Die Studie soll den Beitrag von CO2 - und Energiepreisen zum Klimaschutz in der Industrie ermitteln. Dazu wird ein gesamtwirtschaftliche Modell (PANTA RHEI) verwendet, das Energieverbrauch und Emissionen verschiedener Industriesektoren im Kontext der wirtschaftlichen Entwicklung abbildet. In PANTA RHEI werden verschiedene Szenarien modelliert. Bei mittleren Elastizitäten reicht eine Emissionsminderung von 20 Mt CO2 nicht aus, um das Sektorziel für die Industrie zu erreichen. Die Stellschrauben jenseits der CO2-Preise, insbesondere die staatlichen Komponenten der Strom- und Gaspreise für die Industrie, tragen nur begrenzt zur CO2-Minderung bei. Die begrenzten Effekte lassen sich mit den bestehenden, starken Pfadabhängigkeiten im Industriesektor erklären. Politische Maßnahmen und Investitionen in erste Anlagen können diese Hürden überwinden. Veröffentlicht in Climate Change | 20/2025.
Die Studie untersucht die rechtlichen Möglichkeiten für spezielle Wärmepumpentarife. Der Gesetzgeber kann den Stromendpreis für Wärmepumpen beeinflussen. Wärmepumpen mit einem flexiblen Stromtarif, der in der Regel günstiger als normaler Haushaltsstrom ist, sind schon heute wirtschaftlich. Flexible Tarife erfordern einen eigenen Stromzähler und Flexibilität beim Strombezug. Die Entwicklung der Strom- und Energiepreise ist schwer vorhersehbar. Man muss also nicht nur das Preisniveau, sondern auch das Verhältnis zwischen Strom- und Gaspreisen im Auge behalten. Bei ungünstiger Entwicklung könnte die Regierung die Mehrwertsteuer auf Strom für flexible Tarife senken. Bei hoher CO2 -Bepreisung für die Gebäudeheizung sollte sie erhöht werden. Veröffentlicht in Climate Change | 16/2025.
Das Projekt "FH-Impuls 2016 I: skaFLEX - skalierende Flexibilität" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: dezera GmbH.
Eine neue Studie im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) zeigt, dass die CO2-Bepreisung allein nicht ausreichen wird, damit Deutschland bis 2045 klimaneutral wird. Stattdessen ist ein ganzheitlicher Ansatz erforderlich, der die Lenkungswirkung von Energiepreisen mit dem Ausbau öffentlicher Infrastrukturen und der Förderung von Klimaschutztechnologien kombiniert. Die deutschen Klimaziele können nur durch den kombinierten Einsatz verschiedener energie- und klimapolitischer Instrumente erreicht werden. Dies sind zentrale Ergebnisse einer neuen Studie, die das Öko-Institut zusammen mit dem Forum Ökologisch-Soziale Marktwirtschaft, der Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung und Professor Stefan Klinski von der Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin im Auftrag des UBA vorgelegt hat. Die Studie untersucht mit Hilfe empirischer Daten und Modell-Analysen, wie sich die Energienachfrage bei steigenden Preisen verändert. Die Studie hebt hervor, dass Energie- und Strompreise sowie staatlich bestimmte Preisbestandteile wie Steuern und Netzentgelte erhebliches Potenzial bieten, Energieeinsparungen zu fördern und Treibhausgasemissionen zu senken. Besonders in den energieintensiven Sektoren Gebäude, Verkehr und Industrie können diese Maßnahmen eine signifikante Wirkung entfalten. Gleichzeitig betonen die Forschenden die Notwendigkeit, die negative Auswirkungen hoher Energiepreise auf einkommensschwache Haushalte abzumildern. Ein konkretes Beispiel aus der Studie verdeutlicht das Potenzial dieses Ansatzes: Wärmepumpen mit flexiblen Stromtarifen können wirtschaftlich konkurrenzfähig zu Erdgasheizungen sein. Für ein Einfamilienhaus liegen die jährlichen Gesamtkosten einer Wärmepumpe mit flexiblem Tarif bei 5.090 Euro, während eine Gas-Brennwert-Anlage mit 5.224 Euro zu Buche schlägt. Viele private Haushalte achten weniger auf die Gesamtkosten, sondern besonders auf die Anschaffungskosten der Heizungsanlage. Diese werden gegenüber zukünftigen Kosten im Betrieb häufig überbewertet. Das hat auch damit zu tun, dass Menschen oft kurzfristig handeln. Um den Markthochlauf von Wärmepumpen zu beschleunigen, empfiehlt die Studie eine Reihe politischer Maßnahmen, darunter die Senkung der Anschaffungskosten, eine einkommensgestaffelte Förderung und die kontinuierliche Beobachtung des Verhältnisses von Strom- und Gaspreisen. Denn ob sich eine Wärmepumpe im Vergleich zur Erdgasheizung wirklich lohnt, hängt nicht nur vom Strompreis, sondern auch vom Erdgaspreis ab. Im Falle einer ungünstigen Entwicklung sollte der Staat aktiv gegensteuern, z.B. durch niedrige Mehrwertsteuern für Strom mit flexiblen Stromtarifen. Die Forschenden kommen zu dem Schluss, dass effektiver Klimaschutz mehr erfordert als nur CO2 -Bepreisung. Sie empfehlen der Bundesregierung, verschiedene preisliche Hebel zu nutzen. So sollte die Ausgestaltung der staatlich bestimmten Bestandteile von Energie- und Strompreisen reformiert werden. Zu diesen Preisbestandteilen gehören beispielsweise Steuern und/ oder Netzentgelte. Flankierend sollte die Bundesregierung Infrastrukturen ausbauen und gezielte Hilfen für einkommensschwache Haushalte bereitstellen. Dieser umfassende Ansatz verspricht, die Klimaziele Deutschlands erreichbar zu machen und gleichzeitig soziale Härten zu vermeiden.
