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Emissionen von Wärmekraftwerken und anderen Verbrennungsanlagen

<p> <p>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.</p> </p><p>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.</p><p> Umweltbelastende Emissionen aus Wärmekraftwerken und anderen Verbrennungsanlagen <p>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 (NOx) und Schwefeloxiden (SOx). Die Kohleverbrennung ist zudem die wichtigste Emissionsquelle für das Schwermetall Quecksilber (Hg).&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/376/bilder/steinkohlekraftwerk_steag_hkw_walsum_korayersin_fotolia_21674527_m_0.jpg"> </a> <strong> Kohlekraftwerke stoßen besonders viele Treibhausgase aus. </strong> Quelle: KorayErsin / Fotolia.com </p><p> Das Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister (PRTR) in Deutschland <p>Industriebetriebe müssen jährlich dem Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>) 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 (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/mw">MW</a>), die von Anhang I, Nummer 1.c) der Europäischen PRTR-Verordnung erfasst werden, betrachtet.&nbsp;</p> <p>Das Umweltbundesamt (UBA) sammelt die von Industriebetrieben gemeldeten Daten in einer Datenbank: dem Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister PRTR (<strong><u>P</u></strong>ollutant <strong><u>R</u></strong>elease and <strong><u>T</u></strong>ransfer <strong><u>R</u></strong>egister). Das UBA leitet die Daten dann an die Europäische Kommission weiter und macht sie im Internet unter der Adresse&nbsp;<a href="http://www.thru.de/">www.thru.de</a> der Öffentlichkeit frei zugänglich.&nbsp;</p> <p>Es gibt drei Rechtsgrundlagen für die PRTR-Berichterstattung:</p> <ul> <li>das <a href="https://unece.org/environment-policy/publications/guidance-protocol-pollutant-release-and-transfer-registers">PRTR-Protokoll</a> der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/un">UN</a> ECE) vom 21. Mai 2003,</li> <li>die <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/?uri=CELEX%3A32006R0166">Europäische Verordnung 166/2006/EG</a> vom 18. Januar 2006 und</li> <li>das deutsche <a href="https://thru.de/wp-content/uploads/2024/06/SchadRegProtAG.pdf">PRTR-Gesetz</a> vom 6. Juni 2007, das durch Artikel 1 des Gesetzes vom 9. Dezember 2020 geändert worden ist.</li> </ul> <p>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 2024 waren in Deutschland insgesamt 127 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 2024“).</p> <p>Die Aussagekraft des PRTR ist jedoch begrenzt. Drei Beispiele:</p> <ul> <li>Energieerzeuger müssen nicht über den eingesetzten Brennstoff informieren; die PRTR-Daten lassen sich also nicht etwa nach Braun- oder Steinkohle aufschlüsseln.</li> <li>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.</li> <li>Das PRTR gibt Auskunft über die Emissionsmengen der einzelnen Betriebseinrichtungen, nicht aber zu den installierten Kapazitäten und deren Effizienz oder Umweltstandards.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/2_Karte_PRTR-Kraftwerke-2024_2026-03-24_3.jpg"> </a> <strong> Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Luftemissionen im Jahr 2024 </strong> Quelle: Umweltbundesamt </p><p> Kohlendioxid-Emissionen in die Luft <p>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 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/prtr">PRTR</a> erkennbar.&nbsp;<br><br>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.</p> <p>In den Jahren 2007 bis 2024 meldeten jeweils zwischen 110 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 2024 mit 110 Betrieben als auch die berichtete Gesamtemissionsfracht mit 135 Kilotonnen am niedrigsten. 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 stiegen die Einsätze von Stein- und Braunkohlen in Großfeuerungsanlagen und damit auch die CO2 Emissionen wieder an. Einige Kohlekraftwerke wurden aus der Netzreserve/ Sicherheitsbereitschaft wieder in den regulären Betrieb überführt. Mit dem erhöhten Kohleeinsatz wurde während der Gaskrise teures Erdgas eingespart. In den Jahren 2023 und 2024 ging der Kohleeinsatz in Kraftwerken wieder deutlich zurück. Hauptgründe dafür sind der verringerte Stromverbrauch, die Zunahme der Stromimporte und die erhöhte Einspeisung von erneuerbarem Strom. Das führte in der Summe zu einer merklichen Senkung der CO₂ Emissionen. Auch die Anzahl der CO₂-meldenden Kraftwerke war 2024 im Vergleich zum Vorjahr rückläufig, weil aufgrund von Stilllegungen aber vor allem wegen verringerter Volllaststunden Anlagen unter den Schwellenwert fielen.