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Treibhausgas-Emissionen in Deutschland

<p> <p>Die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland sind 2024 gegenüber dem Vorjahr um 3,4 Prozent gesunken. Das entspricht einer Minderung um 48,2 Prozent im Vergleich zum internationalen Referenzjahr 1990.</p> </p><p>Die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland sind 2024 gegenüber dem Vorjahr um 3,4 Prozent gesunken. Das entspricht einer Minderung um 48,2 Prozent im Vergleich zum internationalen Referenzjahr 1990.</p><p> Emissionsentwicklung <p>In Deutschland konnten die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/13215">Treibhausgas-Emissionen</a> seit 1990 deutlich vermindert werden. Die in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kohlendioxid-aequivalente">Kohlendioxid-Äquivalente</a> umgerechneten Gesamt-Emissionen (ohne Kohlendioxid-Emissionen aus <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> und Forstwirtschaft) sanken bis 2024 um rund 603 Millionen Tonnen (Mio. t) oder 48,2 %. Für das Jahr 2024 wurden Gesamt-Emissionen in Höhe von 649 Mio. t berichtet. Die Emissionen sinken um 3,4 % gegenüber dem Jahr 2023.</p> <p>Die deutlichsten Minderungen gab es in der <em>Energiewirtschaft</em>, was auf einen geringeren Einsatz fossiler Brennstoffe zur Erzeugung von Strom und Wärme zurückzuführen ist. Besonders stark war dieser Rückgang beim Einsatz von Braun- und Steinkohle sowie bei Erdgas. Gründe hierfür sind unter anderem die deutlich gesunkene Kohleverstromung, der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien und ein Stromimportüberschuss bei gleichzeitig gesunkener Energienachfrage. Weitere Treiber waren sinkende Emissionen im <em>Verarbeitenden Gewerbe</em>, Energieeinsparungen in Folge von höheren Verbraucherpreisen sowie die milden Witterungsverhältnisse in den Wintermonaten. Deutliche Minderungen gab es auch in den <em>Industrieprozessen</em> und bei <em>Haushalten und Kleinverbrauchern</em> (siehe folgende Abbildung und Tabellen).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.png"> </a> <strong> Treibhausgas-Emissionen in Deutschland seit 1990 nach Gasen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (415,86 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (145,66 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (69,63 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (60,16 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (70,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (60,12 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Entwicklung der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid <p>Die <em>Kohlendioxid</em> (CO2)-Emissionen werden fast ausschließlich durch Verbrennungsprozesse verursacht (&gt; 90 %). Insgesamt sanken die geschätzten Kohlendioxid-Emissionen im Jahr 2024: die Am stärksten sanken die Emissionen in der Energiewirtschaft (-9,0 % gegenüber dem Vorjahr). Bei den Haushalten und Kleinverbrauchern (-2,0%), dem im Verkehr (-1,5&nbsp;%) und in der Landwirtschaft (-6,3&nbsp;%) sanken die Emissionen. Beim Verarbeitenden Gewerbe (+0,1&nbsp;%) und den Industrieprozessen (+1,0&nbsp;%) stiegen die Emissionen nach einem schwachen Vorjahr leicht, blieben aber deutlich unter dem Niveau des vorletzten Jahres.</p> <p>Die <em>Methan</em> (CH4)-Emissionen wurden zwischen 1990 und 2009 etwa halbiert. Die Emissionen sanken seit 1990 fast jedes Jahr, bis auf 43,9 Millionen Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kohlendioxid-aequivalente">Kohlendioxid-Äquivalente</a> im Jahr 2024. Grund für den starken Rückgang ist vor allem die seit 1990 stark fallende Trends der Diffusen Emissionen (-95 %) und der Abfallwirtschaft (-90 %). Die große verbleibende Quelle ist die Landwirtschaft mit fast 76 % Anteil an den Gesamtemissionen des Jahres 2024.