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s/spezifischer-energieverbrauch/Spezifischer Energieverbrauch/gi

Lkw-Güter-fern-US-2050

Lkw für Gütertransport in den USA, Energie nach # 2, Emissionen nach #1 Fahrleistung: 50000km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 10a spezifischer Verbrauch: 35MJ/km spezifischer Verbrauch: 97,8l/100 km Tonnage: 20t

Lkw-Güter-fern-US-2015

Lkw für Gütertransport in den USA, Energie nach # 2, Emissionen nach #1 Fahrleistung: 50000km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 10a spezifischer Verbrauch: 40MJ/km spezifischer Verbrauch: 112l/100 km Tonnage: 20t

Lkw-Güter-fern-US-2000

Lkw für Gütertransport in den USA, Energie nach # 2, Emissionen nach #1 Fahrleistung: 50000km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 10a spezifischer Verbrauch: 41MJ/km spezifischer Verbrauch: 115l/100 km Tonnage: 20t

Lkw-Güter-fern-CA-2015

Lkw für Gütertransport in Kanada (basierend auf Daten für die USA), Energie nach # 2, Emissionen nach #1 Fahrleistung: 50000km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 10a spezifischer Verbrauch: 41MJ/km spezifischer Verbrauch: 11,6l/100 km Tonnage: 20t

Lkw-Güter-fern-CA-2005

Lkw für Gütertransport in Kanada (basierend auf Daten für die USA), Energie nach # 2, Emissionen nach #1 Fahrleistung: 50000km/a Kraftstoff/Antrieb: Diesel Lebensdauer: 10a spezifischer Verbrauch: 41MJ/km spezifischer Verbrauch: 11,6l/100 km Tonnage: 20t

CO₂-Bepreisung sollte und kann soziale Ungleichheit vermeiden

CO₂-Bepreisung sollte und kann soziale Ungleichheit vermeiden Eine ambitionierte CO₂-Bepreisung von Brenn- und Heizstoffen über den Emissionshandel ist ein maßgeblicher Hebel zum Erreichen der gesetzlichen Klimaziele im Gebäude- und Verkehrsbereich. Allerdings muss sichergestellt werden, dass dabei keine sozialen Härten entstehen. Wie dies möglich ist, zeigt eine aktuelle Studie des Umweltbundesamts (UBA). Mit einer Klimaprämie und Förderprogrammen für vulnerable Gruppen zur Senkung des fossilen Energieverbrauchs können ambitionierte CO 2 -Bepreisung und Sozialverträglichkeit in Einklang gebracht werden. Das Konzept des ⁠ UBA ⁠ zeigt auf, dass eine ambitionierte CO 2 -Bepreisung von Brenn- und Heizstoffen und soziale Ziele Hand in Hand gehen können. Dafür müssen alle Einnahmen, die der Staat durch die CO 2 -Bepreisung der privaten Haushalte im Bereich Verkehr und Wärme erhält, wieder an die Bürgerinnen und Bürger zurückfließen. Der Vorschlag des UBA sieht hierzu die Auszahlung einer Klimaprämie an alle privaten Haushalte kombiniert mit gezielten Förderprogrammen für vulnerable Haushalte vor, die besonders