Energieverbrauch in Deutschland – relevante Einsparpotenziale in Wirtschaft und Industrie – Teil 5 der Serie Energieeffizienz einfach erklärt

Nachdem wir uns in den ersten Teilen dieser Serie mit den Grundlagen beschäftigt haben, wollen wir uns in diesem Beitrag mit dem Energieverbrauch in Deutschland und im Detail mit dem Endenergieverbrauch bei gewerblichen und industriellen Energieverbrauchern beschäftigen. Wir werden uns ansehen, für welche Zwecke Energie bei diesen verwendet wird und wie sich die Effizienz seit dem Jahr 2000 – Bezugsjahr für die aktuellen Ziele der Bundesregierung zur Verbesserung der Energieeffizienz in Deutschland – entwickelt hat. Schließlich geht es um die Frage, ob angesichts der Anstrengungen in der Vergangenheit überhaupt noch relevantes Verbesserungspotenzial vorhanden ist. Erfahren Sie dazu mehr im folgenden Beitrag.

Weitere Beiträge aus unserer Serie Energieeffizienz einfach erklärt:

Teil 1: Dies ist die Bedeutung der Energieeffizienz
Teil 2: Von der Energieeffizienz zur Energiequalität
Teil 3: Was ist Entropie und wie steht diese im Zusammenhang mit Energie?
Teil 4: Was ist Energie und welche Bedeutung hat sie?
Teil 5: Energieverbrauch in Deutschland – relevante Einsparpotenziale in Wirtschaft und Industrie
Teil 6: Die Prozesswärme in der Industrie als größter Energieverbraucher
Teil 7: Abwärmenutzung in der Industrie – Ermitteln Sie Ihre Potenziale mit der Pinch Analyse
Teil 8: Raumwärme und Warmwasser als Energieträger – So verbessern Sie Ihre Energieeffizienz
Teil 9: So verbessern Sie Ihre Energieeffizienz bei der Nutzung von Prozesskälte und Klimakälte
Teil 10: Energieeffiziente Elektromotoren und Pumpen als Querschnittstechnologien
Teil 11: So verbessern Sie Ihre Energieeffizienz durch energieeffiziente Beleuchtung am Arbeitsplatz
Teil 12: Energieeffizienz in der Informations- und Kommunikationstechnik
Teil 13: Energieeffizienz im Verkehr

Der Wirkungsgrad der Energieumwandlung beeinflusst die Energieeffizienz und das Energieeinsparpotenzial

Bevor Energie in einem Unternehmen genutzt werden kann, muss sie erst einmal „erzeugt“ werden. Ausgangspunkt sind Energieträger, entweder Stoffe mit einem nutzbaren Energiegehalt wie Stein- oder Braunkohle, Erdöl, Erdgas oder Uran oder erneuerbare Energieträger wie Wind, Sonne oder die Bewegungsenergie von fließendem Wasser. Der Energiegehalt der genutzten Energieträger wird als Primärenergieverbrauch erfasst und ist etwa bezogen auf das Bruttoinlandsprodukt oder je Einwohner eine Kennzahl für die Energieintensität einer Wirtschaft. Mit dem Primärenergieverbrauch waren im Jahr 2016 Emissionen von 749 Millionen Tonnen Kohlendioxid verbunden; 84 Prozent der gesamten deutschen Emissionen an Treibhausgasen. Erneuerbare Energien hatten einen Anteil von 12,6 Prozent, an der Stromerzeugung von 31,7 Prozent.  Die in den Energieträgern enthaltene Energie wird in Kraftwerken, Raffinerien, Kokereien  Windrädern, Photovoltaikanlagen etc. in nutzbare Sekundärenergieträger wie Strom, Heizöl, Stadtgas oder Fernwärme umgewandelt. Hiermit sind bereits erhebliche Umwandlungsverluste verbunden. Die Sekundärenergieträger werden dann über Leitungen oder mit Fahrzeugen an die Verbraucher geliefert. Auch mit diesem Transport sind Verluste verbunden; die beim Kunden (Verbraucher) ankommenden Energieträger werden als Endenergieträger bezeichnet. In Deutschland betrugen 2016 die Umwandlungsverluste und der Verbrauch des Energiesektors 27,3 Prozent des Primärenergieverbrauchs (ohne nichtenergetischen Verbrauch, also die Nutzung z.B. als Rohstoff); mehr als ein Viertel der Energie ging also bereits verloren, bevor sie beim Verbraucher ankam. Die Verbesserung des Wirkungsgrades der Energieumwandlung und des Transports zum Verbraucher ist der mögliche Beitrag der Energiewirtschaft zur Verbesserung der Energieeffizienz einer Wirtschaft. Was mit den Endenergieträgern geschieht, liegt dagegen in der Hand der Verbraucher; wenn  wir von betrieblicher Energieeffizienz sprechen, meinen wir (mit Ausnahme von Betrieben der Energiewirtschaft) die Effizienz der Nutzung der Endenergieträger – diese meint die ISO 50001 mit „Energiequellen“  zw. künftig wohl – mit „Energiearten“.

