Energie als Ressource Im letzten Jahrhundert ist der globale Energieverbrauch extrem angestiegen. Auch wenn dieser Trend gebrochen scheint, so haben insbesondere Industrieländer weiterhin einen besonders hohen Pro-Kopf-Verbrauch, zu ihnen zählt auch Deutschland. In Deutschland hat der Energieverbrauch vor dem wirtschaftlichen Krisenjahr 2009 seinen Höhepunkt erreicht. Der damalige Wert wurde in den Folgejahren nicht mehr erreicht, obwohl sich die Konjunktur wieder erholte. Der Primärenergieverbrauch ist seitdem deutlich gesunken, in geringerem Maße auch der Endenergieverbrauch . Mit der Nutzung von Energie sind eine Reihe schädlicher Auswirkungen für die Umwelt verbunden. Werden fossile Energieträger gefördert, kommt es häufig zu massiven Eingriffen in Ökosysteme. Doch auch wenn erneuerbare Energien genutzt werden, wird die Umwelt belastet werden. Die Umwandlung von Primärenergie in End- und Nutzenergie ist für einen wesentlichen Teil des Treibhauseffektes verantwortlich, beispielsweise durch die Verbrennung von Kohle in Kraftwerken oder die von fossilen Kraftstoffen in Autos. Um die negativen Auswirkungen der Energienutzung zu verringern, sind zwei Strategien möglich: Einerseits kann der gesamte Energieverbrauch gesenkt werden, hierfür kommen vor allem Energieeffizienzmaßnahmen oder absolute Verbrauchssenkungen in Frage. Andererseits ist es möglich, das Energiesystem auf alternative Energieformen wie erneuerbare Energien umzustellen. In Deutschland und der EU werden beide Strategien verfolgt. Im Energieeffizienzgesetz von 2023 wurde festgelegt, dass der Endenergieverbrauch bis 2030 um 26,5 % unter dem Wert von 2008 liegen soll. Bis 2045 soll er 45 % unter dem 2008er-Wert liegen. Auch der Anteil Erneuerbarer Energien am Bruttoendenergieverbrauch soll in den kommenden Jahrzehnten deutlich steigen. Bis 2030 soll er laut dem aktuellen „Nationalen Energie- und Klimaplan“ (NECP) bei 41 % liegen (Stand August 2024) und damit den EU-weiten Zielkorridor von 42,5 bis 45,0% untermauern. Ausführliche Informationen zur Herkunft und Verwendung konventioneller und erneuerbarer Energieträger finden sich im Daten-Bereich „Energie“ sowie auf der Themen-Seite „ Erneuerbare Energien in Zahlen “.
Energieproduktivität und Energieverbrauch Die Endenergieproduktivität stellt ein Maß für die Effizienz der Energieverwendung dar. Sie zeigt, wie viel Euro wirtschaftlicher Leistung (Bruttoinlandsprodukt) pro Einheit Endenergie erzeugt wird und gilt damit als Maßstab für die Effizienz einer Volkswirtschaft im Umgang mit den Energieressourcen. Endenergie ist die durch Umwandlung bzw. Aufbereitung aus Energieträgern wie Kohle oder Biomasse gewonnene Energie, die dem Verbraucher zugeführt wird. Dies sind zum Beispiel Fernwärme, Strom oder Mineralölprodukte, aber auch beispielsweise Erdgas. Ergänzend wird der Primärenergieverbrauch dargestellt, also die Energie, die der Natur beispielsweis in Form von Rohöl, Kohle oder Uran direkt entnommen und noch nicht umgewandelt wurde. Bei der Umwandlung von Primär- zu Endenergie entstehen Verluste von etwa 20 Prozent. Die