Brennstoffe & Energieträger: Wichtige Fragen und direkter Vergleich

Viele Hauseigentümer*innen und Wohnungseigentümer*innen stehen vor der Frage, mit welchem Energieträger sie heizen sollen. Erdgas oder Heizöl – oder lohnen sich erneuerbare Energien wie Holzpellets und Solarthermie? Ausführliche Informationen über Brennstoffe und Energieträger sowie deren Vor- und Nachteile finden Sie in diesem Überblick.

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Übersicht: Brennstoffe und Energieträger

Ein Brennstoff ist ein Energieträger, dessen gespeicherte Energie mittels Verbrennen nutzbar gemacht wird. Geschieht dies in einer Kraftmaschine für mechanische statt thermische Energie, spricht man von Kraftstoff statt von Brennstoff.

Was sind Energieträger? Definition

Energieträger sind Stoffe, deren Energiegehalt durch Umwandlungsprozesse nutzbar gemacht werden können. Primärenergieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas stellt die Natur bereit. Sekundäre Energieträger wie Kraftstoffe werden aus Primärenergieträgern gewonnen.

Welche Energieträger gibt es?

Es gibt Primärenergieträger und sekundäre Energieträger. Primärenergieträger wie Kohle, Erdöl, Erdgas und Holz stehen von Natur aus zur Verfügung. Sekundäre Energieträger wie Heizöl entstehen in Raffinerien aus Erdöl. Je nach Energieträger ist das Herstellungsverfahren unterschiedlich aufwendig und klimaschädlich. Unterschieden wird außerdem zwischen festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen, mit denen geheizt werden kann:

Energieträger in Deutschland und weltweit

Privathaushalte in Deutschland setzen beim Heizen vor allem auf die Energieträger Erdgas und Heizöl. Raumwärme ist für etwa drei Viertel des gesamten Energiebedarfs von Privathaushalten verantwortlich.

Deutschland deckt den größten Teil seines Energiebedarfs durch den Import von Energieträgern wie Erdöl und Erdgas. Nur den Bedarf an Braunkohle deckt die heimische Förderung fast vollständig. Deutschland ist zudem einer der größten Förderer und Nutzer von Braunkohle weltweit, wie eine Studie der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) über die Energieträger Deutschlands aus dem Jahr 2023 zeigt.

Erdöl und Kohle sind die wichtigsten Energieträger weltweit. Industrieländer heizen hauptsächlich mit fossilen Energieträgern. Island ist mit seinem Reichtum an geothermischen Quellen eine Ausnahme. Mit erneuerbaren Energien wie Holz, Holzkohle, Dung und dergleichen wird vornehmlich in Entwicklungsländern geheizt.

Energieträger im direkten Vergleich

Welcher Energieträger für das Heizen eines bestimmten Gebäudes in Frage kommt, ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig: Ist ein Gasnetz oder ein Fernwärmenetz vorhanden, an das das Haus angeschlossen werden kann? Gibt es im Keller genug Platz für einen Heizöltank oder für einen Lagerraum für Holz oder Pellets? Verfügt das Gebäude bereits über eine Zentralheizung oder gibt es Etagenheizungen oder eine dezentrale Warmwasserbereitung?

Vor- und Nachteile der Energieträger im Vergleich

CO₂-Ausstoß der Energieträger im Vergleich

Sehr große Unterschiede gibt es beim CO₂-Ausstoß der Energieträger. Strom und Kohle sorgen mit Abstand für die meisten Emissionen. Dahinter folgen Heizöl, Fernwärme und Erdgas – zumindest wenn nur die durchschnittlichen Werte betrachtet werden. Denn mit Ausnahme der Kohle gibt es auch andere Formen dieser Energieträger, die für einen geringeren CO₂-Ausstoß sorgen:

• Strom aus Photovoltaik oder Windkraft
• Heizöl mit einem Bioöl-Anteil (meist nur 3 bis 10 Prozent)
• Fernwärme aus Holz nachhaltiger Nutzung oder anderer Biomasse
• Erdgas mit einem Bio-Erdgas-Anteil (bis zu 100 Prozent)

Klimafreundlicher sind grundsätzlich die nicht-fossilen Energieträger, allen voran Brennholz aus nachhaltiger Nutzung (bei hohen sonstigen Emissionen) und Strom aus Windkraft. Der CO₂-Ausstoß von Strommix und Kohle ist dagegen etwa 40 Mal größer:

* Daten des Instituts Wohnen und Umwelt (IWU), alle anderen von GEMIS

Beim Feinstaub-Ausstoß dagegen liegen Erdgas und Heizöl weiter vorne. Holz kommt deutlich schlechter weg, aber immer noch besser als Braun- und Steinkohle.

