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Wärme-Prozess-CaO-Erdgas-DE-2050 (Endenergie)

Bereitstellung von Prozesswärme für die Kalkherstellung, Daten nach #1. Achtung: Die Abbildung erfolgt endenergiebezogen, d.h. der Nutzungsgrad wurde definitionsgemäß mit 100% angesetzt. Daher kann dieser Prozess als Hilfsenergielieferant entsprechend dem Brennstoffbedarfs des nachfragenden Prozesses verwendet werden. Auslastung: 7000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-fossil-Gase Flächeninanspruchnahme: 100000m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1000MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Wärme - Prozess

Transformationsprozess zum treibhausgasneutralen und ressourcenschonenden Deutschland - GreenEe

Das Umweltbundesamt (UBA) untersucht schon seit vielen Jahren, wie eine nachhaltige Entwicklung sowie eine treibhausgasneutrale und ressourcenschonende Lebensweise erreicht werden kann. Hierfür wurde ein interdisziplinäres Projekt gestartet: "RESCUE" (Wege in eine ressourcenschonende Treibhausgasneutralität). Dieses Projekt ist mit einem hohen Anteil an "Eigenforschung" des UBA und einer intensiven Einbindung externer Wissenschaftler über das hier berichtete Forschungsvorhaben (FKZ 3715411150) gelungen. Dabei wurden sechs Szenarien zur Transformation entwickelt. Die Green-Szenarien beschreiben unterschiedlich ambitionierte Transformationspfade zu einem ressourcenschonenden und treibhausgasneutralen Deutschland bis 2050. Die beiden GreenEe-Szenarien stehen für "Germany -resource efficient and greenhouse gas neutral -Energy efficiency" und fokussieren die Erschließung der Energieeffizienzpotenziale über alle Anwendungsbereiche hinweg. In GreenEe1 sind Produktionsmengen vorgegeben, Produkte, die aufgrund einer rückläufigen Nachfrage in Deutschland nicht mehr nachgefragt werden, werden exportiert. In GreenEe2 werden die Produktionsmengen entlang der Dynamik der inländischen Nachfrage ermittelt. Beide Szenarien beinhalten die grundlegende Transformation des Energiesystems einschließlich des Ausstiegs aus fossilen Rohstoffen und einer tiefgreifender Sektorkopplung mittels Elektrifizierung. Der Endenergiebedarf kann von 2.737 TWh in 2015 auf nur 1.609 TWh in GreenEe1 reduziert werden, der Anteil der erneuerbaren Energien im Strombereich steigt bereits auf 75 % in 2030 und 100 % in 2050. Der EE-Anteil der Brenn- und Kraftstoffe ist aufgrund des langsameren Markthochlaufes für PtX im Jahre 2040 bei 40 %. Im GreenEe2-Szeanrio wird der Endenergiebedarf dabei sogar auf 1.540 TWh reduziert, bei einer vergleichbaren Dekarbonisierung der Stromerzeugung, aber etwas höheren Dekarbonisierung der Brenn- und Kraftstoffe in 2040 von 42 %. Im Ergebnis wird in GreenEe1 (GreenEe2) im Jahr 2050 der Rohmaterialkonsum gegenüber 2010 um 60,6 % (61,8 %) reduziert. Der Anteil der Sekundärmaterialien am gesamten (primär- und sekundär-) Rohstoffbedarf/-verbrauch steigt auf 32 % (33 %). Pro Person werden nur noch 7,5 (7, 3) Tonnen Rohstoffe konsumiert, davon 2,2 Tonnen Biomasse, die überwiegend für die Ernährung gebraucht werden. Die technologischen Änderungen einschließlich Substitutionen (wie die der fossilen Rohstoffe durch erneuerbare Energien, der Steigerungen der Rohstoffeffizienz und des Recyclings) reduzieren die Nachfrage nach einer Vielzahl von Rohstoffen, ausgenommen davon sind Rohstoffe, die in Schlüsseltechnologien für die Transformation gebraucht werden. Die Treibhausgasemissionen können in GreenEe1 (GreenEe2) bis 2050 um 95,8 % (96,3 %) gegenüber 1990 reduziert werden, bis 2030 liegt der Rückgang der THG-Emissionen bei 60,2 % (61,3 %) . Allerdings können nur im Energie- und Verkehrssektor die Treibhausgase bis 2050 vollständig vermieden werden. In den anderen Quellgruppen Industrie, Landwirtschaft, Abfall und LULUCF verbleiben Emissionen, die nach dem heutigen Wissensstand noch nicht vollständig vermeidbar sind. Quelle: Forschungsbericht

