Paul Langrock / Zenit / laif – Ein Tunnel im Berliner Untergrund verbindet Friedrichshain und Marzahn per Stromautobahn. Ein Netzingenieur auf Inspektionstour
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Energieverbrauch und Energieeinsparung


24.9.2013
Energiebilanzen bieten einen Überblick über Erzeugung und Verbrauch in den energiewirtschaftlichen Bereichen. Die Entwicklung zeigt: In Deutschland geht der Energieverbrauch seit ca. 20 Jahren zurück. Energieeinsparungsund -effizienzmaßnahmen bieten weiteres Potenzial.

Energiebilanzen: Basis für energiewirtschaftliche Analysen



BITTE NICHT AUSSERHALB DER IZPB VERWENDEN! (© picture-alliance / dieKLEINERT.de/ Martin Guhl)
Die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB; http://www.ag-energiebilanzen.de) veröffentlicht regelmäßig Aufstellungen, die das energiewirtschaftliche Geschehen darstellen. Solche Energiebilanzen, die die Form einer Matrix haben, bieten eine detaillierte Übersicht über die energiewirtschaftlichen Verflechtungen. Sie erlauben nicht nur Aussagen über den Verbrauch von Energieträgern in den einzelnen Sektoren, sondern geben ebenso Auskunft über ihren Fluss von der Erzeugung bis zur Verwendung in den unterschiedlichen Erzeugungs-, Umwandlungs- und Verbrauchsbereichen.
Bei den Energiebilanzen wird unterschieden zwischen dem Primär- und Endenergieverbrauch sowie dem Verbrauch und den Verlusten bei Energiegewinnung, Umwandlung und Verteilung und schließlich dem nichtenergetischen Verbrauch. Der Primärenergieverbrauch (PEV) stellt als Summe der einzelnen Positionen den umfassendsten Ausdruck des Energieverbrauchs einer Volkswirtschaft dar. Ermittelt wird er von der Aufkommensseite her wie folgt:

Energiegewinnung im Inland
+ Einfuhr
+ Bestandsentnahmen
= Energieaufkommen im Inland
- Ausfuhr
- Hochseebunkerungen
- Bestandsaufstockungen
= PRIMÄRENERGIEVERBRAUCH IM INLAND

Dabei erfasst der Primärenergieverbrauch sowohl Primär- als auch Sekundärenergieträger.
Bei der Gewinnung von Energieträgern und bei deren Umwandlung in andere Energieformen, zum Beispiel beim Einsatz von Steinkohle in Kraftwerken zur Erzeugung von Strom oder beim Einsatz von Rohöl in Raffinerien zur Erzeugung von Benzin, Diesel und Heizöl, treten Verbrauch und Verluste auf. Auch bei der Verteilung von Energieträgern, zum Beispiel beim Transport von elektrischer Energie oder von Fernwärme, ist dies der Fall. Dieser Verbrauch und diese Verluste werden für die verschiedenen Bereiche wie beispielsweise Kokereien, Kraftwerke, Raffinerien oder Hochöfen in der sogenannten Umwandlungsbilanz verbucht. Gesondert ausgewiesen werden die Fackel- und Leitungsverluste und der nichtenergetische Verbrauch, also der Einsatz von Energieträgern, bei denen es nicht auf den Energiegehalt, sondern auf die stofflichen Eigenschaften ankommt. Beispiele hierfür sind das Mineralölprodukt „Bitumen“, das beim Straßenbau eingesetzt wird, oder Rohbenzin, das als Grundstoff für die Erzeugung chemischer Produkte dient. Wenn man vom Primärenergieverbrauch das Saldo von Umwandlungseinsatz und -ausstoß sowie die Fackel- und Leitungsverluste und den nichtenergetischen Verbrauch abzieht, ergibt das den Endenergieverbrauch. Dieser gliedert sich in die Sektoren Industrie, Verkehr, Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) sowie die (privaten) Haushalte. Die folgende Tabelle zeigt die Struktur der deutschen Energiebilanz für das Jahr 2010.

Struktur der deutschen EnergiebilanzStruktur der deutschen Energiebilanz
Danach sind vom gesamten Primärenergieverbrauch knapp zwei Drittel (65,5 %) bei den Endverbrauchern „angekommen“, etwa sieben Prozent wurden nichtenergetisch genutzt. Beide Positionen zusammen machen fast drei Viertel des Primärenergieverbrauchs aus. Umgekehrt bedeutet dies, dass ein Viertel auf Verbrauch und Verluste im Energiesektor entfällt. Zu den Verlusten trägt insbesondere die Stromerzeugung bei. Vergleicht man den Energieeinsatz, der zur Stromerzeugung notwendig ist (= Umwandlungseinsatz; 2010: 5511 Petajoule), mit der Stromerzeugung (= Umwandlungsausstoß; 2010: 2261 Petajoule) ergaben sich 2010 Umwandlungsverluste von 3250 Petajoule.

