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Energiebilanz und CO2-Bilanz Nordrhein-Westfalen

In der Energiebilanz werden das Aufkommen und die Verwendung von Energieträgern in Nordrhein-Westfalen für jeweils ein Jahr möglichst lückenlos und detailliert nachgewiesen. Sie gibt Aufschluss über die energiewirtschaftlichen Veränderungen und erlaubt nicht nur Aussagen über den Verbrauch der Energieträger in den einzelnen Sektoren, sondern sie gibt ebenso Auskunft über den Fluss von der Erzeugung bis zur Verwendung in den verschiedenen Umwandlungs- und Verbrauchsbereichen. Um das wachsende Informationsbedürfnis hinsichtlich der Art und des Umfangs der den Treibhauseffekt hervorrufenden Faktoren Rechnung zu tragen, werden seit dem Bilanzjahr 1990 die energiebedingten Emissionen des wichtigsten Treibhausgases Kohlenstoffdioxid (CO2) für das Land Nordrhein-Westfalen bilanziert. Die Basis hierfür bildet wiederum die vorliegende Energiebilanz. Es werden die vom Umweltbundesamt ermittelten brennstoffspezifischen CO2-Emissionsfaktoren zur Anwendung gebracht. In Nordrhein-Westfalen wird die Energiebilanz im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie jährlich von Information und Technik Nordrhein-Westfalen als Statistisches Landesamt erstellt. Die Daten dürfen unter der Datenlizenz Deutschland mit Namensnennung des Herausgebers IT.NRW verwendet werden.

Innovative Techniken: Teilvorhaben 1 - Stand der Emissionsminderungstechnik bei Abfallbehandlungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung klimarelevanter Abgasparameter

Die in Deutschland betriebenen Abfallbehandlungsanlagen emittieren neben den klassischen Schadstoffen auch klimarelevante Gase wie Lachgas (N2O), Methan (CH4) und fossiles Kohlendioxid (CO2). Diese Abgasparameter werden von nationalen und internationalen Berichtspflichten erfasst, beruhen allerdings zum großen Teil auf veralteten bzw. insbesondere für die Parameter Lachgas und Methan auf sehr eingeschränkten Datenbasen. Mit dem Vorhaben soll der aktuelle Stand der Emissionsminderungstechnik bei Abfallbehandlungsanlagen (Verbrennungs-anlagen für Hausmüll, Klärschlamm, Sonderabfälle und Altholz sowie Bioabfallvergärungsanlagen) eruiert werden und validierte Messdaten zu CH4, N2O und CO2 sowie ggf. weiteren relevanten Abgasparametern an repräsentativen Abfallbehandlungsanlagen zur Ableitung spezifischer Emissionsfaktoren ermittelt werden. Im Hinblick auf den Parameter Lachgas, der im Rahmen der Novellierung des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung künftig mit einer Monitoringpflicht insbesondere für Klärschlammverbrennungsanlagen versehen ist, sollen zusätzlich geeignete Maßnahmen zur Emissionsminderung bei Wirbelschichtanlagen aufgezeigt werden. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund des im Zuge der novellierten Klärschlammverordnung zu erwartendenen Ausbaus der thermischen Klärschlammbehandlung von Bedeutung. Zur Schließung von Kenntnislücken sollen darüber hinaus Emissionsmessungen an ausgewählten Anlagen zu relevanten POP (z.B. TBBPA) durchgeführt und untersucht werden, inwieweit diese Verbindungen bei der thermischen Abfallbehandlung vollständig zerstört werden können.

Ship Emission Inspection with Calibration-free Optical Remote sensing, Vorhaben: Entwicklung Messsystem und Integration der Teilkomponenten in ein Gesamtsystem