Energieeffizienz von Wohngebäuden steigt – aber immer langsamer

Daten aus 17 Jahren zeigen Trends im Gebäudebestand Häuser und Wohnungen in Deutschland werden zwar energieeffizienter, aber die Entwicklung stagniert nahezu. Das zeigt eine neue Studie des Umweltbundesamts (UBA), in der bundesweite Daten zu Energieverbrauch und Modernisierungsstand von Wohngebäuden von 2002 bis heute ausgewertet wurden. „Sanierungen im Altbau und Neubaustandards wirken und tragen mit geringerem Energieverbrauch zum Klimaschutz bei“, sagt UBA-Präsidentin Maria Krautzberger. Die Energieeffizienz der Wohngebäude ist bis etwa 2012 kontinuierlich gestiegen. Seitdem verbessert sie sich allerdings – anders als bei Mehrfamilienhäusern – bei Einfamilienhäusern kaum noch. Maria Krautzberger: „Die Politik muss jetzt schnell die richtigen Anreize setzen, vor allem für Einfamilienhäuser, damit der Gebäudesektor die Energie- und Klimaziele 2030 und 2050 erreicht. Dafür braucht es eine ausgewogene Mischung an Instrumenten: Ordnungsrecht, Förderung und Information.“ Beleuchten, Klimatisieren und vor allem Heizen: Im Gebäudebestand werden in Deutschland rund 35 Prozent der gesamten ⁠ Endenergie ⁠ verbraucht – und rund 30 Prozent der Treibhausgase in Deutschland ausgestoßen. Damit spielt der Bereich eine wichtige Rolle, um die deutschen Klimaziele zu erreichen. Von 2008 bis 2020 soll der Wärmebedarf von Gebäuden um 20 Prozent verringert werden, bis 2030 sollen ihre CO 2 -Emissionen um 40 Prozent gegenüber 2014 sinken, und bis 2050 soll sogar ein klimaneutraler Gebäudebestand erreicht werden. Die Studie bestätigt, wie gut energetische Sanierungen wirken: Nach umfassenden Sanierungen können Altbauten fast so sparsam beheizt werden wie Neubauten. Gleichzeitig gibt es auch Neubauten und sanierte Altbauten mit hohem Energieverbrauch – das zeigen die immer noch sehr großen Unterschiede im Energieverbrauch innerhalb dieser Gruppen. Dabei spielt auch das Nutzerverhalten eine Rolle. Die Daten zeigen auch, wieviel effizienter Sanierungen und Neubauten sein können, wenn gute Standards gewählt und die Häuser anschließend effizient betrieben werden (siehe Abbildung „Heizenergieverbrauch alter und neuer Wohngebäude“). Damit die Klimaziele für den Gebäudesektor erreicht werden, empfiehlt das ⁠ UBA ⁠ eine Reihe verschiedener Maßnahmen, darunter energetische Anforderungen an Neubauten und Sanierungen, die dem Stand der Technik entsprechen, das heißt etwa ⁠ KfW ⁠-40- bzw. KfW-55-Standard. Darüber hinaus müssen weitere Instrumente Wirtschaftlichkeit und Sozialverträglichkeit sicherstellen. Ein breites Informationsangebot, zum Beispiel mit einem individuellen Sanierungsfahrplan, transparenten Heizkostenabrechnungen und Beratungsnetzwerken, ergänzt den Instrumenten-Mix. Das Projekt „Empirische Wohngebäudedaten“ macht die Datenbank der gemeinnützigen co2online GmbH erstmals der Öffentlichkeit zugänglich. Inzwischen enthält sie über eine Million anonymisierte Datensätze, die während langjähriger Beratungsarbeit mit den „Energiesparchecks“ von co2online gesammelt wurden. Die Daten wurden, unterstützt durch einen Fachbeirat, wissenschaftlich überprüft und ausgewertet. Als Kennwert für die Energieeffizienz von Wohngebäuden dient der Heizenergieverbrauch für Raumwärme und Warmwasser, bezogen auf die Wohnfläche und bereinigt von Witterungseinflüssen. Die Besonderheit der Daten: Sie verknüpfen gemessene Heizenergieverbräuche mit detaillierten Informationen über die Eigenschaften der Gebäude. Damit lassen sich Energieverbrauch und Modernisierungsstand von Wohngebäuden in Deutschland von 2002 bis heute beschreiben und auswerten, sowohl für das ganze Bundesgebiet als auch für einzelne Bundesländer.

