Die verschiedenen Formen der Primärenergie
Primärenergie liegt überall in der Umwelt in diversen Formen vor. Einteilen lässt sie sich in die verschiedenen Energieformen, welche jeweils in unterschiedlichen Energieträgern gespeichert sind. Folgende Energieformen sind bei der Bereitstellung von Energie für den menschlichen Bedarf von Bedeutung:
- die chemische Energie in fossilen Energieträgern wie z. B. Kohle, Erdöl oder Erdgas sowie in biogenen Energieträgern wie Holz und anderer Biomasse
- die nukleare Energie, die im Inneren von Atomkernen gebunden ist
- die kinetische Energie von Wind und fließendem Wasser
- die potentielle Energie von aufgestautem Wasser
- die elektromagnetische Energie der Sonnenstrahlung
- die thermische Energie u. a. der Sonnenwärme und Erdwärme (Geothermie)
Primärenergie kann sowohl in konventioneller, als auch in regenerativer (erneuerbarer) Form vorliegen. Zu den konventionellen Energieträgern zählen diejenigen, die nur in endlicher Menge verfügbar sind. Dazu gehören fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas sowie nukleare Energieträger wie z. B. Uran. Sowohl ihre Förderung, als auch ihr Einsatz sind mit schweren Umwelt- und Klimaschäden, u. a. durch hohe CO2-Emissionen, sowie im Fall der nuklearen Energie mit dem Risiko schwerer Unfälle verbunden.
Dem gegenüber stehen die regenerativen Energieträger, welche in, zumindest aus menschlicher Sicht, unendlicher Menge zur Verfügung stehen. Zwar ist auch die Nutzung von Sonnenenergie, Wind- und Wasserkraft, Erdwärme oder Biomasse mit Eingriffen in die Natur verbunden, jedoch erfolgt dies in bedeutend geringerem Ausmaß als bei den konventionellen Energien. Nicht zuletzt sind die erneuerbaren Energien frei von CO2-Emissionen und somit klimaneutral.
Sinkender Primärenergieverbrauch für den Klimaschutz
Die verschiedenen Primärenergieträger dienen als Ausgangspunkt für die Bereitstellung von Sekundärenergie, die in einer für den Menschen leichter nutzbaren Form vorliegt: als Strom, Wärme oder Kraftstoff. Die Umwandlung von Primärenergie in Sekundärenergie erfolgt in Kraftwerken, Heizwerken oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen wie dem (Block-)Heizkraftwerk sowie in Raffinerien, die Erdöl oder auch Biomasse u. a. zu Kraftstoffen wie Benzin und Diesel veredeln.
Ein Teil der eingesetzten Energie geht dabei stets, z. B. in Form von Abwärme, verloren oder ist am Ende noch in Abfallstoffen wie Asche oder Abgasen gebunden. Beim Transport der Sekundärenergie entstehen zudem Transportverluste. Energieexperten bezeichnen daher die vom Verbraucher letztlich genutzte Energie als „Endenergie“. Beim Betrachten des Energieverbrauch oder der Energieeffizienz eines Systems sollte deshalb stets zwischen Primärenergie und Endenergie unterschieden werden.
Im Zuge der Energiewende hat sich Deutschland das Ziel gesetzt, insbesondere seinen Verbrauch von Primärenergie zu verringern. Lag dieser im Bezugsjahr 2008 noch bei ca. 14.190 PJ (Petajoule), waren es 2019 nur noch 12.815 PJ. Das entspricht einer Verringerung um ca. zehn Prozent. Ziel der Bundesregierung ist es, den Primärenergieverbrauch bis 2050 auf 50 Prozent gegenüber dem Niveau von 2008 zu senken.
Einen entscheidenden Anteil daran wird auch eine effizientere Bereitstellung von Wärmeenergie haben, denn diese macht über 60 Prozent des Endenergieverbrauchs in Deutschland aus, in privaten Haushalten sind es sogar bis zu 90 Prozent. Neben der Verbrennung nachwachsender Biomasse und dem Einsatz von Wärmnetzen müssen auch Wärmepumpen, vorzugsweise betrieben mit Ökostrom, ein Teil der Lösung sein. Diese können nicht nur auf in der Erde, im Grundwasser oder der Luft gespeicherte Wärme zugreifen, sondern es lassen sich auch ungewöhnliche Wärmeformen wie z. B. das warme Grubenwasser oder die Abwasserwärme aus der Kanalisation gewinnbringend nutzen. Letztere stellt dank ganzjährig hoher Temperaturen eine zuverlässige Wärmequelle dar, die zudem leicht und zu geringen Kosten zu erschließen ist.
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