Endenergieverbrauch

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Aufbau einer Energiebilanz: Vom Primärenergieaufkommen über den Primärenergieverbrauch zum Endenergieverbrauch.

Mit Energieverbrauch wird im Allgemeinen der Verbrauch von Endenergie bezeichnet. Für die Erzeugung von Endenergie wird Primärenergie zunächst unter Verlusten teilweise in leichter nutzbare Energieträger gewandelt. So werden aus Mineralölen Kraftstoffe und aus fossilen und erneuerbaren Energieträgern Strom und Fernwärme erzeugt. Diese gewandelten Energieträger bezeichnet man auch als Sekundärenergie. Der Endenergieverbrauch ist somit geringer als der Primärenergieverbrauch, bei dem die Verluste der Wandlung mitberücksichtigt werden.

Die Energiegewinnung und -nutzung wird in Energiebilanzen erfasst, die mit der Rohstoffgewinnung als Primärenergie beginnen und über Umwandlungsprozesse zur Endenergie führen.[1]

Die Endenergie wird sodann für verschiedene Zwecke genutzt. Das Verhältnis von Dienstleistungs-, Waren- oder Energieertrag (Output) zur zugeführten Energie bezeichnet man als Energieeffizienz.

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)).

Weiterhin werden auch die Energieeinheit Kilowattstunde (kWh) als Maßeinheit für elektrische Energie und Erdgas, Liter für Treibstoffe oder Gewichtseinheiten für feste Brennstoffe verwendet. Der Energieverbrauch kann auch auf ein bestimmtes Ergebnis bezogen werden (z. B.: Treibstoffverbrauch pro 100 gefahrene Kilometer oder Stromverbrauch eines Gerätes pro Jahr).

Energieverbrauch in Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Primär- und Endenergieverbrauch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Endenergieverbrauch und Primärenergieverbrauch 2017[2]

In Deutschland lag der Primärenergieverbrauch im Jahr 2018 bei rd. 13.106 Petajoule (PJ) (entsprechend 3.640 TWh) und der Endenergieverbrauch bei rd. 8.996 Petajoule (PJ) (entsprechend 2.499 TWh). Die Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland wies dabei zwischen Primär- und Endenergieverbrauch Umwandlungsverluste von 31,4 % aus (Bilanzjahr 2018).[3]

Im Jahr 2020 ging der Primärenergieverbrauch nach vorläufigen Zahlen um 8,7 % zurück gegenüber dem Vorjahr, was zu einem großen Teil auf die COVID-19-Pandemie zurückgeht. Der Rückgang betraf alle Energieträger mit Ausnahme der erneuerbaren Energien, die 3 % mehr Energie lieferten. Starke Rückgänge gab es insbesondere bei Flugkraftstoffen sowie Braun- und Steinkohle, wodurch erneuerbare Energien erstmals einen höheren Anteil am Primärenergieverbrauch hatten als Kohle. Aufgrund des Rückgangs des Energieverbrauchs sowie der Verschiebung des Energiemixes hin zu emissionsarmen Energieträgern rechnet die AG Energiebilanzen mit einem Rückgang der Kohlenstoffdioxidemissionen um ca. 12 % gegenüber 2019, was in absoluten Zahlen ca. 80 Millionen Tonnen entspricht.[4]

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.[5] 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).


Endenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland
Angaben in Petajoule[6][3]
Energieträger 1990 1995 2000 2005 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2016 in % 2017 in % 2018 in %
Kraftstoff1 2.533 2.711 2.820 2.569 2.471 2.485 2.479 2.549 2.548 2.577 2.662 2.737 2.665 29,3 29,7 29,6
Gas 1.871 2.260 2.410 2.279 2.439 2.231 2.267 2.370 2.133 2.233 2.305 2.344 2.279 25,4 25,5 25,3
Strom 1.638 1.648 1.780 1.864 1.899 1.876 1.884 1.884 1.846 1.853 1.863 1.868 1.847 20,5 20,3 20,5
Heizöl 1.446 1.593 1.246 1.596 874 730 771 822 693 675 653 654 609 7,2 7,1 6,8
Sonstige Energieträger2 54 110 201 477 691 656 655 689 662 692 715 739 743 7,9 8,0 8,3
Fernwärme 383 366 265 450 472 420 431 435 383 402 410 411 401 4,5 4,5 4,5
Steinkohle 571 455 432 319 375 387 340 338 348 382 378 366 365 4,2 4,0 4,1
Braunkohle 975 178 82 78 89 94 92 93 85 84 87 88 87 1,0 1,0 1,0
Gesamt 9.473 9.322 9.235 9.127 9.310 8.881 8.919 9.179 8.699 8.898 9.071 9.208 8.996 100 100 100
Bevölkerungsstand in 1000[7] 79.753 81.817 82.260 82.438 81.752 80.328 80.524 80.767 81.198 82.176 82.522 82.792 83.019
Gesamt pro Kopf in Gigajoule 118,8 114,0 112,3 110,7 113,9 110,6 110,8 113,7 107,1 108,3 109,7 111,2 108,4
1 inkl. übrige Mineralölprodukte
2 vorwiegend Brennholz, auch Klärschlamm und Müll

