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Kraftwerke: konventionelle und erneuerbare Energieträger

<p>Kraftwerke: konventionelle und erneuerbare Energieträger </p><p>Die Energiewende ändert die Zusammensetzung des deutschen Kraftwerksparks. Die Anzahl an Kraftwerken zur Nutzung erneuerbarer Energien nimmt deutlich zu. Kraftwerke mit hohen Treibhausgas-Emissionen werden vom Netz genommen. Gleichzeitig muss eine sichere regionale und zeitliche Verfügbarkeit der Stromerzeugung zur Deckung der Stromnachfrage gewährleistet sein.</p><p>Kraftwerkstandorte in Deutschland</p><p>Die Bereitstellung von Strom aus konventionellen Energieträgern verteilt sich unterschiedlich über die gesamte Bundesrepublik. Das ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠ stellt verschiedene Karten mit Informationen zu Kraftwerken in Deutschland zur Verfügung.</p><p>Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland, Stand August 2025.<br> Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf.</p><p>Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland, Stand August 2025<br> Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf.</p><p>Karte Kraftwerke und Windleistung in Deutschland, Stand Juni 2025<br> Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf.</p><p>Karte Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland, Stand Juni 2025<br> Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf.</p><p>Installierte Kraftwerksleistung in Deutschland 2024 (Stand: Januar 2025)<br> Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf.</p><p>Kraftwerke auf Basis konventioneller Energieträger</p><p>Der deutsche Kraftwerkspark beruhte vor der Energiewende vor allem auf konventionellen Erzeugungsanlagen auf Grundlage eines breiten, regional diversifizierten, überwiegend fossilen Energieträgermixes (Stein- und Braunkohlen, Kernenergie, Erdgas, Mineralölprodukte, Wasserkraft etc.). Die gesamte in Deutschland installierte Brutto-Leistung konventioneller Kraftwerke ist basierend auf Daten des Umweltbundesamtes in der Abbildung „Installierte elektrische Leistung von konventionellen Kraftwerken ab 10 Megawatt nach Energieträgern“ dargestellt. Die aktuelle regionale Verteilung der Kraftwerkskapazitäten ist in der Abbildung „Kraftwerksleistung aus konventionellen Energieträgern ab 10 Megawatt nach Bundesländern“ dargestellt.</p><p>&nbsp;</p><p>In den letzten Jahrzehnten hat sich die Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien sehr dynamisch entwickelt. Gleichzeitig wurden mit dem im Jahr 2023 erfolgten gesetzlichen Ausstieg Deutschlands aus der Nutzung der Kernenergie und dem fortschreitenden Ausstieg aus der Braun- und Steinkohle konkrete Zeitpläne zur Reduktion konventioneller Kraftwerkskapazitäten festgelegt (siehe Tab. „Braunkohlen-Kraftwerke in Deutschland gemäß Kohleausstiegsgesetz“ im letzten Abschnitt). Unabhängig davon übt der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>⁠-Preis einen wesentlichen Einfluss auf die Rentabilität und insofern den Einsatz fossiler Kraftwerke aus.</p><p>Kraftwerke auf Basis erneuerbarer Energien</p><p>Im Jahr 2024 erreichte der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland einen neuen Höchststand: In diesem Jahr wurden über 20 Gigawatt (GW) an erneuerbarer Kraftwerkskapazität zugebaut. Dieser Zubau liegt damit nochmals höher als die vorherige Ausbaurekord aus dem Jahr 2023. Insgesamt stieg damit die Erzeugungskapazität erneuerbarer Kraftwerke auf 188,8 GW. (siehe Abb. „Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien“)</p><p>Getragen wurde der Erneuerbaren-Zubau in den vergangenen Jahren vor allem von einem starken Ausbau der <strong>Photovoltaik</strong> (PV). Seit Anfang 2020 wurden mehr als 50 GW PV-Leistung zugebaut, damit hat sich die installierte Leistung in den letzten fünf Jahren verdoppelt. Mit einem Zubau von über 16,7 GW wurde im Jahr 2024 darüber hinaus ein neuer Zubaurekord erreicht. Nach den Ausbaustarken Jahren 2011 und 2012 war der Photovoltaikausbau zunächst stark eingebrochen, seit etwa 10 Jahren wächst der Zubau aber kontinuierlich mit einer deutlichen Beschleunigung innerhalb der letzten fünf Jahre. Um das im EEG 2023 formulierte PV-Ausbauziel von 215 GW im Jahr 2030 zu erreichen, wurde ein Ausbaupfad festgelegt. Das Zwischenziel von 89 GW zum Ende des Jahres 2024 wurde deutlich übertroffen. In den Folgejahren bis 2030 bleibt allerdings ein weiterer Zubau von jährlich fast 20 GW zur Zielerreichung notwendig.