Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und internationale Entwicklung - SF Elektro
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IM P R ESS U M IMPRESSUM Herausgeber: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) Referat Öffentlichkeitsarbeit · 11055 Berlin E-Mail: service@bmu.bund.de · Internet: www.bmu.de · www.erneuerbare-energien.de Redaktion: Dipl.-Ing. (FH) Dieter Böhme, Dr. Wolfhart Dürrschmidt, Dr. Michael van Mark BMU, Referat KI III 1 (Allgemeine und grundsätzliche Angelegenheiten der Erneuerbaren Energien) Fachliche Bearbeitung: Dr. Frank Musiol, Dipl.-Ing. Thomas Nieder, Dipl.-Ing. (FH) Marion Ottmüller, Dipl.-Kffr. Ulrike Zimmer Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Stuttgart Dipl.-Forstwirt Michael Memmler, Dipl.-Biol. Elke Mohrbach, Dipl.-Biol. Sarah Moritz, Dipl.-Ing./Lic. rer. reg. Sven Schneider Umweltbundesamt (UBA), Fachgebiet I 2.5 Gestaltung: design idee, büro für gestaltung, Erfurt Druck: Silber Druck oHG Niestetal Abbildungen: Titelseite: Dominique Delfino/Biosphoto S. 4 (oben): sbonky/Fotolia.com S. 4 (unten): Matthias Lüdecke/BMU S. 6: sbonky/Fotolia.com S. 21: Verband der Deutschen Biokraftstoffindustrie e.V. S. 28: Marina Lohrbach/Fotolia.com S. 33: camera-me.com/Fotolia.com S. 53 (oben): Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) S. 53 (unten): Jörg Böthling/agenda S. 57: Jörg Böthling/agenda S. 59: IRENA/BMU S. 60: Imgo Kuzia/intro S. 62: Jörg Lantelme S. 67: reises/Fotolia.com S. 68: Willi Wilhelm/Fotolia.com S. 69: Volker Z/Fotolia.com Stand: Juni 2010 1. Auflage: 20.000 Stück 2 Erneuerbare Energien in Zahlen
I N H A LT TEIL I: Erneuerbare Energien in Deutschland: Garanten für Klimaschutz, Versorgungssicherheit und wirtschaftliche Stabilität 8 Erneuerbare Energien in Deutschland: Das Wichtigste im Jahr 2009 auf einen Blick 9 Beitrag der erneuerbaren Energien zur Energiebereitstellung und vermiedene CO2-Emissionen in Deutschland 2009 10 Anteile erneuerbarer Energien an der Energiebereitstellung in Deutschland von 1998 bis 2009 11 Endenergieverbrauch in Deutschland 2009 – Anteile der erneuerbaren Energien 12 Struktur der Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 13 Entwicklung der Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien in Deutschland von 1990 bis 2009 14 Vermiedene Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland im Jahr 2009 18 Entwicklung der energiebedingten Emissionen in Deutschland von 1990 bis 2008 22 Energiebedingte Emissionen in Deutschland nach Quellgruppen im Jahr 2008 23 Einsparung von fossilen Energieträgern und Energieimporten durch die Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland im Jahr 2009 24 Bruttowertschöpfung mit erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 25 Beschäftigte im Bereich der erneuerbaren Energien in Deutschland 27 EEG-Förderung und Umlageanteil am Strompreis 28 Einspeisung und Vergütung nach dem Stromeinspeisungsgesetz (StrEG) und dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) seit 1991 30 Gesetzgebung, Förderung und Wirkung des Ausbaus erneuerbarer Energien im Wärmebereich 31 Positive Wirkungen des Einsatzes erneuerbarer Energien für die Gesellschaft 33 Erforschung und Entwicklung von Technologien zur Nutzung der erneuerbaren Energien 35 Überblick über die ökonomischen Wirkungen des Ausbaus erneuerbarer Energien 36 Langfristig realisierbares, nachhaltiges Nutzungspotenzial erneuerbarer Energien für die Strom-, Wärme- und Kraftstofferzeugung in Deutschland 38 TEIL II: Erneuerbare Energien in der Europäischen Union 39 Auswirkungen der EU-Richtlinie 2009/28/EG auf die Statistik der erneuerbaren Energien 40 Nutzung erneuerbarer Energien in der EU 43 Ausbau der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Europäischen Elektrizitätsbinnenmarkt 44 Strombereitstellung aus erneuerbaren Energien in der EU 45 Windenergienutzung in der EU 47 Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien in der EU 49 Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien in der EU 50 Sozio-ökonomische Aspekte der erneuerbaren Energien in ausgewählten Ländern der EU im Jahr 2008 51 Instrumente zur Förderung der erneuerbaren Energien im EU-Strommarkt 52 TEIL III: Globale Nutzung erneuerbarer Energien 53 Globale Energiebereitstellung aus erneuerbaren Energien 55 Regionale Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2007 – Global 57 Globale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 58 Internationale Organisation für erneuerbare Energien 59 Internationale Konferenz für erneuerbare Energien – Renewables 2004 – und der Folgeprozess 60 Anhang: Methodische Hinweise 61 Umrechnungsfaktoren 69 Abkürzungsverzeichnis 71 Quellenverzeichnis 72 Erneuerbare Energien in Zahlen 3
VORWORT einen entscheidenden Beitrag zur Verminderung unserer Treibhaus- gasemissionen, schaffen immer mehr Arbeitsplätze und stärken unsere Wirtschaft. Sie sind ein Paradebeispiel für den Einsatz und den Transfer innovativer Technolo- gien. Damit ist Deutschland gut auf- gestellt, um den Herausforderungen des 21. Jahrhunderts, in dem der Schutz unseres Klimas durch eine nachhaltige Energieversorgung eine zentrale Rolle spielen wird, gerecht zu werden. Langfristig muss unser Energiever- brauch drastisch gesenkt und unse- re Energieversorgung auf CO2-freie Energieträger umgestellt werden. Neben Fortschritten bei der Energie- effizienz ist daher der weitere Aus- Liebe Leserinnen, liebe Leser, bau der Nutzung von Strom, Wärme und Kraftstoffen aus erneuerbaren die erneuerbaren Energien in Energien die wichtigste Vorausset- Deutschland haben sich in den ver- zung, um künftig eine nachhaltige, gangenen Jahren zu einem immer ressourcenschonende und von teu- bedeutsameren Faktor bei der Siche- ren und unsicheren Energieimpor- rung unserer Energieversorgung ten unabhängige Energieversorgung entwickelt. Sie leisten schon heute zu sichern. 4 Erneuerbare Energien in Zahlen
Im Jahr 2009 konnten die erneuer- diese auf der Grundlage demnächst baren Energien im Umfeld einer anstehender Erfahrungsberichte insgesamt angespannten wirtschaft- weiter optimieren. lichen Lage auf dem Weltmarkt ihre Stärke unter Beweis stellen. Diese Broschüre gibt Ihnen Auskunft Mit einem Anteil der Erneuerbaren über die Entwicklung der erneuer- von knapp über 10 Prozent am ge- baren Energien in Deutschland und samten Endenergieverbrauch hat informiert über deren Nutzung in Deutschland eine gute Ausgangs- Europa und in der Welt. position, die Zielvorgaben der Euro- päischen Kommission für den weite- Die Zahlen belegen: Die Investitio- ren Ausbau der erneuerbaren Ener- nen in die erneuerbaren Energien gien bis zum Jahr 2020 zu erreichen. haben sich gelohnt. Ihr Potenzial weiter zu verstärken ist das Ziel des Im Strombereich haben sich die er- Energiekonzeptes, das die Bundes- neuerbaren Energien im Jahr 2009 regierung Ende des Jahres vorlegen mit einem Anteil von 16,1 Prozent wird. weiter gut entwickelt, ihr Anteil am Wärmeverbrauch ist auf 8,8 Prozent angestiegen. Jetzt heißt es, an den bisherigen Ausbauerfolgen anzu- knüpfen. Hierfür hat die Bundes- regierung insbesondere mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz und dem Erneuerbare-Energien-Wärme- Dr. Norbert Röttgen gesetz die erforderlichen Rahmen- Bundesminister für Umwelt, bedingungen geschaffen und wird Naturschutz und Reaktorsicherheit Erneuerbare Energien in Zahlen 5