&nbsp;</p> <p>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.</p> <p><em><strong>Die regionale Verteilung der Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen mit Kohlendioxid-Emissionen in die Luft im deutschen PRTR 2024</strong></em></p> <p>Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Kohlendioxid-Emissionen in die Luft 2024“ erfasst alle 110 Betriebe, die im Jahr 2024 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:</p> <ul> <li>84 dieser Betriebe setzten jeweils zwischen &gt; 100 und 1.000 Kilotonnen (kt) CO₂ frei,</li> <li>20 dieser Betriebe emittierten zwischen 1.001 und 5.000 kt CO₂,</li> <li>sechs Betriebe setzten zwischen 5.001 und 15.000 kt CO₂ frei.&nbsp;</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_CO2-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.png"> </a> <strong> Kohlendioxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Abb_CO2-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.png">Bild herunterladen</a> (200,28 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_CO2-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.pdf">Diagramm als PDF</a> (70,41 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Abb_CO2-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (29,74 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Karte_PRTR-CO2-2024_2026-03-24_3.jpg"> </a> <strong> Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Kohlendioxid-Emissionen in die Luft </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Karte_PRTR-CO2-2024_2026-03-24_3.jpg">Bild herunterladen</a> (601,61 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Stickstoffoxid-Emissionen in die Luft <p>Stickstoffoxide (Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid, gerechnet als Stickstoffdioxid und abgekürzt mit NOx, schädigen die Gesundheit von Mensch, Tier und Vegetation in vielfacher Weise. Im Vordergrund steht die stark oxidierende Wirkung von Stickstoffdioxid (NO2). 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 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/prtr">PRTR</a> sind NOx-Emissionen in die Luft ab einem Schwellenwert von größer 100.000 Kilogramm pro Jahr (kg/Jahr).&nbsp;</p> <p>In den Jahren von 2007 bis 2024 ging die Anzahl Stickstoffoxid-Emissionen meldender Betriebe von 155 auf 86 Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen zurück. Seit 2013 ist ein Rückgang der berichteten NOx-Gesamtemissionen im PRTR von 209 Kilotonnen (kt) auf 76 Kilotonnen (kt) in 2024 zu beobachten. Der auffallende niedrige Wert berichteter NOx-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. Aufgrund der Gaskrise und der damit verbundenen Brennstoffwechsel von Gas zu Kohle und Ölprodukten kam es im Jahr 2022 nochmals zu einer leichten Erhöhung der berichteten Gesamtemissionsfracht. Die zeitgleich erfolgte Verschärfung der NOX-Grenzwerte im Zuge der Novelle der 13. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bimschv">BImSchV</a> dämpfte den Emissionsanstieg. Im Jahr 2024 sanken die NOX-Emissionen im Vergleich zum Vorjahr wieder um rund 12 %. (siehe Abb. „Stickstoffoxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke“). Der deutliche Rückgang im Jahr 2024 lässt sich im Wesentlichen durch den verringerten Einsatz von Kohlen erklären. Die Hauptgründe dafür sind die Stilllegung von Steinkohlekraftwerken, die erhöhte Einspeisung von erneuerbarem Strom sowie die Erhöhung von Stromimporten. Der leicht erhöhte Erdgaseinsatz wurde durch den verringerten Kohleeinsatz überkompensiert. Außerdem emittieren Gaskraftwerke spezifisch geringere NOX-Emissionen.</p> <p>Die Frachtangaben zu NOx im PRTR basieren größtenteils auf kontinuierlichen Messungen der Betreiber.