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Feste Brennstoffe

Brennstoffe werden zur Wärmegewinnung eingesetzt und dienen der Erzeugung von elektrischem Strom im Dampfkraftwerk. Die Landwirtschaft verfügt über ein großes Potenzial an energetisch nutzbarer fester Biomasse. Das sind zum einen Getreidestroh, Grünland- und Landschaftspflegeaufwüchse zum anderen Energiepflanzen (Getreidekorn, Miscanthus, Schnellwachsende Baumarten), die gezielt angebaut werden. Im Zuge des weiteren Preisanstieges für fossile Energieträger und im Interesse der Umweltschonung (Klimawandel) gewinnen diese nachhaltigen Ressourcen zunehmend an Bedeutung.

Einkommen, Konsum, Energienutzung, Emissionen privater Haushalte

Private Haushalte beanspruchen die Umweltressourcen durch ihre Konsumaktivitäten. Die steigende Zahl von Ein- und Zwei-Personen-Haushalten und hohe Ausstattungsgrade führen zu steigendem Konsum. Immer mehr Güter und Dienstleistungen werden produziert und in Anspruch genommen – damit steigen auch Energieverbrauch und Emissionen von Treibhausgasen. Konsumausgaben der privaten Haushalte steigen Die Konsumausgaben der privaten Haushalte in Deutschland lagen 2024 mit 2149,5 Milliarden Euro (Mrd. Euro) um 371,2 Mrd. höher als noch 2019. Das entspricht einer Zunahme von 21 % in fünf Jahren. Etwa ein Viertel der Konsumausgaben der privaten Haushalte in Deutschland wurden 2024 für Wohn- und Wohnnebenkosten, wie Energie (Strom, Gas) und Wasser verwendet (siehe Abb. „Konsumausgaben der privaten Haushalte im Inland nach Verwendungszwecken“). * vorläufige Daten ** Gesundheitspflege, Bildungswesen, Körperpflege, persönliche Gebrauchsgegenstände, Dienstleistungen sozialer Einrichtungen, Versicherungs- und Finanzdienstleistungen, sonstige Dienstleistungen. Je höher das Einkommen, desto höher der Konsum Mit höherem Einkommen steigen auch die Konsumausgaben und damit verbunden der Energieverbrauch der privaten Haushalte. Im Jahr 2022 gaben Haushalte mit einem monatlichen Nettoeinkommen unter 1.2500 Euro durchschnittlich 1.066 Euro für den privaten Konsum aus. Haushalte mit einem monatlichen Nettoeinkommen von 5.000 Euro oder mehr wendeten im Durchschnitt mehr als viermal so viel auf. Mit steigendem Nettoeinkommen nimmt der Ausgabenanteil für viele Konsumbereiche zu. Nur die Ausgabenanteile für die Grundbedürfnisse Ernährung, Wohnen und teilweise für Information und Telekommunikation sinken mit wachsendem Einkommen (siehe Abb. „Konsumausgaben privater Haushalte nach dem monatlichen Haushaltsnettoeinkommen 2022“). Steigende Haushaltsnettoeinkommen haben steigende Umweltbelastungen zur Folge. Am Beispiel der Verkehrsausgaben lässt sich der Zusammenhang aufzeigen: Haushalte niedriger Einkommen gaben 2022 monatlich im Schnitt 57 Euro dafür aus, während Haushalte in der höchsten Einkommensklasse im