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Letzte Änderung: 22.03.2010
Wie können wir eine sichere Energieversorgung mit dem Klimaschutz vereinbaren? Wie können wir die Endenergien, vor allem elektrischen Strom, effizienter bereitstellen? Welche Rolle spielen dabei erneuerbare Energien und fossile Energieträger oder die CO2-Abscheidung und -Speicherung? Wie müssen die politischen Rahmenbedingungen gestaltet sein, um eine Energieversorgung umweltfreundlicher zu erreichen? Was können die Kommunen für eine umweltgerechte Energieversorgung tun?
Etwa 80 % aller Treibhausgasemissionen sind energiebedingt. Aus diesem Grund sind wirksame Emissionsminderungen im Energiesektor besonders wichtig, um die Klimaschutzziele zu erreichen. Dabei spielen Nah- und Fernwärme aus effizienter Kraft-Wärme-Kopplung und eine umweltgerechte Stromversorgung eine große Rolle. Mit unseren wissenschaftlichen Arbeiten unterstützen wir das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit bei der Gestaltung der deutschen Klimaschutzpolitik. Daneben erarbeiten wir wissenschaftlich basierte Konzepte zum Klimaschutz in Kommunen und informieren zu Fragen der umweltgerechten Energieversorgung.
Die Stromversorgung ist sicher – trotz Atomausstiegs und ohne in den nächsten Jahren zusätzliche fossile Kraftwerke ohne Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bauen zu müssen. Das ist Ergebnis der UBA-Studie Klimaschutz und Versorgungssicherheit - Entwicklung einer nachhaltigen Stromversorgung: Um die langfristigen Klimaschutzziele zu erreichen, muss sich die Stromversorgung grundlegend wandeln: mehr erneuerbare Energien, weniger Stromverbrauch durch mehr Effizienz, Ausbau der KWK und eine Verlagerung hin zu weniger CO2-intensiven Brennstoffen wie Gas.
Die Studie Versorgungssicherheit in der Elektrizitätsversorgung von BET zeigt, dass vor allem eine deutlich erweiterte Untersuchungsmethodik seriös beantworten kann, welches die besten Optionen für die Entwicklung des Kraftwerksparks unter Berücksichtigung der Kriterien Klimaschutz, Preisgünstigkeit, Versorgungszuverlässigkeit und Versorgungssicherheit sind: Wesentlich sind Leistungs- und Energiebilanzen unter Berücksichtigung der Regel- und Reserveenergie in einem dynamischen Kontext sowie die politischen Rahmenbedingungen, z.B. die Treibhausgasemissionsminderung und die Förderung der erneuerbaren Energieträger.
Verbraucherinnen und Verbraucher können einen wichtigen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz leisten, indem sie sich für einen Stromanbieter entscheiden, der umweltgerechten Strom bereitstellt. Die vom Umweltbundesamt 2007 veröffentlichte Studie Potenziale und Erfordernisse der Stromkennzeichnung zeigt: Die 2006 eingeführte Stromkennzeichnung macht es deutlich leichter, bei der Wahl des Stromlieferanten Umweltschutzkriterien einzubeziehen (siehe auch Presseinfo von 2007).
Hilfe bei der Wahl eines geeigneten Stromanbieters bietet der Ökostrom-Tarifrechner.
Der Verbrauch elektrischen Stroms steigt weiterhin an und wird damit zunehmend zum Schwerpunkt auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft. Die Herausforderungen und Probleme einer nachhaltigen Stromnutzung und -erzeugung untersuchte ein Forschungsprojekt. Eine nachhaltige Entwicklung erfordert sowohl die Erschließung der vorhandenen Stromeinsparpotenziale in allen Strom-Anwendungsbereichen als auch notwendige Strukturänderungen bei der Stromerzeugung. In der Studie Perspektiven für elektrischen Strom in einer nachhaltigen Entwicklung werden deshalb die strukturellen, gesellschaftlichen und ökonomischen Hemmnisse analysiert, die den Weg zu einer nachhaltigen Stromnutzung und –erzeugung erschweren oder sogar blockieren.
