Energie

Pi-mal-Daumen-Berechnungen

library('tidyverse')

# Schätzwert für Leistung des menschlichen Körpers
# entspricht 2160 kcal pro Tag
p_human_W <- 100

# ca. 10.000 kWh pro Person Heizenergie pro Jahr
# (https://www.thermondo.de/info/rat/heizen/energieverbrauch-durchschnittsfamilie/) 
# das ist wahrscheinlich ein recht hoher Wert
# entspricht einer Leistung von:
(p_heating_W <- 1e4 * 3.6e6 / 365 / 24 / 3600)

[1] 1141.553

# Wir als vierköpfige Familie haben in 2023 ca. 1.400 kWh Strom verbraucht
# Das entspricht einer pro-Kopf-Leistung von:
(p_electricity_W <- 1.3e3 / 4 * 3.6e6 / 365 / 24 / 3600)

[1] 37.10046

# Wieviel Fernwärme wir in den letzten Jahrne ca. pro Jahr  bezogen haben:
(W_kWh <- 8e3)

[1] 8000

(p_heating_BoGe_W <- 8e3 * 3.6e6 / 365 / 24 / 3600)

[1] 913.242

• Nach diesen Schätzwerten verbrauchen wir als gesamte Familie weniger Heizenergie als ein Durchschnittsdeutscher!
• Kosten pro kWh Fernwärme in DD ca. 20 ct – Link
• Wirkungsgrad von Fernwärme: Laut ChatGPT 75%-90% – Link

Typischer CO2-Fußabdruck einer in Deutschland lebenden Person

• Recherche von ChatGPT
  • Insgesamt ca. 20.000 kWh (16500 - 22500 kWh) pro Person pro Jahr
    • Strom: 1500 bis 2000 kWh
    • Heizenergie: 8000 bis 10000 kWh
    • Transportenergie: 3000 bis 4000 kWh
    • Energie für Nahrung: 2000 bis 3000 kWh
    • Energie für andere Produkte: 2000 bis 3500 kWh
  • –> Großteil (fast die Hälfte) des Energieverbrauchs der Privatpersonen für Heizung

1500 + 8000 + 3000 + 2000 + 2000

[1] 16500

2000 + 10000 + 4000 + 3000 + 3500

[1] 22500

Primärenergieverbrauch in Deutschland

• Infos von cleanenergywire.org
• Hier ein heruntergeladenes, interessantes Diagramm von cleanenergywire.org:
• Gesamtprimärenergieverbrach ca. 10.000 PJ = 1e19 Joules
• Pro Person (etwas mehr als das von ChatGPT pro Person angegebene – aber dort auch ohne Industrie)

(primaerenergie_pro_person_cleanenergywire_kWh <- 1e19 / 3.6e6 / 8e7)

[1] 34722.22

• Leistung Primärenergie pro Person:

(p_primaerenergie_pro_person_W <- 1e4 * 1e15 / 8e7 / 365 / 24 / 3600)

[1] 3963.724

Wie viel kann Photovoltaik (PV) leisten?

• ca. 200 kWh Ertrag pro qm PV pro Jahr (Quelle)
  • entspricht ca. 20 W im Jahresmittel:

(p_pv_pro_qm_W <- 200 * 3.6e6 / 365 / 24 / 3600)

[1] 22.83105

Also PV-Fläche pro Person benötigt:

(A_PV_pro_person_qm <- p_primaerenergie_pro_person_W / p_pv_pro_qm_W)

[1] 173.6111

Fläche pro Person in Deutschland vorhanden:

(A_pro_person_qm <- 3.6e11 / 8e7)

[1] 4500

Also müsste ein Anteil von 0.0385802 in Deutschland mit PV belegt werden um den PV-Bedarf komplett zu decken. Könnte gehen, oder?