RP-Energie-Lexikon
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Primärenergiefaktor

Akronym: PEF

Definition: ein Faktor zur Bewertung unterschiedlicher Energiearten

Englisch: primary energy factor

Kategorien: Energieträger, Grundbegriffe

Autor:

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 11.08.2010; letzte Änderung: 02.12.2020

Bei Vergleichen des Energieverbrauchs z. B. verschiedener Gebäude tritt das Problem auf, dass unterschiedliche Arten von Energieträgern (also von Endenergie) eingesetzt werden, die nicht direkt miteinander vergleichbar sind, weil sie z. B. sehr unterschiedliche Eigenschaften bzgl. Effizienz der Bereitstellung, Versorgungssicherheit und Klimaschädlichkeit haben. Deswegen multipliziert man für solche Vergleiche den Energieverbrauch (Verbrauch an Endenergie wie z. B. Erdgas, Fernwärme oder elektrische Energie) jeweils mit einem Gewichtungsfaktor, dem sogenannten Primärenergiefaktor (in der Schweiz auch Endenergiefaktor), dessen Wert von der Art der eingesetzten Energie abhängt. Der resultierende Wert kann dann z. B. darüber entscheiden, ob das Gebäude diesbezüglich einen bestimmten Energiestandard (z. B. EnEV 2014 oder Minergie) erfüllt oder nicht.

In der einfachsten Form ist der Gewichtungsfaktor einfach das Verhältnis der Mengen von Primärenergie und Endenergie, so dass man durch Multiplikation damit effektiv den Primärenergiebedarf berechnet. Jedoch bleibt auch dann das Problem, dass beispielsweise der Verbrauch einer Kilowattstunde aus Erdöl beispielsweise mit Blick auf Versorgungssicherheit und Klimagefahren völlig anders bewertet werden sollte als der einer Kilowattstunde aus Holz oder aus Sonnenenergie. Deswegen wird das System üblicherweise so modifiziert, dass die Gewichtungsfaktoren für erneuerbare Energien Null sind oder (bei Holz) zumindest recht kleine Werte haben. Es handelt sich also nicht um einen physikalischen Faktor, sondern einen für eine sachgerechte Bewertung unter Berücksichtigung verschiedener Aspekte festgelegten Faktor.

Die Werte für Kohle, Heizöl, Erdgas u. ä. werden nach EnEV als 1,1 oder 1,2 angesetzt, nicht 1 wie nach den Minergie-Regeln. Damit berücksichtigt man, dass bereits die Bereitstellung dieser Energieträger beim Endverbraucher einen gewissen Energieverbrauch verursacht. Beispielsweise werden Erdölprodukte in Erdölraffinerien verarbeitet, in denen ein Teil der Energie des Rohöls verloren geht. Außerdem entsteht ein Energieaufwand für den Transport beispielsweise in Pipelines und Tankwagen.

Einen objektiv richtigen Wert z. B. für Holz gibt es nicht – nicht nur, weil der Aufwand an nicht erneuerbarer Energie bei der Holzgewinnung unterschiedlich hoch sein kann, sondern auch wegen möglicher Verdrängungseffekte: Eine Zunahme des Holzverbrauchs an einer Stelle könnte bei eng werdenden Märkten den Holzeinsatz an anderer Stelle reduzieren, also z. B. den Einsatz von Erdgas erhöhen. Je stärker solche Verdrängungseffekte werden, desto höher sollte der Primärenergiefaktor für Holz angesetzt werden.

Energie­träger Primärenergie­faktor nach EnEV 2014 Gewichtungs­faktor nach Minergie
Steinkohle 1,1 1
Braunkohle 1,2 1
Heizöl 1,1 1
Erdgas und Flüssiggas 1,1 1
elektrische Energie aus nicht erneuerbaren Quellen 1,8 2
Holz 0,2 0,7
Nah- und Fernwärme
aus Heizwerken
0,1 bzw. 1,3 1
Nah- und Fernwärme
aus Heizkraftwerken
(mit Kraft-Wärme-Kopplung)
0 bzw. 0,7 0,6
Solarenergie und Umgebungswärme 0 0

Als Beispiele gibt die Tabelle die Primärenergiefaktoren gemäß der deutschen Energieeinsparverordnung (EnEV 2014) sowie nach dem schweizerischen Minergie-Standard an. Bei Nah- und Fernwärme gelten die kleineren Zahlenwerte bei Verwendung erneuerbarer Energieträger, die größeren bei Verwendung fossiler Brennstoffe. Es gibt auch andere Systeme wie den der schweizerischen SIA, die jeweils zwei unterschiedliche Primärenergiefaktoren angibt: einen gesamten und einen nur für die nicht erneuerbare Energie.