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. Zeitliche Entwicklung der Bruttostromerzeugung Die insgesamt produzierte Strommenge wird als Bruttostromerzeugung 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 Nettostromerzeugung . In den Jahren 1990 bis 1993 nahm die Bruttostromerzeugung ab, da nach der deutschen Wiedervereinigung zahlreiche, meist veraltete Industrie- und Kraftwerksanlagen in den neuen Bundesländern stillgelegt wurden. Seit 1993 stieg die Stromerzeugung aufgrund des wachsenden Bedarfs wieder an. In der Spitze lag der deutsche Bruttostromverbrauch im Jahr 2007 bei 624 Terawattstunden (Milliarden Kilowattstunden). Gegenüber diesem Stand ist der Verbrauch bis heute wieder deutlich gesunken. Im Jahr 2009 gab es einen stärkeren Rückgang in der Stromerzeugung. Ursache dafür war der stärkste konjunkturelle Einbruch der Nachkriegszeit und die folgende geringere wirtschaftliche Leistung (siehe Abb. „Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch“). Seit 2017 nimmt die inländische Stromerzeugung ab. Gründe dafür sind ein rückläufiger Stromverbrauch, die Außerbetriebnahme von konventionellen Kraftwerken und mehr Stromimporte. Entwicklung des Stromexportes Importe und Exporte im europäischen Stromverbund gleichen die Differenzen zwischen Stromverbrauch und -erzeugung aus. Die Abbildung „Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch“ zeigt, dass die Bruttostromerzeugung in den Jahren 2003 bis 2022 stets größer war als der Verbrauch. Entsprechend wies Deutschland in diesem Zeitraum beim Stromaußenhandel einen Exportüberschuss auf. Im Jahr 2017 erreichte der Überschuss mit etwa 52 TWh 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 24 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. Bruttostromerzeugung aus nicht erneuerbaren Energieträgern Die Struktur der Bruttostromerzeugung 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. Der Anteil der Energieträger Braunkohle , Steinkohle und Kernenergie an der Bruttostromerzeugung hat stark abgenommen. 2024 hatten die drei Energieträger zusammen nur noch einen Anteil von 21 %. Im Jahr 2000 waren es noch 80 %. Der Einsatz von Steinkohle zur Stromerzeugung ist gegenüber früheren Jahren deutlich zurückgegangen. Die Kosten für CO 2 -Emissionszertifikate machten und machen den Betrieb von Kohlekraftwerken zunehmend unwirtschaftlicher. Im Jahr 2024 trugen Steinkohlekraftwerke noch etwa 5% zur gesamten Bruttostromerzeugung bei, im Jahr 2000 waren es noch 25 %. Auch die Stromerzeugung aus Braunkohle verringerte sich in den letzten Jahren deutlich. 2024 lag die Stromerzeugung aus Braunkohle auf dem niedrigsten Wert seit 1990. Mit nur mehr 79 TWh halbierte sich die Stromerzeugung aus Braunkohle innerhalb der letzten 10 Jahre. Ihr Anteil an der Bruttostromerzeugung lag 2024 bei 16 %. Die deutliche Abnahme der Kernenergie seit 2001 erfolgte auf der Grundlage des Ausstiegsbeschlusses aus der Kernenergie gemäß Atomgesetz (AtG) in der Fassung von 2002, 2011 und 2022. Die Stromerzeugung aus Kernenergie betrug 2023 nur noch einen Bruchteil der Erzeugung von Anfang der 2000er Jahre. Im Frühjahr 2023 wurde die Stromerzeugung aus Kernkraft gemäß AtG vollständig eingestellt. Der Anteil von Mineralöl an der Stromerzeugung hat sich nur wenig geändert und bleibt marginal. Er schwankt seit 1990 zwischen 1 % und 2 % der gesamten Stromerzeugung. Die Stromerzeugung auf Basis von Erdgas lag 2024 höher als im Jahr 2000, insbesondere durch den Zubau neuer Gaskraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung. Der Höhepunkt der Erzeugung wurde im Jahr 2020 erreicht (95 TWh). Seitdem ist die Erzeugung auf Basis von Erdgas wieder gefallen. Ein Grund waren insbesondere auch die in Folge des russischen Angriffskrieges in der Ukraine stark gestiegenen Gaspreise und der voranschreitende Ausbau erneuerbarer Energien. Bruttostromerzeugung auf Basis von erneuerbaren Energieträgern Der Strommenge, die auf Basis erneuerbarer Energien (Windenergie, Photovoltaik, Wasserkraft, Biomasse , 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. 