Bei der Stromerzeugung entsteht Wärme. Diese sollte nicht ungenutzt als Abwärme in die Umgebung abgegeben, sondern sollte sinnvoll, zum Beispiel für das Heizen in Gebäuden, verwendet werden. Dieses Prinzip wird in modernen Kraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) verfolgt. Sie sind nicht nur ökonomisch effizienter, sondern sparen auch erheblich Brennstoff und klimaschädliche Treibhausgase ein.
Mehrere Forschungsvorhaben des Umweltbundesamtes haben sich dem Thema Kraft-Wärme-Kopplung sowie Nah- und Fernwärme gewidmet:
Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) könnte einen größeren Beitrag zum Klimaschutz und zur Ressourcenschonung leisten, wenn der Ausbau in Deutschland besser voran käme. Bisher stagniert der KWK-Anteil an der Stromproduktion seit Mitte der 90-iger Jahre bei etwa 10 %. Auch die Impulse des Kraft-Wärme-Kopplungsgesetzes von 2002 reichen nicht aus, um die CO2-Minderungsziele zu erreichen. Die Studie Ermittlung der Potenziale für die Anwendung der Kraft-Wärme-Kopplung und der erzielbaren Minderung der CO2-Emissionen einschließlich Bewertung der Kosten zeigt die möglichen Wirkungen der Förderinstrumente und gibt einen Überblick über die bisherige KWK-Nutzung in Deutschland.
Die hohe Gesamteffizienz des KWK-Prozesses sorgt für niedrige Treibhausgasemissionen bei der Erzeugung von Fernwärme und Strom. In der Studie Bestimmung spezifischer Treibhausgas-Emissionsfaktoren für Fernwärme sind Emissionsfaktoren für Wärme bzw. Strom für Deutschland berechnet worden, differenziert nach Heizwerken und Heizkraftwerken.
Die Studie Potenziale von Nah- und Fernwärmenetzen für den Klimaschutz bis zum Jahr 2020 zeigt, welche Anforderungen an Wärmeversorungsnetze im Hinblick auf das Erreichen der Klimaschutzziele der Bundesregierung bis zum Jahr 2020 gestellt werden müssen, um die in KWK -Anlagen erzeugte Fern- und Nahwärme in Wohnungen und Unternehmen zu bringen.
Eine effiziente Wärmeversorgung mit einem schnell wachsenden Anteil erneuerbarer Energien ist möglich. Das Umweltbundesamt hat dazu 2007 einen Sachstandsbericht Nachhaltige Wärmeversorgung veröffentlicht, der die Techniken der Wärmeversorgung, den Wärmemarkt sowie mögliche zukünftige Entwicklungen dieses Marktes beschreibt.
Der Ausbau der netzgebundenen Wärmeversorgung ist eine wichtige Maßnahme für den nationalen und globalen Klimaschutz. Wie Städte und Gemeinden dafür durch Ausbau der Nah- und Fernwärmeversorgung tätig werden können, erklärt die Studie Netzgebundene Wärmeversorgung - Anregungen für Kommunen und andere Akteure. Sie enthält auch gute Beispiele, positive Erfahrungen, Links und Checklisten, um neue Aktivitäten zu starten.
Während des Workshops „Forschungsideen Wärmenetze” im November 2007 diskutierten Experten aus Forschungsinstituten, Verbänden und der Industrie den notwendigen Forschungsbedarf, die Möglichkeiten des Ausbaus der Wärmesysteme, neue methodische Herangehensweisen zur Entwicklung und Anwendung neuer Systemlösungen sowie gute technische Beispiele. Die Ergebnisse der Diskussion hat das Umweltbundesamt in seinem Hintergrundpapier Forschungsbedarf Wärmenetze PDF / 71 KB dargestellt.
Das Umweltbundesamt beschäftigt sich in seinen Studien auch mit neuen Technologien der Energiewirtschaft, um deren Umweltnutzen und Einsetzbarkeit in der Praxis zu beurteilen.
Terrassenheizstrahler, oft auch „Heizpilze” genannt, haben in der öffentlichen Diskussion um den Klimaschutz für viel Aufsehen gesorgt. Lesen Sie in einem Hintergrundpapier, wie kritisch die Terrassenh eizstrahler aus Klimaschutzsicht zu beurteilen sind. Das Beheizen von Außenflächen vergeudet Energie, deren Wert uns gerade heute immer bewusster wird.
