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Großtechnische Demonstration eines vollständigen, stoffstrukturwahrenden und wirtschaftlichen Recyclingverfahrens für Gipskarton- und Gipsfaserabfälle

Das Unternehmen Lindner NORIT GmbH & Co. KG produziert am Standort Dettelbach, als Teil der Lindner Group, Gipsfaserplatten. Diese Gipsfaserplatten werden auf einer Fläche von 58.000 Quadratmeter für den Einsatz als Doppel- und Hohlraumboden, als Trockenestrich und als Trockenbauplatte für viele Sonderanwendungen produziert und durch Fräsen und die Applikation von Belägen veredelt. Gips ist im Bau- und Sanierungswesen ein massenrelevantes Material, vor allem im sogenannten Trockenbau. Derzeit werden 40 Prozent des Gipsbedarfs in Deutschland (9 Mio. Tonnen pro Jahr) durch Naturgips gedeckt und 60 Prozent durch sog. REA-Gips aus der Rauchgasentschwefelung von Kohlekraftwerken. Mit dem Ausstieg aus der Kohleverstromung wird dieser Anteil in den nächsten Jahren stark zurückgehen. Umso wichtiger wird das Recycling von gipshaltigen Baustoffen im Produktions- und Rückbaubereich. Für das Recycling von Gips stehen im Allgemeinen gipshaltige Abfälle aus dem Rückbau, der Verarbeitung auf Baustellen (Ausschuss und Verschnittreste) und aus der Produktion zur Verfügung. Das sind Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten und sonstige gipshaltige Abfälle (Vollgipsplatten, gipsbasierte Estriche etc.). Nach dem bisherigen Stand der Technik werden Gipskartonplatten in Trockenaufbereitungsanlagen verarbeitet. In diesen Anlagen wird der Karton vom Gips getrennt und der Gips zerkleinert. Die separierten Kartonanteile sind aufgrund der Gipsanhaftungen nicht sinnvoll verwertbar. Der separierte und zerkleinerte Gips ist nach üblicher trockener Kalzinierung zu Stuckgips aufgrund des hohen Wasseranspruches nur in untergeordneten Mengenanteilen z. B. in Gipskartonplattenanlagen verwertbar. Gipsfaserplatten sind in diesen trockenen Gipskartonaufbereitungsanlagen bislang nicht verwertbar. Mit dem von der Lindner NORIT GmbH & Co. KG innovativen nasstechnischen Verfahren können dagegen auch Gipskartonplatten vollständig, d. h. Gips und Karton zu 100 Prozent, der relevante Materialstrom der Gipsfaserplatten und weitere komplexer zusammengesetzte gipshaltige Abfälle – unter anderem auch Nassabfälle wie Gips-Sedimentationsschlämme aus der Abwasseraufbereitung oder Gipsstäube aus der Produktion – sehr energiearm aufbereitet und thermisch reaktiviert werden. Ein großer Vorteil ist der hohe Anteil an gipshaltigen Abfallstoffen am gesamten Rohstoffmix, der mit diesem Verfahren z. B. bei der Produktion von Gipsfaserplatten möglich ist. Ziel des Projektes ist, mittels der geplanten, großtechnischen Demonstrationsanlage jährlich bis zu 51.350 Tonnen an recycelbaren Gipsabfällen in den Produktionskreislauf zurückzuführen. Durch die Rückführung dieser Abfälle in den Produktionsprozess können rund 44.000 Tonnen abbindefähiger Gips aus gipshaltigen Abfällen zurückgewonnen und damit die gleiche Menge an Primärrohstoff eingespart werden. Die anlagenbedingte Treibhausgasminderung wird bei der Gesamtmenge an recycelten Rohstoffen mit jährlich ca. 5.270 Tonnen CO 2 -Äquivalenten angesetzt. Die Übertragbarkeit der angestrebten Technik ist für alle Anlagen zum Recycling von Gipskartonplatten, Gipsfaserplatten und Vollgipsplatten sowie den in der Produktion anfallenden Gipsstäuben und den in der Abwasserbehandlung anfallenden Gipssedimenten gegeben – sowohl für die Verarbeitung von Produktionsabfällen, als auch von Materialien aus dem Rückbau von Gebäuden. Branche: Glas und Keramik, Verarbeitung von Steinen und Erden Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Lindner NORIT GmbH & Co. KG Bundesland: Bayern Laufzeit: seit 2022 Status: Laufend

Untersuchung der Krankheitslast in Deutschland durch Kohlekraftwerke

Im Rahmen des Projekts „Untersuchung der Krankheitslast in Deutschland durch Kohlekraftwerke“ (offizieller Titel „Erfassung potentiell gesundheitsförderlicher Effekte durch die Reduktion der Kohlefeuerung zur Energiegewinnung“) (Laufzeit 2018-2022) wurde für das Jahr 2015 die Krankheitslast in der deutschen Bevölkerung quantifiziert, welche auf die Luftschadstoffemissionen von Kohlekraftwerken in Deutschland zurückgeführt werden kann. Neben der Betrachtung von deutschen Kohlekraftwerken insgesamt wurden auch nach Stein- und Braunkohlekraftwerken differenzierte Analysen durchgeführt. Es zeigte sich, dass Braunkohlekraftwerke, im Vergleich mit Steinkohlekraftwerken, zu einer höheren Krankheitslast in der deutschen Bevölkerung beigetragen haben. Ein Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe kann durch den Wegfall entsprechender Schadstoffemissionen zur Verbesserung der Gesundheit beitragen und unterstützt Deutschland bei die Zielerreichung auf dem Pfad der europäischen Zero Pollution Ambition. Veröffentlicht in Texte | 83/2024.

Planfeststellungsverfahren für das Vorhaben "HH-WIN, Abschnitt C"

Als Netzbetreiber der Freien und Hansestadt Hamburg plant die Hamburger Energienetze GmbH (vormals Gasnetz Hamburg GmbH) den Bau eines Wasserstoffverteilnetzes namens "HH-WIN". Ziel des Netzes ist einerseits die Versorgung der ansässigen Industrie mit Wasserstoff und andererseits die Einspeisung des von ortsansässigen Produzenten oder schiffseitigen Importinfrastrukturen gelieferten Wasserstoffs in das künftige nationale Wasserstoffkernnetz. Das Vorhaben "HH-WIN, Abschnitt C" der Hamburger Energienetze GmbH umfasst zwei Leitungen: Zum einen die Errichtung einer Wasserstoff-Transportleitung zwischen Hamburg-Moorburg und Niedersachsen-Leversen („HH-WIN-C70“) zum Anschluss von HH-WIN an das Transportnetz der Gasunie und zum anderen die Errichtung einer Verteilleitung von Hamburg-Moorburg zum geplanten Wasserstoffverteilnetz innerhalb Hamburgs bis zum Moorburger Bogen („HH-WIN-C25“). Die Trassenführung der HH-WIN-C70 beginnt am Standort des ehemaligen Kohlekraftwerkes Hamburg-Moorburg, an dem zukünftig das Hamburg Green Hydrogen Hub entstehen soll. Die Leitung verläuft über ca. 13,2 km Richtung Süden bis zur geplanten Gasübernahmestation in Niedersachsen-Leversen. Das hiesige Vorhaben betrifft nur die auf Hamburger Stadtgebiet befindlichen 9,23 km der Leitungstrasse. Die Genehmigung der verbleibenden ca. 3.98 km auf niedersächsischem Landesgebiet erfolgt über das dort zuständige LBEG (Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie). Die HH-WIN-C25-Verteilleitung verläuft in derselben Trasse wie die HH-WIN-C70-Transportleitung, hat jedoch nur eine Länge von 2,4 km. HH-WIN-C25 verläuft in derselben Trasse wie die Transportleitung, hat jedoch nur eine Länge von 2,4 km und schließt im Kreuzungsbereich Moorburger Bogen/Fürstenmoordamm an das künftige Verteilnetz an. Beide Leitungen haben eine Nennweite DN 500 und werden in einem gemeinsamen Graben verlegt. Ab dem Moorburger Bogen wird die Leitung HH-WIN-C70 als Einzeltrasse, inklusive Begleitrohre, geführt. Vom Moorburger Bogen verläuft die Trasse Richtung Ellernweg/Zum Fürstenmoor. Hierbei wird die Hauptdeichlinie und der Straßenverlauf Moorburger Bogen gequert. Dem Straßenverlauf Zum Fürstenmoor folgend biegt die Trasse nach Westen in den Tempowerkring und trifft dann auf die Straße Am Radeland. Hier verläuft die Trasse Richtung Westen und knickt vor der Autobahn A 7 nach Süden ab. Hierbei wird die Deutsche Bahn und die Stader Straße gequert. Der Stader Straße bzw. der Cuxhavener Straße nach Westen folgend schwenkt die Trasse in den Forstweg Stadtscheide ein und folgt dem Verlauf der Stadtscheide bis zur Landesgrenze Niedersachsen.

Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung

Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung 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 2023 wieder deutlich gesunken. Im Jahr 2009 gab es einen deutlichen Rückgang in der Stromerzeugung. Ursache dafür war der starke konjunkturelle Einbruch und die folgende geringere wirtschaftliche Leistung (siehe Abb. „Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch“). Seit 2017 nimmt die inländische Stromerzeugung wieder stärker ab. Grund dafür ist die Außerbetriebnahme von konventionellen Kraftwerken und ein rückläufiger Stromverbrauch. Im Jahr 2020 war der Rückgang der Stromerzeugung bedingt durch die Corona-Pandemie besonders stark. Nach einem vorübergehenden Anstieg im Jahr 2021 sank die Stromerzeugung in den Jahren 2022 und 2023 erneut deutlich. Im Jahr 2023 verzeichnete Deutschland zugleich einen Stromimportüberschuss. Dies deutet darauf hin, dass im Ausland günstigere Stromerzeugungsoptionen zur Verfügung standen als im Inland. Entwicklung des Stromexportes Importe und Exporte im europäischen Stromverbund gleichen die Differenzen zwischen Stromverbrauch und -erzeugung aus. Die Abbildung „Bruttostromerzeugung und Bruttostromverbrauch“ zeigt, dass der ⁠ Bruttostromverbrauch ⁠ von 2003 bis 2022 geringer war als die Erzeugung. Entsprechend wies Deutschland in diesem Zeitraum beim Stromaußenhandel einen Exportüberschuss auf, der im Jahre 2017 mit über 52 ⁠ TWh ⁠ einen Höchststand erreichte. In den folgenden Jahren ging der Netto-Export wieder zurück und betrug im Jahr 2022 27 TWh. Im Jahr 2023 wurde Deutschland zum Nettoimporteur - mit einem Nettoimport von 9 TWh wurden etwa 2 Prozent des Stromverbrauchs gedeckt. 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. 2023 hatten die drei Energieträger zusammen nur noch einen Anteil von 26%. 1990 waren es noch über 84 %. Der Einsatz von Steinkohle zur Stromerzeugung ist gegenüber früheren Jahren deutlich zurückgegangen. Zugleich nahm die Stromerzeugung aus Erdgas sowie die gestiegene Einspeisung von Strom aus Windenergieanlagen zu. Die Kosten für CO 2 -Emissionszertifikate machten und machen den Betrieb von Kohlekraftwerken zunehmend unwirtschaftlicher. Die Stromerzeugung aus Braunkohle verringerte sich seit einem vorübergehenden Höhepunkt im Jahr 2013 tendenziell. Für die Braunkohle sind die gestiegenen Kosten für CO 2 -Emissionszertifikate noch relevanter als bei der Steinkohle, da die Braunkohle einen höheren Emissionsfaktor als die Steinkohle aufweist. 2023 lag die Stromerzeugung aus Braunkohle auf dem niedrigsten Wert seit 1990. 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 hat sich nur wenig geändert und bleibt marginal. Er schwankt seit 1990 zwischen 1 % und 2 % der Stromerzeugung. Die Stromerzeugung auf Basis von Erdgas lag 2023 mehr als doppelt so hoch wie im Jahr 1990, insbesondere durch neue 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 deutlich gefallen. Ein Grund waren insbesondere auch die in Folge des Krieges in der Ukraine stark gestiegenen Gaspreise. Bruttostromerzeugung auf Basis von erneuerbaren Energieträgern Der Strommenge, die auf Basis erneuerbarer Energien (Wasserkraft, Windenergie, ⁠ Biomasse ⁠, biogener Anteil des Abfalls, Photovoltaik, Geothermie) erzeugt wurde, hat sich in den letzten Jahren vervielfacht. Im Jahr 2023 machte grüner Strom erstmals mehr als 50 % der insgesamt erzeugten und verbrauchten Strommenge aus. Diese Entwicklung ist besonders auf die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) zurückzuführen (siehe Abb. „Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2023“) und hat ganz wesentlich zum Rückgang der fossilen ⁠ Bruttostromerzeugung ⁠ 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 jedoch deutlich überholt. Im Jahr 2023 wurden auf Basis der Wasserkraft etwa 7 % des erneuerbaren Stroms erzeugt – und ca. 4 % der insgesamt erzeugten Strommenge. In den letzten Jahren stieg die Bedeutung der Windenergie am schnellsten: Im Jahr 2023 wurde etwa die Hälfte des erneuerbaren Stroms und fast 27 % 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 2023 23 % des erneuerbaren Stroms beisteuerte und inzwischen über 12 % der gesamten Bruttostromerzeugung ausmacht. Ausführlicher werden die verschiedenen erneuerbaren Energieträger im Artikel „ Erneuerbare Energien in Zahlen “ beschrieben. Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Diagramm als PDF Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Jahr 2022 Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Diagramm als PDF Regionale Unterschiede in der Struktur der Stromerzeugung Innerhalb Deutschlands weisen die einzelnen Bundesländer – ihren regionalen Voraussetzungen entsprechend – deutliche Unterschiede auf. Die Karte „Kraftwerksleistung in Deutschland“ stellt für die einzelnen Bundesländer die prozentualen Anteile der Energieträger (zum Beispiel Braunkohle, Erdgas, Windkraft) an der installierten Kraftwerksleistung dar: Im Bereich der erneuerbaren Energien entfällt der Großteil der Windenergienutzung aufgrund der günstigen geographischen Gegebenheiten auf die Bundesländer in der Nordhälfte Deutschlands, während die Nutzung der Photovoltaik und Wasserkraft im Süden Deutschlands dominant ist (siehe insbesondere die Karten „Kraftwerke und Windleistung in Deutschland“ und „Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland“ ). Der bedeutendste inländische fossile Energieträger ist die Braunkohle , wovon die größten Vorkommen im Rheinland sowie im Gebiet der neuen Bundesländer im Mitteldeutschen und im Lausitzer Revier liegen. Alle deutschen Braunkohlenkraftwerke verteilen sich auf diese Abbaugebiete. Die deutschen Steinkohlenkraftwerke zeigen eine starke Konzentration in den ehemaligen Steinkohlerevieren an Ruhr und Saar sowie aufgrund kostengünstiger Transportmöglichkeiten eine verstärkte Verbreitung an stark frequentierten Binnenschifffahrtsrouten und in Küstenregionen. Die Stromerzeugung aus Kernkraftwerken beschränkt sich ausschließlich auf das Gebiet der alten Bundesländer.

Primärenergieverbrauch

Primärenergieverbrauch Der Primärenergieverbrauch ist seit Beginn der 1990er Jahre rückläufig. Bis auf Erdgas ist der Einsatz aller konventionellen Primärenergieträger seither zurückgegangen. Dagegen hat die Nutzung erneuerbarer Energien zugenommen. Ihr Anteil ist kontinuierlich angestiegen, besonders seit dem Jahr 2000. Definition und Einflussfaktoren Der ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ (PEV) bezeichnet den Energiegehalt aller im Inland eingesetzten Energieträger. Der Begriff umfasst sogenannte Primärenergieträger, wie zum Beispiel Braun- und Steinkohle, Mineralöl oder Erdgas, die entweder direkt genutzt oder in sogenannte Sekundärenergieträger wie zum Beispiel Kohlebriketts, Benzin und Diesel, Strom oder Fernwärme umgewandelt werden. Berechnet wird er als Summe aller im Inland gewonnenen Energieträger zuzüglich des Saldos der importierten und exportierten Mengen sowie der Lagerbestandsveränderungen abzüglich der auf Hochsee gebunkerten Vorräte. Statistisch wird der Primärenergieverbrauch über das Wirkungsgradprinzip ermittelt. Dabei werden die Einsatzmengen der in Feuerungsanlagen verbrannten Energieträger mit ihrem Heizwert multipliziert. Für Strom aus Wind, Wasserkraft oder Photovoltaik wird dabei ein Wirkungsgrad von 100 %, für die Geothermie von 10 % und für die Kernenergie von 33 % angenommen. Im Ergebnis wird durch diese internationale Festlegung für die erneuerbaren Energien ein erheblich niedrigerer PEV errechnet als für fossil-nukleare Brennstoffe. Dies hat in Zeiten der Energiewende methodenbedingte Verzerrungen bei der Trendbetrachtung zur Folge: Der Primärenergieverbrauch sinkt bei fortschreitender Substitution von fossil-nuklearen Brennstoffen durch erneuerbare Energien, selbst wenn die gleiche Menge an Strom zur Nutzung bereitgestellt wird. Dieser rein statistische Effekt überzeichnet den tatsächlichen Verbrauchsrückgang, wie die Entwicklung des Bruttoendenergieverbrauchs zeigt. Der Anteil erneuerbarer Energien am gesamten Primärenergieverbrauch steigt dagegen unterproportional (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch“). Es wird – rechnerisch bedingt – ein langsamerer Anstieg des Erneuerbaren-Anteils am PEV wahrgenommen. Dies kann einen geringeren Ausbaueffekt suggerieren. Diese Effekte werden umso größer, je mehr Stromproduktion aus beispielsweise Kohlekraftwerken durch erneuerbare Energien und/oder Stromimporte (ebenfalls mit Wirkungsgrad von 100 % bewertet) ersetzt werden, weil immer weniger Umwandlungsverluste in die Primärenergiebilanzierung einfließen. Der Primärenergieverbrauch wird in erheblichem Maße durch die wirtschaftliche Konjunktur und Struktur, Preise für Rohstoffe und technische Entwicklungen beeinflusst. Auch die Witterungsverhältnisse und damit verbunden der Bedarf an Raumwärme spielen eine wichtige Rolle. Entwicklung und Ziele Der ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ in Deutschland ist seit Beginn der 1990er Jahre rückläufig (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch“). Das ergibt sich zum einen aus methodischen Gründen beim Umstieg auf erneuerbare Energien (siehe Abschnitt „Primärenergieverbrauch erklärt“). Zum anderen konnten aber auch Effizienzsteigerungen beobachtet werden, zum Beispiel durch bessere Ausnutzung der in Energieträgern gespeicherten Energie (Brennstoffnutzungsgrad) in Kraftwerken , Motoren oder Heizkesseln. Im Energieeffizienzgesetz 2023 (EnEfG) hat der Gesetzgeber festgelegt, dass der Primärenergieverbrauch bis zum Jahr 2030 um 39,3 % unter dem Wert des Jahres 2008 liegen soll. Im „ Projektionsbericht 2023 für Deutschland “ wurde auf der Basis von Szenarioanalysen untersucht, ob Deutschland seine Klimaziele im Jahr 2030 erreichen kann. Wichtig ist dabei auch die Frage nach der zu erwartenden Entwicklung des Primärenergieverbrauchs. Das Ergebnis der Untersuchung: Wenn alle von der Regierungskoalition geplanten Maßnahmen umgesetzt werden, ist im Jahr 2030 mit einem PEV von etwa 10.000 Petajoule (PJ) zu rechnen (Mit-Maßnahmen-⁠ Szenario ⁠). Das wäre gegenüber dem Jahr 2008 ein Rückgang von lediglich etwa 30 %. Weitere Maßnahmen zur Senkung des PEV sind also erforderlich, um die Ziele des EnEfG zu erreichen. Primärenergieverbrauch nach Energieträgern Seit 1990 hat sich der Energieträgermix stark verändert. Der Verbrauch von ⁠ Primärenergie ⁠ auf Basis von Braunkohle lag im Jahr 2023 um 72 %, der von Steinkohle um etwa 63 % unter dem des Jahres 1990. Der Energieverbrauch auf Basis von Erdgas stieg an: Noch im Jahr 2021 lag das Plus gegenüber dem Jahr 1990 bei 44 %. In der Folge des Krieges in der Ukraine und den daraus erwachsenden Versorgungsengpässen und der wirtschaftlichen Rezession sank der Gasverbrauch in den Jahren 2022 und 2023 gegenüber dem Jahr 2021 jedoch deutlich. Im Jahr 2023 lag der Energieverbrauch für Erdgas 14 % über dem des Jahres 1990. Der Einsatz erneuerbarer Energieträger hat sich seit 1990 mehr als verzehnfacht (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch nach Energieträgern“).

