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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><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>Die Bereitstellung von Strom aus konventionellen Energieträgern verteilt sich unterschiedlich über die gesamte Bundesrepublik. Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> stellt verschiedene Karten mit Informationen zu Kraftwerken in Deutschland zur Verfügung.</p> <ul> <li>In der Karte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/10423">„Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland“</a> sind Kraftwerke der öffentlichen Stromversorgung und Industriekraftwerke mit einer elektrischen Bruttoleistung ab 100 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/mw">MW</a> verzeichnet. Basis ist die Datenbank <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/13052">„Kraftwerke in Deutschland“</a>. Weiterhin sind die Höchstspannungsleitungstrassen in den Spannungsebenen 380 Kilovolt (kV) und 220 kV eingetragen.</li> <li>In der Karte „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/67082">Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland</a>“ sind Kraftwerke der öffentlichen Stromversorgung und Industriekraftwerke ab einer elektrischen Bruttoleistung von 50 MW bzw. mit einer Wärmeauskopplung ab 100 MW verzeichnet. Auch hier ist die Basis die Datenbank <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/13052">„Kraftwerke in Deutschland“</a>.</li> <li>Die Karte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/10426">„Kraftwerke und Windleistung in Deutschland“</a> zeigt die installierte Windleistung pro Bundesland und die Kraftwerke ab 100 MW.</li> <li>Die Karte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/28108">„Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland“</a> vermittelt ein Bild des Zusammenspiels von Photovoltaikleistung und fossilen Großkraftwerken.</li> <li>Aus der Karte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/38169">"Kraftwerksleistung in Deutschland"</a> werden bundeslandscharf die jeweiligen Kraftwerksleistungen ersichtlich.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/DE_Kraftwerkskarte_2026_0.png"> </a> <strong> Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland </strong> <br>Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland, Stand Juni 2026. Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/DE_Kraftwerkskarte_2026_0.png">Bild herunterladen</a> (1,08 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/DE_Kraftwerkskarte_2026_0.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (2,32 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/KWK-Karte_DE_08-2026.png"> </a> <strong> Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland </strong> <br>Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland, Stand August 2026 Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/KWK-Karte_DE_08-2026.png">Bild herunterladen</a> (631,89 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/KWK-Karte_DE_08-2026.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (1,28 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerke-Windleistung_2026_0.png"> </a> <strong> Kraftwerke und Windleistung in Deutschland </strong> <br>Karte Kraftwerke und Windleistung in Deutschland, Stand Juni 2026. Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerke-Windleistung_2026_0.png">Bild herunterladen</a> (951,70 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/Kraftwerke-Windleistung_2026_0.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (2,63 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerke-Photovoltaikleistung_2026_1.png"> </a> <strong> Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland </strong> <br>Karte Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland, Stand Juni 2026. Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerke-Photovoltaikleistung_2026_1.png">Bild herunterladen</a> (951,30 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/Kraftwerke-Photovoltaikleistung_2026_0.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (2,67 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerksleistung_2026.png"> </a> <strong> Kraftwerksleistung in Deutschland </strong> <br>Installierte Kraftwerksleistung in Deutschland 2024 (Stand: Januar 2026) Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf. Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerksleistung_2026.png">Bild herunterladen</a> (647,92 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/Kraftwerksleistung_2026.pdf">Karte als pdf herunterladen</a> (1,17 MB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Kraftwerke auf Basis konventioneller Energieträger <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>In den letzten Jahrzehnten hat sich die Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien sehr dynamisch entwickelt.&nbsp;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 Abb. „Braun- und Steinkohlen: Stromerzeugungskapazitäten entsprechend dem Kohleausstiegsgesetz“ im letzten Abschnitt). Unabhängig davon übt der CO2-Preis einen wesentlichen Einfluss auf die Rentabilität und insofern den Einsatz fossiler Kraftwerke aus.</p> <ul> <li><strong>Braunkohlenkraftwerke</strong>: Mit Einsetzen der „Kommission für Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung“ wurde der Prozess zum Ausstieg aus der Kohlestromerzeugung in Deutschland gestartet. Im Januar 2020 wurde im Rahmen des Kohleausstiegsgesetzes ein Ausstiegspfad für die Braunkohlestromerzeugung zwischen Bund, Ländern und beteiligten Unternehmen erarbeitet, welcher Entschädigungsregelungen für die Unternehmen und Förderung für die betroffenen Regionen enthält. Die Leistung von Braunkohlenkraftwerken als typische Grundlastkraftwerke lässt sich nur unter Energieverlust kurzfristig regeln. Sie produzieren Strom in direkter Nähe zu den Braunkohlenvorkommen im Rheinischen, Mitteldeutschen und Lausitzer Revier (siehe Tab.“ Braunkohlenkraftwerke in Deutschland gemäß Kohleausstiegsgesetz“).</li> <li><strong>Steinkohlenkraftwerke: </strong>Im Rahmen des Kohleausstiegs wird auch der Ausstieg aus der Steinkohle angestrebt. 2019 wurde bereits aus ökonomischen Gründen der Abbau von Steinkohle in Deutschland eingestellt. Im Gegensatz zur Braunkohle wird der Ausstieg aus der Steinkohle durch einen Auktionsmechanismus geregelt, der die Entschädigungszahlungen bestimmt. Steinkohlenkraftwerke produzieren Strom in den ehemaligen Steinkohle-Bergbaurevieren Ruhr- und Saarrevier, in den Küstenregionen und entlang der Binnenwasserstraßen, da hier kostengünstige Transportmöglichkeiten für Importsteinkohle vorhanden sind. (Weitere Daten und Fakten zu Steinkohlenkraftwerken finden sie in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/86033">Broschüre</a> „Daten und Fakten zu Braun- und Steinkohle“ des Umweltbundesamtes.)</li> <li><strong>Gaskraftwerke:</strong> Die Strom- und Wärmeerzeugung mit Gaskraftwerken erzeugt niedrigere Treibhausgasemissionen als die mit Kohlenkraftwerken. Des Weiteren ermöglichen sie durch ihre hohe Regelbarkeit und hohe räumliche Verfügbarkeit eine Ergänzung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Dennoch muss zum Erreichen der Klimaziele die gesamte Stromerzeugung dekarbonisiert werden, etwa durch Umrüstung auf Wasserstoffkraftwerke.