich der Verbrauch von Endenergie gemeint, die von den Verbrauchern in Form von aufbereiteten Erdöl-, Erdgas- und Kohleprodukten, wie Kraftstoffe (Benzin, Diesel), Heizöl, Koks, Kohle, sowie als elektrischer Strom oder Fernwärme genutzt wird. Diese Energie wird in Nutzenergie für mechanische Arbeit (Bewegen, Beschleunigen, Bremsen), für Beleuchtung und für Wärme- und Kühlvorgänge umgewandelt.[1] Im Ingenieurwesen ist der Energieverbrauch definiert als „die für die Deckung von Energiebedarf aufgewandte Menge bestimmter Energieformen unter realen Bedingungen“.[2]

Endenergie wird aus den in der Natur vorkommenden Rohstoffen der Hauptgruppen Fossile Brennstoffe, Erneuerbare Energien und Kernenergie gewonnen und umgewandelt. Die Energiegewinnung und -nutzung wird in Energiebilanzen erfasst, die mit der Rohstoffgewinnung als Primärenergie beginnen und über Umwandlungsprozesse zur Endenergie führen, die entsprechend auch als Sekundärenergie bezeichnet wird.[3]

Der letzte Umwandlungsschritt in Nutzenergie (auch als Tertiärenergie benannt[4]) bei den Verbrauchern ist in hohem Maße von den eingesetzten Geräten, Einrichtungen und Antrieben abhängig. Dieser Anwendungsschritt ist in übergeordneten Energiebilanzen, wie der Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland, nicht zu erfassen, die sich daher auf die beiden Bereiche Primär- und Endenergie begrenzen.[5] Weitergehende Bilanzen einschließlich der Nutzenergie werden in produktionsbezogenen Energiebilanzen und Effizienzanalysen vorgenommen.

Die Maßeinheit für Energie ist nach dem Internationalen Einheitensystem 1 Joule (J), auch Wattsekunde genannt: 1 J = 1  N·m = 1 kg·m2·s−2. Durch Einheitenvorsätze, auch Einheitenpräfixe genannt, werden Vielfache oder Teile gebildet, um Zahlen mit vielen Stellen zu vermeiden (Beispiel: 1 Megajoule (MJ) = 1.000.000 Joule, siehe auch Größenordnung (Energie)).

Umgangssprachlich sind weitere Maßeinheiten gebräuchlich, wie Kilowattstunde (kWh) für Strom, Liter für Treibstoffe oder Gewichtseinheiten für feste Brennstoffe. Der Energieverbrauch kann auch auf ein bestimmtes Ergebnis bezogen werden (z. B.: Treibstoffverbrauch pro 100 gefahrene Kilometer oder Stromverbrauch eines Gerätes pro Jahr).

Kennwerte zum Energieverbrauch

Der Bedarf an Endenergie wird mit Verbrauchskenndaten gekennzeichnet, für Fahrzeuge bspw. mit dem Kraftstoffverbrauch, für Geräte mit der Energieverbrauchskennzeichnung und für Gebäude mit dem Energieausweis. Die Verteilung des Stromverbrauchs in privaten Haushalten ist aus Beratungstätigkeiten ermittelt worden, z.B. der Energieagentur Nordrhein-Westfalen, die Verbrauchsdaten aus rund 380.000 Beratungen ausgewertet hat.[6]

Weltweiter Energieverbrauch

Der weltweite Verbrauch von Primärenergie lag 2010 bei 505.000 Petajoule (PJ).[7] Der weltweite Strombedarf macht rund 17 % davon aus. Der Marktwert der weltweiten verbrauchten Energie betrug im Jahr 2015 ca. 9,1 Billionen US-Dollar.[8]

Energieverbrauch in Deutschland

Primär- und Endenergieverbrauch

In Deutschland lag der Primärenergieverbrauch im Jahr 2012 bei rd. 13.757 Petajoule (PJ/a) (entsprechend 3.821 Mrd. kWh/a = 436 GW) und der Endenergieverbrauch bei rd. 9.000 Petajoule (PJ/a) (entsprechend 2.500 Mrd. kWh/a = 285 GW).[9] Die Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland weist zwischen Primär- und Endenergieverbrauch Umwandlungsverluste von 35 % aus (Bilanzjahr 2012).