</p><p>Auch wenn das Ausbautempo bei <strong>Windenergie</strong> zuletzt wieder zulegt hat, sind die aktuelle zugebauten Anlagenleistungen weit von den hohen Zubauraten früherer Jahre entfernt. Im Jahr 2024 wurden 3,4 GW neue Windenergie-Leistung zugebaut (2023: 3,3 GW; 2021: 2,4 GW). In den Jahren 2014 bis 2017 waren es im Schnitt allerdings 5,5 GW. Insgesamt lag die am Ende des Jahres 2023 installierte Anlagenleistung von Windenergieanlagen an Land und auf See bei 72,8 GW. Um die im EEG 2023 festgelegte Ausbauziele von 115 GW (an Land) und 30 GW (auf See) im Jahr 2030 zu erreichen, ist jeweils eine deutliche Beschleunigung des Ausbautempos notwendig.</p><p>Durch die Abhängigkeit vom natürlichen Energiedargebot unterscheidet sich die Stromerzeugung der erneuerbaren Erzeugungsanlagen teilweise beträchtlich. So kann eine Windenergieanlage die vielfache Menge Strom erzeugen wie eine PV-Anlage gleicher Leistung. Ein einfacher Vergleich der installierten Leistungen lässt deshalb noch keinen Schluss über die jeweils erzeugten Strommengen zu. Neben Photovoltaik- und Windenergieanlagen mit stark witterungsabhängiger Stromerzeugung liefern Wasserkraftwerke langfristig konstant planbaren erneuerbaren Strom, sowie Biomassekraftwerke flexibel steuerbare Strommengen. Beide Energieträger haben in Deutschland aber nur ein begrenztes weiteres Ausbaupotential.</p><p>Weitere Informationen und Daten zu erneuerbaren Energien finden Sie auf der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/erneuerbare-energien-in-zahlen">Themenseite „Erneuerbare Energien in Zahlen“</a>.</p><p>Wirkungsgrade fossiler Kraftwerke</p><p>Im ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Brutto-Wirkungsgrad#alphabar">Brutto-Wirkungsgrad</a>⁠ ist im Vergleich zum Netto-Wirkungsgrad der Eigenverbrauch der Kraftwerke enthalten. Insgesamt verbesserte sich der durchschnittliche Brutto-Wirkungsgrad des eingesetzten deutschen Kraftwerksparks seit 1990 um einige Prozentpunkte (siehe Abb. „Durchschnittlicher Brutto-Wirkungsgrad des fossilen Kraftwerksparks“). Diese Entwicklung spiegelt nicht zuletzt die kontinuierliche Modernisierung des Kraftwerksparks und die damit verbundene Außerbetriebnahme alter Kraftwerke wider.</p><p>Der Brennstoffausnutzungsgrad von Kraftwerken kann durch eine gleichzeitige Nutzung von Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung, KWK) gesteigert werden. Dies kann bei Großkraftwerken zur Wärmebereitstellung in Industrie und Fernwärme, aber auch bei dezentralen kleinen Kraftwerken wie Blockheizkraftwerken lokal erfolgen. Dabei müssen neue Kraftwerke allerdings auch den geänderten Flexibilitätsanforderungen an die Strombereitstellung genügen, dies kann beispielsweise über die Kombination mit einem thermischen Speicher erfolgen.</p><p>Obwohl bei konventionellen Kraftwerken in den letzten Jahren technisch eine Steigerung der Wirkungsgrade erreicht werden konnte, werden die dadurch erzielbaren Brennstoffeinsparungen nicht ausreichen, um die erforderliche Treibhausgasreduktion im Kraftwerkssektor für die Einhaltung der Klimaschutzziele zu erreichen. Dafür ist ein weiterer Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung notwendig.</p><p>Kohlendioxid-Emissionen</p><p>Folgende Aussagen können zum Kohlendioxid-Ausstoß von Großkraftwerken für die Stromerzeugung getroffen werden:</p><p>Weitere Entwicklung des deutschen Kraftwerksparks</p><p>Um die Klimaschutzziele zu erreichen, ist ein weiterer Ausbau der erneuerbaren Kraftwerkskapazitäten notwendig.</p><p>Um den Herausforderungen der Energiewende begegnen zu können, wird es außerdem einen zunehmenden Fokus auf Flexibilisierungsmaßnahmen geben. Dabei handelt es sich um einen Ausbau von Speichern (etwa Wasserkraft, elektro-chemische Speicher, thermische Speicher) sowie um den Ausbau der Strominfrastruktur (Netzausbau, Außenhandelskapazitäten) und Anreize zur Flexibilisierung des Stromverbrauchs.</p>