Der Endenergieverbrauch in Deutschland – Diese Sektoren haben den höchsten Energieverbrauch

Der Endenergieverbrauch in Deutschland betrug 9.152 Petajoule, das entspricht dem Energieinhalt von 312 Millionen Tonnen Steinkohle. Die wichtigsten Endenergieträger waren Kraftstoffe (29,0 Prozent des Gesamtverbrauchs), Gas (26,1 Prozent) und Strom (20,3 Prozent). Wer verbraucht die Endenergieträger? Die Energiestatistik der Bundesrepublik Deutschland unterscheidet vier Verbrauchssektoren:

• Industrie,
• Gewerbe, Handel & Dienstleistungen,
• Verkehr,
• Haushalte.

Die Abgrenzung zwischen Gewerbe und Industrie liegt bei Gewerbeunternehmen bei 20 Mitarbeitern: bei weniger Beschäftigten zählen sie – wie die Landwirtschaft, Handels- und Dienstleistungsunternehmen zu Gewerbe, Handel und Dienstleistungen, ab 20 Mitarbeitern zur Industrie. Die Zuordnung der Verbräuche zu Sektoren ist die Grundlage für die Erstellung von Anwendungsbilanzen: In diesen geht es um die Frage, zu welchen Zwecken die Energie verwendet wird (in der Sprache der ISO 50001 geht es hier um die Energieeinsätze).

Anwendungszwecke und Anteile am Gesamtverbrauch

Energieverbrauch in Industrie und Co. – Dies sind die wichtigsten Energieträger & Energieverbraucher

Für das betriebliche Energiemanagement sind vor allem die beiden Sektoren Industrie sowie Gewerbe, Handel und Dienstleistungen relevant. Diese beiden Sektoren unterscheiden sich deutlich: In der Industrie ist die Prozesswärme mit weitem Abstand der wichtigste Energieverbraucher; gemessen am Gesamtverbrauch sind etwa Prozess- und Klimakälte, Licht, Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) oder Warmwasser kaum relevant. Die wichtigsten Energieträger sind  Gas (35 Prozent des Verbrauchs), Strom (31,6 Prozent) und Steinkohle (14,3 Prozent). Bei Handel, Gewerbe und Dienstleistungen ist dagegen die Raumwärme der größte Energieverbraucher, vor allem Licht und IKT, aber auch Warmwasser sowie Prozess- und Klimakälte fallen  deutlich stärker ins Gewicht als in der Industrie. Die wichtigsten Energieträger sind Strom (36,4 Prozent), Gas (32,9 Prozent) und Heizöl (11,1 Prozent). Mechanische Antriebe sind in beiden Sektoren bedeutsame Energieverbraucher. Dazu kommt, dass der Energieverbrauch des Verkehrssektors getrennt erfasst wird; der Anteil, der den beiden oben dargestellten Sektoren zuzuordnen ist, wird jedoch nicht ermittelt. Er dürfte aber erheblich sein.