Endenergieproduktivität ergibt sich aus der wirtschaftlichen Leistung, dargestellt durch das Bruttoinlandsprodukt (preisbereinigt, verkettet), bezogen auf den Endenergieverbrauch. Sie wird als Index (2008=100) dargestellt. Die deutsche Nachhaltigkeitsstrategie von 2016 formuliert das Ziel, die Endenergieproduktivität im Zeitraum von 2008 bis 2050 um jährlich 2,1 Prozent zu steigern. Die Endenergieproduktivität in Baden-Württemberg stieg seit 2008 um 25 Prozent an. In den 2010er Jahren konnte der Energieverbrauch jedoch nicht mehr weiter reduziert werden, so dass die Steigerung der Endenergieproduktivität vor allem auf dem starken Anstieg des BIP beruht. Im Jahr 2020 brachen sowohl das BIP als auch der Energieverbrauch aufgrund der Corona-Pandemie stark ein, stiegen aber 2021 wieder an. Erste Abschätzungen zeigen jedoch, dass 2022 der Endenergieverbrauch um etwa 4 Prozent zurückgeht, was hohen Energiepreisen, insbesondere für Gas und Strom, und einem relativ milden Winter 2022/23 geschuldet ist [Erneuerbare Energien in BW, erste Abschätzungen, UM 2023 ]. In Baden-Württemberg liegt die jährliche Steigerung der Endenergieproduktivität seit 2008 bei im Mittel 1,7 Prozent und damit unter dem Ziel der Bundesregierung. Dennoch zeigt der Anstieg der Endenergieproduktivität, dass sich das gesamtwirtschaftliche Wachstum in Baden-Württemberg zunehmend vom Primärenergieverbrauch entkoppelt. Weitere Informationen: Länderinitiative Kernindikatoren LIKI , Statistisches Landesamt Baden-Württemberg nach oben Private Haushalte tragen in Baden-Württemberg mit etwa einem Drittel zum Endenergieverbrauch bei, etwa so viel wie der Sektor Verkehr. Damit haben private Haushalte einen erheblichen Anteil am Endenergieverbrauch und an den energiebedingten Treibhausgasemissionen. Sie bergen ein beträchtliches Potenzial zur Senkung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen durch Maßnahmen zur Energieeffizienz und durch den Einsatz erneuerbarer Energieträger. Endenergie ist die dem Verbraucher zugeführte, vom Verbraucher bezogene Energie wie Fernwärme, Strom oder Mineralölprodukte. Dargestellt wird der Pro-Kopf-Verbrauch von Endenergie der privaten Haushalte in Baden-Württemberg in Gigajoule pro Einwohnerin und Einwohner (GJ/EW). Der Stromverbrauch ist gesondert ausgewiesen. Aktuell ist kein konkretets Ziel definiert. Im Vergleich zu 2021 ging der Endenergieverbrauch der Haushalte (ohne Verkehr) und sonstigen Verbraucher im Jahr 2022 um 7,2 % zurück. Bei den „übrigen Energieträgern“, zu denen vor allem Mineralölprodukte zählen, wurden gegenüber dem Vorjahr 8 Prozent eingespart, beim Strom lag der Rückgang bei -3,5 Prozent. Neben den Einsparbemühungen der Haushalte beim Gas- und Stromverbrauch und den gestiegenen Energiekosten war auch die vergleichsweise milde Witterung während der Heizperiode ursächlich für den Verbrauchsrückgang. In den vergangenen zehn Jahren ist beim Endenergieverbrauch privater Haushalte kein eindeutiger Trend erkennbar. Weitere Informationen : Länderinitiative Kernindikatoren LIKI , Statistisches Landesamt Baden-Württemberg nach oben