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Luftreinhaltung Kraftwerke und Industrie. Regionale Umweltberichterstattung und Modellrechnungen

Vorbeugende Konzepte gegen schaedliche Umwelteinwirkungen, wie sie die grundlegende Novellierung des Luftreinhalteplan-Instrumentariums im BImSchG vom 14 Mai 1990 verstanden wissen will, benoetigen nicht nur bundesweit geltende Grenz- und Leitwerte, sondern regional differenzierte Ansaetze. Der rationellen Energienutzung, dh der Vermeidung von Emissionen ist vor einer Emissionsminderung an der Quelle bzw den Massnahmen zum Passivschutz die hoechste Prioritaet einzuraeumen. Relativ gesicherte Aussagen zur lokalen Belastungssituation und den Entwicklungstrends sind hierzu erforderlich. Forschungsfragen sind: - Wie stellt sich die raeumliche Verteilung der Emissionen im Kraftwerkssektor in der BRD im Jahre 1989 dar? - Welche Veraenderungen ergeben sich im Vergleich zum Jahr 1986, und welche Massnahmen verursachten diese Veraenderungen? - Wie entwickeln sich die Kraftwerksstruktur und Kraftwerkstechnik, die aus der Bruttostromerzeugung und Bruttoengpassleistung resultierenden Vollastbenutzungsstunden und das Einsatzspektrum der verschiedenen Energietraeger bis zum Jahr 2005? - Welche regionalen Schadstoffemissionen sind in diesem Zeitraum zu erwarten? - Welche regionalen Auswirkungen hat ein verstaerkter Ausbau der Kraft-Waerme-Kopplung als energiesparende Technik und die Abkopplung der Stromerzeugung vom Gas und Oel auf die Reduktion der Emissionen? - Welche regionalen Entwicklungen erzeugt eine verstaerkte energetische Nutzung von Abfaellen, die statistisch zu den regenerativen Energien gezaehlt wird, bei den Kraftwerksemissionen, und erfolgen evtl Rueckwirkungen auf das Abfallaufkommen?

Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung

<p>Dem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien an der Bruttostromerzeugung steht ein Rückgang der konventionellen Stromerzeugung gegenüber. Erneuerbare Energien wie Wind, Sonne und Biomasse sind zusammen inzwischen die wichtigsten Energieträger im Strommix und sorgen für sinkende Emissionen.</p><p>Zeitliche Entwicklung der Bruttostromerzeugung</p><p>Die insgesamt produzierte Strommenge wird als <em>⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠</em> bezeichnet. Sie wird an der Generatorklemme vor der Einspeisung in das Stromnetz gemessen. Zieht man von diesem Wert den Eigenverbrauch der Kraftwerke ab, erhält man die <em>Nettostromerzeugung</em>.</p><p>Entwicklung des Stromhandelssaldos</p><p>Importe und Exporte im europäischen Stromverbund gleichen Differenzen zwischen Stromnachfrage und -Stromangebot in den einzelnen Ländern effizient aus. Die Abbildung „Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch“ zeigt, dass die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠ in den Jahren 2003 bis 2022 stets größer war als der Verbrauch. Entsprechend wies Deutschland in diesem Zeitraum beim Stromaußenhandel einen Exportüberschuss auf (siehe Abbildung „Stromimport, Stromexport und Stromhandelssaldo“). Im Jahr 2017 erreichte der Überschuss mit 52,5 ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a>⁠ einen Höchststand, damals wurden 8 Prozent der Stromerzeugung exportiert. In den folgenden Jahren ging der Netto-Export zurück. Seit dem Jahr 2023 ist Deutschland wieder Nettoimporteur - mit einem Nettoimport von etwa 26 TWh wurden im Jahr 2024 knapp 5 Prozent des inländischen Stromverbrauchs gedeckt. Der Netto-Stromimport ist Ergebnis des europäischen Strombinnenmarktes, der es im Rahmen der vorhandenen Interkonnektor-Kapazitäten erlaubt, einen grenzüberschreitenden Ausgleich zwischen Erzeugung und Verbrauch herzustellen und insofern nationale Schwankungen abzufedern. Die inländische Erzeugung hätte in bestimmten Bedarfsfällen zu höheren Kosten geführt als der Import von Strom aus unseren Nachbarländern (siehe Abb. „Stromimport, Stromexport und Stromhandelssaldo“).</p><p>Bruttostromerzeugung aus nicht erneuerbaren Energieträgern </p><p>Die Struktur der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠ hat sich seit 1990 deutlich geändert (siehe Abb. „Bruttostromerzeugung nach Energieträgern“). Im Folgenden werden die nicht-erneuerbaren Energieträger kurz dargestellt. Erneuerbare Energieträger werden im darauffolgenden Abschnitt näher erläutert.</p><p>Bruttostromerzeugung auf Basis von erneuerbaren Energieträgern </p><p>Der Strommenge, die auf Basis <em>erneuerbarer Energien</em> (Windenergie, Photovoltaik, Wasserkraft, ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a>⁠, biogener Anteil des Abfalls, Geothermie) erzeugt wurde, hat sich in den letzten Jahrzehnten vervielfacht. Im Jahr 2023 machte grüner Strom erstmals mehr als 50 % der insgesamt erzeugten und verbrauchten Strommenge aus. Diese Entwicklung setzte sich auch im Jahr 2024 fort. Der Anteil erneuerbaren Stroms am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromverbrauch#alphabar">Bruttostromverbrauch</a>⁠ lag im Jahr 2024 bei 54,1 %.</p><p>Angestoßen wurde das Wachstum der erneuerbaren Energien maßgeblich durch die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 (siehe Abb. „Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2024“). Das EEG hat ganz wesentlich zum Rückgang der fossilen Stromerzeugung und dem damit verbundenen Ausstoß von Treibhausgasen beigetragen (vgl. Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/erneuerbare-energien-vermiedene-treibhausgase">Erneuerbare Energien – Vermiedene Treibhausgase</a>“).</p><p>Die verschiedenen <em>erneuerbaren Energieträger</em> tragen dabei unterschiedlich zum Anstieg der Erneuerbaren Strommenge bei.</p><p>Ausführlicher werden die verschiedenen erneuerbaren Energieträger im Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen">Erneuerbare Energien in Zahlen</a>“ beschrieben.</p>