Energiebedingte Emissionen von Klimagasen und Luftschadstoffen

Energiebedingte Emissionen von Klimagasen und Luftschadstoffen Als energiebedingte Emissionen bezeichnet man die Freisetzung von Treibhausgasen und Luftschadstoffen, die bei der Umwandlung von Energieträgern etwa in Strom und Wärme entstehen. Sie machten im Jahr 2022 etwa 85 % der deutschen Treibhausgas-Emissionen aus. Die Emissionen sind seit 1990 leicht rückläufig. Hauptverursacher der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen ist die Energiewirtschaft. "Energiebedingte Emissionen" Überall, wo fossile Energieträger wie Kohle, Erdgas oder Mineralöl in elektrische oder thermische Energie (Strom- und Wärmeproduktion) umgewandelt werden, werden sogenannte „energiebedingte Emissionen“ freigesetzt. Bei diesen handelt es sich sowohl um Treibhausgase – hauptsächlich Kohlendioxid (CO 2 ) – als auch um sogenannte klassische Luftschadstoffe. Das Verbrennen von fester, flüssiger oder gasförmiger ⁠ Biomasse ⁠ wird gemäß internationalen Bilanzierungsvorgaben als CO 2 -neutral bewertet. Andere dabei freigesetzte klassische Luftschadstoffe, wie zum Beispiel Stickoxide, werden jedoch bilanziert. Im Verkehrsbereich entstehen energiebedingte Emissionen durch Abgase aus Verbrennungsmotoren. Darüber hinaus entstehen energiebedingt auch sogenannte diffuse Emissionen, zum Beispiel durch die Freisetzung von Grubengas aus stillgelegten Bergwerken. Entwicklung der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen Die energiebedingten Emissionen machten im Jahr 2022 etwa 85 % der deutschen ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen aus. Hauptverursacher war mit 39 % der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen die Energiewirtschaft, also vor allem die öffentliche Strom- und Wärmeerzeugung in Kraftwerken sowie Raffinerien (siehe Abb. „Energiebedingte Treibhausgas-Emissionen“). Die von der Energiewirtschaft ausgestoßene Menge an Treibhausgasen ist seit 1990 in der Tendenz rückläufig. Teilweise gibt es vorübergehend besonders starke Einbrüche, wie etwa im Jahr der Wirtschaftskrise 2009 oder im von der Corona-Pandemie geprägten Jahr 2020. Der Anteil des Sektors Verkehr lag 2021 bei 23,3 % (darunter allein der Straßenverkehr 22,5 %), Industrie bei 18 %, private Haushalte bei 13 % und der Gewerbe-, Handels- und Dienstleistungssektor bei 4 %. Die energiebedingten Treibhausgas-Emissionen bestehen zu 98 % aus Kohlendioxid (CO 2 ). Methan (CH 4 ) und Lachgas (N 2 O) machen den Rest aus (CO 2 -Äquivalente). Methan wird zum Großteil aus sogenannten diffusen Quellen freigesetzt, vor allem bei der Kohleförderung als Grubengas. Energiebedingte Lachgas-Emissionen entstehen durch Verbrennungsprozesse. Die diffusen Emissionen sanken seit 1990. Hauptquelle der diffusen Emissionen war der Ausstoß von Methan aus Kohlegruben. Die Förderung von Kohle ging seit 1990 deutlich zurück, Grubengas wurde verstärkt aufgefangen und energetisch genutzt. Energiebedingte Kohlendioxid-Emissionen durch Stromerzeugung Die Emissionen von Kohlendioxid (CO 2 ) aus der deutschen Stromerzeugung gingen seit dem Jahr 1990 im langjährigen Trend zurück (siehe Abb. „Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommixes“ im nächsten Abschnitt). Die Gründe hierfür liegen vor allem in der Stilllegung emissionsintensiver Braunkohlenkraftwerke in den 1990er Jahren und dem Rückgang der Stromerzeugung aus Braun- und Steinkohle in den vergangenen Jahren. Der Anteil des erzeugten Stroms aus emissionsärmeren Kraftwerken etwa auf Basis erneuerbarer Energieträger oder Erdgas ist in den letzten Jahrzehnten deutlich gestiegen. Auch der Austausch der Kraftwerkstechnik in alten, weniger effizienten Kohlekraftwerken durch effizientere Technik mit einem höheren Wirkungsgrad trug zum Rückgang der CO 2 -Emissionen bei (siehe Abb. „Kohlendioxid-Emissionen der fossilen Stromerzeugung“). Der starke Ausbau der erneuerbaren Energien schlug sich zunächst nur eingeschränkt im Trend der CO 2 -Emissionen nieder, da die Erzeugung von Strom aus fossilen Energiequellen nicht im gleichen Maße zurückging, wie der Ausbau erfolgte. Seit dem Beschluss des Ausstiegs aus der Kernenergie im Jahr 2011 spielte Kernenergie eine immer geringere Rolle. Auch Steinkohle-Kraftwerke hatten als Mittellast-Kraftwerke und aufgrund relativ hoher Brennstoffkosten einen sinkenden Marktanteil. Gleichzeitig stieg die Stromerzeugung aus Erdgas deutlich an. Vor allem Braunkohle-Kraftwerke konnten verhältnismäßig preiswert Strom produzieren. Gleichzeitig wurde immer mehr erneuerbarer Strom erzeugt.  Dies führte zu einem bedeutenden Anstieg des Stromhandelssaldos. Durch den Rückgang an Kraftwerkskapazität auf Basis von Kohlen seit dem Jahr 2018 sanken die ⁠ Bruttostromerzeugung ⁠ und damit auch die Kohlendioxid-Emissionen der Stromerzeugung jedoch deutlich (Ausführlicher zur Struktur der Stromerzeugung siehe Artikel „ Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung “). Im Jahr 2020 gingen die CO 2 -Emissionen der Stromerzeugung besonders stark zurück durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie. In den Jahren 2021 und 2022 stiegen die Emissionen wieder an und lagen zuletzt wieder auf dem niedrigen Niveau des Jahres 2019. Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommixes Die spezifischen Emissionen (Emissionsfaktoren) des Strommixes geben an, wie viel Treibhausgase und insbesondere CO 2 insgesamt pro Kilowattstunde Strom, die in Deutschland verbraucht wird, ausgestoßen werden. (siehe Abb. „Spezifische ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen des deutschen Strommixes“). Der Emissionsfaktor für die Summe der Treibhausgasemissionen wird mit Vorketten ausgewiesen, der für CO 2 -Emissionen ohne. Das Umweltbundesamt veröffentlicht die entsprechenden Daten und die Methodik der Berechnung in der jährlich aktualisierten Publikation „ Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 - 2022 “. Starker Rückgang weiterer „klassischer“ energiebedingter Luftschadstoffe Neben Treibhausgasen werden energiebedingt auch weitere Luftschadstoffe emittiert. Zu ihnen gehören Stickoxide (NO x ), Schwefeldioxid (SO 2 ), Flüchtige Organische Verbindungen (⁠ NMVOC ⁠), Ammoniak (NH 3 ) und Staub bzw. Feinstaub (⁠ PM10 ⁠). Während die energiebedingten ⁠ Treibhausgas ⁠-Emissionen seit 1990 nur leicht zurückgingen, wurden die „klassischen“ Luftschadstoffe – bis auf Ammoniak (NH 3 ) – stark vermindert (siehe Tab. „Energiebedingte Luftschadstoff-Emissionen“). Den größten Rückgang verzeichnet Schwefeldioxid (etwa 95 %). In der jüngsten Entwicklung hat sich der abnehmende Trend bei Luftschadstoffen deutlich abgeschwächt. Auswirkungen energiebedingter Emissionen Energiebedingte Emissionen beeinträchtigen die Umwelt in vielfältiger Weise. An erster Stelle ist die globale Erwärmung zu nennen. Werden fossile Brennstoffe gewonnen und verbrannt, so führt dies zu einer starken Freisetzung der Treibhausgase Kohlendioxid (CO 2 ) und Methan (CH 4 ), die wiederum hauptverantwortlich für den ⁠ Treibhauseffekt ⁠ sind. Weitere erhebliche Umweltbelastungen werden durch die „klassischen Luftschadstoffe“ verursacht. Die Folgen sind Luftverschmutzung durch Feinstaub (PM 10 , PM 2,5 ), Staub und Kohlenmonoxid (CO), ⁠ Versauerung ⁠, unter anderem durch Schwefeldioxid (SO 2 ), Stickstoffoxide (NO x ) und Ammoniak (NH 3 ). Außerdem entsteht durch Vorläufersubstanzen wie flüchtige organische Verbindungen (⁠ VOC ⁠) und Stickstoffoxide gesundheitsschädliches bodennahes Ozon (O 3 ).

