Welche Beziehung besteht zwischen Energie und Mobilität?

Die Befriedigung unserer Mobilitätsbedürfnisse verbraucht Energie. Diese kann aus erneuerbaren oder nicht erneuerbaren Energiequellen bezogen werden.

Energie kommt in der Natur in verschiedenen Formen vor, z. B. als Wärme- oder Bewegungsenergie. Man kann Energie nicht wirklich „herstellen“ oder „verbrauchen“, wohl aber von einer Form in eine andere umwandeln, z. B. Bewegungsenergie in elektrische Energie (Wasserkraftwerk). Bei dieser Umwandlung geht jedoch immer ein Teil der nutzbaren, „geordneten“ Energie verloren. Die „ungeordnete“ Energie gelangt meist als Abwärme in die Umwelt und kann nicht weiter genutzt werden. Das Verhältnis von der Energie, die nach der Umwandlung in einer Anlage noch zur Nutzung zur Verfügung steht, zu der Energie, die am Anfang in den Prozeß eingeleitet wird, wird als Wirkungsgrad bezeichnet.

Wärmekraftwerke wandeln die im fossilen Energieträger gespeicherte Energie in Elektrizität um, wobei am Ort des Kraftwerkes Schadstoffe, Wärme und Klimagase emittiert werden. Ca. 57 % des deutschen Stroms wird durch Wärmekraftwerke erzeugt. Beim Umweltbundesamt findet sich eine Karte zum Strommix in Deutschland.

Energiequellen

Fossile – nicht erneuerbare – Energiequellen

Dies sind aus abgestorbenen Pflanzen und Pflanzenresten im Laufe von Millionen Jahren entstandene feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe wie Kohle, Erdöl, Erdgas. Sie sind nur begrenzt vorhanden und werden zur Energieumwandlung verwendet, z. B. in den Autos als Kraftstoff verbrannt. Beim Verbrennen fossiler Energieträger wird CO2 freigesetzt.

Erneuerbare – regenerative – Energiequellen

Der Begriff „erneuerbare“ Energie bedeutet, dass diese Energie nicht einem begrenzten Vorrat entnommen wird, sondern dass sie Teil eines Kreislaufs und somit nicht endlich ist. Die Wissenschaft spricht in diesem Zusammenhang von „Nachhaltigkeit“, wenn der Bestand auf natürliche Weise regeneriert werden kann.

Von der Natur in die Steckdose

In der Natur vorkommende Energiequellen, wie Erdöl oder Wind, werden als Primärenergiequellen bezeichnet. Häufig ist es nicht direkt möglich diese direkt zu nutzen, weswegen sie in einem Zwischenschritt in Sekundärenergie umgewandelt werden, um schließlich dem Verbraucher als Nutzenergie zur Verfügung zu stehen.

Primär-EnergiePrimär-EnergieSekundär-EnergieNutzenergie
erneuerbarfossil
(abgestorbene Lebewesen)
BeispieleBeispiele
WasserkraftKohleBriketts/ KoksHeizung
Gezeiten-EnergieErdölHeizölLicht
SonnenenergieErdgasDieselölSchall
WindenergieUranBenzinKühlung
ErdwärmeElektrizitätBewegung
BiomasseFernwärme

Quelle: Geographie Infothek – AnthropoGeographie – Ökologie und Umwelt, Klett

Vorräte an fossilen Energieträgern

Die in der Tabelle angegebenen Werte sind die gesamten gesicherten, d.h. mit heutiger Technik wirtschaftlich zu fördernden, bekannten Vorräte. Die Reichweite gibt an, wie lange man bei dem heutigen Verbrauch bleiben könnte, bis diese Reserven aufgebraucht wären. Die Zahlen beziehen sich auf das Ende des Jahres 2010.

EnergiequelleReservenReichweite
Kohle1.139 Milliarden t153 Jahre
Erdöl241 Milliarden t51 Jahre
Erdgas187 Trilliarden m353 Jahre

Quelle: Statistical Review of World Energy, BP 2017

Vorgelagerter Verbrauch

Der Autoverkehr benötigt nicht nur Energie oder Kraftstoff zum Antrieb, sondern verbraucht schon bei der Herstellung Rohstoffe und Ressourcen. (siehe Kraftstoffverbrauch)

Ein durchschnittliches Auto verbraucht beim Betreiben nur rund 60 % der Energie, die für seinen gesamten Lebenszyklus aufgewendet werden muss. Die restlichen immerhin fast 40 % werden für seine Herstellung, seinen Unterhalt, seine spätere Verwertung, die Bereitstellung des Treibstoffs sowie den Neubau und den Unterhalt der erforderlichen Infrastruktur aufgewendet. Ein 8-Liter-Auto verbraucht also je 100 km in Wirklichkeit die Energie, die in 13 Litern Treibstoff steckt. Für das Betreiben eines Kfz werden darüber hinaus z. B. Flüssigkeiten (wie Öle, Kühlflüssigkeit und Bremsflüssigkeit), Reifen und Bremsbeläge benötigt. Am Ende des Autolebens fallen wieder Energie und Materialaufwendungen für die Aufarbeitung und den Transport der recycelbaren Bestandteile und des restlichen Abfalls an.

Wie lange reichen die Erdölreserven noch aus?

Die Menge der fossilen Rohstoffe auf der Erde ist begrenzt. Unser Hauptenergieträger Erdöl wird bei Beibehaltung der aktuellen Tendenz zuerst verbraucht sein. Die derzeitig bekannten Erdölreserven von 241 Milliarden Tonnen würden dabei noch ca. 51 Jahren reichen. Zwar werden immer noch neue Reserven entdeckt, jedoch steigt auch der weltweite Verbrauch an. So hat China seinen Erdölverbrauch in nur 13 Jahren von 277  Mio. t (2003) auf 579 Mio.t (2016) mehr als verdoppelt.

Erdöl als vergänglicher Rohstoff

Fast die Hälfte der weltweiten Erdölvorräte lagern im Nahen Osten, einem geopolitisch instabilen Raum. Vor allem in Nordamerika, aber auch in Europa und Asien ist der Verbrauch an Erdöl besonders hoch und die Reichweite der eigenen Erdölvorräte besonders gering.

Selbst wenn die Preise für Erdöl aufgrund des Wechselspiels von Angebot und Nachfrage immer wieder stark schwanken, ist in der Tendenz mit steigenden Ölpreisen zu rechnen, da die verbleibenden Vorkommen immer schwerer und teurer zu erschließen sind.

Allgemein ist das Barrel als Volumenmaß für Rohöl (Erdöl) bekannt. Das so genannte Petrol Barrel stammt ursprünglich aus den USA, wobei ein Petrol Barrel laut Definition einem Volumen von nahezu 159 Litern entspricht. Auch Heizöl oder Motorkraftstoffe (z. B. Dieselkraftstoff) werden häufig in Barrel bzw. in Tonnen – genauer in metrischen Tonnen – angegeben. Bei der Umrechnung von Barrel in Tonnen ist die Dichte des Öls bzw. des Ölproduktes als Korrekturfaktor zu berücksichtigen.