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Hintergrund-Wissen-Energiemaßeinheiten
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Primärenergiefaktor:
Hausbesitzer und Bauherren müssen sich seit Februar 2002 an die
strengen Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) halten und
für Neubauten sowie bei wesentlichen Änderungen an ihrem Gebäude
einen Energiebedarfsausweis erstellen lassen. Für Bestandsgebäude
wird ab 2008 ein so genannter Energiepass obligatorisch. Eine
wesentliche Berechnungsgrundlage für die genannten Ausweise ist der
Primärenergiefaktor des jeweiligen Energieträgers (Fernwärme,
Erdgas etc.). Der Primärenergiefaktor gibt das Verhältnis von
eingesetzter Primärenergie zu abgegebener Endenergie wieder.
In der Praxis heißt das konkret: Je niedriger der
Primärenergiefaktor ist, desto positiver wirkt sich dies bei der
Ermittlung des Jahres-Primärenergiebedarfs beim
Energiebedarfsausweis bei Neubauten aus.
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Primäre Energieträger
Als primäre Energieträger werden zur Stromgewinnung
verwendbare Rohstoffe bezeichnet. Neben den fossilen Energieträgern
wie Kohle, Erdgas und Erdöl gehören auch regenerative
Energieträger wie Wasser, Wind und Sonne zu dieser Gruppe.
Mit "Primärenergie" werden jene Energiearten
bezeichnet, die von der Natur bereitgestellt werden oder mittels
Atomtechnik (Kernspaltung bzw. Kernfusion) aus Stoffen wie Uran bzw.
Wasserstoff gewonnen werden:
- fossile Energien: Kohle, Erdöl, Erdgas (gespeicherte
Sonnenenergie)
- Atomenergie aus Kernspaltung oder Kernfusion (noch nicht
verfügbar.
- Energie aus der Erdwärme
- Energie aus der Sonnen-Einstrahlung:
Solarthermie, Fotovoltaik, verschiedene Varianten von Solarkraftwerken,
Windenergie, Energie aus Biomasse/ nachwachsenden Rohstoffen,
Wasserkraft, Wellenkraftwerke
- Energie aus der Erdrotation: Gezeitenkraftwerke,
Wellenkraftwerke
Die jeweilige Primärenergie wird entlang einer mehr oder
weniger langen Energieumwandlungskette in Endenergie überführt
und diese dann von den Endgeräten in die eigentliche Energiedienstleistung
umgesetzt.
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CO 2 = Chemische Formel für Kohlendioxid.
Farb- und geruchloses Gas, das
neben Wasser als Endprodukt aller Verbrennungsvorgänge entsteht und
derzeit als Klimaschädling Nr. 1 gilt. Kohlendioxid ist auch ein
natürlicher Bestandteil der Atmosphäre. Der natürliche
Kohlenstoffkreislauf wird durch die Nutzung fossiler Energieträger
(Kohle, Öl und Erdgas) gestört. Denn Pflanzen nehmen beim Wachstum
CO2 aus der Luft auf. Bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas
gelangt also CO2 in die Atmosphäre.
Das Gas ist ein
Nebenprodukt der Verbrennung fossiler Treibstoffe und Biomasse und
von Landnutzungsänderungen und industriellen Prozessen.
Kohlendioxid ist ein Treibhausgas und mit für die Erwärmung der
Erde verantwortlich.
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Eine nachhaltige, also wirtschaftliche, umwelt- und
gesellschaftsverträgliche sowie generationengerechte
Energieversorgung kann auf Dauer nur auf Erneuerbaren Energien
aufbauen, da die fossilen und atomaren Rohstoffe begrenzt sind und
die Vorräte z.B. bei Erdöl und Erdgas nur noch
wenige Jahrzehnte reichen.
Die Verbrennung fossiler Energien verstärkt außerdem über den
Treibhauseffekt die globale Erwärmung mit.
Umweltbelastung:
CO2-Emission in g/kWh
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Erneuerbare Energien sind Energieträger, die im unbegrenzten Maße
zu Verfügung stehen, wie Erdwärme, Sonne, Wasser, Wind und
Biomasse.
Erweiterbare Energien sind Erweiterbare Energien (z.B. Wind,
Wasser, Sonne) sind im Gegensatz zu erschöpfbaren Energieträgern
wie Kohle, Erdöl und Gas nicht in ihrer Verfügbarkeit begrenzt.
Sie werden häufig auch als regenerative Energien
bezeichnet.
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Erneuerbare Energien
sind also unerschöpfliche natürliche Energiequellen, die sich -
anders als fossile Energien (Kohle, Erdöl, Gas) oder Atomenergie
(Uran als Energiequelle) - ständig aus der Sonnenenergie
regenerieren, entweder durch direkte Nutzung der Sonnenstrahlen (Solarthermie,
Photovoltaik) oder indirekt aus Windenergie/ Wasserenergie oder
durch Energien aus nachwachsenden Rohstoffen wie Holz, Biomasse,
Biogas.