Bei der Umwandlung der Primärenergie in nutzbare Endenergie und schließlich auch bei der Umwandlung in die Nutzenergie fallen Verluste durch den Wirkungsgrad der notwendigen Aufbereitungs- und Umwandlungsprozesse sowie durch Transporte an. Energie lässt sich zwar von der einen in die andere Form umwandeln, dabei setzt jedoch der zweite Hauptsatz der Thermodynamik prinzipielle Grenzen: thermische Energie ist nur eingeschränkt in andere Energieformen umwandelbar und zwischen Systemen übertragbar. Daher treten insbesondere bei der Stromerzeugung Verluste bei der Umwandlung der Primärenergie auf. Beim Einsatz fossiler Brennstoffe liegen sie bei ausschließlicher Stromerzeugung bei 60 bis 70 %; durch Nutzung der entstehenden Wärme als Fernwärme können die Verluste auf rd. 50 % gesenkt werden. Bemerkenswerterweise hat der Energieverbrauch in Deutschland trotz Wirtschaftswachstum seit 1990 nicht zu-, sondern etwas abgenommen. Zwischen 1990 und 2011 nahm das reale Bruttoinlandprodukt um 34 % zu, der Energieverbrauch nahm jedoch um 9 % ab.[11] Grund hierfür sind der technologische Fortschritt in der Energiewirtschaft, die sparsamere und rationellere Energienutzung und die Verlagerung der Produktion ins Ausland (siehe etwa Liste der größten Aluminiumproduzenten#Produktion). Die Schwankungen des Energieverbrauchs in den letzten Jahren haben ihre Ursache vor allem in den Witterungsbedingungen (unterschiedliche Heizungskosten bei kalten/warmen Wintern).

Primärenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland
Angaben in Petajoule[9]
Energieträger 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2016 in %
Mineralöl 5.217 5.689 5.499 5.166 4.684 4.525 4.527 4.628 4.493 4.472 4.563 34,0
Erdgas, Erdölgas 2.293 2.799 2.985 3.250 3.171 2.911 2.920 3.059 2.660 2.800 3.043 22,7
Steinkohle 2.306 2.060 2.021 1.808 1.714 1.715 1.725 1.840 1.759 1.718 1.635 12,2
Braunkohle 3.201 1.734 1.550 1.596 1.512 1.564 1.645 1.629 1.574 1.565 1.525 11,4
Kernenergie 1.668 1.682 1.851 1.779 1.533 1.178 1.085 1.061 1.060 1.001 927 6,9
Brennstoffe aus erneuerbaren Energiequellen⁠2 139 191 290 596 1.160 1.153 1.029 1.118 1.112 1.144 1.163 8,7
Photovoltaik, Wasser- und Windkraft1 58 83 127 173 254 309 356 381 407 523 529 3,9
Außenhandelssaldo Strom 3 17 11 −31 −64 −23 −83 −116 −122 −174 −200 −1,5
Sonstige 22 13 68 222 254 267 244 222 237 242 242 1,8
Gesamt 14.905 14.269 14.402 14.558 14.217 13.599 13.447 13.822 13.180 13.293 13.426 100,0
Primärenenergieverbrauch in Deutschland 1990 bis 2016. [12]
1 
Windkraft ab 1995
2 
vorwiegend Brennholz, auch Klärgas, Klärschlamm, Müll, Brenntorf
Endenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland
Angaben in Petajoule[9]
Energieträger 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2015 in %
Kraftstoff1 2.533 2.711 2.820 2.569 2.471 2.485 2.479 2.549 2.548 2.563 28,9
Gas 1.871 2.260 2.410 2.279 2.439 2.231 2.267 2.370 2.133 2.213 24,9
Strom 1.638 1.648 1.780 1.864 1.899 1.876 1.884 1.884 1.846 1.874 21,1
Heizöl 1.446 1.593 1.246 1.596 874 730 771 822 693 674 7,5
Sonstige Energieträger2 54 110 201 477 691 656 655 689 662 687 7,7
Fernwärme 383 366 265 450 472 420 431 435 383 413 4,6
Steinkohle 571 455 432 319 375 387 340 338 348 369 4,2
Braunkohle 975 178 82 78 89 94 92 93 85 84 0,9
Gesamt 9.473 9.322 9.235 9.127 9.310 8.881 8.919 9.179 8.699 8.877 100,0
1 
inkl. übrige Mineralölprodukte
2 
vorwiegend Brennholz, auch Klärschlamm und Müll

