Grundlagen der Statistik

Hängebrücke über den Hunza-Fluss bei Passu, Nord-Pakistan

Energie

Grundlagen der Statistik

Menschen, Firmen, Länder verbrauchen Energie in unvorstellbaren Mengen.

Diese Mengen kann man messen, um sie sich vorstellen zu können.

Damit das Unvorstellbare mit Zahlen und Definitionen greifbar wird.

Statistiken sollen uns eine Brücke schlagen, um Zusammenhänge besser zu verstehen. Auf dem Weg zum anderen Ufer der Erkenntnis kommt es aber immer wieder zu Fehltritten. Daher hier ein Versuch, Ihnen mehr Sicherheit zu geben.

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Menschen, Firmen, Länder verbrauchen Energie in unvorstellbaren Mengen.

Diese Mengen kann man messen, um sie sich vorstellen zu können.

Damit das Unvorstellbare mit Zahlen und Definitionen greifbar wird.

Statistiken sollen uns eine Brücke schlagen, um Zusammenhänge besser zu verstehen. Auf dem Weg zum anderen Ufer der Erkenntnis kommt es aber immer wieder zu Fehltritten. Daher hier ein Versuch, Ihnen mehr Sicherheit zu geben.

weiter Definitionen

In Statistiken werden häufig die Begriffe Nutzenergie, Primärenergie und Endenergie verwendet. In der Zeitung liest man zuweilen, dass die Erneuerbaren Energie aktuell x % der ...Energie ausmachen. Aber wie viel % wovon eigentlich?

Primärenergie ist die Energie, die zur Verfügung steht, etwa als Brennstoff (z. B. Kohle oder Erdgas). Primärenergie wird in einem mit Verlusten behafteten Prozess in Sekundärenergie umgewandelt, die für den Endverbraucher nutzbar ist. Diese nennt man Endenergie. Beim Verbrauch dieser Endenergie entstehen erneut Umwandlungsverluste. Die Nutzenergie ist dann die tatsächlich ausgenutzte Energie, also die Endenergie abzüglich der Umwandlungsverluste = Nutzenergie.

Ein Beispiel: Der Energiegehalt einer Menge an Rohöl, die durch Import oder Förderung im Inland zur Verfügung steht, ist die Primärenergie. In Raffinerien wird daraus Diesel für die Endkunden hergestellt. Das ist die Endenergie. Der Energiegehalt der Endenergie (Diesel) ist wegen der Umwandlungsverluste geringer als der Primärenergie (Rohöl). Ihr Auto benötigt z.B. 6 Liter Diesel auf 100km, d.h. ca. 60 kWh (End-)Energie. Ihr Motor hat einen Wirkungsgrad von 40%, d.h. es verbleiben nur 24 kWh. Nach weiteren Getriebenverlusten bringt ihr Auto rund 20 kWh auf die Straße. Das ist die Nutzenergie – also die tatsächlich genutzte Energie.

Die Grafik zeigt die Größe der Unterschiede für eine ganze Volkswirtschaft.

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weiter Energiefluss

Den Zusammenhang zwischen Primärenergie und Endenergie kann man dann weiter aufschlüsseln und den einzelnen Sektoren private Haushalte, Industrie, Verkehr und Gewerbe zuordnen. Nicht in jedem Fall sind die Umwandlungsverluste gigantisch.

Was in der Grafik nicht zu sehen ist:

Beim Strom sind die technischen Umwandlungsverluste minimal, beim Mineralöl aber riesig. Das betrifft dann auch die CO₂-Emissionen. Ein Verbrenner-Auto verursacht die Emissionen nur anteilig durch den tatsächlichen Verbrauch auf der Straße, der andere – häufig vernachlässigte - Anteil entsteht in der Raffinerie und – hier noch gar nicht erfasst- bei der Förderung und beim Transport des Rohöls nach Deutschland.

Der statistische Unterschied ist keine intellektuelle Besserwisserei. In Diskussionen über Elektromobilität im Vergleich zu Verbrenner-Autos geht genau das schon häufig durcheinander. Denn der Energieaufwand eines E-Autos pro 100 km ist nur ein Bruchteil des Energieaufwands, den man tatsächlich für einen Verbrenner insgesamt aufbringen muss.

weiter Maßeinheiten

Das „Joule“ ist die international verbindliche Maßeinheit für Energie. Da die Basiseinheit 1 Joule eine sehr geringe Energiemenge darstellt, müsste z.B. der Energieverbrauch eines Landes mit sehr viel Nullen ausgedrückt werden.

Daher werden sehr große Energiemengen mittels der Maßeinheiten Petajoule (PJ) und Exajoule (EJ) ausgedrückt. So beträgt z.B. der Primärenergie-Verbrauch Deutschlands 2018 = 13.106 PJ ( = 13,106 EJ). Dabei steht:

„Peta" (P) Abkürzung für 1 Billiarde = 1.000.000.000.000.000 = 10¹⁵1 PJ = 1 Billiarde Joule,

„Exa" (E) Abkürzung für 1 Trillion = 1.000.000.000.000.000.000 = 10¹⁸1 EJ = 1000 PJ = 1 Trillion Joule,

Diese Größen sind übersichtlich. Leider kann man aber sich darunter nichts vorstellen. Daher werden auch die älteren Maßeinheiten für Energie (Kilowattstunden, Steinkohleeinheiten, Rohöleinheiten) immer noch weithin verwendet, was aber häufig Umrechnungen erfordert.

So drückt z.B.1 Rohöleinheit allgemein die Energiemenge aus, die in einer Tonne Rohöl steckt, auch wenn es gar nicht um Rohöl, sondern um Strom oder Kohle geht. Das gleiche gilt, wenn man 1 Steinkohleneinheit betrachtet.

Im Folgenden geben wir die Umrechnungsgrößen an, damit Sie im Zweifel die Chance haben, Einheiten in ein für Sie eher vorstellbares Maß umzurechnen.