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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.png"> </a> <strong> Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland </strong> <br>Kraftwerke und Verbundnetze in Deutschland, 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/DE_Kraftwerkskarte_2026.png">Bild herunterladen</a> (1,08 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/DE_Kraftwerkskarte_2026.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (2,31 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/KWK-Karte_DE_2026.png"> </a> <strong> Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland </strong> <br>Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Deutschland, 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/KWK-Karte_DE_2026.png">Bild herunterladen</a> (632,36 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/KWK-Karte_DE_2026.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (1,28 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerke-Windleistung_2026.png"> </a> <strong> Kraftwerke und Windleistung in Deutschland </strong> <br>Karte Kraftwerke und Windleistung in Deutschland, Stand Dezember 2025 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.png">Bild herunterladen</a> (951,60 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/Kraftwerke-Windleistung_2026.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (2,62 MB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/Kraftwerke-Photovoltaikleistung_2026_0.png"> </a> <strong> Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland </strong> <br>Karte Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland, Stand Dezember 2025 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_0.png">Bild herunterladen</a> (950,26 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/372/bilder/dateien/Kraftwerke-Photovoltaikleistung_2026.pdf">Karte als PDF herunterladen</a> (2,66 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>

Wirtschaftlichkeit des oekologischen Bauens

Online-Optimierung eines Absorptions- und Desorptionsprozesses für die Koksofengasreinigung

In der Prozessindustrie sind die Anforderungen an die Verfahren wie preiswertes Design und umweltschonenden Betrieb vielseitig, und teilweise auch gegenläufig. Hierdurch steigt der Bedarf an flexibleren Produktionsanlagen, um den steigenden Anforderungen bezüglich der schnell wechselnden Marktanforderungen und der Umweltverträglichkeit gerecht zu werden. Ressourcenschonung und Reduzierung der Umweltbelastung sind Ziele, die die gängigen Verfahren aufgrund der sich ändernden Umweltauflagen (Reinheit der Gasemission) an die Grenzen der Wirtschaftlichkeit bringen. Die Reaktivabsorption und die anschließende Desorption stellt durch die Kombination von Stofftrennung und chemischer Reaktion in Mehrkomponentensystemen ein sehr komplexes Verfahren mit einem hohen Optimierungspotential dar. Dies gilt insbesondere für die im Rahmen des Forschungsprojektes zu untersuchende Ammoniak-Schwefelwasserstoff-Kreislaufwäsche zur Reinigung von Kokereiabgasen. Bei diesem industriell relevanten und hier exemplarisch ausgewählten Prozess basiert der konventionelle Betrieb integrierter Kolonnensysteme auf der vorherigen Auslegung für einen konstanten Betriebspunkt. In der Realität ändern sich jedoch die Randbedingungen, so dass die Prozesse am vorgegebenen Betriebspunkt nicht optimal betrieben werden können. Hier liegt die besondere wissenschaftliche Herausforderung bezüglich der Online-Optimierung, die Umweltrestriktionen sowie alle Produktanforderungen unter den gegebenen Anlagenbegrenzungen und den sich ändernden Echtzeit-Randbedingungen zur Minimierung der Betriebskosten gleichzeitig einzuhalten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird eine Methodik zur Online Optimierung entwickelt und an einer realen Anlage (AS-Kreislaufwäsche) im Pilotmaßstab erprobt und bewertet. Als Ergebnis ist ein effizientes robustes Online-Optimierungssystem zur Ermittlung optimaler Prozessführungsstrategien für dynamische nichtlineare große Systeme unter Echtzeit-Randbedingungen zu erwarten. Die zu entwickelnde Methodik der Online-Optimierung ist allgemeingültig und soll für die Optimierung anderer Prozesse übertragbar sein.

Optoelektronische Methode der Blickregistrierung zur objektiven Bewertung der Demontagegerechtheit von Bauteilen und Produkten