Durch die Umstellung auf erneuerbare Energieträger kann der Ausstoß von Treibhausgasen reduziert und der Verbrauch von fossilen Energieträgern gesenkt werden. Neben der Steigerung der Energieeffizienz ist der Ausbau der erneuerbaren Energien ein wesentlicher Baustein für eine klimafreundliche, zukunftssichere und bezahlbare Energieversorgung und trägt zu einer verstärkten regionalen Energieversorgung bei. Als erneuerbare Energien werden Energien aus Quellen bezeichnet, die entweder permanent vorhanden sind, sich kurzfristig von selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur Erschöpfung der Quelle beiträgt. Für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien werden vor allem Wasserkraft, Windkraft, Photovoltaik und die Stromgewinnung aus Biomasse genutzt. . Der Indikator betrachtet den Anteil des Stroms aus erneuerbaren Energiequellen am gesamten Bruttostromverbrauch in Baden-Württemberg. In der Novelle des Bundes-Gesetzt für den Ausbau erneuerbarer Energien (EEG) im Jahr 2023 wurde festgeschrieben, dass der Anteil des aus erneuerbaren Energien erzeugten Stroms am Bruttostromverbrauch auf mindestens 80 Prozent im Jahr 2030 gesteigert werden soll. Nicht zuletzt wegen der Förderung durch das „Erneuerbare Energien Gesetz“ (EEG) in Deutschland stieg die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in den vergangenen Jahren deutlich an. Nach ersten Abschätzungen liegt der Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch im Jahr 2022 bei 29 Prozent ( Erneuerbare Energien in Baden-Württemberg 2022 ). Den mit 31 Prozent größten Beitrag liefert die Photovoltaik, der Anteil der Biomasse an der Stromerzeugung aus regenerativen Energien liegt bei 27 Prozent, 25 Prozent liefert die Wasserkraft. Durch Windkraft werden 15 Prozent des erneuerbaren Stroms erzeugt. Um im Jahr 2030 80 Prozent des Stromverbrauchs aus erneuerbaren Energiequellen decken zu können, muss der Ausbau der erneuerbaren Energieträger beschleunigt werden. Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre " Erneuerbare Energien in Baden-Württemberg 2022 ", bei der Länderinitiative Kernindikatoren LIKI und beim Statistischen Landesamt Baden-Württemberg nach oben
Das Projekt "Phase III" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von L. & C. Steinmüller GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Verbundprojektes Druckkohlenstaubfeuerung soll ein kombinierter Gas- und Dampfturbinenprozess mit druckaufgeladener Kohlenstaubfeuerung entwickelt werden. Schwerpunkte dieser Entwicklung sind geeignete Kohleumwandlungs- und Rauchgasreinigungssysteme, die bei Temperaturen oberhalb des Ascheschmelzpunktes zuverlaessig arbeiten. Fuer den Aufgabenbereich des Antragstellers (Fachbereich Kohleumwandlung) betrifft dies die Entwicklung von emissionsarmen Druckbrennern und die Optimierung des Zusammenwirkens mit den nachgeschalteten Komponenten. In der nun vorgesehenen Phase III sollen die Ergebnisse abgesichert, die Komponenten weiter optimiert und damit die Auslegungsgrundlagen fuer eine leistungsstaerkere Pilotanlage (Scale Up) geschaffen werden.
