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Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme

Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme Wärme macht mehr als 50 Prozent des gesamten deutschen Endenergieverbrauchs aus und wird vielfältig eingesetzt: als Raumwärme oder Klimatisierung, für Warmwasser und Prozesswärme oder zur Kälteerzeugung. Durch zunehmende Energieeffizienzmaßnahmen ist ihr Anteil am Endenergieverbrauch seit 1990 leicht rückläufig. Erneuerbare Energien spielen bei der Wärmebereitstellung eine zunehmende Rolle. Wärmeverbrauch und -erzeugung nach Sektoren Der ⁠ Endenergieverbrauch ⁠ für Wärme und Kälte verursacht gut die Hälfte des gesamten Endenergieverbrauchs (EEV), wobei Wärme und Kälte für unterschiedliche Anwendungsbereiche benötigt werden. Allein die Raumwärme und die ⁠ Prozesswärme ⁠ haben sektorübergreifend Anteile von knapp 27 % bzw. gut 21 % am EEV. Mit großem Abstand folgen die Anwendungsbereiche Warmwasser und Kälteerzeugung (siehe Abb. „Anteil des Wärmeverbrauchs am Endenergieverbrauch 2008 und 2021“). Wärme wird größtenteils in den drei Endverbrauchssektoren „Private Haushalte“, „Industrie“ sowie „Gewerbe, Handel und Dienstleistungen (GHD)“ direkt erzeugt und verbraucht. Darüber hinaus wird knapp ein Zehntel des Wärmebedarfs durch Fernwärme aus dem Umwandlungssektor der allgemeinen Versorgung gedeckt. Die Anteile der unterschiedlichen Energieträger an der Wärmebereitstellung haben sich in den letzten Jahren kaum verändert (siehe Abb. „Wärmeverbrauch nach Energieträgern“). Die Aufschlüsselung des Wärmeverbrauchs nach Anwendungsbereichen zeigt, dass diese in den drei genannten Sektoren teils sehr unterschiedlich sind (siehe Abb. „Wärmeverbrauch nach Sektoren und Anwendungsbereichen“): In den privaten Haushalten werden über 90 % der ⁠ Endenergie ⁠ für Wärmeanwendungen verbraucht. Hierbei entfallen allein rund zwei Drittel auf den raumwärmebedingten Endenergieverbrauch, der stark von der ⁠ Witterung ⁠ abhängt und daher größeren Schwankungen unterworfen ist (siehe Artikel „Energieverbrauch der privaten Haushalte“). Für Raumwärme setzen die privaten Haushalte überwiegend Erdgas als Energieträger ein. Auch im Sektor Gewerbe, Handel, Dienstleistungen dominieren Wärmeanwendungen mit rund 60 Prozent den Endenergieverbrauch. Hierbei ist die Raumwärme für rund 40 Prozent des EEV verantwortlich, wobei ebenfalls überwiegend Erdgas für die Wärmebereitstellung eingesetzt wird. In der Industrie hat Prozesswärme mit über 60 % den größten Anteil am Endenergieverbrauch. Der hohe Anteil an Kohlen ist Resultat der umfassenden Verwendung bei der Stahlerzeugung. Bei der Fernwärmeerzeugung im Umwandlungssektor finden Gase (insbesondere Erdgas) die größte Verwendung, gefolgt von Kohlen. Der Einsatz von ⁠ Biomasse ⁠ und Abfall hat sich in den letzten Jahren stetig erhöht. Dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass 2005 begonnen wurde, unbehandelte Siedlungsabfälle energetisch zu nutzen, statt sie auf Deponien abzulagern (siehe Abb. „Energieeinsatz zur Fernwärmeerzeugung in Kraftwerken der allgemeinen Versorgung“). Abnehmer von Fernwärme sind zu etwa gleichen Teilen die Industrie und die privaten Haushalte, der Anteil des GHD-Sektors beträgt rund 10 %. Anteil des Wärmeverbrauchs am Endenergieverbrauch 2008 und 2023 Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen - Eigene Berechnungen des Umweltbundesamtes Diagramm als PDF Wärmeverbrauch nach Energieträgern Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Diagramm als PDF Wärmeverbrauch nach Sektoren und Anwendungsbereichen 2023 Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Diagramm als PDF Energieeinsatz zur Fernwärmeerzeugung in Kraftwerken der allgemeinen Versorgung Quelle: Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Diagramm als PDF Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Energien Der Anteil erneuerbare Energien zur Deckung des Wärmebedarfs in Deutschland steigt seit den 1990er Jahren nur relativ langsam an. Im Jahr 2023 kam es so beispielsweise zu einem leichten Rückgang. Mit 17,7 % lag der Anteil knapp unter dem Vorjahreswert von 17,9 % (siehe Abb. „Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte - Anteil erneuerbarer Quellen am gesamten ⁠ Endenergieverbrauch ⁠ für Wärme und Kälte“). Zurückzuführen ist diese Entwicklung auf mehrere Effekte: Zwar war das Jahr 2023 ähnlich warm wie 2022, so dass sich der gesamte Heizwärmebedarf nicht stark unterschied. Gleichzeitig sanken die Preise für Erdgas jedoch wieder signifikant im Vergleich zum Krisenjahr 2022 und ließen so den Verbrauch von Erdgas wieder stärker ansteigen. Hinsichtlich der einzelnen erneuerbaren Energieträger im Wärmesektor ergibt sich ein gemischtes Bild: Bei ⁠ Biomasse ⁠ und biogenem Abfall gab es nach derzeitigem Kenntnisstand einen Rückgang. Gleichzeitig wuchs die Energiebereitstellung aus Geothermie und Umweltwärme sehr deutlich. Die sonnenärmere ⁠ Witterung ⁠ hingegen beeinflusste die Wärmenutzung aus Solarthermieanlagen negativ, so dass hier zu einem Minus von kam. Insgesamt wird der erneuerbare Wärmeverbrauch von der festen Biomasse dominiert, also vor allem Holz und Holzprodukte wie Pellets. Sie stellte 2023 etwa zwei Drittel der insgesamt aus erneuerbaren Energien gewonnenen Wärme bereit (siehe Abb. „Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte im Jahr 2022“). Solarthermie, Geothermie und Umweltwärme stellten auch im Jahr 2023 noch weniger als 20 % der erneuerbaren Wärme zur Verfügung. (siehe Abb. „Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte“). Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte: Anteil erneuerbarer Quellen ... Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Diagramm als PDF Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte im Jahr 2023 Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Diagramm als PDF Erneuerbare Energie für Wärme und Kälte: Endenergieverbrauch aus erneuerbaren Quellen ... Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Diagramm als PDF

NECPR: Additional Reporting Obligations in the area of Renewable Energy (Annex XVI) dataset, 2023

Additional reporting in the area of renewable energy is a dataset under the National Energy and Climate Progress Reports (NECPRs), which is reported every second year (starting in 2023) by EU Member States. The dataset provides information regarding Member States functioning system for guarantees of origin (GO), renewable energy surplus/deficits, biomass use and impacts, and renewable energy usage in buildings. The EEA collects and quality checks this data. The dataset links to data from Eurostat. This reporting obligation comes from the Governance Regulation 2018/1999, Implementing Regulation (EU) 2022/2299 (Annex XVI).