de: "AGEE-Stat - Bruttostromerzeugung und Nettostromerzeugung aus erneuerbaren Energien", en: "AGEE-Stat - Gross and net electricity production from renewable energy sources"

de: "Dieser Datensatz der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) enthält aktuelle Zahlen zur Entwicklung der Brutto- und Nettostromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern. Die Daten liegen für alle erneuerbaren Energieträger in einer konsistenten, abgestimmten Zeitreihe ab dem Jahr 1990 vor. Die Aufgabe der AGEE-Stat ist es, fortlaufend aktuelle, belastbare und abgestimmte Daten zum Stand der Nutzung der erneuerbaren Energien in Deutschland sowie des deutschen Beitrages zu den Zielvorgaben der EU bereitzustellen. Damit liefert die AGEE-Stat Grundlagen für verschiedene nationale, EU-weite und internationale Berichtspflichten der Bundesregierung. Darüber hinaus leistet die AGEE-Stat einen wesentlichen Beitrag zur Informations- und Öffentlichkeitsarbeit über die Entwicklung der erneuerbaren Energien. Die AGEE-Stat ist ein unabhängiges Fachgremium mit Expertinnen und Experten aus verschiedenen Ministerien, nachgeordneten Bundesbehörden und wissenschaftlichen Forschungsinstitutionen. Die Daten sind ein Ausschnitt aus den AGEE-Stat-Zeitreihen. Die Daten werden zweimal jährlich aktualisiert. Weitere Informationen finden Sie unter: https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen.", en: "Data from the Working Group on Renewable Energy Statistics (AGEE-Stat) on the development of gross and net electricity generation from renewable energies in a consistent time series since 1990. The task of AGEE-Stat is to continuously provide up-to-date, consistent, reliable and harmonised data on the status of renewable energy use in Germany. AGEE-Stat thus provides the basis for various national, EU-wide and international reporting obligations of the German government. In addition, AGEE-Stat makes an important contribution to information and public relations work on the development of renewable energies. AGEE-Stat is an independent body of experts from various ministries, federal authorities and scientific research institutions. The data provided is an extract from the AGEE-Stat time series and updated twice a year. Further information is available at https://www.umweltbundesamt.de/en/topics/climate-energy/renewable-energies/renewable-energies-in-figures."