Schnitt 12-mal so viel aufwendeten. Eine erhöhte Mobilität, häufigeres Reisen und hohe Fahrleistungen mit eigenen Kraftfahrzeugen tragen erheblich zu Umweltbelastungen, wie zum Beispiel klimaschädlichen Emissionen, bei. Direkte und indirekte Nutzung von Umweltressourcen Private Haushalte beanspruchen die Umweltressourcen durch ihre Konsumaktivitäten sowohl direkt als auch indirekt. Direkt bedeutet, dass die Beanspruchung der Umwelt unmittelbar als Folge von Aktivitäten der privaten Haushalte entsteht. Zum Beispiel wird Energie verbraucht und es entstehen Emissionen durch das Heizen oder beim Autofahren. Indirekt bedeutet, dass man hierzu die Umweltinanspruchnahme ermittelt, die durch die Herstellung der konsumierten Güter verursacht wurde. Man spricht auch vom „Energiegehalt“ oder „Kohlendioxid-Gehalt“ der Konsumgüter. Bestandteil der indirekten Nutzung ist auch der Ressourceneinsatz bei der Herstellung von importierten Konsumgütern im Ausland. Mit dem Energieverbrauch verbunden sind jeweils Kohlendioxid-Emissionen, die analog nach direkten und indirekten Emissionen unterschieden werden. Im ⁠ Indikator ⁠ „Globale Umweltinanspruchnahme des Konsums“ sind der Energieverbrauch, die CO₂-Emissionen und der Rohstoffeinsatz des Konsums der privaten Haushalte dargestellt (siehe Abb. „Globale Umweltinanspruchnahme durch den Konsum privater Haushalte“, neuere Daten sind nicht verfügbar): Der direkte und indirekte Energieverbrauch des Konsums der privaten Haushalte ist seit dem Jahr 2010 um 14,3% zurückgegangen. Etwa 26,6 % des Energieverbrauchs des Konsums der privaten Haushalte entsteht im Ausland bei der Produktion von Gütern, die nach Deutschland importiert werden. Eine ähnliche Entwicklung gibt es auch bei den CO₂-Emissionen bzw. dem CO₂-Gehalt der Güter. Insgesamt lagen die CO₂-Emissionen des Konsums privater Haushalte 2021 um 16,9 % unter dem Wert von 2010. Etwa 23,8 % der Emissionen sind durch die Produktion von Importgütern im Ausland entstanden. Der Rohstoffeinsatz ist im Vergleich zu 2010 kaum zurückgegangen. Der Einsatz abiotischer Materialien (Erze, fossile Energieträger und sonstige Mineralien) ist um 2,1 % gesunken, bei der ⁠Biomasse⁠ hat es einen Anstieg um 3 % gegeben. Insgesamt wurden für den Konsum der privaten Haushalte 2021 ca. 659 Mio. t Rohstoffe eingesetzt. Berechnung der globalen Umweltinanspruchnahme des Konsums Der indirekte Energieverbrauch, die Kohlendioxid-Emissionen und der Rohstoffeinsatz werden mit Hilfe der Input-Output Analyse ermittelt. Dabei werden sämtliche Produktionsprozesse im In- und Ausland zur Herstellung der Endnachfragegüter einbezogen. Grundlage hierfür sind die Input-Output Tabellen des Statistischen Bundesamts, die die Produktionsverflechtung nach einzelnen Produktionsbereichen und die Endnachfrage nach Kategorien und Gütergruppen abbilden.