Kraftwerke: konventionelle und erneuerbare Energieträger

Kraftwerke: konventionelle und erneuerbare Energieträger Die Energiewende ändert die Zusammensetzung des deutschen Kraftwerksparks. Die Anzahl an Kraftwerken zur Nutzung erneuerbarer Energien nimmt deutlich zu. Kraftwerke mit hohen Treibhausgas-Emissionen werden vom Netz genommen. Gleichzeitig muss eine sichere regionale und zeitliche Verfügbarkeit der Stromerzeugung zur Deckung der Stromnachfrage gewährleistet sein. Kraftwerkstandorte in Deutschland Die Bereitstellung von Strom aus konventionellen Energieträgern verteilt sich unterschiedlich über die gesamte Bundesrepublik. Das ⁠ UBA ⁠ stellt verschiedene Karten mit Informationen zu Kraftwerken in Deutschland zur Verfügung. In der Karte „Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland“ sind Kraftwerke der öffentlichen Stromversorgung und Industriekraftwerke mit einer elektrischen Bruttoleistung ab 100 ⁠ MW ⁠ verzeichnet. Basis ist die Datenbank „Kraftwerke in Deutschland“ . Weiterhin sind die Höchstspannungsleitungstrassen in den Spannungsebenen 380 Kilovolt (kV) und 220 kV eingetragen. In der Karte „ Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland “ sind Kraftwerke der öffentlichen Stromversorgung und Industriekraftwerke ab einer elektrischen Bruttoleistung von 50 MW bzw. mit einer Wärmeauskopplung ab 100 MW verzeichnet. Auch hier ist die Basis die Datenbank „Kraftwerke in Deutschland“ . Die Karte „Kraftwerke und Windleistung in Deutschland“ zeigt die installierte Windleistung pro Bundesland und die Kraftwerke ab 100 MW. Die Karte „Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland“ vermittelt ein Bild des Zusammenspiels von Photovoltaikleistung und fossilen Großkraftwerken. Aus der Karte "Kraftwerksleistung in Deutschland" werden bundeslandscharf die jeweiligen Kraftwerksleistungen ersichtlich. Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland, Stand Januar 2025. Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt Karte als pdf herunterladen Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland, Stand Januar 2025. Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland, Stand Januar 2025 Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt Karte als PDF herunterladen Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland, Stand Januar 2025 Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Kraftwerke und Windleistung in Deutschland Karte Kraftwerke und Windleistung in Deutschland, Stand Dezember 2024 Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt Karte als pdf herunterladen Karte Kraftwerke und Windleistung in Deutschland, Stand Dezember 2024 Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland Karte Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland, Stand Dezember 2024 Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt Karte als pdf herunterladen Karte Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland, Stand Dezember 2024 Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Kraftwerksleistung in Deutschland Installierte Kraftwerksleistung in Deutschland 2024 (Stand: Januar 2025) Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt Karte als pdf herunterladen Installierte Kraftwerksleistung in Deutschland 2024 (Stand: Januar 2025) Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Kraftwerke auf Basis konventioneller Energieträger Der deutsche Kraftwerkspark beruhte vor der Energiewende vor allem auf konventionellen Erzeugungsanlagen auf Grundlage eines breiten, regional diversifizierten, überwiegend fossilen Energieträgermixes (Stein- und Braunkohlen, Kernenergie, Erdgas, Mineralölprodukte, Wasserkraft etc.). Die gesamte in Deutschland installierte Brutto-Leistung konventioneller Kraftwerke ist basierend auf Daten des Umweltbundesamtes in der Abbildung „Installierte elektrische Leistung von konventionellen Kraftwerken ab 10 Megawatt nach Energieträgern“ dargestellt. Die aktuelle regionale Verteilung der Kraftwerkskapazitäten ist in der Abbildung „Kraftwerksleistung aus konventionellen Energieträgern ab 10 Megawatt nach Bundesländern“ dargestellt. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien sehr dynamisch entwickelt. Gleichzeitig wurden mit dem im Jahr 2023 erfolgten gesetzlichen Ausstieg Deutschlands aus der Nutzung der Kernenergie und dem fortschreitenden Ausstieg aus der Braun- und Steinkohle konkrete Zeitpläne zur Reduktion konventioneller Kraftwerkskapazitäten festgelegt (siehe Tab. „Braunkohlen-Kraftwerke in Deutschland gemäß Kohleausstiegsgesetz“ im letzten Abschnitt). Unabhängig davon übt der ⁠ CO2 ⁠-Preis einen wesentlichen Einfluss auf die Rentabilität und insofern den Einsatz fossiler Kraftwerke aus. Braunkohlenkraftwerke : Mit Einsetzen der „Kommission für Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung“ wurde der Prozess zum Ausstieg aus der Kohlestromerzeugung in Deutschland gestartet. Im Januar 2020 wurde im Rahmen des Kohleausstiegsgesetzes ein Ausstiegspfad für die Braunkohlestromerzeugung zwischen Bund, Ländern und beteiligten Unternehmen erarbeitet, welcher Entschädigungsregelungen für die Unternehmen und Förderung für die betroffenen Regionen enthält. Die Leistung von Braunkohlenkraftwerken als typische Grundlastkraftwerke lässt sich nur unter Energieverlust kurzfristig regeln. Sie produzieren Strom in direkter Nähe zu den Braunkohlenvorkommen im Rheinischen und Lausitzer Revier sowie im Mitteldeutschen Raum. Steinkohlenkraftwerke: Im Rahmen des Kohleausstiegs wird auch der Ausstieg aus der Steinkohle angestrebt. 