Energieflüsse und Klimaziele

Es führt kein Weg daran vorbei: Die Menschheit muss den Ausstoss von CO₂ deutlich reduzieren, will sie die gesteckten Klimaziele erreichen. Das ist eine Herkulesaufgabe, welche die internationale Gemeinschaft aber nur gemeinsam bewältigen kann.

Energieflüsse im Jahr 2018

Untenstehendes Bild zeigt den Energiefluss im Energiesektor von der Primärenergie über die Bruttoenergie (oder Bruttoinlandverbrauch) zur Endenergie sowie die entsprechenden CO₂-Emissionen. Alle Energien werden in Mtoe (Megatonnen Öl-Äquivalente, 1 Mtoe entspricht 11,6 TWh) angegeben. Primärenergie und Bruttoenergie werden durch die verwendeten Energieträger veranschaulicht:

Die Primärenergie ist die Summe aus einheimischer Produktion und effektiven Importen abzüglich Exporte von Energieträgern.

Die Bruttoenergie ergibt sich aus der Primärenergie nach Abzug des nichtenergetischen Bedarfs (zum Beispiel für die chemische Industrie) und eventueller Lagerveränderungen. Abgezogen werden auch die für die internationalen Schiff- und Luftfahrt-Bunker benötigten Energiemengen. Die entsprechenden CO₂-Emissionen werden nur weltweit erfasst.

Es ist die Aufgabe des Energiesektors, den Verbrauchern Energie in Form von Endenergie zur Verfügung zu stellen. Dabei werden vier Formen von Endenergie unterschieden: Elektrizität, Fernwärme, Treibstoffe und «Wärme». Letztere besteht hauptsächlich aus nichtelektrischer Heizungs- und Prozesswärme (aus fossilen oder erneuerbaren Energien) und beinhaltet keine Fernwärme. Stationäre Arbeit nichtelektrischen Ursprungs kann ebenfalls enthalten sein (zum Beispiel stationäre Gas-, Benzin- oder Dieselmotoren sowie Pumpen); zumindest in Industrieländern ist dieser Anteil jedoch minim. Mit der Umwandlung von Bruttoenergie in Endenergie sind Verluste verbunden, die gesamthaft als Verluste des Energiesektors bezeichnet werden. Diese Verluste setzen sich aus den thermischen Verlusten in Kraftwerken (thermodynamisch bedingt) sowie in Wärme-Kraft-Kopplungsanlagen und in Heizwerken zusammen. Ebenso sind die elektrischen Verluste im Transport- und Verteilungsnetz, einschliesslich elektrischen Eigenbedarfs des Energiesektors sowie die Restverluste des Energiesektors (zum Beispiel in Raffinerien und Fernwärmenetzen) Teil davon.

Das Schema zeigt ferner die mit den Verlusten des Energiesektors und dem Verbrauch der Endenergien verbundenen, also vom Bruttoinlandverbrauch verursachten, CO₂-Emissionen in Mt. Der grösste Teil der Verluste des Energiesektors ist in der Regel mit der Elektrizitäts- und Fernwärmeproduktion gekoppelt, weshalb die CO₂-Emissionen dieser drei Faktoren zusammengefasst werden.

Obenstehendes Bild veranschaulicht den Energiefluss der Endenergie zu den Endverbrauchern. Die vier Endenergiearten werden auf die drei Endverbraucherkategorien verteilt und die CO₂-Emissionen diesen Verbrauchergruppen zugeordnet.
Die Endverbraucher sind (gemäss IEA-Statistik):

• Industrie
• Haushalt, Dienstleistungen, Landwirtschaft etc.
• Verkehr
  
  

Zur Bildung der Gesamt-Emissionen sind noch die CO₂-Emissionen des Energiesektors, das heisst der im Energiesektor entstehenden Verluste, hinzuzufügen.

Energieflüsse im Jahr 2030

Eine für die Einhaltung des 1,5-°C-Klimaziels notwendige und realistische Redimensionierung der Energieflüsse, zur Einhaltung der im oben verlinkten Artikel gegebenen Kennzahlen, wird im Bild unten für den Energiefluss im Energiesektor und im Bild ganz unten für den Energiefluss der Endenergien dargestellt, inklusive der zugehörigen Reduktion der CO₂-Emissionen. Klar ersichtlich sind die dazu notwendigen Massnahmen, vor allem eine starke Verminderung des Ölanteils, mit Zunahme der Elektrifizierung im Treibstoffbereich und der Geothermie sowie des Gasanteils im Wärmebereich.