Primärenergiegewinnung und -importe

Deutschland besitzt außer Kohle keine bedeutenden weiteren konventionellen Energieressourcen. Knapp 70 Prozent des Energieaufkommens wird deshalb durch Importe diverser Energieträger gedeckt. Um die Versorgung auch zukünftig zu sichern, sollte die Importabhängigkeit verringert und die Vielfalt an Lieferländern und Transportstrukturen erhöht werden. Entwicklung der Primärenergiegewinnung Seit dem Jahr 1990 ging die Gewinnung von konventionellen Energierohstoffen in Deutschland um mehr als drei Viertel zurück und konnte auch durch einen Zuwachs bei den erneuerbaren Energien nicht kompensiert werden. Im Jahr 2023 wurden etwa 3.400 Petajoule (PJ) inländisch gewonnen (siehe Abb. „Primärenergiegewinnung in Deutschland“). Das entspricht etwa 32 % des gesamten Primärenergieverbrauchs dieses Jahres. Der Anteil der inländischen Gewinnung am ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ schwankt seit Mitte der 2000er Jahre zwischen 28 und 32 %. Heute sind die wichtigsten im Inland gewonnenen Energieträger die erneuerbaren Energien wie Windkraft, Sonnenenergie, Wasserkraft und ⁠ Biomasse ⁠. Sie machen inzwischen etwa 62% der im Inland gewonnenen Energie aus. Biomasse und der erneuerbare Teil des Siedlungsabfalls tragen zu etwa einem Drittel zur inländischen Primärenergiegewinnung bei. Neben den erneuerbaren Energien ist noch immer die Braunkohle der bedeutendste inländische Energieträger und machte im Jahr 2023 27 % der im Inland gewonnenen ⁠ Primärenergie ⁠ aus. Dabei wird seit dem Jahr 2003 in Deutschland regelmäßig etwas mehr Braunkohle gefördert, als im Inland verbraucht wird. Darüber hinaus stammten 2023 etwa 5 % des in Deutschland verbrauchten Erdgases und etwa 2 % des Inlandsverbrauchs an Mineralöl aus deutschen Quellen. Die Förderung von Steinkohle wurde in Deutschland 2019 eingestellt. Importabhängigkeit verringern Importiert werden somit vor allem die fossilen Energieträger Mineralöl, Gas und Steinkohle. Bis zur Stilllegung der letzten Atomkraftwerke wurden seit 1991 ferner 100% des benötigten Urans eingeführt (siehe Tab. „Primärenergieimporte“). In den kommenden Jahren wird Deutschland weiterhin auch bei Erdöl und Erdgas auf Importe angewiesen sein. Die Risiken dieser hohen Importabhängigkeit wurden im Jahr 2022 im Zuge des russischen Überfalls auf die Ukraine sichtbar. Deutlich verringerte Einfuhren von Erdgas aus Russland führten zu stark steigenden Erdgas-Preisen für Verbraucher und in der Folge zu erheblichen volkswirtschaftlichen Effekten. Um die Abhängigkeit von Energieimporten weiter zu verringern, sollten heimische erneuerbare Energien weiter ausgebaut und Lieferländer und Transportstrukturen diversifiziert werden. Auch das Einsparen von Energie hilft, die Importabhängigkeit zu verringern.