ARBEITSGRUPPE ERNEUERBARE ENERGIEN – STATISTIK (AGEE-STAT) ARBEITSGRUPPE ERNEUERBARE ENERGIEN – STATISTIK (AGEE-STAT) Das Bundesumweltministerium hat Als Leiter der Arbeitsgruppe Erneuer- ó allgemeine Informations- und im Einvernehmen mit dem Bundes- bare Energien-Statistik wurde An- Öffentlichkeitsarbeit zu Daten wirtschaftsministerium und dem fang 2010 Herr Dr. Musiol (Zentrum und Entwicklung der erneuer- Bundeslandwirtschaftsministerium für Sonnenenergie- und Wasserstoff- baren Energien zu leisten. die Arbeitsgruppe Erneuerbare Forschung Baden-Württemberg) ein- Energien – Statistik (AGEE-Stat) ein- gesetzt; von 2004 bis 2009 wurde Zur Verbesserung der Datenbasis und gerichtet, um Statistik und Daten diese Aufgabe von Herrn Professor der wissenschaftlichen Berechnungs- der erneuerbaren Energien auf Staiß wahrgenommen. methoden werden im Rahmen der eine umfassende, aktuelle und abge- AGEE-Stat verschiedene Forschungs- stimmte Basis zu stellen. Die Ergeb- Der Schwerpunkt der Tätigkeiten der arbeiten durchgeführt. Workshops nisse der Arbeit der AGEE-Stat sind AGEE-Stat liegt im Bereich der Statis- und Anhörungen zu bestimmten Teil der vorliegenden Broschüre. tik der erneuerbaren Energien. Des Fachthemen unterstützen gleichfalls Weiteren hat das Fachgremium die die Arbeit des Gremiums. Die AGEE-Stat ist ein unabhängiges Aufgabe, Fachgremium und arbeitet seit Weitere Informationen zur AGEE- Februar 2004. Mitglieder sind Exper- ó eine Grundlage für die verschie- Stat und zu erneuerbaren Energien tinnen und Experten aus denen nationalen, EU-weiten und sind auf der Internet-Themenseite des internationalen Berichtspflichten BMU www.erneuerbare-energien.de ó dem Bundesministerium für der Bundesregierung im Bereich zu finden. Umwelt, Naturschutz und Reak- der erneuerbaren Energien zu torsicherheit (BMU), legen und ó dem Bundesministerium für Wirt- schaft und Technologie (BMWi), ó dem Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV), ó dem Umweltbundesamt (UBA), ó dem Statistischen Bundesamt (StBA), ó der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), ó der Arbeitsgemeinschaft Energie- bilanzen (AGEB) und ó dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden- Württemberg (ZSW). Auf der BMU-Themenseite Erneuerbare Energien, unter www.erneuerbare- energien.de, Rubrik „Datenservice“, finden sich jeweils aktualisierte Daten zur Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland einschließlich ihrer Umwelteffekte. Die in dieser Broschüre veröffentlichten Daten sind teilweise vorläufig und geben den Stand zum Zeitpunkt der Drucklegung im Juni 2010 wieder. Des Weiteren finden sich auf der BMU-Themenseite Grafiken und Tabellen mit aktuellen Daten und weitere Informationen rund um die erneuerbaren Energien. Erneuerbare Energien in Zahlen 7
ERNEUERBARE ENERGIEN IN DEUTSCHLAND TEIL I: ERNEUERBARE ENERGIEN IN DEUTSCHLAND: GARANTEN FÜR KLIMASCHUTZ, VERSORGUNGSSICHERHEIT UND WIRTSCHAFTLICHE STABILITÄT Die Umstellung unseres Energiesys- Import. Dadurch tragen sie zur Im Strombereich wurde das ur- tems auf nachhaltige Energieträger, Versorgungssicherheit und zur sprüngliche Ziel der Bundesregie- deren effiziente Nutzung und einen Vermeidung von Rohstoffkon- rung, bis zum Jahr 2010 12,5 % des sparsamen Einsatz von Energie – das flikten bei. Bruttostromverbrauchs mit erneuer- ist eine zentrale Herausforderung baren Energien zu decken, bereits des 21. Jahrhunderts. Während in ó Damit sichern uns erneuerbare 2007 deutlich überschritten. Im Jahr vielen Regionen der Welt im Zuge Energien auch gegen unkalkulier- 2009 waren schon über 16 % er- einer nachholenden Industrialisie- bare Kostensteigerungen bei reicht. rung der Energiebedarf rasant Energieimporten ab, die bei den wächst, stehen die Industrieländer fossilen und nuklearen Ressour- Wichtigster Erfolgsfaktor für den in der Pflicht, ihren Ressourcenver- cen mittel- und langfristig unver- Ausbau erneuerbarer Energien im brauch und die energiebedingten meidbar eintreten werden und Strombereich ist das Erneuerbare- Treibhausgasemissionen drastisch für Öl schon heute sichtbar sind. Energien-Gesetz (EEG). Mit dessen zu senken. Denn nur dann wird es letzter Neufassung, die am 1. Januar gelingen, die schlimmsten Klima- ó Anlagen zur Nutzung erneuer- 2009 in Kraft getreten ist, ist der veränderungen noch abzuwenden barer Energien können am Ende weitere Ausbaupfad vorgezeichnet: und die Abhängigkeit von Rohstof- ihrer Lebensdauer einfach abge- Bis 2020 sollen die Erneuerbaren fen zu senken. baut und recycelt werden. Sie hin- einen Anteil von mindestens 30 % terlassen damit keine Altlasten an der Strombereitstellung haben. Neben der wichtigen Strategie einer wie radioaktive Abfälle oder Koh- Ebenfalls seit dem 1. Januar 2009 ist sparsamen Nutzung und effizienten legruben. das Erneuerbare-Energien-Wärme- Umwandlung von Energieträgern gesetz (EEWärmeG) in Kraft, nach setzt die Bundesregierung auf den ó Erneuerbare Energien sind über- dem der Anteil der erneuerbaren Einsatz erneuerbarer Energien. In wiegend heimische Energieträger, Energien an der Wärmebereitstel- den vergangenen Jahren haben er- deren Nutzung zur inländischen lung bis 2020 auf 14 % ansteigen neuerbare Energien insbesondere im Wertschöpfung beiträgt und soll. Zudem soll nach dem Biomasse- Strommarkt, aber auch im Wärme- Arbeitsplätze sichert. In Deutsch- aktionsplan der Anteil der Biokraft- und Verkehrssektor rasant an Be- land wurden im Jahr 2009 in stoffe bis 2020 so weit erhöht wer- deutung gewonnen. Mit einem An- dieser Branche Investitionen den, dass dadurch eine Treibhaus- teil von über 16 % an der deutschen von 20 Mrd. Euro getätigt und gaseinsparung von 7 % erreicht Stromversorgung im Jahr 2009 sind durch den Anlagenbetrieb rund wird, was einem Anteil von rund sie inzwischen zu einer unverzicht- 16 Mrd. Euro Wertschöpfung 12 % energetisch entspricht. baren Säule der Energiewirtschaft erzielt. Mit insgesamt rund geworden. 36 Mrd. Euro Inlandsumsatz Die genannten Ziele sind insbeson- konnten sie sich dem Sog der dere im Kontext der EU-Richtlinie Erneuerbare Energien tragen in Wirtschaftskrise entziehen; über zur Förderung erneuerbarer Ener- vielerlei Hinsicht zu einer nachhal- 300.000 Menschen waren im Jahr gien (2009/28/EG) von Bedeutung. tigen Energieversorgung bei: 2009 in diesem Bereich beschäf- Danach sollen bis 2020 in der Euro- tigt. päischen Union 20 % des Bruttoend- ó Sie leisten einen entscheidenden energieverbrauchs mit erneuerba- Beitrag zum Klimaschutz, weil ren Energien gedeckt werden; für sie u.a. fossile Brennstoffe erset- Stand und Perspektiven Deutschland liegt das Ziel bei 18 %. zen. Im Jahr 2009 haben sie so den Ausstoß von rund 107 Mio. Der Ausbau erneuerbarer Energien Die Zahlen des auf den folgenden Tonnen CO2 (rund 108 Mio. t CO2- in Deutschland ist eine beispielge- Seiten dargestellten Ist-Zustands für Äquivalenten) vermieden. bende Erfolgsgeschichte. Ihr Beitrag das Jahr 2009 zeigen, dass Deutsch- zur Endenergiebereitstellung stieg land auf gutem Weg ist, dieses Ziel ó Sie erhöhen die Rohstoffvielfalt seit dem Jahr 2000 um das Zweiein- zu erreichen. und mindern die Abhängigkeit halbfache an und macht inzwischen von fossilen Rohstoffen und deren einen Anteil von 10,3 % aus. 8 Erneuerbare Energien in Zahlen
