Brennstoffe & Energieträger: Wichtige Fragen und direkter Vergleich

Viele Hauseigentümer 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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Die wichtigsten Fakten auf einen Blick

  • Erdöl wichtigster Energieträger weltweit
  • Deutschland vom Import abhängig
  • fossile Energieträger auch beim Heizen führend
  • Anteil erneuerbarer Energien lediglich 10 Prozent

Übersicht: Brennstoffe und Energieträger

Die wichtigsten Fakten auf einen Blick

  • Privathaushalte heizen vor allem mit Erdgas, Heizöl und Fernwärme
  • Energiepreise schwanken saisonal und regional mitunter stark
  • höchster CO2-Ausstoß bei fossilen Energieträgern

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.

Was sind Brennstoffe? Definition

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.

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:

ArtBrennstoffeAnwendungsbereich
fest

Steinkohle

Braunkohle

Stromerzeugung

Wärmeerzeugung in Kraftwerken

eher selten: Heizen in Privathaushalten

fest

Holz

Pellets

Hackschnitzel

Heizen

Stromerzeugung

flüssigHeizölHeizen
gasförmig

Erdgas

Biogas

Heizen

Stromerzeugung

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.

Anteil der Energieträger in Deutschland (40,3 Mio. Haushalte):

Erdgas19,3 Mio.47,9 %
Heizöl10,8 Mio.26,8 %
Fernwärme5,5 Mio.13,6 %
Strom1,7 Mio.4,2 %
Holz/Pellets1,2 Mio.3,0 %
Sonstige0,8 Mio.2,0 %
Flüssiggas0,6 Mio.1,5 %
Kohle0,3 Mio.0,7 %
keine Angabe0,1 Mio.0,2 %

Quelle: BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V.

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 vollständig. Deutschland ist zudem der größte Förderer und Nutzer von Braunkohle weltweit, wie eine Studie der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) über die Energieträger Deutschlands aus dem Jahr 2016 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.

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Energieträger im direkten Vergleich

Welcher Energieträger für das Heizen des eigenen Hauses 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? Soll der Energieträger möglichst kostengünstig sein oder das Klima schonen?

Vor und Nachteile der Energieträger im Vergleich

EnergieträgerVorteileNachteile
Erdgas

hoher Heizwert

niedrigster CO2-Ausstoß der fossilen Energieträger

Versorger frei wechselbar

kein Lagerplatz nötig

Gasanschluss nicht überall verfügbar
Steinkohle, Braunkohlemuss nicht aufwendig aufbereitet werden

extrem hoher CO2-Ausstoß

vergleichsweise niedriger Heizwert

Förderung umweltschädlich und teuer

Heizölextrem hoher Heizwert

hoher CO2-Ausstoß

muss erst in Raffinerien hergestellt werden

muss jeweils in großen Abnahmemengen geordert werden

Lagerplatz nötig

Holz

nachwachsender Rohstoff

niedriger CO2-Ausstoß

vergleichsweise niedriger Heizwert

Lagerplatz nötig

Solarwärme

Sonnenenergie unbegrenzt verfügbar

niedriger CO2-Ausstoß

witterungsabhängig

benötigt zweite Heizungsart als Reserve, daher abhängig von weiterem Energieträger

amortisiert sich erst nach vielen Jahren

nur bei Zentralheizungen und zentraler Warmwasserbereitung sinnvoll

CO2-Ausstoß der Energieträger im Vergleich

Sehr große Unterschiede gibt es beim CO2-Ausstoß der Energieträger. Kohle sorgt mit Abstand für die meisten Emissionen. Dahinter folgen Heizöl, Erdgas und Fernwärme – 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:

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

Klimafreundlicher sind jedoch grundsätzlich die nicht-fossilen Energieträger, allen voran Brennholz. Der CO2-Ausstoß von Kohle ist dagegen 40 Mal größer, wie die Daten des Instituts Wohnen und Umwelt (IWU) zeigen:

EnergieträgerCO2-Äquivalent (g pro kWh Endenergieverbraucht)
Braunkohle449
Steinkohle427
Heizöl EL313
Fernwärmemix295
Flüssiggas261
Erdgas H241
Solarwärme (Vakuumröhrenkollektor)18
Holzpellets18
Holzhackschnitzel14
Solarwärme (Flachkollektor)13
Brennholz11

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

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:

BrennstoffHeizwert in MJHeizwert in kWh
1 m³ Flüssiggas9326
1 l Heizöl4111
1 m³ Erdgas3710
1 kg Steinkohle298
1 kg Holzpellets185
1 kg Braunkohle154
1 kg Brennholz144

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.

