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Das Orangebuch der Energiepiraten – meine Sicht – Teil 2

1. Energieversorgung in Germanien

Beginnen wir den Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung mit einer Bestandsaufnahme. Wie wird der heutige Energiebedarf gedeckt und die Energieversorgung sichergestellt? Drei Bereiche sind dabei zu betrachten: Die Versorgung mit Wärme, die Versorgung mit Strom und die Bereitstellung von Energie für den Transport von Personen und Gütern.

Bis heute wird die Energieversorgung in Deutschland fast vollständig mit fossilen Energieträgern sichergestellt: Nukleare Brennstoffe, Stein- und Braunkohle, Erdgas und Mineralöl werden gleichermaßen für die Strom- und die industrielle Wärmeerzeugung eingesetzt. Mit Erdgas und Heizöl wird geheizt. Personenkraftwagen, Busse und Lastkraftwagen fahren mit Diesel und Benzin. Als Industrienation und einer der größten Energienutzer der Welt importierte Deutschland 2014 den Hauptteil der benötigten Energierohstoffe: 98% des Erdöls, 87% des Erdgases, etwa 87% der Steinkohle und 100% des verbratenen Urans werden importiert. [1a] Die Importkosten für diese Rohstoffe liegen jährlich in der Größenordnung von 100 Milliarden €. [1b]

Für moderne Industriegesellschaften hatte die Energieversorgung bislang stets existenzielle Bedeutung. Sie war stets Teil der sogenannten „öffentlichen Daseinsvorsorge“. Der Begriff „öffentliche Daseinsvorsorge“ ist ein unbestimmter Rechtsbegriff. [1f] Das heißt, es wird in Gesetzen [1c,1d,1e] und Verordnungen darauf Bezug genommen, obwohl der Begriff nicht näher definiert wird. Gemeint ist die Sicherstellung einer grundlegenden Versorgung der Bevölkerung mit wesentlichen Gütern und Dienstleistungen durch aktive Gestaltung vermittels Politik. Die Energieversorgung dient uns als existenzielle Lebensgrundlage, unabhängig davon, dass Energie auch ein Wirtschaftsgut ist.

Was sich allerdings als „demokratische“ Errungenschaft geändert hat: Energie als Wirtschaftsgut wurde privatisiert, dereguliert und einem mehr und mehr rein betriebswirtschaftlich ausgerichteten “Wettbewerb“ zugeführt. Wie aber z. B. ein Produkt, wie Strom, dessen Endverbraucherpreis sich zu 90% aus politisch festgelegten Teilbeträgen, die alle einem bestimmten Zweck dienen, aber nicht an Märkten ausgehandelt werden, sondern in klandestinen Prozessen so genannter Stakeholder, einer Preisbildung am „Markt“ unterliegen soll, bleibt ein Rätsel. Vor allem, wenn ehemalige Monopolisten ihre nach wie vor bestehenden Pfründe nutzen, um bereits im Teilbereich Stromhandel echte Konkurrenz strategisch clever auszuschalten.

Zudem ist nicht einzusehen, warum der gesetzlich verpflichtende Tarif „Grundversorgung“ nahezu ausschließlich der teuerste ist, wo doch gerade Menschen in prekärer Situation meist keine andere Wahl haben.

1.1 Energiebedarf in Deutschland

Energie kann man nicht verbrauchen, Energieträger sehr wohl. Der Sprachgebrauch formt das Denken!

Der Primärenergiebedarf gibt den gesamten Verbrauch an Energieträgern an, die als Kraftstoffe oder zur Strom- und Wärmeerzeugung oder für die Mobilität eingesetzt werden. Er wurde in Deutschland im Jahr 2015 zu 87 Prozent mit fossilen Brennstoffen gedeckt: 34 Prozent durch Mineralöl, 24 Prozent durch Braun- und Steinkohle, 21 Prozent entfielen auf Erdgas und 8 Prozent auf die Kernenergie. Aber nur knapp 13% der Primärenergie wurde mit erneuerbare Energien erzeugt. [1.1a] Im Vergleich der europäischen OECD-Länder war Deutschland im Jahr 2014 damit, im Gegensatz zu den Beteuerungen unserer Politiker, nur unterdurchschnittlich:

Tabelle: Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch im Jahr 2014 in Prozent
(EUROPA OECD-Länder: 12,6 )

– Island 89,3
– Norwegen 43,5
– Schweden 34,4
– Österreich 30,8
– Finnland 29,6
– Dänemark 27,8
– Schweiz 21,2
– Italien 17,8
– Spanien 14,8
– Deutschland 11,1
– Griechenland 10,9
– Türkei 9,3
– Frankreich 8,6
– Belgien 6,6
– Großbritannien 6,4
– Niederlande 4,6

Fairerweise muss man einräumen, dass die Voraussetzungen für die Nutzung Erneuerbarer Energien für Island (Geothermie), Schweden, Norwegen, Finnland, Österreich und die Schweiz (Wasserkraft) günstiger sind als für Deutschland. Für Dänemark und Italien gilt dies jedoch nicht. Das ändert aber nichts daran, dass Sigmar Gabriel und sein Hofstaat in Hörigkeit zum Koalitionspartner und einiger Wirtschaftsverbände nur die halbe Wahrheit erzählt haben, um sich besser darzustellen. Manche würden sagen: Glatte Lügen. Seine vorübergehende Nachfolgerin übt sich angesichts der bevorstehenden Bundestagswahl 2017 in Zurückhaltung.

Für den weltweiten Vergleich liegen zurzeit nur die Daten aus dem Jahr 2013 vor. In diesem Jahr lag Deutschland mit einem Anteil von 10,5 Prozent sogar unter dem Weltdurchschnitt von 13, 5 Prozent. [1.1b]

Von einer deutschen Vorreiterrolle bei der Energiewende kann also nicht die Rede sein!

1.2 Lagerung der fossilen Energieträger

Fossile Brennstoffe werden dabei in großem Umfang für die Sicherstellung der Energieversorgung gelagert. Der Erdölbevorratungsverband [EBV] hat die gesetzliche Aufgabe, jederzeit Erdöl und Erdölerzeugnisse in der Menge zu lagern, die in den letzten drei Jahren durchschnittlich innerhalb von 90 Tagen nach Deutschland eingeführt wurden. Mit diesen so genannten strategischen Ölvorräten könnte also ein vollständiger Ausfall aller Mineralölimporte für 90 Tage ausgeglichen werden. [1.2a] Die Bestände des EBV umfassen neben Rohöl Ottokraftstoff, Dieselkraftstoff auch leichtes Heizöl und Flugturbinenkraftstoff. Die Vorräte sind dabei so über das Gebiet der Bundesrepublik verteilt, dass in jeder von fünf definierten Versorgungsregionen sofort verfügbare Bestände mit einer Mindestreichweite von 15 Tagen vorhanden sind. [1.2b] Dabei werden in oberirdischen Tanks vor allem Mineralölprodukte bevorratet, während in unterirdischen Kavernen hauptsächlich Rohöle gelagert werden. Kavernen sind künstlich geschaffene Hohlräume in Salzstöcken, die in der Regel einige hunderttausend Kubikmeter groß sind. Zurzeit werden vom EBV ca. 24 Mio. t Erdöl und Erdölerzeugnisse bevorratet. [1.2c] Im Unterschied zu Erdöl gibt es für Erdgas keine EU-weite Pflichtbevorratung. [1.2d] Nach Aussage des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. hat die deutsche Gaswirtschaft in privatwirtschaftlicher Initiative aber die viertgrößten Erdgas-Speicherkapazitäten der Welt aufgebaut. In 51 Speicheranlagen kann mit etwa 24 Milliarden Kubikmeter rund ein Viertel des jährlichen Gasbedarfs eingespeichert werden (Stand 2014). [1.2e] Die Industrie garantiert über ihre Selbstverpflichtung derzeit eine ausreichende Gasspeicherung für 30 Tage, ist dazu allerdings nicht gesetzlich verpflichtet. [1.2f]