Nutzung der Endenergie

Die Endenergie wird zu 38 % in mechanische Energie (Transportaufgaben, Maschinenantrieb usw.) umgewandelt und zu 26 % in Raumwärme und zu 23 % in sonstige Prozesswärme umgesetzt. Auf diese drei Anwendungsbereiche entfallen 87 % des Endenergieverbrauchs der Bundesrepublik Deutschland. Für Warmwasser werden 5 %, für Beleuchtung 4 % und für Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) 3 % eingesetzt (Bilanzjahr 2011).[3]

Die umgangssprachlich wenig gebräuchliche Energieeinheit Gigajoule bei der Angabe des Pro-Kopf-Verbrauchs lässt sich durch Umrechnung in kWh oder Ölmengen veranschaulichen: 1 Gigajoule (GJ) = 278 kWh oder Energiemenge bei Verbrennung von 23,9 kg Erdöl.

Verteilung Endenergieverbrauch in Deutschland nach Bereichen
Endenergieverbrauch nach Anwendungsbereichen
in der Bundesrepublik Deutschland[3]
Anwendungsbereich Angaben in Petajoule Angaben in Gigajoule
2008 2009 2010 2011 2011
Pro-Kopf
2011
in %
mechanische Energie 3.334 3.236 3.298 3.327 40,7 38,1
Raumwärme 2.770 2.611 2.813 2.256 27,6 25,8
sonstige Prozesswärme 1.875 1.756 1.903 1.979 24,2 22,6
Warmwasser 0428 0416 0379 0447 05,5 05,1
Beleuchtung 0300 0297 0296 0321 04,0 03,7
Informations- und Kommunikationstechnik 0211 0200 0199 0219 02,7 02,5
sonst. Prozesskälte 0129 0148 0143 0162 02,0 01,9
Klimakälte 0051 0028 0029 0034 000,4 000,4
Gesamt 9.098 8.692 9.060 8.744 106,8 100

Herkunft der Primärenergie

Herkunft der Primärenergie in Deutschland 2011, Anteil der Importe[13]

Die Primärenergie für die Bundesrepublik Deutschland stammt zu rund zwei Dritteln aus Importen. Im Jahr 2011 wurden 9.280 Petajoule des Gesamtbedarfs von 13.521 Petajoule importiert, vorrangig Mineralöl und Erdgas sowie Steinkohle. Bei diesen Energieträgern liegt eine hohe Importabhängigkeit von 79 bis 97 % vor. Die inländischen Quellen Braunkohle und Erneuerbare Energien waren importunabhängig.[13]

Im Jahr 2011 wurden in die Bundesrepublik Deutschland importiert:

  • 90 Mio. Tonnen Rohöl,[14]
  • 100 Milliarden Kubikmeter Erdgas[15] und
  • 41 Mio. Tonnen Steinkohle[16] (aktuell verfügbare Bilanzen Anfang 2013).

Das Rohöl stammte zu 39 % aus der Russischen Föderation, zu 17 % aus Afrika (vor allem Nigeria, Algerien und Libyen) und zu 14 % aus Großbritannien. Von den verbleibenden 30 % kamen größere Lieferanteile aus Kasachstan (8 %), aus dem Nahen Osten (5 %) und aus Südamerika 3 %.[14]

Das importierte Erdgas kam zu 37 % aus der Russischen Föderation, zu 31 % aus Norwegen und zu 26 % aus den Niederlanden. Die übrigen 7 % stammen aus „sonstigen Ländern“.[15]