Datenbasis zur Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen 2007

Die vorliegende Arbeit hat das Ziel, eine detaillierte und differenzierte Datenbasis zum ⁠ Endenergie ⁠- und Nutzenergieverbrauch für Deutschland zu erstellen. Damit soll eine Basis geschaffen werden, um zukünftig die Entwicklung der Energieeffizienz in einzelnen Sektoren, bei einzelnen Anwendungssystemen und Verwendungszwecken verfolgen zu können. Die Bearbeitung des Projektes wurde statt für das ursprünglich vorgesehene Jahr 2008 für das Jahr 2007 durchgeführt,  da die für die Bearbeitung zwingend notwendige Energiebilanz 2008 später als erwartet veröffentlich wurde. Veröffentlicht in Climate Change | 06/2012.

Erneuerbare Energien und Energieeffizienz: Schlüsselrolle für den Klimaschutz

Potenziale der Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in internationalen Energieszenarien unterschätzt Die Potenziale der Energieeffizienz und der erneuerbarer Energien werden in internationalen Energieszenarien unterschätzt. Das zeigt die von einem Forschungskonsortium um das Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) - im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) - erstellte Studie „Rolle und Potenzial der erneuerbaren Energien und der Energieeffizienz in der globalen Energieversorgung”. Die Studie analysiert globale Energieszenarien und globale Potenzialanalysen zur Energieeffizienz sowie Nutzung erneuerbarer Energien. Die Analyse zeigt, dass die Potenziale der Energieeffizienz sowie der Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien in den Energieszenarien ausgenutzt werden müssen, um die globalen Ziele der CO 2 -Emissionsreduktion einzuhalten. „Die Ergebnisse dieses Berichtes unterstreichen, dass weltweit beachtliche, Potenziale bisher nicht ausgeschöpft werden, um erneuerbarer Energien zu nutzen, die Energieeffizienz zu steigern und Verbrauchsverhalten zu ändern.” so Klaus Müschen, Leiter der Abteilung ⁠ Klimaschutz ⁠ und Energie des ⁠ UBA ⁠. „Schließlich ist das projizierte technische Potenzial zur Nutzung erneuerbarer Energien zwanzigmal größer als der heutige weltweite Endenergiebedarf.” Um diese Potenziale zu erschließen, sind Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien und Effizienzmaßnahmen notwendig weiterzuentwickeln, insbesondere aber müssen ökonomische, infrastrukturelle und politische Schwierigkeiten überwunden werden. „Bisher versagt der Markt und andere Hemmnisse verhindern eine erfolgreiche Markteinführung. Über die Hälfte der betrachteten Effizienzmaßnahmen sind kostendeckend durchführbar. Maßnahmen müssen  Marktschranken beseitigen, und so Energieeffizienzsteigerung fördern”, so Klaus Müschen weiter. Das weltweit größte technische Potenzial zur Stromerzeugung besitzen solare Techniken wie konzentrierende solarthermische Kraftwerke (Concentrating Solar Thermal Power Plants, CSP) und Photovoltaik (PV). Es folgen Onshore-Windenergie und Meeresenergie. Es wird erwartet, dass in den nächsten zwanzig Jahren für fast alle Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien mit Ausnahme der Wasserkraft die Stromerzeugungskosten deutlich reduziert werden können. Unter Annahme steigender Kosten für fossile Energieträger und für ⁠ CO2 ⁠-Emissionen werden bis 2030 die meisten Techniken zur Erzeugung regenerativen Stroms wettbewerbsfähig sein. „In den bisherigen Szenarien wird oft nicht klar, welchen Beschränkungen die Vermarktung kostengünstiger Techniken zur Nutzung erneuerbarer Energien unterliegt”, sagt Klaus Müschen. Um ihre Aussagekraft zu verbessern, sollte in künftigen Szenarioanalysen eine umfassendere und transparentere Dokumentation grundlegender Annahmen und ihrer Grenzen angestrebt werden. Die Basis dafür wollen die Forscher nun selber liefern. In einem noch bis Ende 2010 laufenden Folgevorhaben erstellen sie ein regional differenziertes weltweites Inventar aller erneuerbaren Energieressourcen.

