mini|305px|rechts|Primärenergieverbrauch pro Kopf (2023) Primärenergie ist in der Energiewirtschaft die in noch nicht weiterverarbeiteten Energieträgern enthaltene Energie. Primärenergie ist die Vorstufe von Sekundär- und Endenergie für seine verschiedene Anwendungen.

Allgemeines Primärenergieträger sind unter anderem die fossilen Energieträger Braunkohle, Erdgas, Erdöl, Kernbrennstoffe, Steinkohle, Torf und erneuerbare Energieträger (EE).

Fossile Rohstoffe (Primärenergie) werden größtenteils in Raffinerien zu Kraftstoffen aufbereitet (Sekundärenergie) oder in Kraftwerken in andere Energieformen gewandelt. In Kohlekraftwerken wird beispielsweise aus Kohle Wärme- und kinetische Energie (Gasturbine) sowie elektrische Energie (Generator) gewonnen.

Die dem Verbraucher nach Umwandlungs- und Übertragungsverlusten sowie nach Abzug der stofflichen Verwertung schließlich zur Verfügung stehende Energie wird als Endenergie oder Nutzenergie bezeichnet. Beispielsweise wird Rohöl (Primärenergie) zu Heizöl und Kraftstoffen (Sekundärenergie) weiterverarbeitet. Aus diesen Kraftstoffen können Verbrennungsmotoren (auch Gasmotoren) zur Antriebszwecken oder zur Stromerzeugung verwendet werden.

In den Energiebilanzen wird der Primärenergiegehalt erneuerbarer Energien (EE) rechnerisch der erzeugten Endenergie gleichgesetzt. Physikalisch findet dabei jedoch weiterhin eine Umwandlung (mit Verlusten) gemäß den Gesetzen der Thermodynamik statt.Volker Quaschning: Regenerative Energiesysteme. 2007, ISBN 978-3-446-47163-4, S. 17. Ein Beispiel hierfür ist die Umwandlung von Solarenergie zu elektrischer Energie über den photoelektrischen Effekt in Solarzellen als Teil von Photovoltaikanlagen.

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 verarbeitet werden muss und durch Kernreaktoren zur Freisetzung von Kernenergie in Kernkraftwerken in elektrische Energie (Strom) umgewandelt wird, bevor sie zum Verbraucher gelangt und genutzt werden kann. In besonderen Fällen ist eine Umwandlung auch sinnvoll, um z. B. den Energiegehalt des Energieträgers zu erhöhen, wie etwa bei der Trocknung oder Pyrolyse von Holz.

Übersicht Energie Definition Energieträger Primärenergie Energieträger bzw. Rohstoffe in ursprünglicher, noch nicht weiterverarbeiteter oder umgewandelter Form Nichterneuerbare Energieträger: Erdgas, Erdöl, Kohle, UranErneuerbaren Energiequellen: Solarenergie, Windenergie, u. a. Sekundärenergie Energie in gewandelter Form, z. B. Kinetische Energie zu Wärmeenergie zu elektrischer EnergieFernwärme, Kraftstoffe, elektrischer Strom Endenergie Primär- und/oder Sekundärenergie in der dem Endenergieverbraucher gelieferten Form Erdgas, Fernwärme, Kraftstoffe, elektrischer Strom

Energiequellen

mini|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

mini|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. (PDF; 153 kB) 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: QP) 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, fP 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

EIA bietet umfangreiche Informationen und Daten für die USA

Vielzahl an Informationen und Daten für EU

AGEB liefert aufbereitete Daten für Deutschland

Einzelnachweise

Kategorie:Energietechnik Kategorie:Energiewirtschaft