</p> <p><em>Die Emissionen von Distickstoffoxid</em> (N2O) sanken bis 2024 geschätzt um ca. 54,4 %. Hauptverursacher waren im Jahr 1990 zu 47 % die Landwirtschaft und zu 40 % die Industrieprozesse. Die massive Reduktion der industrielen Lachgas-Emissionen zwischen 1990 und 2024 (-98,2 %) führt dazu, dass die Landwirtschaft in den letzten Jahren die Gesamt-Emissionen dominiert (77,0% Anteil) (siehe Abb. „Trend der Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_trend-emi_2025-05-26.png"> </a> <strong> Trend der Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_trend-emi_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF (123,95 kB)</a></li> </ul> </p><p> Entwicklung der F-Gase – (teil-)fluorierte Kohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid und Stickstofftrifluorid <p>Die Emissionen der <em>fluorierten Treibhausgase</em> sind seit 1995 gesunken. Im Jahr 1995 überstiegen die Emissionen bei der Herstellung die aus der Verwendung um nahezu das Doppelte. Zwischen 1995 und 2000 sind die Emissionen von fluorierten Treibhausgasen deutlich gemindert worden. Die Emissionen sind von 2003 bis 2017 kontinuierlich gestiegen, zeigen aber nun einen deutlichen Abwärtstrend. Grund dafür sind wirksame gesetzliche Regelungen, welche die Verwendung der F-Gase limitieren<strong>.</strong> Hauptursache für die starke Zunahme war der vermehrte Einsatz von fluorierten Treibhausgasen als Kältemittel. Minderungen wurden hauptsächlich bei der Herstellung von Primäraluminium, Halbleitern, der auslaufenden Anwendung in Autoreifen, der Produktion von Schallschutzscheiben und bei Anlagen zur Elektrizitätsübertragung erreicht. Allerdings nehmen die Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben seit 2006 sichtbar zu, da die angenommene Lebenszeit dieser Scheiben erreicht wird. In Zukunft ist damit zu rechnen, dass die F-Gas-Emissionen, insbesondere die HFKW-Emissionen, durch die Umsetzung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11920">Verordnung (EU) Nr. 517/2014</a> weiter abnehmen. Wichtigstes Instrument der Verordnung ist die schrittweise Begrenzung der Verkaufsmengen von HFKW bis 2030 auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen. Dies wird sich zeitversetzt auf die Höhe der Emissionen auswirken. Die Schwefelhexafluorid-Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben werden jetzt kontinuierlich sinken (siehe Abb. „Anteile der Treibhausgase an den Emissionen“ und Tab. „Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid gegenüber dem Vorjahr“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.png"> </a> <strong> Anteile der Treibhausgase an den Emissionen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (449,20 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (281,95 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten THG und von Schwefeldioxid gegenüber ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (69,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (55,53 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Treibhausgas-Emissionen nach Kategorien <p>Die mit 83,4 % im Jahr 2024 bedeutendste Quelle von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe (siehe Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase in Deutschland nach Kategorien“). Insgesamt nahmen die <em>energiebedingten Emissionen</em> aller Treibhausgase zwischen 1990 und 2024 um 48 % ab. Die darin enthaltenen <em>Diffusen Emissionen aus Brennstoffen</em> sanken im gleichen Zeitraum sogar um 92 %.</p> <p>Die <em>Industrieprozesse</em> sind mit einem Anteil an den Gesamt-Emissionen von ca. 7 % die bedeutendste der anderen Kategorien. Die Emissionen des Jahres 2024 sanken gegenüber 1990 um knapp 50 %.</p> <p>Die <em>Landwirtschaft</em> liegt in der gleichen Größenordnung (Anteil 8,3 %), die Emissionen des Jahres 2024 sanken gegenüber 1990 jedoch nur um 26,8 %.</p> <p>Die deutlichste relative Minderung der Treibhausgas-Emissionen (-87,1 %) trat in der <em>Abfallwirtschaft</em> auf, so dass der Anteil an den Gesamt-Emissionen 2024 nur noch 0,8 % betrug.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_tab_thg-emi-kat_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen ausgewählter Treibhausgase in Deutschland nach Kategorien ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_tab_thg-emi-kat_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (93,13 kB)</a></li> </ul> </p><p> Nationale und europäische Klimaziele <p>Informationen zu den deutschen Klimazielen finden Sie im Artikel&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgasminderungsziele-deutschlands"><strong>Treibhausgasminderungsziele Deutschlands</strong></a></p> <p>Informationen zu den europäischen Klimazielen finden Sie im Artikel&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/europaeische-energie-klimaziele"><strong>Europäische Energie- und Klimaziele</strong></a></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Energie- und Wasserverbräuche kommunaler Schulen (WMS Dienst)