Ship Emission Inspection with Calibration-free Optical Remote sensing

Energiebedingte Emissionen von Klimagasen und Luftschadstoffen

<p> <p>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 2023 83,5 % der deutschen Treibhausgas-Emissionen aus. Die Emissionen sind seit 1990 rückläufig. Hauptverursacher der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen ist die Energiewirtschaft.</p> </p><p>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 2023 83,5 % der deutschen Treibhausgas-Emissionen aus. Die Emissionen sind seit 1990 rückläufig. Hauptverursacher der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen ist die Energiewirtschaft.</p><p> "Energiebedingte Emissionen" <p>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 (CO2) – als auch um sogenannte klassische Luftschadstoffe. Das Verbrennen von fester, flüssiger oder gasförmiger <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biomasse">Biomasse</a> wird gemäß internationalen Bilanzierungsvorgaben als CO2-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.</p> </p><p> Entwicklung der energiebedingten Treibhausgas-Emissionen <p>Die energiebedingten Emissionen machten im Jahr 2023 83,5 % der deutschen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen aus. Hauptverursacher war mit 29,5 % 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.</p> <p>Der Anteil des Sektors Verkehr lag 2023 bei 21,7 % (darunter allein der Straßenverkehr 21,1%), Industrie bei 15,7 %, private Haushalte bei 11,8 % und der Gewerbe-, Handels- und Dienstleistungssektor bei 3,4 %.</p> <p>Die energiebedingten Treibhausgas-Emissionen bestehen zu 98 % aus Kohlendioxid (CO2). Methan (CH4) und Lachgas (N2O) machen den Rest aus (CO2-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.</p> <p>&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_energiebed-thg-emi_2025-12-18.png"> </a> <strong> Energiebedingte Treibhausgas-Emissionen </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_energiebed-thg-emi_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF (276,98 kB)</a></li> </ul> </p><p> Energiebedingte Kohlendioxid-Emissionen durch Stromerzeugung <p>Die Emissionen von Kohlendioxid (CO2) aus der deutschen Stromerzeugung gingen seit dem Jahr 1990 im langjährigen Trend zurück (siehe Abb. „Kohlendioxid-Emissionen der fossilen Stromerzeugung"). 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 CO2-Emissionen bei.</p> <p>Der starke Ausbau der erneuerbaren Energien schlug sich zunächst nur eingeschränkt im Trend der CO2-Emissionen nieder, da die Erzeugung von Strom aus fossilen Energiequellen nicht im gleichen Maße zurückging, wie der Ausbau der erneuerbaren Energien erfolgte. Dies ist in erster Linie auf den Rückgang der Kernenergie im Rahmen des Atomausstiegs, aber etwa auch auf die damals gestiegenen Nettostromexporte zurückzuführen (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/treibhausgas-emissionen/komponentenzerlegung-treiber-energiebedingter-thg#Stromerzeugung">Komponentenzerlegung</a>). Steinkohle-Kraftwerke verzeichneten im weiteren Verlauf als Mittellast-Kraftwerke und aufgrund relativ hoher Brennstoffkosten einen sinkenden Marktanteil. Gleichzeitig stieg die Stromerzeugung aus Erdgas deutlich an. Solange die CO2-Preise niedrig waren, konnten Braunkohle-Kraftwerke verhältnismäßig preiswert Strom produzieren. Gleichzeitig wurde immer mehr erneuerbarer Strom erzeugt und der Nettostromexport ging ab 2018 zurück (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/erneuerbare-konventionelle-stromerzeugung#bruttostromerzeugung-aus-nicht-erneuerbaren-energietragern-">Entwicklung des Stromhandelssaldos</a>). Durch den deutlichen Rückgang der Kohleverstromung im Jahr 2019 unter gleichzeitigem Ausbleiben nennenswerter emissionserhöhender Treiber sanken die Kohlendioxid-Emissionen der Stromerzeugung in diesem Jahr erheblich (ausführlicher zur Struktur der Stromerzeugung siehe Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12427">Erneuerbare und konventionelle Stromerzeugung</a>“). Im Jahr 2020 gingen die CO2-Emissionen der Stromerzeugung durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie besonders stark zurück. In den Jahren 2021 und 2022 stiegen die Emissionen wieder an. Im Jahr 2024 lagen sie auf dem niedrigsten Wert seit 1990.