stark durch die CO 2 -Bepreisung belastet werden und aus eigener Kraft nicht in der Lage sind, diese Belastungen durch Verhaltensanpassungen oder investive Klimaschutzmaßnahmen hinreichend zu verringern. Die Klimaprämie ermöglicht eine Basisabsicherung gegen soziale Härten und kann so die gesellschaftliche Akzeptanz einer ambitionierten CO₂-Bepreisung dauerhaft stärken. Die Klimaprämie sollte so hoch sein, dass die unteren Einkommensschichten durch die CO 2 -Bepreisung im Durchschnitt netto entlastet werden. Haushalte mit hohen Einkommen würden dagegen im Durchschnitt geringfügig belastet, weil sie in der Regel einen überdurchschnittlichen fossilen Energieverbrauch haben. Die Anreize für die Haushalte, Energieeffizienzmaßnahmen zu ergreifen oder auf nicht-fossile Energien umzusteigen, bleiben trotz dieser sozialverträglichen Ausgestaltung durch die Klimaprämie in vollem Umfang erhalten. Denn wer weniger CO 2 emittiert, behält netto einen höheren Anteil der Klimaprämie. Ein großer Pluspunkt der Klimaprämie besteht darin, dass sie auch bei sehr hohen CO 2 -Preisen eine soziale Basisabsicherung gewährleistet – und das automatisch, wenn die Höhe der Klimaprämie an den CO 2 -Preis gekoppelt wird. Die privaten Haushalte werden dadurch im Durchschnitt netto nicht belastet, denn bei höheren CO₂-Preisen steigen auch die Einnahmen des Staates und damit die Kompensationszahlungen zur Abfederung sozialer Härten. Spezifische Förderprogramme für vulnerable Gruppen zur Senkung des fossilen Energieverbrauchs sollten die Klimaprämie ergänzen. Soziale Härten lassen sich allein durch eine Klimaprämie allerdings nicht vollständig vermeiden. Denn ein Teil der von der CO 2 -Bepreisung besonders betroffenen Haushalte kann als vulnerabel gelten. Vulnerable Haushalte sind besonders betroffen von fossilen Energiepreissteigerungen, weil sie strukturell bedingt einen hohen fossilen Energiebedarf aufweisen und zugleich nur über ein geringes Einkommen verfügen. Dies gilt zum Beispiel für Fernpendelnde, die mangels Alternativen mit einem Benzin- oder Diesel-Pkw zur Arbeit fahren oder für Haushalte, die in schlecht gedämmten Wohnungen leben und Öl- oder Gasheizungen nutzen. Für solche vulnerablen Haushalte sollte der Staat spezifische Förderprogramme auflegen bzw. ausbauen. Diese Programme sollten anteilig aus den Einnahmen der CO 2 -Bepreisung finanziert werden. Sie brauchen darüber hinaus aber eine breitere Finanzierungsbasis. Dies ist folgerichtig, da die Fördermaßnahmen nicht nur die Effekte der CO 2 -Bepreisung adressieren, sondern auch dauerhaft die ⁠ Resilienz ⁠ gegenüber sprunghaften Energiepreissteigerungen erhöhen.

