Zur nachhaltigen Sicherung der Energie- und Stromversorgung wird zukünftig neben Kernenergie und regenerativer Energiebereitstellung weiterhin der Rückgriff auf fossile Brennstoffe, wie Kohle, Öl und Erdgas, unverzichtbar bleiben. Bei konventionellen Kraftwerkstechnologien werden jedoch Treibhausgase freigesetzt, während gleichzeitig deren Reduzierung weltweit hohe Priorität hat. Zur Lösung dieses Zielkonflikts werden 'Carbon Capture and Storage' (CCS)-Methoden diskutiert, wobei die Oxyfuel-Verbrennung eine der vielversprechendsten Technologien zur CO2-Abscheidung darstellt. Bei diesem Verfahren wird der Brennstoff anstelle von Luft mit einem Gemisch aus Sauerstoff und rezirkuliertem Rauchgas verbrannt, um so ein hoch CO2-haltiges Abgas zu erzeugen, das nach weiteren sekundären Reinigungsschritten abgetrennt werden kann. Der Ersatz des Stickstoffanteils der Luft durch CO2 und H2O führt zu einem völlig neuen Verbrennungsverhalten, das auch zu Instabilitäten sowie zum örtlichen Verlöschen der Flamme führen kann. Die korrekte Beschreibung dieses Verbrennungsverhaltens erfordert entsprechende physikalisch und chemisch motivierte Modelle für diese spezielle Gasatmosphäre. Deshalb sollen bis zum Projektende des Sonderforschungsbereichs/Transregio die folgenden Erkenntnisse, Daten und Modelle zur Verfügung stehen: (1) Belastbare Modelle durch grundlegendes Verständnis der beteiligten Prozesse und deren Abhängigkeit von den jeweiligen Einflussparametern, von der Mikroskala bis hin zur skalenübergreifenden Interaktion, (2) Basisdaten zur Vorhersage der Wärmeübertragung von der Flamme an die Wände und Einbauten in Kraftwerkskesseln mit Oxyfuel-Atmosphäre, (3) Verlässliche Berechnungsgrundlagen für die Entwicklung und Auslegung von Brennern und Feuerräumen für Oxyfuel-Kraftwerke mit Feststoffverbrennung. Im Sonderforschungsbereich/Transregio arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH Aachen, Ruhr-Universität Bochum und TU Darmstadt zusammen.
<p>Erneuerbare Energien vermeiden Treibhausgase. In vielen Bereichen verdrängen sie fossile Energieträger und vermeiden damit Emissionen. Die meisten Emissionen werden durch die erneuerbare Stromerzeugung eingespart, aber auch im Wärme- und Verkehrssektor tragen erneuerbare Energien zum Klimaschutz bei. 2024 wurden so 256 Millionen Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente vermieden.</p><p>Die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energieträger führt zu einer Verdrängung fossiler Energien und somit zu einer zunehmenden Vermeidung klimaschädlicher Treibhausgase. Berechnungen des Umweltbundesamtes zeigen, dass der Einsatz erneuerbarer Energien in den letzten Jahrzehnten so einen wichtigen Beitrag zum <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a> leisten konnte. Im Jahr 2024 vermieden erneuerbare Energien 256 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente. Seit dem Jahr 2000 ist dieser Wert auf mehr als das Fünffache gestiegen (siehe Abb. „Vermiedene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien“).</p><p>Beiträge der verschiedenen Erneuerbaren Energieträger zur Treibhausgasvermeidung</p><p>Wichtigster Energieträger bei der Vermeidung von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen ist die Windenergie. Sie kommt ausschließlich in der Stromerzeugung zum Einsatz. Zweitwichtigster Energieträger ist die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a>: Vor allem die erneuerbare Wärmeversorgung, aber auch erneuerbare Kraftstoffe basieren bislang überwiegend auf Bioenergieträgern. Auch in Kraftwerken wird mit Biomasse Strom bzw. mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zusätzlich Wärme erzeugt (siehe Abb. „Vermiedene Treibhausgas-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2024“).</p><p>Stromerzeugung</p><p>Die erneuerbaren Energien in der Stromerzeugung leisten mit Abstand den wichtigsten Beitrag bei der Vermeidung von Treibhausgasen. Ihr Anteil beträgt etwa 80 %. Der Umfang der vermiedenen Emissionen ist in den vergangenen Jahrzehnten fast kontinuierlich gewachsen. Insgesamt zeigt die Entwicklung seit dem Jahr 2010, dass sich der erfolgreiche Ausbau der erneuerbaren Energien besonders im Stromsektor positiv auf die Vermeidung von Treibhausgasen auswirkt: Insbesondere durch die Entwicklung bei der Windenergie und der Photovoltaik werden mittlerweile mehr als 2,5-mal so viele Treibhausgase vermieden wie noch 2010. (siehe Abb. „Stromsektor: Vermiedene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien“).</p><p>Wärmeerzeugung</p><p>Im Wärmesektor trägt vor allem die Nutzung fester <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a> (also vor allem Holz) zur Vermeidung von Treibhausgasen bei (siehe Abb. „Wärmesektor: Vermiedene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien“). Allerdings ist die Bedeutung von fester Biomasse zwischen 2010 und 2024 zurückgegangen. Zugenommen hat der Beitrag biogener Gase und vor allem die Emissionsvermeidung durch die Nutzung von Solarthermie, Geothermie und Umweltwärme. Sie machen nun etwa 21% der Emissionsvermeidung im Wärmesektor aus.