mini|Spezifische Kohlendioxid-Emission
Die spezifische Kohlendioxid-Emission der Stromerzeugung (englisch carbon emission intensity per kilowatt-hour, CIPK), kurz auch Strommix oder Energiemix genannt, gibt in g CO2eq/kWh an, wie viel Gramm Kohlendioxid (inklusive dessen Äquivalente mit Treibhauspotential) bei der Erzeugung von einer Kilowattstunde Strom freigesetzt wird, bzw. beim Verbrauch einer kWh zu veranschlagen ist.
Auf der Erzeugungsseite ist bei der Verbrennung von Kohle u. ä. der Wert in erster Linie aus Brennstoffverbrauch und Netto-Stromerzeugung zu errechnen. Bei Atomkraft und erneuerbare Energie wird der Aufwand für die Herstellung der Anlagen auf die erwartete Gesamterzeugung in deren Lebensdauer umgelegt, was teils stark standortabhängig ist.
Auf der Verbraucherseite wird, je nachdem wie sich der Kraftwerkspark eines Landes zusammensetzt, und was dieser in einem Jahr konkret erzeugt hat, ein Strommix errechnet und in der Stromkennzeichnung von Versorgern angegeben. Da Stromnetze jedoch international gekoppelt sind und teils viel importiert oder exportiert wird, gibt es mehrere Werte.
Spezifische Kohlendioxid-Emission bei verschiedenen Stromerzeugungsarten Die CO2-Emissionen der Stromerzeugung nach Art der Erzeugung wurde u. a. für den Weltklimarat (IPCC) durch eine Arbeitsgruppe ermittelt, wobei die Spannen bei den spezifischen Kohlendioxid-Emissionen verschiedener Stromerzeugungsarten unter Berücksichtigung von Erntefaktor (Energetische Amortisation, englisch Energy Returned on Energy Invested, ERoEI, manchmal auch EROI) zusammengestellt wurde.
Während bei Verbrennung ständig CO2 freigesetzt wird, ist dies bei Kernkraftwerken, Sonnenenergie und Windkraft nicht der Fall. Hier wird zum Vergleich der Stromproduktionsarten der Gesamtaufwand, hauptsächlich beim Bau durch Zementherstellung, LKW-Fahrten usw., auf einen erwarteten oder tatsächlichen Gesamtstromertrag umgelegt. Für die Statistik der tatsächlichen Kohlendioxid-Emissionen müssen dagegen Zementherstellung und LKW-Fahrten als solche erfasst werden, eine doppelte Berücksichtigung auch bei Erneuerbaren Energien wäre falsch. Hinzu kommt, dass bei importierten Komponenten, wie Photovoltaik-Modulen aus Fernost, die Emissionen ganz woanders freigesetzt wurden.
Hier eine Kurzfassung:
+Mittleres Kohlenstoffdioxidäquivalent pro Kilowattstunde bei der Stromerzeugung Genannt ist der Median der Emissionen während des gesamten Lebenszyklus der Anlagen einschließlich Albedo-Effekt. Kraftwerkstyp(g CO2eq)/kWhBraunkohlekraftwerk1.175Steinkohlekraftwerk820GuD-Gaskraftwerk490Biomassekraftwerk230Photovoltaikanlage41–48Kernkraftwerk12Windkraftanlage11–12
Spezifische Kohlendioxid-Emission der deutschen Stromerzeugung auf der Verbraucherseite Das Umweltbundesamt (Deutschland) dokumentiert seit 1990 jährlich die Entwicklung der spezifischen Kohlendioxid-Emissionen des deutschen Strommix.
Der sinkende Trend wurde 2020 durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie verstärkt, dessen Anteil kann mit den verfügbaren Daten nicht sicher quantifiziert werden.
Das Jahr 2021 zeigte konjunkturelle Erholung und ab Spätsommer steigende Energiepreise im Rahmen einer Globale Energiekrise 2021–2023, u. a. im Herbst 2021 durch erste Anzeichen von Korrosionsschäden in französischen Kernkraftwerken, die Anfang 2022 längere Zeit abgestellt werden mussten. Zum Ausgleich wurde in Europa deutlich mehr Strom aus fossilen Brennstoffen erzeugt. Dies wurde angesichts des Kriegs in der Ukraine weitgehend übersehen, die Reaktionen und Sanktionen verstärkten die Krise und bewirkten Rekordhöhen bei Energiepreisen (Energiepreiskrise).