Herstellung holzbasierter Schäume zur Substitution petrochemischer Rohstoffe

Die neu gegründete Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG ist über die Gesellschafterstruktur mit der Butterweck Rundholzlogistik GmbH & Co. KG verbunden. Das mittlerweile in zweiter Generation geführte Familienunternehmen in Lehe/Ems ist als Dienstleister in der Forstwirtschaft tätig und bietet Beratung bei der Waldbepflanzung sowie der Waldbetreuung, -pflege und -vermessung an, unterstützt bei der bestandschonenden Holzernte und der Transportlogistik und vertreibt darüber hinaus Brenn- und Rundholz sowie Hackschnitzel und Rindenmulch. Die Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG plant die erstmalige großtechnische Realisierung einer Anlage zur Herstellung von Holzschaumplatten ohne Verwendung von synthetischen Bindemitteln. Die vom Wilhelm-Klauditz-Institut in Braunschweig entwickelten holzbasierten Schäume sind ein neuer Werkstoff und werden in Deutschland noch nicht großtechnisch hergestellt. Sie sollen Verwendung als Dämmplatten, Möbel- und Sandwichelemente oder als Torfsodenersatz finden. Die Holzschaumplatten sollen konventionelle Holzfaserplatten, erdölbasierte Schäume sowie Verbunddämmmaterialien ersetzen, deren Herstellung mit schädlichen Umweltauswirkungen verbunden sind. So werden Holzfaserplatten in Deutschland üblicherweise mit synthetischen Bindemitteln, wie pMDI oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, hergestellt. Die Bindemittel führen während und vor allem nach der Herstellung z.B. zu Formaldehydemissionen. Die Herstellung der Holzschaumplatten kommt hingegen ohne die Verwendung synthetischer Bindemittel aus. Insbesondere soll bei der Herstellung dieses neuartigen Werkstoffes die Ressourceneffizienz gegenüber der Herstellung konventioneller Produkte gesteigert und der Chemikalieneinsatz reduziert werden. Zur Herstellung des Holzschaums werden Holzhackschnitzel in verschiedenen Verfahrensschritten zellular aufgeschlossen. Die dadurch entstandene wässrige Suspension wird unter Zugabe eines Treibmittels im Intensivmischer aufgeschäumt. Ferner werden Proteine eingesetzt, die den Schäumungsprozess unterstützen und dabei denaturieren. Abhängig vom geplanten Anwendungsbereich der Platten werden ggf. auch Graphite als Flammschutzmittel und/oder Wachse als Hydrophobierungsmittel zugegeben. Auf synthetische Bindemittel kann vollständig verzichtet werden. Der Holzschaum wird anschließend auf ein spezielles Förderband in Plattenform aufgebracht und mittels einer innovativen elektromagnetischen Trocknungsanlage auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet. Diese Trocknung zeichnet sich durch einen sehr schnellen Wärmeeintrag und einen hohen Wirkungsgrad aus. Je nach Mahlgrad, eingesetzter Faser- und Additivmenge können unterschiedliche Plattenrohdichten für unterschiedlichste Anwendungen erzeugt werden. Die so hergestellten Holzschaumplatten können wie konventionelle Holzwerkstoffplatten nachbearbeitet werden, z.B. durch Sägen, Schleifen und Beschichten. Fehlerhafte Platten können in den Produktionsprozess zurückgeführt oder zu Torfsodenersatz weiterverarbeitet werden. Die Umweltentlastungen des Vorhabens beruhen auf der umweltschonenderen Herstellung der Holzschaumplatten im Vergleich zur Herstellung von konventionellen Werkstoffen. Die Herstellung der Holzschaumplatten besitzt eine höhere Materialeffizienz als die Herstellung vergleichbarer Holzfaserplatten. Die konkrete Holzeinsparung ist abhängig vom Referenzprodukt. Ausgehend vom geplanten Produktportfolio nach Inbetriebnahme werden Holzeinsparungen in Höhe von 14.813 Tonnen pro Jahr erwartet, was rund 68 Prozent pro Jahr entspricht. Als Rohstoff für die Holzschaumplatten kommt sämtliche hölzerne Biomasse in Betracht (z.B. Nadel- & Laubholz, Altholz, Sägerestholz, Flachs oder Maisspindeln), wodurch die Kaskadennutzung unterstützt wird. Auch die Laubholznutzung wird dadurch gefördert. Für Holzfaserdämmplatten wird zurzeit ausschließlich Nadelrundholz eingesetzt. Bei der Holzschaumherstellung wird die Trocknungsluft im Kreislauf gefahren (Umluft), so dass bei diesem Prozessschritt keine Abluft entsteht und Emissionen vollständig vermieden werden. Gemäß den Ergebnissen der Vorversuche ist die elektromagnetische Trocknung darüber hinaus sechsmal energieeffizienter als eine konventionelle Trocknung. Das Prozesswasser wird ebenfalls im Kreislauf gefahren und innerbetrieblich gereinigt. Nach dem Anfahren der Produktionsprozesse wird unter normalen Betriebsbedingungen kein Frischwasser benötigt, da durch das Frischholz ausreichend Wasser in den Prozess nachfolgt. Das Vorhaben kann insbesondere auf Anlagen der Holzwerkstoffindustrie, aber auch auf die Sägeindustrie oder Holzpelletindustrie übertragen werden, bei denen die vor- und nachgelagerten Prozesse der Holzverarbeitung bereits vorhanden sind und die Prozesse der Holzschaumherstellung ergänzt werden können. In Anbetracht knapper werdender Holzressourcen besitzt das Vorhaben außerdem Modellcharakter für eine ressourceneffiziente und abfallfreie Nutzung von Biomasse. Die elektromagnetische Trocknung als Einzeltechnik kann auch auf Anlagen anderer Branchen übertragen werden, insbesondere wenn instabile Produkte mit hohem Wasseranteil getrocknet werden müssen. Branche: Holzverarbeitung Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG Bundesland: Niedersachsen Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend

Projekte der Kreislaufwirtschaft

Bild: GEBAV GmbH Behandlung gefährlicher Abfälle Nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz sind die Gesamtauswirkungen der Ressourcennutzung zu reduzieren und die Ressourceneffizienz der Abfallwirtschaft bei den Unternehmen und Entsorgungs- und Verwertungsanlagen zu verbessern. Weitere Informationen Bild: studioM / Depositphotos.com Lebensmittelwertschätzung und Ausweitung der Biotonne in Berlin Knapp sechzig Prozent der Lebensmittelabfälle entstehen in privaten Haushalten. Ein großer Teil dieser Lebensmittelverschwendung könnte vermieden werden. Die Senatsumweltverwaltung möchte die Berlinerinnen und Berliner dafür mobilisieren, vermeidbare Lebensmittelabfälle zu reduzieren. Weitere Informationen Bild: shmeljov/Depositphotos.com Umsetzung einer klimaverträglichen Biomasseverwertung Im Berliner Abfallwirtschaftskonzept 2010 wird bestimmt, dass durch nachhaltige stoffliche und energetische Nutzung biogener Abfälle aus dem Land Berlin relevante CO₂-Einsparungen erzielt werden sollen. Weitere Informationen Bild: Joerg Farys / Berlin Partner KEK – ein kostenfreies Serviceangebot für Unternehmen Die Koordinierungsstelle für Kreislaufwirtschaft, Energieeffizienz und Klimaschutz im Betrieb – kurz KEK – bietet Unternehmen Beratungen, Informations- und Vernetzungsmöglichkeiten sowie Workshops. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Mehrweg zum Mitnehmen Mehrwegverpackungen sind umwelt- und klimafreundliche Lösungen für den täglichen Konsum unterwegs. Verbraucherinnen und Verbraucher haben viele Möglichkeiten, umweltfreundlich Mehrwegangebote zu konsumieren. Weitere Informationen Bild: OECD (2020), The Circular Economy in Cities and Regions: Synthesis Report, OECD Urban Studies, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/10ac6ae4-en OECD-Programm zur Kreislaufwirtschaft in Städten und Regionen Die OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) fördert den Übergang zur Kreislaufwirtschaft mit Governance-Analysen, sowie Empfehlungen und Aktionsplänen. Der Bericht wurde im November 2024 veröffentlicht. Weitere Informationen Bild: KompetenzZentrum Wasser Berlin gGmbH Phosphorpotenziale im Land Berlin Das Land Berlin hat im Abfallwirtschaftskonzept 2010 bis 2020 das Phosphorrecycling aus Klärschlämmen und Klärschlammaschen zum abfallwirtschaftlichen Ziel erklärt. Weitere Informationen Bild: SenMVKU RC-Beton (Recyclingbeton) Berlin strebt an, künftig bei allen öffentlichen Hochbauvorhaben RC-Beton einzusetzen, um dadurch eine relevante Umwelt- und Ressourcenschonung zu erzielen. Weitere Informationen Bild: SenMVKU RC-Ziegel (Recycling-Ziegel) In der veröffentlichten Stoffstrom-, Klimagas- und Umweltbilanz der Berliner Stoffströme wurde u.a. ermittelt, dass durch den Einsatz von RC-Material ein relevanter Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz geleistet werden kann. Weitere Informationen Bild: MUEG Recycling von Gips Ein Netz von Annahmestellen für Gipskartonplatten ermöglicht in Berlin das Recycling von Gips. Weitere Informationen Bild: phillloch / Depositphotos.com ReparaturBONUS Berlin: Gemeinsam Verantwortung übernehmen! Das Land Berlin startet den ReparaturBONUS, ein neues Förderprogramm für die Reparatur von Elektrogeräten aus Privathaushalten. Mit diesem Bonus werden die nachhaltige Nutzung von Geräten gefördert und wertvolle Ressourcen geschont. Berlinerinnen und Berliner können den Bonus ganz einfach online beantragen. Weitere Informationen Bild: BSR Aufbau eines Netzwerks von Reparaturbetrieben Das Vorhaben, ein Netzwerk von Reparaturbetrieben mit gesicherten und festliegenden Qualitätskriterien aufzubauen und dauerhaft zu etablieren, wird in einer Machbarkeitsstudie geprüft. Weitere Informationen Re-Use Berlin Wiederverwenden statt Wegwerfen. Re-Use Berlin, eine Zero-Waste-Initiative der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, will Wiederverwendung fördern und Abfall reduzieren. Weitere Informationen Bild: u.e.c. Berlin Hochwertige Verwertung von gemischten Gewerbe- und Bauabfällen gemäß Gewerbeabfallverordnung Durch die Umsetzung der Vorgaben der novellierten Gewerbeabfallverordnung sollen eine hochwertige Verwertung der Abfälle erreicht sowie relevante Umweltentlastungen für das Land Berlin bewirkt werden. Weitere Informationen Bild: Matej Kastelic Zero Waste an Schulen Es wird ein modular aufgebautes Angebot für Berliner Schulen zum Thema "Zero Waste" angeboten. Neben der Sensibilisierung für die Themenbereiche Abfallvermeidung, Ressourcenschutz, Recycling und Kreislaufwirtschaft geht es auch darum, konkrete Maßnahmen an den Schulen durchzuführen. Weitere Informationen Bild: Tegel Projekt GmbH / rendertaxi Zero Waste Stadtquartiere Gestaltung neuer und Umgestaltung bestehender Stadtquartiere in Hinblick auf Ressourceneffizienz. Der vorliegende Leitfaden bietet Unterstützung, alle notwendigen ressourcenschonenden Anforderungen frühzeitig in den Fokus zu rücken und in den Entwicklungs- und Planungsprozess zu integrieren. Weitere Informationen Bild: Arnold und Gladisch Objektplanung Generalplanung GmbH Zero Waste Wohnungsbau Die STADT UND LAND Wohnbauten-Gesellschaft startet ein von der Senatsumweltverwaltung gefördertes Pilotprojekt zum kreislaufgerechten und nachhaltigen Geschosswohnungsbau. Weitere Informationen Bild: www.marcvorwerk.de Zero-Waste-Agentur Die Agentur ist eine unabhängige Einheit bei der Berliner Stadtreinigung und soll die dabei helfen, die Kreislaufwirtschaft in Berlin partizipativ weiterzuentwickeln und die Berlinerinnen und Berliner bei der Vermeidung von Abfällen zu unterstützen. Weitere Informationen