Das Projekt "Balance and fate of heavy metals during the process of carbonisation of coal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung mbH durchgeführt. Objective: In view of their toxicity, trace elements (heavy metals) are receiving increasing attention in the context of both safety at work and environmental protection. As a result, they are the subject of various national and international regulations. However, very little is known abut the extent to which coking plants in the Community contribute to heavy metal pollution of the environment. The aim of the research project is to clarify this. General Information: The research will be carried out on a joint basis by the following four bodies: - Bergbau-Forschung GmbH (Federal Republic of Germany) - Centre de Recherches Metallurgiques (Belgium) - Laboratorie d'Etude et de Controle de l'Environnement Siderurgique (France) - National Smokeless Fuels Ltd (United Kingdom). Trace elements are to be measured: - in the incoming and outgoing material flows (coal, coke, tar, waste water, etc.), - in emissions, - at workplaces, - in the environment of coking plants. The plan of work is divided into a joint part in which (for example) methods of sampling and analysing trace elements are to be harmonized, and a specialized part in which Bergbau-Forschung will concentrate on emission measurement. Achievements: The project has been successful in the development and harmonisation of analytical methods between the participating organisations.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, biogene kommunale Reststoffe und Reststoffe aus der Bioökonomie für eine Nutzung als Energieträger und zur Produktion von Grundchemikalien zu erschließen. Der Kern hierbei ist die gekoppelte Erzeugung von phenol- und furanhaltigen Lösungen und einer für die Monoverbrennung geeigneten Kohle durch hydrothermale Umwandlung. Dieser integrierte Umwandlungsprozess ist ebenso neu wie die Nutzung der Reststoffe aus der Bioökonomie, die Monoverbrennung von HTC-Kohle und eine auf das Prozesswasser zugeschnittene Abtrenntechnik. Damit wird es möglich, aus den Reststoffen hochwertige grüne Produkte zu generieren. Diese können in weiteren Bereichen der Bioökonomie genutzt werden. Die Koppelung der Produktion führt zu wesentlichen ökonomischen wie ökologischen Vorteilen, da die Ausgangsstoffe besser ausgenutzt und bisherige Abfallströme einer Nutzung zugeführt werden. Ebenfalls erstmalig wird eine Monoverbrennungsanlage für diese Kohle neu errichtet, welche dezentralisierbar und komplett unabhängig von fossilen Energieträgern sind. Das DBFZ übernimmt die wissenschaftlichen Untersuchungen des angestrebten Verfahrens in der Theorie und im Labormaßstab. Dabei erfolgen, ausgehend von der Optimierung der Menge an abtrennbarem Phenol und Furan für den derzeitigen HTC-Prozess, die Übertragung der Technologie auf neuartige Edukte sowie die Maximierung der Chemikalienausbeute. Das gewonnene Know-how ist Basis für die Erstellung eines Gesamtkonzeptes und die Erprobung an der Demonstrationsanlage.
Das Projekt "Pollution at coke works - measurement of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in the atmosphere within the environs and in the neighbourhood of coke works - Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DMT-Gesellschaft für Forschung und Prüfung, Institut für Kokserzeugung und Kohlechemie durchgeführt. Objective: The main aims of the research project are to - harmonize the measuring procedures for conditions at the place of work and in the environment of coking plants - to find out more about the passage of PAH emissions from coking plants through the atmosphere and their effects. General Information: Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) are formed in the pyrolysis of organic material, e.g. in the coking of hard coal. Although the major proportion of the PAH produced in the coking plant is separated out of the crude gas together with the tar, and then undergoes further treatment, a certain amount can still be emitted into the atmosphere and thus affect both the workers at the plant and the population living in the environment. This is particularly important since some PAH e.g. benzo(a)pyrene (BaP), are considered carcinogenic. To investigate the related questions, a joint research project was carried out and provided answers to several highly complex questions, e.g.: - harmonization of analysis methods - harmonization of sampling methods for measuring emissions - drawing up balance sheets for PAH in emissions, at places of work and in the environment - the implementation of new techniques e.g. LAMMA measuring procedure, mutagenesis tests. Other problems, some of which arose during the investigations, could not be solved satisfactorily for lack of either time or financial resources. In particular, it was not possible to harmonize the sampling methods of the three organisations for measurements at the place of work and in the environment of coking plants. Although this had no influence on the assessment of the results achieved in each Member State, it was impossible to compare these results where they had been obtained under conditions peculiar to coking in specific Member States i.e. different coal types, coking conditions, environmental protection facilities, oven design etc. The US Environmental Protection Agency's most recent decision to classify coking oven emissions as dangerous pollutants and the effects of this decision on legislation in Europe make this type of information increasingly important. It was therefore agreed to tackle the outstanding questions in a follow-up project.