Indikator: Anteil Erneuerbare am Bruttostromverbrauch

<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Der Anteil der erneuerbaren Energien am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromverbrauch#alphabar">Bruttostromverbrauch</a>⁠ stieg zwischen 2000 und 2024 von 6,3 % auf 54,1 %.</li><li>Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sieht vor, dass der Anteil der erneuerbaren Energien bis 2030 auf mindestens 80 % steigen soll.</li><li>Wenn Deutschland seine ambitionierten Ausbauziele für neue Photovoltaik- und Windkraftanlagen in den nächsten Jahren einhält, ist dieses Ziel in Reichweite.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Elektrizität machte im Jahr 2024 nur etwa ein Viertel des gesamten Endenergieverbrauchs in Deutschland aus – deutlich mehr Energie wurde für die Mobilität (Kraftstoffe) und zum Heizen (beispielsweise Erdgas) genutzt. Allerdings sollen künftig auch die Wärmeerzeugung und die Mobilität immer stärker auf elektrischem Strom basieren. Damit wird der „Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch“ ein immer zentralerer klima- und energiepolitischer ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠.</p><p>Noch bis vor wenigen Jahren basierte die Stromerzeugung in Deutschland überwiegend auf fossilen und nuklearen Energieträgern. Besonders durch Stein- und Braunkohle entstanden hohe Treibhausgasemissionen. Bei der Umstellung der Stromerzeugung auf erneuerbare Energien werden hingegen nur geringe bis gar keine Mengen an Treibhausgasen emittiert. Zudem kann die Stromerzeugung zu großen Teilen auf Basis inländischer (erneuerbarer) Ressourcen erfolgen.</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromverbrauch#alphabar">Bruttostromverbrauch</a>⁠ umfasst den von sogenannten Letztverbrauchern wie Industrie oder privaten Haushalten verwendeten Strom sowie den Eigenverbrauch der Kraftwerke und die Netzverluste bei der Übertragung. Da der Indikator damit das Stromsystem vollständig abbildet, wird er bevorzugt als politischer Zielindikator verwendet.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>In den letzten Jahrzehnten entwickelte sich der Einsatz erneuerbarer Energien in der Stromerzeugung rasant. Hauptgrund war die Förderung der erneuerbaren Stromerzeugungs-Technologien seit der Einführung des „Erneuerbare Energie Gesetzes“ (EEG) in Deutschland.</p><p>Um die Klimaziele Deutschlands zu erreichen, setzt die Politik auf einen künftig weiter stark steigenden Erneuerbaren-Anteil am ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromverbrauch#alphabar">Bruttostromverbrauch</a>⁠. In der EEG-Novelle des Jahres 2023 wurde festgeschrieben, dass der Anteil bis 2030 auf mindestens 80 % steigen soll. Im „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/projektionsbericht-2023-fuer-deutschland">Projektionsbericht 2023 für Deutschland</a>“ wurde wissenschaftlich untersucht, ob Deutschland seine Klimaziele im Jahr 2030 erreichen kann. Auch die Entwicklung der erneuerbaren Stromversorgung wurde betrachtet. Der Bericht zeigt, dass der Erneuerbaren-Anteil am Stromverbrauch im Jahr 2030 bei über 80 % liegen kann. Voraussetzung ist allerdings, dass Deutschland seine festgelegten Ausbauziele erreicht. Insbesondere im Bereich der Windkraft zeichnet sich bislang ab, dass dies eine große Herausforderung sein wird.</p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a>⁠ setzt die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠ aus erneuerbaren Energien ins Verhältnis zum gesamten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromverbrauch#alphabar">Bruttostromverbrauch</a>⁠. Letzterer entspricht der Bruttostromerzeugung aus allen Energieträgern, berücksichtigt aber auch den Stromaußenhandelssaldo, also ob in einem Jahr mehr Strom importiert oder exportiert wurde. Die verwendeten Daten werden von der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen/arbeitsgruppe-erneuerbare-energien-statistik">Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik</a> (AGEE-Stat) und der <a href="https://www.ag-energiebilanzen.de/">Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen</a> (AGEB) bereitgestellt.</p><p><strong>Ausführliche Informationen zum Thema finden Sie in den Daten-Artikeln "<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/erneuerbare-konventionelle-stromerzeugung">Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung</a>" </strong><em>sowie</em> <strong>"<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/stromverbrauch">Stromverbrauch</a>".</strong><em><br></em></p>