Braunkohle ist der wichtigste einheimische fossile Energieträger, der in
ausreichender Menge vorhanden ist und im Tagebau gefördert werden kann. Die Vorräte in genehmigten und erschlossenen Tagebauen betragen rund fünf Milliarden Tonnen. Das entspricht der 28-fachen Förderung im Jahr 2014. [1.2g] Die Steinkohle wird bedarfsgerecht auf Kohlehalden vorgehalten. Der deutsche Steinkohlenbergbau befindet sich bereits seit Jahrzehnten in einem Umstrukturierungsprozess und die Versorgung des deutschen Marktes mit Steinkohle und Steinkohleprodukten (56,2 Mio. t in 2014) wird inzwischen zu mehr als 87% durch Importe gesichert. Hauptverbraucher sind in Deutschland die Kraftwerke und die Stahlindustrie. Im Jahre 2014 entfielen auf die Kraftwerke 78% des Gesamtverbrauchs an Steinkohle, auf die Stahlindustrie 20%, auf das sonstige produzierende Gewerbe, auf den Hausbrand und Kleinverbraucher etwa 2%. [1.2h]

Zur Sicherung der Energieversorgung mit fossilen Energieträgern gibt es also umfangreiche Lagerkapazitäten in Deutschland. [1.2i]

1.3 Energieverteilung

Für die Verteilung von Energieträgern an die Verbraucher stehen in Deutschland verschiedene Versorgungsnetze zur Verfügung:

In einem flächendeckenden Gasnetz mit einer Länge von ca. 524.000 km wird Gas über drei Druckebenen zur Wärme oder Stromerzeugung verteilt. [1.3a] Die 51 deutschen Untertage-Gasspeicher an 40 Standorten können dabei fast 25 Mrd. m³ „Arbeitsgas“ aufnehmen. Das ist der Teil des gespeicherten Gases, der nicht als Druckpolster benötigt wird, sondern für den Verbrauch zur Verfügung steht. Das entspricht fast 30% der in Deutschland im Jahr 2014 verbrauchten Erdgasmenge von 590 TWh. [1.3b, 1.3c]

Bei der Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen wird immer auch Wärme freigesetzt, die zur Heizung und Warmwasserversorgung von Wohngebäuden und in Industriebetrieben genutzt werden kann. [1.3d]. Auch Heizkraftwerke oder andere Industrieanlagen erzeugen nutzbare Wärme. Sie wird in Form von Wasser oder Wasserdampf in Fernwärmeleitungen in einem etwa 20.000 km langen Netz transportiert. [1.3e] Insgesamt wurde im Jahr 2014 in Deutschland Fernwärme mit einer Energie von 116 TWh genutzt. [1.3c]

Das im Verkehr (680 TWh im Jahr 2014) und für die Raumwärme genutzte Mineralöl (197 TWh im Jahr 2014) [1.3c] wird über ein ca. 3.500 km langes System von Rohöl- und -Produktleitungen, Straßentransporte und 14.531 Tankstellen zu den Verbrauchern gebracht. [1.2f]

Das längste Versorgungsnetz in Deutschland ist das Stromnetz mit einer Länge von mehr als 1,8 Millionen Kilometern im Jahr 2013. Dabei wird der Strom über verschiedene Spannungsebenen flächendeckend von großen Kraftwerken zum industriellen oder privaten Verbraucher verteilt. Auf die Niederspannungsebene (NS) entfallen ungefähr 1,17 Millionen Kilometer: Gemeint ist das bekannte Netz der dreiphasigen Gebäudeversorgung mit 400 Volt Normspannung über drei Phasen bzw. 230 Volt je Phase.

Hierüber werden vor allem Haushalte, kleinere Gewerbebetriebe und die Landwirtschaft lokal mit Strom versorgt. Regionale Verteilnetze der Mittelspannungsebene (MS, 10 KV – KiloVolt – bis 30 KV) haben eine Länge von 514.000 km und die Leitungen der Hochspannungsebene (HS, 110 KV) sind 79.700 km lang. Kunden sind hier insbesondere lokale Stromversorger, Industrie sowie größere Gewerbebetriebe. Die überregionalen Höchstspannungsnetze (HöS, 220 KV, 380 KV), die sogenannten „Stromautobahnen“, sind in Deutschland etwa 35.200 km lang. Netznutzer in diesem, dem Großhandelsbereich, sind regionale Stromversorger und sehr große Industriebetriebe. Diese Höchstspannungsleitungen verbinden Deutschland auch mit dem umgebenden Ausland und ermöglichen so den Strom Ex- und Import. [1.3g]

1.4 Struktur des Energiebedarfs

Der Primärenergiebedarf ist lediglich eine Kennzahl. Sie drückt den gesamten Einsatz von Energieträgern, die als Kraftstoffe oder zur Strom- und Wärmeerzeugung eingesetzt werden, in gewichteter Form bezogen auf Ihren energetischen Beschaffungs- und Bereitstellungsaufwand aus. [1.4a] Die Umwandlung in Kraftwerken oder Raffinerien erfolgt teilweise mit großen Verlusten. Im Jahr 2014 wurden in Deutschland Energieträger (zum größten Teil Erdöl, Kohle, Gas, Kernbrennstoffe) mit einer Energie von insgesamt 3.651 Terawattstunden (TWh) eingesetzt. Für private und industrielle Kunden nutzbar war jedoch nur die sogenannte „Endenergie“ von 2.404 TWh; ein gigantischer Verlust von 1.247 TWh. [1.4b] Es kommen nur ungefähr 66% der Energie beim Endnutzer an, der Rest entweicht als nicht genutzte Wärme in die Atmosphäre und heizt diese zusätzlich auf. Eine Terawattstunde sind 1 Milliarde Kilowattstunden (kWh), das entspricht etwa dem jährlichen Stromverbrauch von 300.000 deutschen Privathaushalten. [siehe 1d]

Der größte Bedarf an Endenergie entstand im Jahr 2014 im Verkehrsbereich mit 30,4 Prozent. Etwas geringer war der Bedarf in der Industrie mit 29 Prozent und in den privaten Haushalten mit 25,6 Prozent. Gewerbe, Handel und Dienstleistungen haben 15 Prozent der Endenergie bezogen. [1.4c] Dabei wurde die Energie in Form von Wärme, Strom oder als Kraftstoff für den Transport von Personen und Gütern verwendet / genutzt.