Nutzung der Endenergie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Endenergie wird zu 38,9 % in mechanische Energie (Transportaufgaben, Maschinenantrieb usw.) umgewandelt und zu 25,6 % in Raumwärme und zu 22,6 % in sonstige Prozesswärme umgesetzt. Auf diese drei Anwendungsbereiche entfallen 87,1 % des Endenergieverbrauchs der Bundesrepublik Deutschland. Für Warmwasser werden 5,0 %, für Beleuchtung 2,9 % und für Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) 2,4 % eingesetzt (Bilanzjahr 2018).[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.

Endenergieverbrauch nach Bereich in Deutschland[8]
Endenergieverbrauch nach Anwendungsbereichen
in der Bundesrepublik Deutschland[3][1]
Anwendungsbereich Angaben in Petajoule Angaben in Gigajoule
2008 2009 2010 2011 2017 2018 2011
Pro-Kopf
2011
in %
2018

in %

mechanische Energie 3.334 3.236 3.298 3.327 3.589 3.502 40,7 38,1 38,9
Raumwärme 2.770 2.611 2.813 2.256 2.443 2.302 27,6 25,8 25,6
sonstige Prozesswärme 1.875 1.756 1.903 1.979 2.036 2.035 24,2 22,6 22,6
Warmwasser 0428 0416 0379 0447 441 451 05,5 05,1 5,0
Beleuchtung 0300 0297 0296 0321 259 257 04,0 03,7 2,9
Informations- und Kommunikationstechnik 0211 0200 0199 0219 213 216 02,7 02,5 2,4
sonst. Prozesskälte 0129 0148 0143 0162 190 193 02,0 01,9 2,1
Klimakälte 0051 0028 0029 0034 39 40 000,4 00,4 0,4
Gesamt 9.098 8.692 9.060 8.744 9.208 8.996 106,8 100 100

Pro-Kopf-Verbrauch von Primär- und Endenergie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Pro-Kopf-Verbrauch 2011 in Deutschland – fossile Primärenergie[9]

Der Verbrauch von Primärenergie in Deutschland im Jahr 2018 von insgesamt 13.129 Petajoule (PJ) entspricht einem Pro-Kopf-Verbrauch von rund 43.929 kWh pro Einwohner (83,019 Mio. Einwohner[7]). Dazu wurden 2018 pro Kopf der Bevölkerung 1.287 kg Erdöl (Rohöleinheiten, 1 PJ = 0,024 Mio. t RÖE), 1.191 kg Steinkohleeinheiten (Braun-Steinkohle, 1 PJ = 0,034 Mio. t SKE) sowie 1.059 m3 Erdgas eingesetzt (1 m³ entspricht 35,169 MJ Heizwert). Hinzu kommen aus erneuerbaren Energiequellen 6.029 kWh und aus Kernenergie 2.774 kWh pro Kopf.[3]

Dieser Pro-Kopf-Verbrauch von Primärenergie entspricht einer durchgängigen Leistung von rund 5 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.[10] Der Verbrauch von Primärenergie in Deutschland liegt um knapp den Faktor 84 höher als die menschliche Dauerleistung.

