Günther Sinapius email: gsinapius@gmx.de

Literaturangaben und Daten (pdf file)

1. Hintergrund

2. Ableitungen und Abschätzungen

2.1 Primär- und Endenergie

2.2 Umrechnungsfaktoren für einzelne Energieträger

2.3 Umrechnungsfaktoren für einzelne Verkehrsmittel

2.4 Umrechnungsfaktoren für einzelne Waren und Dienstleistungen

2.5 Verwendungsspezifischer mittlerer Umweltverbrauch in Deutschland

2.6 IST- Zustand des globalen jährlichen Umweltverbrauchs

2.7 Szenarien für den globalen jährlichen Umweltverbrauch

2.8 Kompensation von Umweltverbrauch durch die Erzeugung von Ökostrom

2.9 CO₂ - Vermeidungskosten

3. Literaturangaben

1. Hintergrund

Ausgangspunkt und Motivation für diese Abschätzung ist die Begrenztheit der globalen Rohstoffreserven ([1], [2], [3]). Die Berechnung erhebt nicht den Anspruch auf Originalität (vgl. [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]) oder Vollständigkeit. Sie soll eine einfache Abschätzung zu liefern, die unterschiedliche Lebensstile angemessen berücksichtigt. Am Schluss wird Ihr persönlicher Umweltverbrauch in Form von Primärenergieverbrauch und CO₂-Emissionen mit deutschen und globalen Daten verglichen. Außerdem wird abgeschätzt, wieviel Sie aufwenden müsten, um sich von zu hohen Werten "freizukaufen".

Die Umrechnung von Lebensstil und Konsum in Umweltverbrauch beinhaltet unterschiedliche Vereinfachung und Annahmen (vgl. Ableitungen und Abschätzungen). Sie basieren auf ähnlichen Abschätzungen und Einzeluntersuchungen. Der Umweltverbrauch im Berufsleben bleibt ausgeklammert, da er weitgehend der eigenen Kontrolle entzogen ist. Dieser Umweltverbrauch kann, zumindest theoretisch, auf die im Beruf erzeugten Produkte umgelegt werden und bei deren Verbrauch (anstatt bei deren Produktion) in Rechnung gestellt werden. Die Werte für die Kompensation von eigenem Umweltverbrauch durch Investitionen in regenerative Energien hängen sowohl von der der Quelle des Ökostroms als auch von dem durch den Ökostrom zu ersetzenden Energieträger ab.

2. Ableitungen und Abschätzungen

(Umrechnungsfaktoren: 1 kWh = 3600 kJ ; 1 kgSKE = 8.14 kWh;

1 Liter Benzinäquivalent = 8.9 kWh; 1 kg Rohöleinheit = 11,63 kWh)

2.1 Primär- und Endenergie

Die Primärenergie (PE) umfaßt die vom Verbraucher nutzbare Endenergie (EE) sowie die bei der Gewinnung, dem Transport, der Lagerung und der Aufbereitung der Energieträger aufgewendete Bereitstellungsenergie, die Umwandlungsverluste (z. B. in Kraft- oder Heizwerken) und die Leitungsverluste. Außer für regenerative Energiesysteme wird i.A. die für die Errichtung und Entsorgung von Kraftwerken, Raffinerien u.ä. und erforderliche Energie nicht berücksicht .

2. 2 Umrechnungsfaktoren für einzelne Energieträger

* zu 89 % (Holzpellets) bzw. 99 % (Brennholz) zumindest mittelbar regenerativ

Die in den verschiedenen Referenzen angegebenen Werte unterscheiden sich teilweise erheblich voneinder, u.A. weil sie von unterschiedlichen Randbedingungen ausgehen. Die o.a. Referenzen wurden gewählt, weil sie für die unterschiedlichen Anwendungen vollständige und (halbwegs) konsistente Werte liefern.

2.3 Umrechnungsfaktoren für einzelne Verkehrsmittel

Endenergie-, Primärenergieverbrauch und CO₂ Emissionen für 100 km pro Person

(umgerechnet mit den Werten aus 2.2 soweit nicht anders angegeben)

2.4 Umrechnungsfaktoren für einzelne Waren und Dienstleistungen

** aus den Angaben in [11] abgeschätzt

*** aus [5] abgeleitete Umrechnungsfaktoren, vgl. auch 2.5

2.5 Verwendungsspezifischer mittlerer Umweltverbrauch pro Person und Jahr in Deutschland

Die Aufteilung des Primärenergieverbrauchs basiert auf Schweizer Daten [5], die

1. auf die deutschen Verbrauchswerte [24] umgerechnet wurden.

Wegen der verschiedenen Angaben für die kg CO₂ pro kWh PE bei der Stromerzeugung

(0.11 kg CO₂ / kWh PE für die Schweiz [5] und 0.23 CO₂ / kWh PE für Deutschland [14]) wurden

2. die strombedingten CO₂ -Emissionen aus dem Primärenergieverbrauch mit dem deutschen

Umrechnungsfaktor errechnet und

2. die übrigen CO₂ -Emissionen aus den entsprechend umgerechneten Schweizer Werten

abgeleitet

Wegen dieser Näherungen sind die Mittelwerte für die einzelnen Konsumbereiche nur als grobe Orientierung zu betrachten.

