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Sekundärenergieträger

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

11.10.2020

Letztes Update

18.08.2022

Sekundärenergieträger einfach erklärt plus Beispiele und Informationen zu Wirkungsgraden

Inhalt des Wiki-Artikel

Sekundärenergieträger – Definition, Beispiele und Wirkungsgrade

Sekundärenergie wird durch Umwandlungsprozesse aus Primärenergie gewonnen. Laut Definition ist die Primärenergie der rechnerisch nutzbare Energiegehalt eines natürlich vorkommenden Energieträgers wie Kohle, Erdöl oder Sonnenenergie. Diese Primärenergieträger werden je nach Art durch unterschiedliche Prozesse zu Sekundärenergieträgern veredelt. Zum Beispiel werden aus dem Primärenergieträger Erdöl durch Raffination die Sekundärenergieträger Benzin, Heizöl und Flüssiggas gewonnen. Darüber hinaus können Sekundärenergieträger auch aus anderen Sekundärenergieträgern gewonnen werden, etwa wenn zur Erzeugung elektrischer Energie Mineralölprodukte genutzt werden.1

Endenergie und Nutzenergie

Neben Primär- und Sekundärenergie sind die Begriffe Endenergie und Nutzenergie im Stromsektor geläufig. In bestimmten Bereichen wird die Verwendung von Energieträgern als Endenergie bezeichnet, sofern sie direkt für Energiedienstleistungen oder zur Erzeugung von Nutzenergie eingesetzt werden. Die Nutzenergie schließlich ist die Energie, die dem Endverbraucher zur Verfügung steht, zum Beispiel Wärme, um Räume zu beheizen, oder Licht.2

Beispiele für Sekundärenergieträger

Wie auch die Primärenergieträger, aus denen sie gewonnen werden, lassen sich Sekundärenergieträger in erneuerbare und fossile Energieträger einteilen. Zu den fossilen Sekundärenergieträgern, die allesamt chemische Energie beinhalten, zählen unter anderem:

  • Benzin
  • Diesel
  • Heizöl
  • Schweröl
  • Kerosin
  • Wasserstoff (z. B. auf Basis von Erdgas)
  • Synthesegas

Im Rahmen der Energiewende kommen immer mehr erneuerbare Energieträger zum Einsatz. Beispiele für erneuerbare Sekundärenergieträger sind:

  • Biogas
  • Strom aus Wind- oder Solarenergie
  • Strom aus Wasserkraft
  • Wasserstoff (z. B. auf Basis von Biomasse)
  • EE-Gas
  • Biodiesel
  • Biomethan

Darüber hinaus gibt es nukleare Energieträger, die sogenannten Kernbrennstoffe. Kernenergie gilt – ebenso wie energetisch genutzte Abfälle – als Primärenergieträger.3

Sekundärenergieträger im Energieverbrauch

Zur Feststellung des Energiebedarfs wird der Energieverbrauch in Deutschland dokumentiert. Unterschieden wird zwischen Primärenergieverbrauch und Endenergieverbrauch; in beide fließen sowohl Primärenergieträger als auch Sekundärenergieträger ein. Der Endenergieverbrauch bezieht sich auf den Teil des Energieangebots im Inland, der direkt nach seiner Umwandlung zur Erzeugung von Nutzenergie eingesetzt wird. Der Primärenergieverbrauch zeigt auf, welche Menge an Primärenergie eingesetzt werden muss, um eine gewisse Endenergiemenge bereitzustellen. Da die Umwandlung und der Transport der Energie zum Endverbraucher mit Verlusten einhergehen, ist der Primärenergieverbrauch höher als der Endenergieverbrauch.4

Wirkungsgrade bei Sekundärenergieträgern

Die Höhe der Energieverluste, die bei den Umwandlungsprozessen von Energieträgern auftreten, ist abhängig vom Wirkungsgrad der eingesetzten Technik. Ein modernes, mit Steinkohle befeuertes Dampfkraftwerk zum Beispiel wandelt circa 47 Prozent der genutzten Primärenergie in den Sekundärenergieträger Strom um, der Rest der Energie fließt in das Nebenprodukt Wärme, das als Verlust etwa über Kühltürme abgeführt wird. Auch bei einem Auto mit Verbrennungsmotor wird nur ein Bruchteil der im Kraftstoff enthaltenen Energie nutzbar umgesetzt. Im Gegensatz dazu wandelt eine elektrische Widerstandheizung fast die gesamte ihr zugeführte Energie in Heizwärme um. Der Teil der Primärenergie, der durch Umwandlungsprozesse verlorengeht, wird als Verlustenergie der Nutzung bezeichnet.