Energieverbrauch und Kraftstoffe

Energieverbrauch und Kraftstoffe Das Verkehrswachstum im Straßenverkehr kompensierte bisher teilweise die technischen Verbesserungen. In den Pandemiejahren 2020 und 2021 lag der Primärenergieverbrauch im Straßenpersonenverkehr wieder auf dem Niveau von 1995. Verkehr braucht Energie Ergebnisse zum gesamten ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ des Verkehrssektors auf Basis von Fahrleistungen, Verkehrsleistungen und spezifischen Energieverbräuchen liegen im Rechenmodell TREMOD (Transport ⁠ Emission ⁠ Model) des Umweltbundesamtes vor. Es wurde der Luftverkehr (national und international bis zum ersten Stopp) im Güter- als auch im Personenverkehr einbezogen. Die Seeschifffahrt bleibt in diesen Berechnungen unberücksichtigt. Die Werte ab 2019 sind dabei aufgrund eines Methodenwechsels der Vorkettenmodellierung nur eingeschränkt mit den Vorjahren vergleichbar. 2022 betrug danach der gesamte Primärenergieverbrauch des Verkehrssektors ca. 3.485 Petajoule (PJ) (siehe Abb. „Entwicklung des gesamten Primärenergieverbrauchs im Verkehrssektor“). Das war fast ein Drittel des gesamten Primärenergieverbrauchs in Deutschland (vgl. dazu BMDV: Verkehr in Zahlen , S. 302). Im Verkehrssektor stieg der Primärenergieverbrauch seit 1995 kontinuierlich an, pandemiebedingt lagen die Werte 2020 und 2021 unter denen der Vorjahre, aber auch 2022 war der Verbrauch noch geringer als 2019. Der Personenverkehr benötigt rund 63 % des gesamten Primärenergieverbrauchs im Verkehrssektor. Der Energieverbrauch im Straßenverkehr blieb dabei seit 1999 mit leichten Schwankungen nahezu konstant. Im Schienenverkehr ist der Energieverbrauch dagegen seit 1995 kontinuierlich gesunken: um rund 37 % bis zum Jahr 2020, seitdem steigt der Verbrauch wieder leicht an. (siehe Abb. „Entwicklung des Primärenergieverbrauchs im Personenverkehr“). Der Güterverkehr benötigte dementsprechend ca. 37 % des gesamten verkehrsbedingten Primärenergieverbrauchs in 2022. Zwischen 1995 und 2022 stieg der Verbrauch um rund 48 %. Besonders stark war hier die Zunahme im Luftverkehr (78 %). Auch im Straßengüterverkehr stieg der ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠, während er im Schienengüterverkehr und in der Binnenschifffahrt abnahm. Der Straßengüterverkehr machte mit einem Anteil von rund 87 % im Jahr 2022 den Großteil des Primärenergieverbrauchs im Güterverkehr aus. Rund 9 % gingen auf das Konto des Luftverkehrs (siehe Abb. „Entwicklung des Primärenergieverbrauchs im Güterverkehr“). Ein wichtiger Baustein nachhaltigen Verkehrs ist die effiziente Nutzung der eingesetzten Energie in Form der Endenergieträger Diesel, Benzin, Flüssig- oder Erdgas, Kerosin und Strom sowie die Nutzung alternativer Antriebe und klimaverträglicher alternativer Kraftstoffe. Informationen hierzu finden Sie im Artikel „Endenergieverbrauch und Energieeffizienz des Verkehrs“ . Darüber hinaus sind nicht-technische Maßnahmen und entsprechende Rahmenbedingungen erforderlich, um Verkehr erstens zu vermeiden und um zweitens vor allem im Personenverkehr die Nutzung umweltfreundlicherer Verkehrsmittel oder Mobilität mit weniger Verkehr zu fördern (siehe Artikel „Mobilität privater Haushalte“ ). Endenergieverbrauch steigt seit 2010 wieder an Die Bundesregierung hat sich in ihrem Energiekonzept von 2010 das Ziel gesetzt, den ⁠ Endenergieverbrauch ⁠ im Verkehr bis 2020 um 10 % und bis 2050 um rund 40 % gegenüber 