Brennstoff und Energie sparen

Früher war der Wirkungsgrad, den die Menschen mit ihren Energiequellen erreichten, sehr gering. Die Dampfmaschine setzte nur wenige Prozent der Brennstoffenergie in Arbeit um. Auch die ersten Dampfturbinen verschwendeten rund 95 Prozent der Kohlenenergie als Wärme an die Umgebung. Als die Brennstoffe – und damit Energie – noch billig waren, spielten geringe Wirkungsgrade keine so große Rolle. Bei den heutigen Preisen für Kohle und Erdöl unternehmen jedoch viele Industrieländer große Anstrengungen zur Energieeinsparung, besonders bei der Verwendung, von Erdöl und den daraus gewonnenen Brennstoffen. Aber die Trägheit des gesamten Wirtschaftssystems und die großen Investitionen, die erforderlich sind, um nur wenige Prozente an Energie einsparen zu können, haben bis jetzt größere Fortschritte verhindert. Die Energienutzung
Eine moderne Volkswirtschaft benötigt Primärenergie – Kohle, Erdöl, Erdgas, Atom- und Wasserkraft – in vier Bereichen: in den Haushalten für Heizung und Warmwasser, in der Industrie, im Transportwesen sowie zur Elektrizitätserzeugung. Der Verbrauch an Primärenergie in der Bundesrepublik Deutschland betrug 2007 – auf das Äquivalent von Kohle umgerechnet – etwa 5,5 Tonnen Kohle pro Kopf der Bevölkerung. Großbritannien hatte einen Pro-Kopf-Verbrauch von 6,5 Tonnen, Frankreich von 4,5 Tonnen und Italien von 3,5 Tonnen. Zieht man noch die unterschiedlichen Wirtschaftsstrukturen der einzelnen Länder in Betracht, so zeigt sich, dass man z. B. in Großbritannien zur Herstellung eines bestimmten Produkts etwa doppelt soviel an Energie brauchte wie in Italien. Erhöhung des Wirkungsgrades
Die nach der Handhabung bequemste Energieform, die Elektrizität, ist gleichzeitig auch diejenige mit dem geringsten Wirkungsgrad. Die Wirkungsgrade von Dampfturbinen sind von anfangs 5 auf 35 Prozent bis heute angestiegen, aber damit werden immer noch fast zwei Drittel der eingesetzten Primärenergie wie Kohle oder Erdöl vergeudet. Der Gesamtwirkungsgrad eines Elektrizitätsnetzes beträgt unter Berücksichtigung der Übertragungsverluste nur etwa 27 Prozent. Weitere Verluste treten auf, wenn man die Elektrizität, etwa in Haushalten beim Kochen, wieder in Wärme umwandelt, so dass sich schließlich ein Gesamtwirkungsgrad von nur noch 22 Prozent ergibt. Im Vergleich dazu haben Erdgas oder Heizöl beim Heizen einen Wirkungsgrad von über 60 Prozent. Andererseits aber wird Elektrizität für den privaten Verbrauch mehr eingesetzt als Gas oder Öl: Alle Haushaltmaschinen werden von Elektromotoren getrieben, die Radio-, Computer- und Fernsehgeräte arbeiten mit elektrischem Strom, und elektrisches Licht ist bequem. Elektrizität ist die am universellsten nutzbare Energieform. Deshalb hat man bereits viele Versuche unternommen, den Gesamtwirkungsgrad der Elektrizitätserzeugung zu verbessern. Eine Möglichkeit dazu bieten Fernheiznetze, die die Abwärme aus dem Dampf-Wasser-Kreislauf direkt zum Beheizen von Fabriken oder Wohnhäusern ausnutzen. Auf diese Weise lässt sich der Gesamtwirkungsgrad theoretisch auf 55 Prozent steigern – vorausgesetzt, dass das Verhältnis zwischen Wärme- und Elektrizitätsbedarf etwa konstant bleibt. Praktisch lassen sich daher nur rund 45 Prozent Gesamtwirkungsgrad erreichen. Elektrizitätswerke und Verkehrsbetriebe sind sich der Energiekosten wohl bewusst und nutzen die Energie so wirtschaftlich wie irgend möglich. Aber ein großer Teil der Primärenergie in der Bundesrepublik Deutschland, nämlich bis zu 50 Prozent, fällt auf die privaten Verbraucher. Energieeinsparung und Umweltbelastung
Energie kann man durch verschiedene Maßnahmen einsparen. In Wohnhäusern können Tür- und Fensterdichtungen gegen Zugluft, doppelte Verglasung der Fenster, mit wärmeisolierenden Schichten versehene Wände und thermostatisch geregelte Heizkörper den Energieverbrauch fast auf die Hälfte senken. Wenn man in großem Maße vom Individualverkehr mit Personenkraftwagen auf öffentliche Verkehrsmittel überginge – die, auf gleiche Antriebsleistung umgerechnet rund zehnmal mehr Menschen befördern können -, würde man ebenfalls eine Menge Energie sparen. Technische Verbesserungen bei allen Arten von Energieverbrauchern, besonders in der Industrie durch Wärmerückgewinnung, könnten weitere Erfolge bringen. Energieverbrauch und Elektrizitätserzeugung belasten die Umwelt. In manchen Fällen kann das Streben nach geringerem Verbrauch zu höherer Umweltverschmutzung führen. Ein Beispiel ist der Ottomotor, der am sparsamsten mit bleihaltigem Benzin arbeitet. Ein Verzicht auf das gesundheitsschädliche Blei würde höheren Benzinverbrauch bedeuten. Mit der Zunahme des Verbrauchs an Elektrizität als Sekundärenergie hat sich die Luftverschmutzung in unseren Städten vermindert – aber auf Kosten der Primärenergie. Der in den Elektrizitätswerken zur Dampferzeugung für die Generatorturbinen verbrauchte Brennstoff könnte direkt und effektiver zur Raumheizung benutzt werden – aber eben nicht so bequem und mit höherer Umweltverschmutzung in den Ballungsgebieten. Die Ölreserven auf der Erde werden eines Tages erschöpft sein. Die beiden Kurven zeigen Schätzungen über die Gesamtreserven: [Blau] 2,1 bzw. [Schwarz] 1,35 Billionen Barrels (1 Barrel = 159 Liter). Die Kurven prophezeien eine sehr starke Verbrauchszunahme bis zur Jahrhundertwende und eine Erschöpfung aller Reserven bis zum Jahre 2100.