1.4.1 Wärmeverbrauch und -speicherung

Etwas mehr als die Hälfte der Endenergie wurde in Deutschland im Jahr 2014 für die Erzeugung und Bereitstellung von Wärme eingesetzt. Für die Raumwärme, das Warmwasser, zum Kochen und für die verschiedensten Prozesse in der Wirtschaft wird Wärme benötigt. Diese Wärme wurde zu 45% mit Gas, 16% mit Öl, 9% mit Kohle und ebenfalls 9% durch erneuerbare Energien erzeugt. [1.4.1a]

Nach wie vor sind Erdgasheizungen die am häufigsten installierte Heizungstechnologie in Deutschland. Im vergangenen Jahr wurde in knapp jeder zweiten neuen Wohnung ein Erdgaskessel installiert, in rund jeder fünften eine Wärmepumpe. [1.4.1b] Wärmepumpen haben zwei Kreisläufe (Aufnahme und Abgabe), nehmen über ein Kältemittel Wärmeenergie aus der Umgebungsluft oder aus einer Ressource im Erdreich (Grundwasser, Speicherwasser, Eis, Erdreich) auf. Das Kältemittel wird zum Verdampfen gebracht, dann in einem Verdichter komprimiert, wodurch es sich stark erhitzt und damit als nutzbare Heizwärme abgegeben werden kann. Wärmepumpen zur Raumheizung und für die Warmwasserbereitung haben sich längst zu einer ebenso zuverlässigen wie umweltfreundlichen Heizungsvariante entwickelt. [1.4.1c] In Schweden werden inzwischen über 90% der Neubauten mit Wärmepumpen ausgestattet. [1.4.1d] Insgesamt wurden bis zum Ende des Jahres 2015 905.000 Wärmepumpenanlagen in Deutschland installiert. [1.4.1e] Die Wärme der obersten Erdschicht kann man z. B. mit einem Wasser- Glykol-Gemisch durchflossenen Schläuchen nutzen. Sie werden mäandrierend in 1 m – 1,5 m Tiefe vergraben, haben jedoch gegenüber den senkrecht bis zu 100m Tiefe versenkten Erdwärmesonden den Nachteil eines hohen Flächenbedarfs. [1.4.1f] Die Nutzung von bis zu einigen Kilometern tiefen Wärmereservoirs spielt in Deutschland bisher als Wärmequelle keine Rolle. Wärmepumpen können besonders effizient auch in Verbindung mit Latentspeichern, welche die Kristallisationswärme nutzen – den sogenannten „Eisspeichern“ – eingesetzt werden. [1.4.1g] Weniger als ein Prozent der mit erneuerbaren Energien in 2015 erzeugten Wärme wurden durch Tiefengeothermieanlagen bereitgestellt. [1.4.1h] Tiefengeothermie ist allerdings eine weitere Technologie für Gläubige und Anhänger großer zentraler Leistungskonzentration, da sie ohne massive Subventionen niemals wettbewerbsfähig ist.

Mit 21,5% noch etwas höher liegt der Anteil der neuen Wohnungen mit Fernwärme. [1.4.1b] Sie entsteht oft und sinnvoll bei der gemeinsamen Erzeugung von Strom und Wärme und wird mittels Heißwasser über ein Rohrleitungssystem zum Verbraucher transportiert. Die Übergabe der Wärme erfolgt in der Hausübergabestation. Das ausgekühlte Wasser wird dann aus dem jeweiligen Gebäude an das Netz zurückgegeben. [1.4.1i]

In rund 6% der Neubauten wurden Holz und Holzpellets als erste Quellen für Heizenergie genutzt. Kaum mehr von Bedeutung sind hingegen Ölheizungen: Ihr Anteil bei den neuerrichteten Wohnungen lag 2014 bei nur noch 0,7 Prozent. Leider fördert der Freistaat Bayern seit Anfang 2016 wieder den Einbau neuer Ölkessel (Neubau und Ersatz). Betrachtet man alle bestehenden Wohnungen, lag der Anteil der Fernwärme 2014 insgesamt bei 13,5 Prozent, der der Wärmepumpen trotz des Booms in den letzten Jahren bei nur 1,5 Prozent. Die Heizungstechnologien im Wohnungsbestand verändern sich aber nicht nur durch Neubauten, sondern natürlich auch durch Modernisierungen: Immerhin sind die Heizkessel in Deutschland im Durchschnitt 17,6 Jahre alt. [1.4.1b]

Auch thermische Solarkollektoren werden als erneuerbare Energiequelle für die Warmwasserbereitstellung in Pufferspeichern oder auch zur saisonalen Wärmespeicherung (siehe unten) zunehmend genutzt. Sie setzen die auftreffende Sonnenstrahlung in nutzbare Wärme um und bestehen z. B. aus einer Absorberfläche, einem wärmedämmenden Gehäuse und einem Wärmeträgermedium. Die Sonnenstrahlung trifft auf die dunkle Beschichtung und wird dort – ähnlich wie bei einem dunklen Autodach – absorbiert und bedingt durch die hohen entstehenden Temperaturen als Wärme an das Heizsystem abgegeben. Auf der Rückseite der Absorberflächen sind Rohrschlangen angebracht, in denen ein Wasser-Glykol-Gemisch zirkuliert, welches die Wärme abführt (Flachkollektoren). [1.4.1j] Mit Vakuumröhrenkollektoren lassen sich Flüssigkeitstemperaturen bis zu 350 Grad Celsius erreichen [1.4.1k] [alternativ: Schaubild ?!] Insbesondere als Freiflächenanlagen mit hoher Wärmeleistung können sie auch zur Fernwärmeerzeugung genutzt werden. In Senftenberg in Brandenburg entsteht zurZeit auf einer Fläche von zwei Hektar eine Freiflächenröhrenkollektoranlage mit einer geplanten Leistung von etwa 4 GWh pro Jahr zur Fernwärmeversorgung der Stadt. [1.4.1.l] Mit Solarkollektoren kann man max. 40% der eingestrahlten Sonnenleistung tatsächlich nutzen und es wurden bis Ende 2015 in Deutschland insgesamt 2,15 Millionen Solarwärme-Anlagen mit einer Gesamtleistung von 13,4 GW installiert [1.4.1m] Der Anteil an der Wärmelieferung durch erneuerbare Energien betrug im Jahr 2015 5%. [1.4.1h]. Die Technologie ist allerdings leider – im Gegensatz zu Photovoltaik – unter den gegebenen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen nach wie vor unwirtschaftlich und kann nur über Subventionen und guten Willen betrieben werden.

