Wissenswertes zum Thema Klima

• Was ist Klima und warum verändert es sich?

Das Klima definiert den Zustand der Atmosphäre und des darunter liegenden Landes oder des Wassers über einen längeren Zeitraum. Klima ist somit die Statistik des Wetters. Aussagen über das Klima werden anhand von meteorologischen Daten ausgewertet. Dazu zählen: die Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, Windverhältnisse sowie die Wassertemperatur in einer bestimmten Region. Diese Faktoren werden über einen längeren Zeitraum gemessen, damit man anschließend etwas über mögliche Veränderungen sagen kann.

Das Klima auf der Erde hat sich im Lauf ihrer Geschichte immer wieder verändert. Es gab Wechsel zwischen Kalt- und Warmzeiten – doch die hatten natürliche Ursachen. Zum Beispiel gab es in der Erdengeschichte Vulkanausbrüche, die so viel Asche in die Atmosphäre gepustet haben, dass die Sonne die Erde nicht mehr wärmen konnte. So kam es zur Eiszeit.

Wenn man heute von Klimawandel spricht, sind Veränderungen gemeint, die zusätzlich durch den Menschen verursacht werden. Inzwischen gibt es in der Wissenschaft keine Zweifel daran, dass der Mensch zum Treibhauseffekt und Klimawandel entscheidend beiträgt.

Doch was ist der Treibhauseffekt eigentlich?

Schau dir die Abbildung an, dort kannst du sehen, wie die Sonne kurzwellige Strahlung (gelb), also zum Großteil Licht, auf die Erde schickt. Ein Teil der Strahlung wird an unserer Atmosphärenschicht ins Weltall zurückreflektiert. Ein anderer Anteil geht durch die Schicht durch und kommt so auf der Erde an. Dort wird das Licht auf der Erdoberfläche in Wärme (rot) verwandelt. Ein Teil von der Wärme wird auch wieder von der Erde wegreflektiert. Wärme besteht aber aus langwelligen Strahlen und treffen diese auf eine Barriere – wie das Glasdach in einem Treibhaus – werden sie zurückreflektiert. Ein ganz natürlicher Vorgang, bei dem ein gewisser Prozentsatz der Strahlung zurück ins All gelangt, während der andere Teil reflektiert und zurück auf die Erde geworfen wird. 

Dies geschieht durch unser ganz eigenes Glasdach - eine natürliche Schutzschicht: Die Gasschicht der Atmosphäre, die natürliches Kohlendioxid (CO₂) enthält, lässt einen Teil der langwelligen Strahlung nicht durch und schickt sie zurück zur Erde. Ohne diesen natürlichen Treibhauseffekt läge die Durchschnittstemperatur auf der Erde bei minus 18 Grad Celsius – Leben wäre unmöglich.

Die richtige Menge CO₂ und anderer Treibhausgase bestimmt unser Klima. Nimmt der Gehalt dieser Gase zu, heizt sich die Atmosphäre zu stark auf – als wäre in einem Treibhaus das Glas zu dick. Enthält die Atmosphäre zu wenig Treibhausgase, oder wird bereits das ankommende Licht der Sonne zu einem großen Anteil zurückreflektiert, kühlt die Erde stark ab. (frei nach https://www.planet-wissen.de/natur/klima/klimawandel/index.html#Vorhersage)                        

(Quelle: Jule Lehmann)

• Sind wir Schuld?

Lange Zeit stritten sich die Experten über Existenz und Ausmaß des Klimawandels. Inzwischen herrscht weitgehend Einigkeit darüber, dass sich die Erde aufheizt und dass der Mensch durch den Ausstoß vor allem von Kohlenstoffdioxid dazu entscheidend beiträgt.

Grafik CO2 Konzentration, Vergleich Temperaturanstiege
https://bildungsserver.hamburg.de/ursachen-von-klimaaenderungen/2049298/anthropogene-ursachen-artikel/

IPCC Bericht: Die Erwärmung des Klimasystems ist eindeutig, und viele der seit den 1950er Jahren beobachteten Veränderungen waren vorher über Jahrzehnte bis Jahrtausende nie aufgetreten. Die Atmosphäre und der Ozean haben sich erwärmt, die Schnee- und Eismengen sind zurückgegangen, der Meeresspiegel ist angestiegen und die Konzentrationen der Treibhausgase haben zugenommen.