Nutzung der Wasserkraft

<p>Die Kraft des Wassers zu nutzen hat eine lange Tradition und ist bis heute als erneuerbare Energiequelle von Bedeutung. Gleichzeitig hat die Energiegewinnung aus Flüssen vielfältige sozioökonomische und ökologische Wirkungen, die es zu beachten gilt.</p><p>Vom Wasser zum Strom</p><p>Das physikalische Grundprinzip der Wasserkraftnutzung ist, die Bewegungsenergie und die potenzielle Energie des Wassers in nutzbare Energie umzuwandeln. Der Energiegewinn aus Wasserkraft ist umso höher, je mehr Wasser aus möglichst großer Fallhöhe auf die Schaufeln einer Turbine oder eines Wasserrads trifft. Bergige Landschaften mit viel Wasser aus Niederschlägen sind daher besonders für die Wasserkraftnutzung geeignet.</p><p>Bei der Erzeugung von Wasserkraft wird zwischen Laufwasserkraftwerken und Speicherkraftwerken unterschieden. Ein Laufwasserkraftwerk nutzt die augenblicklich verfügbare Wassermenge eines Flusses oder Bachs. Speicherkraftwerke halten das Wasser zurück. Es wird dann zu Zeiten höheren Strombedarfes durch die Turbinen geleitet.</p><p>Pumpspeicherkraftwerke sind eine Sonderform der Speicherkraftwerke. Hierbei wird Wasser in ein höher gelegenes Speicherbecken gepumpt, um es bei Strombedarf nutzen zu können.</p><p>Auswirkungen der Wasserkraftnutzung auf die Gewässerökologie</p><p>Die Wasserkraftnutzung greift erheblich in Natur und Landschaft ein. Aus der Berichterstattung zur EU-⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Wasserrahmenrichtlinie#alphabar">Wasserrahmenrichtlinie</a>⁠ ist bekannt, dass in 37 Prozent aller berichteten ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/w?tag=Wasserkrper#alphabar">Wasserkörper</a>⁠ – das sind über 51.000 Flusskilometer – die Wasserkraftnutzung Gewässer signifikant belastet. Dadurch werden die Gewässerschutzziele – der gute ökologische Zustand – nahezu vollständig verfehlt. Zu den gravierendsten Auswirkungen der Wasserkraft auf die Gewässer und Auen zählen:</p><p>Wasserkraftanlagen neu zu bauen oder zu betreiben, ist deshalb kritisch zu bewerten. Die Mehrzahl der existierenden Anlagen in Deutschland ist aus ökologischer Sicht dringend modernisierungsbedürftig. In den kommenden Jahren müssen Durchgängigkeit, Mindestwasserführung, hydrologische Situation und Fischschutz verbessert werden – auch um die gesetzlichen Ziele der Wasserrahmenrichtlinie zu erreichen.</p><p>Leitplanken für die Stromerzeugung aus Wasserkraft und Erneuerbare Energien Gesetz </p><p>Das Umweltbundesamt empfiehlt folgende Leitplanken für die Stromerzeugung aus Wasserkraft:</p><p>Mit dem „Gesetz zu Sofortmaßnahmen für einen beschleunigten Ausbau der erneuerbaren Energien und weiteren Maßnahmen im Stromsektor“ wurde dem Ausbau der erneuerbaren Energien ein überragendes öffentliches Interesse eingeräumt. Im Rahmen der Abwägung verschiedener Interessen und Schutzgüter erhalten die erneuerbaren Energien damit ein besonders hohes Gewicht. Insgesamt verfolgt das EEG dennoch einen einheitlichen Ansatz, um ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠-, Umwelt- und Naturschutz miteinander zu verbinden. Wichtige Belange sollen nicht gegeneinander ausgespielt werden. Zur Frage wie weit das überragende Interesse reicht hat das Umweltbundesamt ein <a href="https://www.umweltbundesamt.de/dokument/die-besondere-bedeutung-der-erneuerbaren-energien">Factsheet</a> erstellt.</p><p>Wasserkraftnutzung in Deutschland </p><p>Die Wasserkraft ist mit einem Anteil von etwa 15 Prozent an der weltweiten Stromversorgung eine bedeutende erneuerbare Energiequelle. Im globalen Vergleich zählen China, Kanada, Brasilien, USA, Russland und Indien zu den größten Erzeugern von Strom aus Wasserkraft. In Europa sind Norwegen, Frankreich, Schweden, Türkei und Italien die größten Produzenten.</p><p>In Deutschland wird Wasserkraft vorwiegend in den abfluss- und gefällereichen Regionen der Mittelgebirge, der Voralpen und Alpen sowie an allen größeren Flüssen genutzt. Daher werden über 80 Prozent des Wasserkraftstroms in Bayern und Baden-Württemberg erzeugt. Etwa 86 Prozent des gesamten Leistungsvermögens der großen Wasserkraftanlagen liegt an neun großen Flüssen vor: Inn, Rhein, Donau, Isar, Lech, Mosel, Main, Neckar und Iller.</p><p>Wasserkraftanlagen in Deutschland</p><p>Gegenwärtig werden in Deutschland etwa 8.300 Wasserkraftanlagen betrieben. Vor allem kleine Anlagen mit einer installierten Leistung von höchstens einem Megawatt dominieren den Anlagenbestand mit 95 Prozent; ihr Anteil an der Stromerzeugung ist jedoch gering (s.u.). Den verbleibenden Anteil teilen sich große Wasserkraftanlagen mit einer installierten Leistung über einem Megawatt (436 Anlagen) und Pumpspeicherkraftwerke (31 Anlagen).