AGEB. Anwendungsbilanzen für die Endenergiesektoren in Deutschland in den Jahren 2011 und 2012 mit Zeitreihen von 2008 bis 2012

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1 I AGEB AG Energiebilanzen e.v. Anwendungsbilanzen für die Endenergiesektoren in Deutschland in den Jahren 2011 und 2012 mit Zeitreihen von 2008 bis 2012 Studie beauftragt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Projektnummer: 23/11 Berlin, im November 2013

2 II Auftragnehmer: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. Dr. Hans-Joachim Ziesing Unteraufträge zu den Anwendungsbilanzen an: Industrie: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI), Karlsruhe Dr. Clemens Rohde (Projektleitung) Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der Technischen Universität München in Zusammenarbeit mit Dr.-Ing. B. Geiger, München Heinrich Kleeberger Dr. Peter Tzscheutschler Dr. Bernd Geiger Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI), Essen Prof. Dr. Manuel Frondel (Projektleiter) Dr. Nolan Ritter

3 III INHALTSVERZEICHNIS 1 Vorbemerkungen Anwendungsbilanz für die Industrie Methodisches Vorgehen Ergebnisse 5 3 Anwendungsbilanz Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) Methodisches Vorgehen Das Konzept der Anwendungsbilanzen Ergebnisse 12 4 Anwendungsbilanz Haushalte Methodisches Vorgehen Ergebnisse 19 5 Anwendungsbilanz Verkehr Methodische Hinweise Ergebnisse 23 6 Zusammenfassende Ergebnisse für den Endenergieverbrauch in den Jahren 2008 bis Ausgangsdaten für 2011 und Endenergieverbrauch ins nach Sektoren und Anwendungsbereichen Endenergieverbrauch ins nach Energieträgern und Anwendungsbereichen Struktur des en Strom-Endverbrauchs nach Sektoren und Anwendungsbereichen von 2008 bis

4 IV TABELLENVERZEICHNIS 1 Endenergieverbrauch Industrie nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 bis Endenergieverbrauch Industrie : Struktur der Energieträger nach Anwendungsbereichen 2008 bis Endenergieverbrauch Industrie : Struktur der Anwendungsbereiche nach Energieträgern 2008 bis Endenergieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 bis Endenergieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD): Struktur der Energieträger nach Anwendungsbereichen 2008 bis Endenergieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD): Struktur der Anwendungsbereiche nach Energieträgern 2008 bis Endenergieverbrauch der privaten Haushalte nach AGEB und RWI/forsa im Jahr Jährlicher Energiebedarf nach Anwendungszwecken und Haushaltsgröße Jährlicher Stromverbrauch der Elektrogeräte nach Haushaltsgröße Endenergieverbrauch Haushalte nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 und Endenergieverbrauch Haushalte nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 und Endenergieverbrauch Haushalte nach Energieträgern und Anwendungsbereichen Endenergieverbrauch Verkehr nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 und Endenergieverbrauch Verkehr nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 und Endenergieverbrauch Verkehr nach Energieträgern und Anwendungsbereichen Endenergieverbrauch nach Sektoren/Subsektoren und Energieträgern im Jahr 2011 nach endgültiger Energiebilanz

5 V 17 Endenergieverbrauch nach Sektoren/Subsektoren und Energieträgern im Jahr 2012 nach vorläufige Energiebilanz Stromverbrauch in den Endenergiesektoren/-subsektoren 2011 und Struktur des en Endenergieverbrauchs nach Sektoren und Anwendungsbereichen 2008 bis Struktur des en Endenergieverbrauchs nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 bis 2012 (Petajoule) Struktur des en Endenergieverbrauchs nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 bis 2012 (Prozent) Entwicklung der Struktur des en Strom-Endverbrauchs nach Sektoren und Anwendungsbereichen 2008 bis ABBILDUNGSVERZEICHNIS 1 Vereinfachte Darstellung des Industriemodells ISIndustry Ablaufschema zur Ermittlung des Endenergieverbrauchs im GHD-Sektor Schema zur Ermittlung der Anwendungsbilanz für den GHD-Sektor... 11

6 1 Vorbemerkungen 1 Die von der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen für Deutschland aufgestellten Energiebilanzen erfassen alle Energieträger vom Aufkommen und Gesamtverbrauch (Primärenergiebilanz) über deren Umwandlung (Umwandlungsbilanz) bis zur letzten Verwendung bei den Verbrauchern (Endenergieverbrauch). Damit bieten die Energiebilanzen in Form einer Matrix eine detaillierte Übersicht der energiewirtschaftlichen Verflechtungen. Für den Bereich des Endenergieverbrauchs liefert sie einen differenzierten Blick auf den Endenergieeinsatz in den Endenergiesektor Industrie nach 14 Wirtschaftsbereichen, Verkehr nach vier Verkehrsträgern und bei den privaten Haushalten sowie im Bereich Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD, einschließlich militärischer Dienststellen). Damit wird die Energienutzungskette jedoch nicht vollständig abgebildet. Die letzte Stufe, die Umwandlung der Endenergieträger in Nutzenergie der jeweiligen Anwendungsbereiche (Beleuchtung, mechanische Energie, Wärme, Kälte) wird nicht dargestellt. Diese ist die Voraussetzung dafür, dass der Endverbraucher die von ihm letztlich gewünschte Energiedienstleistung (z. B. gute Beleuchtung, angenehm temperierter Wohnraum) realisieren kann. Dazu ist zunächst aber die Kenntnis der verschiedenen Anwendungsbereiche erforderlich. Vor diesem Hintergrund erteilte das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. den Auftrag zur Erarbeitung der Anwendungsbilanzen für die Endenergiesektoren in Deutschland. Die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. ihrerseits vergab für die diese Pilotstudie entsprechende Unteraufträge an das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) in Karlsruhe, den Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der TU München sowie das Rheinisch-Westfälische Institut für Wirtschaftsforschung (RWI) in Essen. Inzwischen liegen die einzelnen Endberichte zu den Anwendungsbilanzen für die Jahre 2008 bis 2010 sowie - mit vorläufigen Daten - für 2011 vor. Auf der Homepage der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. sind sie gemeinsam mit einem zusammenfassenden Bericht veröffentlicht worden ( Mit dem vorliegenden Bericht werden die endgültigen Ergebnisse für 2011 sowie die vorläufigen - Ergebnisse für 2012 präsentiert. Wie bisher fungiert die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.v. als Hauptauftragnehmer. Die von ihr beauftragten Institute zeichnen für folgende Sektoren verantwortlich: Anwendungsbilanz Industrie: Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) Anwendungsbilanz Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD): Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik der TU München in Zusammenarbeit mit Dr.-Ing. Bernd Geiger Anwendungsbilanz Haushalte: Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI). Die Erstellung einer Anwendungsbilanz für den Bereich Verkehr obliegt unmittelbar der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen; diese Anwendungsbilanz ist Teil dieses Berichtes.