Das Projekt "Teilprojekt C" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Endress Holzfeuerungsanlagen GmbH durchgeführt. Ziel ist es, biogene kommunale Reststoffe und Reststoffe aus der Bioökonomie für eine Nutzung als Energieträger und zur Produktion von Grundchemikalien zu erschließen. Kern ist dabei die gekoppelte Erzeugung von phenol- und furanhaltige Lösungen und einer für die Monoverbrennung geeigneten Kohle durch Hydrothermale Umwandlung. Dieser integrierte Umwandlungsprozess ist ebenso neu wie die Nutzung der Reststoffe aus der Bioökonomie, die Monoverbrennung von HTC-Kohle und eine zugeschnittene Abtrenntechnik. Damit wird es möglich aus den Reststoffen hochwertige grüne Produkte zu generieren. Diese können in weiteren Bereichen der Bioökonomie genutzt werden. Die Kopplung der Produktion führt zu wesentlichen ökonomischen wie ökologischen Vorteilen, da die Ausgangsstoffe besser ausgenutzt werden und bisherige Abfallströme einer Nutzung zugeführt werden. Ebenfalls erstmalig wird eine Monoverbrennungsanlage für diese Kohle neu errichtet, die komplett unabhängig von fossilen Energieträgern und dezentralisierbar sind. DBFZ: theoretische und praktische Untersuchungen zur Optimierung der Ausbeute und Qualität der Kohle und Chemikalien. HWS: Versuchsbetrieb HTC-Demonstrationsanlage, Optimierung Kohlequalität und Chemikalienausbeuten an der Demonstrationsanlage, Aufbau und Betrieb Monoverbrennungsanlage Endress: passt eine Feuerung aus dem Produktprogramm an die Anforderungen der HTC-Kohlenutzung an. Für die Untersuchung der Abtrennung der Phenole und Furane ergeht ein Unterauftrag.
Das Projekt "Entwicklung von Waermetauschern zur Abkuehlung eines Gas-Koks-Stromes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Dortmund, Abteilung Chemietechnik, Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik durchgeführt. Beim vew-Kohleumwandlungsverfahren wird Feingemahlene Kohle entgast und Teilvergast bevor sie z.b. Im Kraftwerk Verbrannt wird. Bei der Entgasung wird sie Gleichzeitig Entschwefelt. Das geplante Vorhaben dient der Entwicklung von Waermetauschern zur Abkuehlung des 900 Grad c heissen Gas-Koks-Stromes auf Geeignete Temperaturen zur Trennung von Gas und Feststoff. Die Abgegebene Waerme soll an Gase oder Wasserdampf Uebertragen werden. Bei der Detailplanung des Vorhabens stellte sich heraus, dass die Geplanten Versuche in den Vorgesehenen Einrichtungen nicht Durchgefuehrt werden konnten. Dies fuehrte zu einer Erhoehung des Mittelbedarfs.
Das Projekt "Bau und Betrieb einer Versuchsanlage (MX 1 t/h-Durchsatz) zum VEW-Kohleumwandlungsverfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VEW Energie durchgeführt. Auslegung und Bau und Betrieb einer Versuchsanlage zum VEW-Kohleumwandlungsverfahren. Das Verfahren dient der kombinierten Erzeugung von elektrischer Energie und von Gasen, wobei feingemahlene Kohle vor der Verbrennung eine Teilentgasung, Teilvergasung und Entschwefelung erfaehrt. Die Versuchsanlage soll Daten und Unterlagen fuer die Auslegung einer 15t/h-Pilotanlage liefern.
Das Projekt "Entwicklung eines technischen Verfahrens fuer die Hydrierung von Teeren und Teerdestillaten aus der Kohleumwandlung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Lurgi AG durchgeführt. Zur Vorbereitung technischer Versuche zur Hydrierung von Teer- und aehnlichen Reuckstaenden bei Braun- und Steinkohlenvergasung sollen eine Literaturstudie und eine experimentelle Studie angefertigt werden. Inhalt: Bisheriger Kenntnisstand, Marktbeduerfnis nach moeglichen Produkten, Zusammensetzung der bei heutigen Kohleumwandlungsverfahren anfallenden Rueckstaende. Endprodukte: Verbrauchsfaehige Oele mit niedrigem Schwefelgehalt.
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