2019 wurde bereits aus ökonomischen Gründen der Abbau von Steinkohle in Deutschland eingestellt. Im Gegensatz zur Braunkohle wird der Ausstieg aus der Steinkohle durch einen Auktionsmechanismus geregelt, der die Entschädigungszahlungen bestimmt. Steinkohlenkraftwerke produzieren Strom in den ehemaligen Steinkohle-Bergbaurevieren Ruhr- und Saarrevier, in den Küstenregionen und entlang der Binnenwasserstraßen, da hier kostengünstige Transportmöglichkeiten für Importsteinkohle vorhanden sind. (Weitere Daten und Fakten zu Steinkohlenkraftwerken finden sie in der Broschüre „Daten und Fakten zu Braun- und Steinkohle“ des Umweltbundesamtes.) Gaskraftwerke: Die Strom- und Wärmeerzeugung mit Gaskraftwerken erzeugt niedrigere Treibhausgasemissionen als die mit Kohlenkraftwerken. Des Weiteren ermöglichen sie durch ihre hohe Regelbarkeit und hohe räumliche Verfügbarkeit eine Ergänzung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Dennoch muss zum Erreichen der Klimaziele die gesamte Stromerzeugung dekarbonisiert werden, etwa durch Umrüstung auf Wasserstoffkraftwerke. Kraftwerksleistung aus konventionellen Energieträgern ab 10 Megawatt nach Bundesländern Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Installierte elektrische Leistung von konventionellen Kraftwerken ab 10 Megawatt nach Energieträgern Quelle: Umweltbundesamt Diagramm als PDF Tab: Braunkohlenkraftwerke in Deutschland gemäß Kohleausstiegsgesetz Quelle: UBA-Kraftwerksliste und BMWi Diagramm als PDF Kraftwerke auf Basis erneuerbarer Energien Im Jahr 2023 erreichte der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland einen neuen Höchststand: In diesem Jahr wurden 18,5 Gigawatt (GW) an erneuerbarer Kraftwerkskapazität zugebaut. Dieser Zubau liegt 70 % höher als die vorherige Ausbauspitze aus dem Jahr 2011. Insgesamt stieg damit die Erzeugungskapazität erneuerbarer Kraftwerke auf 168,4 GW (siehe Abb. „Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien“). Getragen wurde der Erneuerbaren-Zubau in den vergangenen vier Jahren vor allem von einem starken Ausbau der Photovoltaik (PV). Seit Anfang 2020 wurden mehr als 33 GW PV-Leistung zugebaut, davon mit 15,1 GW allein 45 % im Jahr 2023. Nach den Ausbaustarken Jahren 2011 und 2012 war der Photovoltaikausbau in den Folgejahren zunächst stark eingebrochen, seit etwa 10 Jahren wächst der Zubau aber kontinuierlich und übertraf im Jahr 2023 die Rekordjahre 2011 und 2012 deutlich. Um das im EEG 2023 formulierte PV-Ausbauziel von 215 GW im Jahr 2030 zu erreichen, wurde ein Ausbaupfad festgelegt. Das Zwischenziel von 89 GW zum Ende des Jahres 2024 wurde bereits im August des Jahres 2024 erreicht. In den Folgejahren bis 2030 bleibt allerdings ein weiterer Zubau von jährlich etwa 20 GW zur Zielerreichung notwendig. Auch wenn das Ausbautempo bei Windenergie zuletzt wieder zulegt hat, sind die aktuelle zugebauten Anlagenleistungen weit von den hohen Zubauraten früherer Jahre entfernt. Im Jahr 2023 wurden 3,3 GW neue Windenergie-Leistung zugebaut (2022: 2,4 GW; 2021: 1,6 GW). In den Jahren 2014 bis 2017 waren es im Schnitt 5,5 GW. Insgesamt lag die am Ende des Jahres 2023 installierte Anlagenleistung von Windenergieanlagen an Land und auf See bei 69,5 GW. Um die im EEG 2023 festgelegte Ausbauziele von 115 GW (an Land) und 30 GW (auf See) im Jahr 2030 zu erreichen, ist jeweils eine deutliche Beschleunigung des Ausbautempos notwendig. Durch die Abhängigkeit vom natürlichen Energiedargebot unterscheidet sich die Stromerzeugung der erneuerbaren Erzeugungsanlagen teilweise beträchtlich. So kann eine Windenergieanlage die vielfache Menge Strom erzeugen wie eine PV-Anlage gleicher Leistung. Ein einfacher Vergleich der installierten Leistungen lässt deshalb noch keinen Schluss über die jeweils erzeugten Strommengen zu. Neben Photovoltaik- und Windenergieanlagen mit stark witterungsabhängiger Stromerzeugung liefern Wasserkraftwerke langfristig konstant planbaren erneuerbaren Strom, sowie Biomassekraftwerke flexibel steuerbare Strommengen. Beide Energieträger haben in Deutschland aber nur ein begrenztes weiteres Ausbaupotential. Weitere Informationen und Daten zu erneuerbaren Energien finden Sie auf der Themenseite „Erneuerbare Energien in Zahlen“ . Wirkungsgrade fossiler Kraftwerke Im ⁠ Brutto-Wirkungsgrad ⁠ ist im Vergleich zum Netto-Wirkungsgrad der Eigenverbrauch der Kraftwerke enthalten. Insgesamt verbesserte sich der durchschnittliche Brutto-Wirkungsgrad des eingesetzten deutschen Kraftwerksparks seit 1990 um einige Prozentpunkte (siehe Abb. „Durchschnittlicher Brutto-Wirkungsgrad des fossilen Kraftwerksparks“). Diese Entwicklung spiegelt nicht zuletzt die kontinuierliche Modernisierung des Kraftwerksparks und die damit verbundene Außerbetriebnahme alter Kraftwerke wider. Der Brennstoffausnutzungsgrad von Kraftwerken kann durch eine gleichzeitige Nutzung von Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung, KWK) gesteigert werden. Dies kann bei Großkraftwerken zur Wärmebereitstellung in Industrie und Fernwärme, aber auch bei dezentralen kleinen Kraftwerken wie Blockheizkraftwerken lokal erfolgen. Dabei müssen neue Kraftwerke allerdings auch den geänderten Flexibilitätsanforderungen an die Strombereitstellung genügen, dies kann beispielsweise über die Kombination mit einem thermischen Speicher erfolgen. Obwohl bei konventionellen Kraftwerken in den letzten Jahren technisch eine Steigerung der Wirkungsgrade erreicht werden konnte, werden die dadurch erzielbaren Brennstoffeinsparungen nicht ausreichen, um die erforderliche Treibhausgasreduktion im Kraftwerkssektor für die Einhaltung der Klimaschutzziele zu erreichen. Dafür ist ein weiterer Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung notwendig. Kohlendioxid-Emissionen Folgende Aussagen können zum Kohlendioxid-Ausstoß von Großkraftwerken für die Stromerzeugung getroffen werden: Braunkohlen : Die spezifischen Kohlendioxid-Emissionen von Braunkohlenkraftwerken variieren je nach Herkunft des Energieträgers aus einem bestimmten Braunkohlerevier und der Beschaffenheit der mitverbrannten Sekundärbrennstoffe (siehe „Emissionsfaktoren eingesetzter Energieträger zur Stromerzeugung“). Mit mindestens 103.153 kg Kilogramm Kohlendioxid pro Terajoule (kg CO 2 / TJ) war der Emissionsfaktor von Braunkohlen im Jahr 2023 höher als der der meisten anderen Energieträger. Steinkohlen : Der Kohlendioxid-Emissionsfaktor von Steinkohlenkraftwerken betrug im Jahr 2023 94.326 kg CO 2 / TJ. Erdgas : Erdgas-GuD-Anlagen haben mit derzeit 56.221 kg CO 2 / TJ den geringsten spezifischen Emissionsfaktor fossiler Kraftwerke (abgesehen von Kokerei-/Stadtgas): Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht pro erzeugter Energieeinheit weniger Kohlendioxid als bei der Verbrennung von Kohle. Weitere Entwicklung des deutschen Kraftwerksparks Um die Klimaschutzziele zu erreichen, ist ein weiterer Ausbau der erneuerbaren Kraftwerkskapazitäten notwendig. Um den Herausforderungen der Energiewende begegnen zu können, wird es außerdem einen zunehmenden Fokus auf Flexibilisierungsmaßnahmen geben. Dabei handelt es sich um einen Ausbau von Speichern (etwa Wasserkraft, elektro-chemische Speicher, thermische Speicher) sowie um den Ausbau der Strominfrastruktur (Netzausbau, Außenhandelskapazitäten) und Anreize zur Flexibilisierung des Stromverbrauchs.