Jedes der letzten drei Jahrzehnte war an der Erdoberfläche sukzessive wärmer als alle vorangehenden Jahrzehnte seit 1850. In der Nordhemisphäre war 1983–2012 die wärmste 30-Jahr-Periode der letzten 1400 Jahre.

Die atmosphärischen Konzentrationen von Kohlendioxid, Methan und Lachgas sind auf Werte angestiegen, die seit mindestens den letzten 800 000 Jahren noch nie vorgekommen sind. Die Kohlendioxidkonzentrationen sind seit der vorindustriellen Zeit um 40% an-gestiegen, primär durch die Emissionen aus fossilen Brennstoffen und sekundär durch Netto- Emissionen aufgrund von Landnutzungsänderungen. Außerdem hat der Ozean ungefähr 30% des emittierten anthropogenen Kohlendioxids aufgenommen und dadurch eine Versauerung erfahren

Der Einfluss des Menschen wurde in der Erwärmung der Atmosphäre und des Ozeans, in Veränderungen des globalen Wasserkreislaufs, in der Abnahme von Schnee und Eis, im Anstieg des mittleren globalen Meeresspiegels und in Veränderungen einiger Klimaextreme erkannt. Die Belege für den Einfluss des Menschen haben in den letzten Jahren zugenommen. Es ist so gut wie sicher dass der Einfluss des Menschen die Hauptursache der beobachteten Erwärmung seit Mitte des 20. Jahrhunderts war. (IPCC Bericht)

(https:/www.planet-wissen.de/natur/klima/klimawandel/index.html)
 

• Woher kommen klimaschädliche Gase?

Verschiedene Gase sind für das Klima und den Treibhauseffekt relevant. Mehr als die Hälfte des von Menschen verursachten Effekts geht auf Kohlendioxid (CO₂) und Kohlenmonoxid (CO) zurück.

Außerdem relevant für den Treibhauseffekt ist Methan (CH₄), welches für 17 % des menschengemachten Klimawandels verantwortlich ist. Distickoxid, auch Lachgas genannt, verursacht noch einmal 6 % der Klimaerwärmung.

Kohlendioxid entsteht (neben seinem natürlichen Vorkommen) vor allem bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Kohle, Erdöl und Erdgas. Braunkohle ist dabei der Stoff mit den größten CO₂-Emissionen. Zu den weltweit größten Verursachern gehören die USA, China und die EU, umgerechnet auf die Einwohnerzahl aber liegen die chinesischen Emissionen weit hinter denen der entwickelten Industriestaaten. Verstärkt wird die Erderwärmung durch die globale Entwaldung: Wälder speichern bislang rund 70 Prozent des insgesamt auf der Erde vorhandenen Kohlenstoffs. Durch Rodungen und Trockenlegung von Mooren, vor allem von Tropenwäldern in Südamerika und Indonesien, werden derzeit große Mengen Kohlendioxid freigesetzt. Allein die Entwaldung macht derzeit rund 20 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen aus. Auch die industrielle Landwirtschaft der westlichen Industriestaaten trägt erheblich zur Erderwärmung bei: Der Einsatz von Maschinen, Pestiziden und Kunstdüngern ist sehr energieintensiv, chemische Stickstoffdünger verursachen zudem das klimaschädliche Lachgas, und die Intensivtierhaltung emittiert große Mengen des Treibhausgases Methan. (https://www.co2online.de/klima-schuetzen/klimawandel/ursachen-des-treibhauseffekts/)

Methan entsteht in Landwirtschaft und Massentierhaltung, in Klärwerken und auf Mülldeponien. Auch in Permafrostböden (Dauerfrostböden) ist Methan erhalten. Wenn also die globale Temperatur steigt und die Permafrostböden auftauen, wird die Atmosphäre zusätzlich weiter aufgeheizt.