Was ist der CO₂-Preis?

Mit dem CO₂-Preis werden fossile Brennstoffe teurer. So gibt es seit dem Jahr 2021 einen neuen Anreiz für klimafreundliches Wirtschaften in den Bereichen Wärme und Verkehr. Die zusätzlichen Einnahmen werden genutzt, um Haushalte und Unternehmen über niedrigere Strompreise zu entlasten. Auch Fernpendler erhalten während einer Übergangszeit einen Ausgleich.

Bis zum Jahr 2025 steigt der CO₂-Preis auf 55 Euro. Ab 2026 wird er durch Versteigerungen ermittelt. Dabei ist im ersten Jahr ein Preiskorridor von 55 Euro bis 65 Euro pro Tonne CO₂ vorgegeben. Für die Prognose haben wir 65 Euro im Jahr 2026 und 80 Euro im Jahr 2027 angenommen.

Was sind CO₂-Äquivalente?

CO₂-Äquivalente beschreiben, wie sehr ein Treibhausgas zur Erwärmung der Erde beiträgt – und zwar in einem bestimmten Zeitraum im Vergleich zur gleichen Menge CO₂. Damit lässt sich durch CO₂-Äquivalente

• die Klimawirkung eines Gases beschreiben und
• der Treibhauseffekt verschiedener Gase vergleichbar machen.

Denn: Neben CO₂ tragen weitere Treibhausgase zum Klimawandel bei – zum Beispiel Methan, Lachgas und diverse Kältemittel. Zudem können CO₂-Äquivalente auch als globales Erwärmungspotenzial bezeichnet werden. Das hat das „Intergovernmental Panel on Climate Change“ der Vereinten Nationen (IPCC) festgelegt. Dabei wird das globale Erwärmungspotential immer für einen bestimmten Zeitraum angegeben; meist für 100 Jahre.

Heizwerte der Brennstoffe im Vergleich

Die maximal nutzbare Wärmeenergie eines Brennstoffs gibt der Heizwert an –in Megajoule (MJ) oder in Kilowattstunden (kWh). So sehen Richtwerte dafür aus:

Ausschlaggebend für die genauen Heizwerte der Brennstoffe ist die Qualität des Brennstoffs, wie beispielsweise die verwendeten Holzarten bei Holzpellets und wie trocken diese sind. Besonders aussagekräftig ist der Heizwert eines Brennstoffs allerdings nicht. Denn entscheidend für die Wirtschaftlichkeit sind die Kosten je kWh.

Preisentwicklung der Energieträger im Vergleich

Die Preise der Energieträger unterscheiden sich in Deutschland je nach Anbieter und regional mitunter stark. Sie sind oft auch abhängig von der meist jährlichen Abnahmemenge: Je mehr auf einmal gekauft oder übers Jahr abgenommen wird, desto günstiger. Im Fall von Erdgas gibt es häufig Preisgarantien seitens des Versorgers für einen bestimmten Zeitraum. Speziell Heizölpreise sind Tagespreise und schwanken saisonal teilweise stark. Auch Spekulationen an den Weltbörsen beeinflussen die Preisentwicklung für Erdöl und damit auch für Heizöl.

Eine Stichprobe von co2online und dem Verbraucher-Ratgeber Finanztip zeigte Anfang 2019, dass fast jede/r zweite Mieter*in zu hohe Energiepreise zahlt. Das heißt, dass die Preise mehr als 10 Prozent über dem Durchschnitt lagen. In der Stichprobe zahlten Mieter*innen mit Heizöl-Heizung zwischen 4,9 und 5,9 Cent/kWh, bei Erdgas zwischen 3,7 und 10 Cent/kWh und für Fernwärme zwischen 8 und 19,7 Cent/kWh. Geprüft wurden rund 100 Heizkostenabrechnungen.