Indikator: Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Indikator: Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Die wichtigsten Fakten Die durch Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) erzeugte Strommenge ist bis 2017 fast kontinuierlich gestiegen. Der Rückgang der KWK-Stromerzeugung zwischen 2017 und 2018 liegt an der Änderung der Energiestatistik: Seit 2018 werden KWK-Anlagen genauer erfasst. Im KWK-Gesetz ist festgeschrieben, dass im Jahr 2025 durch KWK 120 Terawattstunden (⁠ TWh ⁠) Strom erzeugt werden sollten. Das Ziel von 110 TWh für das Jahr 2020 wurde mit 112 TWh erreicht. Welche Bedeutung hat der Indikator? Bei der Stromerzeugung entsteht üblicherweise auch Wärme, die in konventionellen Kraftwerken in der Regel ungenutzt bleibt. Bei der Kraft-Wärme-Kopplung wird diese verwendet. KWK-Systeme haben somit einen deutlich höheren Brennstoffausnutzungsgrad im gekoppelten Betrieb. Sie nutzen einen deutlich größeren Teil der in den Brennstoffen enthaltenen Energie als herkömmliche Systeme. Im Vergleich zu einer Anlage auf dem neuesten Stand der Technik, die Strom und Wärme separat erzeugt, sind bis zu 20 % Einsparungen an ⁠ Primärenergie ⁠ möglich. Verringert sich der Energiebedarf, sinken auch die mit der Energiebereitstellung und -wandlung verbundenen Umweltbelastungen. Beispielsweise lässt sich der Ausstoß von Treibhausgasen verringern, wenn verstärkt auf KWK gesetzt wird. Auch der Bedarf an Energieträgern nimmt ab. Der Einsatz von KWK kann so zu einer ressourcensparenden Wirtschaftsweise beitragen. Wie ist die Entwicklung zu bewerten? Die Stromerzeugung aus Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung hat sich positiv entwickelt: Die erzeugte Elektrizität stieg von 78 ⁠ TWh ⁠ im Jahr 2003 auf 103 TWh im Jahr 2023. Dieser Zuwachs wurde vor allem durch den Ausbau der Nutzung von ⁠ Biomasse ⁠ zur Energieerzeugung sowie durch den Zubau der Erdgas-KWK getragen. Der Rückgang von 2017 auf 2018 ist im Wesentlichen auf eine verbesserte energiestatistische Erfassung der KWK-Anlagen ab 2018 zurückzuführen (für weitere Informationen siehe Gores, Klumpp 2018 ). Der moderate Rückgang seit 2018 bis 2020 um etwa 1,8 % auf 112 TWh spiegelt die reduzierte Nachfrage nach Strom in diesem Zeitraum wider. Der Rückgang basiert hauptsächlich auf der Stilllegung von KWK-Anlagen, die auf Basis von Stein- und Braunkohle betrieben wurden. Im gleichen Zeitraum ist die gesamte Nettostromerzeugung um 9,8 % zurückgegangen. Mit der Novellierung des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes KWKG) zum 01.01.2016 wurde als Ziel festgeschrieben, dass im Jahr 2020 Strom im Umfang von 110 TWh und im Jahr 2025 120 TWh aus KWK-Anlagen erzeugt werden soll. Mit den Regelungen des neuen Gesetzes sollen die Rahmenbedingungen für KWK verbessert werden. Insgesamt zeigt das Gesetz positive Wirkungen. Die KWK-Stromerzeugung im Jahr 2020 lag 7 TWh über dem Zielwert für dieses Jahr. Wie wird der Indikator berechnet? Der ⁠ Indikator ⁠ basiert auf Daten des Statistischen Bundesamtes für öffentliche und industrielle Kraftwerke ( Monatsbericht über die Elektrizitätsversorgung sowie Fachserie 4, Reihe 6.4 ). Durch diese Erhebungen werden jedoch nicht alle Anlagen erfasst. Deshalb wurden Modelle entwickelt, um auch die Stromerzeugung durch weitere Anlagen einbeziehen zu können: In Gores et al. 2014 sowie Baten et al. 2014 werden die Modelle und Berechnungsverfahren näher beschrieben. Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie im Daten-Artikel "Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)" sowie im Themen-Artikel „ Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) im Energiesystem “ .

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) Kraft-Wärme-Kopplung ist die gleichzeitige Umwandlung von Energie in mechanische oder elektrische Energie und nutzbare Wärme innerhalb eines thermodynamischen Prozesses. Die parallel zur Stromerzeugung produzierte Wärme wird zur Beheizung und Warmwasserbereitung oder für Produktionsprozesse genutzt. Der Einsatz der KWK mindert den Energieeinsatz und daraus resultierende Kohlendioxid-Emissionen. KWK-Anlagen KWK-Anlagen unterscheiden sich in ihren Techniken, den eingesetzten Brennstoffen, hinsichtlich ihrer Leistung und bezüglich ihrer Versorgungsaufgaben. In den vergangenen Jahren wurde im Interesse der Energieeinsparung sowie des Umwelt- und Klimaschutzes durch verschiedene energiepoltische Instrumente (insbesondere KWKG und EEG) der Ausbau der KWK angereizt und unterstützt. Der wesentliche ⁠ Indikator ⁠ des KWK-Ausbaus ist die KWK-Nettostromerzeugung, dessen Entwicklung durch eine energiepolitische Zielstellung flankiert ist. Neben der KWK-Stromerzeugung ist auch die damit korrespondierende KWK-Nettowärmeerzeugung eine im Fokus stehende Größe. Auf die Veränderung dieser beiden wesentlichen KWK-Kenngrößen konzentrieren sich die nachfolgenden Darstellungen. KWK-Stromerzeugung Die KWK-Nettostromerzeugung – gezeigt werden hier die Daten unter Berücksichtigung des Eigenwärmebedarfs des Biogasanlagenfermenters – ist im Zeitraum von 2003 bis 2017 kontinuierlich gestiegen (siehe Abb. „KWK: Nettostromerzeugung nach Energieträgern“). Der Zuwachs ist insbesondere auf den verstärkten Einsatz von ⁠ Biomasse ⁠ sowie auf den Zubau und einer besseren Auslastung erdgasbasierter KWK-Anlagen zurückzuführen. Die auf Steinkohle- und Mineralölen basierende KWK-Stromerzeugung ist im Zeitverlauf dagegen zurückgegangen. Die Minderung im Jahr 2018 gegenüber 2017 ist im Wesentlichen die Folge einer verbesserten energiestatistischen Erfassung der KWK(-Anlagen) ab 2018. Der moderate Rückgang seit 2018 bis 2020 spiegelt die reduzierte Nachfrage nach Strom in diesem Zeitraum wider. Dieser basiert hauptsächlich auf der Stilllegung von KWK-Anlagen, welche mit Stein- oder Braunkohle betrieben wurden. Im gleichen Zeitraum ist die gesamte Nettostromerzeugung um rund 10 Prozent zurückgegangen. 2021 ist die KWK-Stromerzeugung um rund 3 Prozent gegenüber 2020 gestiegen. KWK-Wärmeerzeugung Die Abbildung „KWK: Nettowärmeerzeugung nach Energieträgern“) zeigt von 2003 bis 2021 mit einem fast kontinuierlichen Anstieg ein ähnliches Bild wie im Strombereich (unter Berücksichtigung des Eigenwärmebedarfs der Biogasanlagen). Die im Vergleich zur KWK-Nettostromerzeugung prozentual geringere Erhöhung der KWK-Nettowärmeerzeugung im Zeitverlauf bis zum Jahr 2017 ist die Folge der Errichtung zahlreicher Gas-und-Dampf (GuD)-Anlagen, die eine überdurchschnittlich hohe ⁠ Stromkennzahl ⁠ aufweisen. Zwischen den Jahren 2017 und 2018 wurde die Erfassungsmethodik auf eine bessere Datengrundlage gestellt. Der Rückgang seit 2018 korrespondiert mit der jeweiligen Verringerung der KWK-Stromerzeugung (siehe Abschnitt „KWK-Stromerzeugung). 2021 stieg die KWK-Wärmeerzeugung um rund 4 Prozent. Infolge der Einsparanstrengungen von Erdgas infolge des russischen Angriffskriegs auf die Ukraine ist die KWK-Wärmeerzeugung 2022 um sieben Prozent und 2023 um fünf Prozent gegenüber dem jeweiligen Vorjahr gefallen. Ziel der Bundesregierung für die KWK-Stromerzeugung Bis zur Novellierung des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes (KWKG) bezog sich das Ausbauziel der Politik auf die Gesamtnettostromerzeugung: Der KWK-Anteil an der gesamten Nettostromerzeugung sollte bis 2020 25 % betragen. Dieses wurde mit der Novellierung zum 1.1.2016 durch ein absolutes Mengenziel ersetzt. Die KWK-Nettostromerzeugung sollte demnach im Jahr 2020 mindestens 110 Terawattstunden und im Jahr 2025 mindestens 120 Terawattstunden betragen (§ 1 KWKG 2016) (siehe Abb. "KWK: Nettostromerzeugung nach Energieträgern" im ersten Abschnitt). Das Ziel für 2020 wurde nach vorläufigen Daten mit einer KWK-Nettostromerzeugung von 113 Terawattstunden erreicht.