2.6 IST- Zustand des globalen jährlichen Umweltverbrauchs

Jahreswerte für Energieverbrauch und CO₂ Emissionen pro Kopf

	Primärenergieverbrauch 2002 [kWh pro Jahr und Kopf]	CO2 – Emission 2000 [t pro Jahr und Kopf]
USA	90.700	20,2
Deutschland	46.500	10,0
Europa	36.100	7,2
Welt	16.300	3,9
Afrika	3.500	0,9
aus [24]

2.7 Szenarien für den globalen jährlichen Umweltverbrauch

Für die o.a. Szenarien wurden die Reduktionsziele des Kyoto Protokolls und der Enquete Kommission nur auf die CO₂ Emissionen bezogen (anstelle aller für den Treibhauseffekt relevanter, über entsprechende CO₂ Äquivalente zu berücksichtigender Gase)

1. basierend auf der Aufnahmefähigkeit der Ozeane und der Biomasse von ca. 14 Milliarden Tonnen CO₂ pro Jahr ([1], S. 15) und einer Weltbevölkerung von ca. 6.5 und 9.3 Milliarden im Jahr 2050 ([12])

2. Reduktion der Emission von 869 Millionen Tonnen CO₂ in 1990 um 21%
   bei einer Einwohnerzahl von 82.5 Milliarden (2005, [12])

3. Reduktion der Emission von 869 Millionen Tonnen CO₂ in 1990 um 40% und 80% in 2020 bzw. 2050 ([13], Absatz (87)) bei Einwohnerzahlen von 82 bzw. 75.1 Millionen (in 2025 und 2050, [12])

4. Enquetekommssion: Szenario RRO (Reduktionen der CO₂ Emissionen um 80 % und je 50 % der Primärnergie aus erneuerbaren und aus fossilen Energieträgern), [13]

2.8 Kompensation von CO₂-Emissionen

Der Erntefaktor einer Anlage ist das Verhältnis der von der Anlage während ihrer Lebensdauer abgegebenen Energie zu der für Bau, Betrieb und Entsorgung der Anlage aufgewendeten Primärenergie. Wegen des geringen Erntefaktors scheint Ökostrom aus Photovoltaik-Anlagen auf den ersten Blick nicht die beste Wahl zu sein. Diese Aussage relativiert sich jedoch dadurch, dass die Photovoltaik technisch noch nicht ausgereizt ist, d.h. höhere Erntefaktoren möglich sind (vgl. [17]). Hinzu kommt, dass Photovoltaik-Anlagen, im Gegensatz zu Wind- und Wasserkraft, wenig in die Natur eingreifen.

* Die Energie E_brutto, die für die Kompensation von 10 000 kg CO₂-Emissionen erforderlich ist, berechnet

sich aus

• E_brutto * f_regener +10000 = E_netto * f_konvent und

• der Primärenergieverbrauchsreduktion E_netto = E_brutto * (e-1) / e zu

• E_brutto = 10000/((e-1)*f_konvent /e - f_regener )

• mit f_regener = 0.004, 0.02 kg bzw. 0,25 kg CO₂ /kWh und f_konvent = 0.68 kg CO₂ /kWh vgl. Anhang 3.2;

• und den Erntefaktoren e aus [17], [15].

Entsprechend berechnet sich der zur Kompensation von E_netto kWh zuviel verbrauchter konventionell erzeugter Primärenergie erforderliche regenerativ erzeugte Strom E_brutto aus E_brutto = E_netto * e/(e-1)

** mit folgenden Annahmen: ca. 900 kWh / kW_peak/ / Jahr und ca. 5000 Euro / kW_peak [26],

umgerechnet auf 30 Jahre Lebensdauer

2.9 CO₂ - Vermeidungskosten

Angaben über die spezifischen Kosten der Vermeidung von CO₂ - Emissionen finden sich z.B. in [28], S.105. Die Kompensation durch Emissionshandel kostet derzeit etwa 24 Euro pro Tonne CO₂ [27].

3. Literaturangaben

[1] BUND/MISERIOR (Hrsg.): “Zukunftsfähiges Deutschland”, Birkhäuser , Basel 1997

[2] Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen “Bericht über die menschliche

Entwicklung 1998", Deutsche Gesellschaft für die Vereinten Nationen e.V., Bonn, 1998