</p><p>Die Nutzung der Wasserkraft erfolgt in Deutschland vor allem über Laufwasserkraftwerke. Speicherkraftwerke haben demgegenüber einen viel geringeren Anteil von etwa 2,5 Prozent.</p><p>Stromproduktion aus Wasserkraft in Deutschland</p><p>In das öffentliche Stromnetz speisen etwa 7.300 Wasserkraftanlagen ein. Sie decken über die Jahre je nach Wasserführung 2,9 bis 3,8 Prozent des jährlichen Bruttostromverbrauchs bei. Über 90 Prozent des Wasserkraftstromes stammt aus großen Wasserkraftanlagen.</p><p>Der Anteil der Wasserkraft an der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ist über die Jahre gesunken und liegt gegenwärtig noch bei ca. 8 Prozent. Dieser Anteil wird in Zukunft weiter sinken, da die Potenziale der Wasserkraftnutzung in Deutschland weitgehend erschlossen sind, während andere erneuerbare Energieträger größere Potenziale aufweisen und weiter ausgebaut werden. Darüber hinaus kann sich die durch den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a>⁠ bedingte Zunahme von Trockenperioden negativ auf den Energieertrag von Wasserkraftanlagen auswirken.</p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen">Aktuelle Zahlen</a> zur Wasserkraftnutzung werden regelmäßig von der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat) veröffentlicht. Über die Umsetzung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Bereich Wasserkraft unterrichten die <a href="https://www.bmwk.de/Redaktion/DE/Downloads/S-T/schlussbericht-wasserkraft-231027.pdf?__blob=publicationFile&amp;v=6%20l">EEG-Erfahrungsberichte</a>. Anlagendaten sind über das Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur recherchierbar.</p><p>Wasserkraftpotenzial in Deutschland</p><p>Das technisch-ökologische Potenzial der Wasserkraftnutzung in Deutschland wird auf etwa 25 Terawattstunden (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a>⁠) Strom pro Jahr beziffert. In den vergangenen zehn Jahren wurden bereits bis zu 23 TWh Strom pro Jahr aus Wasserkraft gewonnen. Damit ist das Wasserkraftpotenzial zu großen Teilen erschlossen. Zwischenzeitlich haben viele Bundesländer die Potenziale der Energiegewinnung aus Wasserkraft weiter konkretisiert. Dafür wurden fast 40.000 Standorte bestehender Querbauwerke und Wasserkraftanlagen sowie auch frei fließende Gewässerstrecken in Hinblick auf noch zu erschließende Wasserkraftpotenziale analysiert. Auf dieser Basis gehen die Länder derzeit von einem grundsätzlich noch erschließbaren Wasserkraftpotenzial von 1,3 bis 1,4 TWh aus. Etwa 70 Prozent dieses Potenzials entfallen auf die Modernisierung bestehender Wasserkraftanlagen.</p><p>Die Rolle der Wasserkraft bei der Energiewende</p><p>In den letzten Jahren wurden die Rahmenbedingungen einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Stromversorgung in Deutschland in verschiedenen Studien analysiert, so auch in der Studie "<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimaschutz-energiepolitik-in-deutschland/szenarien-projektionen/rescue-wege-in-eine-ressourcenschonende">RESCUE – Wege in eine ressourcenschonende Treibhausgasneutralität</a>" des Umweltbundesamtes. Sowohl die progressiven als auch die konservativen Szenarien unterscheiden sich hinsichtlich der künftigen Entwicklung der Wasserkraft nur geringfügig. Demnach wird die Wasserkraft keinen großen Beitrag zur deutschen ⁠Bruttostromerzeugung⁠ leisten. Alle Szenarien zeigen einheitlich, dass die Wasserkraft ihr technisch-ökologisches Potenzial im Großen und Ganzen bereits ausschöpft.</p><p>Wasserkraft und Klimawandel</p><p>Bei der Abschätzung der zukünftigen Stromerzeugung aus Wasserkraft ist der ⁠Klimawandel⁠ mit zu betrachten, denn die Höhe des Stromertrags hängt u.a. von der Wassermenge ab. Das Umweltbundesamt hat die möglichen Effekte des Klimawandels auf die Ertragssituation der Wasserkraft <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/klimafolgen-fuer-wasserkraftnutzung-in-deutschland">untersuchen lassen</a>. Demnach kann bis zur Hälfte des 21. Jahrhunderts mit einer Mindererzeugung aus Wasserkraft um ein bis vier Prozent und für den Zeitraum danach um bis zu 15 Prozent gerechnet werden.</p><p>So zeigen Berechnungen an ausgewählten Wasserkraftanlagen an Hochrhein, Lech und Main Schwankungen in der Stromerzeugung von plus/minus neun Prozent in Abhängigkeit des Wasserdargebots. Um mögliche Mindererzeugungen der Wasserkraft zu kompensieren, empfiehlt es sich, die Anlagen zu optimieren und die Vorhersagemodelle für den Oberflächenabfluss weiter zu verbessern.