Energieverbrauch

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Dieser Artikel erläutert den wirtschaftlichen Begriff, zu anderen Bedeutungen siehe Energiebilanz.

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[Bearbeiten]

Der Ausdruck Energieverbrauch hat sich umgangs- und wirtschaftssprachlich 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]

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 beginnt und über Umwandlungsprozesse zur Endenergie führt, die entsprechend auch als Sekundärenergie bezeichnet wird.[2]

Der letzte Umwandlungsschritt in Nutzenergie (auch als Tertiärenergie benannt[3]) 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.[4] Weitergehende Bilanzen einschließlich der Nutzenergie werden in produktionsbezogenen Energiebilanzen und Effizienzanalysen vorgenommen.

Die Maßeinheit für Energie ist nach dem Internationalen Einheitensystem 1 Joule, auch Wattsekunde bzw. Newtonmeter 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[Bearbeiten]

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.[5]

Weltweiter Energieverbrauch[Bearbeiten]

Der weltweite Verbrauch von Primärenergie lag 2010 bei 505.000 Petajoule (PJ).[6] Der weltweite Strombedarf macht rund 17 % davon aus.

Energieverbrauch in Deutschland[Bearbeiten]

Primär- und Endenergieverbrauch[Bearbeiten]

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).[7] 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.

Primärenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland
Angaben in Petajoule[7]
Energieträger 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2013 in %
Mineralöl 5.217 5.689 5.499 5.166 4.684 4.525 4.540 4.637 33,1
Erdgas, Erdölgas 2.293 2.799 2.985 3.250 3.171 2.911 2.954 3.152 22,5
Steinkohle 2.306 2.060 2.021 1.808 1.714 1.715 1.769 1.779 12,7
Braunkohle 3.201 1.734 1.550 1.596 1.512 1.564 1.645 1.625 11,6
Kernenergie 1.668 1.682 1.851 1.779 1.533 1.178 1.085 1.058 07,6
Brennstoffe aus erneuerbaren Energiequellen2 0139 0191 0290 0596 1.160 1.153 1.235 1.295 09,2
Photovoltaik, Wasser- und Windkraft1 058 083 127 173 254 309 356 358 02,6
Außenhandelssaldo Strom 03 017 011 −31 −64 −23 −83 -119 0−0,8
Sonstige 022 013 068 222 254 267 256 219 01,6
Gesamt 14.905 14.269 14.402 14.558 14.217 13.599 13.757 14.004 100
1 Windkraft ab 1995
2 vorwiegend Brennholz, auch Klärgas, Klärschlamm, Müll, Brenntorf
Endenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland
Angaben in Petajoule[7]
Energieträger 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2012 in %
Kraftstoff1 2.533 2.711 2.820 2.569 2.471 2.485 2.479 27,6
Gas 1.871 2.260 2.410 2.279 2.439 2.231 2.317 25,8
Strom 1.638 1.648 1.780 1.864 1.899 1.876 1.869 20,8
Heizöl 1.446 1.593 1.246 1.596 0874 0730 0774 08,6
Sonstige Energieträger2 0054 0110 0201 0477 0691 0656 0683 07,6
Fernwärme 0383 0366 0265 0450 0472 0420 0440 04,9
Steinkohle 0571 0455 0432 0319 0375 0387 0345 03,8
Braunkohle 0975 0178 0082 0078 0089 0094 0090 01,0
Gesamt 9.473 9.322 9.235 9.127 9.310 8.881 8.998 100
1 inkl. übrige Mineralölprodukte
2 vorwiegend Brennholz, auch Klärschlamm und Müll

Nutzung der Endenergie[Bearbeiten]

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).[2]

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[2]
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[Bearbeiten]

Herkunft der Primärenergie in Deutschland 2011, Anteil der Importe[9]

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.[9]

Im Jahr 2011 wurden in die Bundesrepublik Deutschland importiert:

  • 90 Mio. Tonnen Rohöl,[10]
  • 100 Milliarden Kubikmeter Erdgas[11]und
  • 41 Mio. Tonnen Steinkohle[12] (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 %.[10]

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“.[11]

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).[12]

Pro-Kopf-Verbrauch von Primär- und Endenergie[Bearbeiten]

Pro-Kopf-Verbrauch 2011 in Deutschland – fossile Primärenergie[8]

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.[8]

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. [13] 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.[8]

Entwicklung der Energiepreise in Deutschland[Bearbeiten]

Preisentwicklung für Primär- und Endenergie in Deutschland[14] 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.[2]

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 %.[14]

Energieverbrauch in Österreich[Bearbeiten]

Der Energieverbrauch in Österreich betrug 1.429 PJ im Jahr 2008, mit einer jährlichen Steigerungsrate von durchschnittlich 1,7 % im Zeitraum 1990 bis 2008.[15] 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[Bearbeiten]

Der Energieverbrauch in der Schweiz betrug 1.154 PJ im Jahr 2009.[16]

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Energieverbrauch – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Eckhard Rebhan (Hrsg.): Energiehandbuch – Gewinnung, Wandlung und Nutzung von Energie. Springer Verlag, Berlin 2002, ISBN 3-540-41259-X.
  2. a b c d Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Preise – Daten zur Energiepreisentwicklung Wiesbaden 2012.
  3. Achim Dittmann, Joachim Zschernig (Hrsg.): Energiewirtschaft. Teubner Verlag, Stuttgart 1997, ISBN 3-519-06361-1.
  4. Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB): Erläuterung zu den Energiebilanzen, Essen 2012.
  5. Energieagentur Nordrhein-Westfalen: Erhebung „Wo bleibt der Strom?“ (PDF; 4,0 MB), Düsseldorf 2011.
  6. Internationale Energieagentur (IAE): Key World Energy Statistics (PDF; 6,1 MB), Paris 2012.
  7. a b c Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi): Zahlen un Fakten Energiedaten, Stand: 3. März 2014
  8. a b c d Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB): Auswertungstabellen, Essen Stand Nov. 2012.
  9. a b Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB): Importabhängigkeit der Energieversorgung der Bundesrepublik Deutschland, Bilanzjahr 2011 , Essen 2011.
  10. a b Bundesverband der Mineralölwirtschaft (in Zusammenarbeit mit dem Bundesamt für Statistik (DESTATIS)): Rohöleinfuhr nach Ursprungsländern 2005 bis 2011 Hamburg 2012.
  11. a b Bundesamt für Statistik (DESTATIS): Aufkommen an Naturgas Wiesbaden 2012.
  12. a b Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Einfuhr von Steinkohle: Deutschland, Monate, Ursprungsland, Wiesbaden 2013.
  13. Achim Dittmann, Joachim Zschernig (Hrsg.): Energiewirtschaft, Teubner Verlag Stuttgart 1997, ISBN 3-519-06361-1
  14. a b c d Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Verbraucherpreisindizes Wiesbaden 2013.
  15. Umweltbundesamt Österreich: Energieeinsatz in Österreich, aufgerufen am 2. Januar 2011.
  16. Schweizerisches Bundesamt für Energie BFE - Gesamtenergiestatistik, aufgerufen am 2. Januar 2011.