Neben der Raumwärme und Warmwasser wird insbesondere in der Industrie auch Wärme für technische Prozesse benötigt. Diese sogenannte Prozesswärme dient zum Beispiel zum Trocknen, Schmieden oder Schmelzen. Bei etwa einem Drittel des Wärmebedarfs liegt die erforderliche Temperatur unter 100 Grad Celsius. [1.4.1n] Der Anteil der Prozesswärme am Energiebedarf der Industrie betrug 2014 durchschnittlich 64%. Sie wurde zu drei Vierteln mit den fossilen Brennstoffen Gas, Kohle und Öl und nur zu einem Viertel mit Fernwärme, Strom oder Erneuerbare Energien bereitgestellt. Im Haushalt wird die „Prozesswärme“ zum Beispiel für das Kochen, Waschen, Putzen oder zum Trocknen verwendet. Ihr Anteil war mit 6% am Energieverbrauch vergleichsweise gering. Auch der Bereich „Gewerbe, Handel und Dienstleistungen“ nutzt nur 8% der Energie als Prozesswärme. [1.4.1.a]

Bei der Speicherung der Wärme unterscheidet man zwischen Pufferspeichern und saisonalen Speichern. Ein Pufferspeicher ist in der Regel ein gut gedämmter, mit Wasser gefüllter Stahl-, Beton- oder GFK-Behälter, in dem System kurzfristig auftretende Wärmemengen oder Wärmeleistungen stunden- oder tagesweise gespeichert werden. In Verbindung mit Wärmepumpen kommen auch die sogenannten „Eisspeicher“ als Puffer oder Latentwärmespeicher zum Einsatz. Dieses Konzept ist um ein vielfaches effizienter, aber auch spürbar teurer in der Anschaffung. Latentwärmespeicher nutzen die freiwerdende Energie bei den Zustandsänderungen eines Speichermediums. Das dabei am häufigsten genutzte Prinzip ist die Ausnutzung des Übergangs fest-flüssig und umgekehrt zum Beispiel beim Gefrieren und Schmelzen von Wasser. [1.4.1o]

Ein saisonaler Wärmespeicher speichert Wärme über eine „Saison“. Solarwärme im Sommer wird gesammelt und bis zur Heizperiode im Winter gespeichert. Ebenso kann aber auch die Winterkälte bis zum Sommer gespeichert werden, um an heißen Sommertagen z.B. Gebäude zu kühlen. [1.4.1p] Saisonale Wärmespeicher verwenden je nach Bauart entweder Wasser, eine Kies-Wasser- bzw. Erdreich-Wasser-Mischung oder direkt den Untergrund, um Wärme saisonal zu speichern. Das z.B. von Solarkollektoren erwärmte Wasser strömt direkt oder über Rohrschlangen in das Speichermedium und erwärmt den Speicher, sofern dessen Temperatur kälter ist als zugeführte erwärmte Wasser. Bei Wärmebedarf gibt das Speichermedium wiederum die Wärme an kälteres, durch den Speicher strömendes Wasser ab, bis der Speicher nur noch 3 bis 5 °C wärmer ist als das zu erwärmende Wasser. [1.4.1q]

Saisonale Wärmespeicher können in unterschiedlicher Form realisiert werden. „Erdbecken-Wärmespeicher bestehen aus einem großen, abgeschlossenen und (teil-) gedämmten Erdbecken, das mit verschiedenen Speichermedien gefüllt sein kann. Mittels Brunnen oder Rohrleitungen wird Wärme in den Speicher direkt oder indirekt eingespeist und bei Bedarf wieder entnommen. In der nordrhein-westfälischen Stadt Steinfurt deckt seit 1998 eine Wohnsiedlung 36% des jährlichen Wärmebedarfs über einen Kies-Wasser-Erdbeckenwärmespeicher mit einem Speichervolumen von 1500m3. Die Speicherwärme wird durch Solarthermiemodule auf den Dächern der Wohnhäuser erzeugt. [1.4.1r] Seit dem Jahr 2008 sind in Eggenstein-Leopoldshafen (Baden-Württemberg) ein Schul- und Sportzentrum sowie die örtliche Feuerwehr an ein zentrales, solar unterstütztes Nahwärmenetz angeschlossen. Mit 1.600 m² Kollektorfläche wird ein Kies-Wasser-Wärmespeicher aufgewärmt und die Wärme über eine Wärmepumpe auf Temperaturen bis unter 20 °C entnommen [1.4.1s].

Erdsonden-Wärmespeicher nutzen das Gestein im Untergrund zur Wärmespeicherung. In vertikal oder schräg verlaufende Bohrungen werden wasserdurchflossene Erdwärmesonden bis zu 100 m tief ins Erdreich eingegossen. Durch diese Erdwärmesonden wird das erhitzte Wasser in den Untergrund geleitet und erwärmt dort das Gestein. Wenn Wärmebedarf besteht, wird über dieselben Erdwärmesonden die gespeicherte Wärme dem Gestein wieder entzogen und dem nutzenden System zugeführt. Zusätzlich zur aktiven Einspeicherung von Wärme, wird durch Erdsonden-Wärmespeicher dem Untergrund bei Bedarf auch die natürliche geothermische Erdwärme entzogen und nutzbar gemacht.“ [1.4.1t] Bereits Ende 2004 versorgte ein Erdsonden-Wärmespeicher in Neckarsulm (Baden-Württemberg) eine Grundschule mit Sporthalle, ein Einkaufszentrum und rund 270 Wohnungen mit Wärme. Die Siedlung verfügt über rund 7000 m² Kollektorfläche mit knapp 40% Anteil an der Wärmeversorgung. [1.4.1u]

Die sogenannten „Aquifer-Wärmespeicher“ nutzen natürliche abgeschlossene Grundwasserreservoirs zur Wärmespeicherung. Durch einen „kalten“ Brunnen wird Wasser aus dem Speicher hochgepumpt und erwärmt. Dann wird das erwärmte Wasser über eine andere Brunnenbohrung, den „warmen“ Brunnen wieder in den Untergrund eingeleitet. bei Wärmebedarf wird warmes Wasser aus dem Speicher entnommen und die Wärme wird über Wärmeübertrager in den Verbraucherkreislauf übertragen. [1.4.1v] In Rostock-Brinckmanshöhe wurde bereits 1999 eine solare Nahwärmeversorgung in Kombination mit einem saisonalen 20000 m² Aquifer-Wärmespeicher errichtet und versorgte Mehrfamiliengebäude mit insgesamt 108 Wohneinheiten. [1.4.1w] In einem neuen Forschungsprojekt soll nun ein standortunabhängiges Auslegungskonzept für die Planung verlässlicher und effizienter thermischer Aquiferspeicher entwickelt werden. [1.4.1x]

Bei der Nutzung der obigen Speichertechnologien müssen natürlich die örtlichen geologischen Gegebenheiten berücksichtigt werden.

Bereits vor mehr als einem Jahrzehnt wurden also verschiedene Wärmespeicherkonzepte entwickelt und in Pilotprojekten erfolgreich realisiert, mit denen durch erneuerbare Energien ein Großteil des jährlichen Wärmebedarfs gedeckt werden könnte!

1.4.2 Stromverbrauch und -speicherung

Im Jahr 2014 wurden 21,2% der Endenergie in Deutschland als Strom eingesetzt. [1.4.2a] Damit spielt die Stromversorgung eine wichtige Rolle. Moderne Industriegesellschaften sind vom Strom inzwischen sogar so abhängig geworden, dass ein lang andauernder Stromausfall katastrophale Folgen hätte.

In der Anfangszeit der Elektrifizierung gab es einen mit harten Bandagen geführten Kampf um die Frage, ob die aufzubauenden Stromnetze auf Gleichstrom oder Wechselstrom basieren sollten. Thomas Edison vertrat sein Konzept des Gleichstromnetzes unter anderem mit dem Hinweis auf höhere Stromschlaggefahren bei Wechselstrom. Dennoch hat man sich Ende des 19.Jahrhunderts für den Einsatz von Wechselstrom entschieden.