Erneuerbare Energien sind weitestgehend emissionsfrei und
erzeugen keine (oder nur im geringen Ausmaß) Treibhausgase , die
über den Treibhauseffekt zur Klimaerwärmung beitragen, eines der
Hauptprobleme der bisherigen fossilen Energieversorgung
Die Energie aus der Erdwärme
für Wärmepumpen wird unter dem Begriff der Erneuerbaren Energien gefasst, obwohl sie
sich nicht ständig erneuert. Sie speist sich aber aus praktisch
unerschöpflichen natürlichen Energiequellen und gleichen darin
der Sonnenenergie.
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Energiemix
An der gesamten
Primärenergie haben in Deutschland die fossilen Energien (Kohle,
Erdöl, Gas) einen herausragenden Anteil: 2004: 83,7%; 2005: 82,8
%; 2006: 82,5% ;
Der Anteil der Kernenergie ist ungefähr gleich geblieben:
2004: 12,6%; 2005: 12,4%; 2006: 12,6%.
Auch wenn die Erneuerbaren Energien in den letzten Jahren
große Steigerungsraten erzielen konnten, haben sie insgesamt
immer noch einen kleinen Anteil an der gesamten Primärenergie:
2005: 4,7%; 2006: 5,8 %.
Etwas höher liegt der Anteil der Erneuerbaren Energien am
Endenergieverbrauch: 2005: 6,6 %; 2006: 8,0% |
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Energiemaßeinheiten:
Die offizielle Maßeinheit ist das Joule
Joule Offizielle Einheit für die mechanische und
elektrische Energie, Wärmeenergie, Strahlungsenergie oder
chemische Energie. 3,6 Millionen Joule entspricht einer
Kilowattstunde (kWh).
für große Energiemengen wird die Maßeinheit Petajoule
(PJ) verwendet.
1 Mrd. kWh = 3,6 PJ,
also 607 Mrd. kWh = 607x 3,6 PJ = 2185,2 PJ.
Gigajoules
Eine Milliarde Joules oder 277,9 Kilowattstunden (kWh).
Gigawatt (Giga = eine
Milliarde) Ein Gigawatt entspricht also 1.000 Megawatt oder einer
Million Kilowatt oder einer Milliarde Watt.
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Watt = Einheit der
elektrischen Leistung. 1 W = 1 J/s = 1 Nm/s.
Das Kilowatt (kW), das Megawatt (MW) und das Gigawatt (GW):
1 kW = 1000 W, 1 MW = 1000 kW, 1 GW = 1000 MW.
Kilowattstunde Maßeinheit für Energie oder Arbeit (z.B.
Strom oder Gas). Kilowattstunden geben an, welche Energiemenge in
einem bestimmten Zeitraum verbraucht wurde. Sie sind das Produkt
aus Leistung (kW) und Zeit (h).
Eine Kilowattstunde Strom reicht z.B. für:
- 15 Hemden bügeln
- 70 Tassen Kaffee kochen
- sieben Stunden fernsehen
- zwei Tage einen 300-Liter-Kühlschrank nutzen
- einen Hefekuchen backen
- ein Mittagessen für vier Personen auf dem Elektroherd
kochen
- eine Maschine Wäsche waschen
- 90 Stunden Licht einer Stromsparlampe (11 Watt)
- 17 Stunden Licht einer Glühlampe (60 Watt)
- 40 Stunden lang mit dem CD-Player Musik hören (25 Watt)
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Heizwertvergleich
verschiedener Brennstoffe
unverbindlich
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Brennstoff
Strom
Heizöl EL
Heizöl EL
Erdgas E
Erdgas H
Erdgas L
Flüssiggas
Koks
Steinkohle
Braunkohle
Brennholz
Pellet kg
Pellet kg |
Heizwert
1,0 kWh
10,1 kWh/l
10,0 kWh/l
10,3 kWh/m³
10,4 kWh/m³
10,0 kWh/m³
12,8 kWh/kg
8,1 kWh/kg
9,0 kWh/kg
7,0 kWh/kg
4,2 kWh/kg
5,0 kWh/kg
4,9 kWh/kg |
Primär-
Energiefaktor
0,3
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,2
0,2
0,2
0,2
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Der Primärenergiefaktor
gibt das Verhältnis
von eingesetzter Primärenergie
zu abgegebener Endenergie wieder.