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 „ Erneuerbare Energien – Vermiedene Treibhausgase “). Die verschiedenen erneuerbaren Energieträger tragen dabei unterschiedlich zum Anstieg der Erneuerbaren Strommenge bei. Die Stromerzeugung aus Wasserkraft war bis etwa zum Jahr 2000 für den größten Anteil der erneuerbaren Stromproduktion verantwortlich. Danach wurde sie von Photovoltaik -, Windkraft - und Biomasseanlagen deutlich überholt. Im Jahr 2024 wurden auf Basis der Wasserkraft noch etwa 8 % des erneuerbaren Stroms erzeugt – und ca. 4 % der insgesamt erzeugten Strommenge. In den letzten Jahren stieg die Bedeutung der Windenergie am schnellsten: Im Jahr 2024 wurde knapp die Hälfte des erneuerbaren Stroms und etwa 28 % des insgesamt in Deutschland erzeugten Stroms durch Windenergieanlagen an Land und auf See bereitgestellt (siehe Abb. „Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien“). Bemerkenswert ist zudem die Entwicklung der Stromerzeugung aus Photovoltaik , die im Jahr 2024 26 % des erneuerbaren Stroms beisteuerte und inzwischen 15 % der gesamten Bruttostromerzeugung ausmacht. Ausführlicher werden die verschiedenen erneuerbaren Energieträger im Artikel „ Erneuerbare Energien in Zahlen “ beschrieben. Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2024 Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Diagramm als PDF Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Diagramm als PDF
Die Studie soll den Beitrag von CO2- und Energiepreisen zum Klimaschutz in der Industrie ermitteln. Dazu wird ein gesamtwirtschaftliche Modell (PANTA RHEI) verwendet, das Energieverbrauch und Emissionen verschiedener Industriesektoren im Kontext der wirtschaftlichen Entwicklung abbildet. In PANTA RHEI werden verschiedene Szenarien modelliert.Bei mittleren Elastizitäten reicht eine Emissionsminderung von 20 Mt CO2 nicht aus, um das Sektorziel für die Industrie zu erreichen. Die Stellschrauben jenseits der CO2-Preise, insbesondere die staatlichen Komponenten der Strom- und Gaspreise für die Industrie, tragen nur begrenzt zur CO2-Minderung bei.Die begrenzten Effekte lassen sich mit den bestehenden, starken Pfadabhängigkeiten im Industriesektor erklären. Politische Maßnahmen und Investitionen in erste Anlagen können diese Hürden überwinden.
Die Studie untersucht die rechtlichen Möglichkeiten für spezielle Wärmepumpentarife. Der Gesetzgeber kann den Stromendpreis für Wärmepumpen beeinflussen.Wärmepumpen mit einem flexiblen Stromtarif, der in der Regel günstiger als normaler Haushaltsstrom ist, sind schon heute wirtschaftlich. Flexible Tarife erfordern einen eigenen Stromzähler und Flexibilität beim Strombezug.Die Entwicklung der Strom- und Energiepreise ist schwer vorhersehbar. Man muss also nicht nur das Preisniveau, sondern auch das Verhältnis zwischen Strom- und Gaspreisen im Auge behalten. Bei ungünstiger Entwicklung könnte die Regierung die Mehrwertsteuer auf Strom für flexible Tarife senken. Bei hoher CO2-Bepreisung für die Gebäudeheizung sollte sie erhöht werden.
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.