Erneuerbare Energien – Vermiedene Treibhausgase

Erneuerbare Energien – Vermiedene Treibhausgase Erneuerbare Energien vermeiden Treibhausgase. In vielen Bereichen verdrängen sie fossile Energieträger und vermeiden damit Emissionen. Die meisten Emissionen werden durch die erneuerbare Stromerzeugung eingespart, aber auch im Wärme- und Verkehrssektor tragen erneuerbare Energien zum Klimaschutz bei. 2023 wurden so 249 Millionen Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente vermieden. Die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energieträger führt zu einer Verdrängung fossiler Energien und somit zu einer zunehmenden Vermeidung klimaschädlicher Treibhausgase. Berechnungen des Umweltbundesamtes zeigen, dass der Einsatz erneuerbarer Energien in den letzten Jahrzehnten so einen wichtigen Beitrag zum ⁠ Klimaschutz ⁠ leisten konnte. Im Jahr 2023 vermieden erneuerbare Energien 249 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente. Seit dem Jahr 2000 ist dieser Wert auf mehr als das Fünffache gestiegen (siehe Abb. „Vermiedene ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien“). Beiträge der verschiedenen Erneuerbaren Energieträger zur Treibhausgasvermeidung Wichtigster Energieträger bei der Vermeidung von ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen ist die Windenergie. Sie kommt ausschließlich in der Stromerzeugung zum Einsatz. Zweitwichtigster Energieträger ist die ⁠ Biomasse ⁠: Vor allem die erneuerbare Wärmeversorgung, aber auch erneuerbare Kraftstoffe basieren bislang überwiegend auf Bioenergieträgern. Auch in Kraftwerken wird mit Biomasse Strom bzw. mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zusätzlich Wärme erzeugt (siehe Abb. „Vermiedene Treibhausgas-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2023“). Stromerzeugung Die erneuerbaren Energien in der Stromerzeugung leisten mit Abstand den wichtigsten Beitrag bei der Vermeidung von Treibhausgasen. Ihr Anteil beträgt fast 80%. Der Umfang der vermiedenen Emissionen ist in den vergangenen Jahrzehnten fast kontinuierlich gewachsen. Insgesamt zeigt die Entwicklung seit dem Jahr 2010, dass sich der erfolgreiche Ausbau der erneuerbaren Energien besonders im Stromsektor positiv auf die Vermeidung von Treibhausgasen auswirkt: Insbesondere durch die Entwicklung bei der Windenergie und der Photovoltaik werden mittlerweile mehr als 2,5-mal so viele Treibhausgase vermieden wie noch 2010 (siehe Abb. „Stromsektor: Vermiedene ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien“). Wärmeerzeugung Im Wärmesektor trägt vor allem die Nutzung fester ⁠ Biomasse ⁠ (also vor allem Holz) zur Vermeidung von Treibhausgasen bei (siehe Abb. „Wärmesektor: Vermiedene ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien“). Allerdings ist die Bedeutung von fester Biomasse zur Emissionsreduktion zwischen 2010 und 2023 nur leicht angestiegen. Zugenommen hat vor allem die Bedeutung anderer Energieträger wie Solarthermie, Geothermie und insbesondere mittels Wärmepumpen nutzbar gemachte Umweltwärme. Sie machen nun fast 20% der Emissionsvermeidung im Wärmesektor aus. Ausführlichere Informationen zum Einsatz erneuerbarer Energien im Wärmesektor finden Sie auch im Artikel „ Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme “. Verkehr Biokraftstoffe vermeiden ebenfalls Emissionen im Umfang von mehreren Millionen Tonnen ⁠ Kohlendioxid-Äquivalente ⁠ (siehe Abb. „Verkehrssektor: Vermiedene ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen durch die Nutzung biogener Kraftstoffe“). Allerdings bleibt der Verkehrssektor der Bereich mit dem geringsten Anteil an erneuerbaren Energien – und damit auch der Sektor mit der geringsten Emissionsvermeidung. Die Menge vermiedener Treibhausgas-Emissionen geht im Wesentlichen einher mit der Entwicklung des Einsatzes Erneuerbarer Energien im Verkehrssektor (siehe Artikel „Erneuerbare Energie im Verkehr“). Im Jahr 2023 wie schon im Jahr 2010 wird die Vermeidung von Treibhausgasemissionen vor allem Biodiesel und Hydriertem Pflanzenöl (HVO) sowie Bioethanol getragen. Der im Verkehr verwendete Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird hier nicht ausgewiesen, da dieser bereits im Stromsektor erfasst wurde (siehe oben). Methodische Hinweise Die Berechnungen zur Emissionsvermeidung durch die Nutzung erneuerbarer Energien basieren auf einer Netto-Betrachtung (Netto-Bilanz). Dabei werden die durch die Endenergiebereitstellung aus erneuerbaren Energien verursachten Emissionen mit denen verrechnet, die durch die Substitution fossiler Energieträger brutto vermieden werden. Vorgelagerte Prozessketten zur Gewinnung und Bereitstellung der Energieträger sowie für die Herstellung und den Betrieb der Anlagen werden dabei weitestgehend mit einbezogen. Die detaillierte Methodik zur Berechnung des Indikators wird in der Publikation „ Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger 2023" beschrieben.