AUF EINEN BLICK ERNEUERBARE ENERGIEN IN DEUTSCHLAND: DAS WICHTIGSTE IM JAHR 2009 AUF EINEN BLICK Das haben erneuerbare Wirtschaftskrise bremst aus fester, flüssiger und gasförmiger Biomasse 2009 insgesamt 23,6 TWh Energien in Deutschland Energieverbrauch und erhöht Strom erzeugt (einschl. des biogenen erreicht: Anteile der Erneuerbaren Abfalls, Deponie- und Klärgas 30,5 TWh); rund 3,5 Mio. Tonnen ó 10,3 % am gesamten Endenergie- Infolge der Wirtschaftskrise ist der Biokraftstoffe wurden verbraucht; verbrauch (2008: 9,3 %) Energieverbrauch in Deutschland der Bestand an Pelletheizungen ist im vergangenen Jahr um rund 6 % auf 125.000 gestiegen [110]. ó 16,1 % am Bruttostromverbrauch zurückgegangen. Die erneuerbaren (2008: 15,2 %) Energien konnten sich jedoch be- haupten, so dass ihr Anteil an der Photovoltaikausbau Weltspitze ó 8,8 % am Endenergieverbrauch Energiebereitstellung im Strom- für Wärme (2008: 7,4 %) und Wärmebereich deutlich ange- Mit einem Zubau von rund 3.800 MW stiegen ist. ist Deutschland auch in diesem Jahr ó 5,5 % am Kraftstoffverbrauch Photovoltaik-Weltmeister, 6,2 TWh (2008: 5,9 %) Strom wurden erzeugt, der Anteil Windenergie trotz Flaute erreichte damit erstmals über 1 %; ó Investitionen 2009: 20 Mrd. Euro weiter Spitze der Zubau solarthermischer Kollektor- (2008: 15,3 Mrd. Euro) fläche blieb mit rund 1,6 Mio. m2 auf Nach einem gegenüber 2008 deut- hohem Niveau, insgesamt waren ó Wertschöpfung durch den Betrieb lich gestiegenen Bruttozubau von Ende 2009 knapp 13 Mio. m2 instal- der Anlagen: 16 Mrd. Euro (2008: 1.917 MW (2008: 1.667 MW) waren liert. 15,3 Mrd. Euro) Ende 2009 insgesamt 25.777 MW Windleistung installiert. Mit ó Insgesamt wurden rund 108 Mio. 37,8 TWh blieb die Stromerzeugung Investitionen auf Rekordhoch Tonnen Treibhausgasemissionen infolge eines ungewöhnlich wind- vermieden. schwachen Jahres allerdings erkenn- Mit einer neuen Rekordsumme von bar hinter den Potenzialen zurück. 20 Mrd. Euro Investitionen in die Errichtung von Anlagen wuchsen die erneuerbaren Energien im Jahr Biogas im Aufschwung 2009 gegen den allgemeinen Ab- wärtstrend der Wirtschaftskrise. Im Zuge eines deutlich gestiegenen Zubaus von Biogasanlagen wurden Anteile erneuerbarer Energien an der Energiebereitstellung in Deutschland 2009 18 16,1 2008 16 2006 14 [Angaben in %] 2004 12 10,3 2002 10 8,8 8,9 2000 8 6 5,5 1998 4,7 4 3,2 3,6 2,6 2 0,2 0 Anteil am Anteil am Anteil am EEV Anteil am Anteil am PEV gesamten EEV Bruttostromverbrauch für Wärme Kraftstoffverbrauch Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat und weiterer Quellen, siehe nachfolgende Tabellen Erneuerbare Energien in Zahlen 9
ENERGIEBEREITSTELLUNG BEITRAG DER ERNEUERBAREN ENERGIEN ZUR ENERGIEBEREITSTEL- LUNG UND VERMIEDENE CO2-EMISSIONEN IN DEUTSCHLAND 2009 Anteil am Endenergie vermiedene Endenergie- Endenergie 2008 2009 CO2-Emissionen verbrauch [GWh] [%] [1.000 t] [GWh] Wasserkraft 1) 19.000 3,3 15.475 20.446 Windenergie 37.809 6,5 27.001 40.574 an Land 37.773 6,5 – – Anteil am Stromverbrauch 9) auf See (Offshore) 37 0,006 – – 6.200 1,1 3.296 4.420 Stromerzeugung Photovoltaik biogene Festbrennstoffe 12.100 2,1 9.436 11.328 biogene flüssige Brennstoffe 1.450 0,2 880 1.443 Biogas 10.000 1,7 6.283 8.139 Klärgas 1.025 0,2 747 1.021 Deponiegas 940 0,2 685 941 biogener Anteil des Abfalls 2) 5.000 0,9 3.931 4.940 Geothermie 19 0,003 10 18 Summe 93.543 16,1 67.745 93.269 biogene Festbrennstoffe (Haushalte) 3) 58.000 4,4 17.199 56.762 biogene Festbrennstoffe (Industrie) 4) 13.900 1,1 3.808 13.901 biogene Festbrennstoffe (HW/HKW) 5) 6.050 0,5 1.649 5.040 Anteil am EEV für Wärme 10) biogene flüssige Brennstoffe 6) 7.700 0,6 1.957 7.660 Wärmeerzeugung Biogas 8.700 0,7 1.977 7.531 Klärgas 7) 1.100 0,1 316 1.143 Deponiegas 400 0,03 115 422 biogener Anteil des Abfalls 2) 9.400 0,7 2.614 5.020 Solarthermie 4.725 0,4 1.032 4.131 tiefe Geothermie 291 0,02 17 206 oberflächennahe Geothermie 8) 4.740 0,4 371 4.376 Summe 115.006 8,8 31.056 106.192 stoffverbrauch 11) Anteil am Kraft- Biodiesel 25.972 4,2 5.893 27.806 Kraftstoff Pflanzenöl 1.043 0,2 288 4.194 Bioethanol 6.748 1,1 1.794 4.694 Summe 33.763 5,5 7.975 36.694 gesamt 242.312 EEV 12) 10,3 106.776 236.155 Vorjahr durch erstmalige Berücksichtigung 8) inkl. Luft/Wasser-, Wasser/Wasser- und Anmerkung: neu verfügbarer Daten. Es handelt sich Sole/Wasser-Wärmepumpen Angaben in der gesamten Broschüre um eine statistische Anpassung, die keine 9) bezogen auf den Bruttostromverbrauch vorläufig Aussage über den tatsächlichen Nutzungs- 2009 von 582,5 TWh ausbau zulässt. Zur Stromerzeugung aus Photovoltaik und zur 10) EEV für Raumwärme, Warmwasser und 3) überwiegend Holz sonstige Prozesswärme 2009 Wärmebereitstellung aus Solarthermie siehe Anhang Abs. 1. 4) Industrie = Betriebe des Bergbaus, der 1.310 TWh (4.710 PJ), (Schätzung ZSW) Gewinnung von Steinen und Erden sowie 11) bezogen auf den Kraftstoffverbrauch 2009 Abweichungen in den Summen durch Run- des verarbeitenden Gewerbes, § 8 Energie- von 613 TWh dungen statistikgesetz 1) bei Pumpspeicherkraftwerken nur Strom- 12) bezogen auf EEV 2009 von 5) nach §§ 3 und 5, Energiestatistikgesetz 2.350 TWh (8.470 PJ), (Schätzung ZSW) erzeugung aus natürlichem Zufluss 6) Wärme inkl. Papierindustrie (Sulfitablauge) 2) biogener Anteil des Abfalls in Abfallver- und weiterer Industrie Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat und weiterer Quellen, brennungsanlagen mit 50 % angesetzt. Steigerung bei Wärme gegenüber dem 7) enthält Wert zur Direktnutzung von Klärgas siehe nachfolgende Tabellen 10 Erneuerbare Energien in Zahlen