Um die Preise der Energieträger vergleichen zu können, werden diese in Cent je kWh angegeben. Außerdem wird bei Übersichten zur Preisentwicklung meist mit Mittelwerten des Monats oder Jahres gearbeitet. Von den wichtigsten Energieträgern fürs Heizen galt Heizöl im Jahr 2022 als der teuerste. Dahinter folgen Heizöl und Fernwärme. Bei Heizöl treten die größten Schwankungen in der Preisentwicklung auf, wie die Infografik zeigt.  

Preise (Durchschnitt 2023):

• Erdgas: 12,9 Cent/kWh
• Heizöl: 10,2 Cent/kWh
• Fernwärme: 12,0 Cent/kWh
• Holzpellets: 7,8 Cent/kWh
• Scheitholz: 3,8 Cent/kWh
• Strom (für Wärmepumpe): 31,6 Cent/kWh (mit JAZ 3 entsprechend 10,5 Cent)

Erneuerbare Energien

Was sind erneuerbare Energien? Definition

Erneuerbare Energien sind Energieträger, die sich verhältnismäßig schnell erneuern. Sie sind damit praktisch unendlich verfügbar. Am bekanntesten sind Solarenergie, Windkraft, Wasserkraft und Biomasse. Erneuerbare Energien werden auch als regenerative Energien bezeichnet.

Der Anteil erneuerbarer Wärme in Privathaushalten in Deutschland liegt bei 18,8 Prozent. Der Einsatz erneuerbarer Energien hilft, den CO₂-Ausstoß zu reduzieren und die seitens der Politik definierten Klimaziele zu erreichen.

Vor- und Nachteile erneuerbarer Energien

Wie gut sich erneuerbare Energien zum Heizen eignen, ist von Energieträger zu Energieträger unterschiedlich – und abhängig von den örtlichen Gegebenheiten. Generell sind erneuerbare Energien umweltfreundlich und stehen unbegrenzt zur Verfügung. Dennoch gibt es neben den Vorteilen auch einige Nachteile.

Holz als Energieträger

Mit Brennholz lassen sich Kamine, Kachelöfen und auch Zentralheizkessel feuern. Der Energieträger Holz muss je nach Art bis zu zwei Jahre trocknen. Aus Restholz gepresste Pellets und Holzbriketts haben einen höheren Heizwert als Scheitholz und lassen sich leichter lagern. Hackschnitzel, hergestellt aus Restholz und Schwachholz, dagegen sind nicht gepresst und benötigen deswegen mehr Lagerraum.

Der Energieträger Holz eignet sich für Kraftwerke, große Heizanlagen und auch für einzelne private Haushalte. Er ist der älteste genutzte Energieträger. Für die CO₂-Emissionen ist die Herkunft entscheidend. Ausgegangen wird in der Regel von Holz aus nachhaltiger Nutzung. Bei nicht-nachhaltiger Nutzung ohne Wiederaufforstung kann ähnlich viel CO₂ entstehen wie durch Kohle. Problematisch sind generell die hohen lokalen sonstigen Emissionen, vor allem Feinstaub, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAKs) und Stickoxide (NOx).

Solarenergie

Kollektoren auf Dächern sammeln Solarenergie und sorgen so für Strom oder Wärme im Haus – oder für beides. Im Fall von Wärme (Solarthermie) gelangt diese über einen Wärmetauscher in den hauseigenen Solarthermiespeicher. Sie steht dann für Warmwasser oder zum Heizen bereit. Der Energieträger Solarenergie ist auf eine Kombination mit anderen Wärmequellen angewiesen.