Der Hauptgrund dafür war, dass man Wechselstrom im Gegensatz zum Gleichstrom leicht mit Transformatoren auf ein anderes Spannungsniveau bringen konnte. Wechselstrom ist ein elektrischer Strom, der periodisch seine Richtung wechselt. Gleichstrom dagegen ändert seine Richtung nicht. Entsprechend ist eine Wechselspannung eine oszillierende elektrische Spannung. Typischerweise schwingen Stromstärke und Spannung sinusförmig mit einer festen Frequenz. Beispielsweise bedeutet die im europäischen Verbundsystem verwendete Netzfrequenz von 50 Hertz, dass die Spannung pro Sekunde 50mal oszilliert. Für die Eisenbahn werden dagegen 16,7 Hertz verwendet. [1.4.2.b]

Historisch gewachsen sind in Europa fünf Spannungsebenen mit unterschiedlichen Aufgaben. Je höher die Spannung, umso geringer sind, bei gleicher zu übertragender Leistung, die fließenden Ströme und damit auch die Leitungsverluste. Gleichzeitig steigen bei höherer Spannung die Anforderungen an die Netzelemente wie Leitungen, Transformatoren und Schaltanlagen. Die höchste in Europa (Russland, Ukraine, Ungarn, Polen) verwendete Spannungsebene beträgt 750 Kilovolt [kV]. [1.4.2.c]
Damit können Leistungen über weite Entfernungen übertragen werden. In Deutschland werden derzeit die Höchstspannungsebenen 380 kV und 220 kV für die Einspeisung von Strom aus Großkraftwerken und seinen weiteren Transport verwendet. An das Hochspannungsnetz mit 50 bis 110 kV werden neben fossilen Kraftwerken z.B. auch Windparks und industrielle Großabnehmer direkt angeschlossen. Blockheizkraftwerke, Solarparks, Biomasse-, Wasser- und Windkraftanlagen sowie industrielle und gewerbliche Abnehmer werden mit dem Mittelspannungsnetz (6 bis 30 kV) verbunden. Das Niederspannungsnetz versorgt mit 240/400V private oder kleinere industrielle Verbraucher und Erzeuger. Es speisen Solaranlagen und BHKW mit geringer Leistung ihren Strom direkt ein.

Die Netzfrequenz beträgt in Europa 50 Hz. Bei einer Netzfrequenz von genau 50 Hz sind Stromerzeugung und Stromverbrauch im Stromnetz im Gleichgewicht. Es wird dann genau so viel Strom erzeugt, wie verbraucht wird. Die Speicherung von elektrischer Energie setzt eine Umwandlung in eine andere Energieform voraus. Eine solche Umwandlung ist jedoch immer verlustbehaftet. Als Verlust bezeichnet man dabei die Tatsache, dass ein Teil der eingesetzten Energie nicht nutzbar ist. Der Begriff Verlust ist eine Bezeichnung, die dem modernen, betriebswirtschaftlichen Denken in „Gewinn“ und „Verlust“ entspringt. Wie bei Geld, das man verliert. Egal ob aus der Börse oder an der Börse: Es ist nicht vernichtet oder verbraucht, sondern kann nur nicht mehr selbst genutzt werden.

Energie kann physikalisch weder erzeugt noch vernichtet (verbraucht) werden. Sie wird nur von einer Energieform in eine andere Energieform umgewandelt. [1.4.2f] Zum Beispiel dient eine herkömmliche Glühlampe der Beleuchtung. Aber nur 5% der eingesetzten Energie werden in sichtbares Licht umgewandelt, 95% in Wärmeenergie. [1.4.2g] Diesen unerwünschten Anteil bezeichnen wir als Verluste. Diese „Verluste“ heizen aber auch unsere Wohnung auf.

Eine seit rund 100 Jahren angewandte Methode ist die Speicherung von Elektroenergie mittels Pumpspeicherung. Dabei wird eine Wassermenge mit überschüssigem, vermeintlich billigem, Strom von einem tiefer gelegenen Speicherbecken in ein höher gelegenes Speicherbecken gepumpt. Wird die so zwischengespeicherte Energie wieder benötigt, fließt das Wasser aus dem oberen Becken über Turbinen in das untere Becken zurück. Es handelt sich also um ein spezielles Wasserkraftwerk. Der Bau solcher Pumpspeicherwerke ist sehr aufwendig und stellt einen erheblichen Eingriff in die Natur dar. Pumpspeicherung dient dazu relativ große Energiemengen zu speichern. Die Lage von Pumpspeicherwerken ist auf Grund ihrer Bauart immer zentral. Mit Pumpspeicherenergie steht dann auch eine große Energiemenge zentral zur Verfügung. Pumpspeicherkraftwerke unterstützen heute den Ausgleich zwischen Stromerzeugung und -nachfrage. Daneben können Pumpspeicher auch das Stromnetz stabilisieren und zur Versorgungssicherheit beitragen. [1.4.2h]. Sie dienen als schnell verfügbare Leistungsreserve. Man kann eine große Energiemenge, z.B. 1.000 Megawattstunden (MWh) aus dem PSW Goldistal, gezielt zu einem Verbrauchsschwerpunkt leiten. Das könnte zum Beispiel der Strom für den Neustart eines Kraftwerkes oder für eine wichtige Industrieanlage sein. Alle deutschen Pumpspeicherwerke haben zusammen eine Speicherkapazität von ca. 40 Gigawattstunden (GWh). [1.4.2i] Eine Megawattstunde sind 1.000 kWh und eine Gigawattstunde sind 1.000 MWh. [1.4.2j]