7 2 Die Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen besorgte zudem die zusammenfassende Textdarstellung (auf Basis der Einzelberichte) sowie die zusammenfassenden Tabellen mit allen Angaben für die Jahre 2008 bis 2012 und deren Kommentierung. Grundsätzlich folgt die Differenzierung des Endenergieverbrauchs in den Sektoren Industrie, Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD), Haushalte sowie Verkehr nach Anwendungszwecken den in der Pilotstudie für das Jahr 2008 vereinbarten Strukturen. Ferner richtet sich die Differenzierung nach Sektoren und Energieträgern sowohl an den Eckpunkten der Auswertungstabellen zu den Energiebilanzen (wegen der dadurch erreichbaren Aktualität) wie auch zusätzlich an der endgültigen Energiebilanz für 2011 und ergänzend an der vorläufigen Energiebilanz für 2012 aus. Grundsätzlich werden sämtliche Angaben in Terajoule/Petajoule gemacht; bei der Strukturierung des Stromverbrauchs werden auch kwh-werte angegeben. Im Folgenden werden die einzelnen Bereiche kurz erläutert, wobei das methodische Vorgehen skizziert und auf die Ergebnisse eingegangen wird. Details, insbesondere auch die Literaturhinweise, sind den jeweiligen Einzelberichten zu entnehmen, die wie bisher auf der Homepage der AG Energiebilanzen verfügbar sein werden. Abschließend werden die Ergebnisse in der Zusammenfassung dargestellt und analysiert. 2 Anwendungsbilanz für die Industrie Auf Basis der für das Jahr 2008 durchgeführten Pilotstudie, in der ein methodisch und inhaltlich praktikabler Weg gezeigt wurde, die Anwendungsbilanzen für das verarbeitende Gewerbe in einer Differenzierung nach Sektoren, Energieträgern und Anwendungsbereichen belastbar und fortschreibungsfähig darzustellen, wurden die Anwendungsbilanzen für die Jahre 2011 und 2012 erstellt sowie für die Jahre 2009 und 2010 aktualisiert. Dabei sollen für das Verarbeitende Gewerbe folgende Abschätzungen durchgeführt werden: Differenzierung nach den 14 in der Energiebilanz unterschiedenen Wirtschaftszweigen; Unterscheidung eines zusätzlichen Anwendungsbereichs Kälte sowie weitere Differenzierungen innerhalb einzelner Anwendungsbereiche. Alle hier durchgeführten Berechnungen legen die Verbrauchsangaben der letzten vorliegenden Auswertungstabellen und der endgültigen Energiebilanz für 2011 sowie die Daten der vorläufigen Energiebilanz für das Jahr 2012 zu Grunde. Für das hier untersuchte Basisjahr sind die Energieverbrauchswerte in den letzten vorliegenden Auswertungstabellen und der endgültigen Energiebilanz identisch. Als weitere Datengrundlage wird die Anwendungsbilanz für das Berichtsjahr 2008 als Basis für die Fortschreibung verwendet. 2.1 Methodisches Vorgehen Zur Erstellung der Anwendungsbilanzen für die Industrie wird ein branchenspezifischer Ansatz verfolgt, da die Differenzierung des Verarbeitenden Gewerbes in relativ homogene Wirtschaftszweige einen höheren Genauigkeitsgrad bei der Abschätzung der Verteilung des Endenergieeinsatzes auf Anwendungsbereiche erlaubt als eine Abschätzung für die Industrie ins, die durch eine große Heterogenität der eingesetzten industriellen Querschnitts- und

8 3 Prozesstechnologien charakterisiert ist. Insbesondere die detaillierte Betrachtung energieintensiver Prozesse in energieintensiven Industriezweigen (Grundstoffchemie, Metallerzeugung, NE-Metalle, Papiergewerbe, Verarbeitung von Steine-Erden, Ernährung und Tabak), auf die im Jahr 2012 wie in den Vorjahren rund 70 % des industriellen Endenergieverbrauchs entfielen, für die relativ homogene Verfahren eingesetzt werden, erhöht die Zuverlässigkeit der Aufteilung nach Anwendungsbereichen und Energieträgern. Aufgrund der schlechten Datenverfügbarkeit zum Endenergieverbrauch nach Anwendungen im Verarbeitenden Gewerbe und der niedrigen Anzahl an durchgeführten Erhebungen wird hier mit Hilfe eines konsistenten Mengengerüsts eine Aufteilung des Endenergieverbrauchs auf einzelne Anwendungsbereiche, Energieträger und Industriezweige. Die Energiebilanz für das Jahr 2012 bildet dabei den Rahmen für das erstellte Mengengerüst. Dabei wird je nach Anwendung und Datenverfügbarkeit der Strom- und Brennstoffverbrauch einzelner Anwendungen bottom-up über spezifische Kennwerte und Aktivitätsgrößen berechnet. Um die Plausibilität dieses Vorgehens weiter zu erhöhen, werden die Anwendungen zunächst in zwei Gruppen eingeordnet: Die erste Gruppe umfasst sämtliche Anwendungen, die eher gebäude- und beschäftigtenbezogen sind. Dieser Gruppe werden die Klimatisierung, die Beleuchtung, IKT, Raumwärme und Warmwasser zugeordnet, d.h. die reinen Querschnittstechniken dar, die sich über die Industriebranchen kaum unterscheiden. Die Kennwerte für den spezifischen Verbrauch beziehen sich hier auf die Gebäudefläche oder die Anzahl der Beschäftigten. Die Anzahl der Beschäftigten liegt vom Statistischen Bundesamt auf jährlicher Basis vor (Statistisches Bundesamt: Fachserie 4, Reihe 4.1.1). Um für diese Gruppe ein Mengengerüst mit möglichst hoher Realitätsnähe zu erreichen, werden die Beschäftigten als eine der beiden verwendeten Aktivitätsgrößen nochmals in zwei möglichst homogene Gruppen geteilt: Beschäftigte in Büros und Beschäftigte in der Produktion. Denn gerade für Büroarbeitsplätze sind aus verschiedenen Studien und Normen bereits verlässliche Kennwerte zum Energieverbrauch für einzelne Anwendungen vorhanden. Die Unterteilung in Beschäftigte in Büros und Beschäftigte in der Produktion wurde vom Statistischen Bundesamt allerdings im Jahr 2005 eingestellt. Daher werden die Anteile beider Beschäftigtengruppen aus dem letzten verfügbaren Jahr 2004 zugrunde gelegt (Statistisches Bundesamt: Fachserie 4, Reihe 4.1.1, Berichtsjahr 2004). Für die zweite für diese Gruppe verwendete Aktivitätsgröße, die Gebäudefläche, liegen aus der amtlichen Statistik keine Daten für das Verarbeitende Gewerbe vor. Daher werden die Bürofläche und die Produktionsfläche für die einzelnen Industriezweige anhand des spezifischen Flächenbedarfs je Beschäftigtem ermittelt und über die statistisch verfügbare Anzahl der Beschäftigten hochgerechnet. Aus Mangel an industriespezifischen Erhebungen wurde der für den GHD-Sektor erhobene spezifische Flächenbedarf (Fraunhofer ISI et al. 2009) übernommen. Demnach hat jeder Angestellte in Büros einen durchschnittlichen Flächenbedarf von 47 m² und jeder Arbeiter in der Produktion von 105 m².