</p> <p><em><strong>Die regionale Verteilung der Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen mit Stickstoffoxid-Emissionen in die Luft im deutschen PRTR 2024</strong></em></p> <p>Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Stickstoffoxid-Emissionen in die Luft 2024“ erfasst alle 86 Betriebe, die im Jahr 2024 mehr als 100 t Stickstoffoxid (t NOx) in die Luft freisetzten. Die Signaturen in der Karte zeigen die jeweilige Größenordnung der vom Betrieb in die Luft freigesetzten Stickstoffoxid-Mengen:&nbsp;</p> <ul> <li>32 Betriebe setzten zwischen &gt; 100 und 200 t NOx frei,</li> <li>32 Betriebe emittierten jeweils zwischen 201 und 500 t NOx,</li> <li>13 Betriebe emittierten zwischen 501 und 1.000 t NOx,</li> <li>die beachtliche Anzahl von 9 Betrieben stießen zwischen 1.001 und 10.000 t NOx aus&nbsp;</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Abb_NOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.png"> </a> <strong> Stickstoffoxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Abb_NOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.png">Bild herunterladen</a> (182,48 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Abb_NOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.pdf">Diagramm als PDF</a> (43,48 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Abb_NOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,86 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Karte_PRTR-NOx-2024_2026-03-24.jpg"> </a> <strong> Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Stickstoffoxid-Emissionen in die Luft </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Karte_PRTR-NOx-2024_2026-03-24.jpg">Bild herunterladen</a> (599,14 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Schwefeloxid-Emissionen in die Luft <p>Schwefeloxide (wie zum Beispiel SO2, im Folgenden nur SOx 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 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/versauerung">Versauerung</a> von Böden und Gewässern bewirken. Der Schwellenwert für im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/prtr">PRTR</a> berichtspflichtige SOx-Emissionen in die Luft beträgt größer 150.000 Kilogramm pro Jahr (kg/Jahr).&nbsp;</p> <p>In den Jahren von 2007 bis 2024 meldeten jeweils zwischen 33 und 77 Wärmekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen Schwefeloxidemissionsfrachten. In den Jahren 2007 und 2013 war der höchste Stand der Gesamtfrachten mit 151 Kilotonnen bzw. 157 Kilotonnen (kt) zu verzeichnen. Die Zahl meldender Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen ist seit 2013 kontinuierlich rückläufig und erreichte 2024 mit 33 meldenden Betrieben den niedrigsten Stand. Das Jahr 2024 stellt mit berichteten 38 Kilotonnen (kt) das Jahr mit der niedrigsten Gesamtemissionsfracht in der Zeitreihe dar und liegt damit sogar noch unter dem Wert der Corona-Krise im Jahr 2020 (siehe Abb. “Schwefeloxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke“). Der Hauptgrund für den Emissionsrückgang im Jahr 2024 der deutlich verringerte Kohleeinsatz zur Stromerzeugung. Bemerkenswert ist, dass die Umsetzung der strengeren Grenzwerte und der höheren Schwefelabscheidegrade in der novellierten Fassung der 13. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bimschv">BImSchV</a> im Jahr 2022 dazu führte, dass das Emissionsniveau trotz gestiegener Kohleeinsätze gleichblieb. Bei Betrachtung der gesamten Zeitreihe von 2007 bis 2024 ist ein Rückgang berichteter Gesamtemissionsfrachten von rund 75 % zu verzeichnen. Der Emissionsrückgang im Zeitraum 2007 bis 2024 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 Braunkohlerevieren uneinheitlich. 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. Nachdem in den Jahren 2021 und 2022 aufgrund des Kernkraftausstieges und der Gaskrise wieder mehr Stein- und Braunkohle eingesetzt wurde, drehte sich diese Entwicklung im Jahr 2024 wieder um und entsprechend führte der reduzierte Kohleeinsatz zu einer deutlichen Senkung der Emissionen.</p> <p>Die Frachtangaben zu SOx im PRTR basieren größtenteils auf kontinuierlichen Messungen der Betreiber.</p> <p><em><strong>Die regionale Verteilung der Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen mit Schwefeloxid-Emissionen in die Luft im deutschen PRTR 2024</strong></em></p> <p>Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Schwefeloxid-Emissionen in die Luft 2024“ erfasst alle 33 Betriebe, die im Jahr 2024&nbsp;mehr als 150 Tonnen Schwefeloxid (t SOx) in die Luft freisetzten. Die Signaturen in der Karte zeigen die jeweilige Größenordnung der vom Betrieb in die Luft freigesetzten Schwefeloxid-Mengen:&nbsp;</p> <ul> <li>17 Betriebe setzten zwischen &gt; 150 und 500 t SOx frei,</li> <li>7 Betriebe emittierten jeweils zwischen 501 und 1.000 t SOx,</li> <li>9 Betriebe setzten zwischen 1.001 und 6.000&nbsp;t SOx frei.