Ein Großteil der Methankonzentration stammt aus dem Magen von Wiederkäuern, also Kühen. Ähnlich klimawirksam ist Lachgas, das ebenfalls in der Landwirtschaft entsteht, beispielsweise beim Abbau von Stickstoffverbindungen in den Böden. Stickstoff ist in den meisten gängigen Düngemitteln enthalten. Die Massentierhaltung, aus der aktuell 98% des in Deutschland verzehrten Fleisches stammen, ist zu einem großen Anteil für den Klimawandel mitverantwortlich (https://www.planet-wissen.de/natur/klima/klimawandel/index.html)

Das wichtigste von Menschen verursachte Treibhausgas ist Kohlendioxid (CO₂). Es entsteht durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen und Veränderungen in der Landnutzung, wie z. B. durch die Abholzung von Wäldern. Es ist für mehr als die Hälfte des anthropogenen Treibhauseffekts verantwortlich. Neben CO₂ tragen aber weitere Treibhausgase zum Klimawandel bei:

• Methan (CH₄): Wird v. a. durch Nutztierhaltung und Reisanbau verursacht, zu geringerem Teil auch von industriellen Quellen wie etwa dem Abbau und Transport fossiler Energieträger.
• Lachgas (N₂O): Entsteht überwiegend durch Landwirtschaft
• Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW): Ein Kühlmittel, dessen Herstellung und Verwendung heute international verboten ist, das aber u. a. durch die unsachgemäße Entsorgung alter Kühlschränke noch immer in erheblichem Umfang frei gesetzt wird.
• Teilhalogenierte und perfluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW und H-FKW): Werden durch technische Anwendungen wie z.B. Klimaanlagen verursacht.
• Schwefelhexafluorid (SF₆): Entsteht durch technische Anwendungen wie den Einsatz als Isoliergas.

Die Gase tragen in unterschiedlichem Maß zum Treibhauseffekt bei. Aus diesem Grund wird meist mit CO₂-Äquivalenten gerechnet, um ihre Klimawirkung besser vergleichen zu können. (https://klima-kollekte.de/vermeiden-reduzieren/ursachen-des-klimawandels/)

• Was passiert, wenn sich das Klima ändert?

Das globale Klima wird wärmer. Die zweite Hälfte des 20. Jahrhunderts war sehr wahrscheinlich die wärmste 50-Jahres-Periode der vergangenen 500 Jahre. Abzulesen ist dies an den steigenden Mitteltemperaturen weltweit, den Temperaturen der Ozeane und dem Schmelzen von Eis und Schnee, was am steigenden Meeresspiegel sichtbar wird. Satellitenaufnahmen zeigen, dass die Ausdehnung des Meereises in der Arktis zwischen 1980 und 2015 um rund 40 Prozent abgenommen hat.

Auf sogar rund 50 Prozent beziffern Wissenschaftler den Verlust von Gletscherflächen in den Alpen zwischen den Jahren 1850 und 2000. Der Meeresspiegel zwischen 1901 und 2010 ist nach dem 5. Sachstandsbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change ( IPCC) von 2014 um 19 Zentimeter angestiegen, wobei die Messunsicherheit bei plus/minus 2 Zentimeter liegt. 

Dadurch ist nicht nur die Existenz einiger Inselstaaten und tief liegender Küstenregionen bedroht. Weltweit müssen die Menschen häufiger mit extremen Wetterphänomenen wie Wirbelstürmen, Überschwemmungen und Dürreperioden rechnen.

Schaut dafür auch einmal in die Simulationen, die den Meeresspiegelanstieg zeigen.

-         Energieerzeugung

• Wie wird Energie bisher erzeugt?

• Wie geht es besser?

• Solar

Photovoltaik

In Deutschland kommen bei der Photovoltaik hauptsächlich mono- und polykristalline Solarzellen zum Einsatz. Solarzellen bestehen aus einem Halbleitermaterial, das unter dem Einfluss von Sonnenlicht Elektronen in Bewegung setzt und damit Strom erzeugt. Dieser Gleichstrom kann über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und ins Netz eingespeist werden oder vom Verbraucher direkt im eigenen Haushalt verbraucht werden.
Das wichtigste Instrument für die Förderung der Photovoltaik ist das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Die Vergütungssätze sind differenziert nach kleinen und großen Anlagen sowie nach Dachflächen- und Freiflächenanlagen.