2005 zu senken. Grund für den Anstieg bis 2019 war die starke Zunahme der Verkehrsleistungen im Personen- als auch im Gütertransport auf der Straße, welche die technischen Verbesserungen an den Fahrzeugen überkompensierten. Im Jahr 2022 lag der Endenergieverbrauch im Verkehr über dem Verbrauch der beiden pandemiegeprägten Vorjahre, jedoch noch unter dem Verbrauch von 2019 (siehe Fahrleistungen, Verkehrsleistung und Modal Split und Indikator: Endenergieverbrauch des Verkehrs ). Kraftstoffe dominieren Im Verkehrssektor entfielen 2022 etwa 98,1 % des Verbrauchs an ⁠ Endenergie ⁠ auf Kraftstoffe und rund 1,9 % auf Strom. Der Verbrauch an Kraftstoffen verteilte sich im Jahr 2022 – bezogen auf den Energiegehalt (ohne Strom) – zu 27,1 % auf Benzin, 52 % auf Diesel, 15,5 % auf Flugkraftstoffe und 0,3 % auf Flüssig- und Erdgas. Biokraftstoffe haben einen Anteil von 5,1 % (siehe Abb. „Entwicklung des Endenergieverbrauchs nach Kraftstoffarten“). Seit 1995 hat der Verbrauch von Diesel kontinuierlich zugenommen und lag auch 2022 etwa 25 % höher als im Jahr 1995. Analog hat sich der Verbrauch der Vergaserkraftstoffe verringert. Der Verbrauch von Kerosin ist vor allem durch die Zunahme internationaler Flüge gestiegen. Bezogen auf den ⁠ Endenergieverbrauch ⁠ in Megajoule hatte der elektrische Strom im Schienenverkehr einen Anteil von 75 % im Jahr 2022. Diesel wurde zu 25 % als Energieträger im Schienenverkehr eingesetzt und sinkt absolut betrachtet seit Jahren kontinuierlich. Biokraftstoffe Seit 1991 werden im Straßenverkehr biogene Kraftstoffe eingesetzt. Es sind derzeit vor allem Biodiesel und Bioethanol, die fossilen Kraftstoffen beigemischt werden. Der Anteil der Biokraftstoffe am gesamten Kraftstoffverbrauch im Verkehrssektor liegt seit vielen Jahren bei ca. 6-10 % ( BMWK 2023 , Tab. 6 und 7.) Bis 2020 sollte in den Mitgliedsstaaten der Europäischen Union (EU) der Anteil der erneuerbaren Energien im gesamten Verkehrssektor auf 10 % steigen ( EU Richtlinie 2009/28/EG ). Zur Erreichung dieser Ziele wurde in Deutschland die Treibhausgasminderungsquote 2015 eingeführt und in der Folge weiterentwickelt. Die Vorgabe der EU zielt vor allem auf Biokraftstoffe, schließt aber etwa die Möglichkeit ein, aus erneuerbarem Strom hergestellten Wasserstoff oder Methan in Fahrzeugen oder Strom in Elektrofahrzeugen zu nutzen (siehe auch: Kraftstoffe und Antriebe ). Elektrofahrzeuge Fahrzeuge mit Elektroantrieb bieten eine weitere Möglichkeit, Strom im Straßenverkehr direkt und damit am effizientesten unter den alternativen Energieversorgungsoptionen für Fahrzeuge zu nutzen. So kann die Batterie dieser Fahrzeuge unter anderem mit Strom aus Sonnenenergie, Wind- oder Wasserkraft aufgeladen werden. Der Anteil der erneuerbaren Energien im deutschen Strom-Mix betrug im Jahr 2022 46,2 % ( BMWK 2023 , Tab. 2). Bereits bei diesem Strom-Mix sind Elektrofahrzeuge in der Regel klimafreundlicher als vergleichbare konventionelle Fahrzeuge ( ifeu 2020 ). Das Angebot an reinen Elektrofahrzeugen ist in den letzten Jahren deutlich größer geworden und die Nutzbarkeit der E-Fahrzeuge ist durch inzwischen wesentlich größere Reichweiten der aktuellen Modelle deutlich gestiegen. Im Jahr 2022 war fast jeder sechste neu zugelassene Pkw ein reines Elektrofahrzeug. Spezifischer Energieverbrauch sinkt Der durchschnittliche Energieverbrauch (inkl. ⁠ Vorkette ⁠) pro ⁠ Verkehrsleistung ⁠ sank von 1995 bis 2022 in fast allen Bereichen