Weltklimakonferenz COP30: Gemeinsam für mehr Klimaschutz

<p>Ab 10. November 2025 – 10 Jahre nach dem Paris-Übereinkommen – verhandelt die Staatengemeinschaft erneut über die Zukunft des globalen Klimaschutzes. Diesmal am Rande des Amazonas im brasilianischen Belèm, einem symbolträchtigen Ort, der als Hotspot der Artenvielfalt und indigenen Völker gilt. Im Fokus stehen die neuen nationalen Klimaschutzbeiträge und die Messbarkeit von Anpassungsfortschritten.</p><p>Genau zehn Jahre nach Verabschiedung des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris">Übereinkommens von Paris (ÜvP)</a> findet vom 10. bis mindestens 21. November 2025 zum 30. Mal die Konferenz der Vertragsstaaten der Klimarahmenkonvention (Conference of the Parties – COP30) statt, diesmal im brasilianischen Belèm. Die diesjährige Konferenz steht im Zeichen des von der COP-Präsidentschaft ausgerufenen „Mutirão“, einem brasilianischen Konzept der gemeinschaftlichen und kollektiven Anstrengung, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen.</p><p>Die Wahl des Austragungsortes der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UN#alphabar">UN</a>⁠-Klimakonferenz am Tor zum Amazonasgebiets hat auch einen symbolischen Charakter: Der Amazonas ist weltweites Zentrum der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biodiversitt#alphabar">Biodiversität</a>⁠, CO2-Senke und steht repräsentativ für die globale Ungleichheit, mit der die Klimakrise verschiedene Länder, Einkommens- und Bevölkerungsgruppen trifft. Allein im Amazonasgebiet leben mehrere Hundert indigene Völker, die besonders von den Folgen des Klimawandels betroffen sind, jedoch am wenigsten dazu beigetragen haben. Gleichzeitig sind diese Völker Wissensträger und Hüter der artenreichsten Gebiete der Welt. Themen wie Waldschutz, Biodiversitätsschutz und die Rolle indigener Gemeinschaften und Völker sollen als Eckpfeiler des Klimaschutzes auf der Konferenz stärker in den Fokus rücken.</p><p>Nachdem letztes Jahr auf der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/ergebnisse-der-cop29-kleine-schritte-grosse-ziele">COP29 in Baku</a> ein Beschluss für mehr Transparenz, Umweltintegrität und ökologische ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/n?tag=Nachhaltigkeit#alphabar">Nachhaltigkeit</a>⁠ beim globalen Emissionshandel nach Artikel 6 des ÜvP getroffen wurde, können nun alle Mechanismen des Abkommens umgesetzt werden. In einem <a href="https://cop30.br/en/brazilian-presidency/letters-from-the-presidency/second-letter-from-the-presidency">Brief an die internationale Gemeinschaft im Mai 2025</a> läutete COP30-Präsident André Aranha Correa do Lago nach vielen Jahren zäher Verhandlungen das Zeitalter der Umsetzung ein. Konkret wird es auf der COP30 darum gehen, verbindliche Vereinbarungen zu treffen, wie das Ziel des ÜvP, die globale Erwärmung deutlich unter 2 Grad zu halten und möglichst auf 1,5 Grad zu begrenzen, erreicht beziehungsweise in Reichweite gehalten werden kann.</p><p>Die neuen NDCs: Wegweiser für den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a>⁠ bis 2035</p><p>Eines der wichtigsten Instrumente für den globalen Klimaschutz sind die nationalen Klimaschutzbeiträge (<em>Nationally Determined Contributions</em> – NDCs), die nach dem ÜvP von allen Vertragsstaaten alle fünf Jahre neu vorgelegt werden sollen. Die neue Runde der NDCs ist dieses Jahr fällig. Ende Oktober veröffentlichte das UN-Klimasekretariat den NDC-Synthesebericht, der alle bis Ende September 2025 eingereichten NDCs zusammenfasst und analysiert. Das Ergebnis: Bis Ende September haben nur 64 Staaten (von 194 Vertragsstaaten des ÜvP plus der EU) ein neues NDC eingereicht, womit nur 30 Prozent der globalen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Emissionen (THG-Emissionen) abgebildet werden. Die eingereichten NDCs sind ambitionierter als die vorherigen und auf die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris/begleitung-der-ersten-globalen-bestandsaufnahme">Ergebnisse der ersten globalen Bestandsaufnahme</a> ausgerichtet.