Energieverbrauch

Energieverbrauch kennzeichnet umgangssprachlich den Bedarf an Energie für unterschiedliche Nutzanwendungen. Energie ist nötig, um Arbeit zu verrichten. Je nach Anwendung werden mechanische Arbeiten (Bewegen, Beschleunigen, Bremsen), Beleuchtung und Wärme- und Kühlvorgänge unterschieden und mit zeitbezogenen Mess- und Kennwerten gekennzeichnet.

Begriffe

Der Ausdruck Energieverbrauch hat sich umgangs- und wirtschaftssprachlich entwickelt. Physikalisch gesehen kann Energie in einem geschlossenen System nicht verbraucht, sondern nur umgewandelt werden. Im physikalischen Sinne spricht man von Exergieverbrauch oder Entropieerzeugung.

Schematische Darstellung des Zusammenhangs von Primär-, End- und Nutzenergie sowie der zugehörigen Umwandlungsverluste

Mit Energieverbrauch ist umgangs- und wirtschaftssprachlich der Verbrauch von Endenergie gemeint, die von den Verbrauchern in Form von aufbereiteten Erdöl-, Erdgas- und Kohleprodukten, wie Kraftstoffe (Benzin, Diesel), Heizöl, Koks, Kohle, sowie als elektrischer Strom oder Fernwärme genutzt wird. Diese Energie wird in Nutzenergie für mechanische Arbeit (Bewegen, Beschleunigen, Bremsen), für Beleuchtung und für Wärme- und Kühlvorgänge umgewandelt.

Endenergie wird aus den in der Natur vorkommenden Rohstoffen der Hauptgruppen Fossile Brennstoffe, Erneuerbare Energien und Kernenergie gewonnen und umgewandelt. Die Energiegewinnung und -nutzung wird in Energiebilanzen erfasst, die mit der Rohstoffgewinnung als Primärenergie beginnt und über Umwandlungsprozesse zur Endenergie führt, die entsprechend auch als Sekundärenergie bezeichnet wird.

Der letzte Umwandlungsschritt in Nutzenergie (auch als Tertiärenergie benannt) bei den Verbrauchern ist in hohem Maße von den eingesetzten Geräten, Einrichtungen und Antrieben abhängig. Dieser Anwendungsschritt ist in übergeordneten Energiebilanzen, wie der Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland, nicht zu erfassen, die sich daher auf die beiden Bereiche Primär- und Endenergie begrenzen. Weitergehende Bilanzen einschließlich der Nutzenergie werden in produktionsbezogenen Energiebilanzen und Effizienzanalysen vorgenommen.

Die Maßeinheit für Energie ist nach dem Internationalen Einheitensystem 1 Joule, auch Wattsekunde bzw. Newtonmeter genannt: 1 J = 1  N·m = 1 kg·m²·s⁻². Durch Einheitenvorsätze, auch Einheitenpräfixe genannt, werden Vielfache oder Teile gebildet, um Zahlen mit vielen Stellen zu vermeiden (Beispiel: 1 Megajoule (MJ) = 1.000.000 Joule, siehe auch Größenordnung (Energie) ).

Umgangssprachlich sind weitere Maßeinheiten gebräuchlich, wie Kilowattstunde (kWh) für Strom, Liter für Treibstoffe oder Gewichtseinheiten für feste Brennstoffe. Der Energieverbrauch kann auch auf ein bestimmtes Ergebnis bezogen werden (z. B.: Treibstoffverbrauch pro 100 gefahrene Kilometer oder Stromverbrauch eines Gerätes pro Jahr).

Kennwerte zum Energieverbrauch

Der Bedarf an Endenergie wird mit Verbrauchskenndaten gekennzeichnet, für Fahrzeuge bspw. mit dem Kraftstoffverbrauch, für Geräte mit der Energieverbrauchskennzeichnung und für Gebäude mit dem Energieausweis. Die Verteilung des Stromverbrauchs in privaten Haushalten ist aus Beratungstätigkeiten ermittelt worden, z.B. der Energieagentur Nordrhein-Westfalen, die Verbrauchsdaten aus rund 380.000 Beratungen ausgewertet hat.

Weltweiter Energieverbrauch

Der weltweite Verbrauch von Primärenergie lag 2010 bei 505.000 Petajoule (PJ). Der weltweite Strombedarf macht rund 17 % davon aus.