Für eine klimaneutrale Wärmeversorgung in NRW sind ausreichend Potentiale vorhanden

„Unsere Analyse zeigt: es sind ausreichend Potentiale vorhanden, um die komplette Wärmeversorgung in Nordrhein-Westfalen mit erneuerbaren und klimafreundlichen Energien sicherzustellen“, erklärte Dr. Barbara Köllner, Vizepräsidentin des LANUV heute (Donnerstag, 5. September 2024) im Haus der Technik in Essen. Mit Begleitung durch die NRW-Wirtschaftsministerin Mona Neubauer wurden kommunalen Vertreterinnen und Vertretern sowie Planungsbüros und weiteren Akteuren im Bereich der Wärmewende die Inhalte der Studie vorgestellt. Neben den Potentialen wurden in der Studie Planungsgrundlagen für die kommunale Wärmeplanung ausgearbeitet. An den erarbeiteten Datengrundlagen können sich alle Kommunen in NRW orientieren, um den besten Weg für die eigene Wärmeplanung zu finden. „Wir haben insgesamt neun Szenarien erarbeitet, die verschiedene Wege zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung aufzeigen“, betonte Dr. Köllner. „Bis spätestens zum Jahr 2045 muss die Wärmeversorgung vollständig auf klimafreundlichen und erneuerbaren Energien beruhen. Die Planungen zum Umbau der Wärmeversorgung haben in vielen Fällen bereits begonnen und stellen alle Kommunen vor große Herausforderungen. Mit unseren Daten geben wir aktiv Hilfestellung, um die kommunalen Wärmeplanungen anzustoßen und wichtige Hinweise zu geben, welche Wege möglich und damit umsetzbar wären.“ Die Wärmestudie NRW zeigt das theoretische Potential der Wärmequellen in NRW. Dieses Potential übersteigt den Wärmebedarf aller vorhandener Gebäude. Dem erwarteten Wärmebedarf aller Gebäude in NRW von maximal etwa 150 Terawattstunden pro Jahr (TWh/a) steht ein vielfaches an theoretischem Potential der erneuerbaren und klimafreundlichen Wärmequellen gegenüber. Der größte Anteil an der Deckung des zukünftigen Wärmebedarfs der Gebäude wird anhand der Szenarienanalyse innerhalb der Wärmestudie im Bereich der dezentralen Versorgung liegen. Mit 63 bis 80 Prozent Deckungsanteil wird die Wärmepumpe dominierend sein. Dabei könnten Luft-Wärmepumpen mit 66 TWh/a bis 94 TWh/a die führende Technologie im zukünftigen Wärmemix werden. Viel Potential steckt zudem in der Nutzung der oberflächennahen Geothermie über Sole-Wärmepumpen. 17,8 TWh/a bis 26,9 TWh/a könnten erzielt werden. Dies entspricht dann einem zukünftigen Strombedarf für die Wärmepumpen im dezentralen Bereich von 21,0 TWh/a bis 29,7 TWh/a. In Gebäuden mit besonders hohem Wärmebedarf könnten dezentrale Biomassekessel, die beispielsweise mit Pellets oder Hackschnitzel als Brennstoff betrieben werden, 4,5 bis 8,9 Prozent an der zukünftigen Wärmeversorgung ausmachen. Etwa 15 bis 33 Prozent dieses Bedarfs könnte über klimaneutrale Fernwärme gedeckt werden. Dies entspräche etwa einer Verdoppelung bis Vervierfachung des jetzigen Anteils. Dabei kann vor allem die Abwärme aus der Industrie, Rechenzentren oder Elektrolyseuren, die hydrothermale Geothermie sowie die thermische Nutzung des Abwassers über die Kanalisation, dem Ablauf von Kläranlagen oder der Industrie eine bedeutende Rolle einnehmen. Weitere bedeutende Wärmequellen wären die thermische Abfallbehandlung, Freiflächen-Solarthermie oder die verstärkte Nutzung regional verfügbarer Biomasse. Je nach Struktur der einzelnen Kommunen kann die Wärmeplanung aus einer Vielzahl an Potentialen und Möglichkeiten aufgebaut werden. Alle Daten und Fakten wurden gemeindescharf ermittelt. Damit hat das LANUV mit der Studie eine umfassende Datengrundlage für die Kommunen und deren Wärmeplanung erarbeitet. Erste Daten sind bereits im LANUV-Wärmekataster veröffentlicht, dazu gehören unter anderem der neu ermittelte Wärmebedarf und die Potenziale der hydrothermalen Geothermie. Die weiteren Daten wie das Potenzial des Abwassers oder die Aktualisierung der oberflächennahen Geothermie, werden bis zum Jahresende sukzessive ergänzt. Alle Daten stehen zudem auf dem Open-Data-Portal des Landes zur Verfügung und können damit frei von allen Kommunen genutzt werden. Die einzelnen Daten und weitere Informationen sind zu finden unter: zurück