In der Karte werden die Verbrauchswerte für Strom, Wärme und Wasser an den Dresdner Schulen bzw. Schulkomplexen angezeigt. Der Wärmeverbrauch ist nicht witterungsbereinigt. Das Ziel der Bereitstellung der Daten ist es, den Verbrauch öffentlicher Einrichtungen am Beispiel von Schulen mit ihrem Bedarf an Energie und Wasser zu verdeutlichen. Dies kann für den Unterricht in der Auseinandersetzung zum Thema Nachhaltigkeit von Interesse sein. Die Nutzer der Gebäude sollen damit besser in die Lage versetzt sein, sich über die Veröffentlichung von vorliegenden realen Werten mit dem ökologischen Fußabdruck einer Schule auseinanderzusetzen. Die Werte einzelner Schulen sind nur bedingt untereinander vergleichbar, da der Energieverbrauch von der Größe und Art des Gebäudes sowie der Anzahl der Schüler abhängt. Die Werte geben einen beschränkten Einblick in den Verbrauch, da sie nur je Schulareal vorliegen. Befindet sich auf einem Grundstück lediglich eine Schule, besitzen die Werte einen hohen Aussagewert zur Schule. Liegen jedoch beispielsweise zwei Schulen auf einem Grundstück oder hat eine Schule verteilte Standorten kann nur begrenzt Rückschluss auf die einzelnen Schulgebäude gezogen werden. Die Daten werden aus dem Energiemanagementsystem im Amt für Hochbau und Immobilienverwaltung der Landeshauptstadt Dresden abgerufen und stammen im Wesentlichen aus Vertragsabrechnungen mit dem Versorger sowie eigenen Zählerstand-Ablesungen. Es handelt sich bei den Verbrauchswerten für Wärme um Nutzenergie in MWh. Diese werden unabhängig vom Energieträger angegeben und somit sind z.B. Wandlungsverluste nicht abgebildet. Daten aus Vertragsabrechnungen liegen auf Grund des rollierenden Abrechnungssystems des Versorgers in der Regel 1-2 Jahre nach dem Abrechnungsjahr vor. Eigene Zählerstand-Ablesungen werden in der Regel quartalsweise in das Energiemanagementsystem eingepflegt. Eine detaillierte Aufschlüsselung der Verbräuche auf die einzelnen Gebäude kann bei Bedarf beim Sachgebiet Energie- und Wasserwirtschaft angefragt werden. Über das Open-Data-Portal der Landeshauptstadt Dresden können zudem die Rohdaten eingesehen werden. Die Datenbereitstellung wurde im Rahmen des Europäischen Projektes MAtchUP (www.dresden.de/matchup) ermöglicht.