Energieverbrauch in Deutschland

Primär- und Endenergieverbrauch

In Deutschland lag der Primärenergieverbrauch im Jahr 2012 bei rd. 13.757 Petajoule (PJ) (entsprechend 3.821 Mrd. kWh) und der Endenergieverbrauch bei rd. 9.000 Petajoule (PJ), (entsprechend 2.500 Mrd. kWh). Die Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland weist zwischen Primär- und Endenergieverbrauch Umwandlungsverluste von 35 % aus (Bilanzjahr 2012).

• Primär- und Endenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland im Jahr 2011
• 

  Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V. (AGEB)

Bei der Umwandlung der Primärenergie in nutzbare Endenergie und schließlich auch bei der Umwandlung in die Nutzenergie fallen Verluste durch den Wirkungsgrad der notwendigen Aufbereitungs- und Umwandlungsprozesse sowie durch Transporte an. Energie lässt sich zwar von der einen in die andere Form umwandeln, dabei setzt jedoch der zweite Hauptsatz der Thermodynamik prinzipielle Grenzen: thermische Energie ist nur eingeschränkt in andere Energieformen umwandelbar und zwischen Systemen übertragbar. Daher treten insbesondere bei der Stromerzeugung Verluste bei der Umwandlung der Primärenergie auf. Beim Einsatz fossiler Brennstoffe liegen sie bei ausschließlicher Stromerzeugung bei 60 bis 70 %; durch Nutzung der entstehenden Wärme als Fernwärme können die Verluste auf rd. 50 % gesenkt werden.

Primärenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland Angaben in Petajoule
Energieträger	1990	1995	2000	2005	2010	2011	2012	2013	2013 in %
Mineralöl	5.217	5.689	5.499	5.166	4.684	4.525	4.540	4.637	33,1
Erdgas, Erdölgas	2.293	2.799	2.985	3.250	3.171	2.911	2.954	3.152	22,5
Steinkohle	2.306	2.060	2.021	1.808	1.714	1.715	1.769	1.779	12,7
Braunkohle	3.201	1.734	1.550	1.596	1.512	1.564	1.645	1.625	11,6
Kernenergie	1.668	1.682	1.851	1.779	1.533	1.178	1.085	1.058	07,6
Brennstoffe aus erneuerbaren Energiequellen2	0139	0191	0290	0596	1.160	1.153	1.235	1.295	09,2
Photovoltaik, Wasser- und Windkraft1	058	083	127	173	254	309	356	358	02,6
Außenhandelssaldo Strom	03	017	011	−31	−64	−23	−83	-119	0−0,8
Sonstige	022	013	068	222	254	267	256	219	01,6
Gesamt	14.905	14.269	14.402	14.558	14.217	13.599	13.757	14.004	100

¹ Windkraft ab 1995

² vorwiegend Brennholz, auch Klärgas, Klärschlamm, Müll, Brenntorf

Endenergieverbrauch in der Bundesrepublik Deutschland Angaben in Petajoule
Energieträger	1990	1995	2000	2005	2010	2011	2012	2012 in %
Kraftstoff1	2.533	2.711	2.820	2.569	2.471	2.485	2.479	27,6
Gas	1.871	2.260	2.410	2.279	2.439	2.231	2.317	25,8
Strom	1.638	1.648	1.780	1.864	1.899	1.876	1.869	20,8
Heizöl	1.446	1.593	1.246	1.596	0874	0730	0774	08,6
Sonstige Energieträger2	0054	0110	0201	0477	0691	0656	0683	07,6
Fernwärme	0383	0366	0265	0450	0472	0420	0440	04,9
Steinkohle	0571	0455	0432	0319	0375	0387	0345	03,8
Braunkohle	0975	0178	0082	0078	0089	0094	0090	01,0
Gesamt	9.473	9.322	9.235	9.127	9.310	8.881	8.998	100

¹ inkl. übrige Mineralölprodukte

² vorwiegend Brennholz, auch Klärschlamm und Müll

Nutzung der Endenergie

Die Endenergie wird zu 38 % in mechanische Energie (Transportaufgaben, Maschinenantrieb usw.) umgewandelt und zu 26 % in Raumwärme und zu 23 % in sonstige Prozesswärme umgesetzt. Auf diese drei Anwendungsbereiche entfallen 87 % des Endenergieverbrauchs der Bundesrepublik Deutschland. Für Warmwasser werden 5 %, für Beleuchtung 4 % und für Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) 3 % eingesetzt (Bilanzjahr 2011).

Die umgangssprachlich wenig gebräuchliche Energieeinheit Gigajoule bei der Angabe des Pro-Kopf-Verbrauchs lässt sich durch Umrechnung in kWh oder Ölmengen veranschaulichen: 1 Gigajoule (GJ) = 278 kWh oder Energiemenge bei Verbrennung von 23,9 kg Erdöl.