</p><p>Die Analyse zeigt aber auch eine immense Lücke auf: Bei vollständiger Umsetzung der NDCs würden die Emissionen dieser Länder bis 2035 um 17 Prozent gegenüber dem Jahr 2019 sinken. Um auf einen mit dem 1,5-Grad-Ziel kompatiblen Pfad zu kommen, sind aber laut des sechsten Sachstandsberichts des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/weltklimarat-ipcc">Weltklimarats</a> (<em>Intergovernmental Panel on Climate Change</em> – ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=IPCC#alphabar">IPCC</a>⁠) Reduktionen der THG-Emissionen bis 2035 von 60 Prozent gegenüber 2019 nötig. Die EU hat ihr NDC am 05.11.2025 eingereicht. Dieses sieht eine Reduktion der Treibhausgasemissionen von 66,25 bis 72,5 Prozent bis 2035 gegenüber 1990 vor. Von großer Bedeutung ist auch das chinesische NDC, das am 03.11.2025 eingereicht wurde, mit einem Ziel von 7 bis 10 Prozent Emissionsreduktion bis 2035 gegenüber dem Treibhausgasemissionshöchststand. Chinas Emissionen machen 30 Prozent des globalen Treibhausgasausstoßes aus. Die NDCs dienen als wichtige Grundlage für die Verhandlungen auf der COP30.</p><p>Laut dem <a href="https://www.unep.org/resources/emissions-gap-report-2025">Emissions Gap Report 202</a>5 des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP), der auch die von China und der EU bereits während des UN-Klimagipfels im September angekündigten NDCs einbezogen hat, würden die Emissionen bis 2035 bei vollständiger Umsetzung der NDCs um 15 Prozent gegenüber 2019 sinken, und zu einem Temperaturanstieg in diesem Jahrhundert von 2,3 bis 2,5 °C führen. Mit aktuell umgesetzten Politiken steuert die Welt laut dem UNEP-Bericht auf eine Erwärmung von 2,8 °C bis zum Ende des Jahrhunderts zu. Vor Verabschiedung des ÜvP vor 10 Jahren steuerte die Welt noch auf einen Temperaturanstieg von knapp unter 4 °C zu.</p><p>Wichtige weitere Verhandlungsthemen der diesjährigen Weltklimakonferenz</p><p>Zehn Jahre nach Paris: Jedes zehntel Grad zählt</p><p>Zehn Jahre nach Verabschiedung des ÜvP muss die internationale Gemeinschaft beweisen, dass sie ihre selbst gesteckten Ziele ernst meint. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris/das-15-grad-ziel-nach-dem-uebereinkommen-von-paris">Jedes Zehntelgrad vermiedene Erwärmung ist entscheidend</a>. Laut des neuen, jährlichen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠-Zustandsberichts (<a href="https://academic.oup.com/bioscience/advance-article/doi/10.1093/biosci/biaf149/8303627?login=true"><em>The 2025 State of the Climate Report: a Planet on the Brink</em></a>), liegen die größten Stellschrauben in der Transformation des Energiesektors hin zu Erneuerbaren, dem Schutz und der Wiederherstellung der Ökosysteme sowie der Reduktion von Lebensmittelabfällen und der Umstellung auf eine pflanzenreichere Ernährung. Zudem gibt es neben der Energiesicherheit erhebliche wirtschaftliche Vorteile von erneuerbaren Energien: 2024 waren 91 Prozent der neu in Betrieb genommenen Wind- und Solarprojekte günstiger als die günstigste verfügbare Alternative fossiler Brennstoffe.</p><p>Die COP30 könnte eine wichtige Wegmarke für die Umsetzung der globalen Klimaschutzziele werden. Der Austragungsort spielt dabei symbolisch eine wichtige Rolle: Der Amazonas wird nicht nur als „Lunge der Erde“ bezeichnet und ist durch Abholzung und die Auswirkungen des Klimawandels bedroht, sondern gilt auch als Brennpunkt globaler Ungleichheit. Klimapolitik ist kein abstraktes Rechenwerk, sondern eine Frage von Überleben und Gerechtigkeit. Klimaschutz bringt Vorteile für viele statt Profite für wenige, die sich mit diesen Profiten vor den fatalen Auswirkungen des Klimawandels schützen können, während die Ärmsten am stärksten unter den Folgen leiden.</p><p>Das Umweltbundesamt auf der Weltklimakonferenz</p><p>Das Umweltbundesamt (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>⁠) ist als Teil der deutschen Regierungsdelegation der COP30 an den Verhandlungen zu Klimaschutz (Globale Bestandsaufnahme, NDCs), Klimawissenschaft, Landwirtschaft, Emissionsberichterstattung sowie Klimabildung und Zusammenarbeit (Action for Climate Empowerment, ACE) beteiligt. Außerdem ist das UBA Mitorganisator von drei <strong>Veranstaltungen, die Sie per Livestream verfolgen können</strong>:</p>