</p><p>Wasserkraftwerk bei Griesheim im Main von oberstrom fotografiert.</p><p>Wasserkraftwerk bei Griesheim im Main von unterstrom fotografiert.</p><p>Wasserkraftanlage in der Sieg (Unkelmühle).</p><p>Demonstration der Nutzung von Wasserkraft.</p><p>Wasserkraftanlage in der Saale bei Öblitz.</p><p>Wasserkraftanlage in der Saale unterhalb von Jena.</p><p>Wasserkraftnutzung im Bayerischen Wald.</p><p>Ausleitungswehr für die Wasserkraftnutzung bei Tübingen.</p><p>Literatur</p><p>Anderer Pia, Dumont Ulrich, Linnenweber Christof, Schneider Bernd (2009): Das Wasserkraftpotenzial in Rheinland-Pfalz. In: KW Korrespondenz Wasserwirtschaft 2009 (2) Nr. 4. 223-227.</p><p>Anderer, Pia; Heimerl, Stephan; Raffalski, Niklas; Wolf-Schumann, Ulrich (2018): Potenzialstudie Wasserkraft in Nordrhein-Westfalen. WasserWirtschaft 5 – 2018. 33-39.</p><p>⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BMU#alphabar">BMU</a>⁠ (Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit) (2010): Potentialermittlung für den Ausbau der Wasserkraftnutzung in Deutschland als Grundlage für die Entwicklung einer geeigneten Ausbaustrategie. Aachen. 2010.</p><p>Helbig, Ulf; Stiller, Felix (2020): Potentialstudie WKA Brandenburg. Institut für Wasserbau und technische Hydromechanik TU Dresden. Vortrag. (Unveröffentlicht).</p><p>International Hydropower Association (IHA) 2022: Hydropower Status Report. Sector trends and insights.</p><p>Kraus Ulrich, Kind Olaf, Spänhoff Bernd (2011): Wasserkraftnutzung in Sachsen – aktueller Stand und Perspektiven. 34. Dresdner Wasserbaukolloquium 2011: Wasserkraft – mehr Wirkungsgrad + mehr Ökologie = mehr Zukunft. Dresdner Wasserbauliche Mitteilungen. 11-18.</p><p>LANUV (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen) [Hrsg.] (2017): Potenzialstudie Erneuerbare Energien NRW Teil 5 – Wasserkraft. LANUV-Fachbericht 40. Pia Anderer, Edith Massmann (Ingenieurbüro Floecksmühle GmbH), Dr. Stephan Heimerl, Dr. Beate Kohler (Fichtner Water &amp; Transportation GmbH), Ulrich Wolf-Schumann, Birgit Schumann (Hydrotec Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbH). Recklinghausen 2017.</p><p>LfU - Bayerisches Landesamt für Umwelt (2020). Energieatlas Bayern. <a href="https://www.energieatlas.bayern.de/thema_wasser/daten.html">https://www.energieatlas.bayern.de/thema_wasser/daten.html</a>. Zugriff am 04.05.2021.</p><p>MWAG - Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Tourismus Mecklenburg-Vorpommern [Hrsg.] (2011): Landesatlas Erneuerbare Energien Mecklenburg-Vorpommern 2011. Projektbearbeitung: Energie-Umwelt-Beratung e.V./Institut Rostock. Schwerin – Neubrandenburg.</p><p>Naumann, S. (2022): Aktueller Gewässerzustand und Wasserkraftnutzung. In Korrespondenz Wasserwirtschaft 2022 (15) Nr. 12. 743-748.</p><p>Radinger, J., van Treeck R., Wolter C. (2021). Evident but context-dependent mortality of fish passing hydroelectric turbines. conservation biology. Volume36, Issue3. DOI: 10.1111/cobi.13870.</p><p>Reiss, J.; Becker, A.; Heimerl S. (2017): Ergebnisse der Wasserkraftpotenzialermittlung in Baden-Württemberg. In: WasserWirtschaft 10/2017. 18-23.</p><p>Theobald, Stephan (2011): Analyse der hessischen Wasserkraftnutzung und Entwicklung eines Planungswerkzeuges „WKA-Aspekte“. Universität Kassel. Fachgebiet Wasserbau und Wasserwirtschaft. Erläuterungsbericht i.A. Hessisches Ministerium für Umwelt, Energie, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, Wiesbaden. August 2011.</p><p>TMWAT - Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Technologie [Hrsg.] (2011): Neue Energie für Thüringen Ergebnisse der Potenzialanalyse. Thüringer Bestands- und Potenzialatlas für erneuerbare Energien. Studie im Auftrag des Thüringer Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Technologie 2010–2011.</p><p>⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠ - Umweltbundesamt [Hrsg.] (1998): Umweltverträglichkeit kleiner Wasserkraftwerke – Zielkonflikte zwischen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠- und Gewässerschutz. Meyerhoff J., Petschow U.. Institut für ökologische Wirtschaftsforschung GmbH, Berlin, UFOPLAN 202 05 321, UBA-FB 97-093, In: UBA Texte 13/98, 1-150.</p><p>UBA -Umweltbundesamt [Hrsg.] (2001): Wasserkraftanlagen als erneuerbare Energiequelle –rechtliche und ökologische Aspekte. BUNGE T. et. al.. In: UBA Texte 01/01, 1-88.</p>