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_installierte-elektr-leistung-nach-et_2025-12-18.png"> </a> <strong> Installierte elektrische Leistung von konventionellen Kraftwerken ab 10 Megawatt nach Energieträgern </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_installierte-elektr-leistung-nach-et_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (76,61 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_installierte-elektr-leistung-nach-et_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (39,46 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_kraftwerksleistung-konv-et_2025-12-18.png"> </a> <strong> Kraftwerksleistung aus konventionellen Energieträgern ab 10 Megawatt nach Bundesländern </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_kraftwerksleistung-konv-et_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (154,71 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_kraftwerksleistung-konv-et_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (128,16 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_installierte-elektr-leistung-nach-et_2025-12-18.png"> </a> <strong> Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus konventionellen Kraftwerken </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_installierte-elektr-leistung-nach-et_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (223,20 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_installierte-elektr-leistung-nach-et_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF</a> (90,98 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_braunkohlekraftwerke-gem-kohleausstiegsgesetz_2025-12-18.png"> </a> <strong> Tab: Braunkohlenkraftwerke in Deutschland gemäß Kohleausstiegsgesetz </strong> Quelle: UBA-Kraftwerksliste und BMWi <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_tab_braunkohlekraftwerke-gem-kohleausstiegsgesetz_2025-12-18.png">Bild herunterladen</a> (133,15 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_tab_braunkohlekraftwerke-gem-kohleausstiegsgesetz_2025-12-18.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (50,36 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Kraftwerke auf Basis erneuerbarer Energien <p>Im Jahr 2025 erreichte der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland einen neuen Höchststand: Mit knapp 23 Gigawatt (GW) wurde der Höchstwert aus dem Vorjahr (22 GW) nochmals übertroffen. Insgesamt stieg damit die Erzeugungskapazität erneuerbarer Kraftwerke auf über 214 GW (siehe Abb. „Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien“)&nbsp;</p> <p>Getragen wurde der Erneuerbaren-Zubau in den vergangenen Jahren vor allem von einem starken Ausbau der <strong>Photovoltaik</strong> (PV). Mit einem Zubau von fast 18 GW wurde im Jahr 2025 der Zubaurekord aus dem Jahr 2024 zwar knapp verfehlt, mit einer installierten Leistung von nunmehr fast 120 GW hat sich die installierte Leistung in den letzten fünf Jahren jedoch in etwa verdoppelt. Um das im EEG 2023 formulierte PV-Ausbauziel von 215 GW im Jahr 2030 zu erreichen, wurde ein Ausbaupfad festgelegt. Das Zwischenziel von 128 GW zum Ende des Jahres 2026 ist in Reichweite, in den Folgejahren bis 2030 bleibt allerdings ein weiterer Zubau von jährlich etwa 20 GW zur Zielerreichung notwendig.</p> <p>Auch wenn das Ausbautempo bei der <strong>Windenergie</strong> zuletzt wieder zugelegt hat, liegen die aktuell zugebauten Anlagenleistungen noch immer unter den hohen Zubauraten früherer Jahre. Im Jahr 2025 wurden 5,1 GW neue Windenergie-Leistung zugebaut (2024: 3,3 GW). In den Jahren 2014 bis 2017 waren es im Schnitt allerdings 5,5 GW. Insgesamt lag die am Ende des Jahres 2025 installierte Anlagenleistung von Windenergieanlagen bei knapp 78 GW, davon waren 68 GW an Land und 10 GW auf See installiert.&nbsp;</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/node/10321">Themenseite „Erneuerbare Energien in Zahlen“</a>.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Abb_Install-Leistung-Stromerzeug-EE_2026-05-15.png"> </a> <strong> Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis AGEE-Stat Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Abb_Install-Leistung-Stromerzeug-EE_2026-05-15.pdf">Diagramm als PDF (46,30 kB)</a></li> </ul> </p><p> Wirkungsgrade fossiler Kraftwerke <p>Beim <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/brutto-wirkungsgrad">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.&nbsp;</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.&nbsp;</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> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_durchschn-bruttowirkungsgrad-foss-kraftwerkspark_2025-12-18.png"> </a> <strong> Durchschnittlicher Brutto-Wirkungsgrad des eingesetzten fossilen Kraftwerksparks </strong> Quelle: Umweltbundesamt auf Basis Arbeitsgemeinschaft Energiebilanzen Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_durchschn-bruttowirkungsgrad-foss-kraftwerkspark_2025-12-18.pdf">Diagramm als PDF (43,85 kB)</a></li> </ul> </p><p> Kohlendioxid-Emissionen <p>Folgende Aussagen können zum Kohlendioxid-Ausstoß von Großkraftwerken für die Stromerzeugung getroffen werden:</p> <ul> <li><strong>Braunkohlen</strong>: Die spezifischen Kohlendioxid-Emissionen von Braunkohlenkraftwerken variieren je nach Herkunft des Energieträgers aus einem bestimmten Braunkohlerevier und der Beschaffenheit der mitverbrannten Sekundärbrennstoffe (siehe „Emissionsfaktoren eingesetzter Energieträger zur Stromerzeugung“). Mit mindestens 101.658 Kilogramm Kohlendioxid pro Terajoule (kg CO2 / TJ) war der Emissionsfaktor von Braunkohlen im Jahr 2023 höher als der der meisten anderen Energieträger.</li> <li><strong>Steinkohlen</strong>: Der Kohlendioxid-Emissionsfaktor von Steinkohlenkraftwerken betrug im Jahr 2024 94.116 kg CO2 / TJ.</li> <li><strong>Erdgas</strong>:&nbsp;Erdgas-GuD-Anlagen haben mit derzeit 56.325 kg CO2 / TJ den geringsten spezifischen Emissionsfaktor fossiler Kraftwerke (abgesehen von Kokerei-/Stadtgas): Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht pro erzeugter Energieeinheit weniger Kohlendioxid als bei der Verbrennung von Kohle.</li> </ul> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_tab_emissionsfaktoren_2025-12-18.png"> </a> <strong> Tab: Emissionsfaktoren eingesetzter Energieträger zur Stromerzeugung </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_tab_emissionsfaktoren_2025-12-18.pdf">Tabelle als PDF (44,94 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/3630/bilder/dateien/7_tab_emissionsfaktoren_2024-12-17_1.pdf"> (72,35 kB)</a></li> </ul> </p><p> Weitere Entwicklung des deutschen Kraftwerksparks <p>Um die Klimaschutzziele zu erreichen, ist ein weiterer Ausbau der erneuerbaren Kraftwerkskapazitäten notwendig (siehe Tab. "Genehmigte oder im Genehmigungsverfahren befindliche konventionelle Kraftwerksprojekte").</p> <p>Um den Herausforderungen der Energiewende begegnen zu können, wird es außerdem einen zunehmenden Fokus auf Flexibilisierungsmaßnahmen brauchen. Dabei handelt es sich um einen Ausbau von Speichern (etwa Pumpspeicher, elektro-chemische Speicher, thermische Speicher) sowie um den Ausbau der Strominfrastruktur (Netzausbau, Außenhandelskapazitäten) und Anreize zur Flexibilisierung des Stromverbrauchs („Demand Side Management").</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/9_tab_genehmigte-in_genehmigung-kraftwerksprojekte_2025-12-18.png"> </a> <strong> Tab: Genehmigte oder im Genehmigungsverfahren befindliche konventionelle Kraftwerksprojekte </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/9_tab_genehmigte-in_genehmigung-kraftwerksprojekte_2025-12-18.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (59,52 kB)</a></li> </ul> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Entwicklung eines Recyclingverfahrens für Perowskit-Module