&nbsp;</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_SOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.png"> </a> <strong> Schwefeloxid-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/7_Abb_SOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.png">Bild herunterladen</a> (187,29 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_SOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.pdf">Diagramm als PDF</a> (43,23 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_Abb_SOx-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,35 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Karte_PRTR-SOx-2024_2026-03-24.jpg"> </a> <strong> Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Schwefeloxid-Emissionen in die Luft </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/8_Karte_PRTR-SOx-2024_2026-03-24.jpg">Bild herunterladen</a> (559,20 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Quecksilber-Emissionen in die Luft <p>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.</p> <p>Die Zahl der Wärmekraftwerke und anderen Verbrennungsanlagen, die Hg-Emissionen in die Luft an das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/prtr">PRTR</a> meldeten, pendelte in den Jahren 2007 bis 2024 zwischen 17 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 2024 mit 17 Betrieben den niedrigsten Stand innerhalb der Zeitreihe 2007 bis 2024 und stellte mit berichteten 1,80 Tonnen (t) das Jahr mit der niedrigsten Gesamtemissionsfracht in der Zeitreihe dar. Bei Betrachtung der gesamten Zeitreihe von 2007 bis 2024 ist von 2016 bis 2024 ein deutlicher Rückgang der berichteten Gesamtemissionsfrachten um rund 64 % 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 2024 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 Grenzwerte. 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.&nbsp;Die&nbsp;Gründe für den Rückgang der Anzahl&nbsp;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, angesichts der Gaskrise, erhöhten 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 %. Im Jahr 2024 sinken die Quecksilberemissionen im Vergleich zum Vorjahr um rund 17 %. Der Hauptgrund für diese Entwicklung ist der deutlich verringerte Einsatz von Stein- und Braunkohlen zur Stromerzeugung. Der leicht erhöhte Erdgaseinsatz hat keinen Einfluss auf die Emissionsentwicklung, da Quecksilber im Abgas von Erdgaskraftwerken nicht messbar ist.</p> <p>Der größte Teil der Betreiber ermittelt die Hg-Luftemissionen über Messungen, die meisten davon kontinuierlich. Ein Teil der Quecksilberemissionen wird aber auch über Berechnungen ermittelt, die meist auf den vorgeschriebenen Brennstoffanalysen basieren.</p> <p><em><strong>Die regionale Verteilung der Kraftwerke mit Quecksilber-Emissionen in die Luft im deutschen PRTR 2024</strong></em></p> <p>Die Karte „Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Quecksilber-Emissionen in die Luft 2024“ erfasst die 17 Betriebe, die nach eigenen Angaben im Jahr 2024&nbsp;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:&nbsp;</p> <ul> <li>7 Betriebe setzten zwischen &gt; 10 und 20 kg Hg frei,</li> <li>3 Betriebe emittierten zwischen 21 und 100 kg Hg,</li> <li>7 Betriebe setzten zwischen 101 und 500 kg Hg frei.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/9_Abb_Hg-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24_0.png"> </a> <strong> Quecksilber-Emissionen aus Kraftwerken in die Luft und Zahl der im PRTR meldenden Kraftwerke </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/9_Abb_Hg-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24_0.png">Bild herunterladen</a> (201,61 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/9_Abb_Hg-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.pdf">Diagramm als PDF</a> (43,81 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/9_Abb_Hg-Emi-Kraftwerke-PRTR_2026-03-24.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,51 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/10_Karte_PRTR-Hg-2024_2026-03-24.jpg"> </a> <strong> Karte: Standorte von PRTR-berichtspflichtigen Kraftwerken mit Quecksilber-Emissionen in die Luft </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/10_Karte_PRTR-Hg-2024_2026-03-24.jpg">Bild herunterladen</a> (552,24 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Organischer Kohlenstoff in Flüssen - Charakterisierung, Herkunft und Abbaubarkeit