Umweltfreundliche und effiziente Produktion von organischen Solarzellen

Das Bundesumweltministerium fördert ein innovatives Verfahren für die umweltfreundliche und effiziente Produktion von Elektrodenfolien für organische Solarzellen. Mit dem neuartigen Fertigungsverfahren, das die ROWO Coating Gesellschaft für Beschichtung mbH entwickelt hat und am Standort Herbolzheim in Baden-Württemberg erstmalig einsetzt, können nicht nur seltene Schwermetalle wie Indium ersetzt werden. Durch das neuartige Schichtsystem kann außerdem der Energiebedarf des Beschichtungsprozesses um über 60 Prozent gegenüber herkömmlichen Verfahren verringert werden. Bei einer Produktion von rund 215.000 Quadratmeter Folie können so knapp 450 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Organische Solarfolien sind im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen vergleichsweise günstig und flexibel einsetzbar. Es wird ein hohes Wachstumspotential in den kommenden Jahren erwartet. Rita Schwarzelühr-Sutter, Parlamentarische Staatssekretätin im Bundesumweltministerium: - Der beherzte Ausbau der erneuerbaren Energien ist die zentrale Maßnahme im Kampf gegen die Klimakrise. Innovative Verfahren können dabei helfen, die Produktion der Solaranlagen selbst umweltverträglicher zu machen. Das von uns geförderte Projekt ist ein Durchbruch für die umweltfreundliche und effiziente Produktion von Elektrodenfolien und hat Modellcharakter auch für andere Beschichtungsverfahren. Das neue Verfahren spart Material, ermöglicht den Verzicht auf seltene Schwermetalle und schützt das Klima, weil weniger CO2 ausgestoßen wird. Bisher wurde die transparente, leitfähige Schicht von Elektrodenfolien auf Basis des seltenen Schwermetalls Indium hergestellt. Das Aufbringen des Schichtsystems auf die Trägerfolie erforderte verschiedene Durchgänge. Dank des neuen Anlagenkonzepts kann die Beschichtung zukünftig in einem Arbeitsschritt erfolgen. Auf den Einsatz seltener Schwermetalle kann verzichtet werden. Der Materialverbrauch für die Beschichtung reduziert sich um mehr als die Hälfte bei deutlich verbesserter -effizienz. Das Vorhaben ist ein Durchbruch für die umweltfreundliche und effiziente Produktion von Elektrodenfolien. Bei erfolgreichem Projektverlauf hat das Verfahren Modellcharakter für das Aufbringen transparenter und leitfähiger Schichten. Es kann auch auf andere Produkte, zum Beispiel Flachbildschirme, übertragen werden. Mit dem Umweltinnovationsprogramm wird die erstmalige, großtechnische Anwendung dieser innovativen Technologie gefördert.

Die Auswirkungen von Innentemperatur und kühlen Dächern auf die Ernährungssicherheit und das Verhalten gefährdeter Bevölkerungsgruppen im ländlichen Burkina Faso

Der Anstieg der globalen Temperaturen und extremer Hitze haben erhebliche Auswirkungen auf die Gesundheit und das sozioökonomische Wohlergehen von Menschen, wobei einkommensschwache Länder besonders betroffen sind. Ländliche Regionen in diesen Ländern sind besonders gefährdet, da sie weniger Anpassungsmöglichkeiten haben. Besonders benachteiligte Gruppen wie arme Menschen, Frauen, Kinder, ältere Menschen und Menschen mit gesundheitlichen Vorbelastungen sind häufig eingeschränkt im Zugang zu Ressourcen, Bildung und Gesundheitsversorgung, was ihre Anpassungsfähigkeit an extreme Hitze erheblich einschränkt. Da Menschen viel Zeit in Innenräumen verbringen, ist die Senkung der Innentemperaturen eine zentrale Anpassungsstrategie gegen Hitzestress, da sie dem Körper ermöglicht, sich von hoher Außentemperaturen zu erholen. Studien zeigen, dass niedrigere Innentemperaturen die Ernährungssicherheit, Gesundheit, das Sozialverhalten und die kognitive Leistung fördern. Energieintensive Maßnahmen wie Klimaanlagen erhöhen jedoch den Energiebedarf und Emissionen und sind in ressourcenarmen, ländlichen Gebieten im Globalen Süden oft nicht realisierbar. Passive Kühltechniken, wie kühle Dächer, bieten eine kostengünstige Möglichkeit zur Senkung der Innentemperatur und können Ernährungssicherheit, Gesundheit und Wohlstand verbessern. Die Auswirkungen dieser Technologien sind jedoch weitgehend unerforscht. Um diese Wissenslücke zu schließen, verwenden wir umfassende Haushalts- und Individualdaten aus einer geclusterten randomisierten Kontrollstudie (cRCT) und feinkörnige Daten zu Innen- und Außentemperaturen, die Kausalität identifizieren lassen. Aufbauend auf einem DFG-geförderten Forschungsprogramm zu öffentlicher Gesundheit soll unsere Studie empirische Belege für die kausalen Auswirkungen von Innentemperaturen und passiven Kühltechniken auf Ernährungssicherheit, innerfamiliäre Spannungen, Humankapitalentwicklung und psychische Gesundheit liefern. Diese Themen sind sowohl wissenschaftlich relevant als auch grundlegend für das unmittelbare und langfristige Wohlbefinden, insbesondere in Ländern mit niedrigem Einkommen. Da sie miteinander verknüpft sind und sich gegenseitig verstärken, sind sie für das Verständnis der breiteren Entwicklungs- und Gesundheitsergebnisse von wesentlicher Bedeutung. Zudem werden wir die potenziellen Mechanismen, die den Einflüssen der Innentemperatur und passiven Kühlstrategien auf das Wohlergehen und Verhalten von fünf gefährdeten Gruppen (arme Menschen, Frauen, Kinder, ältere Menschen und Menschen mit psychischen Erkrankungen) zugrunde liegen, identifizieren und prüfen. Dieser Ansatz ist nicht nur entscheidend für die Quantifizierung der verschiedenen Auswirkungen der Innentemperaturen auf gefährdete Gruppen, sondern liefert auch wertvolle Erkenntnisse für die Entwicklung gezielter Interventionen und Anpassungsstrategien im Kontext des Klimawandels.