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Das Aufkommen an Elektro(nik)-Altgeräten wird in der EU für die Jahre 1998/99 auf 8 Mio. Mg geschätzt, wobei 90 Prozent deponiert, verbrannt bzw. verwertet werden, ohne dass eine Schadstoffentfrachtung stattfindet. Bei der Verwertung dieser Geräte ergänzen sich heute die Bereiche der manuellen Demontage und die der verfahrenstechnischen Aufbereitung. Voraussetzung für ein ökologisch hochwertiges Recycling ist vielfach die Demontage, die jedoch erhebliche Kosten verursachen kann. Zum einen hat das Vorhaben die Zielsetzung, ein Screening über die bei den Verwertern anfallenden Alt-Produkte zu erzeugen, anhand dem eine Bewertung der Produkte aus ökologischer und ökonomischer Sicht durchgeführt werden kann und eine Entscheidung getroffen werden kann, ob eine Demontage nötig bzw. sinnvoll ist. Zum anderen werden Demontageuntersuchungen sowohl im Labor als auch verstärkt bei Verwertern mit Hilfe einer Blickregistrierungskamera durchgeführt. Aus den Analysen dieser Untersuchungen werden Konstruktionskriterien für eine schnellere Demontage abgeleitet. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Im ersten Teil des Projektes wird mit Hilfe von Umweltverträglichkeitsuntersuchungen die Einteilung der beim Verwerter anfallenden Produkte vorgenommen. Ausgehend von einer Musterzerlegung werden die Einzelfraktionen der Geräte bestimmt, ihre Umweltrelevanz untersucht und die bestehenden Verwertungsalternativen zusammengestellt. Diese Ergebnisse werden unter Betrachtung aller wirtschaftlichen und ökologischen Teilaspekte möglicher Gesamtentsorgungsalternativen wie z.B. Shredder, Verbrennung bzw. Deponierung gegenübergestellt. Im zweiten Teil werden Demontageuntersuchungen mit Hilfe der Blickregistrierung durchgeführt, deren Analyse aufzeigt, welche Konstruktionskriterien eine einfache Erkennbarkeit der Baustruktur und der Verbindungselemente zulässt. Fazit: In diesem Projekt konnte durch eine Öko-Bilanzierung gezeigt werden, dass eine vertiefte Demontage ökologische Vorteile gegenüber der verfahrenstechnischen Aufbereitung beim Recycling von Elektronik-Geräten aufweist. Weiterhin wurde erstmals die Blickregistrierung bei der Demontage von Elektro(nik)-Geräten eingesetzt. Der Einsatz dieser Methode in diesem Bereich hat sich als effektiv erwiesen. Der Demontageanalyseprozess wurde soweit optimiert, dass er jetzt standardmäßig als Dienstleistung angeboten werden kann. Bei der Umsetzung der mit der Blickregistrierung ermittelten Konstruktionskriterien lassen sich bei gleichen Demontagekosten deutliche ökologische Vorteile erzielen. Für die Weiterführung des Projektes sind im nächsten Schritt entwicklungsbegleitende Untersuchungen notwendig, um die Ergebnisse zu bestätigen und umzusetzen.

Optimierung der biologischen Abfallbehandlung in Hessen

Mit der Studie sollen An-satzpunkte für ein optimiertes Stoffstrommanagement für getrennt gesammelte Bio- und Grünabfälle in Hessen aufgezeigt werden. Neben den ökologischen Belangen des Klimaschutzes und der Ressourcenschonung sollen konkrete Lösungsvorschläge für einzelne Gebietskörper-schaften in Hessen entwickelt werden. Die Bearbeitung der Studie erfolgt im 4. Quartal 2007 mit Mitteln für Vorhaben zur 'Energetischen und stofflichen Nutzung von Biorohstoffen'. Bioabfälle aus privaten Haushalten und öffentlichen Einrichtungen werden in Hessen seit 1990 getrennt gesammelt und kompostiert; durchschnittlich fallen etwa 700.000 t/a Abfälle an. Nach dem Konzept der flächendeckenden Bioabfallkompostierung in Hessen werden die eingesammelten Bioabfälle kompostiert. Entgegen dem ursprünglichen Konzept werden nicht alle Abfälle in Hessen kompostiert, sondern vielfach aus Kostengründen in benachbarten Bundesländern behandelt und verwertet. Da nicht alle Kompostierungsanlagen, die seit etwa 15 Jahren betrieben werden, dem heutigen Stand der Technik entsprechen, sind einzelne Anlagen entsprechend den Anforderungen der TA Luft umzubauen bzw. umzurüsten. Vor diesem Hintergrund wird geprüft, wie die biologische Abfallbehandlung in Hessen unter Berücksichtigung der in der Biomassepotenzialstudie aufgezeigten Entwicklungspfade im Hin-blick auf eine alternative Biomassenutzung optimiert werden kann. Modernes Management bio-gener Stoffströme optimiert stoffliche und energetische Verwertungswege mit dem Ziel eines idealen Zusammenwirkens von Nährstoff- und Kohlenstoff-Recycling, Energiebereitstellung (Strom und Wärme), CO2-Reduzierung durch Ersatz fossiler Energieträger sowie günstiger Behandlungskosten bei erweiterter regionaler Wertschöpfung. Durch die Förderungsmöglichkeiten des Erneuerbaren Energien Gesetzes (EEG) sowie stetig steigender Kosten für fossile Energieträger verbessert sich z.B. die Wirtschaftlichkeit der energetischen Verwertung (Biogaserzeugung oder Verbrennung) von getrennt gesammelten Bio- und Grünabfällen nachhaltig.