Veranlassung Der gelöste und der partikuläre organische Kohlenstoff (dissolved organic carbon, DOC und particulate organic carbon, POC) sind zentrale Komponenten im Naturhaushalt von Gewässern. Die Akkumulation von organischem Kohlenstoff - beziehungsweise die damit verbundene hohe Sauerstoffzehrung - ist insbesondere in den Ästuaren ein wichtiger Belastungsfaktor für den Sauerstoffhaushalt und trägt damit zu deren schlechtem ökologischem Zustand bei. Die Bewertung der zu erwartenden Sauerstoffzehrung kann aber nur mit umfassender Kenntnis der Qualität der organischen Kohlenstoffgehalte in gelöster Form oder als Bestandteil der Schwebstoffe erreicht werden. Des Weiteren spielt die Zusammensetzung des organischen Materials eine wichtige Rolle bei der Sorption und dem Transport von Schadstoffen, sodass eine umfassende Beschreibung des organischen Kohlenstoffs auch die Vorhersage der Ausbreitung von Schadstoffen ermöglicht. Im Projekt OrgCarbon soll eine umfassende Charakterisierung des organischen Kohlenstoffs jenseits der traditionell erfassten Parameter (TOC, DOC und POC) stattfinden, da bekannt ist, dass sowohl POC als auch DOC eine komplexe, bisher wenig erforschte Vielzahl unterschiedlicher Stoffklassen beinhaltet. In einem ersten Schritt erfolgt eine Fraktionierung von partikulärem und gelöstem organischem Material, basierend auf der chemischen Zusammensetzung und mikrobiellen Abbaubarkeit. Wichtige Parameter wie Sauerstoffverbrauch, mikrobielle Atmung, chemische Zusammensetzung und die Herkunft des organischen Materials werden für jede Kohlenstofffraktion bestimmt. Durch die daraus resultierende Verbesserung des Verständnisses bezüglich organischem Kohlenstoff in Ästuaren und Flüssen zielt das OrgCarbon-Projekt darauf ab, zu besseren Umweltmanagement- und Naturschutzstrategien für die Bundeswasserstraßen beizutragen. Ziele Ein zentrales Ziel des OrgCarbon-Projekts ist es, eine Vielzahl interdisziplinärer Methoden zu testen, um die vielfältigen Eigenschaften des Kohlenstoffes zu erfassen. Es werden verschiedene chemisch-analytische Verfahren mit Messungen zur biologischen Aktivität und Abbaubarkeit des Kohlenstoffs sowie mit mineralogischen Untersuchungen kombiniert. Dadurch lässt sich ein Set an Methoden identifizieren, das zukünftig auch mit weniger Aufwand eine detaillierte Charakterisierung des Kohlenstoffs ermöglicht. Als Ergebnis von OrgCarbon angestrebt ist die Entwicklung eines standardisierten Protokolls, das den gesamten Prozess von der Probenahme über die Kohlenstofffraktionierung bis hin zur Analyse und Datenauswertung umfasst. Dieses ermöglicht es, die Qualität des organischen Kohlenstoffs sowie dessen Eigenschaften und Abbaubarkeit in Zukunft besser abzuschätzen und gemeinsam zu interpretieren. Dieses Protokoll soll in bestehende Messprogramme der BfG integriert werden, um regelmäßig die Herkunft, das Sorptionspotenzial für Schadstoffe sowie die Abbaubarkeit und die Sauerstoffzehrung von organischem Kohlenstoff zu bestimmen. Organischer Kohlenstoff spielt eine entscheidende Rolle in Ästuaren und Flüssen. Seine Zusammensetzung beeinflusst Prozesse wie die (mikro)biologische Produktivität, den Sauerstoffverbrauch, den Schadstofftransport und die Agglomeration von Schwebstoffen. Die Bestimmung erfolgt routinemäßig nur als Summenparameter (total organic carbon, TOC) weshalb über die Zusammensetzung des organischen Materials, dessen Abbauverhalten und Quellen meist wenig bekannt ist. Darüber hinaus reicht die Betrachtung des Gesamtkohlenstoffgehalts in vielen Fällen nicht aus, um eine Vergleichbarkeit von Schwebstoffen aus unterschiedlichen Quellen zu gewährleisten. Das OrgCarbon-Projekt widmet sich darum einer umfassenden Analyse des organischen Kohlenstoffs in Feldproben aus Ästuaren und Flüssen mit unterschiedlichen Kohlenstoffgehalten und Zusammensetzungen, wie der Tide-Ems und der Tide-Elbe. (Text gekürzt)