[3] Wuppertal Institut (Hrsg.): „Fair Future“, Beck, München, 2005

[4] „Tools und Software zur Ökobilanzierung von Gebäuden, Mobilität und Lebensstilaspekten“

http://www.oekosiedlungen.de/_materialien/tools/

[5] Stadt Zürich: „Ihre persönliche Ökobilanz“, 2005,

http://www3.stzh.ch/internet/ewz/home/infocenter/meine_oekobilanz.html

[6] Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Wien,

„Ihre persönliche Energie- und CO2-Bilanz“, 2002

http://ecocheck.lebensministerium.at/

[7] DB und IFEU „UmweltMobilCheck“
http://www.bahn.de/.../umweltmobilcheck.shtml

[8] atmosfair „Der Emissionsrechner“
https://www.atmosfair.de/index.php?id=5

[9] „HeizCheck des Bundes der Energieverbraucher“
http://sec-server.com/meta-app2/index.jsp?partner-id=energienetz.portal

[10] Ökocheck des Forums Lokale Agenda 21 Ottobrunn-Neubiberg (basiert auf [11])
http://www.ottobrunn.de/media/custom/79_29_1.HTML?La=1&object=med|79.29.1

[11] “Brauchen Sie eine Energiediät?, Ein Test von Global Challenges Network und dem Greenpeace

Magazin”, Stand 1992, Global Challenges Network, München

[12] Deutsche Stiftung Weltbevölkerung „Weltbevölkerung 2005", Juli 2005,

http://www.dsw-online.de/pdf/Datenreport2005_8.7.pdf

[13] Deutscher Bundestag, Endbericht der Enquete-Komission „Nachhaltige Energieversorgung unter

den Bedingungen der Globalisierung und der Liberalisierung“, Berlin, Juli 2002

http://www.bundestag.de/parlament/kommissionen/archiv/ener/schlussbericht/index.htm

[14] Institut Wohnen und Umwelt „Kumulierter Energieaufwand verschiedener Energieträger und

Energieversorgungen“, Darmstadt 2004

http://www.iwu.de/datei/kea.pdf

[15] Bundesverband Deutscher Wasserkraftwerke e.V.: Informations-Faltblatt Nr.1, 2005

http://www.wasserkraft.bechny.de/faltblatt_seite1.htm

[16] U. Gantner et al. „Perspektiven der zukünftigen Strom- & Wärmeversorgung für die Schweiz“,

PSI Bericht Nr. 01-12, Villingen/Schweiz, August 2001

http://gabe.web.psi.ch/pdfs/Dezentral_Bericht_August_2001.pdf

[17] V. Quaschning „Energieaufwand zur Herstellung regenerativer Anlagen“, 11/2002,

http://www.volker-quaschning.de/datserv/kev/index.html

V. Quaschning „Energetische Amortisation und Erntefaktoren regenerativer Energie“, 1999,

http://emsolar.ee.tu-berlin.de/allgemein/enamort.html

[18] Bayerisches Landesamt für Umweltschutz „Klima schützen – Kosten senken“, Augsburg 2004

http://www.ihk-bonn.de/pdf/downloads_innovation/energieleitfadenindustrie_1567491700.pdf

[19] Initiative Pro Schornstein e.V. „Energie-Rechner“, Friedberg, 2002

http://www.initiative-pro-schornstein.de/planung/energierechner.asp

[20] IFEU „Wissenschaftlicher Grundlagenbericht zum UmweltMobilCheck“, Heidelberg 2002

http://www.bahn.de/-S:PtVORN:d2VaN9NNea6GB9NNNTIM/p/view/mdb/content/umweltmobilittcheck/3.pdf

[21] RDA - Internationaler Bustouristik Verband e.V. „Der Reisebus – ein umweltfreundliches

Verkehrsmittel“, 2003
http://www.rda.de/html/index.php?module=htmlpages&func=display&pid=66

[22] Behörde für Bildung und Sport, Hamburg „Mobil mit Bus undBahn“, März 2005

http://www.hamburger-bildungsserver.de/verkehrserz/mobil/mobil_27.phtml

[23] “Balance - Umweltbericht 1997/98", Deutsche Lufthansa, Frankfurt, 1998,

Seiten 16, 20, Stand 1997

[24] RWE „Weltenergiereport 2003“,

http://www.rwe.com/generator.aspx/property=Data/id=123486/weltenergiereport-2003.pdf

[25] D. Spreng et al. : “Energie, Umwelt und die 2000 Watt Gesellschaft“, CEPE Paper 11,

Zürich 2001, http://e-collection.ethbib.ethz.ch/ecol-pool/incoll/incoll_420.pdf

[26] solid - gemeinnütziges Solarenergie Informations- und Demonstrationszentrum Fachinformationen

Solarstrom-Erträge, März 2004 und November 2003

http://www.solid.de/index.php?id=84, http://www.solid.de/index.php?id=51

[27] myclimate, Zürich, http://www.climateticket.com/kom_informationen.php

[28] B. Geiger et al. „CO2-Vermeidungskosten im Kraftwerksbereich, bei den erneuerbaren Energien

sowie bei nachfrageseitigen Energieeffizienzmaßnahmen“, TU-München, 2004

http://www.bmwa.bund.de/Redaktion/Inhalte/Pdf/Publikationen/Studien/co2-vermeidungskosten-im-kraftwerksbereich-bei-den-erneuerbaren-energien,property=pdf,bereich=,rwb=true.pdf