Batterien und Akkus gehören zum Alltag. Das Batteriegesetz unterscheidet zwischen Gerätebatterien, Industriebatterien und Fahrzeugbatterien. „Gerätebatterien“ sind beispielsweise Batterien und Akkus, die für die üblichen Zwecke im Haushalt genutzt werden. Gerätebatterien sind verschlossen und können problemlos in der Hand gehalten werden. Insbesondere sind das Batterien und Akkus für Mobiltelefone, tragbare Computer, schnurlose Elektrowerkzeuge, Spielzeuge und Haushaltsgeräte wie elektrische Zahnbürsten, Rasierer und tragbare Staubsauger, einschließlich der vergleichbaren Geräte in Schulen, Geschäften, Restaurants, Flughäfen, Büros und Krankenhäusern. Auch Knopfzellen fallen unter den Begriff der Gerätebatterien. [1.4.2k] Im Jahr 2012 wurden in Deutschland 1,5 Milliarden Gerätebatterien mit einem Gewicht von 43.549 Tonnen verkauft. Das heißt, im Durchschnitt kauft jede Verbraucherin und jeder Verbraucher rund 20 Batterien pro Jahr. [1.4.2l] Die Energie-Bilanz insbesondere von Batterien ist schlecht: Batterien verbrauchen bei ihrer Herstellung zwischen 40- und 500-mal mehr Energie, als sie bei der Nutzung dann später zur Verfügung stellen. [1.4.2m]. Ähnlich sieht es mit den Kosten aus. Strom aus Batterien ist rund 300-mal teurer als Strom aus dem Netz! Diese ineffiziente Art der Energieversorgung wird durch die Verwendung von Akkus in den meisten Fällen gemildert. Durch das mehrfache Wiederaufladen können Umwelt- und Energiebilanz verbessert werden. Wenn man Batterien durch Akkus ersetzt, kann man etwa ein halbes Kilogramm klimarelevantes Kohlendioxid pro Servicestunde der Batterie sparen. [1.4.2n] Als Starterbatterie (Akkumulator) liefert sie unter anderem die elektrische Energie für den Anlasser eines Verbrennungsmotors beispielsweise in Kraftfahrzeugen, Stromerzeugungsaggregaten oder der Gasturbine eines Flugzeuges. [1.4.2o] In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Stromspeichern für private Photovoltaikanlagen deutlich gestiegen. Für Betreiber privater PV Anlagen ist es inzwischen günstiger, den Solarstrom selber zu verbrauchen, als ihn in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen und dafür die Einspeisevergütung zu erhalten. [1.4.2p] Bis Ende September 2015 wurden im Rahmen des Speicherförderprogramm der KfW Bank [1.4.2q] rund 14.000 Anträge genehmigt. [1.4.2r] In Gewerbe- und Industriebetrieben sind Batteriespeicher zum Beispiel zur Sicherstellung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung für Steuer- und Regelungsprozesse, zur Notstromversorgung oder auch zur Beseitigung von Lastspitzen im Einsatz. [1.4.2s] Großbatteriespeichern können helfen, das Stromnetz zu stabilisieren. Im nordfriesischen Braderup wurde 2014 ein kombinierter Lithium-Ionen/Redox-Flow-Batteriespeicher mit einer Gesamtkapazität von drei Megawattstunden als Zwischenspeicher eines Windparks installiert. Er speichert sowohl Strom zur Nutzung oder zum Verkauf als auch zum Ausgleich kurzfristiger Schwankungen in der Nachfrage oder der Stromerzeugung im Stromnetz. [1.4.2s] Im gleichen Jahr wurde in Schwerin ein Lithium-Ionen-Speicher mit einer Kapazität von fünf Megawattstunden in Betrieb genommen. [1.4.2v] Auch der Kraftwerksbetreiber Steag hat beschlossen, bis zum Jahr 2017 insgesamt sechs Batteriespeicher mit einer Leistung von jeweils 15 Megawatt an sechs Standorten zu installieren. [„Steag investiert in sechs Batteriespeicher mit zusammen 90 Megawatt“ [1.4.2w]. An den ca. 600.000 Ortsnetztrafos in der Bundesrepublik könnten z. B. 600.000 Li-Ion-Speicher mit einer Leistung und Kapazität von je 1 MW/1MWh errichtet werden und damit sämtliche Last- und Erzeugungsspitzen im Niederspannungsnetz ausgleichen. Damit wären PV Anlagen mit einer Erzeugungskapazität von 2.400.000 MW aus dem Bereich Privat und kleine Gewerbe problemlos integrierbar. Entspricht einer Strommenge von 2.400 TWh, dem fünffachen des Stromverbrauchs in der BRD.

1.4.3 Energiebedarf und Transportleistung im Verkehrsbereich

Im Verkehrssektor werden zu über 90% Kraftstoffe aus Mineralöl eingesetzt, Biokraftstoffe und Strom spielen bislang nur eine geringfügige Rolle. 2014 wurden in Deutschland fossile Kraftstoffe zu 94 Prozent eingesetzt. Biokraftstoffe hatten einen Anteil von 4,4 Prozent und elektrisch wurden nur 1,6 Prozent der Gesamtenergie aufgewendet. [1.4.3b]

Bei der Personenbeförderung war im Jahr 2014 der motorisierte Individualverkehr herausragend: 939 von insgesamt 1.167 Milliarden Personenkilometer (80%) entfielen auf ihn. Mit Eisenbahnen oder öffentlichen Verkehrsmitteln wurden in Deutschland lediglich 90 (8%) bzw. 80 Milliarden (7%) Personenkilometer und mit Flugzeugen 58 Milliarden (5%) Personenkilometer zurückgelegt. [1.4.3c]

Die Fahrt mit dem eigenen PKW produziert wesentlich mehr CO2 und nutzt auch wesentlich mehr Energie als Busse oder Bahnen. In einer Studie aus dem Jahr 2013 [1.4.3d] gibt das Umweltbundesamt die gesamten CO2-Emissionen (inklusive des Baus und des Betriebs der zugehörigen Infrastruktur und Fahrzeuge) für den PKW mit 163g pro Personenkilometer, für die Bahn im Nahverkehr mit 104g und für den Linienbus mit 87g an. Betrachtet man den Personenfernverkehr, so besitzt das Flugzeug mit 256g pro Personenkilometer den höchsten CO2-Ausstoß. Es folgen der PKW mit 163g, die Bahn mit 65g und der Reisebus mit nur 38g CO2. [1.4.3e] Da die CO2-Emissionen proportional zum Energieverbrauch (Achtung, nur bei identischem Brennstoff) sind, liegt in der stärkeren Nutzung von Bus und Bahn also auch ein erhebliches Energieeinsparungspotential! [1.4.3c]

Beim Güterverkehr dominierte im Jahr 2014 der Straßengüterverkehr. Von 655 Milliarden Tonnenkilometern wurden 464 Milliarden (71 Prozent) auf der Straße zurückgelegt. 113 (17 Prozent) Milliarden entfielen auf Eisenbahnen und 59 Milliarden (9 Prozent) auf die Binnenschifffahrt. Mit dem Transport durch Rohrleitungen (Öl und Gas) wurden 18 Milliarden (3 Prozent) erzielt, während mit Flugzeugen nur 1,4 Milliarden Tonnenkilometer (0,2 Prozent) zurückgelegt wurden. [1.4.3c] Die CO2-Emissionen sind auch im Güterverkehr äußerst unterschiedlich: Für die grenzüberschreitende Luftfracht werden 932g CO2-Ausstoß pro Tonnenkilometer ausgewiesen, Last- und Sattelzüge kommen auf 94g und am besten schneiden die Binnenschifffahrt mit 38g und die Bahn mit 34g CO2-Ausstoß ab. [1.4.3f] Ein höherer Anteil des Transportes von Gütern mit dem Binnenschiff oder auf der Schiene ist für die Zukunft auch unter energetischen Gesichtspunkten sehr wünschenswert.

[Tabelle?!]

Im nächsten Kapitel wird abgeschätzt, wie viel (End-)Energie wir als Gesellschaft in Zukunft benötigen, ohne uns einschränken zu wollen. Dabei berücksichtigen wir die bereits heute entwickelten energieeffizienten Technologien und vermeiden überflüssigen Energieeinsatz. In Kapitel 3 beschreiben wir, wie eine nachhaltige Energieversorgung möglich wäre. Die erforderliche Wärme- und Stromenergie kann in Deutschland mit erneuerbaren Energien erzeugt werden (Kapitel 4). Im nachfolgenden Kapitel 5 wird aufgezeigt, warum die Energiewende noch nicht im notwendigen Tempo umgesetzt wird, welche politischen Rahmenbedingungen dazu geändert werden sollten und wie wir Bürger bereits jetzt unabhängig von politischen Entscheidungen mit der Energiewende beginnen können. Abschließend erfolgt ein kurzer globaler Ausblick.