Katrin Eder: „Rheinland-Pfalz ist auf einem guten Weg zu einer sicheren, bezahlbaren und intelligenten Versorgung mit erneuerbaren Energien“

Klimaschutzministerin Katrin Eder stellt aktuellen Umsetzungsstand der Energiewende in Rheinland-Pfalz auf Energie- und Klimaschutzkongress vor – Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft erörtern Möglichkeiten für Energiewende von Wasserstoff bis KI „Rheinland-Pfalz ist mit einem Anstieg der mittleren Temperatur im Zeitraum 1995 bis 2024 im Vergleich zur Referenzperiode 1881 bis 1910 von inzwischen ca. 1,8 Grad stark vom Klimawandel betroffen. Das merken wir zum Beispiel an der Hitzeperiode in der vergangenen Woche. Die Hitze beeinträchtigt nicht nur die Umwelt, sondern auch unsere Gesundheit, Arbeit und Freizeitgestaltung. Darum ist es wichtig, dass wir die Erderhitzung durch eine Reduktion von Treibhausgasen begrenzen. Dazu leistet die Energieversorgung einen wesentlichen Beitrag. Rheinland-Pfalz ist schon auf einem guten Weg zu einer klimaneutralen Energieversorgung. Die Herausforderung der nächsten Jahre ist es, den zunehmenden Anteil an Strom aus Wind und Sonne sicher und kostengünstig in das Energiesystem einzubinden und das Stromnetz entsprechend zu modernisieren. Dazu dient der Austausch auf dem Energie- und Klimaschutzkongress“, so Umwelt- und Klimaschutzministerin Katrin Eder bei der Eröffnung des Energie- und Klimaschutzkongresses Rheinland-Pfalz in Mainz-Hechtsheim. Am Energie- und Klimaschutzkongress nahmen verschiedene Expertinnen und Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft teil. In ihren Vorträgen erörterten sie Themen wie die notwendigen nächsten Schritte zu einem vollständig klimaneutralen Energieversorgungssystem, Chancen von KI für die Energiewende oder den Aufbau der Wasserstoffwirtschaft. Bei der Energiewende liegt Rheinland-Pfalz auf Kurs, wie Katrin Eder in ihrer Rede darlegt: Im Jahr 2023 wurde der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch des Landes auf rund 50 Prozent gesteigert. Im Vergleich zum Jahr 2010 hat sich die im Land regenerativ erzeugte Strommenge mehr als verdreifacht. Fast zwei Drittel der rheinland-pfälzischen Stromerzeugung erfolgte in 2023 aus erneuerbaren Energien. Mit zahlreichen Maßnahmen in den Bereichen Windkraft, Photovoltaik und Stromnetzausbau, wie zum Beispiel die Übertragung der Zuständigkeit für die Genehmigung von Windenergieanlagen auf die Struktur- und Genehmigungsdirektionen Nord und Süd, das Landessolargesetz oder die Datenwerkstatt Rheinland-Pfalz, hat das Land den Ausbau