GcBÜK400 - Nickel im Oberboden

Nickel gilt für manche Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen als essentielles Spurenelement; für den Menschen ist dies nicht sicher nachgewiesen. Die Ni-Konzentration in der oberen kontinentalen Kruste (Totalgehalte) beträgt 19 mg/kg, kann aber in den unterschiedlichen Gesteinstypen stark schwanken. Die mittleren Ni-Gehalte (Median) der sächsischen Hauptgesteinstypen variieren von 1 bis 1 900 mg/kg, der regionale Clarke des Erzgebirges/Vogtlandes beträgt 23 mg/kg. Für unbelastete Böden gelten Ni-Gehalte von 5 bis 50 mg/kg als normal. Zusätzliche geogene Ni-Anreicherungen in Böden sind vor allem im Bereich der Ni-Verwitterungslagerstätten (Haupterzmineral Garnierit) über Serpentiniten im Granulitgebirge und dessen Schiefermantel anzutreffen, die jedoch nur geringe Flächen einnehmen. Bei den Ganglagerstätten besitzen die Vererzungen der Quarz-Arsenid-Assoziation ("Bi-Co-Ni-Ag-U-Formation") eine nur geringe umweltgeochemische Relevanz. Auch ein Einfluss der Ni-Mineralisation von Sohland/Spree ist im vorliegenden Maßstab nicht erkennbar. Anthropogene Ni-Einträge erfolgen vor allem durch die Eisenmetallurgie bzw. durch Ni-verarbeitende Industrien (Legierungen, Apparatebau, Lacke, Kunststoffe) und durch die Verbrennung fossiler Energieträger. Weitere nennenswerte Ni-Einträge sind vor allem mit den Abwässern in aquatische Ökosysteme möglich (z. B. Klärschlamm). Die regionale Verbreitung erhöhter Ni-Gehalte in den sächsischen Böden wird vor allem durch die geogene Spezialisierung der Substrate bestimmt. Aufgrund der erhöhten Ni-Gehalte der Serpentinite (1 900 mg/kg), der tertiären Basalte (120 mg/kg), Amphibolite und Gabbros (110 mg/kg) und der devonischen Diabase (80 mg/kg) kommt es entsprechend der Verbreitung dieser Substrate, teils zu flächenhaften, teils zu punktförmigen anomal hohen Ni-Gehalten im Oberboden. Durch Einschaltungen von Metabasiten in die Phyllit- und Glimmerschieferfolgen, sowie wegen der schwach erhöhten Ni-Gehalte in diesen Gesteinen selbst (30 bis 40 mg/kg), treten das Vogtland und das Westerzgebirge als Gebiete erhöhter Ni-Gehalte im Kartenbild deutlich in Erscheinung. Analog zum Cr, kommen über den Substraten der sauren Magmatite und Metamorphite, der Sandsteine der Elbtalkreide sowie der periglaziären Decksedimente die niedrigsten Ni-Gehalte in den Böden vor. Bei den Auenböden lassen sich hinsichtlich der Ni-Gehalte deutliche Beziehungen zum geologischen Bau der Gewässereinzugsgebiete erkennen. Während in den Auenböden der Weißen Elster, des Muldensystems und der Elbe (Einzugsgebiet Erzgebirge, Vogtland) mittlere und z. T. schwach erhöhte Gehalte auftreten, sind die Auenböden u. a. der Schwarzen Elster und Spree (Einzugsgebiet Lausitz) relativ Ni-arm. Dazu tragen sicher auch die geringere Besiedlungsdichte und die niedrigere Dichte von Industriestandorten in der Lau-sitz bei. Problematisch ist die Umrechnung von Ni-Totalgehalten in Ni-Königswassergehalte (KW). Praktische Erfahrungen bei den Bodenuntersuchungen zeigen, dass die KW-Gehalte gegenüber den Totalgehalten in Abhängigkeit von der Bindungsform in den Substraten um ca. 10 bis 30 % niedriger sind. Die in der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) festgelegten Prüfwerte für den Wirkungspfad Boden-Mensch (KW-Gehalte) werden in Sachsen nur z. T über den Diabasen und den kleinräumig auftretenden Serpentiniten überschritten. Gefährdungen können aber hier weitgehend ausgeschlossen werden, da das Ni silikatisch gebunden vorliegt und eine Freisetzung nicht zu befürchten ist. Der Ni-Transfer Boden-Pflanze auf Grünlandflächen ist unbedeutend; der Maßnahmenwert von 1 900 mg/kg wird nicht erreicht.

Modellierung der Wirkung von Energiepreisveränderungen im Gebäudesektor

Dieses Papier beschreibt einen Modellierungsansatz zur Abbildung von gering- und nicht-investiven Maßnahmen im Building Stock Transformation Model des Öko-Instituts. Es werden insbesondere kurzfristige Reaktionen auf Energiepreisschocks modelliert. Dafür werden die Effekte gering- und nicht-investiver Maßnahmen sowie nicht-investiver Verhaltensanpassungen in die Energiebedarfsberechnung integriert. Für das Jahr 2030 liegt das Einsparpotenzial in gasbeheizten Gebäuden zwischen 1,6 und 3,6 Mio. ⁠ CO2 ⁠ pro Jahr. Die Zielverfehlung des Klimaschutzgesetzes für den Gebäudesektor im Jahr 2030 entspricht dieser Größenordnung. Durch Emissionseinsparungen in Gebäuden, die noch mit fossilen Energieträgern beheizt werden, können gering- und nicht-investive Maßnahmen dazu beitragen, die Ziellücke zu schließen. Veröffentlicht in Climate Change | 15/2025.