Forst\Entrinder-US (Endenergie)

Entrinder zum Entrinden im Wald in der Forstwirtschaft (hier Nutzungsgrad 100%, da Eingabe der Treibstoffverbräuche!) Gegenüber dem Ursprungsdatensatz ( landwirtschaftlicher Dieselmotor wurden die Daten für CO, anderer Staub (Partikel), und NMVOC (HC und Aldehyde) deutlich, der für NOx geringfügig heraufgesetzt. Es verbleiben geringe Abweichungen bei CO2 und höhere bei SO2. Diese wurden nicht verändert. Auslastung: 2500h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-fossil-Öl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 10a Leistung: 1MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Hilfsenergien

Forst\Entrinder-ID (Endenergie)

Entrinder zum Entrinden im Wald in der Forstwirtschaft (hier Nutzungsgrad 100%, da Eingabe der Treibstoffverbräuche!) Gegenüber dem Ursprungsdatensatz ( landwirtschaftlicher Dieselmotor wurden die Daten für CO, anderer Staub (Partikel), und NMVOC (HC und Aldehyde) deutlich, der für NOx geringfügig heraufgesetzt. Es verbleiben geringe Abweichungen bei CO2 und höhere bei SO2. Diese wurden nicht verändert. Auslastung: 2500h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-fossil-Öl gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 10a Leistung: 1MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Hilfsenergien

Gas-Heizung-DE-2050-inkl. PtG (KS95) (Endenergie)

neue Zentralheizung für Erdgas mit atmosphärischem Brenner, inkl. Hilfsstrom und Wärmeverteilung, all Daten nach #1, Emissionsdaten aktualisiert nach #3, NOx angepasst auf Werte des §6 der 1. BImSchV; Effizienz und Kosten nach #2; hier für 100% Nutzungsgrad (endenergiebezogen) zur direkten Verrechnung des Brennstoffeinsatzes! Auslastung: 1600h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-fossil-Gase gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 15a Leistung: 0,01MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Wärme - Heizen

Pkw-Diesel-mittel-DE-2010 inkl. Bio (je MJ)

Daten aus der Technologiedatenbank renewbility des Öko-Instituts (#1) - hier für 1 MJ/km (Endenergie), ohne Materialvorleistungen und ohne Kosten ! Besetzungsgrad: 1Personen Fahrleistung: 21197km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 11,2a spezifischer Verbrauch: 1MJ/km spezifischer Verbrauch: 2,81l/100 km Straßenkategorie: Durchschnittswert

Pkw-Otto-mittel-DE-2010-inkl. Bio (je MJ)

Daten aus der Technologiedatenbank renewbility des Öko-Instituts (#1) - hier für 1 MJ/km (Endenergie), ohne Materialvorleistungen und ohne Kosten ! Besetzungsgrad: 1Personen Fahrleistung: 11291km/a Kraftstoff/Antrieb: Benzin Lebensdauer: 14,7a spezifischer Verbrauch: 1MJ/km spezifischer Verbrauch: 3,14l/100 km Straßenkategorie: Durchschnittswert

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