Bruttostromerzeugung nach Art der Energieträger - Jahr - regionale Tiefe: Bundesländer

Teil der Statistik "Strom und Fernwärme" Erläuterung Die Umweltökonomischen Gesamtrechnungen der Länder (UGRdL) beschreiben die Wechselwirkungen zwischen Umwelt, Wirtschaft und privaten Haushalten und liefern Daten zu einer Vielfalt an Themen ? wie Abfall, Energie, Fläche und Raum, Gase, Rohstoffe und Materialflüsse, Umweltschutz, Verkehr und Umwelt oder Wasser. Grundlage dafür ist das international vereinbarte System of Environmental-Economic Accounting (SEEA), welches einheitliche Konzepte, Definitionen und Klassifikationen verwendet. Damit werden wichtige statistische Informationen zur Umwelt und Nachhaltigkeit für die Gesellschaft, die politische Diskussion und das Monitoring von Klima-, Umwelt- und Nachhaltigkeitszielen geliefert. Die UGRdL zählt aus folgenden Gründen zum Zusatzangebot der Regionaldatenbank (Ergänzung des Regio-Stat-Angebots) und wird daher durch ein ?Z? im Tabellencode gekennzeichnet: 1. Die Ergebnisse liegen meistens nur bis zur Ebene der Bundesländer vor. 2. Aus methodischen Gründen (Nichtadditivität einiger Aggregate) werden Ergebnisse nicht nur für die einzelnen Bundesländer und Deutschland, sondern auch für die Stadtstaaten und alle Bundesländer zusammen (Summe der Länder) ausgewiesen. Methodische Erläuterungen und das Glossar finden Sie hier: https://www.statistikportal.de/de/ugrdl/glossar-und-methoden Mit dem Dashboard der UGRdL unter https://www.giscloud.nrw.de/ugrdl-dashboard.html können Sie ausgewählte Indikatoren und deren Entwicklung in den Bundesländern vergleichen. Mit der Status- und Trendanalyse unter https://www.statistikportal.de/de/ugrdl/ergebnisse/status-un d-trendanalyse bieten die UGRdL darüber hinaus eine Methode für objektive und statistisch fundierte Aussagen zur Entwicklung von Umweltindikatoren. Weitere Informationen zu den UGRdL finden Sie im Statistikportal des Bundes und der Länder unter https://www.statistikportal.de/de/ugrdl. Kontakt: ugrdl@it.nrw.de

Bruttostromerzeugung nach Art der Energieträger - Land - Jahr

Teil der Statistik "Strom und Fernwärme" Raum: Land Die Umweltökonomischen Gesamtrechnungen der Länder (UGRdL) beschreiben die Wechselwirkungen zwischen Umwelt, Wirtschaft und privaten Haushalten und liefern Daten zu einer Vielfalt an Themen – wie Abfall, Energie, Fläche und Raum, Gase, Rohstoffe und Materialflüsse, Umweltschutz, Verkehr und Umwelt oder Wasser. Grundlage dafür ist das international vereinbarte System of Environmental-Economic Accounting (SEEA), welches einheitliche Konzepte, Definitionen und Klassifikationen verwendet. Damit werden wichtige statistische Informationen zur Umwelt und Nachhaltigkeit für die Gesellschaft, die politische Diskussion und das Monitoring von Klima-, Umwelt- und Nachhaltigkeitszielen geliefert. Methodische Erläuterungen und das Glossar finden Sie hier: https://www.statistikportal.de/de/ugrdl/glossar-und-methoden Mit dem Dashboard der UGRdL unter https://www.giscloud.nrw.de/ugrdl-dashboard.html können Sie ausgewählte Indikatoren und deren Entwicklung in den Bundesländern vergleichen. Mit der Status- und Trendanalyse unter https://www.statistikportal.de/de/ugrdl/ergebnisse/status-und-trendanalyse bieten die UGRdL darüber hinaus eine Methode für objektive und statistisch fundierte Aussagen zur Entwicklung von Umweltindikatoren. Weitere Informationen zu den UGRdL finden Sie im Statistikportal des Bundes und der Länder unter https://www.statistikportal.de/de/ugrdl. Kontakt: ugrdl@it.nrw.de

