Emissionsvermeidung wesentlicher Luftschadstoffe

Neben den im vorherigen Kapitel 3.1 betrachteten Treibhausgasen werden in der vorliegenden Bilanz auch die Emissionen von Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffoxiden (NOx), Staub, Kohlenmonoxid (CO) und flüchtigen organischen Verbindungen (NMVOC) berücksichtigt, die insbesondere wegen ihrer ne-gativen Wirkungen auf Umwelt und Gesundheit von Bedeutung sind. Tabelle 5 gibt die Vermeidungs-faktoren und die vermiedenen Emissionen der betrachteten Luftschadstoffe aufgegliedert nach Sekto-ren an.

Tabelle 5: Emissionsvermeidung wesentlicher Luftschadstoffe

durch erneuerbare Strom-, Wärme- und Kraftstoffbereitstellung im Jahr 2017

Quelle: Eigene Berechnung des UBA

Im Bereich der Stromerzeugung treten bei den Vorläufersubstanzen für bodennahes Ozon insbeson-dere bei Kohlenmonoxid negative Netto-Bilanzwerte (also zusätzlich verursachte Emissionen) auf.

Diese werden insbesondere bei der Herstellung von PV-Modulen und der Verstromung gasförmiger Biomassen versursacht. Demgegenüber stehen signifikante Netto-Emissionsvermeidungen bei den Schadstoffen mit Versauerungspotenzial (SO2, NOx). Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass bis auf bei der Nutzung von Biogas nur wenige biogene Energieträger zur Stromerzeugung eingesetzt werden, bzw. überwiegend erneuerbare Energiequellen genutzt werden, die nicht brennstoffbezogen sind und somit ohne emissionsreiche Rohstoffgewinnungs- und Verbrennungsprozesse auskommen.

Entsprechend ergeben sich im Bereich der Wärmeerzeugung deutlich höhere Emissionen durch Luft-schadstoffe, da hier überwiegend biogene Rohstoffe in Verbrennungsprozessen zum Einsatz kommen.

Die Emissionscharakteristiken können sich jedoch - je nach Anwendungsbereich - erheblich unter-scheiden, weshalb insbesondere bei der Bilanzierung fester Biomasse zwischen der Wärmeerzeugung in privaten Haushalten, sowie zwischen der Industrie und Energiewirtschaft differenziert wird (vgl.

Abbildung 11 und Abbildung 12). In der Netto-Bilanz fallen v. a. die negativen Werte bei

Kohlenmono-15 nur Biokraftstoffe, ohne Berücksichtigung des erneuerbaren Stromverbrauchs im Verkehrssektor

16 weitere Luftschadstoffe mit Versauerungspotenzial (NH3, HCl, HF) sind nicht berücksichtigt

EE-Brutto-

xid, Stickoxiden, flüchtigen organischen Verbindungen sowie bei Staub auf. Bei den Biokraftstoffen zei-gen sich negative Auswirkunzei-gen insbesondere hinsichtlich zusätzlich verursachter Emissionen von Stickoxid und Kohlenmonoxid.

3.2.1 Säurebildende Emissionen

Abbildung 10 gibt einen Überblick über die vermiedenen und verursachten säurebildenden Emissio-nen durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Jahr 2017. Die Netto-Gesamtbilanz fällt mit einer vermiedenen Menge von 41.600 t SO2-Äq. positiv aus, wenngleich es deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Sektoren gibt.

Während im Stromsektor die Netto-Bilanz im Jahr 2017 insbesondere durch den Einsatz von Wind-energie, Wasserkraft und Photovoltaik mit einer Vermeidung von 50.700 t SO2-Äq. deutlich positiv ausfiel, wirkte sich der Einsatz von Biomasse im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor negativ aus. Hier wurden in der Netto-Bilanz zusätzliche Emissionen von 40.500 t SO2-Äq. im Strom- und 7.700 t SO2-Äq.

im Wärmesektor, sowie 3.100 t SO2-Äq. im Verkehrssektor verursacht. So stehen in der Bilanz für das Jahr 2017 insgesamt den durch die Nutzung von Biomasse zusätzlich verursachten, versauernd wir-kenden Emissionen in Höhe von 51.400 t SO2-Äq. Emissionsvermeidungen durch die Nutzung von So-lar-, Wind-, Wasser- und Geothermieressourcen in Höhe von 93.100 t SO2-Äq. gegenüber.

Abbildung 10: Netto vermiedene säurebildende Luftschadstoffemissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2017

Quelle: Eigene Darstellung des UBA

Abbildung 11: Durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Strom-, Wärme sowie Verkehrssektor im Jahr 2017 vermiedene und verursachte säurebildende Schadstoffemissionen nach Ener-gieträgern

Quelle: Eigene Darstellung des UBA

Abbildung 11 gibt einen Überblick über die Emissionsbilanzen der säurebildenden Schadstoffe für die einzelnen Technologien und Energieträger im Strom-, Wärme und Verkehrsbereich.