Literaturverzeichnis und Anmerkungen Kapitel 1:

1 Energieversorgung in Deutschland

[1a]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 3, Stand 12.1.2016

http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1b]
siehe:
Energy Comment: Fossile Energieimporte und hohe Heizkosten Herausforderungen für die deutsche Wärmepolitik Kurzstudie im Auftrag der Bundestagsfraktion Bündnis 90/Die Grünen, Dezember 2013
und
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tabellen 13, 17, 19 und 26, Stand 12.1.2016

http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1c]

http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Definition/daseinsvorsorge.html

[1d]
http://www.ebv-oil.org/cms/pdf/ErdoelBevG20120401.pdf

[1e]
Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz – EnWG), insbesondere § 1 und $ 17
https://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/enwg_2005/gesamt.pdf,
Zuletzt geändert durch Art. 2 Abs. 3 G v. 21.12.2015

[1f]
Daseinsvorsorge
https://de.wikipedia.org/wiki/Daseinsvorsorge

1.1. Energiebedarf in Deutschland

[1.1a]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 4, Stand 12.1.2016
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1.1b]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 31a, Stand 12.1.2016
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

1.2. Lagerung der fossilen Energieträger

[1.2a]
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Konventionelle-Energietraeger/oel,did=515664.html

[1.2b]
http://www.ebv-oil.org/cms/cms2.asp?sid=60&nid=&cof=60

[1..2c]

http://www.ebv-oil.org/cms/cms2.asp?sid=92&nid=&cof=60

[1.2d]
http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/PDF/Publikationen/Studien/moeglichkeiten-zur-verbesserung-der-gasversorgungsicherheit-und-der-krisenvorsorge-durch-regelungen-der-speicher,property=pdf,bereich=bmwi2012,sprache=de,rwb=true.pdf, Seite 45

[1.2e]
https://www.bdew.de/internet.nsf/id/20140613-staatliche-erdgasreserve-in-deutschland-kontraproduktiv-de?open&ccm=900030, Pressemitteilung des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. vom 13.06.2014

[1.2f]
http://www.energieverbraucher.de/de/aus-2014-q2__3086/

[1.2g]

http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Konventionelle-Energietraeger/kohle,did=190810.html
[1.2h]
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Konventionelle-Energietraeger/kohle,did=190810.html

[1.2i]
siehe auch Erdöl und Erdgas in der Bundesrepublik Deutschland 2014″

http://www.lbeg.niedersachsen.de/download/98573/Erdoel_und_Erdgas_in_der_Bundesrepublik_Deutschland_2014.pdf

1.3. Energieverteilung

[1.3a]
Das Gasnetz als universeller Speicher – Chancen und Grenzen 1. Energiespeichertagung Umwelt-Campus Birkenfeld Dr. Gerrit Volk, Referatsleiter „Zugang zu Gasverteilernetzen, technische Grundsatzfragen, Versorgungssicherheit“ Birkenfeld, 27. Februar 2013; Seite 7
http://www.stoffstrom.org/fileadmin/userdaten/dokumente/Veranstaltungen/EST/07.pdf

[1.3b]
Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW) – Quelle: Niedersächsisches Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie; Stand: 01.01.2015

https://www.bdew.de/internet.nsf/id/E6A1F26A9C05E6CFC125796B0047B9BC/$file/Erdgasspeicherkarte%20D%202015%20online_o_jaehrlich_Ki_04062015.pdf

[1.3c]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 7 und 7a, Stand 12.01.2016:
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1.3d]
Wikipedia: „Kraft-Wärme-Kopplung“
https://de.wikipedia.org/wiki/Kraft-W%C3%A4rme-Kopplung

[1.3e]
Wikipedia: „Fernwärme“

https://de.wikipedia.org/wiki/Fernw%C3%A4rme

Umweltbundesamt: Kraft-Wärme-Kopplung / Nah- und Fernwärme

http://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energieversorgung/kraft-waerme-kopplung-nah-fernwaerme

[1.3f]
Mineralölwirtschaftsverband e. V.: „Raffinerien und Mineralölfernleitungen in Deutschland“

http://www.mwv.de/index.php/ueberuns/pipelines

und
Mineralölwirtschaftsverband e. V.: Entwicklung des Tankstellenbestandes
http://www.mwv.de/index.php/daten/statistikenpreise/?loc=14

[1.3g]
Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. (BDEW): Stromnetzlänge entspricht 45facher Erdumrundung; 05. August 2014
https://www.bdew.de/internet.nsf/id/20140805-pi-stromnetzlaenge-entspricht-45facher-erdumrundung-de

https://www.bdew.de/internet.nsf/id/8FE409A16ED16AC2C1257D2B0027B169/$file/140805%20BDEW%20neue%20Zahlen%20zum%20deutschen%20Stromnetz%20Anhang.pdf

1.4 Struktur des Energieverbrauchs

[1.4a]
siehe die Begriffserklärung (Glossar) der Bundesregierung zum Thema „Energie“ unter anderem mit einer Erklärung der Begriffe „Primärenergie“, „Endenergie“ und „Wirkungsgrad“:
https://www.bundesregierung.de/Content/DE/StatischeSeiten/Breg/FAQ/faq-energie.html

[1.4b]
Der Primärenergie-Verbrauch und Endenergie-Verbrauch im Jahr 2014 in Deutschland: Siehe die Energiedaten (in Petajoule) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Tab. 5, Stand 12.1.2016.
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

Die Einheit „Petajoule“ (PJ) entspricht 0,278 TWh: Energiedaten (in Petajoule) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 0.2, Stand 12.1.2016.

http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

Der Begriff „Endenergie” wird z. B. hier erläutert:
https://www.bundesregierung.de/Content/DE/StatischeSeiten/Breg/FAQ/faq-energie.html

https://de.wikipedia.org/wiki/Endenergie

[1.4c]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 6a, Stand 12.1.2016

http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

1.4.1 Wärmeverbrauch und -speicherung

[1.4.1a]
53,6%, errechnet aus Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 7 und 7a, Stand 12.01.2016:
http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1.4.1b]
BMWI-Newsletter: „So heizt Deutschland heute“, 08.09.2015,

https://www.bmwi-energiewende.de/EWD/Redaktion/Newsletter/2015/15/Meldung/infografik-so-heizt-deutschland-heute.html

[1.4.1c]
siehe http://www.waermepumpe.de/waermepumpe/funktionsweise/

[1.4.1d]

http://www.energiesparen-im-haushalt.de/energie/bauen-und-modernisieren/hausbau-regenerative-energie/energiebewusst-bauen-wohnen/emission-alternative-heizung/heizen-mit-erdwaerme.html

[1.4.1e]
BMWI:

https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Downloads/entwicklung_der_erneuerbaren_energien_in_deutschland_im_jahr_2015.pdf?__blob=publicationFile&v=12
Seite 28

[1.4.1f]
http://www.saisonalspeicher.de/Speichertypen/Erdsonden/tabid/75/Default.aspx

[1.4.1g ]
siehe zum Beispiel:
http://www.regenerative-energie24.de/eisheizung/eisspeicher-aufbau-nutzen-vorteile

[1.4.1h]
BMWI:
https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Downloads/entwicklung_der_erneuerbaren_energien_in_deutschland_im_jahr_2015.pdf?__blob=publicationFile&v=12
Seite 22