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_co2-emi-foss-stromerzeug-nach-et_2025-12-18.png"> </a> <strong> Kohlendioxid-Emissionen der fossilen Stromerzeugung </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_co2-emi-foss-stromerzeug-nach-et_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF (356,06 kB)</a></li> </ul> </p><p> Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommixes <p>Die spezifischen Emissionen (Emissionsfaktoren) des Strommixes geben an, wie viel Treibhausgase und insbesondere CO2 insgesamt pro Kilowattstunde Strom, die in Deutschland verbraucht wird, ausgestoßen werden (siehe Abb. „Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommixes“). Der Emissionsfaktor für die Summe der Treibhausgasemissionen wird mit Vorketten ausgewiesen, der für CO2-Emissionen ohne. Das Umweltbundesamt veröffentlicht die entsprechenden Daten und die Methodik der Berechnung in der jährlich aktualisierten Publikation „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/entwicklung-der-spezifischen-treibhausgas-11">Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 - 2024</a>“.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_thg-emi-strommix_2025-12-18.png"> </a> <strong> Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommixes </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_thg-emi-strommix_2025-12-18.png">Diagramm als PDF (489,58 kB)</a></li> </ul> </p><p> Starker Rückgang weiterer „klassischer“ energiebedingter Luftschadstoffe <p>Neben Treibhausgasen werden energiebedingt auch weitere Luftschadstoffe emittiert. Zu ihnen gehören Stickoxide (NOx), Schwefeldioxid (SO2), Flüchtige Organische Verbindungen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nmvoc">NMVOC</a>), Ammoniak (NH3) und Staub bzw. Feinstaub (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pm10">PM10</a>).</p> <p>Während die energiebedingten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen seit 1990 nur leicht zurückgingen, wurden die „klassischen“ Luftschadstoffe – bis auf Ammoniak (NH3) – stark vermindert (siehe Tab. „Energiebedingte Luftschadstoff-Emissionen“). Den größten Rückgang verzeichnet Schwefeldioxid (etwa 95 %).</p> <p>In der jüngsten Entwicklung hat sich der abnehmende Trend bei Luftschadstoffen deutlich abgeschwächt.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_energiebed-ls-emi_2025-12-18.png"> </a> <strong> Tab: Energiebedingte Luftschadstoff-Emissionen </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_energiebed-ls-emi_2025-12-18.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (81,71 kB)</a></li> </ul> </p><p> Auswirkungen energiebedingter Emissionen <p>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 (CO2) und Methan (CH4), die wiederum hauptverantwortlich für den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhauseffekt">Treibhauseffekt</a> sind. Weitere erhebliche Umweltbelastungen werden durch die „klassischen Luftschadstoffe“ verursacht. Die Folgen sind Luftverschmutzung durch Feinstaub (PM10, PM2,5), Staub und Kohlenmonoxid (CO), <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/versauerung">Versauerung</a>, unter anderem durch Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffoxide (NOx) und Ammoniak (NH3). Außerdem entsteht durch Vorläufersubstanzen wie flüchtige organische Verbindungen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/voc">VOC</a>) und Stickstoffoxide gesundheitsschädliches bodennahes Ozon (O3).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Anlage_2_Hinweisblatt_Energieeffizienz.pdf