der regenerativen Stromerzeugung unterstützt. Essenziell für eine Begrenzung des Klimawandels ist auch eine gelungene Wärmewende. Hier gehört Rheinland-Pfalz zu den ersten Bundesländern, das die Vorgabe des Wärmeplanungsgesetzes des Bundes erfüllt und ein Ausführungsgesetz auf Landesebene erarbeitet hat. So schafft das Land Planungssicherheit für die Kommunen, die nun mit der Wärmeplanung beauftragt sind. Zusätzlich unterstützt das Land die Kommunen mit dem Kommunalen Investitionsprogramm Klimaschutz und Innovation bei Maßnahmen für den Klimaschutz bzw. zur Anpassung an den Klimawandel. Dafür stellt es 250 Millionen Euro zur Verfügung. Die aktuell größte Elektrolyse-Anlage zur Erzeugung von grünem Wasserstoff in Deutschland wurde mit Unterstützung des Landes in Rheinland-Pfalz errichtet und in diesem Jahr in Betrieb genommen. Katrin Eder nutzte den Energie- und Klimaschutzkongress aber auch, um Forderungen an die neue Bundesregierung zu stellen: „Investitionen brauchen Planungssicherheit und Vertrauen in verlässliche gesetzliche Rahmenbedingungen. Daher fordere ich von der neuen Bundesregierung, die aktuell günstigen gesetzlichen Rahmenbedingungen für die Wärmewende wie auch für den Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung als essentielle Grundlage für eine klimaneutrale Energieversorgung weiterzuführen und nicht aus parteipolitischen Erwägungen wieder zu verschlechtern. Die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien muss sinnvoll in das bisherige Stromnetz eingebunden werden. Eine Stromzwischenspeicherung durch Batterien oder Power-to-Gas-Anlagen – idealerweise in Nachbarschaft zu den Erzeugungsanlagen – verringert die Netzausbaukosten und erhöht die regionale Wertschöpfung. Die Förderbedingungen für Investitionen in die Erzeugung und die Verwendung insbesondere von grünem Wasserstoff müssen auf den Ebenen von EU und Bund verstetigt werden. Außerdem müssen die von der Bundesregierung geplanten Gaskraftwerke ausschließlich Wasserstoff-ready gebaut werden. Die Energieministerkonferenz hatte zudem auf Initiative von Rheinland-Pfalz bereits auf ihrer Herbsttagung 2023 die Bundesregierung gebeten, hocheffiziente dezentrale Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen stärker bei der Weiterentwicklung des Strommarktdesigns sowie bei der Ausgestaltung der Kraftwerksstrategie zu berücksichtigen.“

Energieoptimiertes Reallabor Jena mittels in Echtzeit skalierbarer Energiespeicher, Teilvorhaben: Konzeption und Erprobung virtueller Kraftwerksstrukturen am Beispiel der Stadt Jena