Die Steinkohle-Importe stammten 2011 zu 25 % aus Kolumbien, zu 24 % aus der Russischen Föderation und zu 19 % aus den USA. Von den übrigen 32 % kamen größere Lieferanteile aus Australien (knapp 10 %) und aus EU-Ländern 9 % (vor allem Polen).[16]

Pro-Kopf-Verbrauch von Primär- und Endenergie

Pro-Kopf-Verbrauch 2011 in Deutschland – fossile Primärenergie[10]

Der Verbrauch von Primärenergie in Deutschland im Jahr 2011 von insgesamt 13.500 Petajoule (PJ) entspricht einem Pro-Kopf-Verbrauch von rd. 40.000 kWh pro Einwohner (82 Mio. Einwohner, s. Deutschland). Dazu wurden 2011 pro Kopf der Bevölkerung 1.134 kg Erdöl, 1.365 kg Kohle (Stein- und Braunkohle) sowie 1.451 m3 Erdgas eingesetzt. Hinzu kommen aus erneuerbaren Energiequellen 5.038 kWh und aus Kernenergie 3.994 kWh pro Kopf.[10]

Dieser Pro-Kopf-Verbrauch von Primärenergie entspricht einer durchgängigen Leistung von 5,4 kW, die pro Einwohner benötigt wurde (Verbrauch auf 8.760 Std. eines Jahres umgerechnet). Zum Vergleich: Ein Mensch ist bei körperlicher Betätigung zu einer Dauerleistung von 0,06 kW im Stande, bei Akkordleistungen von 0,1 kW.[17] Der Verbrauch von Primärenergie in Deutschland liegt um knapp den Faktor 100 höher als die menschliche Dauerleistung. Zur Veranschaulichung wurde vereinzelt das Bild einer entsprechenden Zahl von Energiesklaven bemüht.

Der Pro-Kopf-Verbrauch an Endenergie in Deutschland im Jahr 2011 von insgesamt 8.700 Petajoule (PJ) entspricht einem Pro-Kopf-Verbrauch von rd. 29.600 kWh pro Einwohner. Davon entfallen 8.400 kWh auf Kraftstoffe, 7.100 kWh auf Erdgas, 6.400 kWh auf Strom insgesamt, davon 1.670 kWh für den privaten Verbrauch, 2.500 kWh auf Heizöl und 5.200 kWh auf sonstige Energieträger, vor allem Brennholz.[10]

Entwicklung der Energiepreise in Deutschland

Preisentwicklung für Primär- und Endenergie in Deutschland[18] 2005 = 100%
Energieträger 2000 2005 2010 2011 2012
Primärenergie
Erdöl 71 100 144 190 205
Erdgas 64 100 137 172 186
Steinkohle 81 100 169 184 171
Endenergie
Erdgas 73 100 117 122 129
Heizöl 77 100 122 152 166
Super-Kraftstoff 83 100 116 127 134
Diesel 75 100 115 133 140
Strom 81 100 130 140 144
Verbraucherpreisindex
gesamt
93 100 108 110 113

Mit dem weltweit steigenden Energieverbrauch ist eine deutliche Zunahme der Energiepreise zu verzeichnen. Diese Preisentwicklung wird für die verschiedenen Energiearten anhand von amtlichen Daten erfasst und mit Preisindizes dargestellt. Das Statistische Bundesamt hat für die Bundesrepublik Deutschland eigene Preisstatistiken und zugehörige Angaben des Statistischen Amtes der EU (Eurostat) zusammengefasst und auf das Basisjahr 2005 bezogen (zukünftig 2010).

