Woher stammen unsere Emissionszahlen?

Wir zeigen an verschiedenen Stellen auf dieser Website Emissionen aus der Stromerzeugung in der Einheit gCO2eq/kWh. Doch was bedeutet das und woher kommt es?

Was bedeutet gCO2eq/kWh?

Die Stromerzeugung produziert Treibhausgase, die zur globalen Erwärmung beitragen. Verschiedene Energiearten erzeugen unterschiedliche Mengen an Treibhausgasen. Um die Treibhausgasemissionen verschiedener Stromquellen vergleichen zu können, messen wir die Menge der pro Einheit erzeugten Treibhausgase:

Treibhausgase / Energie

Die Energiemenge kann in Einheiten wie kWh (Kilowattstunde) oder MWh (Megawattstunde) gemessen werden. Zur Messung der Emissionen aus der Stromerzeugung folgen wir dem Standard des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC), der kWh verwendet. Unser Metrik lautet daher bisher:

Treibhausgase / kWh

Die Stromerzeugung kann verschiedene Treibhausgase produzieren. Das häufigste ist Kohlendioxid (CO2), aber es gibt auch andere Gase wie Methan (CH4). Jedes Treibhausgas verbleibt für eine unterschiedliche Zeit in der Atmosphäre. Auch der Erwärmungseffekt jedes Gases ist unterschiedlich. Um diese Unterschiede zu berücksichtigen, verwendet der IPCC, ebenso wie diese Website, die CO2eq-Metrik. CO2eq ist ein Ausdruck der äquivalenten Menge an CO2, die denselben Erwärmungseffekt auf die Erde hätte wie die Kombination der emittierten Gase. Das Emittieren von einem gCO2eq entspricht dem Emittieren von einem Gramm CO2 in Bezug auf den verursachten Erwärmungseffekt. Dies erklärt unsere Hauptmetrik:

gCO2eq/kWh

Manchmal wird eine ähnliche Metrik verwendet – kg CO2eq pro MWh. Ein kg sind 1000 Gramm und eine MWh sind 1000 kWh, daher beschreibt diese Metrik exakt dasselbe. Sie können auch Tonnen von CO2eq pro GWh sehen, was ebenfalls dasselbe misst:

1 gCO2eq/kWh = 1 kg CO2eq / MWh = 1 Tonne CO2eq pro GWh

Was sind direkte Treibhausgasemissionen?

Direkte Treibhausgasemissionen sind Gase, die direkt in der Stromerzeugungsanlage freigesetzt werden, als direkte Folge des Prozesses, der den Strom erzeugt. Beispielsweise entstehen bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen durch das Zusammenwirken von Kohlenstoff und Sauerstoff aus der Luft Kohlenstoffdioxid (CO2). Hier sind die Zahlen, die der IPCC verwendet (https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf#page=7):

	Minimal	Durchschnittlich	Maximal
Kohle	670 gCO2eq/kWh	760 gCO2eq/kWh	870 gCO2eq/kWh
Gas	350 gCO2eq/kWh	370 gCO2eq/kWh	490 gCO2eq/kWh
Biomasse	*	*	*
Geothermie	0	0	0
Wasserkraft	0	0	0
Kernenergie	0	0	0
Solar	0	0	0
Wind	0	0	0

Aus dieser Tabelle wird deutlich, dass die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen – Kohle und Gas – direkt Treibhausgase freisetzt. Es ist auch klar, dass die anderen gängigen Stromquellen keine direkten Emissionen von Treibhausgasen haben. Biomasse ist ein Sonderfall. Hier ist, was der IPCC meint:

* Direkte Emissionen aus der Biomasseverbrennung im Kraftwerk sind positiv und signifikant, sollten jedoch im Zusammenhang mit dem vom Pflanzenwachstum aufgenommenen CO2 gesehen werden.

Mit anderen Worten, die Verbrennung von Biomasse stößt Treibhausgase aus, aber das Wachstum der Biomasse selbst absorbiert CO2. Es wäre daher irreführend, nur die Emissionen der Verbrennung der Biomasse zu messen, ohne den gegensätzlichen Effekt zu berücksichtigen. Dies ist die Ursache für einige Kontroversen, da der Gesamttreibhauseffekt von Biomasse schwer zu messen ist.