ENERGIEBEREITSTELLUNG ANTEILE ERNEUERBARER ENERGIEN AN DER ENERGIEBEREITSTELLUNG IN DEUTSCHLAND VON 1998 BIS 2009 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Endenergieverbrauch (EEV) [%] Stromerzeugung 4,7 5,4 6,4 6,7 7,8 7,5 9,2 10,1 11,6 14,2 15,2 16,1 (bezogen auf gesamten Bruttostromverbrauch) Wärmebereitstellung 3,6 3,8 3,9 4,2 4,3 5,1 5,5 6,0 6,2 7,4 7,4 8,8 (bezogen auf gesamte Wärmebereitstellung) Kraftstoffverbrauch 1) 0,2 0,2 0,4 0,6 0,9 1,4 1,8 3,7 6,3 7,2 5,9 5,5 (bezogen auf gesamten Kraftstoffverbrauch) Anteil EE am gesamten EEV 3,2 3,4 3,8 4,1 4,5 5,0 5,9 6,8 8,0 9,5 9,3 10,3 Primärenergieverbrauch (PEV) [%] Anteil EE am gesamten PEV 2) 2,6 2,8 2,9 2,9 3,2 3,8 4,5 5,3 6,3 7,9 8,1 8,9 1) bis 2002 Bezugsgröße Kraftstoffverbrauch im Straßenverkehr; ab 2003 der gesamte Verbrauch an Motorkraftstoff, ohne Flugkraftstoff 2) AGEB (Stand März 2010), berechnet nach Wirkungsgradmethode Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie weiteren Quellen, siehe Seiten 14 – 17 Entwicklung der Anteile der erneuerbaren Energien am End- und Primärenergieverbrauch in Deutschland seit 1998 12 10,3 10 9,5 9,3 8,9 8,0 7,9 8,1 8 6,8 6,3 5,9 [%] 6 5,3 5,0 4,5 4,5 4,1 4 3,8 3,8 3,2 3,4 3,2 2,8 2,9 2,9 2,6 2 0 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Anteil EE am EEV Anteil EE am PEV Quellen: siehe Tabelle oben Erneuerbare Energien in Zahlen 11
ENERGIEBEREITSTELLUNG ENDENERGIEVERBRAUCH IN DEUTSCHLAND 2009 – ANTEILE DER ERNEUERBAREN ENERGIEN Anteile der erneuerbaren Energien am gesamten Endenergieverbrauch in Deutschland 2009 gesamt: 8.470 PJ 1) EE-Endenergiebereitstellung: rund 242 TWh (871 PJ) Wasser (10,3 % Anteil am gesamten 0,8 % Endenergieverbrauch) Wind 1,6 % 1) Schätzung ZSW Anteil EE 10,3 % Biomasse 2) 2) feste, flüssige, gasförmige Biomasse (Biogas, 89,7 % Klärgas und Deponiegas), biogener Anteil des nicht erneuerbare Energieträger 7,2 % Abfalls sowie biogene Kraftstoffe (Steinkohle, Braunkohle, Mineralöl, Erdgas und restl. EE Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat, Kernenergie) 0,7 % ZSW [1]; nach AGEB [4] Wasserkraft Struktur der Endenergiebereitstellung aus Windenergie erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 Biokraftstoffe gesamt: 242 TWh biogene Brennstoffe, Strom 1) 13,9 % 12,6 % biogene Brennstoffe, Wärme 1) Solarthermie Geothermie 15,6 % Photovoltaik 1) biogene Festbrennstoffe, biogene flüssige und gasförmige Brennstoffe (Biogas, Klär- und Deponiegas), biogener Anteil des Abfalls 7,8 % Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie weiteren Quellen, 2,6 % 43,4 % siehe Seiten 14 – 17 2,1 % 1,9 % Entwicklung der Endenergiebereitstellung aus erneuerbaren Energien in Deutschland nach Sektoren 300 Anteile 2009 Kraftstoff 250 Wärme 13,9 % Strom 200 38,6 % [TWh] 150 47,5 % 100 50 0 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie weiterer Quellen, siehe Seiten 14 – 17 12 Erneuerbare Energien in Zahlen
ENERGIEBEREITSTELLUNG STRUKTUR DER ENERGIEBEREITSTELLUNG AUS ERNEUERBAREN ENERGIEN IN DEUTSCHLAND 2009 Struktur der Strombereitstellung aus EE-Strombereitstellung: 93,5 TWh erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 (Anteil am gesamten Stromverbrauch: 16,1 %) 40,4 % Wasserkraft Windenergie Photovoltaik biogene Festbrennstoffe 6,6 % biogene flüssige Brennstoffe 20,3 % Biogas Klärgas 12,9 % Deponiegas 5,3 % 1,6 % biogener Anteil des Abfalls 1,1 % 10,7 % 1,0 % Geothermische Stromerzeugung auf Grund geringer Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie weiteren Quellen, siehe Tabelle Seite 14 Strommengen nicht dargestellt Struktur der Wärmebereitstellung aus EE-Wärmebereitstellung: 115,0 TWh erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 (Anteil am gesamten Wärmeverbrauch: 8,8 %) biogene Festbrennstoffe (Haushalte) 50,4 % biogene Festbrennstoffe (Industrie) biogene Festbrennstoffe (HW/HKW) 12,1 % biogene flüssige Brennstoffe biogene gasförmige Brennstoffe 5,3 % biogener Anteil des Abfalls Solarthermie 6,7 % tiefe Geothermie 4,1 % oberflächennahe Geothermie 8,9 % 4,1 % 8,2 % 0,3 % Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie weiteren Quellen, siehe Tabelle Seite 16 Struktur der Kraftstoffbereitstellung aus Biogene Kraftstoffe: 33,8 TWh erneuerbaren Energien in Deutschland 2009 (Anteil am gesamten Kraftstoffverbrauch: 5,5 %) 76,9 % Biodiesel Biokraftstoffmengen 2009: Biodiesel: 2.517.000 Tonnen, Pflanzenöl 2.836 Mio. Liter; Bioethanol Pflanzenöl: 100.000 Tonnen, 109 Mio. Liter; Bioethanol: 902.000 Tonnen, 1.153 Mio. Liter 3,1 % 20,0 % Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie weiterer Quellen, siehe Tabelle Seite 17 Erneuerbare Energien in Zahlen 13
STROMBEREITSTELLUNG ENTWICKLUNG DER ENERGIEBEREITSTELLUNG AUS ERNEUERBAREN ENERGIEN IN DEUTSCHLAND VON 1990 BIS 2009 Stromerzeugung (Endenergie) aus erneuerbaren Energien in Deutschland seit 1990 biogener Summe Anteil am Wasser- Wind- Photo- Biomasse 2) Anteil des Geothermie Strom- Bruttostrom- kraft 1) energie voltaik Abfalls 3) erzeugung verbrauch [GWh] [GWh] [GWh] [GWh] [GWh] [GWh] [GWh] [%] 1990 15.580 71 222 1.213 1 0 17.087 3,1 1991 15.402 100 259 1.211 2 0 16.973 3,1 1992 18.091 275 297 1.262 3 0 19.928 3,7 1993 18.526 600 433 1.203 6 0 20.768 3,9 1994 19.501 909 570 1.306 8 0 22.294 4,2 1995 20.747 1.500 665 1.348 11 0 24.271 4,5 1996 18.340 2.032 759 1.343 16 0 22.490 4,1 1997 18.453 2.966 879 1.397 26 0 23.721 4,3 1998 18.452 4.489 1.642 1.618 32 0 26.233 4,7 1999 20.686 5.528 1.847 1.740 42 0 29.843 5,4 2000 24.867 7.550 2.893 1.844 64 0 37.217 6,4 2001 23.241 10.509 3.348 1.859 76 0 39.033 6,7 2002 23.662 15.786 4.089 1.949 162 0 45.647 7,8 2003 17.722 18.713 6.085 2.161 313 0 44.993 7,5 2004 19.910 25.509 7.960 2.117 556 0,2 56.052 9,2 2005 19.576 27.229 10.979 3.047 1.282 0,2 62.112 10,1 2006 20.042 30.710 14.840 3.675 2.220 0,4 71.487 11,6 2007 21.249 39.713 19.430 4.130 3.075 0,4 87.597 14,2 2008 20.446 40.574 22.872 4.940 4.420 17,6 93.269 15,2 2009 19.000 37.809 25.515 5.000 6.200 18,6 93.543 16,1 Zur Stromerzeugung aus Photovoltaik siehe 1) bei Pumpspeicherkraftwerken nur Strom- Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat, ZSW [1]; VDEW [17], Anhang Abs. 1. erzeugung aus natürlichem Zufluss [18], [20], [22] [27], [28], [29], [30], [35]; AGEB [5]; Anmerkung: Bis einschließlich 1999 (Klärgas: 2) bis 1998 nur Einspeisung in das Netz der BDEW [6], [23], [24]; StBA [21]; SFV [26]; Erdwärme-Kraft 1997) beinhalten die Angaben zur Stromerzeu- allgemeinen Versorgung, Angaben ab 2003 GbR [39]; geo x [40] gung aus Biomasse nur die Stromerzeugung der beinhalten auch die industrielle Stromerzeu- Kraftwerke der allgemeinen Versorgung sowie gung aus flüssiger Biomasse (Sulfitablauge) die Einspeisung privater Erzeuger; der eigen ge- 3) Anteil des biogenen Abfalls in Abfallver- nutzte Strom der Industrie wurde nicht erfasst. brennungsanlagen mit 50 % angesetzt Entwicklung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland seit 1990 120 Photovoltaik neues EEG 2009 ab 1. Januar 2009 Windenergie 100 EEG 2004 Stromerzeugung [TWh] biogener Anteil des Abfalls ab 1. August 2004 80 EEG Biomasse ab 1. April 2000 60 Wasserkraft StrEG Novelle BauGB ab 1. Januar 1991 ab November 1997 Geothermische Stromerzeugung 40 auf Grund geringer Strommengen nicht dargestellt 20 Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie 0 weiteren Quellen, siehe Tabelle oben 0 9 91 992 993 994 995 99 6 997 998 999 000 001 002 003 004 005 006 007 008 009 19 19 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 14 Erneuerbare Energien in Zahlen