Zielsetzung: Ziel von PeroCycle ist es, ein industrietaugliches Recyclingverfahren für Perowskitmodule zu entwickeln. Da Perowskitmodule umwelt- und gesundheitsschädliches Blei enthalten, sollte bereits jetzt an die Entsorgung der Module nach Erreichen der Lebensdauer gedacht werden. In unserem Projekt sollen Perowskit-Minimodule am ZSW hergestellt und verkapselt werden. Dadurch, dass unterschiedliche Arten von Modulen recycelt werden sollen, wird gleichzeitig die Praxistauglichkeit des Recyclingverfahrens geprüft. Die verkapselten Perowskit-Module sollen bei der FLAXRES GmbH mittels Lichtpulstechnologie aufgetrennt werden. Getestet werden soll eine Auftrennung so, dass der Glas-Polymer-Verbund, und damit das Glas als Ganzes, effektiv vom Absorbermaterial getrennt wird. Somit soll im Gegensatz zum gängigen Schreddern keine Vermischung mit den anderen Materialien erfolgen. Das Glas kann daher erneut zu Flachglas verarbeitet werden. Das Perowskit-Absorbermaterial wird sortenrein eingesammelt und es muss lediglich 1/3000 der Gewichtsmenge eines Moduls chemisch aufbereitet werden. Nach der Trennung der Materialien erfolgt die Entwicklung und Optimierung eines Perowskit-Recyclingverfahrens beim assoziierten Partner Solaveni GmbH. Für den Recyclingprozess werden selbstentwickelte nicht brennbare, kostengünstige und umweltfreundliche Lösungsmittelsysteme eingesetzt, die den Einsatz von toxischen Lösungsmitteln obsolet machen und auf den Einsatz von extremen Bedingungen, wie bspw. hohe Temperaturen verzichten. Dieser Ansatz soll es ermöglichen, die Kosten und die Umweltauswirkungen zu minimieren, indem der Energieverbrauch und die Abfallproduktion reduziert und die Kreislaufwirtschaft gefördert wird. Das angedachte Verfahren umfasst chemische und physikalische Bearbeitungsverfahren, wobei mindestens 90% der alten Absorbermaterialien zurückgewonnen werden sollen, die nach dem Recyclingprozess eine Reinheit von >=99% aufweisen. Am ZSW sollen aus den recycelten Absorbermaterialien (sowie mit den recycelten TCO-beschichteten Gläsern) neue Perowskitmodule hergestellt werden. Die Module aus den recycelten Materialien sollen mindestens 90% des Wirkungsgrads der frisch hergestellten Referenzproben aufweisen.

