Regenerative Zukunft

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Energieverbrauch

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Da ein Bezug zur Energie sehr schwierig ist, solenl dem Leser hier ein paar Informationen zu Energieverbrauch und Bedarfshöhe gegeben werden. Um es so anschaulich wie möglich zu halten, werden die meisten Größen in Kilowattstunden (kWh) angegeben. Diese Größe ist vielen schon aus der Angabe des Stromverbrauchs bekannt.

 

a) Energieverbrauch anschaulich

Allgemein ist es schwer sich unter einer Kilowattstunde, einem Joule oder einer Kalorie eine gewisse Energiemenge vorzustellen. Deswegen soll hier der Primärenergieverbrauch eines Bundesbürgers auf die Verbrennung von Holz zu bezogen werden. Der Primärenergieverbrauch eines Bundesbürgers beträgt 132 kWh pro Tag, darin ist der Anteil für Wärmeverbrauch, für Verkehr, Gewerbe und Dienstleistungen enthalten [1]. Mit der Kenntnis, dass Holz einen üblichen Brennwert von 4,2 kWh pro kg und eine Dichte von 500 kg/m³ aufweist, lässt sich leicht ausrechnen, wieviel Holz verbrannt werden muss um den Primärenergieverbrauch zu decken [4]. Pro Bundesbürger müssten demnach 31 kg bzw. 0,06 m³ Brennholz pro Tag beziehungsweise über 11 Tonnen bzw. 23 m³ Holz pro Jahr verfeuert werden. Das entspricht einem Holzwürfel mit einer Kantenlänge von 40 cm für den Tages- und knapp 3 Meter für den Jahresenergiebedarf.

 

 

Dieser Verbrauch klingt auf den ersten Blick gar nicht so gewaltig. Berücksichtigt man jedoch den jährlichen Holzzuwachs der deutschen Wälder und die 82,5 Mio. Bundesbürger Deutschlands, werden die Folgen des Energiehungers deutlich. Ein Drittel der Fläche Deutschlands ist mit Wald bedeckt. Pro Sekunde produziert der Wald insgesamt 10 m³ Holzzuwachs, im Jahr sind dies 120 Millionen Kubikmeter, wovon 70 Mio. m³ vom Menschen genutzt werden [5]. Der jährliche Holzbedarf um den Primärenergiebedarf aller 82,5 Mio. Bundesbürger zu decken, beträgt jedoch 1900 Mio. m³, was einem Würfel mit einer Kantenlänge von 1200 m entspricht. Obwohl der Wald also so vermeintlich schnell wächst, produziert er nur soviel Holzzuwachs, dass er 6 % des Primärenergiebedarfs der Deutschen decken könnte und dies auch nur unter der Annahme, dass sämtlicher Holzzuwachs als Brennholz genutzt wird. In Wirklichkeit wird jedoch nur 16 Mio. m³ Holz jährlich für Brennholz genutzt, was weniger als 1% des Primärenergiebedarfs entspricht [6]. Der Großteil des Holzertrags (70%) ist für die stoffliche Verwendung vorgesehen [6]. Natürlich sind diese Annahmen zu der Berechnung nur grob, da es nur darum gehen soll eine Vorstellung vom derzeitig hohen Energieverbrauch zu bekommen. Natürlich ist es nicht sinnvoll, sämtlichen Energiebedarf über die Verbrennung von Holz zu bewerkstelligen, im Verkehr ist dieses zum Beispiel auch gar nicht möglich.

Nichtsdestotrotz zeigt diese grobe Abschätzung, dass der tägliche Holzverbrauch pro Bundesbürger 31 kg betragen würde um seinen Primärenergiebedarf (theoretisch) zu decken. Dies ist wesentlich höher ist, als der Wald ihm an Holzzuwachs liefern kann, nämlich nur 2kg.