JenErgieReal versteht sich als 'Blaupause' für die zukünftig ganzheitliche Versorgung mit elektrischer und thermischer Energie sowie der Integration der Mobilität als Bindeglied. Dabei werden die Haupttreiber des Energieverbrauchs Verkehr, Industrie, Gewerbe und Wohnen sektorenübergreifend betrachtet. JenErgieReal wird als Reallabor der Energiewende die für die deutsche Energiepolitik wesentlichen systemischen Herausforderungen in einem klar umrissenen Großvorhaben exemplarisch angehen und die Rolle der Infrastrukturbetreiber im Energiewendeprozess verdeutlichen. JenErgieReal hat Pioniercharakter für die Transformation des Energiesystems und widmet sich Forschungsfragestellungen, die eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der Energiewende einnehmen. Die Demonstration der Ergebnisse erfolgt als Reallabor in der Stadt Jena. Das Teilziel des TP 8 ist dabei die wissenschaftliche Betreuung des in der Verbundvorhabenbeschreibung gestellten Gesamtziels. Die zentralen Themen des Projektes JenErgieReal fokussieren die Netzdienlichkeit und zielen auf die Netzstabilisierung ohne Netzausbau ab. Als Beispiele seien die Lastspitzenglättung, die Lastensteuerung, auch aus dem vorgelagerten Netz, und die verringerte Rückeinspeisung erwähnt. In den verschiedenen Arbeitsthemen werden Lösungen für zukünftige Quartiere vom Endverbraucher bis zum Erzeugerentwickelt und realisiert. Das regulatorische Lernen nimmt dabei eine wichtige Rolle ein.

Quecksilber (Hg) in marinen Flachwasser-Hydrothermal Systemen - eine übersehene Quelle für Hg im globalen Zyklus

Mit der Unterzeichnung des UNEP Minamata Vertrages in 2013 haben Regierungen weltweit die Gefahr und Toxizität von Quecksilber (Hg) anerkannt und Maßnahmen zur Kontrolle und Reduzierung von Hg festgelegt. Obwohl Quecksilber in der Umweltforschung schon seit Jahrzehnten ein wichtiges Thema ist, gibt es noch offene Fragen zu den grundlegendsten Prozessen im globalen Hg Kreislauf und auch bezüglich der Transformation von Hg Spezies. Der Anteil von Hg aus hydrothermalen Quellen könnte einer der bedeutsamsten, natürlichen Beiträge zum globalen Hg Kreislauf sein, jedoch unterscheiden sich die Schätzungen um mehrere Größenordnungen von 20 bis 2000 t pro Jahr. Es gibt, wenngleich widersprüchliche, Daten über Hg Konzentrationen in hydrothermalen Quellen in der Tiefsee, wogegen hydrothermale Quellen in flacher, küstennaher Umgebung bisher jedoch ignoriert wurden. Gerade diese haben jedoch einen großen Einfluss auf die chemische Zusammensetzung der biologisch wichtigen Küstengewässer. Hydrothermale Quellen setzen nicht nur giftige Verbindungen frei, wie z.B. Schwefelwasserstoff und Arsenverbindungen, sondern liefern auch Nährstoffe wie Eisen und Kohlenstoffverbindungen und sind dadurch eine ökologische Nische für Organismen. Obwohl einige Studien diese hydrothermalen Systeme im Flachwasser als eine mögliche Quelle für Hg thematisierten waren die Ergebnisse nicht zufriedenstellend. Ein Grund könnte die herausfordernde Matrix der hydrothermalen Lösungen sein, sowie eine unzureichende Datenlage um Aussagen über den Gesamteintrag von Hg zu treffen. Noch wichtiger als die Gesamtmenge des Hg Eintrages ist die Verteilung der individuellen Hg-Spezies. Eine fundamentale Transformation ist die Methylierung von Quecksilber (MeHg) und die daraus resultierende Verstärkung der Toxizität. MeHg bioakkumuliert und biomagnifiziert sich innerhalb der marinen Nahrungskette und damit auch letztlich im Menschen. Die Methylierung von Quecksilber ist ein ozeanweites Phänomen. Die niedrigen Konzentrationen von Hg im offenen Gewässer machen das genaue Erforschen dieser biologisch-chemischen Reaktion jedoch schwierig. Hier können hydrothermale Quellen im Flachwasser als natürliche Laboratorien genutzt werden um die Umwandlungsraten von Hg-Spezies und deren Abhängigkeit von Umwelt Faktoren zu bestimmen. Dementsprechend schlagen wir vor, die Speziierung und den Eintrag von Hg für Flachwasser-Hydrothermalsysteme zu bestimmen, um damit bessere Schätzungen für den globalen Quecksilber Kreislauf zu bekommen. Die geplante Arbeit besteht aus 4 Teilen: (1) Probenahme an ausgewählten Standorten, (2) Vollständige Charakterisierung der freigesetzten Hg-Spezies (anorganisches Hg, MeHg und elementares Hg), (3) Bestimmung der Methylierungsrate und (4) eine Schätzung der mengenmäßigen Freisetzung von totalem und methyliertem Hg.