Verteilung Endenergieverbrauch in Deutschland nach Bereichen

Endenergieverbrauch nach Anwendungsbereichen in der Bundesrepublik Deutschland
Anwendungsbereich	Angaben in Petajoule				Angaben in Gigajoule
	2008	2009	2010	2011	2011 Pro-Kopf	2011 in %
mechanische Energie	3.334	3.236	3.298	3.327	40,7	38,1
Raumwärme	2.770	2.611	2.813	2.256	27,6	25,8
sonstige Prozesswärme	1.875	1.756	1.903	1.979	24,2	22,6
Warmwasser	0428	0416	0379	0447	05,5	05,1
Beleuchtung	0300	0297	0296	0321	04,0	03,7
Informations- und Kommunikationstechnik	0211	0200	0199	0219	02,7	02,5
sonst. Prozesskälte	0129	0148	0143	0162	02,0	01,9
Klimakälte	0051	0028	0029	0034	000,4	000,4
Gesamt	9.098	8.692	9.060	8.744	106,8	100

Herkunft der Primärenergie

Herkunft der Primärenergie in Deutschland 2011, Anteil der Importe

Die Primärenergie für die Bundesrepublik Deutschland stammt zu rund zwei Dritteln aus Importen. Im Jahr 2011 wurden 9.280 Petajoule des Gesamtbedarfs von 13.521 Petajoule importiert, vorrangig Mineralöl und Erdgas sowie Steinkohle. Bei diesen Energieträgern liegt eine hohe Importabhängigkeit von 79 bis 97 % vor. Die inländischen Quellen Braunkohle und Erneuerbare Energien waren importunabhängig.

Im Jahr 2011 wurden in die Bundesrepublik Deutschland importiert:

• 90 Mio. Tonnen Rohöl,
• 100 Milliarden Kubikmeter Erdgasund
• 41 Mio. Tonnen Steinkohle (aktuell verfügbare Bilanzen Anfang 2013).

Das Rohöl stammte zu 39 % aus der Russischen Föderation, zu 17 % aus Afrika (vor allem Nigeria, Algerien und Libyen) und zu 14 % aus Großbritannien. Von den verbleibenden 30 % kamen größere Lieferanteile aus Kasachstan (8 %), aus dem Nahen Osten (5 %) und aus Südamerika 3 %.

Das importierte Erdgas kam zu 37 % aus der Russischen Föderation, zu 31 % aus Norwegen und zu 26 % aus den Niederlanden. Die übrigen 7 % stammen aus „sonstigen Ländern“.

Die Steinkohle-Importe stammten 2011 zu 25 % aus Kolumbien, zu 24 % aus der Russischen Föderation und zu 19 % aus den USA. Von den übrigen 32 % kamen größere Lieferanteile aus Australien (knapp 10 %) und aus EU-Ländern 9 % (vor allem Polen).

Pro-Kopf-Verbrauch von Primär- und Endenergie

Pro-Kopf-Verbrauch 2011 in Deutschland – fossile Primärenergie

Der Verbrauch von Primärenergie in Deutschland im Jahr 2011 von insgesamt 13.500 Petajoule (PJ) entspricht einem Pro-Kopf-Verbrauch von rd. 40.000 kWh pro Einwohner (82 Mio. Einwohner, s. Deutschland). Dazu wurden 2011 pro Kopf der Bevölkerung 1.134 kg Erdöl, 1.365 kg Kohle (Stein- und Braunkohle) sowie 1.451 m³ Erdgas eingesetzt. Hinzu kommen aus erneuerbaren Energiequellen 5.038 kWh und aus Kernenergie 3.994 kWh pro Kopf.

Dieser Pro-Kopf-Verbrauch von Primärenergie entspricht einer durchgängigen Leistung von 5,4 kW, die pro Einwohner benötigt wurde (Verbrauch auf 8.760 Std. eines Jahres umgerechnet). Zum Vergleich: Ein Mensch ist bei körperlicher Betätigung zu einer Dauerleistung von 0,06 kW im Stande, bei Akkordleistungen von 0,1 kW. Der Verbrauch von Primärenergie in Deutschland liegt um knapp den Faktor 100 höher als die menschliche Dauerleistung. Zur Veranschaulichung wurde vereinzelt das Bild einer entsprechenden Zahl von Energiesklaven bemüht.