Was sind Lebenszyklus-Treibhausgasemissionen?

Direkte Treibhausgasemissionen entstehen durch das Verbrennen von Brennstoffen zur Stromerzeugung. Aber Treibhausgasemissionen können aus vielen anderen Prozessen entstehen, die zur Stromerzeugung erforderlich sind. Dazu gehören der Bau von Kraftwerken, der Abbau von Brennstoffen und die Abfallwirtschaft. Um all diese Prozesse zu berücksichtigen, verwenden der IPCC sowie diese Website die Metrik für Lebenszyklus-Treibhausgasemissionen. Hier sind die Zahlen, die der IPCC verwendet:

	Minimal	Durchschnittlich	Maximal
Kohle	740 gCO2eq/kWh	820 gCO2eq/kWh	910 gCO2eq/kWh
Gas	410 gCO2eq/kWh	490 gCO2eq/kWh	650 gCO2eq/kWh
Biomasse (dediziert)	130 gCO2eq/kWh	230 gCO2eq/kWh	420 gCO2eq/kWh
Geothermie	6,0 gCO2eq/kWh	38 gCO2eq/kWh	79 gCO2eq/kWh
Wasserkraft	1,0 gCO2eq/kWh	24 gCO2eq/kWh	2200 gCO2eq/kWh
Kernenergie	3,7 gCO2eq/kWh	12 gCO2eq/kWh	110 gCO2eq/kWh
Solar (PV Utility)	18 gCO2eq/kWh	48 gCO2eq/kWh	180 gCO2eq/kWh
Wind (onshore/offshore)	7,0 gCO2eq/kWh	11,5 gCO2eq/kWh	56 gCO2eq/kWh

Fossile Brennstoffe – Kohle und Gas – sind eindeutig die größten Emittenten von Treibhausgasen. Geothermie, Wasserkraft, Kernenergie, Solar und Wind haben alle mehr als zehnmal geringere Lebenszyklus-Treibhausgasemissionen als jede fossile Brennstoffquelle. Der Maximalwert für Wasserkraft ist sehr hoch, was veranschaulicht, dass einige Wasserkraftdämme viele Treibhausgase emittieren. Dennoch ist der Durchschnitt sehr niedrig. Biomasse emittiert mit durchschnittlich 230 gCO2eq/kWh erheblich mehr als andere kohlenstoffarme Alternativen, jedoch immer noch viel weniger als fossile Brennstoffe. Für Wind listet der IPCC leicht unterschiedliche Werte für an Land und auf See – wir haben den niedrigsten und höchsten Wert von beiden gewählt, sowie den Durchschnitt der beiden für den mittleren Wert.

Die mittlere Spalte – die durchschnittliche Lebenszyklusemissionen in Einheiten von gCO2eq/kWh sind die Zahlen, die wir auf dieser Website verwenden, um Treibhausgasemissionen zu schätzen.

Wie steht es mit Öl?

Der IPCC schließt Öl nicht in seinen Bericht ein. Weltweit wird Öl für weniger als 2% unserer Stromerzeugung verwendet. Um Öl einzubeziehen, verwenden wir den durchschnittlichen Lebenszyklus-Treibhausgasemissionswert, der von

OurWorldinData (https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy) verwendet wird, welcher lautet:

720 gCO2eq/kWh

Zusammenfassend sind die Emissionswerte, die wir auf dieser Website verwenden, wie folgt:

	Durchschnittliche Lebenszyklusemissionen
Kohle	820 gCO2eq/kWh
Öl	720 gCO2eq/kWh
Gas	490 gCO2eq/kWh
Biomasse	230 gCO2eq/kWh
Solar	48 gCO2eq/kWh
Geothermie	38 gCO2eq/kWh
Wasserkraft	24 gCO2eq/kWh
Kernenergie	12 gCO2eq/kWh
Wind	11,5 gCO2eq/kWh