Rund 67 Prozent der eingesetzten Primärenergie wurden 2015 in Endenergie umgesetzt. Im Hinblick auf die Nutzenergie fällt der Prozentsatz noch etwas geringer aus, da die Umwandlung in diese ebenfalls mit Verlusten einhergeht. Wiederum ist die Verlusthöhe abhängig von dem Wirkungsgrad der jeweils verwendeten Technik. Die Energie aus Sekundärenergieträgern können zum Beispiel Waschmaschinen, Elektroherde und Straßenlaternen in Nutzenergie umsetzen. Um die Wirkungsgrade zu verbessern, wird an den Umwandlungsprozessen des Energiesystems beständig geforscht.5

Primärverbrauch der Endenergiesektoren

Vier Sektoren haben einen Anteil am Endenergieverbrauch in Deutschland: der Verkehrsbereich, Haushalte, die Industrie sowie der Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD). In den verschiedenen Sektoren werden Sekundärenergieträger in Energiedienstleistungen umgewandelt, zum Beispiel werden Verkehrsmittel angetrieben oder Räume beheizt beziehungsweise gekühlt. Nach Angaben des Bundeswirtschaftsministeriums mussten im Jahr 2015 für das gesamte Energiesystem 13 258 Petajoule an Primärenergie eingesetzt werden, um den Bedarf zu decken. Davon wurden 8898 Petajoule in Form von Sekundärenergieträgern dem Endenergiesektor zugeführt. Rund 68 Prozent der genutzten Primärenergien wurden also in Sekundärenergien umgesetzt.

Den größten Anteil an den eingesetzten Sekundärenergieträgern hatte der Verkehrssektor mit 2548 Petajoule, gefolgt von der Industrie mit rund 2508 Petajoule und den Haushalten mit knapp 2302 Petajoule. Der Endenergiesektor Gewerbe, Handel, Dienstleistungen lag mit 1428 Petajoule deutlich darunter. In den Haushalten sind zwecks Erzeugung von Raumwärme immer noch die fossilen Sekundärenergieträger Gas und Heizöl vorherrschend. Dementsprechend haben die Haushalte einen recht hohen Anteil an den energiebedingten CO2-Emissionen, im Jahr 2014 lag er bei 11 Prozent. Auch in der Industrie wird Energie für Raumwärme aufgewendet, den größten Teil am Endenergieverbrauch macht aber die Prozesswärme in den Industrieanlagen aus. Der Sektor GHD ist sehr heterogen aufgebaut, da er sehr unterschiedliche Endverbraucher umfasst, beispielsweise Krankenhäuser, Schulen, land- und forstwirtschaftliche Betriebe, militärische Dienststellen, Warenhäuser, gastronomische Betriebe, Flughäfen und Wasserwerke. Sowohl der Straßenverkehr als auch Schifffahrt, Schienen- und Flugverkehr zählen zum Verkehrsbereich. Dieser umfasst neben dem inländischen auch den Transitverkehr.

Die Endenergiesektoren haben überwiegend Bedarf an Sekundärenergieträgern wie Benzin, Fernwärme, Heizöl, Holzkohle, Kohlebriketts und Strom. Raffinerien, Heiz- oder Kraftwerke stellen die Sekundärenergieträger bereit. Aufgrund von Umwandlungs- und Transportverlusten kommen nur etwa zwei Drittel der aufgewendeten Primärenergie in den Endenergiesektoren an. Die Umwandlungsprozesse unterscheiden sich hinsichtlich ihres Wirkungsgrads teils enorm. Werden aus Mineralöl Sekundärenergieträger gewonnen, sind die Umwandlungsverluste gering, während bei der Erzeugung von Strom eine große Menge an Energie als Abwärme verlorengeht. Falls an einem Sekundärenergieträger, der mit hohen Umwandlungsverlusten einhergeht, ein erhöhter Bedarf besteht, steigt dementsprechend der Primärenergiebedarf verstärkt an.6

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