Anlage 2 Hinweisblatt Energieeffizienz von wasserwirtschaftlichen Vorhaben für die Beantragung von Fördermitteln für Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz von öffentlichen Abwasseranlagen und Anlagen der öffentlichen Wasserversorgung Nach der ab dem 20.12.2023 gültigen Fassung der Richtlinien über die Gewährung von Zuwendungen zur Förderung von wasserwirtschaftlichen Vorhaben (RZWas 2016) werden auch Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz von öffentlichen Abwasseranlagen und Anlagen der öffentlichen Wasserversorgung gefördert. Gefördert werden a) bauliche Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz, wie Umrüstung von aerober Schlammstabilisierung auf Schlammfaulung, Umgestaltung von Faulbehältern zur Optimierung der Gasproduktion, Anlagen zur Verwertung der anfallenden Energie, und b) der Austausch von Anlagen und Anlagenteilen zur Einsparung von Energie, die nachhaltig zu einer Kohlendioxidreduzierung führen. Nicht gefördert werden Anlagen zur Energiegewinnung, die keinen direkten Bezug zur Abwasserbeseitigung oder Wasserversorgung haben, wie Windkraftanlagen oder Solarstrom, Neben dem allgemeinen Antragsformular, das bei der Bewilligungsbehörde und auf der Internetseite des MWU (https://mwu.sachsen-anhalt.de/umwelt/wasser/antragsunterlagen-rzwas-2016/) erhältlich ist, sind nach Nummer 16.1 RZWas 2016 mit dem Antrag folgende weitere Angaben sowie ein Gutachten zur Plausibilität der Angaben einzureichen. Für Maßnahmen nach Nummer 2.3.1 b) der RZWas 2016 ist dieser Umfang ausreichend. Für Maßnahmen nach Nummer 2.3.1 a) gelten zusätzlich die Anforderungen an die Antragsunterlagen nach Nummer 9.2 der RZWas 2016. Ausführliche Maßnahmenbeschreibung mit Lageplan Die zur Förderung beantragte Maßnahme ist ausführlich zu beschreiben und zu erläutern. Es ist schlüssig darzulegen, wie groß die Verringerung des Energieverbrauches und damit auch die Verringerung des Kohlendioxidausstoßes ist. Dazu gehört auch die Einordnung der geplanten Maßnahme in die zu beschreibende Gesamtanlage. Es ist sowohl die erwartete Verbesserung der Energieeffizienz bezogen auf die die Maßnahme betreffenden Anlagenteile als auch bezogen auf die Gesamtanlage anzugeben. Es ist der geplante Zeitraum für die Umsetzung der Maßnahme zu nennen. Der Lageplan ist mit einem Maßstab 1: 5000 oder mit einem genaueren Maßstab anzufertigen. Beurteilung der Maßnahme hinsichtlich der Auswirkungen auf die Reinigungsleistung und Betriebssicherheit der Gesamtanlagen Der Antragsteller hat darzulegen, ob und welche Auswirkungen aufgrund der Maßnahme auf die Gesamtanlage zu erwarten sind und hat diese zu beurteilen. Anlage 2 Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz dürfen nicht zu einer Verschlechterung der Ablaufwerte einer Abwasserbehandlungsanlage führen. Die Betriebssicherheit ist zu jeder Zeit zu gewährleisten. Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz bei Trinkwasservorhaben dürfen nicht zu einer Verschlechterung der Versorgungssicherheit und Trinkwasserqualität sowie zu unzulässigen oder unerwünschten Betriebszuständen in anderen Anlagenteilen führen. Energiecheck Für den Energiecheck sollen die Kennwerte gemäß Arbeitsblatt DWA-A 216 vom Dezember 2015 verwendet werden. Anhand der Kennwerte soll die mögliche Energieeinsparung der Gesamtanlage und der Beitrag, der durch die zur Förderung beantragte Maßnahme erreicht wird, dargestellt werden. Als Bezugsgröße für den spezifischen Energiebedarf einer Kläranlage in kWh / (E x a) ist nach dem Arbeitsblatt die mittlere tägliche CSB-Zulaufbelastung der Kläranlage, bezogen auf die einwohnerwertspezifische CSB-Fracht in Höhe von 120 g / (E x d), heranzuziehen. Für