Einfuhr-, Erzeuger- und Ausfuhrpreisindizes werden nach dem Güterverzeichnis für Produktionsstatistiken (GP), Ausgabe 2009 berechnet. Für Verbraucherpreisindizes wird die Klassifikation des privaten Konsums nach Verwendungszwecken (COICOP = Classification of Individual Consumption by Purpose) angewandt. Steuern und Umlagen werden in der Weise berücksichtigt, wie sie im Endpreis enthalten sind: Einfuhrpreise werden daher ohne Mehrwertsteuer angesetzt, da sie im Zuge des Vorsteuerabzugs gegengerechnet werden. Die Verbraucherpreise enthalten entsprechend die Mehrwertsteuer sowie Abgaben und Umlagen.[3]

Die Einfuhrpreise für Primärenergie haben sich im Zeitraum von 2005 bis 2012 nahezu verdoppelt. Die Verbraucherpreise für die wichtigsten Endenergieträger Heiz- und Kraftstoffe sowie für Strom sind stärker als der allgemeine Verbraucherpreisindex angestiegen, am stärksten bei Heizöl um rd. 65 %, bei den Kraftstoffen um 34 bzw. 40 %, bei Strom um 44 % und bei Erdgas um 29 %.[18]

Energieverbrauch in Österreich

Der Energieverbrauch in Österreich betrug 1.429 PJ im Jahr 2008, mit einer jährlichen Steigerungsrate von durchschnittlich 1,7 % im Zeitraum 1990 bis 2008.[19] Der Bruttoinlandsverbrauch stieg von 1970 bis 2004 um 75 % auf 1.395 PJ. Gleichzeitig nimmt der Anteil erneuerbarer Energieträger langsam zu.

Energieverbrauch in der Schweiz

Der Energieverbrauch in der Schweiz betrug 1.154 PJ im Jahr 2009.[20]

Wiktionary: Endenergieverbrauch – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise

  1. Eckhard Rebhan (Hrsg.): Energiehandbuch – Gewinnung, Wandlung und Nutzung von Energie. Springer Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-540-41259-X.
  2. VDI-Richtlinie 4661 Energiekenngrößen: Definitionen – Begriffe – Methodik (Stand September 2003).
  3. a b c d Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Preise – Daten zur Energiepreisentwicklung Wiesbaden 2012.
  4. Achim Dittmann, Joachim Zschernig (Hrsg.): Energiewirtschaft. Teubner Verlag, Stuttgart 1997, ISBN 3-519-06361-1.
  5. Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB): Erläuterung zu den Energiebilanzen, Essen 2012.
  6. Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Erhebung „Wo bleibt der Strom?“ (PDF; 4,0 MB), Düsseldorf 2011.
  7. Internationale Energieagentur (IAE): Key World Energy Statistics (PDF; 6,1 MB), Paris 2012.
  8. According To Marketline Global Energy Consumption Market Value Surpassed $9.1 trillion In 2015. In: Blue and Green Tomorrow, 13. September 2016. Abgerufen am 16. September 2016.
  9. a b c Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi): Zahlen und Fakten Energiedaten, Stand: 19. Mai 2015
  10. a b c d Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB): Auswertungstabellen, Essen Stand Nov. 2012.
  11. Entwicklung der Energiemärkte – Energiereferenzprognose Projekt Nr. 57/12. (pdf) Juni 2014, abgerufen am 7. Juli 2015 (Studie im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie).
  12. Energiegewinnung und Energieverbrauch. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, abgerufen am 27. Februar 2017.
  13. a b Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB): Importabhängigkeit der Energieversorgung der Bundesrepublik Deutschland, Bilanzjahr 2011 , Essen 2011.
  14. a b Bundesverband der Mineralölwirtschaft (in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Statistik (DESTATIS)): Rohöleinfuhr nach Ursprungsländern 2005 bis 2011 Hamburg 2012.
  15. a b Bundesamt für Statistik (DESTATIS): Aufkommen an Naturgas Wiesbaden 2012.
  16. a b Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Einfuhr von Steinkohle: Deutschland, Monate, Ursprungsland, Wiesbaden 2013.
  17. Achim Dittmann, Joachim Zschernig (Hrsg.): Energiewirtschaft, Teubner Verlag Stuttgart 1997, ISBN 3-519-06361-1
  18. a b c d Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Verbraucherpreisindizes Wiesbaden 2013.
  19. Umweltbundesamt Österreich: Energieeinsatz in Österreich, aufgerufen am 2. Januar 2011.
  20. Schweizerisches Bundesamt für Energie BFE - Gesamtenergiestatistik, aufgerufen am 2. Januar 2011.