Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

Primärenergie: Bedarf und Quellen

In der Öffentlichkeit steht meist die Stromerzeugung mit einem zügig steigenden Anteil erneuerbarer Energien im Mittelpunkt des Interesses. Auch wenn der Strombedarf nicht wirklich sinkt, geht doch der Einsatz von fossilen Primärenergieträgern zurück. Betrachtet man jedoch alle Sektoren (Strom, Wärme, Mobilität), spielen die fossilen Primärenergieträger noch immer die größte Rolle bei der Deckung des Energiebedarfes.

Mehr als ein Drittel des Primärenergiebedarfs in Deutschland wird in Form von Mineralöl bereitgestellt. Erdgas hat in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zugelegt und 2017 die Kohle (Braun- und Steinkohle zusammen) knapp überholt. Ein wesentlicher Schub in der Substitution der Kohle durch Erdgas ist auf den fortschreitenden Umbau der Industrie und modernere Heiztechnik in den neuen Bundesländern nach der Wende zurückzuführen. Zuletzt machten sich auch steigende CO₂-Preise im Emissionshandel bemerkbar.

In der Anfangszeit der Energiewende stieg der Anteil erneuerbarer Energien schneller an als angenommen, was aber auch an den geringen Erwartungen lag. Ursprünglich hatte sich die Bundesregierung zum Ziel gesetzt, den Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch von 2,1 Prozent im Jahr 2000 auf 4,2 Prozent im Jahr 2010 zu verdoppeln. Diese Marke wurde bereits 2004 (4,5 Prozent) überschritten. 2010 lag dann der Anteil der erneuerbaren Energien über alle Sparten hinweg bereits bei 9,9 Prozent, im Jahr 2019 bei 14,8 Prozent (AG Energiebilanzen 2020). Gemessen an den heutigen Klimazielen reicht dieser Fortschritt jedoch längst nicht aus.

Abb. 2: Der Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung in Deutschland ist rasant gewachsen,
während die Energiewende im Wärme- und Verkehrssektor stagniert

Quelle: AGEE-Stat / Umweltbundesamt

Auch global wird der größte Beitrag zur Primärenergieversorgung nach wie vor vom Erdöl geleistet, das jedoch nur noch ganz knapp vor der Kohle liegt. Deren weltweiter Anteil ist durch das Wirtschaftswachstum in Asien stark gestiegen und lag 2017 bei mehr als 27 Prozent des Weltenergiebedarfs, gefolgt vom Gas mit gut 22 Prozent. Kernenergie machte weniger als fünf Prozent aus.

Unter den erneuerbaren Energien sticht seit jeher die Bioenergie heraus, die konstant etwa zehn Prozent zur Deckung des globalen Energiebedarfs beiträgt. Oft sind damit jedoch wenig nachhaltige Nutzungsformen verbunden, wie zum Beispiel einfache Holzöfen. In einigen Regionen haben auch Wasserkraft (z. B. Kanada, Norwegen) und Geothermie (z. B. Island) seit Jahrzehnten einen hohen Stellenwert. Wind- und Solarenergie haben erst im letzten Jahrzehnt so richtig Fahrt aufgenommen. Mittlerweile wachsen ihre Kapazitäten schneller als die aller fossilen Kraftwerke zusammen. Das ist auch dringend nötig, denn 2017 lag der Anteil der „neuen erneuerbaren Energien“ noch bei weniger als zwei Prozent.

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Die Endenergie unterscheidet sich von der Primärenergie dadurch, dass die Primärenergie in Form von Erdöl, Erdgas, Kohle oder Uran zunächst noch aufbereitet werden muss, um dem Verbraucher in Form von Heizöl, Benzin, Gas oder Strom zur Verfügung gestellt werden zu können. Bei dieser chemischen Umwandlung (Veredelung) treten Verluste auf, so dass die für den Verbraucher bereitstehende Endenergie bisher stets geringer ist als die eingesetzte Primärenergie. In Zukunftsszenarien gerät diese Logik allerdings ins Wanken: Wärmepumpen stellen z. B. mehr Wärme als Endenergie bereit, als man an fossiler Primärenergie zuführt. Die Umweltwärme taucht in der Rechnung nicht auf. Außerdem wird auch der Ökostrom selbst manchmal als Primärenergie bezeichnet.