Wasserversorgungsanlagen sind die Kennwerte nach DVGW-Information Wasser Nr.77 vom Juli 2010 zu verwenden. Anhand der Kennwerte sind das Energieeinsparpotential der Anlage und der Beitrag, der durch die zur Förderung beantragte Maßnahme erreicht wird, darzustellen. Die Erstellung der Energiebilanz kann nach Abschnitt 2 der DVGW-Information Wasser Nr. 77 durchgeführt werden. Bei der Ermittlung des Energieeinsparpotentials können die Abschnitte 3.3 bis 3.7 der DVGW- Information Wasser Nr. 77 herangezogen werden. Kostenermittlung Die Kosten der Maßnahme sind darzustellen. Hier soll zwischen den Gesamtkosten (einschließlich Planungs- und Ingenieurkosten) und den zuwendungsfähigen Investitionskosten unterschieden werden. Spezifisches Energieeinsparpotential pro Einwohner (Abwasserbeseitigung) und Jahr in Kilowattstunden beziehungsweise pro Einwohnerwert Das spezifische Energieeinsparpotenzial ist die Differenz zwischen dem vorhandenen spezifischen Energieverbrauch und dem spezifischen Energieverbrauch nach Durchführung der Maßnahme. Der vorhandene spezifische Energieverbrauch ist auf der Grundlage von Betriebsdaten als Mittel der letzten drei Jahre anzugeben. Der spezifische Energieverbrauch nach Durchführung der Maßnahme ist unter Verwendung geeigneter Parameter und Kennwerte der zu errichtenden oder auszutauschenden Anlagen bzw. Anlagenteile zu prognostizieren. Es ist darzustellen, welche Energieträger künftig in welchem Umfang weniger genutzt werden sollen. Beispielsweise ist bei einer Verringerung des Energiebezugs aus dem öffentlichen Stromnetz der Umfang der Verringerung in Kilowattstunden pro Jahr anzugeben. Sofern der Anteil der Eigenenergieerzeugung gesteigert werden soll, ist anzugeben, wie die erzeugte Energie verwendet werden soll. Anlage 2 Erwartete jährliche Einsparung an Tonnen Kohlendioxid-Äquivalenten Eine Tonne Kohlendioxid entspricht einer Tonne Kohlendioxid-Äquivalent. Für die Ermittlung der jährlichen Kohlendioxideinsparung sind die energieträger- bzw. brennstoffspezifischen Kohlendioxid-Emissionsfaktoren (g CO2 / kWh) zu verwenden. Sofern durch die Verbesserung der Energieeffizienz weniger Energie aus dem öffentlichen Stromnetz entnommen wird, ist der Kohlendioxid-Emissionsfaktor in Höhe von 435 g CO2 / kWh zu verwenden (Informationsblatt CO2 - Faktoren Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle vom 20.02.2025). Wird auf Grund einer erhöhten Eigenenergieerzeugung zusätzlich Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist, ist die Kohlendioxideinsparung ebenfalls mit diesem Faktor zu ermitteln. Der Kohlendioxid-Emissionsfaktor für Faulgas beträgt 0 g CO2 / kWh. Kosten je Tonne Kohlendioxid-Äquivalent, die jährlich eingespart werden Die zuwendungsfähigen Investitionskosten der Maßnahme sind auf die jährliche Kohlendioxideinsparung zu beziehen. Die Angabe erfolgt in Euro / Tonne CO2 und Jahr. Gutachten Dem Antrag ist ein Gutachten zwingend beizufügen, das die Plausibilität der Angaben des Antrags bestätigt. Dies gilt besonders für die durch die Maßnahme zu erwartende jährliche Einsparung an Tonnen Kohlendioxid-Äquivalent und die Kosten je Tonne Kohlendioxid-Äquivalent, die jährlich eingespart werden. Das Gutachten ist von einem unabhängigen Sachverständigen mit der besonderen Sachkunde auf dem Gebiet der Energieeinsparung/-effizienz sowie auf dem Gebiet der Abwasserbehandlung bzw. Wasserversorgung zu erstellen. Das Gutachten darf nicht von dem Ingenieur- oder Planungsbüro erstellt werden, das mit der Planung der Maßnahme beauftragt wurde. Sprachliche Gleichstellung Die Personen- und Funktionsbezeichnungen in diesem Informationsblatt gelten jeweils in männlicher und weiblicher Form.

