Portal Energieträger: Unterschied zwischen den Versionen
energie>WikiSysop |
|||
| (10 dazwischenliegende Versionen von 2 Benutzern werden nicht angezeigt) | |||
| Zeile 1: | Zeile 1: | ||
{{Navigationsleiste Energieträger}} | |||
Mit dem Ausdruck '''Energieträger''' werden Rohstoffe bezeichnet, die Energie speichern und daher für die Energiegewinnung nutzbar gemacht werden können. Im erweiterten Sprachgebrauch werden als Energieträger auch '''Energiequellen''' bezeichnet (z.B. Geothermie, Solarenergie, Wasserkraft, etc.), die zwar zur Energiegewinnung geeignet sind, aber keinen Energieträger im engeren Sinn darstellen. | Mit dem Ausdruck '''Energieträger''' werden Rohstoffe bezeichnet, die Energie speichern und daher für die Energiegewinnung nutzbar gemacht werden können. Im erweiterten Sprachgebrauch werden als Energieträger auch '''Energiequellen''' bezeichnet (z.B. Geothermie, Solarenergie, Wasserkraft, etc.), die zwar zur Energiegewinnung geeignet sind, aber keinen Energieträger im engeren Sinn darstellen. | ||
| Zeile 9: | Zeile 11: | ||
==Regenerative Energiequellen== | ==Regenerative Energiequellen== | ||
Definitionen für [[Erneuerbare Energien]] | |||
* [[Solarenergie]] (Solare Strahlungswärme) | * [[Solarenergie]] (Solare Strahlungswärme) | ||
* [[Erdwärme]] | * Umweltwärme | ||
* | ** [[Erdwärme]] und Geothermie | ||
** Außenluft | |||
** Wasser, z.B. Meereswärmekraftwerke EN: Ocean thermal energy conversion (OTEC) | |||
* Abwärme (aus technischen Prozessen, baulichen Anlagen - Luft oder Wasser) | * Abwärme (aus technischen Prozessen, baulichen Anlagen - Luft oder Wasser) | ||
** Abwärme aus Abwasserkanälen | |||
* (gebäudeintegrierte) [[Windenergie]] | * (gebäudeintegrierte) [[Windenergie]] | ||
* [[Wasserkraft]] | * [[Wasserkraft]] | ||
| Zeile 46: | Zeile 52: | ||
Obwohl Wasserstoff das häufigste chemische Element im Universum ist, kommt es in reiner Form auf der Erde nicht vor. Es kann jedoch aus anderen Energieträgern hergestellt werden. Typische '''Herstellungs-Verfahren''' sind: | Obwohl Wasserstoff das häufigste chemische Element im Universum ist, kommt es in reiner Form auf der Erde nicht vor. Es kann jedoch aus anderen Energieträgern hergestellt werden. Typische '''Herstellungs-Verfahren''' sind: | ||
* Elektrolyse (Herstellung von Wasserstoff aus Strom) | * Elektrolyse (Herstellung von Wasserstoff aus Strom) | ||
* Dampfreformierung (Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas/Methan) | * Dampfreformierung (SMR) und autotherme Reformierung (ATR) (Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas/Methan) | ||
* Partielle Oxidation (Herstellung von Wasserstoff aus Erdöl/Kohle) | * Partielle Oxidation (Herstellung von Wasserstoff aus Erdöl/Kohle) | ||
* Kværner-Verfahren (Trennung von Methan in Wasserstoff und Aktivkohle) | * Kværner-Verfahren / Methan-Pyrolyse (Trennung von Methan in Wasserstoff und Aktivkohle) | ||
Je nach Verwendung des Primärenergieträgers zu Wasserstoffherstellung unterscheidet man zwischen: | Je nach Verwendung des Primärenergieträgers zu Wasserstoffherstellung unterscheidet man zwischen: | ||
* '''Grüner Wasserstoff''' (Herstellung aus regenerativen Energien) | * '''Grüner Wasserstoff''' (Herstellung aus regenerativen Energien) | ||