des Güter- und des Personenverkehrs (siehe Abb. „Entwicklung des spezifischen Energieverbrauchs im Güterverkehr" und Abb. „Entwicklung des spezifischen Energieverbrauchs im Personenverkehr“). Die Rückgänge im Energieverbrauch pro Verkehrsleistung sind vor allem auf technische Verbesserungen an den Fahrzeugen zurückzuführen. Auch Busse sind effizienter geworden, auch wenn der spezifische Energieverbrauch seit 2010 wieder steigt: der Grund sind sinkende Fahrgastzahlen und damit schlechtere Auslastungen der Fahrzeuge. Im Straßenverkehr wird ab 2019 der Methodenwechsel bei der Vorkettenberechnung sichtbar: die Werte gehen bei den Bussen und Pkw deutlich nach oben. Pandemiebedingte niedrige Fahrgastzahlen waren zudem 2020 und 2021 der Grund dafür, dass bei nahezu allen Verkehrsmitteln der spezifische Energieverbrauch höher lag. *inkl. der Emissionen aus Bereitstellung und Umwandlung der Energieträger in Strom, Benzin, Diesel, Flüssig- und Erdgas **schwere Nutzfahrzeuge (Lkw ab 3,5t, Sattelzüge, Lastzüge), ab 2019 Methodenwechsel in der Vorkettenmodellierung, Werte ab 2019 daher nur eingeschränkt mit den Vorjahren vergleichbar. *inkl. Emissionen aus Bereitstellung & Umwandlung der Energieträger in Strom, Benzin, Diesel, Flüssig- & Erdgas sowie Kerosin **ab 2019 Methodenwechsel in der Vorkettenmodellierung, Werte ab 2019 daher nur eingeschränkt mit den Vorjahren vergleichbar ***ausgewählte Flughäfen in Deutschland, nur Kerosin Kraftstoffverbrauch im Personen- und Güterstraßenverkehr Im Jahr 2019 wurde im Straßenverkehr in Deutschland etwas mehr Kraftstoff verbraucht als 1995. Die Verbrauchsentwicklung im Personenverkehr und Güterverkehr zeigt dabei unterschiedliche Tendenzen. In den Jahren 2020 und 2021 kam es aufgrund der pandemiebedingten Einschränkungen zu einer Verringerung des gesamten Kraftstoffverbrauchs, auch 2022 lag der Verbrauch noch unter dem von 2019. Der Kraftstoffverbrauch im Pkw-Verkehr verschob sich seit 1995 kontinuierlich von Benzin zu Diesel. Während der Anteil von Benzin 1995 noch 84 % betrug, sind es mittlerweile 57 %. Der Benzinverbrauch ist entsprechend seit 1995 gesunken, der Dieselverbrauch dagegen gestiegen. Gegenüber 2019 wurden 2022 im Pkw-Verkehr etwa 8 % weniger Kraftstoff verbraucht (siehe Abb. „Kraftstoffverbrauch von Pkw und Kombi“). Der Kraftstoffverbrauch in Litern im Straßengüterverkehr lag 2022 etwa auf dem Niveau von 1995. Auch im Straßengüterverkehr sank der Verbrauch seit 2019. (siehe Abb. „Kraftstoffverbrauch im Straßenverkehr“). Kraftstoffverbrauch von Pkw und Kombi Quelle: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Kraftstoffverbrauch im Straßenverkehr Quelle: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Durchschnittsverbrauch bei Pkw stagniert Im gesamten Zeitraum 1995 bis 2022 verringerte sich der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch um 1,4 Liter pro 100 Kilometer (siehe Abb. „Durchschnittlicher Kraftstoffverbrauch von Pkw und Kombi“). Ein Grund dafür ist die verbesserte Gesamteffizienz der Fahrzeuge, die sowohl Motoren als auch Getriebe und Karosserie betrifft. Seit sechs Jahren liegt der Durchschnittsverbrauch jedoch unverändert bei 7,4 Liter pro 100 Kilometer. Einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs stehen der Trend zu leistungsstärkeren und größeren Fahrzeugen sowie die zunehmende Ausstattung mit verbrauchserhöhenden Hilfs- und Komforteinrichtungen wie Klimaanlagen entgegen.

