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 2018

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 die 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 12 und Abbildung 13). In der Netto-Bilanz fallen v. a. die negativen Werte bei

Kohlenmono-14 nur Biokraftstoffe, ohne Berücksichtigung des erneuerbaren Stromverbrauchs im Verkehrssektor

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

16 CO und NMVOC sind wichtige Vorläufersubstanzen für bodennahes Ozon, das wesentlich zum „Sommersmog“ beiträgt

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 11 gibt einen Überblick über die vermiedenen und verursachten säurebildenden Emissio-nen durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Jahr 2018. Die Netto-Gesamtbilanz fällt mit einer vermiedenen Menge von etwa 31.200 t SO2-Äq. positiv aus, wenngleich es deutliche Unterschiede zwi-schen den einzelnen Sektoren gibt.

Während im Stromsektor die Netto-Bilanz im Jahr 2018 insbesondere durch den Einsatz von Wind-energie, Wasserkraft und Photovoltaik mit einer Vermeidung von 86.500 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 44.600 t SO2-Äq. im Strom- und 9.500 t SO2-Äq.

im Wärmesektor, sowie 3.300 t SO2-Äq. im Verkehrssektor verursacht. So stehen in der Bilanz für das Jahr 2018 insgesamt den durch die Nutzung von Biomasse zusätzlich verursachten, versauernd wir-kenden Emissionen in Höhe von 57.400 t SO2-Äq. Emissionsvermeidungen durch die Nutzung von So-lar-, Wind-, Wasser- und Geothermieressourcen in Höhe von 88.700 t SO2-Äq. gegenüber.

Abbildung 11: Netto vermiedene säurebildende Luftschadstoffemissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2018

Quelle: Eigene Darstellung des UBA

Abbildung 12: Durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Strom-, Wärme sowie Verkehrssektor im Jahr 2018 vermiedene und verursachte säurebildende Schadstoffemissionen nach Ener-gieträgern

Quelle: Eigene Darstellung des UBA

Abbildung 12 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 etwa 47,0 kt SO2-Äq. bei. Die höchsten zusätzlichen Emissionen wurden durch die Stromerzeugung aus Biogas in Höhe von 39,0 kt SO2-Äq. verursacht.

Im Wärmesektor wurde die höchste Netto-Vermeidung durch die Nutzung fester Biomasse im Indust-riebereich mit 2,2 kt SO2-Äq. erreicht. Die höchsten zusätzlichen netto Emissionen wurden wiederum durch die Nutzung von Biogas mit 6,5 kt 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 2,5 kt SO2-Äq mehr säurebildende Luftschadstoffemissionen ausgestoßen.

3.2.2 Staubemissionen

Die Netto-Gesamtbilanz der Staubemissionen (Abbildung 13) fällt insgesamt negativ aus, d. h. der Ein-satz erneuerbarer Energien führte im Jahr 2018 zu erhöhten Staubemissionen von insgesamt

ca. 18.100 t. Im Wärmesektor wurden mit ca. 16.700 t die weitaus meisten zusätzlichen Staubemissio-nen verursacht. Erneuerbare Energien im Sektor Strom verursachten erstmals zusätzlichen Staub in Höhe von ca. 1.200 t. Im Verkehrssektor wurden etwa 200 t Staub zusätzlich verursacht. Signifikante Emissionsvermeidungen wurden lediglich durch die Energieerzeugung aus Windenergie (ca. 800 t) und Wasserkraft (mehr als 200 t) erreicht.

Abbildung 13: Netto vermiedene und verursachte Staubemissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2018

Quelle: Eigene Darstellung des UBA

Abbildung 14 gibt einen Überblick über die Staubemissionsbilanzen der einzelner Technologien bzw.

Energieträger im Strom-, Wärme- und Verkehrssektor.

Im Stromsektor wurden im Jahr 2018 insbesondere durch die Biogasverstromung Staubemissionen in Höhe von 1.099 t netto verursacht, gefolgt von der Stromerzeugung aus Photovoltaik (746 t netto) und fester Biomasse (405 t netto). Die größte Nettovermeidung an Staubemissionen wurde durch die Stromerzeugung aus Windenergie an Land (onshore) mit 576 t erreicht, gefolgt von Wasserkraft (239 t) und Windenergie auf See (offshore) (215 t).

Der Großteil der Staubemissionen im Jahr 2018 wurde allerdings durch die Nutzung von fester Bio-masse zur Wärmeerzeugung verursacht (ca. 16.800 t netto). Der Hauptanteil davon entfiel auf die Nut-zung in Einzelfeuerungsanlagen der privaten Haushalte bzw. dem GHD-Sektor (13.395 t netto). Im Wärmesektor weisen nur die Nutzung von biogenem Abfall (534 t) und die Nutzung von Wärme aus Tiefengeothermie (68 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 14: Durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Strom-, Wärme sowie Verkehrssektor im Jahr 2018 vermiedene und verursachte Staubemissionen nach Energieträgern

Quelle: Eigene Darstellung des UBA