Deutschland verpflichtete sich 2003 mit der Zeichnung des PRTR-Protokolls dazu, ein Register über Schadstofffreisetzungen und -transporte aufzubauen. Hierzu berichten viele Industriebetriebe jährlich dem UBA über Schadstoffemissionen und die Verbringung von Abwässern und Abfällen. Das UBA bereitet diese Daten in einer Datenbank für Bürgerinnen und Bürger auf. Umweltbelastende Emissionen aus Wärmekraftwerken und anderen Verbrennungsanlagen Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen, die mit fossilen Brennstoffen (insbesondere Steinkohle, Braunkohle, Erdgas) oder biogenen Brennstoffen betrieben werden, sind bedeutende Verursacher von umweltbelastenden Emissionen. Sie sind verantwortlich für einen erheblichen Teil des Ausstoßes an Kohlendioxid (CO₂), Stickstoffoxiden (NO x ) und Schwefeloxiden (SO x ). Die Kohleverbrennung ist zudem die wichtigste Emissionsquelle für das Schwermetall Quecksilber (Hg). Das Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister (PRTR) in Deutschland Industriebetriebe müssen jährlich dem Umweltbundesamt ( UBA ) sowohl über ihre Emissionen in Luft, Wasser und Boden berichten, als auch darüber, wie viele Schadstoffe sie in externe Abwasserbehandlungsanlagen weiterleiten und wie viele gefährliche Abfälle sie entsorgen. Die Betriebe müssen nicht über jeden Ausstoß und jede Entsorgung berichten, sondern nur dann, wenn der Schadstoffausstoß einen bestimmten Schwellenwert oder der Abfall eine gewisse Mengenschwelle überschreitet. In diesem Artikel werden Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von über 50 Megawatt ( MW ), die von Anhang I, Nummer 1.c) der Europäischen PRTR -Verordnung erfasst werden, betrachtet. Das Umweltbundesamt (UBA) sammelt die von Industriebetrieben gemeldeten Daten in einer Datenbank: dem Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister PRTR ( P ollutant R elease and T ransfer R egister). Das UBA leitet die Daten dann an die Europäische Kommission weiter und macht sie im Internet unter der Adresse https://thru.de der Öffentlichkeit frei zugänglich. Es gibt drei Rechtsgrundlagen für die PRTR-Berichterstattung: das PRTR-Protokoll der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa ( UN ECE) vom 21. Mai 2003, die Europäische Verordnung 166/2006/EG vom 18. Januar 2006 und das deutsche PRTR-Gesetz vom 6. Juni 2007, das durch Artikel 1 des Gesetzes vom 9. Dezember 2020 geändert worden ist. Erfasst werden im PRTR industrielle Tätigkeiten in insgesamt neun Sektoren. Einer davon ist der Energiesektor, zu dem die hier dargestellten Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen gehören. Für das aktuelle Berichtsjahr 2022 waren in Deutschland insgesamt 140 Betriebe mit einer Feuerungswärmeleistung von mehr als 50 Megawatt (MW) und mit Luftemissionen nach PRTR berichtspflichtig (siehe Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Luftemissionen im Jahr 2022“). Die Aussagekraft des PRTR ist jedoch begrenzt. Drei Beispiele: Energieerzeuger müssen nicht über den eingesetzten Brennstoff informieren; die PRTR-Daten lassen sich also nicht etwa nach Braun- oder Steinkohle aufschlüsseln. Unternehmen berichten nicht über Kohlendioxid (CO₂)- oder Schadstoffemissionen einer einzelnen Industrieanlage oder eines Kessels, sondern über die Gesamtheit aller Anlagen einer „Betriebseinrichtung“. Unter einer Betriebseinrichtung versteht man eine oder mehrere Anlagen am gleichen Standort, die von einer natürlichen oder juristischen Person betrieben werden. Das PRTR gibt Auskunft über die Emissionsmengen der einzelnen Betriebseinrichtungen, nicht aber zu den installierten Kapazitäten und deren Effizienz oder Umweltstandards. Kohlendioxid-Emissionen in die Luft Kohlendioxid (CO₂)-Emissionen entstehen vor allem bei der Verbrennung fossiler Energieträger. Somit gehören Wärmekraftwerke und andere stationäre Verbrennungsanlagen zu den bedeutenden Quellen dieses Treibhausgases. Dies ist auch im PRTR erkennbar. Nicht jeder Betreiber muss CO₂-Emissionen melden. Für die Freisetzung von CO₂ in die Luft gilt im PRTR ein Schwellenwert von 100.000 Tonnen pro Jahr (t/Jahr). Erst wenn ein Betrieb diesen Wert überschreitet, muss er dem Umweltbundesamt die CO₂-Emissionsfracht melden. In den Jahren 2007 bis 2022 meldeten jeweils zwischen 120 und 156 Betreiber von Wärmekraftwerken und andere Verbrennungsanlagen CO₂-Emissionen an das PRTR. Das Jahr 2009 fiel in der Zeitreihe hinsichtlich der freigesetzten Mengen heraus, da in diesem Jahr aufgrund der Wirtschaftskrise und der daraus folgenden geringeren Nachfrage nach Strom und Wärme weniger Brennstoffe in den Anlagen eingesetzt wurden. Der zeitweilige Anstieg der Emissionsfrachten