Primärenergie

Primärenergie ist in der Energiewirtschaft die in noch nicht weiterverarbeiteten Energieträgern enthaltene Energie.

Allgemeines

Primärenergieträger sind unter anderem Braunkohle, Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffe, Steinkohle, Torf und erneuerbare Energieträger. Primärenergie wird teilweise in Raffinerien aufbereitet oder in Kraftwerken in andere Energieformen gewandelt (Sekundärenergie). Die dem Verbraucher nach Umwandlungs- und Übertragungsverlusten und nach Abzug der stofflichen Verwertung letztendlich zur Verfügung stehende Kombination aus Primär- und Sekundärenergie heißt Endenergie.^[1] Beispielsweise wird Rohöl (Primärenergie) zu Heizöl und Kraftstoffen (Sekundärenergie) weiterverarbeitet. Für die Energieerzeugung aus erneuerbaren Energien wird der Primärenergiegehalt jeweils mit der erzeugten Endenergie gleichgesetzt (siehe Energiebilanz).^[2]

Energie	Definition	Energieträger
Primärenergie	Energie in ursprünglicher, noch nicht weiterverarbeiteter Form	Erdgas, Erdöl, Kohle, Uran, aus erneuerbaren Quellen gewonnene Energie
Sekundärenergie	Energie in gewandelter Form: Fernwärme, Kraftstoffe, elektrische Energie	Fernwärme, Kraftstoffe, elektrische Energie
Endenergie	Primär- und Sekundärenergie in der dem Endenergieverbraucher gelieferten Form	Erdgas, Fernwärme, Kraftstoffe, elektrische Energie

Die Umwandlungen und damit entstehenden Verluste sind in vielen Fällen nötig, da Primärenergieträger oft nicht direkt vom Verbraucher benutzt werden können. Ein Beispiel dafür wäre Uranerz, welches erst zu nutzbaren Kernbrennstoffen und dessen Energie in Kernkraftwerken in elektrische Energie umgewandelt wird, bevor sie zum Verbraucher gelangt. Manchmal ist eine Umwandlung auch sinnvoll, um z. B. den Energiegehalt des Energieträgers zu erhöhen, wie etwa bei der Trocknung oder Pyrolyse von Holz.

Energiequellen

Entwicklung des Primärenergieverbrauchs

Als Primärenergiequellen kommen regenerative und nicht regenerative Energieträger in Frage. Derzeit werden im Wesentlichen folgende Energieträger genutzt:

Energieart	Primärenergiequellen
Fossile Energie	Steinkohle, Braunkohle, Torf, Erdgas, Erdöl
Kernenergie	Kernspaltung und Kernfusion
Regenerative Energie	Sonnenenergie, Biomasse, Windenergie, Wasserkraft (einschließlich Gezeiten = Tidenhub, Wellenkraft = Wellenkraftwerk), Meeresströmung = Meeresströmungskraftwerk, Geothermie (Erdwärme)

Primärenergieverbrauch in der Energiebilanz

Aufbau einer Energiebilanz

Bestandteil einer volkswirtschaftlichen Energiebilanz ist der Primärenergieverbrauch (auch Primärenergiebedarf). Ist die Primärenergiegewinnung eines Landes geringer als der Primärenergieverbrauch, so muss die Differenz durch Importe gedeckt werden. Sowohl Deutschland als auch fast alle Länder der Europäischen Union sind Nettoimporteure von Primärenergie, insbesondere von Öl, Gas und Kohle.^[3] Die daraus resultierenden Monostrukturen führen zu Importabhängigkeiten, welche in einem Wirtschaftskrieg die Energiesicherheit gefährden können.

Primärenergie wird teilweise vor dem Verbrauch unter Verlust in Sekundärenergie gewandelt. In einer Energiebilanz wird für eine Volkswirtschaft in Tabellen oder als Flussdiagramm dargestellt, welche und wie viel Primärenergie nach Verlusten und Wandlungen in Sekundärenergie von welchen Branchen und Wirtschaftsteilnehmern wie verbraucht wird.

Während der Primärenergieverbrauch einer Volkswirtschaft an fossilen Rohstoffen direkt aus Importen, Einlagerungen und Lagerentnahmen ermittelt werden kann, wird der Primärenergieverbrauch an erneuerbaren Energien im Allgemeinen aus dem Endenergieverbrauch zurückgerechnet. Dabei wird von den meisten Ländern das Wirkungsgradprinzip angewendet, wonach der Endenergieverbrauch an Strom aus erneuerbaren Energien identisch dem entsprechenden Primärenergieverbrauch ist.