9 4 Die zweite Gruppe wird gebildet, um der enormen Heterogenität der Prozesse und Unternehmensstrukturen in der Industrie Rechnung zu tragen. Sie umfasst Anwendungen, die eher dem industriellen Fertigungsprozess zugeordnet sind. Ihre Nutzung und Struktur unterscheidet sich jedoch stärker zwischen den einzelnen Industriebranchen. Entsprechend lassen sich diese Verwendungszwecke der zweiten Gruppe nur über die einzelnen Industrieprozesse abschätzen. Die Aktivitätsgröße stellt bei dieser Gruppe die jährliche physische Produktion bzw. der Energieverbrauch einzelner Prozesse dar. Aufgrund der Vielzahl der industriellen Prozesse und Produkte kann dieses Vorgehen nur für die energieintensivsten Prozesse und die Anwendungen mit den höchsten Anteilen am Strom- und Brennstoffverbrauch genutzt werden. Folglich müssen verbleibende Lücken und Restwerte im Mengengerüst anhand von höher aggregierten Literaturwerten geschlossen werden. Eine wichtige Datengrundlage für diese Gruppe stellt das vom Fraunhofer ISI entwickelte bottom-up Industriemodell Forecast/ISIndustry dar. Das Modell unterscheidet industrielle Prozesstechnologien sowie industrielle Querschnittstechnologien für Strom (QT-El) und Wärme (QT-Wärme). Die Branchenstruktur im Modell entspricht weitgehend der Energiebilanz. Für die in das Modell eingehenden technologiespezifischen Daten für das Basisjahr greift das Modell auf Quellen wie statistische Daten, Veröffentlichungen (u.a. Almeida et al. 2001, Radgen et al. 2002, Schmid et al. 2003) und für die energieintensiven Prozesse auch auf zahlreiche Experteninterviews (Fleiter et al. 2013) zurück. Diese Daten liegen somit schon in aufbereiteter Form im Modell vor, so dass für die Ermittlung von Kennwerten für die zweite Gruppe darauf zurückgegriffen werden kann. (Abbildung 1): Abbildung 1 Vereinfachte Darstellung des Industriemodells ISIndustry Auch für die energieträgerspezifische Differenzierung des Endenergieverbrauch in den einzelnen Anwendungsbereichen konnte teilweise auf die im Modell ISIndustry implementierten Technologien zurückgegriffen, die dort weitgehend auch einzelnen Energieträgern zugeordnet werden. So lassen sich insbesondere energieintensive Prozesse, die häufig auf dem Einsatz bestimmter Energieträger basieren, energieträger-spezifisch zuordnen. Für den Strom

10 5 wurde die Verteilung des Energieeinsatzes auf die Anwendungsbereiche basierend auf den o.g. Grundlagen vorgenommen. Diese stimmen weitestgehend mit den Daten der vorläufigen Anwendungsbilanz überein, erlauben aber eine detaillierte Differenzierung der Anwendungszwecke auch innerhalb der Branchen. Für die einzelnen Branchen sind die Energieverbräuche auf Ebene der Brennstoffe durch die Energiebilanz vorgegeben. Die Aufteilung auf die Anwendungszwecke innerhalb der Branchen erfolgt dann proportional zur Aufteilung der Anwendungszwecke für die e Branche, die mittels der o.g. Methodik ermittelt wurde. Nicht alle Brennstoffe werden bei allen Anwendungszwecken eingesetzt. Die Zuordnung der Brennstoffe zu den Anwendungszwecken wurde basierend auf der vorläufigen Anwendungsbilanz vorgenommen. Eine direkte Ermittlung der Verteilung der Anwendungszwecke ist daher zum jetzigen Zeitpunkt für den Brennstoffbereich nicht möglich da nicht für alle Prozesse detaillierte Zuordnungen zu den Brennstoffen vorliegen. Der Endenergieeinsatz für jeden Energieträger und jede Branche wird daher als Produkt aus dem Anteil des Anwendungszwecks am Gesamtenergieeinsatz der Branche mit dem brennstoffspezifischen Energieeinsatz der Branche errechnet. Da nicht bei jedem Energieträger alle Anwendungszwecke zum Tragen kommen, muss eine Normierung auf die verwendeten Anwendungszwecke vorgenommen werden. 2.2 Ergebnisse Die zusammengefassten Ergebnisse aus der Einzelanalyse der 14 Industriebranchen sind in Tabelle 1 bis Tabelle 3 für die Jahre 2008 bis 2012 zu entnehmen. Die ins dominierende Anwendung ist die Wärmeerzeugung, die einen Anteil von rund drei Vierteln am en Endenergieverbrauch ausmacht. Dabei entfallen fast zwei Drittel auf die Bereitstellung der sonstigen Prozesswärme, aber nur etwa 8 bis 9 % auf die Raumwärme. Neben den Wärmeanwendungen ist der Bereich der mechanischen Energie von Relevanz, in dem reichlich ein Fünftel der Endenergie umgewandelt wird. Auf die übrigen Anwendungskategorien entfallen zusammen weniger als 5 % der Endenergie. Bei der elektrischen Energie spielt die mechanische Energie mit einem Anteil von rund zwei Dritteln die mit Abstand größte Rolle, gefolgt von den Wärmeanwendungen mit nahezu einem Fünftel. Betrachtet man die Energieträgerstruktur nach Anwendungszwecken, so ist erkennbar, dass zur Deckung des Wärmebedarfs vornehmlich die Gase herangezogen werden, während für Kälteprozesse, für die mechanische Energie, für den IKT-Bereich und die Beleuchtung praktisch nur Strom in Betracht kommt. Festzustellen ist, dass ich in den Jahren von 2008 bis 2012 keine grundlegenden Veränderungen in der Struktur des Energieverbrauchs nach Anwendungsbereichen vollzogen haben.

11 6 Tabelle 1 Endenergieverbrauch Industrie nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 bis 2012 Energieträger Raumwärme Warmwasser Prozesswärme WÄRME Klima-kälte KÄLTE Mineralöl 23,80 2,07 116,40 142,27 0,00 0,00 0,00 0,29 0,00 0,00 142,56 Gase (fossil) 121,71 12,72 784,69 919,12 0,00 0,00 0,00 10,48 0,00 0,00 929,60 Strom 3,30 2,90 143,62 149,82 17,78 18,84 36,62 577,23 33,86 39,92 837,45 Fernwärme 23,64 2,47 104,20 130,30 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 130,30 Kohlen 7,62 0,80 375,10 383,51 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 383,51 Erneuerbare 17,46 1,82 79,55 98,83 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 98,83 Sonstige 1,76 0,18 62,57 64,52 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 64,52 GESAMT 199,28 22, , ,37 17,78 18,84 36,62 588,00 33,86 39, ,77 %-Anteile 8% 1% 64% 72% 1% 1% 1% 23% 1% 2% 100,0% Mineralöl 28,1 2,5 100,7 131,3 0,0 0,0 0,0 0,4 0,0 0,0 131,7 Gase (fossil) 121,7 12,0 653,3 787,0 0,0 0,0 0,0 10,1 0,0 0,0 797,2 Strom 3,1 2,9 145,1 151,1 16,5 18,0 34,5 466,9 29,4 37,5 719,4 Fernwärme 30,0 3,0 118,9 151,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 151,8 Kohlen 8,4 0,8 307,8 317,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 317,0 Erneuerbare 23,5 2,3 72,3 98,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 98,1 Sonstige 2,7 0,3 72,8 75,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 75,7 GESAMT 217,6 23,7 1470,8 1712,2 16,5 18,0 34,5 477,5 29,4 37,5 2290,98 %-Anteile 9% 1% 64% 75% 1% 1% 2% 21% 1% 2% 100,0% Mineralöl 26,0 2,3 91,7 120,0 0,0 0,0 0,0 0,3 0,0 0,0 120,3 Gase (fossil) 123,2 12,2 769,6 905,0 0,0 0,0 0,0 10,3 0,0 0,0 915,3 Strom 3,1 2,9 145,6 151,7 16,5 18,9 35,4 541,4 32,7 37,6 798,8 Fernwärme 28,0 2,8 115,0 145,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 145,9 Kohlen 8,4 0,8 388,8 398,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 398,0 Erneuerbare 26,4 2,6 110,7 139,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 139,8 Sonstige 2,7 0,3 71,3 74,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 74,3 GESAMT 217,8 23,9 1692,8 1934,5 16,5 18,9 35,4 552,0 32,7 37,6 2592,2 %-Anteile 8% 1% 65% 75% 1% 1% 1% 21% 1% 1% 100,0% Mineralöl 21,7 1,9 77,6 101,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 101,2 Gase (fossil) 129,7 12,4 768,3 910,4 0,0 0,0 0,0 10,2 0,0 0,0 920,6 Strom 3,2 2,9 145,7 151,8 17,1 19,0 36,0 557,4 33,5 38,8 817,6 Fernwärme 29,9 2,9 136,8 169,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 169,5 Kohlen 8,8 0,8 397,5 407,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 407,1 Erneuerbare 28,7 2,7 87,4 118,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 118,8 Sonstige 2,3 0,2 96,7 99,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 99,2 GESAMT 224,2 23,8 1709,9 1957,9 17,1 19,0 36,0 567,7 33,5 38,8 2634,0 %-Anteile 9% 1% 65% 74% 1% 1% 1% 22% 1% 1% 100,0% Mineralöl 22,6 1,9 68,2 92,7 0,0 0,0 0,0 5,5 0,0 0,0 98,2 Gase (fossil) 132,8 12,5 784,5 929,8 0,0 0,0 0,0 10,5 0,0 0,0 940,2 Strom 3,3 2,9 145,6 151,8 17,3 18,9 36,2 552,0 33,3 39,4 812,7 Fernwärme 29,7 2,8 137,0 169,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 169,5 Kohlen 8,4 0,8 357,2 366,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 366,4 Erneuerbare 29,0 2,7 91,1 122,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 122,8 Sonstige 2,2 0,2 86,3 88,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 88,7 GESAMT 227,9 23,9 1669,8 1921,6 17,3 18,9 36,2 568,0 33,3 39,4 2598,5 %-Anteile 9% 1% 64% 74% 1% 1% 1% 22% 1% 2% 100,0% Quelle: Fraunhofer ISI. Wärmeanwendungen Kälteanwendungen Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2009 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2011 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2012 PJ MECHAN. ENERGIE IKT Prozesskälte BELEUCH- TUNG E E V