</p><p>Ausführlichere Informationen zum Einsatz erneuerbarer Energien im Wärmesektor finden Sie auch im Artikel „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/energieverbrauch-fuer-fossile-erneuerbare-waerme">Energieverbrauch für fossile und erneuerbare Wärme</a>“.</p><p>Verkehr</p><p>Biokraftstoffe vermeiden ebenfalls Emissionen im Umfang von mehreren Millionen Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Kohlendioxid-quivalente#alphabar">Kohlendioxid-Äquivalente</a> (siehe Abb. „Verkehrssektor: Vermiedene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen durch die Nutzung biogener Kraftstoffe“). Allerdings bleibt der Verkehrssektor der Bereich mit dem geringsten Anteil an erneuerbaren Energien – und damit auch der Sektor mit der geringsten Emissionsvermeidung.</p><p>Die Menge vermiedener Treibhausgas-Emissionen geht im Wesentlichen einher mit der Entwicklung des Einsatzes Erneuerbarer Energien im Verkehrssektor (siehe Artikel „Erneuerbare Energie im Verkehr“). Im Jahr 2024 wie schon im Jahr 2010 wird die Vermeidung von Treibhausgasemissionen vor allem Biodiesel und Hydriertem Pflanzenöl (HVO) sowie Bioethanol getragen. Der im Verkehr verwendete Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird hier nicht ausgewiesen, da der emissionsmindernde Effekt bereits im Stromsektor erfasst wird (siehe oben).</p><p>Methodische Hinweise</p><p>Die Berechnungen zur Emissionsvermeidung durch die Nutzung erneuerbarer Energien basieren auf einer Netto-Betrachtung (Netto-Bilanz). Dabei werden die durch die Endenergiebereitstellung aus erneuerbaren Energien verursachten Emissionen mit denen verrechnet, die durch die Substitution fossiler Energieträger brutto vermieden werden. Vorgelagerte Prozessketten zur Gewinnung und Bereitstellung der Energieträger sowie für die Herstellung und den Betrieb der Anlagen werden dabei weitestgehend mit einbezogen.</p><p>Die detaillierte Methodik zur Berechnung des Indikators wird in der Publikation „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/emissionsbilanz-erneuerbarer-energietraeger-2022">Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger 2023"</a> beschrieben.</p>
Klimaschutzministerium fördert Machbarkeitsstudie der VG Schweich zur künftigen Wärmeversorgung des Erlebnisbades Schweich mit rund 12.300 Euro „Unsere Kommunen nehmen bei der dringend notwendigen Energiewende eine Schlüsselrolle ein. Auf lokaler Ebene wird geplant, genehmigt und umgesetzt. Hier an der Basis finden die Diskussionen mit den Bürgerinnen und Bürgern statt. Die Verantwortlichen vor Ort wissen, was bei ihnen umsetzbar ist und wie sich vor Ort eine zukunftsfähige Energieinfrastruktur zum Wohle aller umsetzen lässt“, sagte Umweltstaatssekretär Michael Hauer heute in Schweich. Dort überreichte er an Christian Scholtes, Erster Beigeordneter der Verbandsgemeinde Schweich, einen Förderbescheid über rund 12.330 Euro. Mit den Geldern unterstützt das Klimaschutzministerium zu 50 Prozent eine von der Verbandsgemeinde beauftragte Machbarkeitsstudie im Rahmen des Förderprogramms Zukunftsfähige Infrastruktur (ZEIS). Mittels der Untersuchung soll festgestellt werden, wie sich die Wärmeversorgung des Erlebnisbades in Schweich zukünftig ohne die Verbrennung fossiler Energien realisieren lässt. Geprüft werden soll unter anderem wie die Neuausrichtung der Wärmeversorgung und eines möglichen Wärmenetzsystems mit überwiegend erneuerbarer Wärmeerzeugung aussehen kann, welches die bestmögliche Wärmeerzeugungsvariante ist, worin mögliche Risiken bestehen und wie die Erfolgsaussichten sind. „Wir freuen uns sehr, dass das Klimaschutzministerium die Erstellung der Machbarkeitsstudie im Erlebnisbad Schweich über das ZEIS-Programm fördert und unseren Weg zu einer zukunftweisenden Wärmeversorgung unterstützt. In Kombination mit der jüngst fertiggestellten kommunalen Wärmeplanung für die Verbandsgemeinde Schweich haben wir damit ein weiteres innovatives Handlungsinstrument für die Umsetzung der Wärmewende vor Ort“, so Christian Scholtes. „Unser gemeinsames Ziel ist eine zeitnahe Umsetzung von investiven klimafreundlichen Folgemaßnahmen. Dabei sollen hohe Anteile erneuerbarer Energien, niedrige Wärmegestehungskosten und ein verstärkter Einsatz von Energieeffizienztechnologien erreicht werden“, ergänzte Michael Hauer. Im Hinblick auf investive Folgeprojekte wies der Staatssekretär darauf hin, dass über die Förderrichtlinie „Zukunftsfähige Energieinfrastruktur“ das Klimaschutzministerium Kommunale Wärmeprojekte und Wärmenetze bis zu 20 Prozent und kommunale Modellprojekte zur Sektorenkopplung bis zu 30 Prozent fördere. Weiter nannte Hauer den EFRE-Fördercall „Kommunale Gebäudeenergieeffizienzmaßnahmen“ über den Schulen, Kitas, (Sport-)Hallen, Bürgerhäuser, Stadtbüchereien, Volkshochschulen und kommunale Verwaltungsgebäude eine Förderung von bis zu 90 Prozent für eine umfassende energetische Sanierung der Gebäudeaußenhülle erfahren können.