nach 2009 ist der wirtschaftlichen Erholung geschuldet. Im Berichtszeitraum war die Zahl meldender Wärmekraftwerke und anderer Verbrennungsanlagen im Jahr 2021 mit 120 Betrieben am niedrigsten; wohingegen die niedrigste berichtete Gesamtemissionsfracht mit 178 Kilotonnen aus dem Jahr 2020 stammt. Von 2016 bis 2020 ging die Anzahl meldender Wärmekraftwerke und anderer Verbrennungsanlagen sowie der Anteil der berichteten Gesamtemissionsfracht stetig zurück (siehe Abb. „Kohlendioxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke“). In den Jahren 2021 und 2022 stieg dagegen der Einsatz von Stein- und Braunkohlen in Großfeuerungsanlagen wieder an, während der Erdgaseinsatz aufgrund der deutlich gestiegenen Gaspreise abnahm. Das führte in der Summe zu einer merklichen Erhöhung der CO₂ Emissionen. Die Anzahl der CO₂-meldenden Kraftwerke stieg 2022 im Vergleich zum Vorjahr um 1 Anlage. Hier wirken zwei gegenläufige Effekte: Zum einen fallen einige Erdgasanlagen aufgrund des verringerten Brennstoffeinsatzes unter den Schwellenwert für die CO₂-Berichtspflicht im PRTR von 100.000 Tonnen pro Jahr. Zum anderen wurden bereits abgeschaltete Kohlekraftwerke krisenbedingt als befristete Strommarktrückkehrer wieder in Betrieb genommen. Die Frachtangaben zu CO₂ im PRTR basieren größtenteils auf Berechnungen der Betreiber. Als Grundlage dienen Brennstoffanalysen zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes. CO₂ Messungen im Abgas werden nur selten vorgenommen. Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Kohlendioxid-Emissionen in die Luft 2022“ erfasst alle 121 Betriebe, die im Jahr 2022 mehr als 100.000 Tonnen CO₂ in die Luft freisetzten. Die Signaturen in der Karte zeigen die Größenordnung der jeweils vom Betrieb freigesetzten CO₂-Menge: 80 dieser Betriebe setzten jeweils zwischen > 100 und 1.000 Kilotonnen (kt) CO₂ frei, 33 dieser Betriebe emittierten zwischen 1.001 und 5.000 kt CO₂, sieben Betriebe setzten zwischen 5.001 und 20.000 kt CO₂ frei und ein Betrieb sogar mehr als 20.000 kt CO₂. Kohlendioxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Kohlendioxid-Emissionen in die Luft Quelle: Umweltbundesamt Stickstoffoxid-Emissionen in die Luft Stickstoffoxide (Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid, gerechnet als Stickstoffdioxid und abgekürzt mit NO x , schädigen die Gesundheit von Mensch, Tier und Vegetation in vielfacher Weise. Im Vordergrund steht die stark oxidierende Wirkung von Stickstoffdioxid (NO 2 ). Außerdem tragen einige Stickstoffoxide als Vorläuferstoffe zur Bildung von bodennahem Ozon und sekundärem Feinstaub bei, wirken überdüngend und versauernd und schädigen dadurch auch mittelbar die Vegetation und den Boden. Berichtspflichtig im PRTR sind NO x -Emissionen in die Luft ab einem Schwellenwert von größer 100.000 Kilogramm pro Jahr (kg/Jahr). In den Jahren von 2007 bis 2022 ging die Anzahl Stickstoffoxid-Emissionen meldender Betriebe von 157 auf 100 Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen zurück. Seit 2013 ist ein Rückgang der berichteten NO x -Gesamtemissionen im PRTR von 209 Kilotonnen (kt) auf 115 Kilotonnen (kt) in 2022 zu beobachten. Der auffallende niedrige Wert berichteter NO x -Gesamtemissionen iHv. 101 Kilotonnen (kt) im Jahr 2020 ist der besonderen Situation dieses Jahres geschuldet. Einerseits nahm der Stromverbrauch aufgrund der Corona-Pandemie ab und der Stromexport verringerte sich. Andererseits legte die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern zu. Das führte in der Summe zu einem erheblichen Rückgang des Kohleeinsatzes. Im Jahr 2021 führte die wirtschaftliche Erholung und die geringe Stromerzeugung aus Windenergie zu einer Erhöhung der Brennstoffeinsätze und entsprechend zu einer Emissionssteigerung. Im Jahr 2022 kam es nochmals zu einer Erhöhung der berichteten Gesamtemissionsfracht um rund 5 % (siehe Abb. „Stickstoffoxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke“). Der Anstieg im Jahr 2022 lässt sich im Wesentlichen mit dem Brennstoffwechsel von Gas zu Kohle erklären. Außerdem vervielfachte sich der Einsatz von Ölprodukten, ebenfalls als Ersatz für Erdgas. Flüssige Brennstoffe weisen höhere spezifische NO x Emissionen auf, als Erdgas. Dennoch dämpft die NO X Grenzwertverschärfung im Zuge der Novelle der 13. BImSchV den Emissionsanstieg. Im Jahr 2022 sind die spezifischen Emissionsfaktoren für alle Brennstoffe gesunken. Die Frachtangaben zu NO x im PRTR basieren größtenteils auf Messungen der Betreiber. Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Stickstoffoxid-Emissionen in die Luft 2022“ erfasst alle 100 Betriebe, die im Jahr 2022 mehr als 100 t Stickstoffoxid (t NO x ) in die Luft freisetzten. Die Signaturen in der Karte zeigen die jeweilige Größenordnung der vom Betrieb in die Luft freigesetzten Stickstoffoxid-Mengen: 37 Betriebe setzten zwischen > 100 und 200 t NO x frei, 23 Betriebe emittierten jeweils zwischen 201 und 500 t NO x , 20 Betriebe emittierten zwischen 501 und 1.000 t NO x , die beachtliche Anzahl von 16 Betrieben stießen zwischen 1.000 und 10.000 t NO x aus und vier Betriebe meldeten eine Freisetzung von mehr als 10.000 t NO x . Stickstoffoxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Stickstoffoxid-Emissionen in die Luft Quelle: Umweltbundesamt Schwefeloxid-Emissionen in die Luft Schwefeloxide (wie zum Beispiel SO 2 , im Folgenden nur SO x genannt) entstehen überwiegend bei Verbrennungsvorgängen fossiler Energieträger wie zum Beispiel Kohle. Schwefeloxide können Schleimhäute und Augen reizen und Atemwegsprobleme verursachen. Sie können zudem aufgrund von Ablagerung in Ökosystemen eine Versauerung von Böden und Gewässern bewirken. Der Schwellenwert für im PRTR berichtspflichtige SO x -Emissionen in die Luft beträgt größer 150.000 Kilogramm pro Jahr (kg/Jahr). In den Jahren von 2007 bis 2022 meldeten jeweils zwischen 42 und 80 Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen Schwefeloxidemissionsfrachten. In den Jahren 2007 und 2013 war der höchste Stand der Gesamtfrachten mit jeweils 157 Kilotonnen (kt) zu verzeichnen. Die Zahl meldender Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen ist seit 2013 kontinuierlich rückläufig und erreichte 2020 mit 42 meldenden Betrieben den niedrigsten Stand. Das Jahr 2020 stellt zudem mit berichteten 54 Kilotonnen (kt) das Jahr mit der niedrigsten Gesamtemissionsfracht in der Zeitreihe dar. Der auffallende niedrige Wert berichteter SO x -Gesamtemissionen im Jahr 2020 hat verschiedene Ursachen. Aufgrund der Corona-Pandemie nahm der Stromverbrauch merklich ab. Die Stromerzeugung sank noch stärker, da weniger Strom exportiert wurde. Der Einsatz von Stein- und Braunkohlen ging spürbar zurück. Dagegen stieg der Einsatz von emissionsärmerem Erdgas aufgrund von unterjährig gesunkenen Gaspreisen und vergleichsweise hohen CO₂ Zertifikatspreisen leicht an. Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energieträgern nahm ebenfalls zu. 2022 nahm im Vergleich zum vorangegangen Jahr 2021 die Anzahl meldender Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen um rund 10 % zu, der Anteil der berichteten Gesamtemissionsfracht hingegen um rund 2 % ab (siehe Abb. “Schwefeloxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke“). Der Hauptgrund für den Emissionsrückgang im Jahr 2022 sind die strengeren Grenzwerte und die höheren Schwefelabscheidegrade in der novellierten Fassung der 13. BImSchV aus dem Jahr 2021. Bei Betrachtung der gesamten Zeitreihe von 2007 bis 2022 ist jedoch ein Rückgang berichteter Gesamtemissionsfrachten von rund 59 % zu verzeichnen. Der Emissionsrückgang im Zeitraum 2007 bis 2020 ist ähnlich wie bei Stickstoffoxiden im Wesentlichen auf den sinkenden Kohleeinsatz in Wärmekraftwerken zurückzuführen. Besonders stark ging der Steinkohleeinsatz zurück, aber auch der Braunkohleeinsatz verringerte sich signifikant. Dabei verlief die Entwicklung in den einzelnen Revieren unterschiedlich. Am deutlichsten sank der Einsatz der rheinischen Braunkohle. Die mitteldeutsche Braunkohle ging dagegen nur leicht zurück. Aufgrund der unterschiedlichen Schwefelgehalte in den verschiedenen Revieren (rheinische Braunkohle niedriger Schwefelgehalt, mitteldeutsche Braunkohle hoher Schwefelgehalt) korreliert die Emissionsminderung nicht direkt mit der Entwicklung der Brennstoffeinsätze. In den Jahren 2021 und 2022 wurde aufgrund des Kernkraftausstieges und der Gaskriese wieder mehr Stein- und Braunkohle eingesetzt. Dennoch wirkt die gesetzliche Grenzwertverschärfung 2022 deutlich emissionsmindernd. Die Frachtangaben zu SO x im PRTR basieren größtenteils auf Messungen der Betreiber. Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Schwefeloxid-Emissionen in die Luft 2022“ erfasst alle 50 Betriebe, die im Jahr 2022 mehr als 150 Tonnen Schwefeloxid (t SO x ) in die Luft freisetzten. Die Signaturen in der Karte zeigen die jeweilige Größenordnung der vom Betrieb in die Luft freigesetzten Schwefeloxid-Mengen: 25 Betriebe setzten zwischen > 150 und 500 t SO x frei, 13 Betriebe emittierten jeweils zwischen 501 und 1.000 t SO x , 11 Betriebe setzten zwischen 1.001 und 10.000 t SO x frei und ein Betrieb meldete eine Freisetzung von mehr als 10.000 t SO x . Schwefeloxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Schwefeloxid-Emissionen in die Luft Quelle: Umweltbundesamt