CO₂-Emissionen pro Kilowattstunde Strom stiegen in 2022

<p>Berechnungen des Umweltbundesamtes (UBA) zeigen die Fortsetzung des Trends aus 2021: die spezifischen Treibhausgas-Emissionsfaktoren im deutschen Strommix erhöhten sich auch 2022. Hauptursachen sind eine höhere Stromproduktion aus Kohle, ausgelöst durch den Krieg gegen die Ukraine und die damit verbundene Gaskrise, der fortschreitende Atomausstieg und höhere Stromexporte.</p><p>Die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom verursachte 2022 durchschnittlich 434 Gramm CO2. In 2021 lag dieser Wert bei 410 und in 2020 bei 369 Gramm pro Kilowattstunde. Generell wirkte sich der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien positiv auf die Emissionsentwicklung der Stromerzeugung aus und trug wesentlich zur Senkung der spezifischen Emissionsfaktoren im Strommix bei. Die wirtschaftliche Erholung nach dem Pandemiejahr 2020 und die witterungsbedingte geringere Windenergieerzeugung führten zu einer vermehrten Nutzung emissionsintensiver Kohle zur Verstromung, wodurch sich die spezifischen Emissionsfaktoren im Jahr 2021 erhöhten. Diese Trendwende setzte sich im Jahr 2022 durch den verminderten Einsatz von emissionsärmeren Brennstoffen für die Stromproduktion und dem dadurch bedingten höheren Anteil von Kohle fort.</p><p>Durch Stromexporte (vor allem nach Frankreich) stieg das Stromhandelssaldo von ca. 18 Terrawattstunden (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=TWh#alphabar">TWh</a>⁠) in 2021 auf ca. 28 TWh in 2022, wodurch etwa 12 Mio. t CO2-Emissionen für Strom entstanden, der nicht in Deutschland verbraucht wurde. Das sind 4,7 Prozent der Emissionen aus der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a>⁠.</p><p>Der Stromverbrauch stieg in der Zeit von 1990 von 479 (TWh) auf 582 TWh in 2017. Seit 2018 ist erstmalig eine Verringerung des Stromverbrauchs auf 572 TWh zu verzeichnen. Mit 511 TWh für 2020 wurde ein Tiefstand erreicht. In 2021 ist ein Anstieg des Stromverbrauchs infolge der wirtschaftlichen Erholung nach dem ersten Pandemiejahr auf 523 TWh zu verzeichnen. Um in 2022 wieder auf 513 TWh zu sinken. Der Stromverbrauch verbleibt trotz konjunktureller Schwankungen und Einsparungen infolge der Auswirkungen der Pandemie und des russischen Angriffskrieges in der Ukraine auf hohem Niveau.</p><p>Die vorliegenden Ergebnisse der Emissionen in Deutschland leiten sich aus der Emissionsberichterstattung des Umweltbundesamtes für Deutschland, Daten der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik, Daten der Arbeitsgemeinschaft für Energiebilanzen e.V. auf der Grundlage amtlicher Statistiken und eigenen Berechnungen für die Jahre 1990 – 2020 ab. Für das Jahr 2021 liegen vorläufige Daten vor. 2022 wurde geschätzt.</p><p>&nbsp;</p>

Prognosemodelle zur Lebensdauer und zum Weiterbetrieb von Windenergieanlagen

Erfassung potentiell gesundheitsförderlicher Effekte durch die Reduktion der Kohlefeuerung zur Energiegewinnung

In Deutschland wurde die Nutzung erneuerbarer Energien im letzten Jahrzehnt stark gefördert. Trotzdem wurden im Jahr 2015 in Deutschland immer noch 42 % der Bruttostromerzeugung durch die Verstromung von Braun- und Steinkohle gedeckt. Bei der Verbrennung von Kohle kommt es trotz Reinigung des Rauches dazu, dass eine Vielzahl von Schadstoffen in die Luft und in andere Umweltmedien eingetragen wird. Diese Schadstoffe können beim Menschen zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen. Erste Berechnungen für Deutschland im Auftrag von NGOs zeigen, dass durch die Kohleverstromung jährlich ca. 3.000 Personen vorzeitig versterben - wobei hier allein die Feinstaubbelastung berücksichtigt wurde. Eine umfassende und belastbare Untersuchung zu den potentiellen gesundheitsförderlichen Effekten der Reduktion der Kohleverstromung, die weitere relevante Schadstoffexpositionen betrachtet, liegt derzeit für Deutschland nicht vor. Ziel des Projekts ist es daher, die gesundheitlichen Belastungen, die durch Kohleverstromung entstehen, zu quantifizieren und anhand von Szenarien aufzuzeigen, wie sich eine Reduktion der Kohleverstromung positiv auf die Bevölkerungsgesundheit in Deutschland auswirken könnte. Bei der Quantifizierung der gesundheitlichen Folgen sollen die für die menschliche Gesundheit relevanten Schadstoffe (u. a. Feinstaub, Quecksilber, NOx, SO2) berücksichtigt werden. Zur Erfassung der bevölkerungsbezogenen Belastung sollen detaillierte Expositionsschätzungen durchgeführt werden, um den Anteil der Kohleverstromung an der Gesamtbelastung des Menschen mit den jeweils untersuchten Schadstoffen einschätzen zu können. Um die gesundheitsförderlichen Aspekte abbilden zu können, werden unterschiedliche Annahmen (Szenarien) zur Reduktion der Kohleverstromung für die Zukunft angenommen, um hieraus die Minderungspotentiale für die gesundheitlichen Folgen quantifizieren zu können.

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