Bemerkenswert ist, dass die verwendeten Primärenergiefaktoren für Strom tendenziell sinken. Beispielsweise galt für Strom aus nicht erneuerbaren Quellen gemäß EnEV 2014 zunächst der Wert 2,4, seit 2016 aber nur noch 1,8. Dies liegt daran, dass die Stromerzeugung tendenziell umweltfreundlicher wird (z. B. in Deutschland mit deutlich zunehmenden Anteil von Wind- und Solarstrom).

Im Falle von Elektrowärmepumpen sieht man, dass eine hohe Leistungszahl wichtig ist, um trotz des relativ hohen Primärenergiefaktors von Strom eine gute Bilanz zu erzielen. Dies liegt daran, dass die Energieverluste bei der Stromerzeugung in Wärmekraftwerken einen großen Teil des Gewinns der Wärmepumpen (aus der Nutzung von Umweltwärme) wieder zunichte machen.

Die Erzeugeraufwandszahl z. B. eines Heizkessels kann man mit dem Primärenergiefaktor des Brennstoffs multiplizieren, um die Anlagenaufwandszahl zu erhalten.

Fragen und Kommentare von Lesern

08.06.2020

Ich habe von meinem Nahwärmelieferanten auf die Frage nach der CO2-Belastung einen Primärenergiefaktor genannt bekommen. Wie kann ich denn von dem auf eine CO2-Belastung pro kWh schließen? Mein Energielieferant kann sonst keine Daten liefern.

Antwort vom Autor:

Der Primärenergiefaktor gibt in der Tat keinen Aufschluss über die CO2-Belastung. Zwar dürfte der CO2-Ausstoß tendenziell geringer sein, wenn der Primärenergiefaktor klein ist, aber es gibt da keinen festen Zusammenhang.

02.09.2020

Bei “meiner” Fernwärme wird mit Hinweis auf die Stromerzeugung im BHKW – gespeist aus Erdgas, Biogas und Bio-Erdgas – ein Primärenergiefaktor von null sowie ein CO2-Ausstoß von 85 g/kWh angegeben. Können Sie diese Unterschiede bitte kurz erläutern?

Antwort vom Autor:

Der Primärenergiefaktor kann eigentlich nicht null sein, solange Erdgas verwendet wird. Dafür müsste man ausschließlich erneuerbare Energie einsetzen. Auch der CO2-Ausstoß deutet darauf hin; er ist knapp halb so groß wie bei einer normalen Gasheizung, aber natürlich nicht perfekt.

03.10.2020

Wir sind bei unseren Neubauvorhaben(DE) verpflichtet die Fernwärme zu nutzen, es sei denn wir “unterbieten” den Primärenergiefaktor des BKHWs (0,36, Erdgas). Geplant ist Solar, PV + Heizstab und Holz/Pellets, also alles erneuerbar und laut obiger Aussage dann ja bei 0. Aber vom Hausbauer und anderen Quellen bekomme ich die Aussage, dass man das kaum unterbieten kann. Wo bekomme Ich hierzu hilfreiche Aussagen?

Antwort vom Autor:

Ich denke auch, dass es wenig sinnvoll wäre, eine Alternative zur Fernwärme in diesem Fall zu suchen. Auf jeden Fall wären die Investitionskosten weitaus höher, ohne dass man hiermit viel gewinnen könnte. Voraussichtlich wären das Resultat extrem hohe CO2-Vermeidungskosten. Da würde ich eher noch etwas mehr Geld in verbesserten Wärmeschutz investieren oder eben in zusätzliche Photovoltaik.

08.11.2020

Was ist der Primärenergiefaktor von Kernenergie?

Antwort vom Autor:

Das ist elektrische Energie aus nicht erneuerbaren Quellen, die Sie in der Tabelle finden.

30.11.2020

Auch hier, genau wie in Wikipedia, ist die Definition des PEF unklar ausgedrückt. Wenn es der Faktor Primärenergie/Endenergie ist, sollte er für Erneuerbare 1,0 sein, aber offenbar sind die Zahlen anders.

Antwort vom Autor:

Der Primärenergiefaktor ist nicht ein einfaches Verhältnis, sondern ein verschiedene Aspekte berücksichtigender Gewichtungsfaktor. Die Unklarheit ist vielleicht nur ein Widerspruch zu dem, was Sie intuitiv erwartet hätten.

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