Fossile Energieträger – Definition, Nutzung und Zukunft

Was sind fossile Energieträger?

Über Millionen von Jahren sind fossile Energieträger entstanden. Die kohlenstoffhaltigen Brennstoffe sind geologischen Ursprungs. Abgestorbene Pflanzen und tote Tiere formten sich unter Einfluss großer Hitze beziehungsweise eines extrem hohen Drucks zu den heute bekannten Energieträgern. Wichtig dabei ist, dass es nicht zu einer Verrottung kam. Der Prozess lief unter Luftabschluss ab. Dabei treten heute fossile Energieträger in flüssiger sowie in fester Form auf und können zudem gasförmig sein: Braunkohle,  Steinkohle, Torf, Erdgas und Erdöl.

Kohle und Torf

Ausgangspunkt von Stein- und Braunkohle sowie vom Torf sind pflanzliche Überreste, die in Sümpfen versanken. Erste Stufe der Inkohlung ist die Torfbildung. Unter hohen Druckverhältnissen bildet sich dann Braunkohle. Nach der Ablagerung weiterer Schichten darüber stieg der Druck und es bildeten sich etwa vor 280 bis 345 Millionen Jahren große Steinkohlelager. Steinkohle weist eine hohe Dichte auf und ist mit wenigen Fremdstoffen versetzt. Damit ist der Brennwert entsprechend groß und sie eignet sich besonders gut für die Stromerzeugung. Der fossile Energieträger Kohle wird seit Beginn des 16. Jahrhunderts genutzt.

Erdöl

Erdöl entstand überwiegend aus abgestorbenen Kleinstlebewesen, dem Plankton. Diese reicherten sich unter Einfluss von sauerstofffreiem Wasser im Schlamm der Urzeitmeere an. Über Jahrmillionen senkte sich die Erdkruste ab. Hoher Druck und hohe Temperaturen führten zur Entstehung von Erdöl. Der fossile Energieträger Erdöl hat eine relativ geringe Dichte und sammelte sich in durchlässigem Gestein. Lagerstätten bildeten sich. An manchen Stellen tritt das Erdöl an die Erdoberfläche. Die umfangreiche Nutzung des Erdöls begann erst im 19. Jahrhundert, als die Menschen nach einer Alternative zum Walöl suchten. Dieses war teuer und diente als Lampenbrennstoff.

Erdgas

Erdgas ist der fossile Energieträger, der auf ähnliche Weise wie das Erdöl entstanden ist und sich in der Regel über dem Erdöl angereichert hat. Erdgas ist ein Gasgemisch, dessen Hauptbestandteil Methan ist. Die anderen Stoffe variieren je nach Fundstätte. Hier ist grundlegend zu beachten, dass das Gemisch ungiftig, brennbar sowie farb- und geruchslos ist.

Nutzung fossiler Brennstoffe

Fossile Energieträger - Kohle, Erdöl oder Erdgas - dienen in erster Linie der Wärme- und Stromerzeugung. Daneben kommt Erdöl bekanntermaßen im Bereich der Benzinerzeugung maßgeblich zum Einsatz. Des Weiteren stellt die Chemieindustrie eine Vielzahl an Produkten auf Grundlage von Erdöl her. Auch das Erdgas ist Rohstoff in der chemischen Industrie und wird zudem zum Antrieb von Kraftfahrzeugen genutzt.

Probleme mit fossilen Energieträgern

Grundsätzlich erfolgt die Rückgewinnung der Energie für fossile Energieträger immer nach einer Aufbereitung des Ausgangsmaterials über Verbrennung. Dabei wird Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Durch dieses Treibhausgas können die reflektierten Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre nicht mehr vollständig austreten. Das bewirkt das Aufwärmen der Erdatmosphäre und hat zur Folge, dass Gletscher und die Polkappen schmelzen. Damit verursachen fossile Energieträger indirekt massive klimatische Veränderung. Es kommt nicht nur immer häufiger zu Überschwemmungen, sondern auch zur Ausdehnung von Dürregebieten oder anderen Phänomenen. Doch nicht nur bei der Energiegewinnung stellen fossile Energieträger eine Umweltbelastung dar, sondern auch bei ihrer Förderung oder ihrem Transport. Unfälle und Lecks führen immer wieder zu massiven Verschmutzungen der Natur und letztlich zum  Klimawandel.

Die Endlichkeit fossiler Energieträger

Schließlich sind fossile Energieträger kein nachwachsender Rohstoff. Der Entstehungsprozess benötigte Millionen von Jahren. Damit sind diese Brennstoffe mit Blick auf menschliche Zeitdimensionen nicht erneuerbar. Das bedeutet, irgendwann sind alle Vorkommen aufgebraucht. Vor allem seit der industriellen Revolution und aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser Brennstoffe haben sich die Lager drastisch reduziert.

Heizsysteme für fossile Energie gelten als finanzierbar und sicher

Trotz aller Bedenken gegenüber fossiler Energieträger und staatlicher Programme beziehungsweise Agenden, die CO₂-Emission  zu senken, sind noch zahlreiche Heizungsanlagen mit fossiler Energie in Betrieb. Dabei hat ein Großteil dieser Anlagen mehr als 20 Jahre auf dem Buckel. Hinzukommt, dass etwa 63 Prozent aller in Deutschland installierten Heizungen ineffizient sind, also wesentlich mehr Energie verbrauchen, als sie zur Verfügung stellen.  

Dennoch gelten Gas- und Ölheizungen als finanzierbar und sicher. Die Technik ist erprobt und ausgereift. Die Anschaffungskosten sind vergleichsweise niedrig und auch der Betrieb ist überschaubar. Somit werden die Heizsysteme auch das  Wohnen in der Zukunft  noch prägen. Vor allem Erdgas ist günstig und trotz aller Schwankungen ist Erdöl immer noch bezahlbar. Zwar sind Pellets im Vergleich preisgünstiger. Dafür ist die Anlage selbst aber mit einer hohen Investition verbunden.  

Kompromiss: Heizungsanlagen und fossile Energie

Anlagenbesitzer in Deutschland sind im Durchschnitt eher modernisierungsmüde. Ein Schritt von einer Gas- zu einer Pelletheizung ist für viele auch zu gewagt. Die Anschaffungskosten können so manches Budget sprengen. Auch wenn an dieser Stelle anzumerken ist, dass eine Pelletheizung großzügig von staatlicher Seite gefördert wird. Doch ein Lagerraum muss zur Verfügung stehen, ebenso ein entsprechender Platz für die Fördertechnik. Der Wechsel zu einer Wärmepumpe geht daneben meist mit ein paar Sanierungsmaßnahmen am Bestandsgebäude einher. denn hier ist es sinnvoll, wenn die Heizkörper eine optimale Wärmeabgabe trotz geringer Vorlauftemperatur haben.  

Ein Zwischenschritt ist die Modernisierung auf eine Gas- oder Ölheizung mit Brennwerttechnik. Hier sind weniger Umbaumaßnahmen erforderlich und betreffen meist nur den Schornstein. Denn die Abgase werden hierbei nochmals über den Wärmetauscher geleitet, wodurch der darin enthaltene Wasserdampf kondensiert. Dieses Kondensat ist sauer und greift unter Umständen den alten Schornstein an (Korrosion). Heizkörper, Anschlüsse und Tanks können weitergenutzt werden. Auf diese Weise kann fossile Energie weiter genutzt werden, nur effizienter. Im Übrigen müssen  Heizkessel nach 30 Jahren ausgetauscht  werden. Das Gebäudeenergiegesetz (GEG) definiert die Anforderungen und Ausnahmen.