Quecksilber-Emissionen in die Luft Das zur Gruppe der Schwermetalle gehörende Quecksilber (Hg) wird hauptsächlich frei, wenn Energieerzeuger fossile Brennstoffe wie Kohle für die Energieerzeugung verbrennen. Quecksilber und seine Verbindungen sind für Lebewesen teilweise sehr giftig. Die stärkste Giftwirkung geht von Methylquecksilber aus. Diese Verbindung reichert sich besonders in Fischen und Schalentieren an und gelangt so auch in unsere Nahrungskette. Die Zahl der Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen, die Hg-Emissionen in die Luft an das PRTR meldeten, pendelte in den Jahren 2007 bis 2022 zwischen 19 und 56. Ein Betreiber muss nur dann berichten, wenn er mehr als 10 Kilogramm Quecksilber pro Jahr (kg/Jahr) in die Luft emittiert. Im Jahr 2009 gingen die Emissionen aufgrund der gesunkenen Nachfrage nach Strom und Wärme zurück. Der Anstieg der Emissionsfrachten von 2009 auf 2010 ist der wirtschaftlichen Erholung geschuldet. Die Zahl meldender Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen und die berichtete Gesamtemissionsfracht erreichte im Jahr 2020 mit 19 Betrieben bzw. mit 2,37 Tonnen Jahresfracht den niedrigsten Stand innerhalb der Zeitreihe 2007 bis 2022, was den oben genannten Besonderheiten des Jahres 2020 geschuldet ist. Bei Betrachtung der gesamten Zeitreihe von 2007 bis 2022 ist von 2016 bis 2020 ein deutlicher Rückgang der berichteten Gesamtemissionsfrachten um rund 50% zu verzeichnen (siehe Abb. „Quecksilber-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke“). Für den Rückgang der gemeldeten Gesamtemissionsfracht bis 2020 gibt es hauptsächlich zwei Gründe: Den wesentlichen Anteil hat der deutliche Rückgang der Kohleverstromung. Weiterhin trägt die Einführung eines auf das Jahr bezogenen Quecksilbergrenzwertes dazu bei, der erstmals für das Jahr 2019 anzuwenden war, und der deutlich strenger ist als der bisherige und weiterhin parallel geltende auf den einzelnen Tag bezogene Grenzwert. Diese neue Anforderung bewirkt, dass vor allem die Kraftwerke im mitteldeutschen Braunkohlerevier – hier liegen deutlich höhere Gehalte an Quecksilber in der Rohbraunkohle vor als im rheinischen Revier – erhebliche Anstrengungen für eine weitergehende Quecksilberemissionsminderung unternehmen mussten. Infolgedessen kommt es im mitteldeutschen Revier zu einer deutlichen Minderung der spezifischen Quecksilberemissionen. Aber auch im Lausitzer Revier gingen in den Jahren 2019 und 2020 die spezifischen Quecksilberemissionen zurück. Die Gründe für den Rückgang der Anzahl meldender Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen sind zum einen Anlagenstilllegungen aber auch der verringerte Steinkohleeinsatz in den verbliebenen Anlagen, der dazu führt, dass einige Anlagen unter die Abschneidegrenze fallen. Der Emissionsanstieg den Jahren 2021 und 2022 ist im Wesentlichen auf den angestiegenen Braun- und Steinkohleeinsatz zurückzuführen. Daraus ergibt sich auch eine höhere Anzahl der meldenden Steinkohlenkraftwerke, die den Schwellenwert überschreiten. Im Jahr 2022 wurden im Zuge der Umsetzung der BVT Schlussfolgerungen die gesetzlichen Anforderungen nochmals deutlich verschärft. Von daher kommt es trotz einer Erhöhung des Kohleeinsatzes in Großfeuerungsanlagen von über 8 % nur zu einer leichten Zunahme der Quecksilberemissionen von 0,3 %. Der größte Teil der Betreiber ermittelt die Hg-Luftemissionen über Messungen, ein Teil jedoch auch über Berechnungen. Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Quecksilber-Emissionen in die Luft 2022“ erfasst die 23 Betriebe, die nach eigenen Angaben im Jahr 2022 mehr als 10 Kilogramm Quecksilber (kg Hg) in die Luft freisetzten. Die Signaturen in der Karte zeigen die jeweilige Größenordnung der vom Betrieb in die Luft freigesetzten Menge an Quecksilber: 11 Betriebe setzten zwischen > 10 und 20 kg Hg frei, 4 Betriebe emittierten zwischen 21 und 100 kg Hg, 8 Betriebe setzten zwischen 101 und 500 kg Hg. Quecksilber-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Quecksilber-Emissionen in die Luft Quelle: Umweltbundesamt