Branchenabhängiger Energieverbrauch des verarbeitenden Gewerbes

Branchenabhängiger Energieverbrauch des verarbeitenden Gewerbes Alle Wirtschaftsbereiche zusammen verbrauchen fast drei Viertel der in Deutschland benötigten Primärenergie. Der Anteil des verarbeitenden Gewerbes am Primärenergieverbrauch aller Produktionsbereiche lag 2022 bei rund 46 Prozent. Der Energiebedarf dieses Gewerbes blieb im Zeitraum 2010 bis 2022 etwa konstant, der spezifische Energieverbrauch pro Tonne Stahl, Glas oder Chemikalien ging aber zurück. Der Energiebedarf Deutschlands Der gesamte Primärenergiebedarf Deutschlands betrug im Jahr 2022 nach dem Inländerkonzept rund 11.854 Petajoule (PJ). Dabei wird der Verbrauch inländischer Wirtschaftseinheiten in der übrigen Welt in die Berechnung des Gesamtverbrauchs einbezogen, während der Verbrauch gebietsfremder Einheiten im Inland unberücksichtigt bleibt. Die privaten Haushalte in Deutschland verbrauchten rund 30 % der ⁠ Primärenergie ⁠. Die Wirtschaft mit ihren vielen Produktionsbereichen benötigte die übrigen 70 %. Zu diesen Bereichen zählen das Herstellen von Waren, das Versorgen mit Energie und der Warentransport. All diese Produktionsbereiche verbrauchten im Jahr 2022 zusammen mehr als 8.170 PJ Primärenergie (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch 2022 (Inländerkonzept)“). Zur Begriffsklärung: Mit der Präposition „primär“ betonen Fachleute, dass der “Primär“-Energiebedarf sowohl den realen Energiebedarf bei Energieverbrauchern erfasst als auch die Energieverluste, die bei der Bereitstellung und beim Transport von Energie entstehen. Und diese Verluste sind hoch: Mehr als ein Drittel aller Primärenergie geht bei der Bereitstellung und beim Transport von Energie verloren (Statistisches Bundesamt 2006) . Der Energiebedarf des verarbeitenden Gewerbes Die Firmen, die Waren herstellen, werden als „verarbeitendes Gewerbe“ bezeichnet. Sie hatten von allen Produktionsbereichen im Jahr 2022 mit circa 3.768 PJ den größten Primärenergiebedarf. Das ist ein Anteil von rund 46 % am Energieverbrauch aller Produktionsbereiche. Der nächstgrößte Energieverbraucher war die Energieversorgung mit 1.594 PJ (oder 19,5 % Anteil am ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠), gefolgt vom Verkehr mit 1.121 PJ (oder 13,7 % Anteil am Primärenergieverbrauch) (siehe Abb. „Anteil wirtschaftlicher Aktivitäten am Primärenergieverbrauch aller Produktionsbereiche 2022“). Primärenergienutzung des verarbeitenden Gewerbes Die Primärenergienutzung innerhalb des verarbeitenden Gewerbes verteilt sich auf verschiedene Produktionssektoren (siehe Abb. „Anteile der Sektoren am ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ des verarbeitenden Gewerbes 2022“). Ein wichtiger Sektor ist dabei die Chemieindustrie. Sie benötigte im Jahr 2022 mit rund 1.592 PJ von allen Sektoren am meisten ⁠ Primärenergie ⁠ zur Herstellung ihrer Erzeugnisse. Das ist ein Anteil von 42,3 % am Energieverbrauch im ⁠ verarbeitenden Gewerbe ⁠. Weitere wichtige Energienutzer sind die Metallindustrie mit einem Anteil von 14,7 % sowie die Hersteller von Glas, Glaswaren, Keramik, verarbeiteten Steinen und Erden mit 7,3 % am Energieverbrauch im verarbeitenden Gewerbe. Die Energie wird Unternehmen dabei als elektrischer Strom, als Wärme (etwa als Dampf oder Thermoöl) sowie direkt in Form von Brennstoffen (wie Erdgas, Kohle oder ⁠ Biomasse ⁠) zur Verfügung gestellt. Gleichbleibender Primärenergieverbrauch Seit dem Jahr 2010 blieb der ⁠ Primärenergieverbrauch ⁠ in fast allen Produktionssektoren relativ konstant (siehe Abb. „Primärenergieverbrauch ausgewählter Sektoren des verarbeitenden Gewerbes“). Gesunkene und gestiegene Primärenergieintensität Die Primärenergieintensität beschreibt, wie viel ⁠ Primärenergie ⁠ bezogen auf die erzielte Bruttowertschöpfung eines Produktionsbereichs oder Wirtschaftszweigs verbraucht wird. Die Entwicklung dieser Energieintensität über mehrere Jahre kann einen Hinweis darauf geben, ob in einem Wirtschaftszweig energieeffizient gearbeitet wird. Die Primärenergieintensität einzelner Wirtschaftszweige entwickelte sich im Zeitraum 2010 bis 2021 unterschiedlich (siehe Abb. „Primärenergieintensität ausgewählter Sektoren des verarbeitenden Gewerbes“): Die Primärenergieintensität der Gummi- und Kunststoffwarenindustrie sank um 34 %. Die Primärenergieintensität der Industrie, die Glas, Keramik, Steine und Erden verarbeitet, sank bis 2021 um 23 %; die der Nahrungs- und Futtermittelindustrie sank um etwa 24 %. Begrenzte Aussagekraft der Primärenergieintensität Schwankende Preise für Rohstoffe und Produkte sowie andere äußere Wirtschaftsfaktoren oder ggf. auch die Auswirkungen der weltweiten Corona-Pandemie beeinflussen zwar die Bruttowertschöpfung, nicht aber die Energieeffizienz eines Prozesses. Die Primärenergieintensität eignet sich daher nur eingeschränkt, um die Entwicklung der Energieeffizienz in den jeweiligen Herstellungsprozessen zu beschreiben. Dies ist unter anderem deutlich bei den Kokerei- und Mineralölerzeugnissen zu sehen.