Einen Nutzungsgrad (=Verhältnis von Umwandlungsausstoß zu Umwandlungseinsatz) von rund 41 Prozent stehen demnach Verluste von 59 Prozent des Umwandlungseinsatzes gegenüber. Immerhin hat sich der Nutzungsgrad der Stromerzeugung in der Vergangenheit schon spürbar verbessert: Lag er 1990 noch bei 36,6 Prozent, waren es im Jahr 2000 schon 38,8. Gleichwohl schlummern in diesem Bereich nach wie vor große Einsparpotenziale. Diese lassen sich vor allem durch eine Veränderung der Erzeugungsstruktur erschließen. Eine wesentliche Rolle können hier die erneuerbaren Energien spielen, Sonne, Wind und Wasser, deren primärenergetische Bewertung den Heizwert des durch sie produzierten Stroms zugrundelegt und ihnen so in der Statistik einen Nutzungsgrad von 100 Prozent zuschreibt. Wenn also gemäß der Absicht der Bundesregierung die erneuerbaren Energien im Jahr 2050 rund 80 Prozent der Stromerzeugung bereitstellen sollen, würde dies statistisch gesehen eine deutliche Steigerung der Effizienz bewirken.

Unabhängig davon sind aber auch im fossilen Kraftwerkspark Effizienzsteigerungen möglich. Moderne Gaskraftwerke haben Nutzungsgrade von deutlich über 60 Prozent, auch bei neuen Stein- und Braunkohlenkraftwerken können gegenüber den bestehenden älteren Kraftwerken noch deutliche Effizienzverbesserungen erreicht werden. Eine weitere Möglichkeit, Primärenergie im Bereich der Energieumwandlung einzusparen, ist wegen ihrer erheblichen Effizienzvorteile gegenüber einer getrennten Erzeugung die gemeinsame Erzeugung von Strom und Wärme (Fern- und Nahwärme) in Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK).

Einfluss der Temperatur auf den Energieverbrauch

Sektoraler EnergieverbrauchSektoraler Energieverbrauch
Höhe und Struktur des Energieverbrauchs werden durch eine Vielzahl von ökonomischen, demografischen und technischen Einflussfaktoren bestimmt. Bei der kurzfristigen Analyse müssen aber vor allem auch Temperatureinflüsse beachtet werden. Denn ein großer Teil des Energieverbrauchs dient der Bereitstellung von Raumwärme, deren Umfang in hohem Maße von den Außentemperaturen abhängig ist. So kann ein erhöhter oder gesenkter Energieverbrauch in einem Jahr allein darauf zurückzuführen sein, dass die Witterung im Vergleich zum jeweiligen Vorjahr deutlich kälter war und umgekehrt. Die Vernachlässigung der Außentemperaturen kann somit zu einer verzerrten Interpretation der Energiebilanzdaten führen. Um dies zu vermeiden, gibt es bereinigende Verfahren, die den Anteil des temperaturabhängigen Energieverbrauchs berücksichtigen und die jeweiligen Temperaturen zu den Temperaturen im langjährigen Durchschnitt ins Verhältnis setzen.

Veränderungen des sektoralen EnergieverbrauchsVeränderungen des sektoralen Energieverbrauchs
Nach den Analysen der AGEB gibt es hohe temperaturabhängige Verbrauchsanteile insbesondere bei den privaten Haushalten (Raumwärmeanteil 2010: 71 %) sowie im Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (48,4 %), während sie in der Industrie nur eine untergeordnete (7,6 %) und im Verkehr (0,5 %) fast keine Rolle spielen. Bei der Industrie dominiert der Energieeinsatz zur Bereitstellung der Prozesswärme, im Verkehr dient der Energieeinsatz fast ausschließlich der mechanischen Antriebsenergie.

Wie wichtig die Berücksichtigung des Temperatureinflusses ist, zeigt sich, wenn man die Veränderungen des sektoralen Energieverbrauchs auf Basis der Ursprungswerte mit denjenigen auf Basis der bereinigten Werte vergleicht. Beim Blick auf die Veränderungen des Endenergieverbrauchs für die Perioden 1990 bis 2000 sowie 2000 bis 2010 zeigt sich zunächst der verhältnismäßig geringe Temperatureinfluss bei Industrie und Verkehr und – umgekehrt – der große Effekt bei den Haushalten und im Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen. Hier führt die Bereinigung dazu, dass sich sogar die Vorzeichen der Veränderungen umkehren. So stieg der Energieverbrauch der Haushalte von 2000 bis 2010 nach den Ursprungswerten um 3,5 Prozent, während er nach den temperaturbereinigten Werten um 13,3 Prozent kräftig gesunken ist.