12 7 Tabelle 2 Endenergieverbrauch Industrie : Struktur der Energieträger nach Anwendungsbereichen 2008 bis 2012 Energieträger Raumwärme Warmwasser WÄRME Prozesswärme Klimakälte KÄLTE Mineralöl 16,7 1,5 81,7 99,8 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 100,0 Gase (fossil) 13,1 1,4 84,4 98,9 0,0 0,0 0,0 1,1 0,0 0,0 100,0 Strom 0,4 0,3 17,2 17,9 2,1 2,3 4,4 68,9 4,0 4,8 100,0 Fernwärme 18,1 1,9 80,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohlen 2,0 0,2 97,8 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 17,7 1,8 80,5 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Sonstige 2,7 0,3 97,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 7,7 0,9 64,4 73,0 0,7 0,7 1,4 22,7 1,3 1,5 100,0 Mineralöl 21,3 1,9 76,5 99,7 0,0 0,0 0,0 0,3 0,0 0,0 100,0 Gase (fossil) 15,3 1,5 82,0 98,7 0,0 0,0 0,0 1,3 0,0 0,0 100,0 Strom 0,4 0,4 20,2 21,0 2,3 2,5 4,8 64,9 4,1 5,2 100,0 Fernwärme 19,7 1,9 78,3 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohlen 2,7 0,3 97,1 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 24,0 2,4 73,7 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Sonstige 3,6 0,4 96,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 9,5 1,0 64,2 74,7 0,7 0,8 1,5 20,8 1,3 1,6 100,0 Mineralöl 21,6 1,9 76,2 99,8 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 100,0 Gase (fossil) 13,5 1,3 84,1 98,9 0,0 0,0 0,0 1,1 0,0 0,0 100,0 Strom 0,4 0,4 18,2 19,0 2,1 2,4 4,4 67,8 4,1 4,7 100,0 Fernwärme 19,2 1,9 78,9 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohlen 2,1 0,2 97,7 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 18,9 1,9 79,2 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Sonstige 3,6 0,4 96,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 8,4 0,9 65,3 74,6 0,6 0,7 1,4 21,3 1,3 1,4 100,0 Mineralöl 21,4 1,8 76,7 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Gase (fossil) 14,1 1,3 83,5 98,9 0,0 0,0 0,0 1,1 0,0 0,0 100,0 Strom 0,4 0,4 17,8 18,6 2,1 2,3 4,4 68,2 4,1 4,8 100,0 Fernwärme 17,6 1,7 80,7 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohlen 2,2 0,2 97,6 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 24,1 2,3 73,6 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Sonstige 2,3 0,2 97,5 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 8,5 0,9 64,9 74,3 0,6 0,7 1,4 21,6 1,3 1,5 100,0 Mineralöl 23,0 2,0 69,5 94,4 0,0 0,0 0,0 5,6 0,0 0,0 100,0 Gase (fossil) 14,1 1,3 83,4 98,9 0,0 0,0 0,0 1,1 0,0 0,0 100,0 Strom 0,4 0,4 17,9 18,7 2,1 2,3 4,5 67,9 4,1 4,9 100,0 Fernwärme 17,5 1,7 80,8 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohlen 2,3 0,2 97,5 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 23,6 2,2 74,2 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Sonstige 2,4 0,2 97,3 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 8,8 0,9 64,3 73,9 0,7 0,7 1,4 21,9 1,3 1,5 100,0 Quelle: Fraunhofer ISI. Wärmeanwendungen Kälteanwendungen Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2009 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2011 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2012 Struktur in % MECHAN. ENERGIE IKT Prozesskälte BELEUCH- TUNG E E V

13 8 Tabelle 3 Endenergieverbrauch Industrie : Struktur der Anwendungsbereiche nach Energieträgern 2008 bis 2012 Energieträger Raumwärme Warmwasser WÄRME Prozesswärme Klimakälte KÄLTE Mineralöl 11,9 9,0 7,0 7,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,5 Gase (fossil) 61,1 55,4 47,1 48,7 0,0 0,0 0,0 1,8 0,0 0,0 35,9 Strom 1,7 12,6 8,6 7,9 100,0 100,0 100,0 98,2 100,0 100,0 32,4 Fernwärme 11,9 10,8 6,3 6,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,0 Kohlen 3,8 3,5 22,5 20,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,8 Erneuerbare 8,8 7,9 4,8 5,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,8 Sonstige 0,9 0,8 3,8 3,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,5 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Mineralöl 12,9 10,3 6,8 7,7 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 5,7 Gase (fossil) 56,0 50,5 44,4 46,0 0,0 0,0 0,0 2,1 0,0 0,0 34,8 Strom 1,4 12,3 9,9 8,8 100,0 100,0 100,0 97,8 100,0 100,0 31,4 Fernwärme 13,8 12,4 8,1 8,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,6 Kohlen 3,9 3,5 20,9 18,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13,8 Erneuerbare 10,8 9,8 4,9 5,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,3 Sonstige 1,3 1,1 4,9 4,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,3 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Mineralöl 11,9 9,7 5,4 6,2 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 4,6 Gase (fossil) 56,6 50,9 45,5 46,8 0,0 0,0 0,0 1,9 0,0 0,0 35,3 Strom 1,4 12,3 8,6 7,8 100,0 100,0 100,0 98,1 100,0 100,0 30,8 Fernwärme 12,9 11,6 6,8 7,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,6 Kohlen 3,8 3,5 23,0 20,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,4 Erneuerbare 12,1 10,9 6,5 7,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 5,4 Sonstige 1,2 1,1 4,2 3,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,9 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Mineralöl 9,7 7,8 4,5 5,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,8 Gase (fossil) 57,8 52,0 44,9 46,5 0,0 0,0 0,0 1,8 0,0 0,0 35,0 Strom 1,4 12,3 8,5 7,8 100,0 100,0 100,0 98,2 100,0 100,0 31,0 Fernwärme 13,3 12,0 8,0 8,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,4 Kohlen 3,9 3,5 23,2 20,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,5 Erneuerbare 12,8 11,5 5,1 6,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,5 Sonstige 1,0 0,9 5,7 5,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,8 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Mineralöl 9,9 8,1 4,1 4,8 0,0 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 3,8 Gase (fossil) 58,3 52,3 47,0 48,4 0,0 0,0 0,0 1,8 0,0 0,0 36,2 Strom 1,4 12,3 8,7 7,9 100,0 100,0 100,0 97,2 100,0 100,0 31,3 Fernwärme 13,0 11,7 8,2 8,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,5 Kohlen 3,7 3,3 21,4 19,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,1 Erneuerbare 12,7 11,4 5,5 6,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 4,7 Sonstige 0,9 0,9 5,2 4,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,4 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Quelle: Fraunhofer ISI. Wärmeanwendungen Kälteanwendungen Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2009 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2011 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2012 Struktur in % MECHAN. ENERGIE IKT Prozesskälte BELEUCH- TUNG E E V