 

b) aufgeschlüsselter Energieverbrauch eines Bundesbürgers [1]

Einem Primärenergieverbrauch von 14.216 PJ (alle Werte für das Jahr 2008 nach den Energiedaten des Bundeswirtschaftministeriums oder der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, Stand 21.6.2011) einspricht pro Einwohner ein durchschnittlicher Verbrauch von 132 kWh/Tag, nach der energetischen Umwandlung bleiben 84,7 kWh/Tag an Endenergie. Dem Anteil der Haushalte entsprechen 23,8 kWh/Tag, Industrie, Handel, Gewerbe und Dienstleistungen verbrauchen zusammen je Einwohner 36,9 kWh/Tag und der Verkehr 23,9 kWh/Tag.

Bleiben wir zunächst beim direkten Energieverbrauch in den Haushalten. Den größten Anteil machen Heizung und Warmwasser aus: 85 Prozent oder je Einwohner 20,2 kWh/Tag (etwa 17 kWh Heizwärme und 3,2 kWh Warmwasser). Die wichtigsten dafür verwendeten Energieträger sind Gas (mit einem Anteil von umgerechnet 8,9 kWh/Tag) und Heizöl (6 kWh/Tag). Aus dem Heizwärmebedarf und der durchschnittlichen Wohnfläche von 40 m²/Einwohner lässt sich ausrechnen, dass der durchschnittliche Heizwärmebedarf bei 155 kWh pro Jahr und m² Wohnfläche lag. Renovierungsbedürftige Altbauten können über 300 kWh/m² liegen, ein 150 m²-Haus verbraucht dann 4.500 Liter Heizöl im Jahr. Der Stromverbrauch in Haushalten beträgt je Einwohner 4,7 kWh/Tag - damit werden Haushaltsgeräte (Elektroherd, Waschmaschinen, Trockner, Kühl- und Gefriergeräte, ...) und Unterhaltungselektronik (Fernseher, Computer, ...) betrieben sowie Licht, in manchen Haushalten auch Heizwärme und Warmwasser, erzeugt.

Der nächste große Posten ist das Auto: Ein durchschnittlicher Autofahrer verbraucht alleine an Treibstoff 21,6 kWh/Tag. Da in Deutschland auf 81,7 Millionen Menschen etwa 41 Millionen Autos kommen, das heißt 1 Autofahrer auf 2 Einwohner, entspricht dies je Einwohner 10,8 kWh/Tag. Der Straßenverkehr insgesamt kommt auf 19,6 kWh/Tag, die verbleibenden 8,8 kWh/Tag entfallen also auf den Güter- sowie den Busverkehr auf der Straße. Die Bahn kommt auf 0,7 kWh/Tag, und der Flugverkehr auf 3,5 kWh/Tag - zum Vergleich: Eine einzige Fernreise im Jahr entspricht einem Verbrauch von bis zu 30 kWh/Tag, also mehr, als ein durchschnittlicher Autofahrer im Jahr verbraucht. Ein Mittelstreckenflug, etwa Düsseldorf - Málaga, im Jahr entspricht gut 3 kWh/Tag.

Energie steckt aber auch in den Produkten, die wir kaufen: dies sind die 36,9 kWh/Tag, die Industrie, Gewerbe, Handel und Dienstleistungen je Einwohner verbrauchen. Diese Energie ist der “ökologische Fußabrduck" der Produkte. Zugegeben: Die Gleichsetzung ist ungenau - ein Teil der deutschen Industrieproduktion wird ja exportiert. Aber andererseits kaufen wir auch sehr viele importierte Produkte; wir gehen für diese Überschlagsrechnung einfach mal davon aus, dass sich beide Werte etwa ausgleichen. Ein Beispiel: Wer alle drei Jahre einen PC kauft, “verbraucht” damit schon 1,6 kWh/Tag. Zum “Energiegehalt” eines Autos siehe hier.

Eine sehr schöne Darstellung zur Geschichte des menschlichen Energieverbrauchs finden Sie auf der Seite von oekosystem-erde.de.