Tunnelgeothermieanlage Rosensteintunnel in Stuttgart + Messprogramm

Die Landeshauptstadt Stuttgart (Baden-Württemberg) plant, in der Nähe des Stuttgarter Zoos 'Wilhelma' eine Tunnelgeothermieanlage in den neu zu errichtenden Rosensteintunnel zu implementieren. Ziel des Vorhabens ist, die geothermische Wärme und die Abwärme des Straßenverkehrs zum Beheizen des benachbarten, neu zu errichtenden Gebäudes (z.B. Elefantenhaus), zur Wassertemperierung der Elefantenduschen und der Außenbecken im Zoo 'Wilhelma' zu nutzen sowie gleichzeitig die Tunnelbetriebstechnik zu kühlen. Übertragen wird die Wärme durch neuartige fluiddurchflossene Absorberleitungen, die in dem Teil des Tunnels zwischen dessen Innen- und der Außenschale verlegt werden. Die Wärmetauscherflüssigkeit nimmt die in der Erde und die in der Tunnelluft enthaltene Wärme auf und gibt diese über eine Wärmepumpe reguliert ab. Der jährliche Wärmebedarf für das Elefantenhaus wird mit 1.382 Megawattstunden und der jährliche Strombedarf für die Kühlung der Tunnelbetriebstechnik mit 219 Megawattstunden prognostiziert. Die zu erwartende CO2-Minderung durch die Versorgung des Elefantenhauses und die Eigenversorgung des Tunnels beträgt jährlich insgesamt 201 Tonnen CO2 bzw. 51 Prozent der Gesamtemissionen. Darüber hinaus werden weitere Luftschadstoffe, wie Staub, Kohlenmonoxid und flüchtige organische Kohlenwasserstoffe (VOC), vermieden.