Der Verbrauch an Endenergie in Deutschland im Jahr 2018 von insgesamt 8.963 Petajoule (PJ) entspricht einem Pro-Kopf-Verbrauch von rund 29.990 kWh pro Einwohner. Davon entfallen 9.011 kWh auf Kraftstoffe, 7.676 kWh auf Erdgas, 6.183 kWh auf Strom insgesamt, davon 1.526 kWh für den privaten Verbrauch, 1.850 kWh auf Heizöl und 2.459 kWh auf sonstige Energieträger, darunter Brennholz, Brenntorf, Klärschlamm und Müll.[3]

Entwicklung der Energiepreise in Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Preisentwicklung der Verbraucherpreise in Deutschland

2015 = 100 %[11]

Energieträger 2005 2010 2015 2018 2019 2020 (nur Mai)
Erdgas 76,0 90,3 100 92,2 95,8 97,2
Benzin (Super) 87,8 101,7 100 104,7 103,0 86,3
Diesel 90,7 104,4 100 110,2 108,4 90,9
Heizöl (leicht) 93,8 114,6 100 117,4 114,5 83,4
Flüssiggas - 124,2 100 119,4 108,3 91,4
Strom 61,6 80,2 100 103,3 106,8 111,2
Fernwärme 69,7 86,9 100 93,9 98,1 98,1
Verbraucherpreisindex
gesamt
[12]
86,2 93,2 100 103,8 105,3 106,0

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 2015 bezogen.

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.[1]

Energieverbrauch in Österreich[Bearbeiten | Quelltext 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.[13] 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 | Quelltext bearbeiten]

Der Endenergieverbrauch der Schweiz betrug 794.720 TJ im Jahr 2021 und 747.400 TJ im Jahr 2020.[14][15]

Kennwerte zum Energieverbrauch[Bearbeiten | Quelltext 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.

So verbrauchen Fahrräder pro Personenkilometer 0 kWh, Pedelecs 0,008, U-Bahnen 0,02, Straßenbahnen 0,08, Omnibusse 0,13, Züge 0,19 sowie (Personen)-KFZ 0,56 kWh.[16]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c Statistisches Bundesamt (DESTATIS): Preise – Daten zur Energiepreisentwicklung Wiesbaden 2012.
  2. Energiedaten: Gesamtausgabe. Abgerufen am 23. September 2018.
  3. a b c d e f Gesamtausgabe der Energiedaten - Datensammlung des BMWI. xlsx Dokument. In: bmwi.de. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, 22. Juni 2020, abgerufen am 23. Juli 2020.
  4. Energieverbrauch sinkt auf historisches Tief. AG Energiebilanzen. Abgerufen am 17. Dezember 2020.
  5. 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).
  6. Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi): Zahlen und Fakten Energiedaten, Stand: 23.09.2018
  7. a b Bevölkerungsstand. Statistisches Bundesamt (Destatis), 13. Juli 2020, abgerufen am 8. August 2020.
  8. Gesamtausgabe der Energiedaten - Datensammlung des BMWi. Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, 22. Juni 2020, abgerufen am 29. Juli 2020.
  9. Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB): Auswertungstabellen, Essen Stand Nov. 2012.
  10. Achim Dittmann, Joachim Zschernig (Hrsg.): Energiewirtschaft, Teubner Verlag Stuttgart 1997, ISBN 3-519-06361-1
  11. Daten zur Energiepreisentwicklung - Lange Reihen bis Mai 2020. Statistisches Bundesamt, 26. Juni 2020, abgerufen am 23. Juli 2020.
  12. Verbraucherpreisindex für Deutschland - Lange Reihen ab 1948 - Juni 2020. Statistisches Bundesamt, 14. Juli 2020, abgerufen am 23. Juli 2020.
  13. Umweltbundesamt Österreich: Energieeinsatz in Österreich, aufgerufen am 2. Januar 2011.
  14. Schweizer Energieverbrauch 2021 um 6.3% gestiegen. In: admin.ch. Bundesamt für Energie, 23. Juni 2022, abgerufen am 7. August 2022.
  15. Schweizer Energieverbrauch 2020 wegen Pandemie stark gesunken. In: admin.ch. Bundesamt für Energie, 21. Juni 2021, abgerufen am 17. August 2021.
  16. Zeitschrift fairkehr 8/2017 des Verkehrsclub Deutschland e. V., Infografik s. 22.: fairkehr-magazin.de: „Wo bleiben die E-Autos?“ (11. Februar 2018)