REPEAT

Seawater carbonate chemistry and biological processes during experiments with four strains of Emiliania huxleyi

Four strains of the coccolithophore E. huxleyi (RCC1212, RCC1216, RCC1238, RCC1256) were grown in dilute batch culture at four CO2 levels ranging from ~200 µatm to ~1200 µatm. Growth rate, particulate organic carbon content, and particulate inorganic carbon content were measured, and organic and inorganic carbon production calculated. The four strains did not show a uniform response to carbonate chemistry changes in any of the analysed parameters and none of the four strains displayed a response pattern previously described for this species. We conclude that the sensitivity of different strains of E. huxleyi to acidification differs substantially and that this likely has a genetic basis. We propose that this can explain apparently contradictory results reported in the literature.

Growth rates and carbon and nitrogen contents of Carcinus maenas at metamorphosis to megalopa Norway and Spain reared in a laboratory experiment

Larvae of marine species with complex life cycles with wide latitudinal distribution ranges can differ not only in their thermal tolerance, but also in responses to temperature, such as growth rates and carbon or nitrogen accumulation. To assess population-specific growth rates, based on dry mass and carbon and nitrogen contents, we studied larval growth rates of the European shore crab Carcinus maenas across an environmental temperature gradient. We measured larval growth (day-1) from hatching to metamorphosis to megalopa at seven constant temperature treatments (9-27 °C, in 3 °C increments). Data represent experimental observations of larval dry mass, carbon and nitrogen contents under laboratory conditions and are reported at the level of replicates by females of each population. Replication was performed on two levels: 5 **10 larvae were reared per female, and 4 to 6 females were used per population. Larvae originated from berried females collected from populations at the southern and northern parts of the native European distribution (Vigo, Spain; Bergen and Trondheim, Norway). The data were collected during one reproductive period in 2022. Growth rates were low at low temperatures and increased with temperature, reaching a plateau at 21 °C. This increase in growth coincided with a reduction in duration of development, leading to similar body mass at metamorphosis across temperature treatments. Contrastingly, at the high temperature treatments 24°C and 27°C, reductions in duration of development did not coincide with increased growth rates, hence larvae metamorphosed with reduced body mass.