AGEE-Stat aktuell - Nr.: 5/2024

Liebe Leser*innen, vor Kurzem wurde der Monatsbericht Plus zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Gesamtjahr 2024 veröffentlicht. Damit präsentiert die Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) erste Schätzungen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in den Bereichen Strom, Wärme und Verkehr für das Gesamtjahr 2024. Dieser Newsletter gibt Ihnen eine Kurzzusammenfassung der Ergebnisse und alle wichtigen Links zu den neuen Daten. Außerdem möchten wir Sie mit diesem Newsletter über weitere Aktivitäten mit Bezug zur Erneuerbare-Energien-Statistik informieren, insbesondere die Veröffentlichung der Publikation „ Erneuerbare Energien in Zahlen“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). Eine interessante Lektüre und eine besinnliche Weihnachtszeit wünscht das Team der Geschäftsstelle der AGEE-Stat am Umweltbundesamt Monatsbericht Plus: Gesamtjahresschätzung zur Entwicklung der Erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahre 2024 veröffentlicht Entwicklung der erneuerbaren Energien im Gesamtjahr 2024 Quelle: AGEE-Stat / Umweltbundesamt Nach vorläufigen Daten und unter Berücksichtigung einer Schätzung für den Dezember steigt die erneuerbare Stromerzeugung im Jahr 2024 um etwa 4 Prozent auf 285 Terawattstunden (TWh). Dies sind etwa 12 TWh mehr als im Jahr 2023. Wichtigster Grund war die deutliche Steigerung der Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen, die gegenüber dem Vorjahr um 16 Prozent zunahm. Die Stromerzeugung aus Windenergielangen blieb in etwa auf dem Niveau des Vorjahres, dabei nahm die Stromproduktion aus Windenergieanlagen an Land leicht ab, die Erzeugung auf See dagegen zu. Die Stromerzeugung aus Biomasse lag auf dem Niveau des Vorjahres. Auch die Wasserkraft konnte gegenüber dem trockeneren Vorjahr zulegen. Erneuerbare Wärmeerzeugung bleibt auf Vorjahresniveau Im Gesamtjahr 2024 blieb die Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien in etwa auf dem Niveau des Vorjahres. Insgesamt wurden etwa 193 Terawattstunden (TWh) Wärme und Kälte aus erneuerbaren Energien bereitgestellt. Gekennzeichnet war das Jahr durch eine ähnlich warme Witterung wie im Vorjahr sowie leicht gesunkene Preise für fossile Energieträger. Während der Einsatz von Biomasse zu Heizzwecken voraussichtlich leicht rückläufig war, erreichte die mittels Wärmepumpen nutzbar gemachte oberflächennahe Geothermie und Umweltwärme im Jahr 2024 über 29 TWh – ein Anstieg von 14 Prozent gegenüber dem Vorjahr. Damit tragen Wärmepumpen bereits mehr zur erneuerbaren Wärme bei als flüssige und gasförmige Biobrennstoffe zusammen. Die Wärmeerzeugung in Solarthermieanlagen lag aufgrund geringerer Sonneneinstrahlung um 2 Prozent unter dem Wert des Vorjahres. Weniger Biokraftstoffe, aber mehr erneuerbarer Strom im Verkehr genutzt Im Verkehr wurden auch infolge der Änderung der 38. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) deutlich weniger Biokraftstoffe eingesetzt als im Vorjahr. Zwar scheint nach derzeitigem Datenstand der Bioethanolverbrauch knapp vier Prozent höher als im Vorjahr zu liegen, der Verbrauch an Biodiesel könnte jedoch mit einem Minus von 24 Prozent sehr stark zurückgegangen sein. Ein wesentlicher Grund ist, dass Mineralölunternehmen ihre im Zuge einer Übererfüllung der Treibhausgasminderungsquote in den Vorjahren eingesparten Emissionen nur noch im Jahr 2024 oder erst wieder ab 2027 anrechnen lassen können. Zugleich lässt die Rechtsänderung für die Jahre 2025 und 2026 einen deutlichen Anstieg beim Verbrauch an Biokraftstoffen erwarten. Den Rückgang bei den Biokraftstoffen konnte auch ein starkes Wachstum von fast 14 Prozent bei der Nutzung von erneuerbarem Strom im Schienen- und Straßenverkehr nicht ganz ausgleichen. Es wurden rechnerisch etwa neun TWh grüner Strom im Verkehr eingesetzt – dies entspricht etwa drei Prozent der erneuerbaren Stromerzeugung. Ausführliche Informationen, Grafiken und Tabellen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland für das Gesamtjahr 2024 sowie monatsweise Daten für die Monate Januar bis Dezember finden Sie in unserem kürzlich veröffentlichten „Monatsbericht-PLUS“ sowie mit einigen weiteren Hintergrundinformationen in der kürzlich erschienenen Pressemitteilung. Erneuerbare Energien in Zahlen – Nationale und internationale Entwicklung im Jahr 2023 Die neue Publikation „ Erneuerbare Energien in Zahlen – Nationale und internationale Entwicklung im Jahr 2023 “ wurde auf den Internetseiten des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) veröffentlicht. Sie veranschaulicht mit einer Vielzahl interessanter Grafiken und Tabellen die Entwicklung der erneuerbaren Energien im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor im Jahr 2023 und gibt Einblicke in die Auswirkungen auf Wirtschaft und Klima. Neben Daten zur Entwicklung in Deutschland hält die Publikation auch informative Fakten zum Status Quo der erneuerbaren Energien in Europa und der Welt bereit. Grundlage der Publikation sind die Daten und Ergebnisse der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat), die im Auftrag des BMWK die Bilanz der erneuerbaren Energien für Deutschland erarbeitet. Die Zeitreihen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien ab dem Jahr 1990 sind sowohl im EXCEL- als auch im PDF-Format auf dem Informationsportal „Erneuerbare Energien“ des BMWK verfügbar. Des Weiteren finden Sie auf diesen Internetseiten eine Vielzahl von Schaubildern zur Entwicklung der erneuerbaren Energien. EU- Berichterstattung nach RED: Übermittlung des SHARES-Tools Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch Quelle: AGEE-Stat / Umweltbundesamt Am 19.11.2024 hat Deutschland das SHARES-Tool (Short Assessment of Renewable Energy Sources) an Eurostat übermittelt. Die Berechnungsvorschriften basieren auf den Regeln der jeweils gültigen „Renewable Energies Directive“ (RED) und unterliegen damit über die Jahre methodischen Änderungen. Seit 2021 gilt die RED II, wobei im Oktober 2023 die RED III verabschiedet wurde, die ab 2025 in die Berichtspflichten einfließen wird. Die SHARES-Daten sind auch Grundlage für die Zustandsbeschreibung relevanter Indikatoren im Bereich der erneuerbaren Energien entsprechend der Governance-Verordnung. So fließen die Daten unter anderem in die zweijährig zu erstellenden Fortschrittsberichte zu den Nationalen Energie- und Klimaschutzplänen (NECP-R) ein, die zum Monitoring der Zielerreichung der europäischen Energie- und Klimaschutzpolitik eingesetzt werden. Diese sind auch die Basis für die „State of the Energy Union“-Reports . Der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch steigt von 20,9 % im Jahr 2022 auf 21,5 % im Jahr 2023 an. Die sektoralen Anteile stiegen ebenfalls: Im Stromsektor stieg der Anteil erneuerbarer Energien von 47,9 % (2022) auf 52,2 % (2023), im Sektor Wärme und Kälte von 17,6 % (2022) auf 17,1 % (2023) und im Verkehrssektor von 10,1 % (2022) auf 11,9 % (2023). Anfang Dezember wurden die entsprechenden Tabellen aller Mitgliedsländer durch Eurostat veröffentlicht . Terminankündigung: AGEE-Stat Fachgespräch „Steckersolargeräte in Deutschland: Marktvolumen, Stromerzeugung und Selbstverbrauch“ Steckersolargeräte, umgangssprachlich auch „Balkonkraftwerke“ genannt, bieten eine relativ kostengünstige und einfach umzusetzende Möglichkeit zur Solarstromerzeugung und -nutzung für breite Teile der Bevölkerung. Seit 2023 ist der Markt dieser Anlagen erheblich gewachsen. Zum Ende des ersten Halbjahres 2024 waren rund 586.000 Steckersolargeräte mit einer kumulierten Leistung von knapp 500 Megawatt im Marktstammdatenregister (MaStR) gemeldet. Da jedoch viele Anlagen nicht gemeldet wurden und werden, dürfte die tatsächliche Anlagenzahl deutlich größer sein. Da die Anlagen vorwiegend zur Eigennutzung des Photovoltaik-Stroms genutzt werden, stellt sich die Frage, in welchem Umfang der mit Steckersolargeräten erzeugte Photovoltaik-Strom selbst verbraucht bzw. eingespeist wird. Die AGEE-Stat hat das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) mit einem Kurzgutachten zum Thema „Steckersolargeräte: Statistische Untersuchung zu Anzahl, installierter Leistung und Selbstverbrauch“ beauftragt, um diesen Fragen nachzugehen. Hierzu wird am 22. Januar 2025 ein Fachgespräch stattfinden, in dessen Rahmen das ZSW erste Ergebnisse ihres Kurzgutachtens vorstellt. Der Termin richtet sich an geladene Fachexpert*innen und wird als Webkonferenz stattfinden.