Energie- und Wasserverbräuche kommunaler Schulen (WFS Dienst)

In der Karte werden die Verbrauchswerte für Strom, Wärme und Wasser an den Dresdner Schulen bzw. Schulkomplexen angezeigt. Der Wärmeverbrauch ist nicht witterungsbereinigt. Das Ziel der Bereitstellung der Daten ist es, den Verbrauch öffentlicher Einrichtungen am Beispiel von Schulen mit ihrem Bedarf an Energie und Wasser zu verdeutlichen. Dies kann für den Unterricht in der Auseinandersetzung zum Thema Nachhaltigkeit von Interesse sein. Die Nutzer der Gebäude sollen damit besser in die Lage versetzt sein, sich über die Veröffentlichung von vorliegenden realen Werten mit dem ökologischen Fußabdruck einer Schule auseinanderzusetzen. Die Werte einzelner Schulen sind nur bedingt untereinander vergleichbar, da der Energieverbrauch von der Größe und Art des Gebäudes sowie der Anzahl der Schüler abhängt. Die Werte geben einen beschränkten Einblick in den Verbrauch, da sie nur je Schulareal vorliegen. Befindet sich auf einem Grundstück lediglich eine Schule, besitzen die Werte einen hohen Aussagewert zur Schule. Liegen jedoch beispielsweise zwei Schulen auf einem Grundstück oder hat eine Schule verteilte Standorten kann nur begrenzt Rückschluss auf die einzelnen Schulgebäude gezogen werden. Die Daten werden aus dem Energiemanagementsystem im Amt für Hochbau und Immobilienverwaltung der Landeshauptstadt Dresden abgerufen und stammen im Wesentlichen aus Vertragsabrechnungen mit dem Versorger sowie eigenen Zählerstand-Ablesungen. Es handelt sich bei den Verbrauchswerten für Wärme um Nutzenergie in MWh. Diese werden unabhängig vom Energieträger angegeben und somit sind z.B. Wandlungsverluste nicht abgebildet. Daten aus Vertragsabrechnungen liegen auf Grund des rollierenden Abrechnungssystems des Versorgers in der Regel 1-2 Jahre nach dem Abrechnungsjahr vor. Eigene Zählerstand-Ablesungen werden in der Regel quartalsweise in das Energiemanagementsystem eingepflegt. Eine detaillierte Aufschlüsselung der Verbräuche auf die einzelnen Gebäude kann bei Bedarf beim Sachgebiet Energie- und Wasserwirtschaft angefragt werden. Über das Open-Data-Portal der Landeshauptstadt Dresden können zudem die Rohdaten eingesehen werden. Die Datenbereitstellung wurde im Rahmen des Europäischen Projektes MAtchUP (www.dresden.de/matchup) ermöglicht.

Resiliente kommunale Energiesysteme mit bedarfsgerechter Vergasung nachhaltiger Biomasse und mitteltiefer Geothermie, Teilvorhaben: Flexibler Anlagenbetrieb im Demonstrator

Thema des Vorhabens biovolatil ist die Erhöhung der energiebezogenen Resilienz von Kommunen durch autarke, klimaneutrale Energiegewinnung und -speicherung unter Einbeziehung nachhaltiger Biomasse und geothermischer Speicher. Energie aus Sonne und Wind ist fluktuierend, ebenso der Energiebedarf. Ein lokaler Ausgleich reduziert die Belastung der Netze. Dieser lokale Ausgleich kann durch Biomassevergaser mit Blockheizkraftwerken (BV-BHKW) und Geothermiesysteme (UTES) erweitert werden. Die Vergasertechnologie nutzt bisher ungenutzte Potenziale nachhaltiger Biomasse. BV-BHKW sind je nach Typ für unterschiedliche Regelbereiche geeignet. Im Vorhaben werden zusätzlich Experimente an einem kommerziellen BV-BHKW durchgeführt, um die Einsatzfähigkeit zu optimieren und Daten für die Modellbildung zu generieren. UTES sorgen für einen saisonalen Wärmeausgleich und erhöhen die Effizienz der BV-BHKW. Dafür sind mitteltiefe UTES aufgrund des höheren Temperaturniveaus am besten geeignet. Ein Betrieb mit saisonaler Beladung erhöht außerdem deren Effizienz. Um die Praktikabilität aufzuzeigen, werden eine städtische und eine ländliche Beispielkommunen betrachtet. Diese werden hinsichtlich ihrer Potenziale bezüglich Biomasseverfügbarkeit und Geothermie bewertet. Außerdem werden die Energiedaten erfasst, um eine mögliche Integration des neuen Konzepts in das bestehende System aufzuzeigen. Die Bewertung der Standorte fließt dann in eine Optimierung des lokalen Energiesystems ein, mit Fokus auf den volatilen Ausgleich benötigter Energie durch BV-BHKW und UTES. Die Ergebnisse werden im Anschluss hinsichtlich ihrer Einsparung von Treibhausgasen, Autarkie zur Resilienzförderung und Wirtschaftlichkeit bewertet. Ebenso findet eine Szenarienentwicklung auf Basis der spezifischen lokalen Ergebnisse statt, die eine Übertragung des Konzepts auf andere Standorte ermöglicht.