Oxygen consumption rate, organic carbon and grain size data for intertidal sediments and oxygen concentration of pore waters data of Spiekeroog Island North Beach, May 2022 to April 2023

The permeable sandy sediments of beach aquifers receive a high input of electron acceptors, such as oxygen (O2), as well as fresh organic matter through seawater infiltration, driving the biogeochemical turnover in the subterranean estuary. Here, we experimentally determined seasonal sedimentary O2 consumption rates of intertidal sediments along a transect in the seawater infiltration zone at Spiekeroog Island North Beach, Germany, and present the data together with measurements of organic carbon and grain sizes, oxygen concentration of pore waters and beach topography. The samples were taken down to 1 m depth during two-monthly sampling campaigns from May 2022 to April 2023. Preliminary investigations of O2 consumption rates took place in in March, June and August 2017. Sediment and porewater sampling procedures were carried out as described by Massmann et al. (2023). O2 consumption rates were determined in slurry incubations of the retrieved sediments using gas tight vials (Labco Exetainer® 12 ml) equipped with O2 sensor spots (Pyroscience, OXSP5). Incubations were carried out in the dark at in situ temperatures, and vials were mounted on a rotating wheel to mimic porewater advection. The sediment's total organic carbon content was determined in a CS analyser (Eltra CS 800). Additionally, the fine fraction of the sediment was washed out and the organic carbon content of the fine sediments was measured in a CHNSO analyser (Hekatech Euro EA). The grain size distribution of the sediments was detemined using dynamic image analysis (Sympatec QICPIC). The O2 concentration in the pore water along the transect was measured immediately after the sample was taken using a flow-through oxygen optode (Pyroscience, OXFTC). The data was collected to investigate the impact of seasonal inputs and filtration efficiency on the O2 consumption during seawater infiltration into the permeable sands of beach aquifers.

INSPIRE: Organic Matter Content of Top-Soils in Germany 1:1,000,000 (BUEK1000-HUMUS-OB)

The map ”Organic Matter Content of Top-Soils in Germany 1:1,000,000 (INSPIRE)” highlights the results of a Germany-wide compilation of typical soil organic matter contents in top-soils differentiated according to groups of soil parent material, four climatic areas and the main land use. The evaluation is based on more than 9000 soil data profiles with information about Soil Organic Matter (SOM) from a period of about 20 years. The report 'The Organic Matter Content of Top-Soils in Germany', BGR Archive, No. 0127036 (in German) documents the methodology. To transform the organic matter content (of the original dataset HUMUS1000OB) into INSPIRE-relevant organic carbon content (CORG1000OB), we applied the van Bemmelen factor (1.724). According to the “Data Specification on Soil“ (D2.8.III.3_v3.0) and the “Guidelines for the use of Observations & Measurements and Sensor Web Enablement-related standards in INSPIRE“ (D2.9_v3.0) the content of the map “Organic Matter Content of Top-Soils in Germany 1:1,000,000“ is stored in a single INSPIRE-compliant GML file: buek1000-humus-ob_SoilDerivedObject.gml. The data has been transformed into the following INSPIRE-Feature Types (Spatial Object Types): “SoilDerivedObject“, “OM_Observation“ and “OM_Process“. The GML file together with a Readme.txt file is provided in ZIP format (BUEK1000-HUMUS-OB-INSPIRE.zip). The Readme.text file (German/English) contains detailed information on the GML file content. Data transformation was proceeded by using the INSPIRE Solution Pack for FME according to the INSPIRE requirements.