Seit April 2023 sind die deutschen Kernkraftwerke abgestellt, dadurch wurden auch Netzkapazitäten frei für die Übertragung von Strom aus Erneuerbaren Energien anstatt Abregelung. Über das NordLink-Kabel, das in der Nähe des KKW Brokdorf endet, kann anstelle der Atomstromproduktion bei Bedarf Strom aus norwegischer Wasserkraft importiert werden, andererseits kann deutscher Windkraftüberschuss in Norwegen den Speicherwasserverbrauch mindern. Seither exportiert Deutschland nicht mehr im Saldo Strom, sondern importiert, allerdings in wesentlich geringerem Anteil als bei Brennstoffen wie Öl, Gas, und Steinkohle. Dabei war 2024 der größte Handelspartner Dänemark mit 18 TWh Import und 6 TWh Export, noch vor Frankreich mit 16 und 3 TWh. https://www.energy-charts.info/charts/import_export/chart.htm?l=de&c=DE&year=2024
Werte bis 2021 +Gerundete Ausgangsgrößen und Berechnungsergebnis: Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung, Stromverbrauch und CO2-Emissionsfaktor des Stroms Jahr Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung in Mio. t Stromverbrauch in TWh CO₂-Emissionsfaktor Strommix in g/kWh Stromverbrauch unter Berücksichtigung des Stromhandelssaldos in TWh CO₂-Emissionsfaktor Strominlandsverbrauch in g/kWh Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung unter Berücksichtigung des Handelssaldos in Mio. t CO₂-Emissionsfaktor unter Berücksichtigung des Handelssaldos in g/kWh 1990 366 479 764 480 763 367 764 1991 361 473 764 473 765 361 764 1992 345 472 730 467 739 341 730 1993 335 462 726 462 725 335 726 1994 335 464 722 467 718 337 722 1995 335 470 713 475 706 338 713 1996 336 490 685 485 692 332 685 1997 325 486 669 483 673 323 669 1998 329 491 671 490 672 329 671 1999 318 492 647 493 646 319 647 2000 327 507 644 510 640 329 644 2001 336 509 659 512 656 337 659 2002 338 517 654 524 646 343 654 2003 340 536 634 533 638 338 634 2004 333 543 614 540 617 331 614 2005 333 545 610 541 616 330 610 2006 339 563 603 546 622 329 603 2007 351 564 621 548 640 340 621 2008 328 565 581 545 602 316 581 2009 299 528 566 516 580 292 566 2010 313 564 555 549 570 305 555 2011 310 546 568 542 572 308 568 2012 321 559 573 539 595 309 573 2013 326 569 572 537 606 307 572 2014 312 560 557 526 593 293 557 2015 304 578 527 529 575 279 527 2016 304 581 523 530 572 277 523 2017 283 584 485 531 533 258 485 2018 270 574 471 525 515 247 471 2019 222 544 408 511 434 208 408 2020 187 510 366 492 380 180 366
Werte ab 2022 +Entwicklung der spezifischen Emissionen des deutschen Strommix 1990–2021 und erste Schätzungen 2022 im Vergleich zu Emissionen der Stromerzeugung Jahr Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung in Mio. t CO₂-Emissionsfaktor Strommix in g/kWh Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung unter Berücksichtigung des Handelssaldos in Mio. t CO₂-Emissionsfaktor Strominlandsverbrauch in g/kWh Emissionen Kohlendioxidäquivalente der Stromerzeugung in Mio. t CO₂-Äquivalente Emissionsfaktor mit Vorketten in g/kWh 1990 366 764 367 763 369 860 1991 361 764 361 765 364 864 1992 345 730 341 739 347 827 1993 335 726 335 725 337 825 1994 335 722 337 718 338 821 1995 335 713 338 706 337 812 1996 336 684 332 692 338 782 1997 325 668 323 673 327 764 1998 329 670 328 671 331 767 1999 318 647 319 645 321 739 2000 327 644 329 640 329 736 2001 335 659 337 655 338 748 2002 338 653 342 645 340 740 2003 340 635 338 639 343 722 2004 333 615 331 618 336 698 2005 333 611 330 616 336 678 2006 339 604 329 623 342 672 2007 351 622 340 641 354 693 2008 328 581 316 603 332 650 2009 299 567 292 580 302 636 2010 313 556 305 571 317 636 2011 310 569 308 572 314 647 2012 321 574 309 596 325 653 2013 326 573 307 607 330 654 2014 312 559 293 595 316 639 2015 304 528 279 576 309 600 2016 303 522 277 572 309 595 2017 285 488 259 537 290 557 2018 271 472 248 516 276 538 2019 222 408 208 434 226 473 2020 187 364 180 378 191 429 2021 214 407 207 422 219 475 2022 221 429 209 453 226 498 2023 173 380 177 371 176 445
Gemäß UBA 2024.