Langfristige Entwicklung der Luftqualität

Durch eine Vielzahl von Maßnahmen ist die Berliner Luft in den letzten drei Jahrzehnten deutlich besser geworden und die Konzentration von Luftschadstoffen langsam aber über den langen Zeitraum doch deutlich zurückgegangen. Dadurch konnten die Immissionsgrenzwerte für Partikel-PM 10 (Feinstaub) in Berlin schon seit einigen Jahren flächendeckend eingehalten werden und auch die flächendeckende Einhaltung des Grenzwertes für das Jahresmittel von Stickstoffdioxid von 40 µg/m³ wird 2020 voraussichtlich erreicht werden. Die folgenden Abbildungen zeigen den langjährigen Verlauf der mittleren Luftbelastung einzelner Schadstoffe in den drei Belastungsregimen Verkehr (Hauptverkehrsstraßen), innerstädtischer Hintergrund und Stadtrand. Für die Luftschadstoffe Stickstoffdioxid, Partikel PM 10 und Ozon werden die langzeitlichen Entwicklungen auf Basis eines Differenzenmodels analog zum Jahresbericht 2019 ermittelt. Die Methodik ist im Jahresbericht 2019 genauer erklärt. Die Langzeittrends der weiteren Luftschadstoffe werden durch arithmetische Mittelwertbildung bestimmt. Stickstoffdioxid Schwebstaub / Partikel PM 10 Partikel PM 2,5 Ozon Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) Schwefeldioxid Benzol Kohlenmonoxid Stickstoffdioxid gehört zu den Luftschadstoffen, die überwiegend vom Straßenverkehr verursacht werden. Die nebenstehende Grafik zeigt die langjährige Entwicklung der NO 2 -Belastung der automatischen Messstellen am Stadtrand, im innerstädtischen Hintergrund und an Hauptverkehrsstraßen sowie der acht beurteilungsrelevanten Passivsammlerstandorte (Passivsammler = PS) (weiter Informationen finden sich im Jahresbericht 2019. Bis Mitte der neunziger Jahre konnte durch die Ausrüstung der Berliner Kraftwerke mit Entstickungsanlagen und die Einführung des geregelten Katalysators für Ottomotoren ein Rückgang der NO 2 -Belastung erreicht werden. Durch eine zunehmende Anzahl an Dieselfahrzeugen wurde dieser Trend jedoch weitestgehend aufgehoben, so dass bis 2014 nur eine sehr langsame Abnahme der NO 2 -Belastung verzeichnet wurde. Auffällig sind die erhöhten Jahresmittelwerte von 2006. Vor allem für die Straßenmessstellen zeigen diese hohen Jahresmittelwerte eindrucksvoll den Einfluss von meteorologischen Bedingungen auf die Konzentration von Luftschadstoffen, denn das Jahr 2006 war geprägt durch eine hohe Anzahl windschwacher Hochdruckwetterlagen und ungünstigen meteorologischen Ausbreitungsbedingungen. In den Jahren zwischen 2008 und 2015 blieben die NO 2 -Jahresmittelwerte auf einem annähernd gleichbleibenden Niveau, da Emissionsminderungen nicht in dem gesetzlich vorgeschriebenen Maß erfolgten. Besonders Diesel-Pkw der Schadstoffklasse Euro 5 stießen durch Software-Manipulation im realen Betrieb sehr viel mehr NOx aus, als von den Herstellern angegeben wurde bzw. als sich auf dem Prüfstand ergab. Auffällig ist, dass seit 2016 die NO 2 -Belastung an Straßenmessstellen stark sank, am Stadtrand und im innerstädtischen Hintergrund aber keine bzw. nur eine sehr geringe Veränderung zu beobachten war. Dies unterstreicht nochmals den starken Einfluss der Verkehrsemissionen auf die an den verkehrsnahen Stationen gemessenen Immissionen. Von 2013 bis 2019 ergab sich für die sechs automatischen Straßenmessstellen ein Rückgang um 24 %, wobei mit einem absoluten Rückgang von 5 µg/m³ die Belastung von 2018 auf 2019 am stärksten gesunken ist. Ähnlich verhält es sich mit den Messergebnissen der Passivsammler, für welche von 2018 auf 2019 ebenfalls ein absoluter Rückgang von etwa 5 µg/m³ ermittelt wurde. Erzielt wurden diese bemerkenswert rückläufige Entwicklung der NO 2 -Belastung durch zielgerichtete und wirkungsvolle Maßnahmen der Berliner Luftreinhaltung (Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, 2019). Dabei lag und liegt der Fokus darauf, den motorisierten Verkehr in der Berliner Innenstadt zu verringern und die Stärkung des Umweltverbundes aus öffentlichem Personennahverkehr (ÖPNV), Rad- und Fußverkehr voranzutreiben. Neben Maßnahmen wie der Modernisierung der BVG-Busflotte – 2030 soll diese zu 100 % aus elektrisch angetriebenen Fahrzeugen bestehen –, Tempo-30-Anordnungen und Durchfahrverboten für Diesel-Pkw bis einschließlich Euro 5/V hat aber auch die generelle Erneuerung der Kfz-Flotten, mit einem steigenden Anteil von Euro VI und 6d-TEMP Fahrzeugen, einen Anteil an dieser positiven Entwicklung. Deshalb lässt sich dieser Trend auch unabhängig von einzelnen Maßnahmen der Berliner Luftreinhaltung in ganz Deutschland beobachten. Modellergebnissen zu Folge sind etwa ein bis zwei µg/m³ des NO 2 -Rückgangs 2019 in Deutschland auf Softwareupdates und die Flottenerneuerung zurückzuführen (Umweltbundesamt, Luftqualität 2018, 2019). Einen Überblick über die verkehrsbedingte Luftbelastung im Straßenraum 2015 und 2020 finden Sie im Umweltatlas unter Verkehrsbedingte Luftbelastung im Straßenraum . Ende der 1990er Jahre wurde mit der Messung von PM 10 , also von besonders gesundheitsschädlichen Teilchen kleiner als 10 Mikrometer (µm), begonnen. Sie ersetzte die Gesamtstaubmessung, bei der auch grobe Teilchen > 10 µm erfasst wurden. Deshalb sind beide Reihen nicht direkt miteinander vergleichbar. Seit den 1980er Jahren ist die Gesamtstaub-Belastung in Berlin deutlich gesunken. Auch die PM 10 -Belastung zeigt über den dargestellten Zeitraum eine deutliche Abnahme um rund 30 % im innerstädtischen Hintergrund und am Stadtrand sowie eine Abnahme um etwa 40% an Straßenmessstellen. Seit 2004 wird in Berlin der für das Jahresmittel gültige Immissionsgrenzwert von 40 µg/m³ (siehe auch Grenz- und Zielwerte) durchgängig und an allen Stationen eingehalten. Auch die Anzahl der Überschreitungen des Tagesmittels von 50 µg/m³ ist im dargestellten Zeitraum rückläufig. Im Jahr 2015 wurden letztmals mehr als die zulässigen 35 Überschreitungen des Tagesmittels von 50 µg/m³ beobachtet (Station MC174, 36 Überschreitungen). Die PM 10 -Belastung in Berlin und ihre langjährige Entwicklung wird maßgeblich durch emissionsmindernde Maßnahmen und meteorologische Bedingungen geprägt. Die jährlichen Schwankungen der PM 10 -Jahresmittelwerte von bis zu 20 % und insbesondere die Variabilität der Anzahl der Überschreitungen des Tagesmittels von 50 µg/m³ von bis zu einem Faktor zwei spiegeln die Abhängigkeit der PM 10 -Belastung von den Witterungsbedingungen wider. Besonders der Ferntransport von Partikeln bei südlichen bis östlichen Anströmungen, vermehrtes Heizen bei tiefen Temperaturen und die Häufigkeit von austauscharmen, in der Regel durch Hochdruck geprägten Wetterlagen, beeinflussen die PM 10 -Belastung stark. Ein großer Teil der Überschreitungstage des Tagesgrenzwerts wird auf Ferntransport aus östlichen und südöstlichen Richtungen zurückgeführt. In Jahren mit vergleichsweise geringer PM 10 -Belastung, beispielsweise 2007, 2008, 2012, 2013 und 2017, herrschten stets günstige meteorologische Bedingungen. Auch im Jahr 2019 trugen die Witterungsbedingungen maßgeblich zu einer geringen PM 10 -Belastung bei. So führten einerseits hohe Temperaturen der Wintermonate im Jahr 2019 zu einem geringen Heizbedarf, was niedrige lokale Partikelemissionen mit sich bringt. Weiterhin ist das geringe Auftreten von Ost- und Südwinden in den 2019er Wintermonaten ein Indiz für wenig Hochdruckeinfluss und den damit zusammenhängenden geringen Ferntransport von vorbelasteten Luftmassen aus Süd-Osteuropa. Der langjährige Rückgang der PM 10 -Belastung ist hingegen auf emissionsmindernde Maßnahmen zurückzuführen. Eine sehr wichtige Maßnahme zur Minderung der PM 10 -Belastung war die Einführung der Umweltzone in zwei Stufen zum 01.01.2008 und 01.01.2010. Nach einer Untersuchung zur Wirkung der Stufe 2 der Umweltzone von 2011 ( Wirkungsanalyse; 2. Stufe Umweltzone ), verhinderte die Einführung der Umweltzone eine um etwa 7 % höhere PM 10 -Belastung und 10 Überschreitungstage mit Tagesmitteln über 50 µg/m³. Zur vereinfachten Ermittlung des lokalen Verkehrsbeitrages kann die Differenz der PM 10 -Konzentration an Straßen und im innerstädtischen Hintergrund hergezogen werden. Die Annäherung der roten Linie an die gelbe Linie verdeutlicht, dass der lokale Verkehrsbeitrag durch den Straßenverkehr im dargestellten Zeitraum deutlich abgenommen hat. Der mit dieser Methode ermittelte Verkehrsbeitrag konnte seit Ende der 1990er Jahre um etwa 70 % reduziert werden. Weitere wichtige Maßnahmen zur Verringerung der PM 10 -Belastung waren die Einführung wirksamer Rauchgasreinigungssysteme bei Kohlekraftwerken und bei der Abfallverbrennung zur Minderung von Staub, Schwefeldioxid und Stickoxiden, der Ersatz von Kohleheizungen durch Fernwärme und Gasheizungen sowie die Einführung von Partikelfiltern für Dieselfahrzeuge und Baumaschinen auf Baustellen der Öffentlichen Hand. Als Partikel PM 2,5 werden kleinere Partikel des Feinstaubs bezeichnet, deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als 2,5 µm ist. Sie können nachhaltig die Lunge schädigen, da sie tief in die Atemwege eindringen und länger dort verweilen. Außerdem führen hohe PM 2,5 Belastungen zu Herz- und Kreislauferkrankungen. Der im Feinstaub enthaltene Ruß gilt als stark krebserregend. Zum Schutz der menschlichen Gesundheit wurde ein PM 2,5 -Grenzwert von 25 µg/m³ im Jahresmittel festgelegt. Er muss ab 2015 an allen Luftgütemessstellen eingehalten werden. Zusätzlich gibt es einen deutschlandweiten Indikator für die durchschnittliche PM 2,5 -Exposition der städtischen Wohnbevölkerung (AEI, Average Exposure Indicator). Er wird vom Umweltbundesamt im Durchschnitt über jeweils 3 Kalenderjahre als Mittel über 36 ausgewählte Messstationen in Deutschland bestimmt, die sich ausschließlich in Wohngebieten größerer Städte befinden. Drei dieser Hintergrundmessstellen gehören zum Berliner Luftgütemessnetz. Der AEI-Zielwert von 16,4 µg/m³ für das Jahr 2020 ergibt sich aus der Minderung um 15 % des AEI-Wertes von 2010. In Berlin wird PM 2,5 seit 2004 an der Hauptverkehrsstraße Frankfurter Allee (MC174) und im innerstädtischen Hintergrund an der Station in Neukölln (MC042) gemessen. 