Lexikon · Energie & NachhaltigkeitKI-unterstützt
Primärenergiefaktor
Der Primärenergiefaktor gibt an, wie viel Primärenergie aufgewendet werden muss, um eine Einheit Endenergie bereitzustellen. Er berücksichtigt Umwandlungs-, Transport- und Verteilungsverluste.
Was bedeutet Primärenergiefaktor?
Der Primärenergiefaktor (PEF oder fp) beschreibt das Verhältnis von eingesetzter Primärenergie zur nutzbaren Endenergie. Primärenergie ist die Energie in ihrer natürlichen Form, etwa Erdgas, Kohle oder Sonnenstrahlung. Endenergie ist die Energie, die beim Verbraucher ankommt, beispielsweise als Strom oder Fernwärme.
Der Faktor bildet ab, welche Verluste bei Gewinnung, Umwandlung, Transport und Verteilung entstehen. Ein niedriger Primärenergiefaktor bedeutet eine hohe Effizienz der Energiebereitstellung. Erneuerbare Energien haben in der Regel niedrigere Faktoren als fossile Energieträger.
Wie wird der Primärenergiefaktor berechnet?
Die Berechnung erfolgt nach der Formel:
Primärenergiefaktor = Primärenergie / Endenergie
Für Strom aus dem deutschen Netz liegt der nicht-erneuerbare Primärenergiefaktor laut GEG 2024 bei 1,2. Das bedeutet: Für 1 kWh Strom beim Verbraucher werden 1,2 kWh Primärenergie benötigt. Die Differenz von 0,2 kWh geht durch Kraftwerkswirkungsgrade und Netzverluste verloren.
Erdgas hat einen Primärenergiefaktor von 1,1, da nur geringe Transportverluste anfallen. Heizöl liegt bei etwa 1,15 bis 1,2. Fernwärme variiert je nach Erzeugung zwischen 0,0 bis 0,3 für erneuerbare und 0,7 bis 1,3 für fossile Erzeugung.
Praxisbeispiel aus der Industrie
Ein Produktionsbetrieb plant die Umstellung seiner Prozesswärme. Variante A nutzt eine elektrische Widerstandsheizung mit 100 kWh Strombedarf. Bei einem Primärenergiefaktor von 1,2 ergibt sich ein Primärenergiebedarf von 120 kWh.
Variante B setzt auf eine Erdgas-Brennwerttherme mit 100 kWh Endenergiebedarf. Mit einem Primärenergiefaktor von 1,1 beträgt der Primärenergiebedarf 110 kWh. Die Erdgaslösung ist in diesem Fall primärenergetisch günstiger, obwohl beide Varianten gleich viel Endenergie benötigen.
Abgrenzung
Der Primärenergiefaktor unterscheidet sich vom Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad beschreibt nur die Effizienz einer einzelnen Anlage. Der Primärenergiefaktor betrachtet die gesamte Bereitstellungskette vom Rohstoff bis zum Verbraucher.
Der CO2-Fußabdruck bewertet die Klimawirkung, der Primärenergiefaktor die energetische Effizienz. Beide Kennzahlen können zu unterschiedlichen Bewertungen führen.
Normen und Rechtsgrundlagen
Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) legt Primärenergiefaktoren für verschiedene Energieträger fest. Sie sind relevant für Energieausweise und Neubauanforderungen. Die DIN 18599 enthält Berechnungsverfahren für den Primärenergiebedarf von Gebäuden.
Für Energiemanagementsysteme nach ISO 50001 ist die Primärenergiebewertung ein wichtiges Instrument zur Bewertung von Effizienzmaßnahmen.