Primärenergiebedarf nach Energieeinsparverordnung und Gebäudeenergiegesetz

Der Primärenergiebedarf eines Systems nach Gebäudeenergiegesetz (kurz: Q_P) umfasst im Gegensatz zum Primärenergiebedarf einer Volkswirtschaft im Sinne einer Energiebilanz zusätzlich zum eigentlichen Energiebedarf an einem Energieträger die Energiemenge, die durch vorgelagerte Prozessketten außerhalb der Systemgrenze bei der Gewinnung, Umwandlung und Verteilung des Energieträgers benötigt wird.

Zur Ermittlung der Energiebilanz des Gebäudes wird der entsprechende Energiebedarf unter Berücksichtigung der beteiligten Energieträger mit einem Primärenergiefaktor (PEF, f_P genannt) – in der deutschsprachigen Schweiz ist auch der Endenergiefaktor in Gebrauch – multipliziert.

Die Primärenergie wird dabei in der Ökobilanzierung aufgeteilt in „Primärenergie erneuerbar“ und „Primärenergie nicht erneuerbar“. Diese Werte können wiederum aufgeteilt werden in „Stofflich gebunden“ und „Energetisch verbraucht“. Die Werte können zudem entsprechend ihrer Herkunft in „Herstellung“ und „Entsorgung“ differenziert werden.

In der Schweiz entspricht die «Graue Energie» der «Primärenergie nicht erneuerbar». Hier gibt es eine Liste generischer Bauprodukte, unter anderem mit der Angabe der Primärenergie, aufgeteilt in erneuerbar und nicht erneuerbar sowie in Herstellung und Entsorgung. Diese Indikatoren werden, leicht abweichend zu den EPD-Rechenregeln, nach EN 15804 berechnet. So wird bei Holz der untere Brennwert angewendet und bei GWP die biogene Kohlenstoffspeicherung nicht angerechnet.

Weblinks

Wiktionary: Primärenergie – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Commons: Primary energy consumption in Germany – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Literatur von und über Primärenergie im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek
EIA Website. U.S. Energy Information Administration, abgerufen am 18. Oktober 2023 (englisch).
- EIA bietet umfangreiche Informationen und Daten für die USA
Energy statistics - an overview. In: eurostat. EC, abgerufen am 18. Oktober 2023 (englisch).
- Vielzahl an Informationen und Daten für EU
AGEB Website. Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, abgerufen am 18. Oktober 2023.
- AGEB liefert aufbereitete Daten für Deutschland

Einzelnachweise

↑ Lisa Thormann, Diana Pfeiffer, Karina Bloche-Daub, Daniela Thrän und Martin Kaltschmitt: Biomasse im Energiesystem. In: Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann & Hermann Hofbauer (Hrsg.): Energie aus Biomasse – Grundlagen, Techniken und Verfahren. 3., aktualisierte und erweiterte Auflage. Springer Vieweg, Berlin 2016, ISBN 978-3-662-47437-2, 1.2, S. 9–64.
↑ Volker Quaschning: Regenerative Energiesysteme. 2007, ISBN 978-3-446-47163-4, S. 17.
↑ Eurostat: Statistische Aspekte der Energiewirtschaft 2005 – Zunehmende Energieabhängigkeit der EU-25 (Memento vom 3. Juli 2007 im Internet Archive) (PDF; 153 kB)

[Thormann-1] Lisa Thormann, Diana Pfeiffer, Karina Bloche-Daub, Daniela Thrän und Martin Kaltschmitt: Biomasse im Energiesystem. In: Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann & Hermann Hofbauer (Hrsg.): Energie aus Biomasse – Grundlagen, Techniken und Verfahren. 3., aktualisierte und erweiterte Auflage. Springer Vieweg, Berlin 2016, ISBN 978-3-662-47437-2, 1.2, S. 9–64.

[2] Volker Quaschning: Regenerative Energiesysteme. 2007, ISBN 978-3-446-47163-4, S. 17.

[3] Eurostat: Statistische Aspekte der Energiewirtschaft 2005 – Zunehmende Energieabhängigkeit der EU-25 (Memento vom 3. Juli 2007 im Internet Archive) (PDF; 153 kB)

[1]

[2]

[3]