Technische Anlagen

Energienutzung und Verbrauch

Der Energieverbrauch in Deutschland - zur Erzeugung von Raum- und Prozesswärme, Kraft und Licht sowie zum Transport - wird hauptsächlich durch den Einsatz fossiler Energieträger bestritten.

Bevor die Energie vom Endverbraucher genutzt werden kann, sind verschiedene Umwandlungsschritte notwendig. Dabei entstehen Umwandlungs- und Transportverluste, die etwa zwei Drittel des gesamten Inputs an Primärenergie ausmachen. Das bedeutet aber auch, dass umgekehrt durch Einsparung einer Energieeinheit auf der Nutzerseite, der Verbrauch an Primärenergie um drei Energieeinheiten verringert werden kann.


Energiefluss


Als Primärenergie werden alle natürlich vorkommenden Energieträger bezeichnet. Dazu gehören fossile Brennstoffe (z.B. Steinkohle, Braunkohle, Erdöl, Erdgas), Kernbrennstoffe sowie regenerative Energiequellen (Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme, Biomasse). Die fossilen Primärenergieträger sind nur begrenzt verfügbar. Heutige Schätzungen gehen davon aus, dass z.B. die Erdölvorräte - bei gleich bleibendem Verbrauch - nur noch ca. 40 Jahre reichen.

Gegenwärtig werden aber nur rund 2 % des Primärenergieverbrauchs durch regenerative Energieformen abgedeckt.


Weltenergiereserven

Weltenergiereserven in Milliarden Tonnen Steinkohleeinheiten


Primärenergieverbrauch

Primärenergieverbrauch Deutschland


Primärenergie - Verbrauchssektoren

Primärenergie - Verbrauchssektoren verteilt auf Haushalte, Industrie, Verkehr, Gewerbe, Handel und Dienstleistung


Die Heizung verschlingt am meisten...

Energieverbrauch im Privathaus


Sekundärenergien sind diejenigen Energieträger, die durch Umwandlungsprozesse hergestellt werden (z.B. Briketts, Benzin, Heizöl, Strom, Fernwärme). Die Endenergie ist die dem Verbraucher bereitgestellte Energie. Der Anteil, der schließlich dem Verbraucher seinen Nutzen bringt (in Form von Wärme, Licht, Kraft), wird als Nutzenergie bezeichnet.

Der größte Anteil des Energieverbrauchs entfällt auf den Verkehrssektor (29,9 %), nur geringfügig weniger wird in Privathaushalten (28,5 %) eingesetzt. Gut ein Viertel der Primärenergie wird in der Industrie (25,7 %) verbraucht, während der Rest sich auf die Bereiche Gewerbe, Handel und Dienstleistungen verteilt (15,9 %).

In privaten Haushalten wird wiederum der Hauptteil der eingesetzten Energie für die Raumheizung verbraucht, während für die anderen Nutzungen nur noch ca. ein Viertel verwendet wird. Das größte Einsparpotential liegt dementsprechend im Bereich der Raumwärme.


CO2 - Problematik

Die Bereitstellung von Energie (d.h. der Nutzenergie) ist in hohem Maße durch die Verbrennung fossiler Energieträger gekennzeichnet. Bei diesem Vorgang wird Kohlendioxid (CO2) freigesetzt.

Obwohl CO2 für den Menschen nicht direkt schädlich ist, stellt die Zunahme des CO2-Gehaltes in der Erdatmosphäre eine ernste Gefahr dar. Aufgrund der Treibhauseigenschaften des CO2 in der Atmosphäre ist eine deutliche Klimaveränderung zu erwarten. Fachleute sehen die Zunahme von Wetteranomalien in den letzten Jahren als erste Zeichen einer Klimaveränderung.

Eine Reduktion der CO2-Emissionen ist daher unbedingt und umgehend notwendig. Staatlich gesetzte Ziele fordern bis zum Jahre 2005 eine CO2-Minderung um 25 %.

In absehbarer Zeit wird es im Heizungsbereich keine technischen Möglichkeiten geben, CO2 direkt an der Verbrennungsstelle in unschädliche Stoffe umzuwandeln. Daher kann eine deutliche CO2-Minderung nur durch eine drastische Reduzierung des Energieverbrauchs selbst erreicht werden.


Wärmeenergieverbrauch - Kennwerte

Um den Wärmeenergieverbrauch eines Gebäudes einordnen zu können, bedarf es einer eindeutigen Bezugsgröße. Hierzu wurde bis Januar 2002 der Jahres-Heizenergiebedarf nach der Wärmeschutzverordnung von 1995 in der Praxis verwendet. Diese Bezugsgröße wird jetzt durch den Jahres-Primärenergiebedarf nach der Energieeinsparverordnung abgelöst.


Kennwerte


Der Jahres-Heizenergiebedarf QH" wird auf die beheizte Wohnfläche bezogen. Allgemein spricht man von dem Jahres-Heizenergiebedarf in kWh/m2a. Unter der Angabe des spezifischen Brennstoffes Gas oder Heizöl sind die Bezeichnungen in m3Gas/m2a bzw. 1 l Öl/m2a geläufig. Überschlägig beinhaltet 1 m3 Gas bzw. 1 I Öl jeweils einen Heizwert von 10 kWh.


Heizungstechnische Anlagen

Für die Beheizung eines Gebäudes können unterschiedliche Systeme eingesetzt werden. Die entscheidenden Kriterien für die Auswahl im Einzelfall sind die Bauweise des Gebäudes aber auch die Investitionskosten.

Ein schnell reagierendes Heizungssystem, wie z.B. eine Luftheizung, bietet sich bei Leichtbauhäusern (Holzrahmenbau) oder beim Dachausbau an. Dagegen ist für ein massives Haus eine relativ träge Fußbodenheizung das energetisch günstigste System.

In den folgenden Kapiteln werden die wichtigsten haustechnischen Systeme und Anlagenkomponenten vorgestellt, die bei der Modernisierung von Wohngebäuden für die Wärme- und Warmwassererzeugung bzw. -Verteilung eine Rolle spielen.


Solaranlagen und Wärmepumpen

Nicht nur im Bereich des Neubaus, sondern auch bei Sanierungsmaßnahmen werden zunehmend Solaranlagen eingesetzt. Das Potential zur solaren Energienutzung ist mit ca. 1.300 bis 2.000 Sonnenstunden pro Jahr durchaus vorhanden. Zurzeit werden aber die wirtschaftlichen Anforderungen noch nicht erfüllt.

Grundsätzlich werden folgende zwei Arten von Solaranlagen unterschieden:

Solarthermische Anlagen: Nutzung von Sonnenenergie zur
Warmwasserbereitung und HeizungPhotovoltaik-Anlagen: Nutzung von Sonnenenergie zur Stromerzeugung

Neben den Solaranlagen sind derzeit Wärmepumpen bevorzugte Systeme zur Energiegewinnung. Der in der Regel mit Strom angetriebene Verdichter einer Wärmepumpe transportiert Wärme aus einer Wärmequelle auf ein höheres Temperaturniveau.


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