In den letzten Jahren war Deutschland ein bedeutender Absatzmarkt für Solarzellen. Attraktive Förderbedingungen im EEG, hohe gesellschaftliche Akzeptanz und die Verschlechterung der Förderbedingungen in anderen Ländern (z.B. in Spanien) trugen dazu bei, dass Solaranlagen in erheblichem Umfang zugebaut wurde. Aktuelle Daten zur installierten Leistung und zur Bruttostromerzeugung finden Sie unter „Erneuerbare Energien in Zahlen“.

Solarthermie

Bei der Solarthermie wird das Sonnenlicht in Wärme umgewandelt, wenn es auf eine Oberfläche trifft. Je mehr Strahlung die Fläche absorbieren kann, desto größer ist der Effekt. Solarkollektoren sammeln die Sonnenwärme ein und leiten sie über einen Wärmekreislauf in einen Wärmespeicher. So steht die gewonnene Wärme für den Warmwasserbedarf und/oder den Heizwärmebedarf bereit.

Die Solarthermie wird in Deutschland sowohl mit Hilfe von Luftkollektoren oder Schwimmbadabsorber als auch mit Hilfe von Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren genutzt. Während Luftkollektoren und Schwimmbadabsorber zur Erwärmung von Badewasser eingesetzt werden, dienen Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren der Trinkwassererwärmung und  der Unterstützung der Heizungsanlage. Solarthermie kann aber auch zur Erzeugung von Kälte und von Prozesswärme verwendet werden. Der Ausbau der Solarthermie vollzog sich in den letzten Jahren im Vergleich zur Photovoltaik weniger dynamisch. Aktuelle Zahlen zur installierten Kollektorfläche und zur erzeugten Wärme finden Sie unter „Erneuerbare Energien in Zahlen“.

Wichtige Instrumente zur Förderung der Solarthermie sind das Erneuerbare Energien-Wärmegesetz und das Marktanreizprogramm für Erneuerbare Energien. Nach dem Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) müssen für die Wärmeversorgung von Neubauten anteilig Erneuerbare Energien eingesetzt werden. Bei Bestandsbauten kann für die Installation einer solarthermischen Anlage ein Investitionszuschuss aus dem Förderprogramm MAP beantragt werden.

Wind

Strom aus Wind – so funktioniert es

Der Energieträger Wind ist kostenlos und unbegrenzt verfügbar. Windenergieanlagen nutzen diesen „Rohstoff“, indem der Rotor der Anlage die Bewegungsenergie des Windes zunächst in mechanische Rotationsenergie umformt. Ein Generator wandelt diese anschließend in elektrische Energie um. Entscheidend für einen hohen Stromertrag sind vor allem hohe mittlere Windgeschwindigkeiten und die Größe der Rotorfläche. Bei zunehmender Höhe über dem Erdboden weht der Wind stärker und gleichmäßiger. Je höher die Windenergieanlage und je länger die Rotorblätter, desto besser kann die Anlage das Windenergieangebot ausnutzen.

Windenergieanlagen haben sich bereits nach etwa drei bis sieben Monaten energetisch amortisiert. Das heißt, nach dieser Zeit hat die Anlage so viel Energie produziert wie für Herstellung, Betrieb und Entsorgung aufgewendet werden muss. Dies ist im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien sehr kurz. Konventionelle Energieerzeugungsanlagen amortisieren sich dagegen nie energetisch. Denn es muss im Betrieb immer mehr Energie in Form von Brennstoffen eingesetzt werden, als man an Nutzenergie erhält.

Außerdem bietet die Windenergienutzung kurz- bis mittelfristig das wirtschaftlichste Ausbaupotenzial unter den erneuerbaren Energien. Die Stromerzeugung durch Windenergieanlagen spielt daher eine bedeutende Rolle für die Energiewende.

Entwicklung der Windenergienutzung in Deutschland

Seit Anfang der 1990er-Jahre wurden mehrere zehntausend Windenergieanlagen in Deutschland installiert. Dadurch kann die Windenergienutzung mittlerweile einen bedeutenden Beitrag zur deutschen Stromversorgung leisten.