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 gilt Fernwärme aktuell als der teuerste. Dahinter folgen Erdgas und Heizöl. Bei Heizöl treten die größten Schwankungen in der Preisentwicklung auf, wie die Infografik zeigt.

  • Fernwärme: 9,8 Cent/kWh
  • Erdgas: 7,59 Cent/kWh
  • Heizöl: 4,9 Cent/kWh
  • Holzpellets: 5,1 Cent/kWh
  • Strom: 28,7 Cent/kWh 
Entwicklung des Verbraucherpreises für leichtes Heizöl in Deutschland in Cent pro Liter für die Jahre 1960 bis 2017

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Erneuerbare Energien

Die wichtigsten Fakten auf einen Blick

  • Anteil beim Heizen in Deutschland nur bei etwa 10 Prozent
  • wesentlich niedrigerer CO2-Ausstoß als bei fossilen Energieträgern
  • erneuerbare Energien praktisch unendlich verfügbar
  • Solarenergie und Windkraft witterungsabhängig
  • Speicherung der Energie als technische Herausforderung

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 Energien beim Heizen von Privathaushalten in Deutschland liegt bei 10,9 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.

EnergieträgerVorteileNachteile
HolzHolzabfälle lassen sich in Form von Pellets nutzen

Scheitholz muss bis zu 2 Jahre trocknen

Lagerraum an der Brennstätte nötig

Solarenergiekann gleichzeitig Strom produzieren

wetterabhängig, daher zusätzliche (meist fossile) Wärmequelle erforderlich

je nach Energiebedarf große Dachflächen mit entsprechender Sonneneinstrahlung nötig

Geothermiestetige Wärmequelle

nicht überall verfügbar

hohe Anfangsinvestitionen

Beschädigung der Bodenstruktur kann zu Erdstößen führen

Biomasse

Infrastruktur von Erdgas für Biogas nutzbar

Reststoffe können verwertet werden

Anbau von Energiepflanzen wie Mais für Biogasanlagen umstritten
Windenergiegeringe Flächenversiegelung

teilweise großer regionaler Widerstand gegen Bau von Windrädern

Windräder nur in windstarken Regionen wirtschaftlich sinnvoll

Infrastruktur für Stromtransport speziell von Offshore-Windparks erforderlich

wetterabhängig

bisher keine massentaugliche Speicherung

Wasserkraftbereits vorhandene Wassermühlen nutzbar

Wasserlauf in Gebäudenähe sowie Wasserrechte nötig

Nischenlösung

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.

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.

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 Brennstoffzellen-Heizungen zum Einsatz. Sie produzieren gleichzeitig Strom und Wärme. Brennstoffzellen-Heizungen für Privathaushalte stellen Wasserstoff aus Erdgas her. Theoretisch möglich wäre jedoch auch der Einsatz von Wasserstoff oder „Windgas“ aus Windenergie – und damit aus erneuerbarer Energie. Ganz praktisch möglich ist bereits jetzt das Verwenden von Bio-Erdgas oder Erdgas mit einem Bio-Erdgas-Anteil.

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.

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Fossile Brennstoffe

Die wichtigsten Fakten auf einen Blick

  • fossile Brennstoffe aus abgestorbener Biomasse
  • sehr hoher CO2-Ausstoß
  • fossile Brennstoffe regenerieren langsam, daher endlich
  • Großteil der fossilen Brennstoffe importiert
  • trotz Zuwachs erneuerbarer Energien hohe Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen

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:

BrennstoffReserveVerbrauch pro JahrReichweite
Erdöl34 Mio. t110 Mio. t0,3 Jahre
Erdgas74 Mrd. m397 Mrd. m30,8 Jahre
Braunkohle36.200 Mt174 Mt208 Jahre
Steinkohle12 Mt62 Mt0,2 Jahre

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

VorteileNachteile

gut ausgebaute Infrastruktur: von Förderung über Transport und Weiterverarbeitung bis Verbrauch

ganzjährig verfügbar

Fördermenge in der Regel gut planbar

hohe Energiedichte

gut lager- und transportfähig

nicht regenerierbar und damit endlich

große Abhängigkeit von Importen

hohe Klima- und Umweltbelastung durch Förderung und Verbrauch

große Umweltschäden bei Havarien

Abhängigkeiten von wenigen Konzernen weltweit

Preisentwicklung vor allem von Erdöl auch durch Spekulationen an der Börse beeinflusst

für Heizöl Lager an der Brennstätte nötig

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.

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