Überblick zur Holzverbrennung

Die Beliebtheit von Kaminöfen ist hoch. Ein Kaminofen ist nicht nur ein Sinnbild für Gemütlichkeit, sondern bietet Wärme unabhängig von Gas, Öl oder Stromlieferungen. Die Energiekrise sorgt aktuell mit steigenden Gas- und Heizölpreisen sowie der Sorge um eine unzureichende Heizversorgung im Winter zu einer erhöhten Nachfrage von Kaminöfen. Der Verkauf hat stark zugenommen, so dass Ofenbauer und Installateure lange Wartelisten für Ihre Aufträge haben. Gemäß den Erhebungen der Schornsteinfeger-Innung gab es im Jahr 2021 in Berlin ca. 148.000 sogenannte Einzelraumfeuerungsanlagen. Einzelraumfeuerungsanlagen, wie Kaminöfen, heizen nur einen Raum und nicht die ganze Wohnung und werden mit festen Brennstoffen (Holz oder Kohle) betrieben. In der Abbildung ist die Aufteilung der ausschließlich oder überwiegend mit Scheitholz betriebenen insgesamt 115.160 Einzelraumfeuerungsanlagen nach Berliner Bezirken dargestellt. Durch die Verbrennung von Holz können erhebliche Mengen von Luftschadstoffen freigesetzt werden, die die Nachbarschaft beeinträchtigen und zu Beschwerden führen. Dies macht sich vor allem in der kalten Jahreszeit bemerkbar. Zum einen wird mehr geheizt, zum anderen treten auch öfter austauscharme Wetterlagen auf, bei denen die Verdünnung der Schadstoffe durch geringe Windgeschwindigkeiten und Temperaturinversionen (kalte Luft am Boden, etwas wärmere Luft in der Höhe) erschwert wird. Das bedeutet: Wenn abends der Wind schwächer wird, dann kommen die Abgase besonders konzentriert in der Nachbarschaft an. Bei der Verbrennung von Scheitholz entstehen gesundheitsschädliche Verbrennungsprodukte wie Partikel (PM), polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NO X ), Schwefeldioxid (SO 2 ), chlorhaltige Verbindungen, flüchtige organische Verbindungen (VOC) sowie klimaschädliches Methan, Lachgas und Ruß. Diese Stoffe gelangen über den Schornstein in die Außenluft. Die Verbrennung von Holz (und Kohle) verursacht zudem erheblich mehr Partikel als andere Brennstoffe. Gemäß dem Umweltbundesamt emittiert ein neuer Kaminofen genauso viel Partikel (ca. 500 Milligramm) in einer Stunde wie der Motor eines modernen Diesel-Pkw (EURO 6) bei einer 100 km langen Fahrt. Partikel können Bronchitis, asthmatische Anfälle oder Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems verursachen. In der Tabelle sind die Heizwerte der einzelnen Brennstoffe, also die Mengen an Wärmeenergie, die bei der Verbrennung entstehen, gegenübergestellt. Beim Vergleich wird klar, dass Holz den Brennstoff mit dem geringsten Heizwert darstellt. Je höher der Heizwert eines Brennstoffs, desto geringer der Verbrauch. Der Heizwert kann somit auch einen entscheidenden Einfluss auf die Heizkosten haben. Ebenfalls dargestellt sind die durchschnittlichen Emissionsfaktoren von einigen relevanten Schadstoffen, die bei der Verbrennung der aufgeführten Brennstoffe bezogen auf die dabei freiwerdende Energie entstehen. Hier zeigt sich, dass bei Heizöl und Gas weniger Luftschadstoffe und Treibhausgase emittiert werden als bei Holz. Der Unterschied tritt bei Staubemissionen sehr deutlich hervor. Die Emissionsfaktoren für Feinstaub beim Einsatz von Gas sind fast vernachlässigbar, beim Einsatz von Öl moderat, bei Kohle und Holz um einen Faktor von etwa 100 erhöht. Die Heizperiode von 9 Monaten im Jahr entspricht umgerechnet 270 Heiztagen. Bei der Annahme von 3 Heizstunden / Tag ergeben sich insgesamt 810 Heizstunden. Der Heizwert von Brennholz beträgt 4,2 kWh/kg. Bei einem Ofen mit einer Nennwärmeleistung von 6 kW ergibt sich damit ein Holzverbrauch von 1,4 kg/h. Wird noch ein Wirkungsgrad von 80 % berücksichtigt, erhöht sich der Holzverbrauch auf etwa 1,8 kg/h. Multipliziert mit der Anzahl von 810 Heizstunden im Jahr sind etwa 1.460 kg Brennholz je Heizperiode erforderlich. Brennholz wird in Raummetern berechnet. Ein Raummeter ist ein ordentlich geschichteter Holzstapel mit einem Volumen von einem Kubikmeter inklusive einem Holraum- bzw. Luftanteil von ca. 30 %. Ein Raummeter Buchenholz mit einer Feuchte von 20 % wiegt ca. 530 kg bzw. ca. 0,5 t. Pro Jahr beträgt der Brennholzanteil damit etwa 2,8 Raummeter Buchenholz. Dies entspricht ungefähr einer Buche mit einem Stammdurchmesser von 40 cm und einer Wuchshöhe von 25 m. Um diese Wachstumshöhe zu erreichen braucht die Buche ca. 80 Jahre. Geht man von diesem kontinuierlichen Verbrauch für alle in Berlin mit Scheitholz betriebenen Einzelraumfeuerungsanlagen aus, wurden im Jahr 2021 rechnerisch etwa 115.160 Bäume zur Wärmeversorgung verbrannt. Dafür müssen in einem Jahr Bäume auf einer von ca. 770 Hektar abgeholzt werden, was in etwa einem Sechstel der Waldfläche des Berliner Grunewalds gleichkommt. Alternativ entsprechen 1.460 kg Brennholz etwa 515 kg bzw. 606 l Heizöl mit einem Heizwert von 11,9 kWh/kg oder ca. 479 kg Erdgas mit einem Heizwert von 12,8 kWh/kg. Partikel stammen aus einer Vielzahl von Quellen. Der Anteil der Holzverbrennung am gesamten Berliner Partikelausstoß kann dem sogenannten Emissionskataster entnommen werden Emissionskataster Das Emissionskataster ist ein räumliches Verzeichnis der ausgestoßenen Menge einzelner Quellgruppen von Luftschadstoffen über ein Jahr. Insgesamt werden in Berlin etwa 2.500 Tonnen Partikel pro Jahr emittiert. Dabei hat der Straßenverkehr mit 626 Tonnen pro Jahr den größten Anteil. Er enthält nicht nur den zurückgehenden Partikelausstoß aus dem Auspuff, sondern auch die inzwischen dominierenden, durch Abrieb von Fahrbahn, Reifen und Bremsen sowie durch Aufwirbelung an die Luft abgegebenen Partikel. Vergleicht man die reinen Abgasemissionen des Kfz-Verkehrs von 110 Tonnen pro Jahr mit den Partikelemissionen von 186 Tonnen pro Jahr aus der Holzverbrennung zeigt sich, dass die Quelle Holzverbrennung dennoch nicht unwesentlich ist. Um den Beitrag der Holzverbrennung an der gemessenen Partikelbelastung in der Atmosphäre (Immissionsbelastung) zu bestimmen, können auf Filtern gesammelte Partikel auf ihre chemischen Eigenschaften hin untersucht werden. Ein eindeutiger Indikator für Holzverbrennung ist der Stoff Levoglucosan. Levoglucosan entsteht bei der Verbrennung von Cellulose und kann daher nicht aus Verbrennungsprozessen der Industrie oder des Verkehrs stammen. Da seine Bestimmung jedoch sehr aufwendig ist, werden in Berlin seit 2017 automatische Messgeräte (Aethalometer) zur Erfassung der quellspezifischen Lichtabsorbtion verwendet (siehe Clemen, et al., 2018). Die Absorptionseigenschaften des Rußes unterscheiden sich nämlich, je nachdem ob sie aus der Holzverbrennung (Biomasse) oder aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Dieselkraftstoff stammen. Die empirisch aus der Kohlenstoffbilanzierung ermittelten Beiträge der Holzverbrennung haben seit den letzten Jahren an Tagen mit Überschreitung des Tagesgrenzwertes für Partikel PM 10 (Tagesmittelwerte über 50 Mikrogramm pro Kubikmeter) einen gleichbleibenden mittleren Anteil von etwa 12 % an den PM 10 -Immissionen. Die Abbildung zeigt für die Jahre 2017 bis 2019 an der Messstation Frankfurter Allee die Zahl der Tage mit Überschreitungen des Tagesgrenzwerts (PM 10 > 50 µg/m 3 ) und wie oft dieser überschritten worden wäre, wenn keine Holzverbrennung stattgefunden hätte. Es ist zu erkennen, dass die Anzahl der Überschreitungstage in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken ist – allerdings fast nur der Anteil ohne Holzverbrennung. Ohne die Beiträge aus der Holzverbrennung wäre die Anzahl der Überschreitungstage wesentlich kleiner. Auch wenn die gesetzlich zulässige Anzahl an Überschreitungstagen von 35 seit 2016 eingehalten wird, sollte die Belastung nach den neuen verschärften Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO(World Health Organisation.)) wesentlich geringer sein. Um negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit weitgehend zu vermeiden, empfiehlt die WHO die Zahl der Tageswertüberschreitungen für Feinstaubpartikel auf drei zu begrenzen. Berlin hat sich langfristig zum Ziel gesetzt, die Luftqualität in Richtung der WHO-Richtwerte zu verbessern. Ohne Maßnahmen zur Verminderung von Partikelemissionen bei der Holzverbrennung wird dieses Ziel nicht erreichbar sein. Richtig Heizen mit Holz Regulierung von Kaminöfen Sollten Sie sich von Holzfeuerungen in der Nachbarschaft belästigt fühlen, ist es zunächst sinnvoll, ein offenes Gespräch mit dem verantwortlichen Nachbarn zu führen. Sollten Sie Hinweise haben, dass ungeeignete Brennstoffe oder sogar Müll verbrannt werden, können Sie bei Nichteinsicht und Wiederholung des verantwortlichen Nachbarn die zuständige Behörde informieren . Ansprechpartner sind das Ordnungs- oder das Umweltamt in Ihrem Bezirk .

Preis der Umweltallianz Sachsen-​Anhalt 2022 Preis 2022 - Klima- und Ressourcenschutz als wirtschaftlicher Erfolgsfaktor Jury 2022 Preiskategorie "Klima- und ressourcenschonende Unternehmensführung" Preiskategorie "Innovative Umweltideen" Preiskategorie "Sonderpreis der Umweltallianz" Galerie zum Preis der Umweltallianz 2022