Anfangs wurden Windenergieanlagen vor allem in den besonders windreichen Küstenregionen errichtet. Beeindruckende Entwicklungen in der Anlagentechnik haben aber inzwischen dazu geführt, dass die Windenergienutzung durch hohe Anlagen mit großen Rotordurchmessern auch im Binnenland wirtschaftlich ist. Heute ist es zum Beispiel aufgrund ihrer Höhe technisch möglich, moderne Windenergieanlagen auch in Waldflächen zu errichten.

Eine zunehmende Bedeutung bekommt das „Repowering“ von Windenergieanlagen. Damit ist das Ersetzen alter Windenergieanlagen mit geringer Leistung durch neue, leistungsstärkere gemeint. Durch das Repowering ist eine wesentliche Steigerung des Stromertrags möglich, ohne dass zusätzliche Flächen in Anspruch genommen werden müssen.

Windenergie auf See (Offshore-Windenergie)

Der Wind weht auf See deutlich stärker und stetiger als an Land. Die Energieausbeute von Windenergieanlagen auf See ist daher bedeutend höher, weshalb auch die Windenergie auf See zu den Schlüsseltechniken einer nachhaltigen Energieversorgung zählt, mit denen die klimapolitischen Ziele der Bundesregierung erreicht werden sollen.

Die noch verhältnismäßig junge Branche hat seit Beginn der Windenergie auf See bereits eine erhebliche technische und ökonomische Entwicklung durchlaufen. Während die durchschnittliche Anlagenleistung der gesamten bis Ende 2018 installierten Windenergieanlagen rd. 5 MW beträgt, liegt diese bei den Neuinstallationen im Jahr 2018 bei rd. 7 MW. Für den Zeitraum bis 2020 werden Installationen mit einer Turbinenleistung von rd. 8-9 MW erwartet, während sich für die Zeit ab 2025 auch der Markteintritt von Windenergieanlagen mit einer Leistung von 10-12 MW abzeichnet. Dabei ist insbesondere eine Zunahme des Rotordurchmessers kennzeichnend.

Seit der Inbetriebnahme des ersten Windparks Alpha Ventus 2010 in der Nordsee befinden sich 22 vollständig einspeisende Windparks in der Nord- und Ostsee mit Stand Ende 2018. Hiervon liegen 18 Parks mit einer installierten Leistung von 5,3 GW in der Nordsee sowie vier Windparks mit einer installierten Leistung von 1,1 GW in der Ostsee. Insgesamt speisen Ende 2018 1.305 Windenergieanlagen mit einer gesamten installierten Leistung von 6,3 GW Strom ins Netz ein. Die nachstehende Abbildung gibt einen Überblick über die Windenergieprojekte in der ausschließlichen Wirtschaftszone und innerhalb der Küstengewässer der Nord- und Ostsee.

Diese Zahlen verdeutlichen, dass die von der Bundesregierung im EEG 2017 bzw. im „Gesetz zur Entwicklung und Förderung der Windenergie auf See (Windenergie-auf-See-Gesetz) festgesetzten Ausbauziele für die Windenergie auf See für 2020 von 6,5 GW bereits fast erreicht sind. Bis 2030 wird - wie im Klimaschutzprogramm 2030 der Bundesregierung festgelegt - ferner angestrebt, 20 GW installierte Leistung zu errichten.

Das Windenergie-auf-See-Gesetz bedeutet einen Systemwechsel beim Ausbau der Offshore-Windenergie. Mit dem Gesetz wird das Ziel verfolgt, den Ausbau der Windenergie auf See kontinuierlich und kosteneffizient voranzubringen. Das Gesetz regelt die Flächenvoruntersuchung und -ausweisung, die Ausschreibungen, die Anlagengenehmigung durch Integration von Teilen der Seeanlagenverordnung und die Abstimmung des Offshore-Ausbaus mit der Netzanbindung. Hierdurch werden zentrale Aspekte der Offshore Windenergie, wie Raumordnung , Genehmigung, Vergütung und Netzausbau, aufeinander abgestimmt und in einem Gesetz miteinander verzahnt. Aufgrund dieser Zusammenführung und der zentralen, koordinierten Abwicklung durch das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) und die Bundesnetzagentur wird die Ausgestaltung als „zentrales Modell“ umschrieben. Kernelement bildet der im Juni 2019 veröffentlichte Flächenentwicklungsplan.

