Eine anwendungsorientierte Emissionsbilanz – Kosteneffiziente und sektorenübergreifende Dekarbonisierung des Energiesystems

Veröffentlichung von Manuel Rasch, Anika Regett, Simon Pichlmair, Jochen Conrad, Simon Greif, Andrej Guminski, Elsa Rouyrre, Clara Orthofer und Thomas Zipperle in der bwk, Ausgabe 03/2017

Veröffentlicht am 27.04.2017

Motivation

Der Klimaschutzplan der Bundesregierung sieht erstmals konkrete Treibhausgas (THG)-Minderungsziele für einzelne Sektoren vor. Um diese Ziele zu erreichen, müssen Einsparpotenziale in den einzelnen Sektoren aufgezeigt werden. Da der Energiebedarf der Anwendungen die Ursache für die energiebedingten Emissionen ist, die durch die Verbrennung kohlenstoffhaltiger Energieträger entstehen, ist für die Identifikation und die Bewertung von CO2-Minderungsmaßnahmen eine anwendungsorientierte Emissionsbilanz notwendig. Der vorliegende Artikel wurde im Rahmen des Verbundprojekts Dynamis – dynamische und intersektorale Maßnahmenbewertung zur kosteneffizienten Dekarbonisierung des Energiesystems – erstellt, welches vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und zwölf Projektpartnern unterstützt wird (Förderkennzeichen: 03ET4037A).

Anwendungsorientierte Emissionsbilanz

Für das Jahr 2014 ergeben sich energiebedingte CO2-Emissionen in Höhe von 739,7 Mio. t, wovon 17,4 Mio. t dem Handelssaldo der Stromerzeugung und 722,3 Mio. t den Anwendungen in den vier Endenergiesektoren in Deutschland zuzordnen sind. Wie in Abbildung 1 dargestellt, setzen sich die energiebedingten CO2-Emissionen der Sektoren aus direkten und indirekten Emissionen zusammen. Während die direkten Emissionen aus der Verbrennung von Energieträgern in den Endenergiesektoren resultieren, werden die indirekten Emissionen aus der Energiewirtschaft in Höhe von 342 Mio. t CO2 auf die Sektoren sowie das Handelssaldo der Stromerzeugung aufgeteilt. Die Aufteilung zeigt, dass ein Großteil der Emissionen in den Endenergiesektoren Industrie, GHD (Gewerbe, Handel, Dienstleistungen) und private Haushalte auf die Strom-, Fernwärme und Brennstoffbereitstellung aus der Energiewirtschaft zurückzuführen ist.

Aufteilung der indirketen energiebendingten CO2 Emissionen aus der Energiewirtschaft

Abbildung 1: Aufteilung der indirekten energiebedingten CO2-Emissionen aus der Energiewirtschaft und Anteil der direkten und indirekten Emissionen in den Endenergiesektoren im Jahr 2014

Die Aufteilung der direkten und indirekten Emissionen auf die Sektoren und Anwendungen erfolgt über den Endenergiebedarf und die spezifischen Emissionsfaktoren der Energieträger. Es ergibt sich die in Abbildung 2 dargestellte anwendungsorientierte Emissionsbilanz.

 

Energiebedingte CO2 Emissionen

Abbildung 2: Energiebedingte CO2-Emissionen nach Endenergiesektoren und Anwendungen in Deutschland für das Jahr 2014

 

Fazit und Ausblick

Während ein Großteil der bereits veröffentlichten Emissionsbilanzen auf dem Quellprinzip beruht, wurde in diesem Beitrag eine anwendungsorientierte CO2-Emissionsbilanz für das Jahr 2014 aufgestellt. Diese gibt Aufschluss, welche Anwendungen in welchen Sektoren ursächlich für die CO2-Emissionen verantwortlich sind. Anhand von Strom, Fernwärme und Brennstoffbereitstellung wird gezeigt, wie sich die Emissionen der Energiewirtschaft auf die Endenergiesektoren (Verkehr, Industrie, private Haushalte und GHD) aufteilen.

Das Verhältnis von indirekten zu direkten CO2-Emissionen der vier Endenergiesektoren wird mit zunehmender Elektrifizierung weiter zunehmen. Daher wird es in Zukunft immer wichtiger, Emissionen ganzheitlich zu betrachten. Nur durch eine Kombination aus Effizienzmaßnahmen, Maßnahmen zur Sektorkopplung und dem verstärkten Ausbau erneuerbarer Energien können die Endenergiesektoren nachhaltig dekarbonisiert werden. So führt beispielsweise eine stark ausgeprägte Elektrifizierung des Endenergieverbrauchs zu einer Verschiebung der Emissionen von den Endenergiesektoren in die Energiewirtschaft, jedoch nicht zwangsläufig zu einer Verringerung der Gesamtemissionen.

Auf Basis der anwendungsorientierten Emissionsbilanz können im Projekt Dynamis Schwerpunkte für CO2-Minderungspotenziale identifiziert und Maßnahmen abgeleitet werden. Dabei müssen Faktoren wie Witterung, ökonomische und demografische Entwicklungen berücksichtigt werden, da sie die Höhe der absoluten Emissionen beeinflussen. Die CO2-Minderungspotenziale bilden schließlich die Grundlage für die Bewertung kosteneffizienter Dekarbonisierungspfade.