Die Verleihung des 8. Preis der Umweltallianz stand in diesem Jahr unter dem Motto "Klima- und Ressourcenschutz als wirtschaftlicher Erfolgsfaktor". Er richtete sich an Startups sowie kleine, mittelständische und große Unternehmen die klimabewusst, rohstoff- und materialeffizient wirtschaften oder neue klima- und ressourcenschonende Technologien, Produkte und Dienstleistungen entwickeln. Insgesamt hat die Umweltallianz Sachsen-Anhalt Preisgelder in Höhe von 25.000 Euro ausgelobt. Eine vierköpfige Jury hatte in einem ersten Bewertungsschritt aus allen 21 Bewerbern zunächst neun Finalisten ausgewählt. Diese konnten sich im September mit ihren Umweltschutzmaßnahmen persönlich der Jury präsentieren und erhalten ein professionell produziertes Video für die eigene Öffentlichkeitsarbeit. Die Preisverleihung fand am 14.11.2022, 16:00 Uhr in der Industrie- und Handelskammer Magdeburg statt. Vorsitz: Prof. Dr. Franziska Scheffler Lehrstuhl für Technische Chemie – Funktionale Materialien der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Mitglieder: Thomas Keindorf Präsident der Handwerksammer Halle (Saale) Marko Mühlstein Geschäftsführer der Landesenergieagentur Sachsen-​Anhalt GmbH (LENA) Alexander Gege CR-Lead Climate & Ecology im Bereich Corporate Responsibility der Otto Group Preisträger: Grundstücksgesellschaft Pfälzer Ufer GbR, Uferstrom GbR, Halle (Saale) Preisgeld: 10.000 Euro Würdigung für: Transformation am Pfälzer Ufer Nach dem Erwerb im Jahr 2010 erfolgte die Revitalisierung des ehemaligen Gewerbestandortes an der Saale und die ökologische Transformation durch Revitalisierung und Ertüchtigung der verfallenen Bestandsgebäude (Nutzung grauer Energie) und Ansiedlung von Startups und Gewerbetreibenden mit Verbindungen zu New Work, Freizeit/Tourismus und Kreativität. Seit 2011 entwickeln sich am alten Gewerbestandort neue Nutzungen. Inzwischen sind die Gebäude wieder Heimat für Künstler, Freiberufler, Gastronomen sowie ein Bewegungsstudio. Im „Sonnendeck“ kann stadtnah Strandatmosphäre getankt werden und der „Hafenmeister“ lädt seit 2018 auf seine Terrasse ein. Im Coworkingspace „Docks“ finden seit 2019 Gründer, Startups und Freiberufler in ehemaligen Fahrzeughallen flexible Arbeitsplätze in gemeinschaftlicher Arbeitsatmosphäre. Die Nutzung regenerativer Energien für Strom- und Wärmeerzeugung gemeinsam mit der Uferstrom GbR, Unterstützung alternativer Mobilitätskonzepte (teilAuto und Radreparaturstation), Schaffung eines identitätsstiftenden Quartiers als Motor für Stadtumbau und Innovationen durch Nähe und Kooperationen der verschiedenen Nutzer sowie die harmonische Verbindung von Leben, Wohnen, Arbeit, Gewerbe und Kultur in Verbindung mit kurzen Wegen dienen als Grundlage für das nachhaltige Wirtschaften. Finalist: Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH Würdigung für: Energieautarke Kläranlage Halle-Nord Die Hallesche Wasser und Stadtwirtschaft GmbH verfolgt das Ziel, die Kläranlage Halle-Nord bis zum Jahr 2026 zur Energieautarkie zu transformieren. Dabei soll der mittlere jährliche Energiebedarf mithilfe der auf dem Gelände betriebenen Anlagen gedeckt werden. Die dazu geplanten Maßnahmen werden in zwei Kategorien eingeteilt: energieverbrauchsenkende und energieerzeugende Maßnahmen. Bereits nach Umsetzung der ersten Teilschritte lässt sich eine erhebliche Verbesserung der energetischen Situation beobachten: seit dem Umbau der Gebläsestation (2021) konnte der Stromverbrauch im ersten Halbjahr 2022 messbar um ca. 547.000 kWh (ca. 282 t CO₂-Äquivalente) gesenkt werden. Durch Erneuerung der BHKW-Anlage auf moderne Aggregate mit hohem Wirkungsgrad (Fertigstellung 2022) lässt sich das auf der Kläranlage erzeugte Faulgas effizienter nutzen und der Stromselbstversorgungsgrad der Anlage enorm steigern. Als weitere Maßnahmen sind die Optimierung der Schlammfaulung für höheren Faulgasertrag, der Einsatz hocheffizienter Antriebsmotoren und der Ausbau erneuerbarer Energien mittels innovativer Solarfaltdachtechnologie geplant. Finalist: Novelis Sheet Ingot GmbH, Nachterstedt Würdigung für: Novelis Recyclingcenter – mit Kreislaufwirtschaft Energie sparen und CO₂-Emissionen senken Zur Dekarbonisierung unserer Industrie sind Recycling und Kreislaufwirtschaft entscheidend. Das Recycling von Aluminium spart etwa 95 % Energie gegenüber der primären Erzeugung und bis zu 95 % CO₂-Emissionen. Novelis betreibt in Nachterstedt das technologisch fortschrittlichste und größte Aluminium-Recyclingwerk der Welt. Hier werden neben vielen anderen Schrotten vor allem gebrauchte Getränkedosen recycelt. Der Kreislauf vom Konsum der Dose, bis die Dose wieder für den nächsten Lebenszyklus im Supermarktregal steht, dauert etwa 60 Tage. In der hochmodernen Anlage verarbeitetet Novelis jährlich bis zu 400.000 Tonnen Aluminiumschrott innerhalb eines effizienten Recyclingsystems. Das entspricht einer Reduktion der CO₂-Emissionen von ca. 3,7 Mio. Tonnen gegenüber der Primäraluminiumerzeugung. Außerdem reduziert dies Abhängigkeiten von Rohstoffimporten und die entstehende Abwärme wird zur Stromerzeugung genutzt. Preisträger: Vireo.de, Merseburg Preisgeld: 10.000 Euro Würdigung für: recable – für nachhaltigere Technikprodukte, weniger E-Schrott und mehr Reparierbarkeit Das „Projekt: recable“ der Firma Vireo.de hat sich zum Ziel gesetzt, rundum nachhaltige USB-Kabel für Smartphones, Tablets und Laptops herzustellen. Für die Herstellung der Kabel wird Material mit hohem Recyclinganteil bei Außenhaut und Litze selbst verwendet. Mit Mänteln aus Baumwolle und Flachs werden echte Naturfasern verarbeitet. Verlötet wird ausschließlich recyceltes Zinn. Gleichzeitig wird auf Halogene, Weichmacher und Schwermetalle verzichtet. Insgesamt sind die farbenfrohen Kabel zu 90 % recycelbar. Der CO₂-Ausstoß gegenüber vergleichbaren, herkömmlichen USB-Kabel-Herstellern wird um etwa 45 % reduziert, bei einer 5 x längeren Nutzung (u. a. durch Reparierbarkeit und Robustheit) kann der CO₂-Ausstoß weiter verringert werden. Anhand der vorhandenen Ersatzteile und selbstgemachten Tutorials hat jede Person die Möglichkeit, auf einen Neukauf des Kabels zu verzichten. Die Reparierbarkeit mindert jedoch nicht die Robustheit und Leistungsfähigkeit der Alltagsbegleiter. Insgesamt