Beitrag von vernachlässigten Nutzpflanzen zum Aufbau resilienter Anbausysteme in der Ära des Klimawandels im Manyoni Distrikt- Tansania

Ziel des Vorhabens ist eine Analyse des Beitrags von vernachlässigten, einheimischen Nutzpflanzen für nachhaltige, traditionelle und unabhängige Ernährungssysteme in Tansania in Zeiten des Klimawandels und anderer Krisen. Zur Sicherung der Ernährungsgrundlage der lokalen Bevölkerung und zum Erhalt der natürlichen Ressourcen (Boden, Wasser, Biodiversität) soll im Rahmen eines Promotionsprojektes die Rolle von vernachlässigten einheimischen Nutzpflanzen als Anbaualternative, insbesondere in marginalisierten Anbaugebieten, untersucht werden, da diese an die lokalen Bedingungen angepasst und tolerant für abiotische Stressfaktoren sind. Weiterhin zielt das Projekt darauf ab, die Bereitschaft der Landwirtinnen und Landwirte zum Anbau der ausgewählten Nutzpflanzen sowie die Rentabilität dieser Nutzpflanzen entlang der Wertschöpfungskette zu evaluieren. Im Speziellen soll eine Datengrundlage dafür geschaffen werden, welches Potenzial vernachlässigte Nutzpflanzen haben, um einen Beitrag zu nachhaltigen und gesunden Ernährungssystemen zu leisten und wie sie die genetischen Ressourcen erweitern können im Hinblick auf die Anpassung an den Klimawandel. Zudem wird untersucht, wie diese Nutzpflanzen zur Verbesserung der Ernteerfolge und zu einer ökologischen Nachhaltigkeit im Manyoni Distrikt, insbesondere in der Itigi Division und den umliegenden Dörfern, beitragen.

Energetische Querschnittserhebung deutscher Theaterspielstätten und Monitoring des Opern- und Schauspielhauses Köln mit Schwerpunkt Komfortuntersuchungen

Vorhabenziel: Das Forschungsprojekt bearbeitet zwei Schwerpunkte: Die energetische Querschnittsanalyse von deutschen Theaterspielstätten und das Intensivmonitoring des denkmalgeschützten, aktuell in Sanierung befindlichen Opern- und Schauspielhauses Köln nach seiner Wiedereröffnung 2015. Ziel ist die Analyse von 10- 15 charakteristischen Gebäuden für ein Benchmarking der durch ihre Frequentierung stark öffentlich wahrgenommenen Theaterspielstätten. Detaillierte vergleichende Angaben zu Energiekennwerten, Wirtschaftlichkeit, Lebenszykluskosten und Nutzerzufriedenheit wurden für den Gebäudetypus bislang nicht erhoben, diese erfasst das Forschungsprojekt u.a. mit dem Schwerpunkt Komfortuntersuchung im Monitoring. Arbeitsplanung: Für die energetischen Querschnittsanalysen werden Berechnungen mit den Bilanzierungswerkzeugen TEK-Tool und EnerCalc, sowie Kurzzeitmessungen und Nutzerbefragungen durchgeführt. Für das Intensivmonitoring des Opern- und Schauspielhauses wird ein Messkonzept erarbeitet, welches in Phase 2 mit Messungen, Nutzerbefragung, Auswertungen und Optimierungen umgesetzt wird. Ein mögliches Überführen in ein Langzeitmonitoring wird vorbereitet. Geplante Ergebnisverwertung: Das im Forschungsprojekt erarbeitete Energie-Benchmarking für den Gebäudetypus Theaterspielstätten ermöglicht den Häusern eine Positionierung im Bereich Energie und die Identifizierung von Hochverbrauchern. Die erarbeiteten Kennwerte des Gebäudetypus Theaterspielstätten sollen über den Normenausschuss die Nutzungsrandbedingungen für Theater- und Veranstaltungsbauten der DIN 18599 weiter optimieren helfen. Die erfassten Daten erweitern die EnOB-Datenbank um Theaterspielstätten. In die Forschungsarbeiten werden Studierende einbezogen, ein fachübergreifendes Studienmodul 'Optimierung von Sanierungskonzepten mittels Monitoring' wird entwickelt. Die Bilanzierungswerkzeuge TEK und EnerCalc werden über die Lehre weiter verbreitet und die den Entwicklern gespiegelten Erfahrungen mit TEK helfen die Werkzeuge weiter zu optimieren.