Elektrische Wärmepumpen - eine erneuerbare Energie?
Elektrische Wärmepumpen werden immer beliebter und ihre Absatzzahlen steigen. Doch wie sind Umwelt- und Energiebilanz elektrischer Wärmepumpen? Zu diesen Fragen hat das UBA das Positionspapier: Wie ist die Umweltbilanz elektrischer Wärmepumpen im Vergleich zu anderen Heizungssystemen? verfasst.
Eine Studie im Auftrag des UBA hat 2005 die Rahmenbedingungen und Erfolgsfaktoren für die weitere Verbreitung von Brennstoffzellen in Haushalten und Industrie untersucht. Dabei vergleicht der Bericht Brennstoffzellen in der stationären Energieversorgung die Wirtschaftlichkeit mit kleinen Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen auf Basis von Verbrennungsmotoren. Er kommt zu dem Ergebnis, dass Brennstoffzellen zwar vielversprechend für die Energieversorgung der Zukunft sind, aus wirtschaftlicher Sicht heute jedoch Verbrennungsmotoren noch der Vorzug gegeben werden sollte.
Mit elektrischem Strom zu heizen verursacht mehr Treibhausgase als nötig. 2004 betrug der gesamte Stromverbrauch für Raumwärme und elektrische Warmwasserbereitung 14% des gesamten Stromverbrauchs. Jede 25. Wohnung in Deutschland wird elektrisch beheizt. Informationen über Gründe für den Ersatz klimaschädlicher Stromheizungen und zur Wirtschaftlichkeit des Austauschs von Nachtspeicherheizungen finden Sie beim Bundesumweltministerium.
Ziel der CCS-Technik ist die Minderung der CO2-Emissionen in die Atmosphäre. Die Technik zur Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid ist kein Allheilmittel für den Klimaschutz, allenfalls eine Übergangstechnik, die zudem erst mittelfristig verfügbar ist. Das UBA stellt in einem Hintergrundpapier Anforderungen an CCS, um CO2 sicher und umweltgerecht abzuscheiden, zu transportieren und im Untergrund zu deponieren.
Das Umweltbundesamt hatte schon 2006 eine Studie und ein Positionspapier zur technischen CO2-Abscheidung und -Speicherung veröffentlicht. Die Studie beschreibt die Grundlagen und technischen Möglichkeiten: Langfassung, deutsche Zusammenfassung, englische Zusammenfassung. Das Positionspapier des UBA untersucht die Potenziale und Umweltauswirkungen und kommt zu dem Schluss, dass die CO2-Abscheidung und Speicherung nur eine zeitlich befristete Übergangstechnik ist.
Für die strahlenschutzrelevanten Aspekte der Atomkraft ist das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) zuständig. Das Umweltbundesamt befasst sich mit der Kernenergie im Rahmen seiner Arbeiten zum Klimaschutz und der Entwicklung des Energiesystems im Sinne der Nachhaltigkeit.
Mit dem Gesetz zur geordneten Beendigung der Nutzung der Kernenergie zur gewerblichen Erzeugung von Elektrizität vom 22. April 2002 wurden in Deutschland neue Rahmenbedingungen für die Kernenergienutzung geschaffen. Im Jahr 2000 entschied der Gesetzgeber, dass das Risiko, das mit dem Betrieb von Atomkraftwerken verbunden ist, nur noch für eine begrenzte Dauer verantwortbar ist. Vor der Novelle des Atomgesetzes verfügten die Atomkraftwerke in Deutschland - anders als in anderen Ländern – über eine unbefristete Betriebserlaubnis. Die Gesetzesänderung bestimmte als neuen Zweck des Atomgesetzes die geordnete Beendigung statt der Förderung der Kernenergie. Deshalb wurde die Laufzeit für die deutschen Atomkraftwerke auf durchschnittlich 32 Jahre seit Inbetriebnahme befristet.