Im Fall von Strom (Photovoltaik) sorgen Wechselrichter für das Umwandeln in Wechselstrom, der dann im Haus selbst genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird (oder direkt als Gleichstrom in Batterien gespeichert). Auch mit Photovoltaik kann Solarenergie zum Heizen genutzt werden, zum Beispiel durch die Kombination mit einer Wärmepumpe. Vor allem in Rahmen einer Modernisierung lohnt sich der Einsatz einer Solaranlage. Ob das auch in Ihrem Fall zutrifft, können Sie mit unserem ModernisierungsCheck schnell herausfinden.

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Geothermie, Erdwärme und Umgebungswärme

Unterhalb der festen Oberfläche der Erde ist Erdwärme gespeichert. Sie ist nicht in allen Regionen verfügbar oder wirtschaftlich sinnvoll nutzbar. Bei der tiefen Geothermie bohrt man bis zu 3.000 Meter. Gängige Systeme werden jedoch nur in Tiefen von etwa 50 bis 160 Metern eingesetzt – und nutzen dann vor allem Umgebungswärme. Die gewonnene Erdwärme und Umgebungswärme wird mittels Wärmepumpe zum Heizen genutzt. Zudem lässt sie sich auch in Nah- und Fernwärmenetze einspeisen.

In Deutschland liegt der Anteil an genutzter Wärmeenergie von Erdwärme bei 0,09 Prozent. Umgebungswärme wird auch von Luftwärmepumpen genutzt. Die haben vor allem in Neubauten einen großen Anteil, denn auch das gilt als erneuerbare Energie. Da Luftwärmepumpen vergleichsweise viel Strom verbrauchen, der auch aus nicht erneuerbaren Energien stammen kann, ist das umstritten.

Windenergie

Per Windenergie wird hauptsächlich Strom erzeugt, Heizen ist aber auch möglich. Per Elektrolyse lässt sich mit Windenergie Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff trennen. Der Wasserstoff kann danach mit CO₂ zu Methan weiterverarbeitet werden, sodass das „Windgas“ wie Erdgas nutzbar ist. Der chemische Prozess wird als „Power-to-Gas“ bezeichnet. Über diesen Umweg ist überschüssige Windenergie zu lagern und zu transportieren.

Wasserstoff

Wasserstoff kommt in Privathaushalten in Brennstoffzellen-Heizungen zum Einsatz. Sie produzieren gleichzeitig Strom und Wärme. Der Wasserstoff stammt aus Gas. Theoretisch möglich wäre auch der Einsatz von Wasserstoff oder „Windgas“ aus Windenergie – und damit aus erneuerbarer Energie. Doch dafür sind vorhandene Gasnetze in der Regel nicht geeignet. Praktisch möglich ist das Verwenden von Bio-Erdgas oder zumindest Erdgas mit einem Bio-Erdgas-Anteil.

Wasserstoff ist ein farbloses Gas. Um aber verschiedene Arten von Wasserstoff zu unterscheiden, sind ihm Farben zugeordnet worden:

• grauer Wasserstoff: hergestellt mittels Dampfreformierung meist aus fossilem Erdgas – rund 10 Tonnen CO₂ pro Tonne Wasserstoff
• blauer Wasserstoff: grauer Wasserstoff mit maximal 90 Prozent abgeschiedenem und gespeichertem CO₂ (CCS: Carbon Capture and Storage)
• grüner Wasserstoff: hergestellt durch Elektrolyse von Wasser mit Strom aus erneuerbaren Energien
• orangefarbener Wasserstoff: produziert auf Basis von Abfall und Reststoffen
• türkiser Wasserstoff: hergestellt durch thermische Spaltung von Methan (Methanpyrolyse)
• gelber Wasserstoff oder pinker Wasserstoff: ebenfalls durch Elektrolyse gewonnen, aber mit Strom aus Atomkraft

Biomasse

In Biogasanlagen verwandeln Bakterien Biomasse wie Mais, Grünschnitte, Mist oder tierische Abfälle zu Biogas. Blockheizkraftwerke können damit Strom und Wärme produzieren. Die Wärme lässt sich per Nah- oder Fernwärme zu den Haushalten transportieren. Direkt in das Erdgasnetz eingespeist lassen sich mit diesem Bio-Erdgas auch private Gasheizungen betreiben.