Entwicklung der spezifischen Treibhausgas-Emissionen des deutschen Strommix in den Jahren 1990 - 2022

Das Umweltbundesamt veröffentlicht jährlich seine Berechnungsergebnisse zur Entwicklung des Kohlendioxid-Emissionsfaktors des deutschen Strommix in der Zeitreihe ab 1990, der als Indikator für die Klimaverträglichkeit der Stromerzeugung angesehen werden kann. Er darf jedoch nicht losgelöst von der Entwicklung des Stromverbrauchs insgesamt und den gesamten aus der Stromerzeugung entstehenden Kohlendioxidemissionen betrachtet werden. Dargestellt werden daher die Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung, der jeweilige Stromverbrauch mit und ohne Berücksichtigung des Stromhandelssaldos und der CO2-Emissionsfaktor für den deutschen Strommix, der CO2-Emissionsfaktor für den Strominlandsverbrauch für den deutschen Strommix und der CO2-Emissionsfaktor unter Berücksichtigung des Stromhandelssaldos. Die Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung unter Berücksichtigung des Stromhandelssaldos werden zusätzlich ausgewiesen. Die jährliche Fortschreibung und Aktualisierung der spezifischen CO2-Emissionen des deutschen Strommix erfolgt auf Basis der Emissionen entsprechend dem Berichtsstand der Treibhausgasberichterstattung an das Klimasekretariat sowie der Stromerzeugung entsprechend der Daten der Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen, des statistischen Bundesamtes und der Arbeitsgruppe Erneuerbarer Energien-Statistik (AGEE - Stat) für die Zeitreihe 1990 - 2021. Dabei werden im Veröffentlichungsjahr x für das Jahr "x-1" hochgerechnete Datensätze und für das Jahr "x-2" vorläufige Basisdatensätze zur Berechnung herangezogen. Änderungen durch Neuberechnungen der Quellen (Energiebilanzen, Bruttostromerzeugung, Emissionsfaktoren) werden - soweit sie zum Zeitpunkt der Aktualisierung veröffentlicht waren ââą Ì berücksichtigt. Eine Aktualisierung von Emissionsfaktoren in den Treibhausgasinventaren bedingt Veränderungen im Bereich der Emissionen aus der Stromerzeugung, eine Aktualisierung im Bereich der erneuerbaren Energien verursacht Rückwirkungen auf die Bruttostromerzeugung und eine Neubewertung des Stromhandelssaldos hat Veränderungen im Stromverbrauch für den deutschen Strommix zur Folge (siehe auch Kapitel ergänzende Hinweise zu den Datengrundlagen). Deutschland weist seit dem Jahr 2003 beim Stromexport einen Überschuss auf, der im Jahr 2017 mit einem Stromhandelssaldo von 52,5 TWh einen Höchststand erreicht hat und seither bis zum Jahr 2021 auf 18,6 TWh zurück gegangen und in 2022 wieder auf 27 TWh gestiegen ist. Der Anteil des Stromhandelssaldos an der Bruttostromerzeugung beziffert sich in 2022 auf 4,7 % und verursacht rund 12 Mio t. CO2 Emissionen. Um diese Menge würden sich die deutschen CO2-Emissionen aus dem Stromsektor reduzieren, wenn das Stromhandelssaldo ausgeglichen wäre. Das Jahr 2021 ist geprägt durch die Konjunkturelle Erholung nach den Folgen des Corona-Pandemie Jahres 2020. Gepaart wird diese Entwicklung mit einer vergleichsweise geringen witterungsbedingten Stromerzeugung aus Wind. Das Jahr 2022 ist wiederrum beeinflusst durch die Auswirkungen des russischen Angriffskrieges in der Ukraine. Zwar kommt es aufgrund der daraus resultierenden Gaskrise zu einer Reduktion des Stromverbrauchs, dieser wird jedoch vermehrt durch die emissionsintensive Kohle gedeckt. Quelle: Bericht