Werte im Tabellenformat ab 2025 Gemäß UBA 2025. +Gerundete Ausgangsgrößen und Berechnungsergebnis: Emissionen der Stromerzeugung, Stromverbrauch und Emissionsfaktor des Stroms Jahr Kohlendioxidemissionen der Stromerzeugung1 in Mio. t Stromverbrauch2 [TWh] CO₂-Emissionsfaktor Strommix3 [g/kWh] Stromverbrauch unter Berücksichtigung des Stromhandelssaldos4 [TWh] CO₂-Emissionsfaktor Strominlandsverbrauch5 [g/kWh] THG-Emissionsfaktor ohne Vorketten [g CO₂-Äquivalente/kWh] THG-Emissionsfaktor mit Vorketten [g CO₂-Äquivalente/kWh] THG-Emissionen der Stromerzeugung [Mio. t CO₂-Äquivalente]7 1990 366 479 764 480 763 769 860 369 1991 361 473 764 473 765 769 864 364 1992 345 472 730 467 739 736 828 347 1993 335 462 726 462 725 731 826 338 1994 335 464 722 467 718 728 821 338 1995 336 470 714 475 707 720 814 338 1996 337 490 687 485 694 692 784 339 1997 326 486 671 483 675 676 766 329 1998 330 491 673 490 674 678 770 333 1999 319 492 649 493 648 654 742 322 2000 328 507 646 510 642 651 739 330 2001 337 509 661 512 658 666 750 339 2002 339 517 656 524 648 661 743 342 2003 341 535 639 531 642 644 725 344 2004 334 541 619 538 622 624 702 337 2005 334 544 614 539 620 620 681 337 2006 341 561 608 544 627 614 677 344 2007 352 562 627 545 646 633 698 356 2008 328 563 583 543 604 589 653 332 2009 301 526 571 514 585 578 641 304 2010 314 562 559 547 574 566 640 318 2011 310 544 570 541 574 577 650 314 2012 320 560 572 539 594 580 653 325 2013 326 569 573 536 607 580 655 330 2014 312 559 559 525 595 566 640 316 2015 305 576 530 528 578 537 604 310 2016 304 581 524 530 574 532 597 309 2017 286 583 490 531 539 498 558 291 2018 272 573 474 525 518 481 546 276 2019 222 543 409 511 435 417 479 226 2020 187 513 365 494 379 373 435 191 2021 215 529 406 510 421 414 477 219 2022 223 516 433 489 457 441 503 227 2023 175 454 386 464 378 394 449 179 2024 160 439 363 466 343 372 427 163
1 UBA-Berechnungen auf Grundlage des deutschen Treibhausgasinventares 1990–2024 2 Stromverbrauch =Bruttostromerzeugung (eigene Berechnung AGEB und AGEE-Stat) -Kraftwerkseigenverbrauch -Pumpstrom-Leitungsverluste 3 UBA-Berechnungen auf der Grundlage der Daten der Emissionsinventare auf Datenbasis der AGEB (Veröffentlichung AGEB Energiebilanz 2023) und des Statistischen Bundesamtes 4 Stromverbrauch incl. Stromhandelssaldo =Bruttostromerzeugung (AGEB + AGEE-Stat) -Kraftwerkseigenverbrauch -Pumpstrom-Leitungsverluste + (Stromhandelssaldo Destatis) 5 UBA-Berechnungen unter Berücksichtigung des Stromhandelssaldos (Destatis) 6 Emissionen der Stromerzeugung abzüglich der Emissionen die dem Stromhandelssaldo zugerechnet wurden 7 UBA-Berechnungen unter Berücksichtigung CH4 und N2O
Spezifische Kohlendioxid-Emission der Wirtschaftsleistung mini|Weltkarte der Emissionsintensität (kg CO₂ pro internationalem Dollar) im Jahr 2018
Die spezifische Kohlendioxid-Emission kann auch pro erwirtschafteter monetärer Einheit an der Wirtschaftsleistung berechnet werden. Die Kohlenstoffintensität oder Emissionsintensität des Bruttoinlandsprodukts (BIP) ist ein Maß, das die Menge der pro BIP-Einheit erzeugten Kohlendioxid- (CO₂-)Emissionen misst. Sie gibt Aufschluss darüber, wie effizient eine Volkswirtschaft kohlenstoffbasierte Ressourcen zur Erzeugung von Wirtschaftsleistung nutzt. Eine geringere Kohlenstoffintensität bedeutet, dass bei der Erzeugung einer bestimmten Wirtschaftsleistung weniger CO₂ ausgestoßen wird, was auf eine kohlenstoffeffizientere Wirtschaft hinweist. Durch einen steigenden Anteil des Dienstleistungssektors am gesamten Bruttoinlandsprodukt und den sinkenden spezifischen Kohlendioxid-Emissionen der deutschen Stromerzeugung sind die CO₂-Emissionen pro internationalem US-Dollar an Wirtschaftsleistung in Deutschland zwischen 1950 und 2022 um mehr als 80 Prozent zurückgegangen. +Entwicklung der Emissionsintensität des BIP DeutschlandsJahrCO₂-Emissionen in Kilogramm prointernationalem Dollar des BIP18200,07 kg/$19001,26 kg/$19501,21 kg/$19600,91 kg/$19700,76 kg/$19800,62 kg/$19900,52 kg/$20000,33 kg/$20100,25 kg/$20200,17 kg/$20220,17 kg/$
Für Elektroautos anzurechnende Kohlendioxid-Emission Der Strommix ist u. a. bei der Diskussion um die Sinnhaftigkeit von Elektroautos relevant, sowohl beim Betriebsort als auch beim Ort der Herstellung, insbesondere des Akkus.