14 3 Anwendungsbilanz Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) 3.1 Methodisches Vorgehen 9 Für den Verbrauchersektor GHD liegen mitunter nur in Grenzen belastbare und energiestatistisch gesicherte Energieverbrauchsangaben vor, insbesondere fehlen Verbrauchsangaben zu Branchenteilen des GHD-Bereiches, was mit der top-down-methode der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen zwangsläufig auch nicht geleistet werden kann. Gleiches gilt, wenn nach Verwendungszwecken der eingesetzten Energie oder gar nach der Effizienz des Energieeinsatzes gefragt wird. Zur Klärung dieser Fragen, vornehmlich zur Ermittlung von Basisdaten zum GHD- Endenergieverbrauch, wird vom Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik (IfE) seit Mitte der 90er-Jahre eine bottom-up-methode eingesetzt, die generell auf den 3 Säulen beruht: 1. Erwerbstätigenstruktur des GHD-Sektors auf der Grundlage amtlicher Statistiken, sowie Erfassung charakteristischer Bezugsgrößen, wobei nach 14 Gruppen bzw. Branchen unterschieden wird. 2. Stichprobenerhebung bei rund 2000 Arbeitsstätten des GHD-Sektors durch die GfK mit dem Schwerpunkt Energieverbrauch und Energieverwendung, ergänzt um Informationen aus Tiefeninterviews. 3. Spezifische Verbrauchsanalyse der von der GfK erhobenen Daten durch IfE sowie eigene Recherchen. Der spezifische Verbrauch ist dabei definiert als Jahresenergieverbrauch eines Energieträgers pro Bezugseinheit (BZE; Erwerbstätige, Schüler, Wasserfläche, etc.) Die Verknüpfung dieser 3-Säulen-Informationen gestattet eine differenzierte Ausweisung des Endenergieverbrauches im GHD-Sektor nach Energieträgern, Angaben zur Verwendungsseite des Energieeinsatzes und unter Einbezug der Programm-Struktur GEKLES (GEKLES) auch Aussagen zur Effizienz des Energieeinsatzes. Das Ablaufschema zur Ermittlung des Endenergieverbrauchs im GHD-Sektor zeigt Abbildung 2: Für den Verbrauchersektor GHD werden im 2-jährigen Turnus Breitenerhebungen bei rund 2000 Arbeitsstätten durch die GfK durchgeführt. Die Auswahl der von der GfK befragten Arbeitsstätten ist über eine vom Lehrstuhl erarbeitete Quotierung so angelegt, dass repräsentative Aussagen zum aktuellen Energieverbrauch und zur Arbeitsstätten-struktur des GHD- Sektors möglich sind. Diese Struktur beinhaltet ins 12 Gruppen, deren Energieverbrauch über Fragebogenaktionen erfasst wird. Der Energieverbrauch von weiteren 2 Gruppen wird über sekundärstatistische Angaben errechnet. Jede Gruppe umfasst in einer weiteren Untergliederung Splits, jeder Split teilt sich in weitere SubSplits auf. Der Aufbau dieser Arbeitsstättengliederung orientiert sich an den verfügbaren Daten des Statistischen Bundesamtes, im Besonderen auf Auswertungen aus dem Unternehmensregister (SB-1), der Volkswirtschaftli-

15 10 chen Gesamtrechnung (SB-2) und ergänzender Daten aus den Statistischen Jahrbüchern (SB-3). Der für Gruppen und Splits berechnete spezifische Verbrauch für Strom, Brenn- und Kraftstoffe sowie Fernwärme basiert auf den per Fragebogen erhobenen Verbräuchen pro Bezugseinheit der einzelnen Arbeitsstätten, die jeweils SubSplits, Splits und Gruppen zugeordnet werden können, und auf Gewichtungsfaktoren aus dem Unternehmensregister zur Erwerbstätigenstruktur. Unter vorgenannten Prämissen konnten der spezifische Stromverbrauch sowie der spezifische Brenn- und Kraftstoffverbrauch ermittelt werden. Abbildung 2 Ablaufschema zur Ermittlung des Endenergieverbrauchs im GHD-Sektor 3.2 Das Konzept der Anwendungsbilanzen Aufbauend auf der Energiebilanz eines Verbrauchersektors, bei der nach den verschiedenen Energieträgern (Verbrauch an festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen, an Strom und Fernwärme, an Kraftstoffen, erneuerbaren Energien sowie sonstigen Energieträgern) unterschieden wird, liefert die Anwendungsbilanz zusätzliche Informationen zur Verwendungsseite der eingesetzten Energie. Im Vordergrund steht dabei die Frage, für welche Aufgabe, für welchen Zweck oder für welchen Anwendungsbereich der oder die Energieträger eingesetzt werden. In manchen Anwendungsbilanzen wird nach lediglich vier oder fünf, in dieser Studie - wie bei den anderen Sektoren auch - nach den genannten acht Anwendungen unterschieden: In Summe über alle Anwendungen und Energieträger gerechnet, ergibt sich wieder die

16 11 Energiebilanz des Verbrauchersektors. Damit stellt die Anwendungsbilanz eine Verbrauchsmatrix dar, in der nach Energieträgern und Anwendungen unterschieden wird. Die Energiemengen, die auf die auf vorgenannte Anwendungen entfallen, werden, basierend auf den Ergebnissen der Breitenerhebung, ergänzt um Recherchen und eigene Daten nach folgendem Schema ermittelt (Abbildung 3). Abbildung 3 Schema zur Ermittlung der Anwendungsbilanz für den GHD-Sektor Eine Breitenerhebung (Stichprobe von rd Arbeitsstätten), Tiefeninterviews/Begehungen, eigene Recherchen und Know-how des Lehrstuhls liefern einerseits Angaben zur Ausstattung, zu Flächen und Beständen, zu installierten Leistungen und zum Anlagenalter, andererseits zu Ausnutzungsdauern, Vollbenutzungsstunden, Einsatzzeiten und zum Gebrauch der energietechnischen Geräte und Anlagen. Dies gestattet in der Regel bereits eine Berechnung des Energieverbrauchs, differenziert nach acht Anwendungen. Im Falle auftretender Lücken kann auf GEKLES, ein Expertensystem der energietechnischen Strukturabbilder von 35 typischen Arbeitsstätten zurückgegriffen werden. Da die Anwendungsbilanz mit dem vorab ermittelten Energieverbrauch übereinstimmen muss, sind in der Regel mehrere iterative Schritte einer Restabgleichsrechnung notwendig, damit eine Übereinstimmung von Endverbrauch und Anwendungsbilanz im GHD-Sektor gegeben ist. Zu Details vgl. den Teilbericht zum GHD-Sektor.