2008 kamen noch die innerstädtischen Hintergrund-Stationen in Mitte (MC171) und in Wedding (MC010) hinzu. Alle drei städtischen Hintergrund-Stationen werden vom UBA zur Ermittlung des AEI herangezogen. Die nebenstehende Grafik zeigt die zeitliche Entwicklung von PM 2,5 . Der Grenzwert von 25 µg/m³, der seit 2015 einzuhalten ist, wird bereits seit 2007 unterschritten. Der bundesweite AEI-Zielwert für 2020 wurde bereits seit 2016 unterschritten. Es kann daher angenommen werden, dass 2020 das bundesweite Minderungsziel von 15 % erreicht wird. Tendenziell ist, wie die PM 10 -Belastung, auch die PM 2,5 -Belastung rückläufig. Dies zeigt die Wirkung der Umweltzone, die gezielt den Ausstoß der sehr feinen Dieselrußpartikel reduziert hat. Dadurch hat sich die Belastung an Straßen der niedrigeren Belastung im städtischen Hintergrund angenähert. Die erhöhte PM 2,5 -Belastung in 2006, 2010 und 2014 wird aufgrund schlechter Ausbreitungsbedingungen vor allem auf den Schadstoffausstoß aus Heizungen mit Holzfeuerung und einen hohen Beitrag aus Gebieten außerhalb Berlins zurückgeführt. In einem Projekt zur Holzfeuerung wurden gerade in den Herbst-und Wintermonaten bei Inversionswetterlagen erhöhte Beiträge dieser Partikel zur PM 2,5 -Belastung festgestellt. Dieser dreiatomige Sauerstoff ist ein natürlicher Bestandteil der Luft und wird nur selten direkt emittiert. Die Bildung von bodennahem Ozon geschieht über chemische Reaktionen sogenannter Vorläuferstoffe unter dem Einfluss von UV-Strahlung. Der wichtigste Vorläuferstoff für die Bildung von Ozon ist NO 2 . Aber auch flüchtige organische Verbindungen (VOC, volatile organic compounds) sind für die Ozonbildung von Bedeutung, da diese mit NO zum Ozonvorläuferstoff NO 2 reagieren können. Abgebaut wird Ozon wiederum durch NO. Die Bildung von bodennahem Ozon ist damit eine reversible photochemische Reaktion und stark von der Jahreszeit abhängig. Da zur Bildung UV-Strahlung benötigt wird und bei höheren Temperaturen mehr VOCs von der Vegetation freigesetzt werden, die als Vorläuferstoff fungieren, sind die Ozon-Konzentrationen im Sommer und besonders während sonnigen Schönwetterperioden am höchsten. Im nebenstehenden Diagramm sind für die O 3 -Belastung im innerstädtischen Hintergrund und am Stadtrand unterschiedliche langjährige Entwicklungen zu erkennen. Im innerstädtischen Hintergrund stieg die Belastung seit Ende der 80er Jahre nahezu stetig an; eine Regressionsanalyse ergibt eine Zunahme von etwa 0,4 µg/m³ pro Jahr. Am Stadtrand kam es dagegen zu Beginn der 90er Jahre zu einer Abnahme und seitdem zu einer sehr geringen Zunahme von etwa 0,1 µg/m³ pro Jahr. Diesen langzeitlichen Entwicklungen sind Schwankungen infolge der Witterungssituation des jeweiligen Sommers (Temperaturen, Bewölkung) überlagert, so dass Sprünge in den Jahresmittelwerten von bis zu 7 µg/m³ von einem auf das nächste Jahr nicht unüblich sind. Auf Grund der meteorologischen Bedingungen im Jahr 2018 und 2019 mit hohen Temperaturen und einer sehr hohen Sonneneinstrahlung war die mittlere Ozonbelastung im Vergleich zu den Vorjahren 2016 und 2017 erhöht. Kurzzeitige O 3 -Belastungsspitzen sind gesundheitlich besonders relevant, da erhöhte Ozon-Konzentrationen zu Reizerscheinungen der Augen und Schleimhäute sowie Lungenschäden führen können. Deshalb wurden zum Zweck des Gesundheitsschutzes die Informationsschwelle von 180 µg/m³ und die Alarmschwelle von 240 µg/m³ festgelegt. Diese Belastungsspitzen sind jedoch im Gegensatz zur mittleren O 3 -Belastung seit Jahren rückläufig. Bemerkenswerterweise, war dies auch in den Jahren 2018 und 2019 der Fall (siehe Jahresbericht 2018 und Jahresbericht 2019 ), obwohl die Witterungsbedingungen sehr günstig für die Bildung von Ozon waren. Grund dafür können die besonders in den Sommermonaten niedrigen NO 2 Konzentrationen sein, so dass hohe Ozon-Spitzenkonzentrationen durch ein Fehlen von Vorläuferstoffen verhindert wurden. Zusätzlich kann auch die extreme Trockenheit in den Sommermonaten in 2018 und 2019 ein Grund für diese Beobachtung sein. Es wird vermutet, dass die Emission von VOC durch die Vegetation auf Grund der Trockenheit und Dürrestress geringer war als üblich, so dass auch aus diesem Grund die Spitzenbelastung von Ozon nicht auffällig hoch war. Deutschlandweit wurde im Gegensatz zur Abnahme der Ozon-Spitzenkonzentrationen durch Minderungsmaßnahmen – Ozonvorläuferstoffe (Autoverkehr, Kraftwerke, Industriebetriebe, gewerblicher und privater Gebrauch von Farben, Lacken und Lösemitteln) konnten seit 1990 fast halbiert werden – eine schwache Zunahme der Jahresmittelwerte an städtischen Stationen beobachtet. Im ländlichen Hintergrund wurden bis Ende der 1990er Jahre eine deutschlandweite Zunahme und eine darauffolgende Stagnation der Ozon-Jahresmittelwerte registriert (siehe Luftqualität 2019 – Vorläufige Auswertung vom Umweltbundesamt). Da auch die Berliner Stadtrandstationen im Fall von Ozon maßgeblich von städtischen Emissionen beeinflusst sind, hier besonders die im Lee der Stadt liegenden Stationen MC027 und MC085 , passt der in Berlin im Mittel über alle Stationen festgestellte Anstieg, zum deutschlandweiten Trend. Polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) gelten unter den organischen Verbindungen als krebserregend. Als Leitkomponente für diese Verbindungen wird Benzo(a)pyren verwendet. Mitte der 1990er Jahre wurden an der Messstelle Nansenstraße in Neukölln bereits orientierende Messungen von Benzo(a)pyren B(a)P durchgeführt. Nachdem die 4. Tochterrichtlinie zur europäischen Rahmenrichtlinie 96/62/EG in Kraft trat, wurden die Messungen ab 2006 in erweitertem Umfang an vier Messstandorten (Hauptverkehrsstraßen, städtisches Wohngebiet und städtischer Hintergrund) aufgenommen, um die ab 2013 geforderte Einhaltung des Zielwerts für Benzo(a)pyren B(a)P von 1 ng/m³ zu überwachen. Der Zielwert gilt bis zu einer Konzentration von 1,49 ng/m³ als eingehalten. Einen Überblick über die langfristige Entwicklung der Leitkomponente B(a)P gibt die nebenstehende Abbildung. Für das städtische Wohngebiet hat die Belastung seit den 90er Jahren um den Faktor 5 abgenommen. Im Jahr 2010 wird der Zielwert von 1 ng/m³ sowohl an der Station im innerstädtischen Wohngebiet Neukölln als auch in der Hauptverkehrsstraße, Schildhornstraße, erreicht. Dies wird auf den sehr kalten Winter und auf den gestiegenen Verbrauch an Kohle und Holz bei nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen (Kohleheizungen, Holzöfen und Kamine) der privaten Haushalte zurückgeführt. Im Bereich des Wohngebiets (MC042) und an den Straßenschluchten Frankfurter Allee (MC174) und Schildhornstraße (MC117) sind solche Öfen noch häufiger vertreten. Seit 2012 liegen die PAK-Konzentrationen aller Stationen eng beieinander und deutlich unter dem Zielwert. Sie bewegen sich um den unteren Schwellenwert von 0,4 ng/m³. Die Luftbelastung durch die meisten direkt emittierten Schadstoffe ist in den letzten 20 Jahren stark gesunken. Beim Schwefeldioxid, das hauptsächlich aus Kraftwerken, Industrie und Kohleöfen stammte, ist dieser Rückgang am deutlichsten. Die Emissionen sind durch die Sanierung oder Stilllegung von Industrieanlagen und die Installation von Rauchgasentschwefelungsanlagen in Kraftwerken Ende der 80er Jahre in West-Berlin und nach 1990 auch in den neuen Bundesländern und osteuropäischen Nachbarländern stark gesunken. Auch der fast vollständige Ersatz von Kohleheizungen durch Gasheizungen oder Fernwärme und der Einsatz von schwefelarmen Kraftstoff haben zur Verbesserung der Luftqualität beigetragen. Seit 2004 hat sich die Schwefeldioxidimmission im gesamten Stadtgebiet, sowohl in der Innenstadt als auch in den Außenbezirken auf Jahresmittelwerte zwischen 1-4 µg/m³ eingependelt. Damit ist die Konzentration von Schwefeldioxid im Vergleich zu 1989 um 96 % zurückgegangen. Benzol gehört zu den krebserregenden Stoffen und kann Leukämie (Blutkrebs) verursachen. Benzol wird vorwiegend von Pkw mit Ottomotor emittiert. Durch den Einsatz des geregelten Katalysators, verbesserter Motortechnik, besserer Kraftstoffe und den Einsatz von Gaspendelsystemen an Tankstellen sowie in Tanklagern konnte die Emission dieses Schadstoffes in den letzten Jahren deutlich verringert werden. Entsprechend hat auch die Immissionsbelastung durch Benzol in den vergangenen Jahren in Berlin stark abgenommen. Die Benzolwerte im Jahr 2010 waren an den Hauptverkehrsstraßen nur ein Fünftel und im innerstädtischen Hintergrund nur noch ein Drittel so hoch wie 1993. Der ab 2010 einzuhaltende Grenzwert von 5 µg/m³ wird bereits seit dem Jahr 2000 unterschritten. In den letzten fünf Jahren lag auch die straßennahe Benzolkonzentration im Jahresmittel unter 1,5 µg/m³. Die nebenstehende Abbildung zeigt die langjährige Entwicklung der Kohlenmonoxid (CO) Konzentration als Jahresmittel an den Hauptverkehrsstraßen, im innerstädtischen Hintergrund und am Stadtrand. In den letzten drei Jahrzehnten nahm die Kohlenmonoxid-Belastung an den Hauptverkehrsstraßen und im innerstädtischen Hintergrund um jeweils ca. 80 % ab. Dadurch wurde auch der seit 2005 einzuhaltende Kohlenmonoxid-Grenzwert zum Schutz der menschlichen Gesundheit von 10 mg/m³ als höchster 8-Stunden-Mittelwert eines Tages an allen Messstationen nie überschritten. Der starke Rückgang der Kohlenmonoxid-Belastung wird auf die Einführung des geregelten Katalysators und effizienterer Motoren zurückgeführt. Auch der fast vollständige Ersatz von Kohleheizungen durch Gasheizungen oder Fernwärme hat dazu beigetragen. Seit 2007 werden die Messungen von CO nur noch an der Schildhornstraße und an der Frankfurter Allee durchgeführt.