Simulation des Regelverhaltens von Fernwaermenetzen 'SR'

Das Forschungsvorhaben ist Teil eines Verbundprojektes mit dem Titel 'Bessere Ausnutzung von Fernwaermeanlagen', das vom BMBF und sieben deutschen Fernwaermebetreibern finanziert wird. Ziel des Verbundprojektes ist es, Methoden und Software zu entwickeln, um den laufenden Betrieb einer Fernwaermeanlage so zu steuern, dass die wirtschaftlich guenstigste Loesung hinsichtlich Waermeerzeugung und Verteilung erreicht wird. Die fuer die Betriebsoptimierung erforderlichen Regeleingriffe der Steuertechnik und Leittechnik fuehren zu hydraulisch und thermisch instationaeren Zustaenden in der Anlage. Beispiele fuer optimierte Fahrvorschlaege sind: - gleitende Netzfahrzweisen, - Lastumlagerung zwischen Erzeugeranlagen, Nutzung industrieller Abwaerme, - Netzspeicherung, Netztrennung. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, das instationaere Regelverhalten von Fernwaermenetzen zu analysieren. Das Regelverhalten eines Fernwaermenetzes ist die Reaktion des Netzes und seiner regelbaren Komponenten auf planmaessige Betriebsaenderungen und Stoerfaelle. Die hierfuer erforderliche Modelltechnik, einschliesslich der numerischen Methoden, wird im Rahmen des Projektes weiterentwickelt und in Software umgesetzt.

NEMo - Nachhaltige Erfüllung von Mobilitätsbedürfnissen im ländlichen Raum

Aufgrund des demographischen Wandels wird es für Landkreise und Gemeinden zunehmend schwieriger, ein Grundangebot an öffentlichen Mobilitätsdienstleistungen wie Bus und Bahn vorzuhalten, ohne die Frage nach notwendiger sozialer Teilhabe, sinnvoller regionaler Wertschöpfung und nicht zuletzt auch realisierbaren Umweltschutzzielen zu stellen. Dabei wird der Mobilitätsbedarf auf dem Land in Zukunft, beispielsweise durch die Ballung von medizinischen Versorgungseinrichtungen und Einkaufszentren in Stadtnähe, weiter zunehmen. Bereits heute stehen die örtlichen Verkehrsbetriebe vor der Herausforderung, die Erreichbarkeit von Arbeits- und Ausbildungsplätzen, Schulen, Gesundheitszentren sowie Freizeitmöglichkeiten aus dem ländlichen Bereich zuverlässig zu gewährleisten. Angesichts dieser Problemlage verfolgt das Forschungsvorhaben NEMo die Entwicklung von nachhaltigen und innovativen Mobilitätsdienstleistungen sowie darauf basierenden Geschäftsmodellen für den ländlichen Raum. Dabei will NEMo neue Mobilitätsangebote schaffen, in denen auch der Bürger zum Mobilitätsanbieter wird. So könnten beispielsweise selten angefahrene Haltepunkte des öffentlichen Personennahverkehrs zusätzlich auch von Privatpersonen mit dem eigenen PKW zur Mitnahme weiterer Personen bedient werden. Durch eine höhere Personenauslastung des privaten PKWs können Versorgungslücken geschlossen und insgesamt das Verkehrsaufkommen und die damit verbundenen negativen Umweltauswirkungen reduziert werden. Zur Planung und Steuerung dieser neuen ländlichen Mobilität nehmen Informations- und Telekommunikationstechnologien eine Schlüsselfunktion ein. Im Rahmen des Vorhabens werden zunächst spezifische Anforderungen und auch Akzeptanzgrenzen dieser neuen Mobilität erfasst und anschließend in ein rechtskonformes Konzept überführt. Von Beginn an werden Bürger und öffentliche Mobilitätsanbieter in das Projekt eingebunden, damit sich die tatsächlichen Bedürfnisse und Hindernisse frühzeitig erkennen, berücksichtigen und lösen lassen. Ein besonderes Augenmerk liegt hier neben der Koordination und Vernetzung aller Akteure, insbesondere auf der Selbstorganisation der Bürger (z. B. Fahrgemeinschaften und Nachbarschaftsauto). Für die Bereitstellung eines umfassenden und offenen Mobilitätsangebots werden wirtschaftliche, gesellschaftliche und organisatorische Konzepte entwickelt. Diese Konzepte werden in einer vernetzten Plattform für den ländlichen Raum Oldenburg und den Landkreis Wesermarsch zusammengeführt, getestet und im engen Dialog mit den Bürgern bewertet. Die VolkswagenStiftung fördert das Projekt NEMo mit ca. als 1,53 Millionen Euro. Neben den acht beteiligten Lehrstühlen wird das Projekt durch eine Vielzahl assoziierte Partner (Kommunen, Kammern, Unternehmen und weitere Forschungseinrichtungen) unterstützt.

Reallabor: Demonstration von Sektorkopplung - Wind-Elektrolyse für Erzeugung, Speicherung und Transport von grünem Wasserstoff, Teilvorhaben: Begleitende Forschung an Regulatorik, Vermarktung und Wirtschaftlichkeit

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