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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.


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==Regenerative Energiequellen==
==Regenerative Energiequellen==
Definitionen für [[Erneuerbare Energien]]
* [[Solarenergie]] (Solare Strahlungswärme)
* [[Solarenergie]] (Solare Strahlungswärme)
* [[Erdwärme]] / Geothermie
* Umweltwärme
* Umweltwärme (Außenluft, Wasser)
** [[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)
* [[Windenergie]]
** Abwärme aus Abwasserkanälen
* [[Nachwachsende Rohstoffe]] - Bioenergie (feste, flüssige oder gasförmige Biomasse)
* (gebäudeintegrierte) [[Windenergie]]
* [[Biogas]]
* [[Wasserkraft]]
* [[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]].
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 (Elektrische Energie) ==
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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 ==


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! Energieträger !! CO<sub>2</sub><br/>KfW-Förderung (1)<br/>kg/kWh !! CO<sub>2</sub><br/>IWU/GEMIS<br/>g/kWh !! CO<sub>2</sub><br/>Sonstige<br/>g/kWh !! SenStadt Berlin<br/>2016 g/kWh
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| Heizöl EL || 0,37 .. 0,49 || 302 || &nbsp; || 266
| Heizöl EL || 0,37 .. 0,49 || 302 || &nbsp; || 266 || 310
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| Bio-Erdgas || - || - || - || 0 || 240
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| Fernwärme Vattenfall Berlin (3) || 0,0 || - || 162,25 || 238 || ?
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| Atom-Strom deutsche Reaktoren (4) || - || - || 31..61 || - || -
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(3) Umweltbericht Vattenfall Berlin, zzgl. 10% für Netzverluste<br/>
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(4) Berechnung Ökoinstitut<br/>
(4) Berechnung Ökoinstitut<br/>
(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.<br/>


==Weblinks==
==Weblinks==

Aktuelle Version vom 19. März 2024, 15:20 Uhr

Energieträger

Erneuerbare Energien | Solarenergie | Erdwärme | Windenergie | Wasserkraft | Nachwachsende Rohstoffe | Speichertechnologien | Heizwert

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



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