können sie mehr als 30.000 Knicke überstehen. Dabei garantiert Vireo.de eine Stromstärke von bis zu 3A (bis zu 60 W) und eine schnelle Datenübertragung von bis zu 480 Mbit/s für Handys und Laptops. Finalist: Inflotec GmbH, Magdeburg Würdigung für: Trinkwasser autonom, ressourcen- und energieeffizient aufbereiten Wasser ist das kostbarste Gut der Menschheit, aber leider ist der Zugang zu sauberem Wasser nicht flächendeckend vorhanden. Inflotec hat für dieses globale Problem eine innovative und sehr ressourcenschonende Technologie entwickelt. Die wesentliche Innovation des Produktes liegt darin begründet, dass jegliches verschmutztes Wasser zu Trinkwasser aufbereitet werden kann, welches bisher ungenutzt blieb. Mithilfe der neu konzipierten Funktionsweise der Anlage wird eine höhere Effizienz erzielt und die optimierte Wasseraufbereitung erhöht die Leistung des Produktes und dessen Ausbringungsmenge. Zudem bleiben Grundwasserressourcen verschont. Die Anlagen überzeugen durch ihre bedienerfreundliche und wartungsarme Handhabung. Durch die Rückspül- und Selbstreinigungsfunktion der Anlage müssen keine Filter gewechselt werden und die Umwelt wird nachhaltig geschont. Es werden langlebige Keramikfilter verbaut, die eine sehr hohe Reinigungsleistung erzielen. Mit der Nanofiltrationstechnik können Medikamentenrückstände und Mikroplastik zurückgehalten und Salzwasser zu Trinkwasser aufgearbeitet werden. Finalist: NOVO-TECH GmbH & Co. KG, Aschersleben Würdigung für: Zirkularer Holzwerkstoff für gesundes Bauen und Sichern von Ressourcen Der verantwortungsvolle Umgang mit Ressourcen ist Teil der gelebten Unternehmens- und Produktphilosophie der Firma NOVO-TECH in Aschersleben, Europas größtem Hersteller von Holzwerkstoffen für den Außenbereich. Die Basis für das Produktdesign ist der schadstofffreie, materialgesunde und zu 100 % kreislauffähige Holzwerkstoff GCC (German Compact Composite), der u. a. mit der unabhängigen, wissenschaftsbasierten Zertifizierung „Cradle to Cradle Certified® Gold“ und „Material Health Certificate Platin“ ausgezeichnet ist. GCC enthält mit bis zu 75 % einen weltweit einzigartig hohen Anteil an Naturfasern. Zur Gewinnung der Späne werden keine Bäume gefällt, sondern anfallende Späne aus den heimischen Hobel- und Sägewerken genutzt. In Kombination mit umweltfreundlichen High-Tech-Polymeren aus erster industrieller Anwendung entsteht ein langlebiges Baumaterial, das für die Anwendung im Außenbereich, z. B. als Terrassendiele bestens geeignet ist. Um ressourcenschonend zu produzieren, werden neben den eigenen Materialien aus dem Rücknahmesystem auch alternative High-Performance-Rohstoffe genutzt, z. B. ein Rezyklat aus Rotorblättern von ausgedienten Windkraftanlagen. In Summe befinden sich 90 % Upcycling-Material im Werkstoff. Preisträger: Günter Schulz GmbH & Co. KG, Balgstädt Preisgeld: 5.000 Euro Würdigung für: Regenwasserauffangsystem zur Wassernutzung für ein Steinbearbeitungszentrum Zur Verstärkung der Vorfertigung von industriellen Ofenbauteilen mit feuerfesten oder verschleißfesten Auskleidungen, Formbaumteilen für Ofenanlagen und weiteren Vorfertigungen installiert die Günther Schulz GmbH & Co. KG aktuell eine entsprechende CNC-Steinbearbeitungstechnik. Da der Wasserumlauf des Steinbearbeitungszentrums ca. 7.000 Liter je Stunde beträgt und durch natürliche Verluste ein entsprechender Wasserbedarf besteht, ist geplant, das gesamte Regenwasseraufkommen eines Gebäudeneubaus sowie circa die Hälfte des Regenwasseraufkommens des Bestandgebäudes komplett aufzufangen und dem Fertigungsprozess zuzuführen. Die bereits im Hallenboden installierten Behälter des Neubaus haben ein Vorratsvolumen von ca. 170.000 Liter. Im Rahmen eines Regenwasserkonzeptes inkl. Füllstandüberwachung und angebundener Wasserzufuhr zum Steinbearbeitungszentrum ermöglicht es eine nahezu autarke Fertigung ohne auf Trinkwasser zurückzugreifen. Durch ein Filtersystem und Kreislaufprinzip des Sägeschmutzwassers fallen zudem nur sehr geringe Abwassermengen an. Finalist: Hermes Germany GmbH, Hohe Börde, Ortsteil Hermsdorf Würdigung für: Green Delivery Magdeburg Ziel des Projektes Green Delivery Magdeburg ist es ausnahmslos emissionsfreie Zustellungen auf einer Fläche von zehn Quadratkilometern in den Stadtbereichen Stadtfeld Ost und Altstadt in Magdeburg zu gewährleisten. Im Rahmen der emissionsfreien Zustellung bekommen mehr als 30.000 Magdeburger ihre Pakete lokal CO₂-frei geliefert und abgeholt. Auch die gebündelten Lieferungen und Abholungen an Paketshops werden CO₂-frei geleistet. Zum Einsatz kommen sowohl eTransporter als auch für die Paketbranche ausgerichtete Lastenfahrräder. Möglich wurde dies durch eine neuartige Sendungssortierung mit einer Trennung von Standardsendungen für die Fahrräder und Großstücken für die eTransporter. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die ausschließliche Nutzung von Ökostrom zur Aufladung der Fahrzeuge über die Ladeinfrastrukturen. Pro Jahr sind es circa 288.000 Sendungen, die so ihr Ziel erreichen. In Zukunft sollen weitere Gebiete folgen, sodass die Hermes Germany GmbH einen wichtigen und wachsenden Beitrag für die Stadt Magdeburg bei der Verringerung von CO 2 -Emissionen leisten kann. Finalist: W.u.H. Fernholz GmbH & Co. KG, Schkopau Würdigung für: Nutzung von internen Abfällen für neue Produkte Seit 2019 hat die W.u.H. Fernholz GmbH & Co. KG angefangen, ihre bisherigen Produktionsabfälle aus „Anfahren, Umstellen und Abfahren“ nicht mehr als Kunststoffabfall allgemein zu entsorgen, sondern stattdessen einem Recycling zuzuführen. Das aufgearbeitete Material wird als PIR (Post-Industrial-Recycling) in bis dahin aus Neuware hergestellte Produkte wieder eingebracht und heute zum Beispiel als Spiele-Einsätze verwendet. Dabei genügt es den Anforderungen der EN 71 (Spielzeugnorm). Durch das Unternehmen wird hierbei die Folie hergestellt, die danach durch einen Kunden tiefgezogen wird. Dieser beliefert damit die Spielzeughersteller. Somit werden heute mehrere hundert Tonnen Folie ressourcenschonend durch Fernholz hergestellt. Die Folie besteht zu ca. 70 % aus Recyclingmaterial – abgedeckt mit einer Neuware-Schicht – sodass der Endkunde nie den Eindruck eines minderwertigen Produktes hat.