17 3.3 Ergebnisse 12 Auf der Grundlage der Verbrauchsdaten der AGEB zum GHD-Sektor wurden die zugehörigen Anwendungsbilanzen für die Jahre 2008 bis 2012 (vgl. Tabelle 4 bis Tabelle 6). Interessant ist die Struktur des en Endenergieverbrauchs nach Anwendungsbereichen: Es dominierten in allen Jahren der Wärmeeinsatz mit Verbrauchsanteilen von ungefähr 60 %, wovon etwa 45 bis 50 Prozentpunkte auf die Raumheizung entfallen, gefolgt von der sonstigen Prozesswärme mit etwa 7 bis 8 Prozentpunkten und der Warmwasserbereitung mit rund 5 Prozentpunkten. Der Einsatz für Prozesskälte und Klimakälte - in der Regel elektrische Energie für die Kompressorenantriebe bewegte sich in Größenordnungen von 3 bis 4 %. Zusammen mit dem Strom betrug der Anteil des Kraftstoffeinsatzes für motorischer Antriebe im Jahr 2010 etwa 15 bis 16 %. Der Aufwand für die Beleuchtung lag mit 14 bis 15 % nur wenig unter den Anteilen für die mechanische Energie. Der Energieaufwand für die Anwendung Information und Kommunikation macht etwa 5 bis 6 % des en sektoralen Endenergieverbrauchs aus. Erwähnt sei, dass mit der Vorlage der Energieanwendungsbilanzen für die Jahre 2008 bis 2012, in der nach 8 Anwendungsarten und 9 Energieträgern unterschieden wird, und mit den Zusatzinformationen zum Energieverbrauch der 14 Gruppen des GHD-Sektors auch Nutzenergiebilanzen erstellt werden könnten, die Aufschluss über die Energieeffizienz des Energieeinsatzes geben.

18 13 Tabelle 4 Endenergieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD) nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 bis 2012 Energieträger Raumwärme Warmwasser WÄRME Prozesswärme Klimakälte KÄLTE Mineralöl 195,4 18,9 33,6 247,8 0,0 0,0 0,0 101,4 0,0 0,0 349,2 Gase 346,6 22,2 47,9 416,7 0,5 2,5 3,0 1,7 0,0 0,0 421,5 Strom 29,3 11,9 24,4 65,7 7,8 32,0 39,8 108,4 74,1 200,5 488,4 Fernwärme 138,1 8,9 10,2 157,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 157,2 Kohle 13,8 0,0 0,0 13,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13,8 Erneuerbare 7,3 3,7 1,4 12,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 12,3 GESAMT 730,5 65,5 117,5 913,6 8,3 34,5 42,8 211,5 74,1 200, ,4 Mineralöl 163,6 14,7 31,1 209,4 0,0 0,0 0,0 104,4 0,0 0,0 313,8 Gase 356,3 27,2 28,2 411,7 2,1 0,2 2,3 0,0 0,0 0,0 414,0 Strom 23,3 19,5 18,6 61,4 11,1 33,7 44,8 109,4 80,8 208,6 504,9 Fernwärme 79,1 5,8 14,4 99,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 99,4 Kohle 8,4 0,0 0,0 8,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,4 Erneuerbare 9,3 4,2 1,3 14,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,8 GESAMT 640,1 71,3 93,6 805,1 13,2 33,9 47,1 213,9 80,8 208, ,4 Mineralöl 165,7 15,4 31,1 212,2 0,0 0,0 0,0 102,0 0,0 0,0 314,3 Gase 384,3 23,5 37,5 445,3 2,5 0,1 2,7 2,1 0,0 0,0 450,0 Strom 19,0 21,5 19,8 60,4 11,7 36,9 48,6 118,1 82,3 220,1 529,5 Fernwärme 110,5 8,1 18,1 136,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 136,6 Kohle 10,4 0,0 0,0 10,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,4 Erneuerbare 30,4 5,8 5,5 41,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 41,7 GESAMT 720,3 74,4 112,0 906,6 14,2 37,1 51,3 222,2 82,3 220, ,5 Mineralöl 138,7 13,1 26,5 178,3 0,0 0,0 0,0 104,1 0,0 0,0 282,4 Gase 336,6 28,5 41,7 406,8 2,6 0,1 2,7 0,0 0,0 0,0 409,6 Strom 14,3 20,8 19,3 54,4 11,3 36,1 47,4 114,3 79,0 212,2 507,2 Fernwärme 68,6 5,0 12,7 86,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 86,3 Kohle 14,7 0,0 0,0 14,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 14,7 Erneuerbare 33,4 6,3 6,2 46,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 46,0 GESAMT 606,3 73,7 106,4 786,5 13,9 36,2 50,1 218,4 79,0 212, ,1 Mineralöl 151,5 14,2 28,5 194,2 0,0 0,0 0,0 99,6 0,0 0,0 293,8 Gase 365,4 27,8 40,6 433,8 2,6 0,1 2,7 0,0 0,0 0,0 436,5 Strom 15,8 20,6 19,1 55,5 11,1 35,7 46,8 112,7 78,4 210,6 504,1 Fernwärme 77,8 5,7 13,8 97,4 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 97,4 Kohle 15,6 0,0 0,0 15,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 15,6 Erneuerbare 35,9 6,9 6,5 49,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 49,3 GESAMT 662,0 75,2 108,6 845,8 13,7 35,8 49,5 212,4 78,4 210, ,7 Quelle: IfE-TUM/Dr. Geiger. Wärmeanwendungen Kälteanwendungen Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2009 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2011 PJ Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2012 PJ MECHAN. ENERGIE IKT Prozesskälte BELEUCH- TUNG E E V