[1.4.1i]

http://www.fernwaerme-info.com/was-ist-fernwaerme/definition/

[1.4.1j]

http://www.saisonalspeicher.de/Systemtechnik/W%C3%A4rmeerzeuger/Solarkollektoren/tabid/147/language/de-DE/Default.aspx

[1.4.1k]
Wikipedia: Vakuumröhrenkollektor

https://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumr%C3%B6hrenkollektor

[1.4.1.l]
„Senftenberg baut größte Solarthermie-Anlage Deutschlands mit Einspeisung in zentrales Fernwärmenetz“

http://www.ecoquent-positions.com/senftenberg-baut-groesste-solarthermie-anlage-deutschlands-mit-einspeisung-in-zentrales-fernwaermenetz/

„Energiekonzept für die Stadt Senftenberg“:
https://www.senftenberg.de/Rathaus/Integrierte-Stadt-und-Regionalentwicklung/Energiekonzept

[1.4.1m]

https://www.solarwirtschaft.de/fileadmin/media/pdf/2016_3_BSW_Solar_Faktenblatt_Solarwaerme.pdf

[1.4.1n]
Sächsische Energieagentur – SAENA GmbH: „Solare Prozesswärme – Checkliste für Unternehmen“, Seite 2,

http://www.solar-process-heat.eu/fileadmin/redakteure/So-Pro/Work_Packages/WP3/Checklists/D3.1_SAENA_Checkliste-editierbar_SAENA.pdf

[1.4.1o]
Wikipedia: Latentwärmespeicher

https://de.wikipedia.org/wiki/Latentw%C3%A4rmespeicher
http://www.energie-experten.org/heizung/waermepumpe/arten/eisspeicher.html

[1.4.1p]

http://www.saisonalspeicher.de/Grundlagen/Funktionsprinzip/SaisonalerW%C3%A4rmespeicher/tabid/314/Default.aspx

[1.4.1q]

http://www.saisonalspeicher.de/Grundlagen/Funktionsprinzip/tabid/67/Default.aspx

[1.4.1r]

http://www.saisonalspeicher.de/Projekte/ProjekteinDeutschland/Steinfurt/tabid/424/language/de-DE/Default.aspx

[1.4.1s]

http://www.saisonalspeicher.de/Projekte/ProjekteinDeutschland/Eggenstein/tabid/406/language/de-DE/Default.aspx

[1.4.1t]http://www.saisonalspeicher.de/Speichertypen/Erdsonden/tabid/75/Default.aspx

[1.4.1u]

http://www.werkstatt-stadt.de/de/projekte/177/ und
http://www.neckarsulm.de/main/online-rathaus/stadtverwaltung/stadtwerke-neckarsulm.html

[1.4.1v]
http://www.saisonalspeicher.de/Speichertypen/Aquifer/tabid/74/Default.aspx

[1.4.1w]

http://www.saisonalspeicher.de/Projekte/ProjekteinDeutschland/Rostock/tabid/422/language/de-DE/Default.aspx

[1.4.1x]

http://forschung-energiespeicher.info/projektschau/gesamtliste/projekt-einzelansicht/95/Saisonale_Waermespeicherung_in_Aquiferen/

1.4.2 Stromverbrauch und -speicherung

[1.4.2a]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 6, Stand 12.01.2016:

http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1.4.2.b]
RP-Energie-Lexikon: Wechselstrom“, Autor: Dr. Rüdiger Paschotta
https://www.energie-lexikon.info/gleichstrom.html

[1.4.2.c]

https://de.wikipedia.org/wiki/Stromnetz#Spannungsebenen
[1.4.2.d]

[1.4.2.e]

[1.4.2f]
https://de.wikipedia.org/wiki/Energieerhaltungssatz

[1.4.2g]https://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%BChlampe#/media/File:Wirkungsgrad_gluehlampe.svg

[1.4.2h]
BMWI: Zweiter Monitoring-Bericht „Energie der Zukunft“, März 2014 Seite 51

http://www.zsw-bw.de/uploads/media/2.-monitoring-bericht-energie-der-zukunft.pdf

[1.4.2i]
https://de.wikipedia.org/wiki/Liste_von_Pumpspeicherkraftwerken#Deutschland

[1.4.2j]
https://de.wikipedia.org/wiki/Wattstunde

[1.4.2k]
https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/publikation/long/4414.pdf, Seite 8

[1.4.2l]

https://www.umweltbundesamt.de/themen/abfall-ressourcen/produktverantwortung-in-der-abfallwirtschaft/batterien

[1.4.2m]
(SCHOLL et al. 1998)]

[1.4.2n]
Climatop (2010): Klimabilanz: Batterien, Fact Sheet; Zürich:
http://www.climatop.ch/downloads/D-Fact_Sheet_Migros_Batteries_v3.pdf, Seite 12

[1.4.2o]
https://de.wikipedia.org/wiki/Starterbatterie

[1.4.2p]
http://www.solarwatt.de/de/komponenten/stromspeicher/

[1.4.2q]
https://www.kfw.de/inlandsfoerderung/Unternehmen/Energie-Umwelt/F%C3%B6rderprodukte/Erneuerbare-Energien-%E2%80%93-Speicher-%28275%29/

[1.4.2r]

http://www.cep-expo.de/fileadmin/Tagungsbaende/Stromspeicher/10.10_Ammon,Martin.pdf, Seite 15

[1.4.2s]
https://fenecon.de/page/stromspeicher-commercial]
[1.4.2t]
http://www.bosch-presse.de/presseforum/details.htm?txtID=6818&]

[1.4.2v]
https://www.wemag.com/ueber_die_wemag/oekostrategie/Energiespeicher/Batteriespeicher

[1.4.2w]

http://www.iwr.de/news.php?id=30055

1.4.3 Energieverbrauch und Transportleistung im Verkehrsbereich

[1.4.3a]
https://www.umweltbundesamt.de/daten/energiebereitstellung-verbrauch/energieverbrauch-nach-energietraegern-sektoren

[1.4.3b]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 6a, Stand 12.1.2016 http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1.4.3c]
Energiedaten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Tab. 1, Stand 12.1.2016 http://www.bmwi.de/DE/Themen/Energie/Energiedaten-und-analysen/Energiedaten/gesamtausgabe,did=476134.html

[1.4.3d]
Umweltbundesamt: „Treibhausgas-Emissionen durch Infrastruktur und Fahrzeuge des Straßen-, Schienen- und Luftverkehrs sowie der Binnenschifffahrt in Deutschland“, Mai 2013, Seite 124
http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/treibhausgas-emissionen-durch-infrastruktur

[1.4.3e]
Umweltbundesamt: „Treibhausgas-Emissionen durch Infrastruktur und Fahrzeuge des Straßen-, Schienen- und Luftverkehrs sowie der Binnenschifffahrt in Deutschland“, Mai 2013, Seite 127

http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/treibhausgas-emissionen-durch-infrastruktur

[1.4.3f]
Umweltbundesamt: „Treibhausgas-Emissionen durch Infrastruktur und Fahrzeuge des Straßen-, Schienen- und Luftverkehrs sowie der Binnenschifffahrt in Deutschland“, Mai 2013, Seite 129 http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/treibhausgas-emissionen-durch-infrastruktur

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