Den größten Anteil zur Nettovermeidung im Stromsektor trug die Nutzung von Windenergie an Land (onshore) mit über 49.000 t SO2-Äq. bei. Die höchsten zusätzlichen Emissionen wurden durch die Stromerzeugung aus Biogas in Höhe von 37.209 t SO2-Äq. verursacht.

Im Wärmesektor wurde die höchste Netto-Vermeidung durch die Nutzung fester Biomasse im Indust-riebereich mit 4.306 t SO2-Äq. erreicht. Die höchsten zusätzlichen netto Emissionen wurden wiederum durch die Nutzung von Biogas mit 7.030 t SO2-Äq. verursacht.

Die Nutzung von Biomasse im Verkehrssektor hat, mit Ausnahme vom Energieträger Pflanzenöl, eine negative Emissionsbilanz bezogen auf säurebildende Schadstoffe. So werden z.B. durch die Biodiesel-nutzung 2.258 kt SO2-Äq mehr säurebildende Luftschadstoffemissionen ausgestoßen.

3.2.2 Staubemissionen

Die Netto-Gesamtbilanz der Staubemissionen (Abbildung 12) fällt insgesamt negativ aus, d. h. der Ein-satz erneuerbarer Energien führte im Jahr 2017 zu erhöhten Staubemissionen von insgesamt

ca. 18.700 t. Im Wärmesektor wurden mit ca. 19.400 t die weitaus meisten zusätzlichen Staubemissio-nen verursacht. Erneuerbare Energien im Verkehr verursachten etwa 220 t Staub zusätzlich. Im Ge-gensatz dazu wurden im Stromsektor durch den Einsatz erneuerbarer Energien ca. 900 t Staub ver-mieden.

Über alle Sektoren hinweg wurden durch die Nutzung von Biomasse insgesamt ca. 20.600 t Staubemis-sionen verursacht. Signifikante Emissionsvermeidungen wurden lediglich durch die Energieerzeugung aus Windenergie (ca. 1.670 t) und Wasserkraft (ca. 490 t) erreicht.

Abbildung 12: Netto vermiedene und verursachte Staubemissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2017

Quelle: Eigene Darstellung des UBA

Abbildung 13 gibt einen Überblick über die Staubemissionsbilanzen der einzelner Technologien bzw.

Energieträger im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor.

Im Stromsektor wurden im Jahr 2017 insbesondere durch die Biogasverstromung Staubemissionen in Höhe von rund 800 t netto verursacht, gefolgt von der Stromerzeugung aus Photovoltaik (knapp 300 t netto) und fester Biomasse (ca. 220 t netto). Die größte Nettovermeidung an Staubemissionen wurde durch die Stromerzeugung aus Windenergie an Land (onshore) mit etwa 1.330 t erreicht, gefolgt von Wasserkraft (ca. 490 t) und dem biogenen Anteil des Abfalls (ca. 150 t).

Der Großteil der Staubemissionen im Jahr 2017 wurde allerdings durch die Nutzung von fester Bio-masse zur Wärmeerzeugung verursacht (ca. 19.600 t netto). Der Hauptanteil davon entfiel auf die Nut-zung in Einzelfeuerungsanlagen der privaten Haushalte bzw. dem GHD-Sektor (ca. 16.100 t netto). Im Wärmesektor weisen nur die Nutzung von biogenem Abfall (ca. 620 t) und die Nutzung von Wärme aus Tiefengeothermie (ca. 90 t) signifikante Mengen an vermiedenen Staubemissionen auf.

Der Verkehrssektor weist für alle Nutzungsmöglichkeiten eine nachteilige Staubbilanz auf, so dass in diesem Sektor insgesamt ca. 220 t Staub zusätzlich emittiert wurden.

Allerdings muss hier zusätzlich berücksichtigt werden, dass durch die beschriebene Reduzierung der Säurebildner (Stickoxide und v. a. Schwefeldioxid) auch die Bildung von sekundärem Feinstaub deut-lich vermindert wird. Die Erhöhung der primären Staubemissionen im Rahmen der Energiewende führt daher nicht zwangsläufig zu einer Erhöhung der Feinstaubkonzentrationen in der Umgebungs-luft, die sich aus primärem und sekundärem Feinstaub zusammensetzen.

Abbildung 13: Durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Strom-, Wärme sowie Verkehrssektor im Jahr 2017 vermiedene und verursachte Staubemissionen nach Energieträgern

Quelle: Eigene Darstellung des UBA