Machbarkeitsstudie „Kohleausstieg und nachhaltige Fernwärmeversorgung Berlin 2030“

Berlin will spätestens 2045 klimaneutral sein. Dafür muss die bisher überwiegend auf fossilen Brennstoffen basierende Energieversorgung im Land umgestellt werden. Das Berliner Energiewendegesetz sieht deshalb seit seiner ersten Novellierung vom 08.11.2017 vor, dass der Senat auf die Beendigung der Nutzung der Braunkohle bis Ende 2017 und der Steinkohle bis spätestens Ende 2030 hinwirken soll (§ 18 Abs. 1 EWG Bln ). Berlin treibt Kohleausstieg bis spätestens 2030 voran Der Senat hat in seiner Sitzung am 22. Juni 2021 auf Vorlage der Senatorin Regine Günther den jährlichen Bericht an das Abgeordnetenhaus zur Beendigung der Kohlenutzung in Berlin beschlossen. Pressemitteilung vom 22.06.2021 Ein Teilziel wurde bereits erreicht. Der Kohleausstiegsbonus des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes hat es Vattenfall ermöglicht, schon im Mai 2017 – und nicht wie geplant erst 2020 – am Kraftwerksstandort Klingenberg die Braunkohlenutzung zu beenden. Parallel dazu hat Vattenfall den Braukohlestaubkessel in der Blankenburger Straße endgültig abgeschaltet. Damit wird die Braunkohle, der emissionsintensivste aller Brennstoffe, seit 2017 nicht mehr in Berliner Kraftwerken verwendet. Seit Oktober 2019 befindet sich der Kohleblock Reuter C im Stilllegungsprozess und es wird seitdem keine Steinkohle mehr an dem Standort Reuter verbrannt. Bis 2030 sollen nun auch die verbliebenen steinkohlebefeuerten Vattenfall-Kraftwerksblöcke abgeschaltet werden, damit die Berliner Klimaschutzziele erreicht werden können. Daher ließen das Land Berlin, vertreten durch die Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, sowie Vattenfall als größter Steinkohlenutzer Berlins zwischen November 2017 und Oktober 2019 eine Machbarkeitsstudie für die Transformation der zwei Kohlekraftwerke Reuter-West und Moabit erarbeiten. Die Machbarkeitsstudie untersuchte, wie der Kohleausstieg in den beiden Kraftwerken Reuter-West und Moabit bis spätestens 2030 gelingen und eine weitgehend CO 2 -freie Fernwärmeversorgung über einen innovativen Fernwärmetechnologiemix erreicht werden kann. Auf der Grundlage von verschiedenen innovativen Versorgungsoptionen sollten mindestens zwei Transformationsszenarien ausgearbeitet werden. Eine Prämisse war die verlässliche und bezahlbare Energieversorgung. Zudem sollten sich die Transformationsszenarien daran orientieren, die Fernwärmeversorgung nach 2030 CO 2 -frei zu gestalten. Für die Erstellung der Machbarkeitsstudie wurde das Aachner Unternehmen BET Büro für Energiewirtschaft und technische Planung GmbH beauftragt. Um die Annahmen und Ergebnisse validieren zu lassen, riefen Senatsverwaltung und Vattenfall einen Begleitkreis ins Leben. Der Begleitkreis setzte sich aus Vertreterinnen und Vertretern der Zivilgesellschaft, Politik und Wissenschaft zusammen. Er hatte die zentrale Aufgabe, die Erstellung der Studie kritisch zu begleiten. Die Mitglieder wurden regelmäßig über alle wichtigen Parameter der Studie wie Annahmen, Versorgungsoptionen, Zwischenberichte und Ergebnisse unterrichtet und gaben auf dieser Grundlage Empfehlungen. Bericht an das Abgeordnetenhaus Pressemitteilung vom 23.07.2019 Die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie zeigen, dass der Kohleausstieg in Berlin bis spätestens 2030 technisch und zu preiswürdigen Kosten machbar ist. Durch den Ersatz von Steinkohle können jährlich mehr als 2 Millionen Tonnen CO 2 eingespart werden. Das entspricht rund 13% des gesamten CO 2 -Ausstoßes im Land Berlin (Quellenbilanz 2016: insgesamt 16,9 Mio. t). Damit würde Vattenfall den größten Einzelbetrag auf Berlins Weg zur Klimaneutralität leisten. Darüber hinaus wird der Berliner Kohleausstieg somit schneller realisiert, als der bundesweite Kohleausstieg. Mit der Machbarkeitsstudie wurde ein neues Erzeugungskonzept für eine erfolgreiche, klima- und verbraucherfreundliche Wärmewende bei gleichzeitig hoher Versorgungssicherheit vorgelegt. Das Fernwärmesystem bietet die Möglichkeit, Wärme aus verschiedenen Quellen aufzunehmen und zu verteilen. Die Nutzung und Integration klimafreundlicher Energien wie Geothermie und Biomasse sowie die Nutzung von Abwärme, die ansonsten ungenutzt in die Umwelt abgegeben würde (v. a. Abwasser oder industrielle Abwärme), tragen etwa zu 40 % zum Ersatz der Kohle bei, neue hocheffiziente, modulare Gas-KWK-Konzepte zu rund 60 %. Die Einbindung von Speicherlösungen und Power-to-Heat zur Integration erneuerbaren Stroms in die Wärmeversorgung soll darüber hinaus klimaschonende Wärme für die Metropole Berlin bereitstellen. Die aktuellen Heizkraftwerksstandorte Reuter West und Moabit werden damit zu nachhaltigen Energie-Verbundstandorten entwickelt. In zehn Jahren wird die heute schon ökologische Berliner Fernwärme als Stadtwärme nachhaltig und klimafreundlich sein. Um die langfristige Dekarbonisierung zu erreichen, müssen auch nach 2030 zusätzliche Potenziale zur klimaneutralen Fernwärmeerzeugung erschlossen und die Brennstoffbasis für die bis 2030 neu zu errichtenden Gas-KWK-Anlagen so verändert werden, dass auch die Nutzung von fossilem Gas enden kann. Das Gas-KWK-Konzept wird dementsprechend Wasserstoff-ready ausgelegt sein. Im Rahmen der Abschlussveranstaltung am 28. Oktober 2019 wurde der ausführliche Endbericht der Öffentlichkeit vorgestellt. Herr Dr. Ritzau (BET), Projektleiter der Machbarkeitsstudie, präsentierte den über 130 interessierten Teilnehmerinnen und Teilnehmern wesentliche Studienergebnisse. Anschließend diskutierten Herr Dr. Ritzau, Frau Senatorin Günther und Frau Dr. Wielgoß (Vattenfall Wärme Berlin) mit Frank Peter (Agora Energiewende), Julia Epp (Vorstand BUND Berlin) und Daniel Buchholz (SPD, Sprecher für Umwelt und Klimaschutz) die Ergebnisse und gaben einen Ausblick auf die Umsetzungsphase. Der Vortrag von Dr. Ritzau kann per E-Mail angefordert werden: Jana.Spiess@SenMVKU.berlin.de

Untersuchung der Krankheitslast in Deutschland durch Kohlekraftwerke

Im Rahmen des Projekts „Untersuchung der Krankheitslast in Deutschland durch Kohlekraftwerke“ (offizieller Titel „Erfassung potentiell gesundheitsförderlicher Effekte durch die Reduktion der Kohlefeuerung zur Energiegewinnung“) (Laufzeit 2018-2022) wurde für das Jahr 2015 die Krankheitslast in der deutschen Bevölkerung quantifiziert, welche auf die Luftschadstoffemissionen von Kohlekraftwerken in Deutschland zurückgeführt werden kann. Neben der Betrachtung von deutschen Kohlekraftwerken insgesamt wurden auch nach Stein- und Braunkohlekraftwerken differenzierte Analysen durchgeführt. Es zeigte sich, dass Braunkohlekraftwerke, im Vergleich mit Steinkohlekraftwerken, zu einer höheren Krankheitslast in der deutschen Bevölkerung beigetragen haben. Ein Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe kann durch den Wegfall entsprechender Schadstoffemissionen zur Verbesserung der Gesundheit beitragen und unterstützt Deutschland bei die Zielerreichung auf dem Pfad der europäischen Zero Pollution Ambition.

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