Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen Teil 2.2.1

Teil 2.2.1 | Wissen Wasserstoff und Brennstoffzellen

PrimÀrenergie: Bedarf und Quellen

In der Öffentlichkeit steht meist die Stromerzeugung mit einem zĂŒgig steigenden Anteil erneuerbarer Energien im Mittelpunkt des Interesses. Auch wenn der Strombedarf nicht wirklich sinkt, geht doch der Einsatz von fossilen PrimĂ€renergietrĂ€gern zurĂŒck. Betrachtet man jedoch alle Sektoren (Strom, WĂ€rme, MobilitĂ€t), spielen die fossilen PrimĂ€renergietrĂ€ger noch immer die grĂ¶ĂŸte Rolle bei der Deckung des Energiebedarfes.

Mehr als ein Drittel des PrimĂ€renergiebedarfs 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 ĂŒberholt. Ein wesentlicher Schub in der Substitution der Kohle durch Erdgas ist auf den fortschreitenden Umbau der Industrie und modernere Heiztechnik in den neuen BundeslĂ€ndern nach der Wende zurĂŒckzufĂŒhren. 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. UrsprĂŒnglich hatte sich die Bundesregierung zum Ziel gesetzt, den Anteil der erneuerbaren Energien am PrimĂ€renergieverbrauch von 2,1 Prozent im Jahr 2000 auf 4,2 Prozent im Jahr 2010 zu verdoppeln. Diese Marke wurde bereits 2004 (4,5 Prozent) ĂŒberschritten. 2010 lag dann der Anteil der erneuerbaren Energien ĂŒber 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 lĂ€ngst nicht aus.

 

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

Quelle: AGEE-Stat / Umweltbundesamt

Auch global wird der grĂ¶ĂŸte Beitrag zur PrimĂ€renergieversorgung 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 fĂŒnf Prozent aus.

Unter den erneuerbaren Energien sticht seit jeher die Bioenergie heraus, die konstant etwa zehn Prozent zur Deckung des globalen Energiebedarfs beitrĂ€gt. 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 KapazitĂ€ten 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 PrimĂ€renergie dadurch, dass die PrimĂ€renergie in Form von Erdöl, Erdgas, Kohle oder Uran zunĂ€chst noch aufbereitet werden muss, um dem Verbraucher in Form von Heizöl, Benzin, Gas oder Strom zur VerfĂŒgung gestellt werden zu können. Bei dieser chemischen Umwandlung (Veredelung) treten Verluste auf, so dass die fĂŒr den Verbraucher bereitstehende Endenergie bisher stets geringer ist als die eingesetzte PrimĂ€renergie. In Zukunftsszenarien gerĂ€t diese Logik allerdings ins Wanken: WĂ€rmepumpen stellen z. B. mehr WĂ€rme als Endenergie bereit, als man an fossiler PrimĂ€renergie zufĂŒhrt. Die UmweltwĂ€rme taucht in der Rechnung nicht auf. Außerdem wird auch der Ökostrom selbst manchmal als PrimĂ€renergie bezeichnet.

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

Die Technik von gestern, heute und morgen

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen. Bewusst leicht verstÀndlich gehalten und beschrieben. Es soll technikinteressierten als ein umfangreiches Literaturverzeichnis dienen.

Die grundlegend ĂŒberarbeitete Neuauflage unseres Buches zu diesem Thema ist hier erhĂ€ltlich. Aktuelle Entwicklungen wurden ergĂ€nzt, Überholtes entfernt. Neben den jĂŒngsten Trends vermittelt dieses Buch – wie schon seine VorgĂ€nger – die grundlegenden physikalischen ZusammenhĂ€nge, denn diese gelten ja bei allem Wandel nach wie vor.

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