Brennstoff ist nicht gleich Brennstoff - zumindest, was die Kohlendioxidemissionen angeht. So entsteht bei der Verbrennung von Braunkohle rund doppelt so viel Kohlendioxid bezogen auf den Energiegehalt wie bei der Verbrennung von Erdgas. Auch Naturbrennstoffe wie Torf oder Holz haben sehr hohe spezifische Emissionen, wenn sie nicht nachhaltig genutzt werden. Die Abholzung von Wäldern wirkt sich somit doppelt negativ auf das Klima aus. Wird nur so viel Holz verbrannt, wie wieder nachwachsen kann, ist die Nutzung hingegen kohlendioxidneutral, da Holz beim Wachsen genau so viel Kohlendioxid aus der Atmosphäre bindet wie später bei der Verbrennung wieder frei wird.
Werden die Brennstoffe zur Stromerzeugung eingesetzt, steigen die Kohlendioxidemissionen entsprechend des Kraftwerkswirkungsgrades an. Je schlechter der Wirkungsgrad der Verstromung, desto größer die Strom-spezifischen Emissionen. Wird zum Beispiel Braunkohle aus der Lausitz in einem Kraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 35 % verfeuert, entstehen pro Kilowattstunde elektrischer Energie (kWhel) dann 1,14 kg Kohlendioxid. Bei einem Erdgas-GuD-Kraftwerk mit einem Wirkungsgrad von 60 % sind es hingegen nur 0,33 kg Kohlendioxid pro kWhel. Der Wechsel von Braunkohle zu Erdgas trug dazu bei, die energiebedingten CO2-Emissionen in Deutschland zu senken.
Durch den Ersatz des Braunkohlestroms durch Strom aus Erdgas lassen sich also über 70 % der direkten Kohlendioxidemissionen einsparen. Um diesen Vorteil richtig einschätzen zu können sind zusätzlich jedoch die Vorkettenemissionen und die daraus resultierende Treibhauswirkung zu berücksichtigen.
Methan, als Hauptbestandteil von Erdgas hat eine besonders hohe Treibhauswirkung. Laut Fünftem Sachstandsbericht des IPCC liegt das GWP20 (global warming potential, über 20 Jahre nach Freisetzung) bei 84. Ein Kilogramm Methan schädigt das Klima also wie 84 kg CO2 (IPCC WG1AR5, S. 714). Demnach sind schon kleine Leckagen in der Gasinfrastruktur hoch klimaschädigend und müssen in der Bilanz einbezogen werden. Unabhängige Erhebungen zu derzeitigen Methanemissionen durch Gasförderung, -transport und -nutzung sind für Deutschland bisher nicht vorhanden. Die Nachfolgende Berechnung dient als Veranschaulichung für die Treibhauswirkung von Erdgas in der Stromproduktion inklusive diffuser Methanemissionen.
Für einen langfristigen Klimaschutz ist nur die emissionsfreie Energieversorgung auf Basis regenerativer Energien und nachhaltig genutzter Biomasse eine Alternative. Durch den Ausstieg aus der Erdgasverstromung können zusätzlich die erwärmend wirkenden Methanemissionen (Transportleckagen) verhindert werden.
Spezifische CO2-Emissionen bei der Stromerzeugung
| Brennstoff und Technik | Wirkungsgrad | Direkte CO2-Emissionen1) | Emissionen inkl. Vorkette2) |
| % | g CO2/kWhel | g CO2‑eq/kWhel | |
| Braunkohle | |||
| alt | 343) | 1173 | 1200 |
| verbessert | 483) | 831 | 850 |
| Durchschnitt | 383) | 1049 | 1073 |
| Steinkohle | |||
| alt | 363) | 939 | 1051 |
| verbessert | 513) | 663 | 742 |
| Durchschnitt | 393) | 867 | 970 |
| Erdgas | |||
| Neubau Turbinen-KW | 39,2 | 512 | 624 |
| Neubau GuD-KW | 59 | 340 | 415 |
| Durchschnitt | 56,14) | 358 | 436 |
Zurück zur Inhaltsübersicht
Gesamt-Treibhauswirkung von Erdgas
Die Berechnung berücksichtigt die direkten Emissionen von CO2 und weiteren Treibhausgasen als CO2-Äquivalente („CO2‑eq“) sowie unterschiedliche Leckageverluste.
| Leckageverluste | Diffuse Emissionen1) | Diffuse und direkte Emissionen2) |
| g CO2‑eq/kWhel | g CO2‑eq/kWhel | |
| 0% | 0 | 358 |
| 1% | 108 | 466 |
| 2% | 216 | 574 |
| 3% | 324 | 682 |
| 5% | 540 | 898 |
| 10% | 1081 | 1439 |
1) Für die Erzeugung von einer Kilowattstunde Strom werden bei einem Wirkungsgrad von 56,1 % etwa 129 Gramm Methan benötigt. Jedes Gramm Methan hat eine Klimawirkung (GWP20) von 84 Gramm CO2. Entweicht nun also zusätzlich nur 1 % des Methans, so erhöht sich die Gesamtemission um 0,01∗129∗84=108,4 g CO2‑eq. Die Vorkettenemissionen wurden hierbei nicht berücksichtigt, da diese bereits Annahmen zu Leckageverlusten beinhalten. Insgesamt werden sie mit 65,8 g CO2‑eq/kWhel angegeben.
2) Zu den diffusen Emissionen werden jeweils die 358 Gramm CO2 hinzugerechnet, die beim Verbrennen von 129 Gramm Methan entstehen.
Quelle: UBA 2022, Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger 2020
Zurück zur Inhaltsübersicht
此内容由惯性聚合(RSS阅读器)自动聚合整理，仅供阅读参考。 原文来自 — 版权归原作者所有。