DEHSt-Jahresbericht weist mehr Emissionen durch Kohleverbrennung aus 2022 emittierten die rund 1.730 im Europäischen Emissionshandelssystem (EU-ETS) erfassten stationären Anlagen in Deutschland rund 354 Millionen Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente (CO₂-Äq). Die Gesamtemissionen veränderten sich 2022 damit im Vergleich zum Vorjahr (355 Millionen Tonnen) nicht wesentlich. In den maßgeblichen Sektoren Energie und Industrie war die Entwicklung gegenläufig: Die Emissionen der Energieanlagen stiegen um drei Prozent, die der Industrie gingen um sechs Prozent zurück. Grund war der Krieg gegen die Ukraine und die damit verbundenen Verwerfungen auf den Energiemärkten, wie die Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt) im Umweltbundesamt (UBA) mitteilt. Dirk Messner, Präsident des UBA , sagt: „Vor der COVID-19-Pandemie gab es deutliche Emissionsrückgänge bei den deutschen EU-ETS-Anlagen. Dieser Trend ist vorerst gestoppt. Als Folge der Russland-Aggression stagnieren die Emissionen auf dem Vor-Pandemie-Niveau und bei der Kohleverfeuerung beobachten wir sogar einen erneuten Anstieg. Hier müssen wir nun entschieden gegensteuern und weg von den fossilen Energien. Der Ausbau der erneuerbaren Energien braucht noch mehr Tempo und wir müssen bis 2030 aus der Kohle aussteigen. Der nun reformierte Emissionshandel, mit deutlich abgesenkten Emissionsobergrenzen ab 2024 kann hierfür spürbare Impulse setzen.“ Jürgen Landgrebe, Leiter des Fachbereichs V „Klimaschutz, Energie, Deutsche Emissionshandelsstelle“ im UBA, ergänzt: „Die jüngsten Beschlüsse zur Neuausrichtung der europäischen Klimapolitik setzen auf eine ambitionierte Reform des Emissionshandels. Dies stärkt seine Rolle als zentraler Eckpfeiler der europäischen Klimapolitik. Neben abgesenkten Emissionsobergrenzen wird künftig auch der Anteil kostenloser Emissionsberechtigungen weiter zurückgehen. Gleichzeitig schaffen die aus den Auktionen eingenommen Gelder erhebliche finanzielle Spielräume, um die sozialen Folgen der Dekarbonisierung gerecht abzufedern.“ Energie: Die Emissionen aus der Energieversorgung stiegen um drei Prozent auf 242 Millionen Tonnen CO 2 -Äq und damit das zweite Jahr in Folge. Im Energiebereich sank der Erdgaseinsatz in der Stromproduktion wegen der infolge des russischen Krieges in der Ukraine stark gestiegenen Gaspreise: Trotz der seit Einführung des EU-ETS höchsten Preise von durchschnittlich über 80 Euro pro Emissionsberechtigung waren viele Kohlekraftwerke im Betrieb wirtschaftlicher als Gaskraftwerke. Darum stieg der Einsatz von Braun- und Steinkohle für die Stromproduktion gegenüber 2021 deutlich. Industrie : Die Emissionen der Industrie sanken im Vergleich zum Vorjahr um sechs Prozent auf 112 Millionen Tonnen CO 2 -Äq, weil weniger produziert wurde; das ist das niedrigste Niveau seit 2013. In fast alle Branchen gingen die Emissionen deutlich zurück: Am meisten in der chemischen Industrie (18 Prozent), gefolgt von den Nichteisenmetallen (15 Prozent). Lediglich die Emissionen der Raffinerien stiegen um 4 Prozent. Luftverkehr: Die Emissionen der von Deutschland verwalteten Luftfahrzeugbetreiber lagen 2022 bei etwa 7,2 Millionen Tonnen CO 2 -Äq. Dies ist ein Anstieg um rund 55 Prozent. Die Emissionen lagen aber weiterhin unter dem Niveau vor der Covid-19-Pandemie – sie erreichten etwa drei Viertel der Emissionen von 2019. Deutschland und Europa : Auch die Emissionen aller am EU-ETS teilnehmenden Anlagen (in den 27 EU-Mitgliedstaaten sowie Island, Liechtenstein und Norwegen) veränderten sich 2022 nur geringfügig: Nach Angaben der Europäischen Kommission sanken die Emissionen im Jahr 2022 um 1 Prozent und lagen bei rund 1,32 Milliarden Tonnen CO 2 -Äq. Maßgeblich für diese Entwicklung waren – analog zur Situation in Deutschland – ein Anstieg der Kohleverstromung und Rückgänge in der Industrieproduktion. Die Emissionen der Stromerzeugung stiegen um rund 2 Prozent, während die Emissionen der Industrieanlagen um rund 5 Prozent sanken. Gegenüber 2005 – dem Startjahr des EU-ETS – sind die EU-ETS-Emissionen europaweit um rund 38 Prozent und damit stärker zurückgegangen als in Deutschland (etwa 31 Prozent). Das aktuelle Emissionsniveau liegt damit 24 Prozentpunkte unterhalb der neu beschlossenen Zielvorgabe für 2030 (minus 62 Prozent). In den verbleibenden acht Jahren muss sich die Minderungsgeschwindigkeit damit deutlich erhöhen. Emissionshandel und Gesamtemissionen: Die UBA- Prognose vom März weist für die gesamtwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen im Vergleich zu den deutschen EU-ETS-Anlagen einen Rückgang von gut 15 Millionen Tonnen CO 2 -Äq bzw. 1,9 Prozent aus. Deutsche Emissionshandelsstelle (DEHSt): Die DEHSt ist die nationale Behörde für die Umsetzung des EU-ETS. Sie ist zudem zuständig für die administrativen Belange bei der Nutzung der projektbasierten Mechanismen und nationale Bewilligungsbehörde für die Zahlung von Beihilfen für stromintensive Unternehmen zur Kompensation indirekter CO 2 -Kosten (Strompreiskompensation). Die DEHSt ist außerdem verantwortlich für die Umsetzung des 2021 gestarteten nationalen Emissionshandels für Brennstoffe auf Grundlage des Brennstoffemissionshandelsgesetzes (BEHG).
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