INSTALLIERTE LEISTUNG Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland seit 1990 Anmerkungen: Bis einschließlich 1999 beinhal- biogener ten die Angaben zur installierten elektrischen Wasser- Wind- Photo- Geo- Gesamte Biomasse Anteil des Leistung der Biomasseanlagen nur die „Kraft- kraft energie voltaik thermie Leistung Abfalls werke der allgemeinen Versorgung“ sowie den „sonstigen EE-Einspeisern“. [MW] [MW] [MW] [MW] [MWp] [MW] [MW] Die Angaben zur installierten Leistung bezie- 1990 4.403 55 85 499 1 0 5.042 hen sich jeweils auf den Stand zum Jahresende, kumuliert. 1991 4.446 106 97 499 2 0 5.150 1992 4.489 174 105 499 3 0 5.270 1993 4.509 326 143 499 5 0 5.482 1994 4.529 618 178 499 6 0 5.830 1995 4.546 1.121 215 525 8 0 6.415 1996 4.563 1.546 253 551 11 0 6.924 1997 4.578 2.080 318 527 18 0 7.521 1998 4.600 2.871 432 540 23 0 8.466 1999 4.547 4.439 467 555 32 0 10.040 2000 4.600 6.104 579 585 76 0 11.944 2001 4.600 8.754 696 585 186 0 14.821 2002 4.620 11.994 826 585 296 0 18.321 2003 4.640 14.609 1.090 847 439 0 21.625 2004 4.660 16.629 1.444 1.016 1.074 0,2 24.823 2005 4.680 18.415 1.964 1.210 1.980 0,2 28.249 Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie VDEW [17], [18], 2006 4.700 20.622 2.619 1.250 2.812 0,2 32.003 [20], [22], [27], [28], [29], [30], [35], [61], [62], [63] [64]; EnBW [41]; Fichtner [42]; BWE [43]; DEWI et al.[44]; 2007 4.720 22.247 3.502 1.330 3.977 3,2 35.779 DEWI [45], [46], [47], [48], [49], [50]; BSW [51]; IE [58]; 2008 4.740 23.897 3.973 1.440 5.994 6,6 40.051 DBFZ [57]; BDEW [59]; ITAD [66]; Erdwärme-Kraft GbR [39]; geo x GmbH [40]; BNetzA [52], [113]; ZSW [1] nach 2009 4.760 25.777 4.509 1.460 9.800 6,6 46.313 [112] Anteile an der installierten Gesamtleistung der erneuerbaren Energien im Strombereich in Deutschland 2000 und 2009 0,6 % Wasserkraft 9,7 % 12,9 % 21,2 % Windenergie Biomasse 2009: Photovoltaik 2000: 38,5 % gesamt 10,3 % gesamt 46.313 MW 11.944 MW Anteil der geothermischen Stromerzeu- 51,1 % gungskapazitäten im Vergleich zu anderen erneuerbaren Technologien noch marginal 55,6 % und deshalb nicht dargestellt. Seit dem Inkrafttreten des EEG im Jahr 2000 hat sich die installierte Gesamtleistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien beinahe vervierfacht. Die Bedeutung der Wasserkraft ist in diesem Zeitraum deut- Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie weiterer lich zurückgegangen Quellen, siehe oben stehende Tabelle Erneuerbare Energien in Zahlen 15
WÄRMEBEREITSTELLUNG Wärmebereitstellung (Endenergie) aus erneuerbaren Energien in Deutschland seit 1990 1) Erhebungsmethode 1996/1997 geändert; abweichend zu den Vorjahren ab 2003 biogener Summe Anteil am Solar- Geo- Angaben nach §§ 3, 5 (Heizkraft- und Biomasse 1) Anteil des Wärme- Wärme- Heizwerke) und § 8 (Industrie) des Energie- thermie 3) thermie 4) Abfalls 2) erzeugung verbrauch statistikgesetzes von 2003 sowie Direktnut- zung von Klärgas [GWh] [GWh] [GWh] [GWh] [GWh] [%] 2) Angaben 1990 bis 1994 gleichgesetzt mit 1990 32.218 2,1 28.265 2.308 130 1.515 1995, Angaben 2000 bis 2002 geschätzt mit Orientierung an Werten 1999 und 1991 28.360 2.308 166 1.518 32.353 2,1 2003. Biogener Anteil des Abfalls in Abfall- 1992 28.362 2.308 218 1.525 32.413 2,1 verbrennungsanlagen mit 50 % angesetzt. Steigerung bei Wärme 2009 gegenüber dem 1993 28.368 2.308 277 1.535 32.488 2,1 Vorjahr durch erstmalige Berücksichtigung neu verfügbarer Daten. Es handelt sich um 1994 28.375 2.308 351 1.538 32.572 2,2 eine statistische Anpassung, die keine Aus- 1995 28.387 2.308 439 1.543 32.677 2,1 sage über den tatsächlichen Nutzungsaus- bau zulässt. 1996 28.277 2.538 547 1.554 32.916 2,0 3) Nutzenergie; Abbau von Altanlagen ist 1997 45.591 2.290 688 1.589 50.158 3,2 berücksichtigt 1998 49.740 3.405 846 1.624 55.615 3,6 4) einschließlich Wärme aus Tiefengeothermie und Luft/Wasser-, Wasser/Wasser- und Sole/ 1999 50.858 3.674 1.021 1.666 57.219 3,8 Wasser-Wärmepumpen 2000 51.419 3.548 1.259 1.722 57.947 3,9 2001 58.220 3.421 1.586 1.809 65.036 4,2 2002 57.242 3.295 1.884 1.903 64.324 4,3 2003 69.182 3.169 2.139 2.010 76.500 5,1 2004 75.376 3.690 2.437 2.162 83.665 5,5 2005 79.746 4.692 2.773 2.413 89.624 6,0 2006 83.023 4.911 3.212 3.100 94.246 6,2 2007 86.670 4.783 3.636 3.731 98.820 7,4 Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie ZSW [1]; StBA [21]; 2008 92.459 5.020 4.131 4.582 106.192 7,4 IEA [65]; AGEB [68], [69], [70]; BSW [51]; ZfS [54]; 2009 95.850 9.400 4.725 5.031 115.006 8,8 nach IE et al. [58]; nach ITW [72], GZB [114]; LIAG [115] Entwicklung der Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien in Deutschland seit 1997 140 Geothermie Anteile 2009 Solarthermie 120 115,0 biogener Anteil 106,2 des Abfalls 8,2 % 83,3 % 98,8 100 94,2 Biomasse 4,1 % 89,6 4,4 % 83,7 80 76,5 [TWh] 65,0 64,3 60 55,6 57,2 57,9 50,2 40 20 Quellen: siehe oben 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 16 Erneuerbare Energien in Zahlen
WÄRME-/KRAFTSTOFFBEREITSTELLUNG Solarthermie Entwicklung des Zubaus von Solarkollektoren in Deutschland seit 1990 kum. kum. Fläche Leistung [1.000 m2] [MW] 1.400 14 1990 332 232 Gesamter Bestand, kumuliert 12,9 1991 460 322 Zubau Schwimmbadabsorber 1.200 12 1992 575 402 Zubau Kombisolarthermieanlagen 11,3 1993 740 518 gesamter Bestand, kumuliert [Mio. m2] Zubau Warmwassersolarthermieanlagen 9,4 1994 931 652 1.000 10 8,5 1995 1.138 797 Zubau [1.000 m2] 1996 1.428 1.000 800 7,1 8 1997 1.783 1.248 6,1 1998 2.147 1.503 600 5,4 6 1999 2.603 1.822 4,7 4,1 2000 3.231 2.261 400 3,2 4 2001 4.128 2.890 2002 4.658 3.261 200 1,1 2 2003 5.374 3.762 0,3 2004 6.128 4.290 0 0 2005 7.073 4.951 1990 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2006 8.475 5.932 Grafik berücksichtigt den Abbau von Altanlagen; „Kombi“ = Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung. 2007 9.410 6.587 Zur Umrechnung der Flächen in Leistung wurde der Konversionsfaktor 0,7 kWth/m2 verwendet [IEA 107]. 2008 11.307 7.915 Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie ZSW [1]; ZfS [54] 2009 12.880 9.016 Kraftstoffbereitstellung (Endenergie) aus erneuerbaren Energien in Deutschland seit 1990 Anteil am 1) In der Biodieselmenge 2006 ist auch Summe Biodiesel Pflanzenöl Bioethanol Kraftstoff- Pflanzenöl enthalten, da bis August 2006 Biokraftstoffe Biodiesel und Pflanzenöl gemeinsam verbrauch erhoben wurden. AGQM [31] und UFOP [32] [GWh] [GWh] [GWh] [GWh] [%] weisen für 2006 einen Biodieselverbrauch von 2,5 Mio. Tonnen aus. 1990 0 k.A. 0 0 0,0 2) Biokraftstoffmengen 2009: 1991 2 k.A. 0 2 0,0 Biodiesel: 2.517.000 Tonnen, Pflanzenöl: 100.000 Tonnen, 1992 52 21 0 72 0,01 Bioethanol: 902.000 Tonnen. 1993 52 31 0 83 0,01 1994 258 42 0 300 0,05 1995 310 63 0 372 0,06 1996 516 84 0 599 0,1 1997 825 94 0 919 0,1 1998 1.032 115 0 1.147 0,2 1999 1.341 146 0 1.487 0,2 2000 2.579 167 0 2.746 0,4 2001 3.611 209 0 3.820 0,6 2002 5.674 251 0 5.925 0,9 2003 8.253 292 0 8.546 1,4 2004 10.833 345 481 11.659 1,8 2005 18.570 2.047 1.674 22.291 3,7 2006 1) 29.310 7.426 3.540 40.276 6,3 2007 33.677 8.066 3.412 45.154 7,2 2008 27.806 4.194 4.694 36.694 5,9 Quellen: BMU auf Basis AGEE-Stat sowie BMU/BMELV [14]; 2009 2) 25.972 1.043 6.748 33.763 5,5 BMELV [15]; BAFA [16]; FNR [60], UFOP [32]; AGQM [31] Erneuerbare Energien in Zahlen 17