Genehmigungsverfahren der RWE Generation SE zur Errichtung und zum Betrieb einer wasserstofffähigen GuD-Anlage (Gas- und Dampfturbinenkraftwerk) am Standort Frankfurter Straße 424 in 46562 Voerde

Die RWE Generation SE, RWE Platz 3, 45141 Essen, hat bei der Bezirksregierung Düsseldorf als zuständiger Genehmigungsbehörde einen Antrag auf Erteilung einer Genehmigung für die Errichtung und den Betrieb einer wasserstofffähigen GuD-Anlage am Standort 46562 Voerde (Niederrhein), Frankfurter Straße 424 (Gemarkung Möllen, Flur 2, Flurstücke 1587, 1633, 1825, 1895, 1896, 1897, 1898, 1900, 1901, 1902, 1915) gestellt. Das beantragte Vorhaben bedarf einer Genehmigung gemäß §§ 4, 6 BImSchG in Verbindung mit Nr. 1.1 des Anhangs 1 der Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV). Zudem handelt es sich um eine Anlage nach Artikel 10 i.V.m. Nr. 1.1 des Anhang I der europäischen Industrie-Emissionsrichtlinie (2010/75/EU). Das Vorhaben ist darüber hinaus der Nummer 1.1.1 der Anlage 1 des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) zuzuordnen. Im Rahmen des Genehmigungsverfahrens wird für das Vorhaben eine Umweltverträglichkeitsprüfung durchgeführt. Der vom Antragsteller hierzu vorgelegte UVP-Bericht ist Teil der Antragsunterlagen. Am Standort Voerde ist die Errichtung und der Betrieb einer wasserstofffähigen Gas- und Dampfturbinenanlage mit einer Feuerwärmeleistung von 1.600 Megawatt (thermisch) geplant (kurz: GuD-Anlage). In einer solchen Anlage werden eine Gasturbine und eine Dampfturbine technisch miteinander kombiniert, um mit einem hohen Wirkungsgrad und geringen Energieverlusten Strom zu erzeugen. Die geplante Anlage wird so ausgelegt, dass sie neben Erdgas auch bis zu 100 % Wasserstoff als Brennstoff einsetzen kann. Der Vorhabenstandort der geplanten Anlage liegt im Westen des wirksamen Bebauungsplans Nr. 150 „Energiepark Voerde“. Auf der Fläche befindet sich derzeit das im Rückbau befindliche Steinkohlekraftwerk Voerde. Der Standort ist im Wege der Regionalplanung und der Bauleitplanung unter anderem für die geplante Nutzung planerisch vorgesehen.

Untersuchungen zur Beziehung zwischen Gebäudeform und Energie

Um die gesellschaftlichen Ziele im Hinblick auf eine nachhaltige Entwicklung unserer Umwelt zu ereichen, wissen wir, dass die Energieeffizienz und Ökologie eines jeden Architekturprojektes heute ganz oben auf der Agenda aller Planenden stehen (müssen). Man könnte meinen, dass das Einbeziehen der Aspekte zur Ökologie und Energieperformance zu einer ganz neuen architektonischen Formensprache führen müsste. Dies ist aber bis heute kaum der Fall. Abgesehen von einigen wenigen Beispielen, entstehen in der Regel entweder die in der allgemeinen architektonischen Fachwelt eher verpönten Öko-Häuser' - meist Einfamilienhäuser mit einer zusammenhangsloser Zusammensetzung von Holzelementen, dicker Wärmedämmung, Sonnenkollektoren und einem aufgesetzten Wintergarten. Oder es wird behauptet, dass die Überlegungen zur Ökologie und Energieeffizienz im Entwurf so gut versteckt sind, dass man davon (architektonisch) nichts mehr merkt. Dieses Forschungsprojekt beschäftigt sich mit folgenden Fragestellungen; wie ausgeprägt ist die Beziehung zwischen der Form und der Energieperformance eines Gebäudes? Führt das Einbeziehen solcher Überlegungen zwangsläufig zu einer neuen Formensprache? Oder es ist denkbar, die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit eines Gebäudes unabhängig von seiner Architekturstilrichtung und ohne Auswirkungen auf den gewollten architektonischen Eindruck so zu optimieren, dass die o.a. gesellschaftlichen Ziele trotzdem erreicht werden können?

Untersuchung von Möglichkeiten und Erfordernissen zur Beurteilung der Energieeffizienz bei Traktoren (Tractor efficiency )

Zielsetzung: Ziel des Forschungsprojektes ist die Erarbeitung eines Vorschlags für eine Traktor-Energieeffizienz-Kennzahl. Diese ist vergleichbar mit der Normverbrauchsangabe eines PKW's, der entsprechend einem standardisierten Fahrzyklus unter Laborbedingungen am Prüfstand ermittelt wird. Auch soll diese Kennzahl den Ergebnissen des DLG Power Mix Tests gegenübergestellt werden und ggf. als vereinfachte Methode vorgeschlagen werden. Um die Leistungsangaben von Traktoren durch Aussagen zur Energieeffizienz ergänzen zu können, soll eine Ermittlung von Bewertungsparametern über den Betrieb des Traktors im Vollast- und Teillastbereich erfolgen. Gemeinsam mit Parametern des Traktoreinsatzes soll daraus eine Traktor-Energieeffizienz-Kennzahl abgeleitet werden. Diese kann eine wichtige Entscheidungshilfe für den Landwirt beim Traktorenkauf sein. Bedeutung des Projekts für die Praxis: Außer dem DLG-Power-Mix-Test gibt es noch keine Bewertung der Energieeffizienz von Traktoren. Eine derartige Kennzahl kann aber eine wichtige Entscheidungshilfe für den Landwirt beim Traktorenkauf sein. Die Kraftstoffeinsparung bei Arbeiten mit Traktoren in der Land- und Forstwirtschaft kommt auch unmittelbar der Umwelt und letztlich auch Wasserwirtschaft zu gute. Der enorme Vorteil einer in diesem Projekt ausgearbeiteten Methode wäre, dass historische Daten ausgewertet werden können und dass keine oder kaum zusätzliche Messungen notwendig wären.

E3ON: Effiziente elektrische Energiespeicher für den öffentlichen Nahverkehr

Die Hybridisierung von im öffentlichen Nahverkehr eingesetzten Fahrzeugen bietet die Möglichkeit signifikanter Treibstoff- und Emissionsreduktionen, da die Fahrzyklen gut vorhersehbar sind und häufige Brems- und Beschleunigungsvorgänge enthalten (Start-Stopp Betrieb). Der Einsatz verfügbarer elektrochemischer Speicher (Batterien, Ultracaps) zur Zwischenspeicherung der Bremsenergie ist zwar möglich, jedoch können die geforderten Leistungen bzw. die gewünschte Lebensdauer nur mit großem finanziellen Aufwand bzw. starker Überdimensionierung des Energiespeichers erreicht werden. Im Gegensatz zu den elektrochemischen Speichern bieten Flywheel-Speicher das Potenzial, eine hohe Leistungsdichte mit einer hohen Energiedichte zu verbinden. Durch den Einsatz moderner (Verbund-)Materialien sowohl im Schwungrad selbst wie auch in den Lagern können Flywheel-Speicher sehr kompakt und leicht gebaut werden. Außerdem erreichen sie bereits mit heute verfügbarer Lager-Technologie eine im Vergleich zu modernen Batteriesystemen deutlich erhöhte Lebensdauer. In dem Projekt E3ON soll die Realisierbarkeit von kompakten Flywheel-Speichern unter den in öffentlichen Nahverkehrsfahrzeugen gegebenen Rahmenbedingungen untersucht werden: Gemeinsam mit potenziellen Kunden (siehe beiliegende LOI) werden für Schienenfahrzeuge und Hybridbusse typische Lastprofile sowie extern auftretende mechanische Belastungen (Vibrationen, Fliehkräfte, ...) spezifiziert. Auf deren Basis werden die Hauptkomponenten des Systems (Schwungmasse und Lagerung, Motor/Generator, Umrichter) theoretisch und experimentell in Bezug auf Lebensdauer und Sicherheitsaspekte untersucht. Das Ergebnis der Forschungsarbeiten sind Realisierungsvorschläge für die einzelnen Komponenten sowie eine erste Abschätzung der unter den gegebenen Randbedingungen erreichbaren Lebensdauer und der Kosten. Daraus können die wichtigsten Parameter eines im Rahmen eines Folgeprojekts zu realisierenden Prototyps bzw. Vorseriengeräts abgeleitet werden, wobei speziell der erreichbare Wirkungsgrad (round-trip efficiency), der speicherbare Energieinhalt, die aufnehmbare bzw. abgebbare elektrische Leistung, die erreichbare Lebensdauer und der zu erwartende Preis von Interesse sind. Zusätzlich können die Projektergebnisse zur Beurteilung der Realisierbarkeit von noch weiter miniaturisierten Flywheel-Speichern herangezogen werden. Derartige Speicher eignen sich zum Einsatz in Hybrid- und Elektrofahrzeugen des zukünftigen Individualverkehrs.