Nachhaltige Kälte- und Wärmeversorgung urbaner Räume mittels Fernkälte- bzw. Fernwärmenetzen unter dem Einsatz energieeffizienter und HFKW-freier Techniken

Durch den Klimawandel steigt der Bedarf an Komfortklimakälte auch in Deutschland stetig an. Viele Bestandsgebäude werden mit Klimatechnik auf- oder nachgerüstet, Neubauten im Nichtwohngebäudebereich werden selten ohne maschinelle Klimatisierung errichtet. Der Bedarf wird meist gebäudeindividuell ermittelt und die entsprechende Technik installiert. Durch den Anschluss an ein Fernkältenetz entfallen wesentliche Komponenten wie Kältemaschine(n) und Rückkühlwerk, was nicht nur den Raum zur Aufstellung dieser einspart, sondern die Kunden auch von der Einhaltung der damit verbundenen Verordnungen (z.B. 42. BImSchV, F-Gas-V) befreit. Ähnliches gilt analog für Fernwärmenetze. Durch die zentrale Bereitstellung von Kaltwasser ergeben sich mehrere positive Umwelt- und Wirtschaftlichkeitseffekte: Der aggregierte Energiebedarf ist abzüglich der Leitungsverluste ca. 40-50% niedriger gegenüber der gebäudeindividuellen Lösung. Die Spitzenlast eines Fernkältenetzes ist niedriger als die der Gebäude mit eigenem System aufsummiert, dementsprechend fällt die installierte Leistung niedriger aus (Ressourcen- und Investitionskostenersparnis). Lastverschiebungen durch Eisspeicher sind in zentralen Einrichtungen mit dem nötigen Fachpersonal einfacher und effizienter zu betreiben als in den einzelnen Gebäuden. Weiterhin sind in Fernkältezentralen oftmals verschiedene Techniken zur Deckung des Kältebedarfs (Kompressionskälte, Absorptionskälte, Nutzung von natürlicher Kälte (Flüsse, Stadtbäche, Seen, Brunnenkühlung)) installiert, die je nach Situation nahe am optimalen Betriebspunkt eingesetzt werden können. Die Hürden, Kältemaschinen mit umweltfreundlichen natürlichen Kältemitteln wie z.B. Ammoniak und Kohlenwasserstoffe einzusetzen, sind in Fernkältezentralen deutlich niedriger als in den Einzelgebäuden (insbesondere im Bestand).

Bedarfsgerechte Automatisierung der Freiflächen- und Tröpfchenbewässerungstechnik mittels on-site IOT-Sensorik, unterstützt durch Satellitentechnik, Teilprojekt C