VERMIEDENE EMISSIONEN VERMIEDENE EMISSIONEN DURCH DIE NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEN IN DEUTSCHLAND IM JAHR 2009 Für Strom, Wärme und Kraftstoffe Die dazu abweichenden Werte bei flusst, welche fossilen Brennstoffe werden fossile Energieträger durch der ausschließlichen Betrachtung durch welche erneuerbare Energie erneuerbare Energien ersetzt und des Hauptklimagases CO2 ergeben ersetzt werden. Bei den biogenen so die Emissionen aus dem Energie- sich im Strom- und Wärmebereich Kraftstoffen ist besonders die Art sektor verringert. Insgesamt resul- hauptsächlich durch Methanemis- und Herkunft der verwendeten Roh- tierte daraus im Jahr 2009 eine Ver- sionen der fossilen Brennstoffbereit- stoffe ausschlaggebend. meidung von rund 107 Mio. t CO2 stellung und im Verkehrsbereich bzw. von 108 Mio. t CO2-Äquivalenten u.a. durch hohe Lachgasemissionen Beim landwirtschaftlichen Anbau (Treibhausgase: CO2, CH4 und N2O). im Kontext des Biomasseanbaus. von Energiepflanzen spielen Treib- hausgas-Emissionen aufgrund direk- Auf den Stromsektor entfallen rund Diese Bilanz berücksichtigt sowohl ter und indirekter Landnutzungs- 72 Mio. t vermiedener Treibhaus- die vermiedenen Emissionen aus der änderungen, z.B. durch Regenwald- gase. Allein die durch das EEG ver- Nutzung fossiler Energiequellen als abholzung und Grünlandumbruch, gütete Strommenge führte zu einer auch die Emissionen aus der Bereit- eine wichtige Rolle. Der gegenwärti- Treibhausgasminderung von circa stellung erneuerbarer Energien. ge Kenntnisstand über das Ausmaß 52 Mio. t. Im Wärmebereich wurden Dabei werden jeweils auch die Vor- ist jedoch unzureichend und belast- etwa 31 Mio. t Treibhausgase ver- ketten der Energiebereitstellung bare methodische Ansätze zur Be- mieden und im Kraftstoffbereich einbezogen. rechnung befinden sich noch in der circa 5 Mio. t. Entwicklung. Entsprechend wurden Bei Strom und Wärme wird das Er- Änderungen der Landnutzung nicht gebnis maßgeblich dadurch beein- in die Berechnung einbezogen. Vermiedene Treibhausgas-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland 2009 Biomasse Strom Biokraftstoffe 22,2 16,5 29,3 3,6 71,6 Mio. t Wasser Wind Wärme gesamte THG-Vermeidung 2009 29,9 0,4 (Strom/Wärme/Biokraftstoffe): Photovoltaik 31,3 Mio. t rund 108 Mio. t CO2-Äquivalente Solarthermie 1,1 davon THG-Vermeidung durch EEG vergütete Kraftstoffe Stromerzeugung 52 Mio. t CO2-Äquivalente Geothermie 5,1 5,1 Mio. t Quellen: UBA auf Basis AGEE- Stat sowie weiterer Quellen, 0 10 20 30 40 50 60 70 80 siehe Seite 19 – 21 Treibhausgas-Vermeidung [Mio. t CO2-Äq.] Vermiedene CO2-Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien in Deutschland 2009 Biomasse Strom 22,0 15,5 27,0 3,3 Biokraftstoffe 67,7 Mio. t Wasser Wind Wärme gesamte CO2-Vermeidung 2009 29,5 0,4 Photovoltaik 31,1 Mio. t (Strom/Wärme/Biokraftstoffe): rund 107 Mio. t CO2 Solarthermie 1,0 davon CO2-Vermeidung durch EEG Kraftstoffe vergütete Stromerzeugung 49 Mio. t CO2 Geothermie 8,0 8,0 Mio. t Quellen: UBA auf Basis AGEE- Stat sowie weiterer Quellen, 0 10 20 30 40 50 60 70 80 siehe Seite 19 – 21 CO2-Vermeidung [Mio. t CO2] 18 Erneuerbare Energien in Zahlen
VERMIEDENE EMISSIONEN Vermiedene Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Stromsektor 2009 Zur Produktion von Strom aus er- gen aus den Bereitstellungsketten CO2-Vermeidungsfaktoren der neuerbaren Energien wird Wasser, der fossilen Energieerzeugung. Diese erneuerbaren Stromerzeugung Wind und Sonne sowie Erdwärme können die Emissionen aus der Be- 2009 und Biomasse genutzt. Fossile Ener- reitstellung erneuerbarer Energien gieträger, auf deren Nutzung die um ein Vielfaches übertreffen. Stromversorgung in Deutschland Insbesondere sind hier die hohen Vermeidungs- gegenwärtig hauptsächlich noch be- Emissionen von Methan (CH4) aus faktor ruht, werden entsprechend ersetzt. der Bereitstellung von Steinkohle Strom [kg CO2/GWh] Damit leistet die Stromerzeugung und Erdgas zu nennen. aus erneuerbaren Energien einen Wasserkraft 814.474 großen Beitrag zur Vermeidung Windenergie 714.138 von Treibhausgasen und versauernd Der Vermeidungsfaktor ist der Quotient aus Photovoltaik 531.611 wirkenden Luftschadstoffen in vermiedenen Emissionen (in kg) und der Strom- biogene Festbrennstoffe 779.798 Deutschland. bereitstellung aus EE (in GWh). Er entspricht biogene flüssige der durchschnittlichen Vermeidung von Treib- 607.215 hausgasen und Luftschadstoffen pro GWh Brennstoffe Die Bilanzergebnisse berücksichti- erneuerbare Strombereitstellung (weitere Erläu- Biogas 628.347 gen die unmittelbar vermiedenen terung siehe Anhang). Emissionen fossiler Kraftwerke sowie Klärgas 729.002 Quellen: UBA auf Basis AGEE-Stat sowie weiterer Quellen, die vermiedenen Umweltbelastun- siehe folgende Tabelle. Deponiegas 729.002 biogener Anteil 786.237 des Abfalls Geothermie 523.732 Emissionsbilanz erneuerbarer Stromerzeugung 2009 1) Weitere Treibhausgase (SF6, FKW, H-FKW) EE Stromerzeugung: sind nicht berücksichtigt. gesamt: 93.543 GWh 2) Weitere Luftschadstoffe mit Versauerungs- potenzial (NH3, HCl, HF) sind nicht berück- Treibhausgas/ Vermeidungsfaktor vermiedene Emissionen sichtigt. Luftschadstoff [kg/GWh] [1.000 t] 3) NMVOC und CO sind wichtige Vorläufer- substanzen für bodennahes Ozon, das CO2 724.213 67.745 wesentlich zum so genannten „Sommer- Treibhauseffekt 1) smog“ beiträgt. CH4 2.119 198 4) Staub umfasst hier die Gesamtemissionen an Schwebstaub aller Partikelgrößen. Basis der Berechnungen ist das „Gutachten zur N2O -10,5 -1,0 CO2-Minderung im Stromsektor durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Jahr 2006 und 2007“ (Klobasa et al. [88]). Zur Metho- CO2-Äquivalent 765.455 71.603 dik der Berechnungen siehe Anhang Abs. 3. SO2 360,5 33,7 Versauerung 2) NOX 129,8 12,1 SO2-Äquivalent 450,9 42,2 CO -161,1 -15,1 Staub 4) Ozon 3) NMVOC -7,8 -0,7 Quellen: UBA [75] auf Basis AGEE-Stat und Klobasa et al. Staub -24,1 -2,3 [88]; UBA [99]; Öko-Institut [90]; Ecoinvent [84]; Vogt et al. [89]; Ciroth [83] Erneuerbare Energien in Zahlen 19