Energieautarke Gruppenkläranlage Weilerbach

Die Verbandsgemeinde Weilerbach betreibt die Gruppenkläranlage Weilerbach mit einer ursprünglichen Ausbaugröße von 16.500 Einwohnerwerten und einer mittleren Belastung von ca. 24.000 Einwohnerwerten. Die Gruppenkläranlage Weilerbach wurde als aerob stabilisierende Belebtschlammanlage mit einem spezifischen Energieverbrauch von ca. 20 kWh el /(EW*a) betrieben. Ziel des Vorhabens war, einen energieautarken Betrieb der Gruppenkläranlage Weilerbach zu erreichen ohne Zuführung von Strom oder Brennstoffen von außen. Modellhaft sollte so gezeigt werden, dass unter weitest gehender Ausnutzung der Energieeinsparpotenziale und der Optimierung der Faulgasausbeute mittelgroße Kläranlagen energieautark betrieben werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das Behandlungsverfahren nach einer Konzeption der HYDRO-Ingenieure Energie & Wasser GmbH Kaiserslautern auf eine anaerobe Stabilisierung mit Hochlastfaulung und Nachvergärung umgestellt. Die Nutzung des anfallenden Methangases sollte über Kraft-Wärme-Kopplung erfolgen. Neben dem Bau der eigentlichen Faulreaktoren wurden weitere verfahrenstechnische und bauliche Maßnahmen realisiert. Die mechanische Reinigungsstufe wurde um eine Sand- und Fettfang-Straße sowie eine Vorklärung erweitert. Die Gasspeicherung und -aufbereitung erfolgt über einen Doppelmembrangasspeicher und Aktivkohlefilter. Das erzeugte Klärgas wird vollständig in einem BHKW verwertet und in elektrischen Strom und Wärme umgewandelt. Der Gesamtstrombedarf sollte weitergehend durch Optimierung der Prozesssteuerung und dem Einsatz von hocheffizienten Motoren minimiert werden. Die Verfahrensumstellung führte durch den reduzierten Gesamtstromverbrauch der Gruppenkläranlage Weilerbach und andererseits durch die energetische Nutzung des anfallenden Klärgases zu einer jährlichen CO 2 -Einsparung von 181,4 Tonnen, bzw. gegenüber dem Referenzjahr 2014 zu einer Reduzierung der CO 2 -Emmision um ca. 73 Prozent. Die zu entsorgende entwässerte Schlammmenge konnte um mehr als 44 Prozent reduziert werden. Vergleichbares gilt für die zu entsorgende Menge an organischer Trockensubtanz, die sich um 35,8 Prozent verringerte. Durch die geringere Schlammmenge hat sich auch der Verbrauch des für die Schlammkonditionierung verwendeten Kalks um 36,8 Prozent verringert. Die GKA Weilerbach steht modellhaft für ca. 50 Prozent von Kläranlagen der Größenklasse 4, die immer noch eine aerobe Stabilisierung praktizieren, im Hinblick auf die anstehende „energetische Wende“ jedoch gehalten sein werden, das Reinigungsverfahren auf eine anaerobe Stabilisierung umzustellen. Sobald die Energieeinsparpotentiale ausgeschöpft sind, wird es darauf ankommen, wie viel Energie maximal erzeugt werden kann. Hier kann anhand der Gruppenkläranlage Weilerbach gezeigt werden, was technisch und mit vertretbarem wirtschaftlichem Aufwand möglich ist. Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Mit dem Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen. Branche: Öffentliche Verwaltung, Erziehung, Gesundheitswesen, Erholung Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Verbandsgemeinde Weilerbach Bundesland: Rheinland-Pfalz Laufzeit: 2011 - 2015 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: Energieeffiziente Abwasseranlagen