Die Argumente gegen die Nutzung der Kernenergie sind vielfältig. Entlang der Brennstoffkette lassen sie sich zu den vier folgenden Stichworten gruppieren:
Jeder dieser Bereiche ist mit der Gefährdung von Mensch und Umwelt verbunden. Der Uranabbau verursacht erhöhte Uran- und Radiumbelastung in Gewässern und Sedimenten. Radioaktiver Staub und Radongas gefährden Arbeiter sowie Anwohner von Uranminen. Die Diskussion um das Risiko beim Betrieb von Atomkraftwerken betrifft einerseits die Vermeidung von Unfällen, andererseits hat auch die Diskussion, welche Gefährdung von einer Atomanlage im Normalbetrieb ausgeht, durch die im Dezember 2007 vorgestellte Kinderkrebsstudie neue Nahrung erhalten. Die Studie sieht einen starken Hinweis auf einen ursächlichen Zusammenhang zwischen dem Wohnen in der Nähe von Kernkraftwerken und dem Risiko von unter 5 Jahre alten Kindern, an Krebs und Leukämie zu erkranken, jedoch sieht dies die Studie nicht als bewiesen an. Ausführliche Informationen sowohl zu der Studie als auch zu der weiteren Beurteilung der Studie durch ein Expertengremium finden sich beim Bundesamt für Strahlenschutz (BfS). Zum Aspekt der Unfallvermeidung sei, abgesehen von Tschernobyl, auf die ausführlich in den Medien diskutierten Störfälle in verschiedenen Atomkraftwerken (Forsmark, Brunsbüttel) in den vergangen Jahren verwiesen. Die ungeklärte Endlagerfrage gehört zu den am häufigsten diskutierten Problemen der Kernenergienutzung. Weniger häufig diskutiert, aber leider dennoch mit der sogenannten „zivilen Nutzung der Kernenergie” verbunden, ist die militärische Nutzung radioaktiver Stoffe. Hierzu sind sowohl die „klassische” Atombombe sowie die Gefahr von Angriffen auf Atomkraftwerke zu nennen, als auch der Einsatz von abgereichertem Uran („depleted uranium”, DU) in Munition.
Die genannten Punkte sprechen bereits für sich gegen den Einsatz der Kernenergie. In einem Energiesystem, das sich im Umbau hin zu einem nachhaltigen System auf Basis erneuerbarer Energien befindet, ist zur Rolle der Atomkraftwerke anzumerken, dass sie aufgrund ihrer schlechten Regelbarkeit schlecht geeignet sind, die fluktuierend einspeisenden Anlagen flexibel zu ergänzen.
Aus der Gefährdung von Mensch und Umwelt durch die Nutzung der Kernenergie folgt, dass diese Technologie aus Sicht des UBA abzulehnen ist. Für den Klimaschutz und die Versorgungssicherheit ist sie auch nicht notwendig: Wenn wir gleichzeitig Strom sparen, den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung auf Erdgas- und Biomassebasis weiter vorantreiben, erneuerbare Energien verstärkt nutzen und die Effizienz des bestehenden Kraftwerkparks verbessern, können wir auf die Kernenergie und ihren Beitrag zur Stromerzeugung verzichten und die Klimaschutzziele erreichen.
Weitere Informationen zum Thema „Kernenergie und Reaktorsicherheit” finden Sie beim Bundesamt für Strahlenschutz (BfS), auf den Seiten der Strahlenschutzkommission und beim Bundesumweltministerium.
Um dem Klimawandel entgegenzuwirken hat sich Deutschland im Rahmen des Kyoto-Protokolls verpflichtet, seine Treibhausgas-Emissionen im Zeitraum 2008 bis 2012 um 21 Prozent gegenüber 1990 zu verringern. Die Koordination und Umsetzung vieler konkreter Klimaschutz-Maßnahmen kann nur vor Ort in den Städten und Gemeinden erfolgen. Die Kommunen können und müssen deshalb ihren Beitrag zum Klimaschutz leisten.
Eine von Bundesumweltministerium und UBA geförderte Studie zeigt am Beispiel der Stadt München wirkungsvolle Maßnahmen auf. Die Ergebnisse der Studie finden Sie in der Broschüre Kommunaler Klimaschutz – Strategien für eine Halbierung der CO2-Emissionen am Beispiel der Stadt Münche PDF / 1,1 MB