Holz, das ebenfalls zu Biomasse zählt, kann ebenfalls direkt beim Verbraucher verheizt werden. Auch Reste der Getreideernte wie Stroh oder Strohpellets gelten als Biomasse und sind grundsätzlich für das Heizen nutzbar.

Wasserkraft

In Deutschland wird mittels Wasserkraft fast ausschließlich Strom produziert. Mit dem gewonnenem Strom lässt sich jedoch auch eine Wärmepumpe betreiben, um so Warmwasser oder Wärme zum Heizen zu erzeugen. Über diesen Umweg würde auch diese erneuerbare Energie zum Energieträger für die Heizung.

Fossile Brennstoffe

Was sind fossile Brennstoffe? Definition

Fossile Brennstoffe sind Energieträger, die über Jahrmillionen durch tote Biomasse entstanden sind. Je nach Art und örtlichen Bedingungen entstehen aus diesen Pflanzen- oder Tierresten Erdöl, Braunkohle, Steinkohle, Erdgas oder Torf. Sie brauchen zu lange, um sich zu regenerieren. Daher gelten fossile Brennstoffe als endlich.

Der Energiebedarf weltweit wird vor allem durch fossile Energieträger gedeckt. Für rund 80 Prozent unseres Energieverbrauchs nutzen wir Erdöl, Erdgas, Steinkohle und Braunkohle.

Die Antwort auf die Frage, wie fossile Brennstoffe entstehen, ist komplex. Zunächst verrottet Biomasse unter Ausschluss von Sauerstoff. Dadurch bilden sich Kohlenstoff- und Kohlenwasserstoffverbindungen. Je nach Art der Biomasse und Bedingungen wie Druck und Temperatur entstehen unterschiedliche Arten fossiler Brennstoffe.

Wie groß sind die Reserven fossiler Brennstoffe in Deutschland und weltweit?

Prinzipiell wird unterschieden zwischen Ressourcen und Reserven. Ressourcen sind entweder nicht sicher nachgewiesen oder wirtschaftlich nicht förderbar. Reserven sind dagegen sicher nachgewiesen und nach heutigem technologischen Stand gut förderbar.

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) beziffert die Reserven fossiler Brennstoffe in Deutschland und den Jahresverbrauch:

Die weltweiten Reserven an fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdöl und Erdgas sind nur schwer exakt zu beziffern. Manche Staaten veröffentlichen dazu keine oder nur unzuverlässige Zahlen. Wie lange die Reserven reichen, ist unklar. Dazu gibt es zahlreiche Studien mit unterschiedlichen Ergebnissen. Klar ist allerdings, dass Deutschland nur den Bedarf an Braunkohle aus eigener Förderung decken kann.

Vor- und Nachteile fossiler Energieträger

Erdöl als Energieträger

Erdöl wird nicht direkt in Heizungen verfeuert. Raffinerien wandeln es zunächst in Heizöl um. Es gibt unter anderem leichtes Heizöl (EL), schwefelarmes Heizöl und schweres Heizöl (S) mit unterschiedlichen Heizwerten. Fürs Heizen wird auch Heizöl mit einem Bioöl-Anteil angeboten. Erdöl ist der wichtigste Energieträger weltweit.

Kohle als Energieträger

In Form von Briketts wird Braunkohle auch zum Heizen genutzt. Auch Steinkohle eignet sich für das Befeuern von Heizkesseln. Steinkohle ist Ausgangsstoff für den Brennstoff Koks. In deutschen Privathaushalten spielt Kohle als Wärmelieferant kaum noch eine Rolle. Hauptsächlich wird der Energieträger Kohle in Deutschland eingesetzt, um daraus Strom zu gewinnen.

Gas als Energieträger

Privathaushalte heizen am häufigsten mit Erdgas. Meist wird der Brennstoff durch den Anschluss an das Gasnetz geliefert. Es besteht hauptsächlich aus Methan, Stickstoff und anderen Edelgasen. Auch Biogas lässt sich nach dem Veredeln wie Erdgas nutzen. Möglich ist auch das dezentrale Lagern des Energieträgers Gas in Form von Flüssiggas, das ebenfalls zum Heizen von Privathaushalten genutzt wird.