Umsetzung einer klimaverträglichen Biomasseverwertung

Projektförderung Das Vorhaben “Umsetzung einer klimaverträglichen Biomasseverwertung” wird im Berliner Programm für Nachhaltige Entwicklung (BENE) gefördert aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung und des Landes Berlin (Förderkennzeichen 1161-B5-0). Die aktuelle einfache Kompostierung von Grünabfällen aus Berlin (maßgeblich Straßenlaub der BSR und Mähgut der Grünflächenpflege) weist trotz Nutzen des Kompostes deutliche Emissionen an Treibhausgasen auf, rd. 7.600 Mg CO 2 -Äq. pro Jahr, zudem geht der Energieinhalt dieser Abfälle verloren. In dem vom Berliner Abgeordnetenhaus beschlossenen Abfallwirtschaftskonzept 2020 bis 2030 werden diese Treibhausgas-Emissionen aus der bisherigen Einfachkompostierung angesprochen und zum Fazit geführt: „Die Behandlung von Berliner Grasschnitt- und Laubabfällen in solchen Einfachkompostierungsanlagen ist daher bis Ende 2022 zu beenden.” Auch das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm des Landes Berlin fordert, diese Abfälle vollständig einer höherwertigen Verwertung zuzuführen. In den vorhergehenden Jahren wurden von der Senatsumweltverwaltung verschiedene technische Möglichkeiten dieser höherwertigen Verwertung untersucht. Für die höherwertige, klimaentlastende Verwertung der genannten Grünabfälle wurden die Vergärung, die direkte Verbrennung, die Aufbereitung in Hausmüll-Behandlungsanlagen und die Hydrothermale Karbonisierung (HTC) untersucht. Teils aus verfahrenstechnischen, teils aus Kostengründen konnte sich bislang keines dieser Verfahren durchsetzen. Im vorliegenden Forschungsvorhaben wurde der Weg untersucht, die Grünreste über ein mechanisches Pressverfahren zu Brennstoff aufzubereiten und diesen dann in bestehenden Kraftwerken als Kohleersatz einzusetzen. Dazu wurden in einer bereits bestehenden Aufbereitungsanlage der Firma florafuel AG für Laub und Gras in der Nähe von München große Mengen an Brennstoff produziert und für großtechnische Verbrennungsversuche in Berlin eingesetzt. In dieser Aufbereitung werden die Grünreste zunächst zerkleinert und dann gewaschen, um Inertstoffe und verbrennungsschädliches Chlor und Kalium auszutragen. Danach wird der Faserschlamm mechanisch entwässert, nachfolgend getrocknet und zu Pellets oder Briketts verpresst. Dieser Brennstoff ist in seinen physikalisch/chemischen Eigenschaften regulären Holzbrennstoffen sehr ähnlich. Die Aufbereitung selbst arbeitet nach langjähriger Betriebserfahrung weitgehend sicher. Daher soll in Berlin eine erste Demonstrationsanlage von rd. 12.000 Mg/a Durchsatz errichtet werden. Im Projekt war die sehr wichtige Frage zu klären, ob der erzeugte Brennstoff in bestehenden Berliner Kraftwerken verarbeitbar ist und dabei klimabelastende Kohle ersetzen kann. Dazu wurden in den Kohle-Kraftwerken der BTB, von Vattenfall und im Fernheizwerk Neukölln insgesamt über 150 Mg aufbereiteten Brennstoffs testweise verbrannt, in verschiedenen Feuerungsverfahren (Wanderrost und Wirbelschicht). Die Ergebnisse der Verbrennungs-Großversuche zeigen, dass sich die Grünrest-Brennstoffe zwar nicht allein, aber in Mischung mit anderen Brennstoffen in beiden Feuerungsverfahren gut verbrennen lassen. Das in den Versuchen begleitend aufgezeichnete Emissionsverhalten einer solchen Mischung erwies sich als unproblematisch. Allerdings neigt der Brennstoff bei mehrfachen Umlade- und Abwurfvorgängen zu relevanten Staubentwicklungen. Dies konnte durch die geänderte Brennstoff-Konfektionierung zwar deutlich reduziert werden, bildet aber eine noch weiter zu lösende Aufgabe. Die weitere Prüfung – eben auch über möglichst bald durchzuführende weitere Versuche – als Grundlage einer zugesagten Dauerabnahme der Bio-Brennstoffe wird durch die EVU, gerade auch im Hinblick auf zukünftige Standortkonzepte im Kontext Kohleausstieg fortgesetzt. Die Abnahme des Brennstoffs zunächst aus der Demonstrationsanlage ist die zentrale Voraussetzung für die erzielbare hohe Treibhausgas-Entlastung: Durch die Umlenkung aus der Kompostierung in diese energetische Verwertung kann eine spezifische THG-Reduzierung von rd. -460 kg CO 2 -Äq/Mg erreicht werden. Für die Gesamtmenge von rd. 102.000 Mg/a an Laub und Mähgut wäre damit eine jährliche THG-Entlastung von rd. -47.000 Mg CO 2 -Äq erzielbar. Das ist einerseits im Bereich der Abfallwirtschaft Berlins eine im Vergleich sehr hohe absolute Klima-Entlastung, andererseits liegt der spezifische Preis für die THG-Minderung im Bereich von 40 €/Mg CO 2 -Äq und damit im unteren Bereich alternativer Reduktionsmaßnahmen. Im Verlauf des Projektes ergab sich im Austausch mit dem CarboTip-Projekt (FU Berlin) eine ergänzende vorteilhafte Verwertungsmethode: Aufbereitete Mengen aus Laub und Mähgut werden zur pyrolytischen Erzeugung von Pflanzenkohle (langfristige Bindung des Kohlenstoffes im Boden) und Pyrolysegas als Erdgasersatz verwendet. Der Klimaeffekt ist ähnlich positiv wie beim Ersatz von Kohle im Kraftwerk, die CO 2 -Reduktionskosten sind ähnlich günstig.

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