* '''Blauer Wasserstoff''' (Herstellung aus fossilen Energieträgern) | * '''Grauer Wasserstoff''' (Herstellung aus fossilen Energieträgern mit CO2-Emission in die Atmosphäre) | ||
* '''Blauer Wasserstoff''' (Herstellung aus fossilen Energieträgern jedoch mit CO2-Abscheidung und Lagerung CSS) | |||
* '''Oranger Wasserstoff''' (Wasserstoff, der aus Biomasse oder unter Verwendung von Strom aus Anlagen der Abfallwirtschaft hergestellt wird) | |||
* '''Türkiser Wasserstoff''' (Herstellung aus fossilen Energieträgern durch Abspaltung von Kohlenstoff ohne CO2-Emission) | |||
Wasserstoff wird außerdem als Zwischenprodukt bei Power-to-Gas und Power-to-Liquid, also der Erzeugung von Gas und Öl aus Strom verwendet. | Wasserstoff wird außerdem als Zwischenprodukt bei [[Power-to-Gas]] und [[Power-to-Liquid]], also der Erzeugung von Gas und Öl aus Strom verwendet. | ||
== Strom (Elektrische Energie) == | == Strom (Elektrische Energie) == | ||
| Zeile 67: | Zeile 76: | ||
Nicht ganz einfach ist die [[Speichertechnologien|Speicherung]] von Strom. | Nicht ganz einfach ist die [[Speichertechnologien|Speicherung]] von Strom. | ||
== Wärmenetze == | |||
Nah- und Fernwärmenetze (Definition siehe [[Wärmenetz]]) sind keine klassischen Energieträger. Sie haben aber ein höheres Potential für die Nutzung von Speichertechnologien. Intelligente Netze können darüber hinaus einen Ausgleich zwischen Wärmebedarf und Wärmeüberschuss herstellen. | |||
== CO2-Emissionen == | == CO2-Emissionen == | ||
Aktuelle Version vom 19. März 2024, 15:20 Uhr
Mit dem Ausdruck Energieträger werden Rohstoffe bezeichnet, die Energie speichern und daher für die Energiegewinnung nutzbar gemacht werden können. Im erweiterten Sprachgebrauch werden als Energieträger auch Energiequellen bezeichnet (z.B. Geothermie, Solarenergie, Wasserkraft, etc.), die zwar zur Energiegewinnung geeignet sind, aber keinen Energieträger im engeren Sinn darstellen.
Konventionelle Energieträger
- Erdgas
- Erdöl
- Flüssiggas
- Kohle (Steinkohle, Braunkohle)
Regenerative Energiequellen
Definitionen für Erneuerbare Energien
- Solarenergie (Solare Strahlungswärme)
- Umweltwärme
- Erdwärme und Geothermie
- Außenluft
- Wasser, z.B. Meereswärmekraftwerke EN: Ocean thermal energy conversion (OTEC)
- Abwärme (aus technischen Prozessen, baulichen Anlagen - Luft oder Wasser)
- Abwärme aus Abwasserkanälen
- (gebäudeintegrierte) Windenergie
- Wasserkraft
- Biomasse (Biomasse im Sinne der Biomasseverordnung schließt bestimmte Produkte aus):
- Nachwachsende Rohstoffe - Bioenergie (feste, flüssige oder gasförmige Biomasse)
- pflanzliche und tierische Abfälle aus der Landwirtschaft
- Biogas - aus Biomasse durch Vergasung / Pyrolyse erzeugtes Gas
- durch anerobe Vergärung erzeugtes Biogas
- biogenes Flüssiggas
- Bioalkohol aus aus Biomasse
- Treib- oder Schwemmgut (Treibsel), z.B. Seegras
- Altholz (Kategorien AI und AII nach der Altholzverordnung)
- biologisch abbaubare Anteile von Abfällen aus Haushalten und Industrie, insbesondere Bioabfälle
- Deponiegas
- Klärgas
- Klärschlamm (im Sinne der Klärschlammverordnung)
- Planzenölmethylester
Nicht als regenerative Energiequellen gelten:
- Torf
- Papier, Pappe und Karton
- Ablaugen der Zellstoffherstellung
Mehr zur Anlagentechnik zur Nutzung regenerativer Energieträger siehe Portal Anlagentechnik.