Bedingt durch den Klimawandel sind landwirtschaftliche Kulturpflanzen vermehrt Wasserstress und Frostschäden ausgesetzt. Gleichzeitig prognostiziert die FAO einen Anstieg des globalen Wasserbedarfs um 55% (Landwirtschaft um 11%), bei einem Anstieg der gesamten beregneten Fläche um 6% bis 2050. Diese Problematik, kombiniert mit dem Bevölkerungsanstieg, wachsendem Energiebedarf und dem Rückgang der nutzbaren landwirtschaftlichen Fläche in den Industriestaaten, verlangt nach Lösungen. Ein bedarfsgerechter, energiesparender und effizienter Einsatz der Ressourcen Wasser und Energie ist erforderlich, um eine zukunftsfähige und nachhaltige Bewässerung zu gewährleisten und der steigenden Nutzungskonkurrenz, um die Ressource Wasser, zu begegnen. Während eine automatisierte Bewässerung im Gewächshaus bereits Stand der Technik ist, wird die Freiflächen und Tröpfchenbewässerung wie z.B. im Gemüse bzw. Obstbau überwiegend manuell auf Basis von Erfahrungswerten der Anbauer oder aufgrund fest geplanter Bewässerungsintervalle durchgeführt. Dies führt in der Regel zu hohen Bewässerungsgaben und kann weiterhin zu Nährstoffauswaschungen führen. Ziel dieses Projektes ist es daher, Daten aus den unterschiedlichsten Quellen auf einer intelligenten Service-Plattform miteinander zu verknüpfen, um dadurch über eine digitale Entscheidungsunterstützung, eine bedarfsgerechte und (teil-)automatisierte Bewässerung zu ermöglichen. Gerade die Integration lokaler Sensoren in einem multivariaten Ansatz, soll dabei auch der zunehmenden Entwicklung von teilabgedeckten Agrarflächen durch Agri-Photovoltaik-Anlagen, Folien und Netzen gerecht werden. Kern des Projekts ist dabei ein Cloud-basierter Bewässerungsplaner, der sich automatisiert an die on-Site gemessenen Klimaparameter, sowie den aktuellen phänologischen Bedingungen in Echtzeit anpasst. Der Planer wird dann mit den bestehenden Systemen der Projektpartner vernetzt, um die Ausführung der Bewässerung zu (teil)-automatisieren.

Analyse von Bietstrategien und deren Einfluss auf den Strompreis im EU-Binnenmarkt

Die Stromerzeuger bieten an der Strombörse einen Erzeugungspreis an, der die variablen Kosten des Kraftwerksbetriebs widerspiegelt. Anhand dieser Grenzkosten wird nach dem Merit-Order Prinzip schließlich der Strompreis ermittelt. Es ist jedoch zu hinterfragen, ob das Bieten nach Grenzkosten heute wie auch in einem zukünftig deutlich heterogener aufgestellten Kraftwerksportfolio, das an der Börse Handel treibt, weiterhin Bestand hat. So verändert die aktuelle Situation an den Energiemärkten durch die unvorhergesehenen starken Preisanstiege der Rohstoffe das gewohnte Handelsbild, denn bei einem gleichgebliebenen Kraftwerkspark sind die Beschaffungskosten bspw. für Gaskraftwerke überproportional gestiegen. Auch der europaweite Ausbau der erneuerbaren Energien kann Einfluss auf das Bietverhalten der Marktteilnehmer haben. Da die Grenzkosten der erneuerbaren Energien Anlagen nahezu null sind, kann deren zunehmender Handel an den Märkten zu großen Differenzen zwischen den Grenzkosten der bietenden Kraftwerke führen. Gleichzeitig können besonders die zu erwartenden Volatilitäten bei der Erzeugung aus erneuerbaren Energien zu sehr geringen Strompreisen führen und damit Refinanzierungen erschweren. Zusätzlich verbindet die europäische Marktkopplung unterschiedliche Erzeugungsparks miteinander und verändert damit ebenfalls die bestehenden Märkte und deren Handelseigenschaften. So kann es finanziell attraktiv erscheinen, einen Aufschlag auf die Grenzkosten oder eine strategisch platzierte Stromnachfrage zu nutzen. Im Rahmen des Vorhabens sollen daher die an der EPEX SPOT vorhandenen Gebotsdaten in den Preiskurven auf strategische Muster hin analysiert werden. Gefundene Strategien werden in einem zweiten Schritt in die Zukunft getestet. Dazu wird deren Einfluss auf den Strompreis und Investitionen in flexible Erzeugungstechnologien in Deutschland unter Berücksichtigung der in Zukunft stark unterschiedlichen nationalen Stromerzeugungssysteme in Europa untersucht.

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