Der Pro-Kopf-Verbrauch an Endenergie in Deutschland im Jahr 2011 von insgesamt 8.700 Petajoule (PJ) entspricht einem Pro-Kopf-Verbrauch von rd. 29.600 kWh pro Einwohner. Davon entfallen 8.400 kWh auf Kraftstoffe, 7.100 kWh auf Erdgas, 6.400 kWh auf Strom insgesamt, davon 1.670 kWh für den privaten Verbrauch, 2.500 kWh auf Heizöl und 5.200 kWh auf sonstige Energieträger, vor allem Brennholz.

Entwicklung der Energiepreise in Deutschland

Preisentwicklung für Primär- und Endenergie in Deutschland 2005 = 100%
Energieträger	2000	2005	2010	2011	2012
Primärenergie
Erdöl	71	100	144	190	205
Erdgas	64	100	137	172	186
Steinkohle	81	100	169	184	171
Endenergie
Erdgas	73	100	117	122	129
Heizöl	77	100	122	152	166
Super-Kraftstoff	83	100	116	127	134
Diesel	75	100	115	133	140
Strom	81	100	130	140	144
Verbraucherpreisindex gesamt	93	100	108	110	113

Mit dem weltweit steigenden Energieverbrauch ist eine deutliche Zunahme der Energiepreise zu verzeichnen. Diese Preisentwicklung wird für die verschiedenen Energiearten anhand von amtlichen Daten erfasst und mit Preisindizes dargestellt. Das Statistische Bundesamt hat für die Bundesrepublik Deutschland eigene Preisstatistiken und zugehörige Angaben des Statistischen Amtes der EU (Eurostat) zusammengefasst und auf das Basisjahr 2005 bezogen (zukünftig 2010).

Einfuhr-, Erzeuger- und Ausfuhrpreisindizes werden nach dem Güterverzeichnis für Produktionsstatistiken (GP), Ausgabe 2009 berechnet. Für Verbraucherpreisindizes wird die Klassifikation des privaten Konsums nach Verwendungszwecken (COICOP = Classification of Individual Consumption by Purpose) angewandt. Steuern und Umlagen werden in der Weise berücksichtigt, wie sie im Endpreis enthalten sind: Einfuhrpreise werden daher ohne Mehrwertsteuer angesetzt, da sie im Zuge des Vorsteuerabzugs gegengerechnet werden. Die Verbraucherpreise enthalten entsprechend die Mehrwertsteuer sowie Abgaben und Umlagen.

Die Einfuhrpreise für Primärenergie haben sich im Zeitraum von 2005 bis 2012 nahezu verdoppelt. Die Verbraucherpreise für die wichtigsten Endenergieträger Heiz- und Kraftstoffe sowie für Strom sind stärker als der allgemeine Verbraucherpreisindex angestiegen, am stärksten bei Heizöl um rd. 65 %, bei den Kraftstoffen um 34 bzw. 40 %, bei Strom um 44 % und bei Erdgas um 29 %.

• Entwicklung der Preise für Primär- und Endenergie in der Bundesrepublik Deutschland zwischen 2000 und 2012
• 

  Einfuhrpreise von Primärenergie in Deutschland,
  Basisjahr 2005 = 100 %

• 

  Verbraucherpreise für Endenergie in Deutschland,
  Basisjahr 2005 = 100 %

Energieverbrauch in Österreich

Der Energieverbrauch in Österreich betrug 1.429 PJ im Jahr 2008, mit einer jährlichen Steigerungsrate von durchschnittlich 1,7 % im Zeitraum 1990 bis 2008. Der Bruttoinlandsverbrauch stieg von 1970 bis 2004 um 75 % auf 1.395 PJ. Gleichzeitig nimmt der Anteil erneuerbarer Energieträger langsam zu.

Energieverbrauch in der Schweiz

Der Energieverbrauch in der Schweiz betrug 1.154 PJ im Jahr 2009.

Weblinks

Wiktionary: Energieverbrauch – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Energiedaten - nationale und internationale Entwicklung (umfassende Statistiken vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie zum Energieverbrauch )
• online Stromverbrauch u. Kosten eines Geräts errechnen, ggf. Ersparnis gegen Vergleichsgerät berechnen
• online Energie- und Wasserverbrauchvergleich von Haushaltsgeräten (Vattenfall)
• Online-Stromverbrauchsrechner für Haushalte
• Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (Statistiken zum Energieverbrauch in Deutschland)
• Grafik: Weltweiter Energieverbrauch, aus: Zahlen und Fakten: Globalisierung, www.bpb.de
• Grafiken: Energieverbrauch – Europa, aus: Zahlen und Fakten: Europa, www.bpb.de
• Energieverbrauch in Frankreich in Wikipedia