Heizwert:
Der Heizwert (Gas) gibt die Energie
an, die bei vollständiger Verbrennung frei wird (im Gegensatz
zum Brennwert ohne Wasserdampf und Abgase). Die Maßeinheit ist
Kilowattstunden (kWh) pro Kubikmeter.
Der Heizwert (allgemein) ist die maximal nutzbare Wärmemenge,
bei der Verbrennung eines Brennstoffes.
Brennwert:
Der Brennwert entspricht der Energie, die bei einer vollständigen
Verbrennung des Brennstoffes freigegeben wird. Der Brennwert
beinhaltet den Heizwert plus die durch Kondensation des
entstehenden Wasserdampfes freiwerdende Energie
(Kondensationswärme).
Brennstoff
Brennwert kWh/kg Heizwert kWh/kg
lufttrockenes Holz
4,6
4,3
Holzpellets
5,2
4,9
Holzbrikett
5,1
4,8
Torf
6,4
4,2
Steinkohle
8,6
7,8
Benzin
13
12
Ethanol
8,2
7,4
Diesel
12,6
11,8
Biodiesel
(Rapsöl)11,1
10,2
Heizöl
10,9
10,0
Erdöl
-
11,9
Erdgas
10 -
14
9 - 12,6
Der Brennwert von Holz (luftgetrocknetes Brennholz) ist abhängig
von der jeweiligen Holzart (bei gleichem Trockenheitsgrad). Als
Faustregel gilt, Nadelhölzer haben einen um ca. 5% höheren
Heizwert als Laubhölzer.
Wertangaben, beziehen sich auf getrocknetes Brennholz mit einer
restfeuchte von unter 20 %. Je nach Lagerzeit und Restfeuchte
ändert sich der Wert.
Die besten Brennwerte ergeben sich bei einer Lagerzeit von ca. 2 -
3 Jahren. Ab dem 4. Jahr Lagerzeit nimmt der Brennwert wieder ab.
Frischgeschlagenes Holz hat nur etwa 50% des Heizwertes (ca.
2kWh/kg) von gelagertem Brennholz! Um eine mit Brennholz
vergleichbare Heizleistung zu erreichen benötigen Sie ungefähr die
doppelte Menge an frischem Holz.
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Primärenergie-Aufwandszahl ep
(Anlagenaufwandszahl)
Primärenergie-Bedarf zur Erzeugung von Heizwärme und Trinkwasser
dividiert durch Heizwärme- und Trinkwasserbedarf des Gebäudes.
Berechnung nach DIN V 4701-10. Mit der Aufwandszahl werden
sämtliche Anlagenverluste für Trinkwassererwärmung, Heizungs- und
Lüftungstechnik beschrieben.
In der DIN V 4701-10 sind entsprechende Werte für diverse
Anlagensysteme enthalten.
Die Heizanlage arbeitet um so effizienter, je kleiner die
Anlagenaufwandszahl ist.
Beispiele für Primärenergie-Aufwandszahlen:
Wärmeerzeuger: ep= 0,9 bis 1,2 <1 z. B. bei
Brennwerttechnik
Wärmeverteilung: ep = bis zu 1,3 durch Aufwand für U-Pumpen und
Verteilung
Wärmeabgabe an den Raum: ep = 1,0 bis 1,15
Beispiel:
Wenn eine Heizanlage eine Aufwandszahl von 1,3 hat, müssen 13 kWh
Primärenergie eingesetzt werden, um 10 kWh nutzbare Heizwärme zu
erzielen.
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Bundesamt
für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle
BAFA
<http://www.bafa.de/>
Das Bundesamt stellt eine Fülle von Informationen, Daten und
Statistiken bereit, u.a. auch zum Thema Energie: Erdgas,
Rohöl, Mineralöl, Steinkohle, www.bafa.de/ener/index.htm
Die umfangreichen Statistiken finden Sie unter: <http://www.bafa.de/ener/statisti.htm>
Bundesministerium für
Wirtschaft BMWI
<http://www.bmwi.de/>
Das Ministerium bietet einige Statistiken zum Thema Energie und
Links auf weitere Datensammlungen an:
www.bmwi.de/Homepage/Politikfelder/Energiepolitik/Energiedaten/Energiedaten.jsp
Deutsches Energieeffizienz
Institut (DEI)
in Bremerhaven
www.energie-umwelt-datenbank.de
Das Deutsche Energieeffizienz Institut (DEI) in Bremerhaven
bietet eine umfangreiche Datenbank mit 14 Fachgebieten und einem
breiten Themenspektrum an, darunter: Energieeffizientes Bauen,
Biogas, Biomasse, Bionik, Fotovoltaik, Geothermie, Kraft-Wärme-
Kopplung, Solarthermie, Umwelttechnik, Wasserkraft, Wasserstoff-
Technologie, Windkraft und neue Energien.
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