 

c) globaler Energieverbrauch

Der jährliche globale Primärenergieverbrauch beträgt 11 Milliarden Tonnen Öleinheiten (Einheit Gtoe) [2]. Ein Kilogramm Öleinheit entspricht der Energiemenge die bei der Verbrennung eines Kilogramm Rohöls frei gesetzt wird. Unter Verwendung der Dichte von Rohöl von 0,883 kg/l und dessen 41,9 MJ/kg Heizwert entspricht das 127.930 Terrawattstunden (TWh), also 127.930.046.975.875 Kilowattstunden (=1,27x1017 Wattstunden) thermischer Energie. Würde man diesen Primärenergieverbrauch nach obiger Berechnung aus der Verbrennung von Holz decken wollen, müsste die Menschheit pro Jahr 60 Milliarden Kubikmeter Holz verbrennen, was einem Würfel mit einer Kantenlänge von je 4km entspricht. Ein anderer Vergleich zur Veranschaulichung dieser Zahlen: Lässt man eine Energiesparlampe mit typischerweise 10 Watt Leistung eine Stunde lang brennen, benötigt diese 10 Wattstunden. Das heißt sie hat einen durchgängigen Leistungsbedarf von 10 Watt pro Stunde. Hochgerechnet bedeutet das, dass die Lampe 4 Milliarden Jahre lang brennen müsste um die Energie zu verbrauchen die die Menschheit an einem Tag verbraucht - falls Erde und Energiesparlampe so lange existieren.

 

d) Eine kurze Geschichte des menschlichen Energieverbrauchs

Diesen interessanten Rückblick finden Sie auf Oekosystem-Erde.de.

 

e) Energiegehalt/Heizwert von Brennstoffen [3]

Um ein Gefühl für die Energiedichten der Primärenergieträger zu bekommen, sind diese für die einzelnen aufgelistet:

Brennholz (luftgetrocknet): 4 kWh/kg

Braunkohle: 5 bis 6 kWh/kg

Steinkohle: 7,5 bis 9 kWh/kg

Erdgas: 10,5 kWh/m³= 5,8 kWh/kg (Dichte 1,82 kg/m³)

Rohöl: 10,3 kWh/l = 12,4 kWh/kg (Dichte: 0,883 kg/l)

Super-Benzin: 8,6 kWh/l = 11,5 kWh/kg (Dichte 0,75 kg/l)

Diesel: 9,9 kWh/l = 11,8 kWh/kg (Dichte 0,83 kg/l)

Wasserstoff: 38,9 kWh/kg

Bioethanol: 6 kWh/l = 7,6 kWh/kg (Dichte 0,79 kg/l)

 

Das bedeutet, um den durchschnittlicher Primärenergieverbrauch eines Bundesbürgers von 132 kWh/Tag gewährleisten zu können, müssen jeden Tag 31 kg Brennholz oder 15 Liter Super-Benzin verbrannt werden. Natürlich ist dies eine rein spekulative Annahme, zeigt jedoch die Energiemenge die wir täglich verbrauchen.

 

Mehr zum Thema Energieverbrauch finden Sie auf Oekosystem-Erde.de.

 


Quellen:

[1] Dieser Artikel stammt von der Webseite http://www.oekosystem-erde.de/html/energie.html, 30.12.2011

[2] Population Devision of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations Secretariat, World Population Prospects, The 2008 Revision

[3] http://www.oekosystem-erde.de/html/energieeinheiten.html und http://de.wikipedia.org/wiki/Heizwert

[4] http://de.wikipedia.org/wiki/Brennholz

[5] http://www.wald.de/holz-ein-naturprodukt-mit-wachsendem-potential/

[6] Statistisches Bundesamt, 2006 (Link)


Beitrag erstellt im Dezember 2011 von Christoph Schünemann

 

 

Zuletzt aktualisiert am Montag, den 16. April 2012 um 13:53 Uhr  

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