Was ist ein Energieflussdiagramm?

Sankey-Diagramme zur Darstellung von Energieflüssen

Energiefluss-Diagramme visualisieren Energieflüsse in einem Land, auf regionaler Ebene oder in einem Unternehmen. Dabei wird nach verschiedenen Energieträgern und Energieverbrauchern aufgeschlüsselt.

Was ist ein Energieflussdiagramm?

Was sind Energieflussdiagramme?

Energieflussdiagramme werden verwendet, um Informationen über Energie visuell darzustellen. Dabei kann es u.a. um die Nutzung bei verschiedenen Verbrauchern gehen, um die Umwandlung von Energie, oder den Bezug von Energie beispielsweise ausgehend von unterschiedlichen Primärenergieträgern.

In der Praxis finden sich am häufigsten:

  • Energieflussdiagramme auf nationaler Ebene (Energiebilanz von Ländern)
  • Energieflüsse in einer Region (Erzeugung, Umwandlung, Nutzung)
  • Betriebliche Energiefluss-Darstellung (Standort eines Unternehmens, gesamte Firma)
  • Energieströme in einem technischen Prozess

Die Energieflussdiagramme werden dabei meist als sog. Sankey-Diagramme präsentiert, bei denen die Breite des Pfeils der Menge an Energie entspricht. Alle Flüsse werden mit der gleichen Einheit dargestellt, wobei unterschiedliche Einheiten verwendet werden können: kWh, MWh, PJ, BTU, Mtoe. Werden mehrere Energieformen angezeigt, so sind diese meist in verschiedenen Farben.

Energieflussdiagramm für ein Land

Als Beispiel für ein Energieflussdiagramm für ein Land ist hier die Energiebilanz für die Schweiz  für das Jahr 2015 zu sehen. Dieses Sankey-Diagramm wurde freundlicherweise von Max Blatter, Energie-Atlas Publishing zur Verfügung gestellt.

Ohne, dass hierfür ein Standard definiert wäre, sind diese Diagramme typischerweise so aufgebaut, dass auf der linken Seite die Energieträger (Primärenergie) als "Quelle" angeordnet sind. Von dort verlaufen die Ströme direkt oder über Umwandlungsstufen (Kraftwerke) nach rechts unten, wo sie nach nutzenden Sektoren bzw. Verbrauchern (Industrie, Landwirtschaft, Transport, Privathaushalte) aufgeschlüsselt werden. Verluste in der Umwandlung und dem Transport zweigen nach unten aus.

Als Datengrundlage für die Visualisierung dienen statistische Daten bzw., wenn es sich um Planzahlen für zukünftige Energie-Szenarien handelt, in Prognosen und Modellrechnungen ermittelte Werte.

Regionale Energieflüsse

Auch Regionen, Gemeinden und Städte erstellen inzwischen Diagramme ihrer Energieflüsse. Mit neuen Technologien (z.B. Micro Grid) und dem verstärkten Trend zu einer lokalen, dezentralisierten Energieerzeugung soll damit Transparenz geschaffen werden, woher die Energie stammt, wie sie erzeugt wurde, und wie sie genutzt wird. Importen von Energie über die Grenzen der betrachteten Region hinweg erhalten besondere Aufmerksamkeit.

Die lokalen Akteure wollen mit diesen Visualisierungen bei der Bevölkerung das Bewußtsein für das Thema Energie schärfen und umweltfreundlichere Energien fördern.

Dieses Diagramm zeigt die Energieverbräuche der Stadt Basel. Es wurde veröffentlicht von dem Statistischen Amt des Kantons Basel-Stadt.

Betriebliche Energieflüsse

Zahlreiche Unternehmen setzen auf Energiemanagementsysteme nach ISO 50001. In diesem Rahmen werden die Energieverbräuche im Betrieb erfasst und analysiert. Auch hier kommen Energiefluss-Diagramme (Sankey-Diagramme) zum Einsatz.

Die Diagramme dienen sowohl der internen Kommunikation (z.B. zur Analyse und Diskussion innerhalb des Projektteams), als auch als Dokumentation (z.B. im Rahmen eines Energieaudits) und der Präsentation für externe Stakeholder.

In der nebenstehenden Abbildung ist bespielhaft ein Energieflussdiagramm einer Firma mit fiktiven Werten gezeigt. Auf der linken Seite sieht man den Gesamtenergieverbrauch bezogen auf ein Jahr, aufgeschlüsselt nach Energieformen. Rechts sind die Verbraucher mit ihren Anteilen am Energiekonsum gezeigt. Dabei wird als Kennzahl (EnPI) gemäß ISO 50006 beispielhaft der Energieverbrauch pro Umsatz verwendet.

Energieflüsse in einem Prozess

Auch in der Verfahrenstechnik kommen diese Diagramme zum Einsatz, z.B. Um in einem Produktionssystem bzw. bei einem technischen Prozess detailliert die Punkte zu identifizieren, an denen Energieverluste entstehen.

In nebenstehendem Beispiel sind die Energieflüsse für ein Prozess zur Erzegung von erneuerbaren Erdgas aus Biomasse (Holz) dargestellt. Es zeigt deutlich, wie intensiv die an den einzelnen Prozessen anfallende Abwärme weiter genutzt wird.

Energieflussdiagramme werden auch Energietransferdiagramme oder Energiebilanzen genannt

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