siehe auch:
- BiomasseV
- Klärschlammverordnung
- Altholzverordnung
Wasserstoff
Obwohl Wasserstoff das häufigste chemische Element im Universum ist, kommt es in reiner Form auf der Erde nicht vor. Es kann jedoch aus anderen Energieträgern hergestellt werden. Typische Herstellungs-Verfahren sind:
- Elektrolyse (Herstellung von Wasserstoff aus Strom)
- Dampfreformierung (SMR) und autotherme Reformierung (ATR) (Herstellung von Wasserstoff aus Erdgas/Methan)
- Partielle Oxidation (Herstellung von Wasserstoff aus Erdöl/Kohle)
- Kværner-Verfahren / Methan-Pyrolyse (Trennung von Methan in Wasserstoff und Aktivkohle)
Je nach Verwendung des Primärenergieträgers zu Wasserstoffherstellung unterscheidet man zwischen:
- Grüner Wasserstoff (Herstellung aus regenerativen Energien)
- Grauer Wasserstoff (Herstellung aus fossilen Energieträgern mit CO2-Emission in die Atmosphäre)
- Blauer Wasserstoff (Herstellung aus fossilen Energieträgern jedoch mit CO2-Abscheidung und Lagerung CSS)
- Oranger Wasserstoff (Wasserstoff, der aus Biomasse oder unter Verwendung von Strom aus Anlagen der Abfallwirtschaft hergestellt wird)
- Türkiser Wasserstoff (Herstellung aus fossilen Energieträgern durch Abspaltung von Kohlenstoff ohne CO2-Emission)
Wasserstoff wird außerdem als Zwischenprodukt bei Power-to-Gas und Power-to-Liquid, also der Erzeugung von Gas und Öl aus Strom verwendet.
Strom (Elektrische Energie)
Strom ist keine Primärenergie, sondern wird in der Regel aus der Energie anderer Energieträger umgewandelt:
- konventionelle Kraftwerke (Kohle, Gas)
- Blockheizkraftwerke
- PV-Anlagen (Solarstrom)
- Windenergie
- Tiefengeothermie
Nicht ganz einfach ist die Speicherung von Strom.
Wärmenetze
Nah- und Fernwärmenetze (Definition siehe Wärmenetz) sind keine klassischen Energieträger. Sie haben aber ein höheres Potential für die Nutzung von Speichertechnologien. Intelligente Netze können darüber hinaus einen Ausgleich zwischen Wärmebedarf und Wärmeüberschuss herstellen.
CO2-Emissionen
| Energieträger | CO2 KfW-Förderung (1) kg/kWh |
CO2 IWU/GEMIS g/kWh |
CO2 Sonstige g/kWh |
SenStadt Berlin 2016 g/kWh |
GEG Entwurf 2019 g CO2-Äqu./kWh |
|---|---|---|---|---|---|
| Heizöl EL | 0,37 .. 0,49 | 302 | 266 | 310 | |
| Erdgas H (5) | 0,30 .. 0,40 | 244 | 201 | 240 | |
| Bio-Erdgas | - | - | - | 0 | 240 |
| Flüssiggas | 0,33 .. 0,50 | 263 | 234 | 270 | |
| Steinkohle | - | 438 | - | 400 | |
| Braunkohle | - | 451 | - | 430 | |
| Holzhackschnitzel | 0,0 | 35 | 0 | 40 | |
| Brennholz | 0,0 | 6 | 0 | 40 | |
| Holz-Pellets | 0,0 | 41 | 0 | 40 | |
| Fernwärme Vattenfall Berlin (3) | 0,0 | - | 162,25 | 238 | ? |
| Fernkälte Berlin | - | - | - | 238 | ? |
| Strom-Mix | - | 633 | 576 | 560 | |
| Atom-Strom deutsche Reaktoren (4) | - | - | 31..61 | - | - |
| Strom aus PV-Anlagen (4) | - | - | 89 | 0 | - |
(1) pro kWh Heizwärmebedarf Qh, abhängig vom Heizsystem
(2) pro kWh Endenergiebedarf Qf (DIN V 18599) bzw. QE (DIN 4701-10)
(3) Umweltbericht Vattenfall Berlin, zzgl. 10% für Netzverluste
(4) Berechnung Ökoinstitut
(5) Der Emissionsfaktor von Erdgas liegt (je nach Berücksichtigung der Methanverluste bei der Gewinnung) deutlich höher. Wegen des hohem GWP von Methan, kann er (insbesondere bei Fracking-Gas) deutlich über dem Wert für Heizöl liegen.
Weblinks
Siehe auch: Kraft-Wärme-Kopplung, Speichertechnologien, Heizwert