Effizienz des Endenergieverbrauchs – Werden die Effizienzziele erreicht?

Die Effizienz der Endenergienutzung, gemessen als Endenergieverbrauch je 1.000 Euro Bruttoinlandsprodukt, hat sich von  2008 bis 2016 um 7,8 Prozent verbessert. In der Industrie erhöhte sich die Bruttowertschöpfung je GJ (temperaturbereinigtem) Endenergieverbrauch von 230 Euro im Jahr 2000 auf 264 Euro im Jahr 2015, in Gewerbe-, Handwerks- und Dienstleistungsbetrieben von 1.201 Euro  auf 1.264 Euro; in der Industrie also um 14,8 Prozent, bei Gewerbe, Handel und Dienstleistungen um 5,2 Prozent. Dies liegt im Fall der Industrie allerdings nicht nur an der Erschließung von Einsparpotenzialen, sondern auch am Strukturwandel von energieintensiven Industriezweigen zu mehr Dienstleistungen. Im Güterverkehr ist die Effizienz, gemessen an der Transportleistung, im gleichen Zeitraum um nur 1,2 Prozent gewachsen. Diese Fortschritte müssen mit den Zielen, die die Bundesregierung formuliert hat, verglichen werden: demnach sollte die Endenergieproduktivität ab 2008 um 2,1 Prozent/Jahr steigen; der Primärenergieverbrauch gegen aber 2008 bis 2020 um 20 Prozent, bis 2050 um 50 Prozent fallen. Für das produzierende Gewerbe sind zudem (etwas anders berechnete) Zielwerte zur Verbesserung der Energieintensität um 7,95 Prozent bis 2020 im Energie- und im Stromsteuergesetz formuliert. Die bisherigen Maßnahmen reichen nicht aus,  um diese Ziele – insbesondere die Senkung des Primärenergieverbrauchs – zu erreichen. Dies wurde auch im 4. Monitoring-Bericht zur Energiewende festgestellt. Auch Gewerbe, Handel und Dienstleistungen liegen deutlich unter der Zielmarke von 2,1 Prozent/Jahr. Sollten die Effizienzziele, wie im „Grünbuch Energieeffizienz“ des Wirtschaftsministeriums angedacht, gesetzlich verankert werden, besteht Handlungsbedarf. Da spezifische Verbesserungen nicht zu der notwendigen  Senkung des absoluten Energieverbrauchs führen, wird auch hier über neue Regelungen nachgedacht.

Effizienzpotenzial – Wo ist das Einsparpotenzial am Endenergieverbrauch am einfachsten umsetzbar?

Die Deutsche Energie-Agentur (dena) bezifferte Ende 2015 das wirtschaftliche Einsparpotenzial in kleinen und mittleren Unternehmen im Bereich Gebäude (Raumwärme) auf „bis zu 60 Prozent“, bei Pumpen (mechanische Antriebe) auf „häufig 30 Prozent“. Besonders hoch ist es bei Beleuchtung und IKT („häufig 70 bzw. 75 Prozent“). Bei der Industrie steht die Prozesswärme im Vordergrund, aber auch Strom-Querschnittstechnologien: In einer Studie hat das Fraunhofer ISI hier Potenzial vor allem bei der Systemoptimierung von elektrischen Antrieben; Optimierung von Druckluft-, Pumpen- und Lüftungssystemen (in ähnlichem Umfang wie bei kleinen und mittleren Unternehmen) gesehen; branchenspezifische Maßnahmen zur Prozessoptimierung bieten ebenfalls noch ein Optimierungspotenzial von rund 15 % des Prozesswärmebedarfs.

Ich wünsche Ihnen viel Erfolg bei der Verbesserung Ihrer Energieeffizienz!
Ihr Jürgen Paeger

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