Energetische Optimierung der Kläranlage Isselburg

Die an den Issel gelegene Kläranlage Isselburg ist eine mechanisch/biologisch betriebene Kläranlage, welche die Abwässer aus der Kernstadt Isselburg sowie den Ortsteilen Anholt, Werth, Vehlingen, Heelden und einigen weiteren Streusiedlungen behandelt. In Anbetracht der geplanten Ausweisung neuer Gewerbeflächen und Wohngebiete (Gebietsentwicklung) wurde eine Erweiterung der Kläranlage von 14.000 Einwohnerwerten (EW) auf eine rechnerische Belastung von 20.000 EW erforderlich. Verfahrenstechnisch bestand die Kläranlage vor dem Umbau aus einer mechanischen Reinigungsstufe mit Rechen, Sandfang und Vorklärung, einer biologische Reinigungsstufe mit biologischer Phosphor (P)-Elimination, (Bio-P Becken) mit vorgeschalteter Denitrifikation, sowie einer Nachklärung. Die Schlammbehandlung bestand aus einem statischen Eindicker, einer Faulung, einer maschinellen Faulschlammeindickung mittels Siebtrommel, sowie Schlammstapelbehältern. Ziel des Vorhabens war es, eine umfassende Optimierung der Energieeffizienz der gesamten Kläranlage bei gleichzeitiger Erweiterung der Ausbaugröße auf die zu erwartenden 20.000 EW durchzuführen. Die Emissionen aus der Einleitung von behandeltem Abwasser in den Vorfluter (Issel) sollten durch die Maßnahmen reduziert sowie Transport- und Verwertungsaufwendungen durch eine verfahrenstechnisch zu erreichende Verringerung der Klärschlammmenge eingespart werden. Zur Erreichung der Vorhabenziele wurde die biologische Abwasserbehandlung als sogenannte 3er-Kaskade mit intermittierender Denitrifikation konzipiert und die vorhandenen Becken entsprechend umgebaut. Aufgrund der strengen Anforderungen an die Ablaufwerte für Phosphor wurde der Anlage eine kontinuierlich gespülte Sandfilteranlage nachgeschaltet. Die Schlammbehandlung wurde über die Faulturmsanierung und umfangreiche maschinentechnische und sonstige Maßnahmen modernisiert. Die Maschinen-, Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik wurden unter der Prämisse der Energieeffizienz ebenfalls fast vollständig modernisiert bzw. erneuert. Im Zuge der Maßnahme wurde ein Blockheizkraftwerk (BHKW) errichtet und somit erstmals Eigenstrom produziert. Die erforderliche Kühlung der Betriebsräume soll mittels einer Adsorptionskältemaschine, die aus der Abwärme des BHKW Kälte erzeugt, erfolgen. Der Energiebedarf der Kläranlage Isselburg konnte von ca. 750.000 Kilowattstunden/Jahr (kWh/a) auf ca. 425.000 kWh/a bei annähernd gleich gebliebenen angeschlossenen Einwohnerwerten gesenkt werden. Nach den Ergebnissen der Feinanalyse hat sich der spezifische Energieverbrauch von 53,4 auf 31,4 kWh/(EW *a) reduziert. Unter Berücksichtigung der weiteren gemeindlichen Entwicklung (Gewerbeansiedlung und Wohngebietserweiterung) und der hiermit zu erwartenden Steigerung auf die zu Vorhabenbeginn geplanten ca. 20.000 Einwohnerwerte wird sich der spezifische Energiebedarf weiter reduzieren. Für den aktuellen Zwischenstand ist das BHKW zu groß dimensioniert. Die CO 2 -Bilanz der Kläranlage Isselburg konnte infolge der durchgeführten Maßnahmen von jährlich 678,8 Tonnen vor Vorhabenbeginn auf jährlich 493,6 Tonnen verbessert werden, was einer jährlichen Einsparung an CO 2 -Emissionen von 185,2 Tonnen entspricht. Das Vorhaben zeigt modellhaft, dass eine energetische Optimierung bei gleichzeitigem Ausbau einer Kläranlage sowie unter der Erzielung einer verbesserten Reinigungsleistung möglich ist. Dieses Vorhaben wurde im Förderschwerpunkt „Energieeffiziente Abwasseranlagen“ des Umweltinnovationsprogramms gefördert. Mit dem Förderschwerpunkt wurden innovative Projekte unterstützt, die energetische Ressourcen sowohl bei der Behandlung von Abwasser und Klärschlamm, als auch bei der Eigenenergieerzeugung erschließen. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Wasser / Abwasser Fördernehmer: Stadt Isselburg Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: 2011 - 2015 Status: Abgeschlossen Förderschwerpunkt: Energieeffiziente Abwasseranlagen

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