mFUND - U-SARAH - BAB 5 - berechnete Emissionen auf Basis einer Verkehrsflusssimulation

Dieser Datensatz ist im Rahmen des mFUND-Projekte "Umwelt- und lärmabhängige Steuerung von Streckenbeeinflussungsanlagen – U-SARAH" entstanden. Auf Basis von tatsächlich gemessenen Verkehrsdaten an mehreren Messquerschnitten und den angezeigten Schaltbildern wurde eine mikroskopische Verkehrsflusssimulation mit PTV Vissim erstellt und kalibriert. In der Simulation wurde das auf der Strecke aktive Steuerungsprogramm der Streckenbeeinflussungsanlage nachgebildet. Es wurden auf Basis des Handbuchs für Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs (HBEFA) verschiedene Emissionen (NOx, PM, CO2) berechnet. Diese wurden in eine im Projekt erweiterte Steuerungslogik integriert. Zwei verschiedene Implementierungen wurden in der Simulation überprüft und die Differenz der Emissionen berechnet.

CO₂-Emissionen pro Kilowattstunde Strom stiegen in 2022

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

Steine-Erden\Glas-flach-DE-2005

Herstellung von Flachglas; Flachglas gehört neben Behälterglas zu den Massengläsern. Alle in großen Mengen hergestellten Gläser gehören zur Gruppe der Alkali-Erdalkali-Silikatgläser (AES-Gläser). Die Zusammensetzung der AES-Gläser ist vom Verfahren und dem Produkt der Herstellung abhängig. Zur Flachglasherstellung befinden sich vier Verfahren im Einsatz (Float-, Fourcault-, Libbey-Owens- und Pittsburgh-Verfahren). Als leistungsfähiges Verfahren zur Herstellung hochwertiger Gläser hat sich das Float-Verfahren durchgesetzt. Die Herstellung des Flachglases nach dem Float-Verfahren läßt sich grundsätzlich in drei Verfahrensabschnitte unterteilen: die Gemengeherstellung, die Glasschmelze und die Formgebung. Bei der Gemengeherstellung werden die Rohstoffe dosiert, getrocknet und gemischt. Die Rohstoffzusammensetzung beim Flachglas muß sehr genau und konstant sein, da das Verfahren gegen Abweichungen sehr empfindlich ist. Dadurch kann auch kein Recycling-Glas eingesetzt werden. Lediglich ein geringer Anteil des im Werk anfallenden Glasbruches und der Reststoffe kann wieder in den Prozeß eingebracht werden. Der anschließende Glasschmelzprozeß kann in die Abschnitte der Silikatbildung, der Glasbildung, der Läuterung und der Konditionierung unterteilt werden. Die Schmelztemperaturen der Glasherstellung liegen bei ca. 1450-1550°C. Aufgrund der hohen Anforderungen an Flachgläser wird bei Temperaturen um 1600°C geschmolzen. Der Schmelzprozeß wird in kontinuierlich betriebenen Wannenöfen durchgeführt. Bei den Glasschmelzwannen der Floatanlagen handelt es sich in der Regel um Querflammöfen mit regenerativer Wärmerückgewinnung und Verbrennungsluftvorwärmung. Die Schmelzaggregate werden mit fossilen Brennstoffen (vorwiegend Erdgas) und häufig mit elektrischer Zusatzheizung betrieben. Der Einsatz elektrischer Zusatzheizungen in großen Schmelzwannen kann zur Steigerung der Durchsatzmengen und zur Verbesserung der Glasqualität eingesetzt werden (Hantsche 1992). Vom Wannenofen fließt das Glas in ein nachgeschaltetes Zinnbad (Floatbad). Die Glasmasse breitet sich auf dem im Floatbad unter Schutzatmosphäre stehenden flüssigen Zinn aus. Als endloses Band wird das Glas durch Spezialwalzen geführt und in einem nachgeschalteten Kühlkanal auf 200°C abgekühlt (#3). Nach dem Abkühlen wird das Glas mechanisch und chemisch weiterverarbeitet und veredelt. Diese Prozesse können in dieser Bilanzierung nicht berücksichtigt werden. Für die vorliegende Bilanzierung wurden die Quellen #1 sowie (ETH 1995) und (UBA 1996) untersucht. Der daraus resultierende Datensatz ist hinsichtlich der Massenbilanzierung als vollständig und zufriedenstellend anzusehen. Ein besserer Datensatz ist derzeit nicht verfügbar. Der zusammengestellte Datensatz repräsentiert auf einem hohen Aggregationsniveau die Glasproduktion in Deutschland Ende der 80er, Anfang der 90er Jahre. Es ist wünschenswert, die Datenlage bezüglich der prozeßbedingten Luftemissionen und der Wasserinanspruchnahme zu verbessern. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Zur Herstellung einer Tonne Flachglas (Floatglas) müssen insgesamt 1210 kg Roh- und Hilfsstoffe eingesetzt werden. Im Einzelnen sind dies: Tab. Roh- und Hilfsstoffbedarf zur Herstellung einer Tonne Flachglas (nach #1) Roh- und Hilfsstoffe Masse in kg/t Flachglas Quarzsand 600 Soda 190 Kalk 187 Glasbruch 90 Feldspat 77 Dolomit 56 Natriumsulfat 10 Summe 1210 Zusätzlich ist nach #1 ein Schutzgasbedarf von 15 m³ pro Tonne Flachglas zu bilanzieren. Weiterhin gibt #1 an, daß für die Erneuerung der Ausmauerungen durchschnittlich 13 kg Feuerfestmaterial pro Tonne Flachglas eingesetzt werden muß. Der Glasbruch taucht in der Bilanz nicht auf, da er innerhalb der Systemgrenzen recycliert wird. Natriumsulfat wird in GEMIS aufgrund der als gering eingschätzten Relevanz und der fehlenden Vorkette nicht mitgeführt. Energiebedarf: Das Schmelzen von Glas ist ein ausgesprochen energieaufwendiger Prozeß. Dabei geht der wesentlichste Teil der zugeführten Energie in Form von heißen Abgasen verloren. Die Nutzung der Abwärme ist nur unter bestimmten Voraussetzungen und nur bedingt möglich. Eine Aufteilung des Energiebedarfs nach Prozessen ist in der folgenden Tabelle vorgenommen worden. Tab.: Energieaufwand zur Herstellung einer Tonne Flachglas (nach #1) Prozeßstufe Energieaufwand in GJ/t Flachglas Schmelze (thermisch)Formgebung (elektr.)Kühlung (elektr.)) 6,750,040,04 Antrieb Glaswanne und Kühlofen (elektr.) 0,11 Gemengeherstellung und Transport (elektr., geschätzt) 0,04 Summe 6,98 Es wird ein Energiebedarf von 6,98 GJ/t Flachglas bilanziert. ETH nimmt einen um 20 % höher liegenden Energiebedarf für Flachglas an, wobei er davon ausgeht, daß kein Glasbruch verwendet wird (ETH 1995) . Diese Annahme wird in dieser Studie nicht übernommen. Nach Herstellerangaben (#2) wird der thermische Energiebedarf zu 90 % von Erdgas und zu 10 % von Heizöl S gedeckt. ETH nimmt in seiner Bilanzierung an, daß der gesamte thermische Energiebedarf über Erdgas gedeckt wird (ETH 1995). Hantsche gibt ein gängiges Verhältnis von zwei Dritteln Erdgas und einem Drittel Heizöl S an (#1). Nach Auskunft deutscher Hersteller wird zur Herstellung von Flachglas nach dem Float-Verfahren nur noch Gas als Brennstoff eingesetzt. Diese Annahme wird in GEMIS übernommen. Eine elektrische Zusatzheizung wird in dieser Bilanz nicht berücksichtigt. Hantsche gibt an, daß der Energiebedarf dadurch von 6,98 auf 5,23 GJ/t Flachglas gesenkt werden könnte. Prozeßbedingte Luftemissionen: Die prozeßbedingten Luftemissionen lassen sich nicht über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung von Prozeßwärme berechnen, da der Brennstoff direkt im Prozeß eingesetzt wird bzw. spezifische Verbrennungsbedingungen vorherrschen. Diese sind bei der Berchnung der Emissionen zu berücksichtigen. Dabei können formal die Emissionen, die durch die Rohmaterialien verursacht werden und die aus dem Brennstoff resultieren, getrennt werden. Das Umweltbundesamt (UBA) gibt für die Emissionen aus dem Rohmaterial Kennziffern für Schwefeldioxid, Stickoxide, Staub und Kohlendioxid an. Diese sind in der folgenden Tabelle dargestellt (UBA 1996). Tab.: Materialbedingte Luftemissionsfaktoren bei der Glasherstellung (UBA 1996). Schadstoff Masse in kg/t Flachglas CO2 200 NOx 0,8 SO2 2 Staub 0,4 Nicht berücksichtigt sind dabei die Chlorid- und Fluorid-Emissionen. Diese werden von ETH und Hantsche übernommen. Hantsche nimmt Chlorid-Emissionen in Höhe von 0,02 kg/t an (Hantsche 1993). Da für die Fluorid-Emissionen keine weiteren Informationen vorliegen werden in dieser Studie wie bei ETH 50 % des Grenzwertes angesetzt. Damit ergibt sich ein Emissionsfaktor in Höhe von 0,025 kg/t Produkt (ETH 1995). Zusätzlich zu den materialbedingten Emissionen, sind die Emissionen zu berücksichtigen, die durch die Verbrennung des Brennstoffs unter den prozeßspezifischen Bedingungen zustande kommen. Auch hierfür hat das UBA Kennziffern generiert. Die Emissionsfaktoren unterscheiden sich natürlich für verschiedene Brennstoffe. Für das Floatglasverfahren wird, wie oben erwähnt, angenommen, daß die gesamte Energie über Erdgas bereitgestellt wird. Somit ergeben sich folgende Emissionsfaktoren: Tab.: Brennstoffbedingte Luftemissionsfaktoren bei der Gasherstellung (UBA 1996). Schadstoff Erdgas in kg/TJ Emissionen in kg/tfür 6,75 GJ/t CO2 56000 378 CO 10 0,068 CH4 2,5 0,017 NMVOC 2,5 0,017 SO2 0,5 0,003 NOx 410 2,768 N2O 1,5 0,010 Staub 0 0 Die gesamten Luftemissionen ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brennstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme Wasser wird bei der Flachglas-Herstellung zu Kühlzwecken eingesetzt. ETH bilanziert für unbeschichtetes Flachglas 0,7 m³/t Flachglas (ETH 1995). Die Angabe von Hantzsche mit 7,5 m³/t ist nicht eindeutig identifizierbar und wird in der vorliegenden Untersuchung nicht berücksichtigt (Hantsche 1992). Abwasserinhaltsstoffe Von einer Belastung des Kühlwassers mit den in GEMIS berücksichtigten Abwasserinhaltsstoffen ist nicht auszugehen. Reststoffe In dem betrachteten System fallen keine festen Reststoffe an, die nicht wieder in den Prozeß eingebracht werden könnten. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Baustoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 167% Produkt: Baustoffe

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