VERMIEDENE EMISSIONEN Vermiedene Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Wärmesektor 2009 Neben der Nutzung von Sonnenlicht allerdings höhere Mengen Luft- CO2-Vermeidungsfaktoren und Umweltwärme stammt erneuer- schadstoffe im Vergleich zur fossilen der erneuerbaren Wärmebereit- bare Energie für Raumwärme und Wärmebereitstellung freigesetzt. stellung 2009 Warmwasser in den Haushalten so- Dies betrifft insbesondere die zum wie für industrielle Prozesswärme Sommersmog beitragenden flüchti- überwiegend aus der CO2-neutralen gen organischen Verbindungen und Vermeidungs- Verbrennung von Biomasse. Dabei Kohlenmonoxid sowie Staubemis- faktor wird nur soviel CO2 freigesetzt, wie sionen aller Partikelgrößen. Wärme [kg CO2/GWh] die Pflanze für ihr Wachstum vorher aufgenommen hat. Durch den Einsatz moderner Hei- biogene FBSt (Haushalte) 296.536 zungen und Öfen sowie ein verant- biogene FBSt (Industrie) 273.965 Die erneuerbare Wärmebereitstel- wortungsvolles Nutzerverhalten biogene FBSt (HKW/HW) 272.539 lung leistet damit einen wichtigen lassen sich diese Umweltbelastungen biogene flüssige Beitrag zur Vermeidung von Treib- jedoch minimieren. 254.217 Brennstoffe hausgasemissionen. Dieser Klima- Biogas 227.243 schutzeffekt geht zum einen auf ver- Der Vermeidungsfaktor ist der Quotient aus Klärgas 287.644 miedene Freisetzung des in fossilen vermiedenen Emissionen (in kg) und der Energieträgern wie Öl, Erdgas, Wärmebereitstellung aus EE (in GWh). Er ent- Deponiegas 287.644 Stein- und Braunkohle gebundenen spricht der durchschnittlichen Vermeidung von biogener Anteil 278.038 Kohlenstoffs, zum anderen auf ver- Treibhausgasen und Luftschadstoffen pro GWh des Abfalls erneuerbare Wärmebereitstellung (weitere miedene Umweltbelastungen (z.B. Erläuterung siehe Anhang). Solarthermie 218.473 Methanemissionen) bei der Gewin- tiefe Geothermie 1) 59.053 1) Die vermiedenen CO2-Emissionen wurden nung, der Aufbereitung und dem auf Basis der vermiedenen CO2-Äquivalente oberflächennahe Transport fossiler Energieträger abgeleitet. 78.259 Geothermie 2) zurück. 2) einschließlich sonstiger Umweltwärme Quellen: UBA auf Basis AGEE-Stat sowie weiterer Quellen, Bei der Verbrennung von Biomasse siehe folgende Tabelle in älteren Feuerungsanlagen wie Kachel- und Kaminöfen werden Emissionsbilanz erneuerbarer Wärmebereitstellung 2009 1) Weitere Schadstoffe mit Treibhausgaspoten- EE Wärmebereitstellung: zial (SF6, FKW, H-FKW) sind nicht berück- gesamt: 115.006 GWh sichtigt. 2) Weitere Luftschadstoffe mit Versauerungs- Treibhausgas/ Vermeidungsfaktor vermiedene Emissionen potenzial (NH3, HCl, HF) sind nicht berück- Luftschadstoff [kg/GWh] [1.000 t] sichtigt. 3) NMVOC und CO sind wichtige Vorläufer- CO2 270.038 31.056 substanzen für bodennahes Ozon, das Treibhauseffekt 1) wesentlich zum „Sommersmog“ beiträgt. CH4 287,0 33,0 4) Staub umfasst hier die Gesamtemissionen an Schwebstaub aller Partikelgrößen. N2O -11,5 -1,3 Zur Methodik der Berechnungen siehe Anhang Abs. 4. CO2-Äquivalent 272.514 31.341 SO2 202,2 23,3 Versauerung 2) NOX -130,3 -15,0 SO2-Äquivalent 111,5 12,8 CO -4.676,9 -537,9 Staub 4) Ozon 3) NMVOC -231,7 -26,6 Quellen: UBA [75] auf Basis AGEE-Stat und Frondel et al. Staub -182,6 -21,0 [87]; UBA [99]; Öko-Institut [90]; Ecoinvent [84]; Vogt et al. [89]; Ciroth [83]; AGEB [2], [73] 20 Erneuerbare Energien in Zahlen
VERMIEDENE EMISSIONEN Vermiedene Emissionen durch die Nutzung erneuerbarer Energien im Verkehrssektor 2009 Die Bereitstellung und der Einsatz Betrachtet man die Summe der Vermeidungsfaktoren der von Biokraftstoffen sind mit Emis- Treibhausgase, ist das Emissions- erneuerbaren Kraftstoffbereit- sionen verbunden, die sowohl aus niveau stark von der Rohstoffbasis stellung 2009 Anbau und Ernte der Biomasse, der und damit einhergehend von der Verarbeitung, der Verbrennung Herkunft der Biokraftstoffe und den im Motor als auch – in geringerem korrespondierenden Emissionsfak- Vermeidungsfaktoren Maße – aus dem Transport resultie- toren abhängig. Gegenwärtig wer- [kg/GWh] ren. Beim Anbau gilt die Düngung den durch den Einsatz von Pflanzen- als besonders wichtiger Faktor. ölen die spezifisch höchsten Treib- Verkehr CO2 CO2-Äqui. Sie ist für klimarelevante Lachgas- hausgas-Minderungen erreicht, ge- Biodiesel 226.904 144.719 (N2O)- und versauernde Ammoniak- folgt von Bioethanol und Biodiesel. Pflanzenöl 275.447 175.680 (NH3)-Emissionen verantwortlich. Bioethanol 265.914 169.600 Die hohen NH3-Emissionen haben Treibhausgas-Emissionen aus Land- zur Folge, dass die Versauerung nutzungsänderungen infolge des bei der Verwendung von Biokraft- landwirtschaftlichen Anbaus von Der Vermeidungsfaktor ist der Quotient aus stoffen höher ist als bei konventio- Energiepflanzen zur Biokraftstoff- vermiedenen Emissionen (in kg) und der Kraft- nellen Kraftstoffen. In der Bilanz herstellung konnten – wie auf S. 18 stofferzeugung aus EE (in GWh). Das entspricht findet auch der fossile Prozessener- bereits dargestellt – aus metho- der durchschnittlichen Einsparung von Treib- giebedarf zur Herstellung der Bio- dischen Gründen bisher nicht be- hausgasen und Luftschadstoffen pro erzeugter kraftstoffe und die benötigten rücksichtigt werden. GWh aus erneuerbaren Energien. Er berück- sichtigt die Vorketten, die unterschiedlichen Hilfsstoffe (z.B. Methanol fossilen Biomassen und basiert auf der Allokation zur Ursprungs) Berücksichtigung. Aufteilung in Haupt- und Nebenprodukte auf Basis des unteren Heizwertes. Emissionsbilanz erneuerbare Kraftstoffbereitstellung 2009 1) Bei den Treibhausgasemissionen wurden Biogene Kraftstoffe: hier nur CO2, CH4 und N2O berücksichtigt, gesamt: 33.763 GWh weitere Treibhausgase (SF6, FKW, H-FKW) nicht. Treibhausgas/ Vermeidungsfaktor vermiedene Emissionen 2) Die vermiedenen CO2-Emissionen wurden Luftschadstoff [kg/GWh] [1.000 t] auf Basis der vermiedenen CO2-Äquivalente abgeleitet. Treibhaus- CO2 2) 236.201 7.975 effekt 1) Die Treibhausgas-Bilanz ist von zahlreichen Parametern abhängig, u.a. von der eingesetzten Biomasse, den Prozessen, den gewählten Refe- CO2-Äquivalent 150.649 5.086 renzsystemen und der Allokationsmethodik. Die ermittelten Daten sind daher mit Unsicher- Quellen: UBA [75] auf Basis AGEE-Stat und EP/ER [85]; BR [79]; BR [80]; BDBe [82]; VDB [81], [98] und [142]; OVID [77]; heit behaftet. Zur Methodik der Berechnungen TFZ [91], Greenpeace [78], BLE [103], StBA [104] und [134] siehe Anhang Abs. 5. Erneuerbare Energien in Zahlen 21