19 14 Tabelle 5 Endenergieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD): Struktur der Energieträger nach Anwendungsbereichen 2008 bis 2012 Energieträger Raumwärme Warmwasser WÄRME Prozesswärme Klimakälte KÄLTE Mineralöl 56,0 5,4 9,6 71,0 0,0 0,0 0,0 29,0 0,0 0,0 100,0 Gase 82,2 5,3 11,4 98,9 0,1 0,6 0,7 0,4 0,0 0,0 100,0 Strom 6,0 2,4 5,0 13,4 1,6 6,6 8,1 22,2 15,2 41,1 100,0 Fernwärme 87,9 5,6 6,5 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohle 100,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 59,1 29,6 11,3 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 50,6 4,5 8,1 63,3 0,6 2,4 3,0 14,7 5,1 13,9 100,0 Mineralöl 52,1 4,7 9,9 66,7 0,0 0,0 0,0 33,3 0,0 0,0 100,0 Gase 86,1 6,6 6,8 99,4 0,5 0,0 0,6 0,0 0,0 0,0 100,0 Strom 4,6 3,9 3,7 12,2 2,2 6,7 8,9 21,7 16,0 41,3 100,0 Fernwärme 79,7 5,8 14,5 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohle 100,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 63,1 28,1 8,8 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 47,2 5,3 6,9 59,4 1,0 2,5 3,5 15,8 6,0 15,4 100,0 Mineralöl 52,7 4,9 9,9 67,5 0,0 0,0 0,0 32,5 0,0 0,0 100,0 Gase 85,4 5,2 8,3 99,0 0,6 0,0 0,6 0,5 0,0 0,0 100,0 Strom 3,6 4,1 3,7 11,4 2,2 7,0 9,2 22,3 15,5 41,6 100,0 Fernwärme 80,8 5,9 13,2 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohle 100,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 73,0 13,9 13,1 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 48,6 5,0 7,6 61,2 1,0 2,5 3,5 15,0 5,6 14,8 100,0 Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2011 Struktur in % Mineralöl 49,1 4,6 9,4 63,1 0,0 0,0 0,0 36,9 0,0 0,0 100,0 Gase 82,2 7,0 10,2 99,3 0,6 0,0 0,7 0,0 0,0 0,0 100,0 Strom 2,8 4,1 3,8 10,7 2,2 7,1 9,3 22,5 15,6 41,8 100,0 Fernwärme 79,4 5,8 14,7 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohle 100,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 72,7 13,8 13,5 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 45,0 5,5 7,9 58,4 1,0 2,7 3,7 16,2 5,9 15,8 100,0 Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2012 Struktur in % Mineralöl 51,6 4,8 9,7 66,1 0,0 0,0 0,0 33,9 0,0 0,0 100,0 Gase 83,7 6,4 9,3 99,4 0,6 0,0 0,6 0,0 0,0 0,0 100,0 Strom 3,1 4,1 3,8 11,0 2,2 7,1 9,3 22,4 15,6 41,8 100,0 Fernwärme 79,9 5,9 14,2 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Kohle 100,0 0,0 0,0 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 Erneuerbare 72,8 13,9 13,3 100,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 100,0 GESAMT 47,4 5,4 7,8 60,6 1,0 2,6 3,5 15,2 5,6 15,1 100,0 Quelle: IfE-TUM/Dr. Geiger. Wärmeanwendungen Kälteanwendungen Struktur in % MECHAN. ENERGIE IKT Prozesskälte BELEUCH- TUNG Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2009 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 E E V

20 15 Tabelle 6 Endenergieverbrauch Gewerbe, Handel, Dienstleistungen (GHD): Struktur der Anwendungsbereiche nach Energieträgern 2008 bis 2012 Energieträger Raumwärme Warmwasser WÄRME Prozesswärme Klimakälte KÄLTE Mineralöl 26,7 28,8 28,6 27,1 0,0 0,0 0,0 47,9 0,0 0,0 24,2 Gase 47,4 33,9 40,8 45,6 6,4 7,1 7,0 0,8 0,0 0,0 29,2 Strom 4,0 18,2 20,8 7,2 93,6 92,9 93,0 51,2 100,0 100,0 33,9 Fernwärme 18,9 13,5 8,7 17,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 10,9 Kohle 1,9 0,0 0,0 1,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,0 Erneuerbare 1,0 5,6 1,2 1,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,9 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Mineralöl 25,6 20,6 33,2 26,0 0,0 0,0 0,0 48,8 0,0 0,0 23,2 Gase 55,7 38,1 30,2 51,1 16,1 0,4 4,8 0,0 0,0 0,0 30,5 Strom 3,6 27,3 19,9 7,6 83,9 99,6 95,2 51,2 100,0 100,0 37,3 Fernwärme 12,4 8,1 15,4 12,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,3 Kohle 1,3 0,0 0,0 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,6 Erneuerbare 1,5 5,8 1,4 1,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,1 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Mineralöl 23,0 20,7 27,8 23,4 0,0 0,0 0,0 45,9 0,0 0,0 21,2 Gase 53,3 31,6 33,5 49,1 17,7 0,4 5,2 0,9 0,0 0,0 30,4 Strom 2,6 28,9 17,7 6,7 82,3 99,6 94,8 53,2 100,0 100,0 35,7 Fernwärme 15,3 10,9 16,1 15,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 9,2 Kohle 1,4 0,0 0,0 1,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,7 Erneuerbare 4,2 7,8 4,9 4,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 2,8 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2011 Struktur in % Mineralöl 22,9 17,7 24,9 22,7 0,0 0,0 0,0 47,7 0,0 0,0 21,0 Gase 55,5 38,7 39,2 51,7 18,8 0,4 5,5 0,0 0,0 0,0 30,4 Strom 2,4 28,2 18,1 6,9 81,2 99,6 94,5 52,3 100,0 100,0 37,7 Fernwärme 11,3 6,8 12,0 11,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 6,4 Kohle 2,4 0,0 0,0 1,9 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,1 Erneuerbare 5,5 8,6 5,8 5,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,4 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2012 Struktur in % Mineralöl 22,9 18,9 26,2 23,0 0,0 0,0 0,0 46,9 0,0 0,0 21,0 Gase 55,2 36,9 37,4 51,3 19,0 0,4 5,5 0,0 0,0 0,0 31,3 Strom 2,4 27,4 17,6 6,6 81,0 99,6 94,5 53,1 100,0 100,0 36,1 Fernwärme 11,8 7,6 12,8 11,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 7,0 Kohle 2,4 0,0 0,0 1,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1,1 Erneuerbare 5,4 9,2 6,0 5,8 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 3,5 GESAMT 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 Quelle: IfE-TUM/Dr. Geiger. Wärmeanwendungen Kälteanwendungen Struktur in % MECHAN. ENERGIE IKT Prozesskälte BELEUCH- TUNG Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2008 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2009 Struktur in % Endenergieverbrauch nach Energieträgern und Anwendungsbereichen 2010 E E V

21 16 4 Anwendungsbilanz Haushalte 4.1 Methodisches Vorgehen Ausgangspunkt für die Ermittlung der Anwendungsbilanz für den Sektor der privaten Haushalte Studie sind die Daten, die aus der Erhebung des Energieverbrauchs der privaten Haushalte resultieren, die im Rahmen einer Reihe von Forschungsarbeiten gemeinsam vom Rheinisch-Westfälischen Institut für Wirtschaftsforschung RWI) und dem Umfrageinstitut forsa, Gesellschaft für Sozialforschung und statistische Analysen, erhoben wurden. Diese Daten liefern die grundlegenden Informationen zu Energieverwendung und verbrauch. Aus den daraus abgeleiteten Anteilen für die einzelnen Verwendungszwecke und den Energiebilanzen 2011 und 2012 der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen (AGEB) werden die entsprechenden Anwendungsbilanzen für den Haushaltssektor errechnet. Zwischen den von der AGEB ausgewiesenen Werten des Endenergieverbrauchs für die Haushalte und denen von RWI/forsa kommt es regelmäßig zu Abweichungen. Tabelle 7 verdeutlicht die Differenzen zwischen den beiden Datenquellen für das Jahr 2011, dem Jahr mit der aktuellsten (endgültigen) Energiebilanz. Während der von AGEB ausgewiesene Endenergieverbrauch in Summe um fast 5 % über dem Wert von RWI/forsa liegt, zeigen sich teils erhebliche größere Unterschiede bei einzelnen Energieträgern. Diese Abweichungen können auf mehrere Ursachen zurückgeführt werden. Tabelle 7 Endenergieverbrauch der privaten Haushalte nach AGEB und RWI/forsa im Jahr 2011 RWI/forsa AGEB Petajoule Differenz AGEB./. RWI/forsa % Strom 489,2 491,8 2,6 0,5 Erdgas 719,4 845,3 125,9 17,5 Flüssiggas 25,5 23,6-1,9-7,5 Heizöl* 586,5 473,3-113,2-19,3 Fernwärme 120,2 164,3 44,1 36,7 Braunkohle 6,4 19,3 12,9 201,6 Steinkohle 3,3 38,8 35,5 1075,8 Erneuerbare 276, ,2 0,1 Ins 2227,3 2333,4 106,1 4,8 *) Bei AGEB einschl. 4,1 PJ Ottokraftstoff. Die erste Ursache ist in dem gänzlich unterschiedlichen Rechenverfahren zwischen den beiden Quellen begründet. Während die AGEB mit einer Top-Down-Methode arbeitet, werden die Ergebnisse von RWI/forsa aufgrund von Stichprobeninformationen auf die Grundheit aller privaten Haushalte in Deutschland hochgerechnet. Es wäre reiner Zufall, wenn die