Erstellung von 'Environmental Health Criteria' Dokumenten (IPCS/WHO)

Im Rahmen des Internationalen Programms fuer Chemische Sicherheit (IPCS) wird an der Erstellung mehrerer Baende der Schriftenreihe 'Environmental Health Criteria Documents' als 'leading institution' gearbeitet. Unter gemeinsamer Verantwortung wird die Reihe vom 'United Nations Environmental Programme' (UNEP), der 'International Labour Organisation' (ILO) und der 'World Health Organization' (WHO) herausgegeben. Ziel der Kriteriendokumente ist es, vorhandene Informationen ueber eine definierte Chemikalie oder Stoffgruppe zu sammeln, sie zu ueberpruefen und sie zu bewerten. Damit soll eine wissenschaftlich fundierte Grundlage geschaffen werden, die besonders in den Entwicklungslaendern politische Entscheidungen ermoeglicht, um Mensch und Umwelt vor nachteiligen Folgen einer entsprechenden Exposition zu schuetzen.

Resiliente Energieinfrastrukturplanung für Industriewende, E-Fuels und Netzausbau, Teilvorhaben: Netzplanung unter unsicherem Industriewandel in Deutschland

Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme, Teilvorhaben SW Ulm

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastungsbewirtschaftung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Einerseits kann dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits ist es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höherer Anschlussleistungen ohne Netzausbau freizugeben ohne Netzausbau. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastungsbewirtschaftung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Einerseits kann dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits ist es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höherer Anschlussleistungen ohne Netzausbau freizugeben ohne Netzausbau. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

Connect, Assist & Control: Transparenz und Systemstabilität für Smart Energy Systeme, Teilvorhaben: VIVAVIS

Ziel des Projekts CACTUS ist die optimierte Netzauslastungsbewirtschaftung und Energienutzung im Verteilnetz, durch das Heben von Flexibilitätspotentialen am Beispiel von Ladeclustern und Quartieren. Kernelement sind Anreize in Form von (virtuellen) Preissignalen, die dezentralen automatisierten Anlagen automatisiert zur Verfügung gestellt werden. Einerseits kann dadurch Strom günstiger bezogen werden, andererseits ist es am Beispiel von Ladeclustern möglich werden, höherer Anschlussleistungen ohne Netzausbau freizugeben ohne Netzausbau. Durch gezielte Kommunikation (Connect) werden Netzbetreiber unterstützt (Assist), erstens die mögliche Zulassung von weiteren Anlagen unter Einbezug von deren Flexibilität im Netz zu prüfen und zu bestätigen und zweitens prognostizierte Netzengpässe zu visualisieren und durch geeignete (virtuelle) Preissignale aufzulösen (Control). Der Algorithmus adaptiert (virtuelle) Preissignale entsprechend, sodass mit hoher Wahrscheinlichkeit bei allen Schwankungen im Erzeugungs- und Verbrauchsverhalten die Netzgrenzen eingehalten und damit §13.2 Maßnahmen (Abschaltungen in der roten Ampelphase) vermieden werden. Dabei steht es Kundenanlagen frei, auf diese (virtuellen) Preissignale zu reagieren oder nicht.

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