Dekarbonisierung der Prozesswärme in der Industrie: Reformoptionen für die prozessbezogenen Entlastungsregelungen bei der Energie- und Stromsteuer

⁠ Prozesswärme ⁠ wird in sehr vielen industriellen Produktionsprozessen benötigt und basiert bislang dominiert vor allem auf fossilen Energieträgern wie Gas und Kohle. Der industrielle Anlagenpark hat Potenzial zur Umstellung auf Direktelektrifizierung oder zur Umstellung auf Wasserstoff. Die bisherige Struktur der staatlich bestimmten Energiepreisbestandteile begünstigt den Einsatz fossiler Energieträger. Dieses Kurzpapier betrachtet mögliche Ansätze zum Abbau von Entlastungen für fossile Energieträger bei der Energie- und Stromsteuer für energieintensive Prozesse und Verfahren, um die Wirtschaftlichkeit ⁠ CO2 ⁠-neutraler Prozesstechnologien zu verbessern. Durch ergänzende Förderprogramme zur Dekarbonisierung kann in Summe eine mögliche Ausgestaltung belastungsneutral für die Wirtschaft gestaltet werden. Veröffentlicht in Climate Change | 19/2025.

GOSpeicher - Green Octopus Mitteldeutschland - Kavernenspeicher für Wasserstoff

Das Projekt "GOSpeicher - Green Octopus Mitteldeutschland - Kavernenspeicher für Wasserstoff" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: VNG Gasspeicher GmbH.

WIR! - rECOmine - ResuS, TP5: Verwendung von Recyclingprodukten subhydrischer Sedimente in der keramischen Industrie

Das Projekt "WIR! - rECOmine - ResuS, TP5: Verwendung von Recyclingprodukten subhydrischer Sedimente in der keramischen Industrie" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: KI Keramik-Institut GmbH.

Synthetisches Methanol als maritimer Kraftstoff für die Schifffahrt aus Bremerhaven, Synthetisches Methanol als maritimer Kraftstoff für die Schifffahrt aus Bremerhaven (MariSynFuel)

Das Projekt "Synthetisches Methanol als maritimer Kraftstoff für die Schifffahrt aus Bremerhaven, Synthetisches Methanol als maritimer Kraftstoff für die Schifffahrt aus Bremerhaven (MariSynFuel)" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung.

Wasserstoff in der Zink-/Schwefel-Industrie - Entwicklung und Testbetrieb einer Pilotanlage zur SO2-depolarisierten Elektrolyse in den Grillo-Werken Duisburg

Das Projekt "Wasserstoff in der Zink-/Schwefel-Industrie - Entwicklung und Testbetrieb einer Pilotanlage zur SO2-depolarisierten Elektrolyse in den Grillo-Werken Duisburg" wird/wurde ausgeführt durch: Grillo-Werke AG.Die SO2-depolarisierte Elektrolyse (SDE) ist ein vielversprechendes Wasserelektrolyse-Verfahren um aus einer SO2/H2O-Mischung Wasserstoff und Schwefelsäure zu erzeugen. Dieser Prozess ist thermodynamisch besonders effizient und ermöglicht die Erzeugung von Schwefelsäure, welche im Rahmen der Kreislaufwirtschaft auch direkt in einem Prozess zur Aufarbeitung zinkhaltiger Abfälle eingesetzt werden. Der Wasserstoff kann dann verwendet werden, um fossile Energieträger beim Schwefelsäurerecycling zu ersetzen. Im Rahmen des Projekts Sul4Fuel soll die innovative Technologie im industriellen Maßstab erprobt werden. Dazu ist eine Weiterentwicklung der an der finnischen Aalto-Universität im Technologiereifegrad (TRL) von 4-5 erprobten Technologie der SDE erforderlich. Die Umsetzung im Pilotmaßstab unter Erreichung von TRL 6-7 soll am Standort Duisburg der Grillo-Werke geschehen. Ziel des Teilvorhabens von Grillo ist es, eine SDE-Pilotanlage zu entwerfen, zu beschaffen und in Betrieb zu nehmen. Das Teilvorhaben von Grillo basiert auf den Ergebnissen der Teilvorhaben des DLR und HPs.

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