22 17 Ergebnisse von RWI/forsa exakt deckungsgleich mit den Werten der AGEB wären. Die mit einer Stichprobenziehung verbundenen statistischen Unsicherheit - die im Übrigen auch in den Arbeiten der AGEB inhärent ist, auch wenn sie nicht extra dargestellt wird - wird in RWI/forsa (2010, 2013) durch das Ausweisen sogenannter Konfidenzintervalle Rechnung getragen. Der wahre - aber unbekannte Wert für den Endenergieverbrauch in der Grundheit liegt mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % innerhalb dieser Grenzen. Die zweite Ursache für die Differenzen im Endenergieverbrauch der Energieträger zwischen RWI/forsa (2010, 2013) und den Werten der AGEB ist eher systematischer Natur. Beispielsweise rechnet RWI/forsa (2010, 2012) die Stichprobeninformation bezüglich des Stromverbrauchs anhand der Anzahl bewohnter Wohneinheiten auf die Grundheit hoch, während die Ergebnisse der AGEB auf Daten zur Anzahl an Haushalten basieren. Hingegen gibt es etwa 8 % weniger bewohnte Wohneinheiten als Haushalte. Differenzen beim Endenergieverbrauch an Heizöl kommen alleine schon deshalb zustande, weil die AGEB hier keine Verbrauchswerte sondern Absatzzahlen veröffentlicht. Hauptursache der Differenz bei den Kohlen dürfte die niedrige Zahl von Antworten in der Stichprobe sein, während die Daten der AGEB unmittelbar auf der Absatzstatistik der Statistik der Kohlenwirtschaft e.v. beruhen. Ungeklärt ist indessen, woher die doch erheblichen Unterschiede im Verbrauch von Erdgas stammen. Ungeachtet der Differenzen im Endenergieverbrauch zwischen den beiden Quellen werden für die Erstellung der Anwendungsbilanzen im Haushaltssektor sowohl die Erhebungsdaten von RWI/forsa (2012) wie die Ergebnisse aus der Energiebilanz bzw. der Auswertungstabellen der AGEB herangezogen. Der Grund dafür ist, dass im Rahmen der Haushaltsbefragungen sehr detaillierte Informationen für mehrere tausende Haushalte vorliegen, und zwar (1) zur Nutzung unterschiedlicher Energieträger, wie Strom, Erdgas, Heizöl, Holz, usw., (2) für welche Zwecke die genutzten Energieträger jeweils verwendet werden, also z.b. zur Raumwärmeerzeugung oder zur Erzeugung von Warmwasser, (3) zur Ausstattung mit und Nutzung von Elektrogeräten; und schließlich sind (4) für die Haushalte auch Angaben zum Verbrauch der jeweiligen Energieträger verfügbar. Typischerweise ist den Haushalten bei lagerfähigen Energieträgern wie Heizöl bestenfalls die Kauf- bzw. Liefermenge bekannt, nicht jedoch die jährliche Verbrauchsmenge. Es wäre jedoch Zufall, wenn eine Liefermenge exakt dem Jahresverbrauch entsprechen würde. Um den jährlichen Verbrauch eines lagerfähigen Energieträgers zu ermitteln, wurden die Liefermengen des Energieträgers im Betrachtungszeitraum erfasst. Aus der Summe der Liefermengen wird unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Witterungsbedingungen der einzelnen Jahre in Form von Gradtagzahlen ein Jahresverbrauch für den Haushalt errechnet. Des Weiteren werden die in den der Stichprobe zugrunde liegenden Lieferrechnungen ausgewiesenen Energieverbrauchsmengen auf die Kalenderjahre aufgeteilt. Grundsätzlich wurden für die Erstellung der Anwendungsbilanz nur Informationen von Haushalten herangezogen, für die vollständige Angaben hinsichtlich Energieträgernutzung als auch

23 18 der jeweils verbrauchten Energiemenge vorlagen. Um aussagekräftige Verbrauchskennziffern für die Grundheit aller Haushalte in Deutschland ableiten zu können, erfolgte eine Gewichtung dieser Haushalte, so dass die Verteilung der Haushaltsgröße der Stichprobe mit der Verteilung in der Grundheit übereinstimmt. Für den Anwendungszweck Klimakälte (im Haushaltssektor betrifft dies insbesondere den Betrieb von Klimaanlagen) liegen im Erhebungsdatensatz keine Informationen vor. Der Anwendungszweck Klimakälte konnte daher nicht getrennt ausgewiesen werden. Bisher dürfte es sich dabei aber auch ohnehin noch um eher geringe Verbrauchsmengen handeln. Für die Ermittlung des Energiebedarfs für die Anwendungszwecke Warmwassererzeugung, Beleuchtung und Kochen wurden spezifische Bedarfskennziffern in Abhängigkeit von der Anzahl der Personen pro Haushalt bzw. von dem Haustyp zugrunde gelegt (siehe Tabelle 8). Tabelle 8 Jährlicher Energiebedarf nach Anwendungszwecken und Haushaltsgröße Beleuchtung Warmwasser Einheit kwh kwh/ Person Personen je Haushalt >4 365 kwh in Ein-/Zweifamilienhäusern, 292 kwh in Mehrfamilienhäusern 400 Kochen kwh Quelle: RWI/forsa, Dezember Gesondert wurde der Stromverbrauch nach Anwendungszwecken ermittelt. Basis hierfür sind die Ausstattung der Haushalte (nach Haushaltsgrößenklassen) mit den entsprechenden Elektrogeräten, deren Nutzungsintensität und technischen Spezifika. Im Ergebnis zeigt sich das in Tabelle 9 dargestellte Bild des durchschnittlichen Stromverbrauchs der Elektrogeräte nach Haushaltsgröße. Vereinbarungsgemäß soll sich der über alle Anwendungszwecke hinweg summierte Endenergieverbrauch eines Energieträgers zu dem von der AGEB ausgewiesenen Wert summieren. Daher wurden die Ergebnisse der Bottom-Up-Rechnung auf die Ergebnisse der AGEB kalibriert. Konkret bedeutet dies, dass in einem ersten Schritt der prozentuale Anteil des Endenergieverbrauchs eines jeden Energieträgers errechnet wird, der auf die verschiedenen Anwendungszwecke entfällt. Die Rechnungen wurden jeweils separat für die Gebäudesegmente Einfamilienhaus, Zweifamilienhaus und Mehrfamilienhaus durchgeführt. In einem zweiten Schritt werden die Anteilswerte auf den von der AGEB in ihrer Energiebilanz für den Haushaltssektor ausgewiesenen Endenergieverbrauch des jeweiligen Energieträgers bezogen. Der Energieverbrauch über alle Anwendungszwecke und Energieträger summiert sich daher wieder zu den Werten der AGEB.