Primärenergie

Als Primärenergie bezeichnet man in der Energiewirtschaft die Energie, die mit den natürlich vorkommenden Energieformen oder Energiequellen zur Verfügung steht, etwa als Kohle, Gas oder Wind. Im Gegensatz dazu spricht man von Sekundärenergie oder Energieträgern, wenn diese erst durch einen (mit Verlusten behafteten) Umwandlungsprozess aus der Primärenergie gewandelt werden. Die nach eventuellen weiteren Umwandlungs- oder Übertragungsverlusten vom Verbraucher nutzbare Energiemenge bezeichnet man schließlich als Endenergie.

Energiequellen

• Fossile Energie (Steinkohle, Braunkohle, Torf, Erdgas, Erdöl)
• Regenerative Energie
  • Sonnenenergie (nutzbare solare Energieeinstrahlung: Licht, Wärme)
  • Biomasse
  • Windenergie (atmosphärische Strömungen)
  • Wasserkraft, einschließlich
    • Gezeiten (Tidenhub)
    • Wellenkraft (Wellenkraftwerk)
    • Meeresströmung (Meeresströmungskraftwerk)
  • Geothermie (Erdwärme)
• Kernenergie (Kernspaltung, Radioaktivität und Kernfusion)

Primärenergieverbrauch

Teil der volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung ist der Primärenergieverbrauch.

Primärenergiebedarf

→ Hauptartikel: Primärenergiebedarf

Im Zuge der 2009er Fassung der Energieeinsparverordnung (EnEV) wird der Primärenergiebedarf von Wohn- und Nichtwohngebäuden anhand der DIN V 18599 berechnet. Aus den bauphysikalischen Daten des Gebäudes (U-Werte der Bauteile), der Geometrie und meteorologischen Bedingungen wird zunächst der Nutzenergiebedarf Q_n für das Halten des Gebäudes auf der gewünschten Temperatur berechnet. Es folgt die Ermittlung der Verluste innerhalb des Gebäudes für die Erzeugung, Speicherung, Verteilung und Abgabe von Heizung, Warmwasser und Lüftung. Die Summe daraus ergibt die Endenergie Q_e, die beispielsweise am Gaszähler gemessen werden kann.

Endenergie Q_e = Nutzenergie Q_n + Anlagenverluste

Mittels eines Primärenergiefaktors f_p wird die Endenergie Q_e auf die Primärenergie Q_p umgerechnet.

Primärenergie Q_p = Endenergie Q_e × f_p

Der Faktor f_p beinhaltet die Verluste, die bei der Bereitstellung des Energieträgers entstehen (beispielsweise Förderung, Transport, Raffination, Trocknung oder Lagerung). In einem weiteren Schritt wird der Primärenergiefaktor in einen erneuerbaren und einen nicht erneuerbaren Anteil aufgeteilt. Ein CO₂-Ausstoß ist dabei nur mit dem nicht erneuerbaren Primärenergieverbrauch verbunden. Die exakte zahlenmäßige Festsetzung erfolgt dabei auch mit einer politischen oder ökologischen Zielsetzung. Das Verhältnis von gesamtem Primärenergiefaktor zum nicht erneuerbaren Anteil ist dabei ein Maß für die Nachhaltigkeit.

Beispielsweise hat Holz einen gesamten Primärenergiefaktor von f_p = 1,2 (d.h. es müssen für 100 kWh Endenergie Holz die z.B. in einer Verbrennung genutzt werden zusätzlich noch 20 kWh aufgebracht werden bis das Holz geliefert vor der Tür steht)^[1]. Für den nicht erneuerbaren Anteil liegt der Wert jedoch bei f_p = 0,2. Das heißt für die verbrauchten 100 kWh Endenergie werden nur 20 kWh nicht erneuerbare Primärenergie verbraucht und nur mit diesen 20 kWh ist auch ein CO₂-Ausstoß verbunden.

Beim Erdgas ist der gesamte Primärenergiefaktor gleich dem Primärenergiefaktor für den nicht erneuerbaren Anteil hier f_p = 1,1. D.h. der Zusatzaufwand für die Bereitstellung von Erdgas beim Endverbraucher wird mit 10 % angesetzt und in der gesamten Prozesskette werden keine bzw. vernachlässigbar wenig erneuerbaren Energien eingesetzt.

In der DIN V 18599 ist den anderen fossilen Energieträgern (Heizöl, Flüssiggas, Stein- und Braunkohle) der gleiche Primärenergiefaktor wie dem Erdgas zugeordnet. Hier zeigt sich die politische Komponente in diesen Festsetzungen, da sich sowohl der Energieverbrauch bis zur Bereitstellung, als auch der CO₂-Ausstoß dieser verschiedenen Energieträger stark unterscheidet.

Für Strom wird in der DIN V 18599 für den gesamten Primärenergiefaktor der Wert f_p = 3,0 (aufgrund der hohen Energieverluste zur Herstellung des Stroms) und für den nicht erneuerbaren Anteil der Wert f_p = 2,7 festgesetzt. In der neuen Energieeinsparverordnung vom 1. Oktober 2009 wird aufgrund des steigenden Anteils der regenerativen Stromerzeugung der Wert für den nicht erneuerbaren Anteil auf f_p = 2,6 reduziert. In der aktuellsten Fassung der DIN 18599 im Teil 100 ist der Primärenergiefaktor für Strom nun auch auf 2,6 geändert worden.

Primärenergieerzeugung

Dem Primärenergieverbrauch steht die Primärenergieerzeugung gegenüber. Diese erfolgt auf verschiedene Arten. Fossile Primärenergie wird durch Förderung fossiler Energieträger gewonnen. Primärelektrizität wird zum Beispiel in Kernkraftwerken, Solar- oder Windkraftanlagen gewonnen. Beim Vergleich der Anteile an der Primärenergieerzeugung ist die unterschiedliche Wertigkeit zu berücksichtigen. So wird ein Teil der fossilen Primärenergie in Kraftwerken in Elektrizität umgewandelt. Dabei geht ein großer Teil der Primärenergie als Abwärme verloren und steht nicht mehr als Nutzenergie zur Verfügung. Ist die Primärenergieerzeugung eines Landes geringer als der Primärenergieverbrauch, so muss die Differenz durch Importe gedeckt werden. Sowohl Deutschland als auch die gesamte Europäische Gemeinschaft sind Nettoimporteure von Primärenergie, insbesondere von Öl, Gas und Kohle.^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ DIN V 18599-100:2009-10
2. ↑ Eurostat: Statistische Aspekte der Energiewirtschaft 2005 – Zunehmende Energieabhängigkeit der EU-25 (PDF)

Weblinks

 Wiktionary: Primärenergie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Primärenergieverbrauch Energieagentur NRW