Sediment characteristics in the muddy region in southeast of the island of Helgoland (North Sea)

Sediment were sampled on expedition HE625 of the R/V Heincke in July 2023 at 50 stations spread evenly over the muddy sediment region in southeast of the island of Helgoland (southeastern North Sea). At each station, two replicate samples were taken with a van Veen grab with a sampling area of 0.1 m² and a penetration depth of 10 cm. A subsample of the upper 6 cm of sediment was taken using a coring tube from the second grab with a diameter of 4.5 cm. The grain-size distribution was determined based on laser-diffraction granulometry using a CILAS 1180L particle size analyzer. Another sub-sample of 40 g of sediment were dried, weighed, and incinerated at 500 °C for five hours to estimate the organic content (%) as weight loss on combustion. Sediment variables included organic carbon content (OC), sediment composition (percentages of sand, silt, and clay), grain size (d10, d50, d90), and statistical measures of sediment grain size distribution (skewness, sorting, kurtosis).

Bio-Bauernhof Speise-Eis in recycelbaren Kunststoffverpackungen aus Agrar-Reststoffen, Teilprojekt E

Das Projekt BUSINESS möchte Polyethylenfuranoat (PEF)-basierte und rezyklierbare Lebensmittel-Verpackungen aus Agrar-Reststoffen für die Vermarktung von Bio-Speiseeis eines landwirtschaftlichen Direktvermarkters herstellen und am Markt etablieren. Das regionale Bio-Produkt kann bisher nur in herkömmlichen, fossilem Polystyrol (PS)-basierten Kunststoffeinwegbechern adäquat vermarktet werden und ist ein Beispiel für Nahrungsmittel, die auch in Zukunft nicht unter das Verbot von Wegwerfverpackungen fallen. Der Markt für regionales Bio-Speiseeis ist ein Premium-Nischenmarkt, dessen Verpackungsbedarf für repräsentative Tests erster Produktmuster in relevanter Einsatzumgebung während des Projektes mit den Produktionskapazitäten der beteiligten Forschungseinrichtungen bedient und projektintern innovativ recycelt werden kann. BUSINESS möchte den Bekanntheitsgrad von biobasierten, recyclingfähigen PEF-Verpackungen für empfindliche Nahrungsmittel erhöhen und gleichzeitig Erkenntnisse über die zu erwartende Verbraucherakzeptanz und das mögliche Gesamt-Marktvolumen liefern. PEF ist ein sehr gut recyclebarer und hoch funktionaler Kunststoff, bei dessen Herstellung mittels des Hohenheimer Bioraffineriekonzepts auch die zuvor in der Ausgangsbiomasse gebundenen Nährstoffe wieder aufs Feld zurückgeführt werden können, sodass im Projekt eine zirkulare Bioökonomie entlang der gesamten Wertschöpfungskette beispielhaft demonstriert werden kann. Nährstoffkreisläufe werden lokal geschlossen und der im Produkt gebundene Kohlenstoff wird durch die Recyclingfähigkeit so lange wie möglich im Kreislauf gehalten. Die Optimierung des Stoff- und Energiemanagements geschieht im Projekt durch simulationsbasiertes Value Engineering und die Ermittlung der Gesamt-Ökobilanz der PEF-basierten Speiseeisverpackung. Am Ende des Projektes soll die PEF basierte Speiseeisverpackung das Stadium eines Prototyps im Einsatz (TRL 7) erreicht haben.

Mean sediment grain size, total organic carbon content, and carbon isotopic compositions of TOC and solid-phase extracted DOC in bottom water and porewater samples from the German Bight of the North Sea, during RV Heincke cruises HE582 and HE595

This data summarizes site information, sediment textural properties, and bulk geochemical parameters from the same sampling campaigns, including mean grain size, total organic carbon (TOC) content, and carbon isotopic compositions (δ¹³C and F¹⁴C) of both TOC and SPE-DOC in bottom water (BW) and porewater (PW) samples. These data establish the baseline for evaluating the sources, reactivity, and age of organic carbon in sediments and porewaters of the German Bight. Together with the molecular results in doi:10.1594/PANGAEA.989754, they constrain the coupling between sedimentary organic carbon pools and dissolved organic matter dynamics in this shallow-marine environment.

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