ENERGIEBEDINGTE EMISSIONEN ENTWICKLUNG DER ENERGIEBEDINGTEN EMISSIONEN IN DEUTSCHLAND VON 1990 BIS 2008 SO2- Äquivalent 3) CO2-Äquivalent 1) CO2 CH4 N2O SO2 NOX 2) NH3 CO NMVOC Staub [Mio. t] [1.000 t] [1.000 t] [Mio. t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] 1990 950 1.549 25 990 5.146 2.709 15 7.089 11.476 2.204 1.362 1991 917 1.459 24 955 3.833 2.498 16 5.633 9.310 1.714 750 1992 872 1.321 23 907 3.119 2.347 17 4.816 8.014 1.489 480 1993 864 1.353 23 899 2.781 2.243 18 4.410 7.239 1.233 330 1994 844 1.216 23 877 2.317 2.106 18 3.852 6.262 961 218 1995 842 1.166 23 853 1.650 1.998 19 3.112 5.959 860 154 1996 869 1.143 23 900 1.388 1.917 20 2.797 5.604 768 146 1997 833 1.127 23 864 1.144 1.836 20 2.496 5.430 705 143 1998 827 1.017 22 856 905 1.750 20 2.199 5.052 637 132 1999 804 1.085 22 833 723 1.719 20 1.993 4.706 561 128 2000 802 1.025 22 830 534 1.619 19 1.732 4.389 473 121 2001 823 950 22 850 536 1.549 19 1.686 4.146 442 120 2002 808 913 21 834 494 1.459 19 1.579 3.852 395 115 2003 805 847 21 830 479 1.396 18 1.519 3.651 356 113 2004 791 773 21 813 462 1.347 18 1.466 3.438 331 111 2005 774 747 21 796 437 1.292 17 1.401 3.237 304 107 2006 779 717 21 801 440 1.296 17 1.404 3.213 295 107 2007 749 682 21 770 412 1.228 15 1.324 3.154 277 102 2008 752 680 20 773 406 1.169 16 1.278 3.156 270 99 Stand Frühjahr 2010; Angaben einschließlich 1) Berücksichtigt sind CO2, CH4 und N2O. Zur Bedeutung und Berechnung des CO2- und der diffusen Emissionen bei der Gewinnung, 2) berechnet als NO2 SO2-Äquivalents siehe Anhang Abs. 2. Umwandlung und Verteilung von Brennstoffen 3) Berücksichtigt sind SO2, NOX und NH3. Quelle: UBA [94] Die energiebedingten CO2-Emis- bis zum Jahr 2008 um knapp 22 % Energieträger Erdgas sowie die Erhö- sionen waren im Jahr 2008 um gesenkt werden. hung der Umwandlungseffizienz von 198 Mio. t niedriger als im Jahr Kraftwerken und Feuerungsanlagen 1990. Dies entspricht einem Rück- Auch die Emissionen energiebeding- verantwortlich. Erheblich dazu bei- gang der CO2-Emissionen von rund ter Luftschadstoffe konnten seit 1990 getragen hat aber auch der verstärk- 20 %. beträchtlich reduziert werden. te Ausbau erneuerbarer Energien, die schrittweise einen immer größe- Die gesamten energiebedingten Für diese Entwicklung ist zum einen ren Teil des Endenergieverbrauchs Treibhausgasemissionen konnten die Verschiebung des Brennstoffein- abdecken und somit den Verbrauch satzes hin zum emissionsärmeren fossiler Energieträger senken. 22 Erneuerbare Energien in Zahlen
STRUKTUR DER EMISSIONEN ENERGIEBEDINGTE EMISSIONEN IN DEUTSCHLAND NACH QUELLGRUPPEN IM JAHR 2008 SO2- Äquivalent 7) CO2-Äquivalent 5) CO2 CH4 N2O SO2 NOx6) NH3 CO NMVOC Staub [Mio. t] [1.000 t] [1.000 t] [Mio. t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] [1.000 t] Energiewirtschaft 1) 351,8 86,6 12,2 357,4 267,6 311,7 2,6 489,3 157,6 14,1 12,7 Haushalte/Kleinverbraucher 2) 152,2 32,1 1,8 153,4 74,9 141,2 2,9 178,7 978,8 57,5 32,3 Verkehr 3) 152,3 6,9 3,3 153,5 1,3 629,7 9,0 456,6 1.257,0 126,6 47,7 Industrie 4) 94,5 26,5 2,7 95,9 45,3 86,1 1,1 107,4 753,8 5,2 4,1 gesamt 750,8 152,2 20,0 760,2 389,1 1.168,7 15,7 1.232,0 3.147,3 203,4 96,8 Stand Frühjahr 2010. Angaben ohne diffuse 2) priv. Haushalte, Gewerbe, Handel, Dienst- 5) Berücksichtigt sind CO2, CH4 und N2O. Emissionen bei der Gewinnung, Umwandlung leistungen und Militär, zusätzlich land- u. 6) berechnet als NO2 und Verteilung von Brennstoffen. forstwirtschaftlicher Verkehr sowie militä- rischer Boden- u. Luftverkehr 7) Berücksichtigt sind SO2, NOX und NH3. 1) Öffentliche Elektrizitäts- und Wärmever- sorgung, Fernheizwerke sowie Industrie- 3) einschl. Schienenverkehr, nationale Luft- feuerungen und Industriekraftwerke der fahrt, Küsten- und Binnenschifffahrt Mineralölverarbeitung, der Gewinnung und 4) verarbeitendes Gewerbe; ohne prozess- Quelle: UBA [94] Herstellung von festen Brennstoffen und bedingte Emissionen sonstiger Energieindustrien Anteile der Treibhausgas-Emissionen Anteile der Säurebildner-Emissionen in Deutschland im Jahr 2008 (SO2-Äquivalente) in Deutschland im Jahr 2008 12,6 % 14,5 % 20,2 % 8,7 % gesamt: gesamt: 760 Mio. 20,2 % 1,2 Mio. 39,7 % Tonnen Tonnen CO2-Äquiv. Industrie SO2-Äquiv. Verkehr 1) 37,1 % 47,0 % Energiewirtschaft Haushalte und Kleinverbraucher 2) 1) einschl. Schienenverkehr, nationale Luftfahrt, Küsten- und Binnenschifffahrt 2) inkl. Militär Quelle: UBA [94] Erneuerbare Energien in Zahlen 23
ENERGIEVERSORGUNGSSICHERHEIT EINSPARUNG VON FOSSILEN ENERGIETRÄGERN UND ENERGIE- IMPORTEN DURCH DIE NUTZUNG ERNEUERBARER ENERGIEN IN DEUTSCHLAND IM JAHR 2009 Primärenergieeinsparung durch die Nutzung erneuerbarer Energieträger Mineralöl/ Diesel- Otto- Braunkohle Steinkohle Erdgas gesamt Heizöl Kraftstoff Kraftstoff Primärenergie [TWh] Strom 34,4 134,8 46,6 2,5 – – 218,3 Wärme 8,9 10,8 59,6 46,6 – – 125,9 Verkehr – – – – 18,1 5,7 23,8 gesamt 43,3 145,6 106,2 49,1 18,1 5,7 368,0 Primärenergie [PJ] gesamt 155,9 524,2 382,4 176,8 65,0 20,6 1.324,9 das 16,6 17,4 12.049 4.946 1.812 635 entspricht 1): Mio. t 2) Mio. t 3) Mio. m3 Mio. Liter Mio. Liter Mio. Liter Die Berechnung der Einsparung fossiler Ener- Steinkohle 8,393 kWh/kg, Steinkohlekoks 3) darunter circa 17,2 Mio. t Steinkohle und gieträger erfolgt analog der Emissionsbilanzie- 7,958 kWh/kg, Erdgas 8,816 kWh/m3, circa 0,2 Mio. t Steinkohlekoks rung, siehe auch Anhang Abs. 6. Heizöl leicht 9,928 kWh/Liter, Dieselkraft- 1) Zur Umrechnung der eingesparten Primär- stoff 9,964 kWh/Liter, Ottokraftstoff 9,011 kWh/Liter. Quellen: UBA [75] auf Basis AGEE-Stat und Klobasa et energie wurden folgende von der AGEB 2007 al. [88]; Frondel et al. [87]; Öko-Institut [90]; Ecoinvent ermittelten Heizwerte angesetzt: Braun- 2) darunter circa 16 Mio. t Braunkohlen, [84]; Vogt et al. [89]; Frick et al. [86] sowie weiterer kohlen 2,506 kWh/kg, Braunkohlebriketts circa 0,2 Mio. t Braunkohlebriketts und Quellen, siehe Tabellen Seiten 19 – 21 5,452 kWh/kg, Staubkohlen 6,096 kWh/kg; circa 0,3 Mio. t Staubkohlen Die Tabelle zeigt detailliert die Ein- Deutschland fossile, d.h. nicht erneu- zu einer Senkung der deutschen sparung fossiler Energieträger durch erbare Energieträger wie Mineralöl, Energieimporte. Diese lagen infolge die Nutzung erneuerbarer Energien Erdgas und Steinkohle zu einem des deutlichen Rückgangs der Ener- in den Bereichen Strom, Wärme hohen Anteil importiert werden, giepreise unter den Werten des und Verkehr im Jahr 2009. Da in führen diese Einsparungen auch Vorjahrs. Entwicklung der Einsparung fossiler Energieträger durch die Nutzung erneuerbarer Energien Strom Wärme Verkehr gesamt [TWh] 2008 219,0 116,4 26,9 362,3 Quellen: wie vorstehende Tabelle 2009 218,3 125,9 23,8 368,0 1) Ohne importierte Braunkohle für Heiz- zwecke (Briketts). Importanteile von Erdöl Entwicklung der eingesparten Kosten in Deutschland bei Energie- und Erdgas nach [BMWi]. Für Kesselkohle importen 1) Importanteil 100 %, da feste Abnahmever- träge für deutsche Steinkohle keine Vermin- Strom Wärme Verkehr gesamt derung zulassen. Einsparungen bei Kessel- kohle führen daher zu einer Verringerung [Mrd. EUR] der Steinkohleimporte. Der Importanteil von Steinkohle liegt insgesamt bei über 2008 3,0 3,1 1,1 7,2 2) 60 %. Importpreise nach [BAFA]. 2009 2,2 2,7 0,8 5,7 2) 2) Brutto-Angaben, d.h. ohne Berücksichtigung biogener Brennstoff-Importe Quelle: ISI et al. [55] 24 Erneuerbare Energien in Zahlen
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