FP4-NNE-THERMIE C, Matrixturbine (Schleusenturbine) im Donaukraftwerk Freudenau - Pilotversuch und Demonstration

Matrixturbine (Schleusenturbine) im Donaukraftwerk Freudenau: Bei Wasserkraftwerken an schiffbaren Fluessen entstehen durch Schleusungen erhebliche Energieverluste, welche sich fuer die bestehenden Donaukraftwerke mit rund 110 GWh/a abschaetzen lassen. Daher werden seit geraumer Zeit wirtschaftliche Moeglichkeiten gesucht, um die den Schleusungsvorgaengen innewohnende mechanische Energie zur Stromerzeugung zu nutzen. Im Falle des Kraftwerkes Freudenau ergibt sich nun die Chance, im Rahmen eines von der Europaeischen Union gefoerderten Projektes, ein neuartiges, gemeinsam von Verbund, der VoestAlpine MCE und Bouvier Hydro (Frankreich) entwickeltes Konzept in einem Pilotversuch zu erproben. Eine Matrixturbine besteht aus mehreren, gleich aufgebauten, kleinen Rohrturbinen und Generatoren, die mittels eines Rahmens zu einer Einheit zusammengefasst sind. Die Turbinen werden sowohl beim Fuellen, als auch beim Entleeren, dabei aber in umgekehrter Richtung, durchflossen. Den einzelnen Matrixeinheiten sind Absperrklappen in Form von Jalousien vorgeschaltet, welche den Wasserstrom freigeben und unterbinden koennen. Die Asynchrongeneratoren werden von den Propellerturbinen (starre Laufschaufeln) angetrieben. Das Laufrad ist so geformt, dass es in beiden Stroemungsrichtungen des Triebwassers akzeptable Wirkungsgrade erreicht. Zum Pilotversuch im Kraftwerk Freudenau wird die Matrixturbine in den Dammbalkenschlitz des Fuell- und Entleerkanals einer Schleusenkammer eingesetzt. Die Matrix besteht aus 5 x 5, also 25 Einzelmaschinensaetzen, mit je 1 m 2 Querschnittsflaeche. Die Generatoren sind schaltungsmaessig in drei Gruppen (maximale Gesamtdauerleistung 5000 kW) zusammengefasst. Nach Transformation der Generatorspannung auf die Spannungsebene der Hauptgeneratoren (10,5 kV) wird die elektrische Energie direkt auf der Unterspannungsseite der Blocktransformatoren eingespeist. Die gesamte Matrix kann bei Stoerungen rasch wieder ausgebaut werden. Die Anforderungen an eine Schleusenturbine sind dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinen beidseitig anstroembar ausgefuehrt werden muessen und dass die Fallhoehe im Laufe der Schleusung kontinuierlich abnimmt. Unter der Annahme, dass pro Jahr 6500 Fuellvorgaenge bzw Entleerungsvorgaenge der mit der Matrixturbine ausgeruesteten Schleuse des Kraftwerkes Freudenau vorgenommen werden und dass ab Erreichen der maximalen durch die Turbinen verarbeitbaren Wassermenge diese Schleuse auch zur staendigen Wasserabfuhr herangezogen wird, kann jaehrlich elektrische Energie im Ausmass von rund 3,7 GWh erzeugt werden; das entspricht etwa dem Energiebedarf von 800 Haushalten. Bei diesem Pilotprojekt bietet sich die Moeglichkeit, das Konzept der Matrixturbine in seiner allgemeinsten Form, sowohl im Schleusungsbetrieb bei beiderseitiger Anstroemung, variabler Fallhoehe und Verwendung von Jalousieklappen, als auch im Dauerbetrieb (z. B.: bei Hochwasser) praktisch zu erproben. ... Hauptauftragnehmer: Österreichische Donaukraftwerke AG; Wien;

Hocheffiziente und CO2 neutrale Heißgaserzeugung mittels induktiver Suszeptorerwärmung für industrielle Anwendungen, Teilvorhaben: Entwicklung eines Induktionserwärmungssystems

Ziel des Verbundvorhabens ist es, die Energiewende voranzutreiben und Industrieunternehmen die Möglichkeit zu bieten, Prozesswärme ohne fossile Brennstoffe weltweit wettbewerbsfähig herzustellen. Hierzu wird ein Heißgaserzeuger entwickelt, der nahezu verlustfrei Heißgas mittels eines durch Induktion erwärmten Suszeptors erzeugt, der von Umgebungsluft oder Prozessgasen durchströmt wird. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung für die Induktionserwärmung kann der Heißgaserzeuger vollständig CO2-neutral betrieben werden. Es soll ein funktionsfähiger Demonstrator entwickelt werden. Ein mediendurchlässiger Suszeptor wird von einer Induktionsspule homogen durchwärmt. Die im Suszeptor erzeugte Temperatur wird auf das durchdringende Medium, idealerweise Umgebungsluft oder Prozessgas, übertragen, um die gewünschte Temperatur zu erreichen. Die Induktionsspule kann außerhalb des Suszeptors angeordnet werden, was eine optimale Strömung des zu erwärmenden Mediums ermöglicht. Der angesaugte Luftstrom kühlt die Induktionsspule und wird vorgewärmt, was die Energieeffizienz des Gesamtsystems erhöht. Induktionsspulen werden meist aus Kupferrohren gefertigt und mit Kühlwasser durchflossen, um Überhitzung zu verhindern. Im geplanten System soll die Kühlenergie zur Vorwärmung der Gase genutzt werden, was den Wirkungsgrad erheblich steigert. Für Temperaturen kleiner oder größer 1200°C werden unterschiedliche Ansätze gewählt. Das Konzept bleibt dabei unverändert, jedoch wird das Material für Suszeptor, Gehäuse und Gasführung an die jeweiligen Temperaturen angepasst. Unter 1.200°C können metallische Werkstoffe verwendet werden; bei höheren Temperaturen müssen keramische Werkstoffe eingesetzt werden. Zusammengefasst zielt das Projekt darauf ab, eine effiziente und CO2-neutrale Methode zur industriellen Prozesswärmeerzeugung zu entwickeln, die den Anforderungen verschiedener Temperatur- und Leistungsklassen gerecht wird und den Einsatz erneuerbarer Energien fördert.

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