Biomasse

Bioenergie – ein weites und komplexes Feld 

Der Begriff „Bioenergie“ umfasst unterschiedlichste Rohstoffe, Technikpfade und Anwendungsbereiche. So kann Bioenergie zum Beispiel aus eigens landwirtschaftlich angebauten Pflanzen (z.B. Mais, Weizen, Zuckerrübe, Raps, Sonnenblumen, Ölpalmen)

• aus schnellwachsenden Gehölzen, die auf      landwirtschaftlichen Flächen angebaut werden (sogenannte      Kurzumtriebsplantagen),
• aus Holz aus der Forstwirtschaft oder aber
• aus biogenen Abfall- und Reststoffen aus Land-      und Forstwirtschaft, Haushalten, Industrie  gewonnen werden.

Die Rohstoffe können regionaler Herkunft sein oder über globale Handelsströme zu uns gelangen.

Bioenergie kann gasförmig als Biogas oder Biomethan zur Verfügung gestellt werden. Sie kann aber auch flüssig zum Beispiel als reines Pflanzenöl für Heizkraftwerke oder als Biokraftstoff eingesetzt werden. Oder sie liegt in fester Form zum Beispiel als Scheitholz, Holzhackschnitzel und -pellets oder Strohpellets vor.

Die Vielfalt der Rohstoffe und Umwandlungstechniken ermöglicht einen Einsatz der Bioenergie in allen energierelevanten Sektoren: als Treibstoff im Verkehr (für Benzin, Diesel, Gas und Elektrofahrzeuge), zur Erzeugung von Heizwärme in Haushalten, von Prozesswärme in der Industrie und zur Stromerzeugung, wobei die Strom- und Wärmeproduktion gekoppelt erfolgen kann.

Und letztlich muss mit Blick auf die internationale Debatte in traditionelle und moderne Nutzungsformen unterschieden werden. Traditionell ist die einfache, überwiegend ineffiziente energetische Nutzung von Holz, Holzkohle, land- und forstwirtschaftlichen Reststoffen und Dung. Vor allem in den sogenannten Entwicklungsländern stellt dies häufig den einzigen Zugang zu Energie dar, insbesondere zum Kochen. Den aktuellen Stand zur Nutzung der Bioenergie in Deutschland finden Sie im Artikel „Erneuerbare Energien in Zahlen“

Die Umweltfreundlichkeit von Bioenergie pauschal zu bewerten, ist angesichts ihrer Vielfältigkeit nicht sinnvoll. Vielmehr ist eine Betrachtung des jeweiligen Einzelfalls nötig.

Anbaubiomasse – Die „Teller oder Tank“-Debatte 

Grundsätzlich konkurriert die energetische Nutzung von Biomassemit anderen Verwendungsmöglichkeiten. Eigens auf fruchtbaren Ackerflächen angebaute „Energiepflanzen“ stehen in direkter Konkurrenz zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion, aber auch zu einer stofflichen Nutzung, zum Beispiel für biobasierte Kunststoffe oder Chemikalien.

Die drastische Steigerung der Nachfrage nach Anbaubiomasse verändert die globale Landnutzung . Die Ausweitung der Bioenergienutzung in den Industrieländern ist jedoch nicht der einzige Nachfragetreiber. Sie wird von einer steigenden Nachfrage nach tierischen Produkten und entsprechendem hohen Futtermittelbedarf in Schwellenländern begleitet. Hinzu kommen die wachsende Bevölkerung und ein zunehmendes Interesse der chemischen Industrie an biogenen Rohstoffen.

Preisschwankungen und -spitzen bei Nahrungs- und Futtermitteln treten infolge von akuten Knappheiten auf, die beispielsweise durch Missernten entstehen. Dies gefährdet insbesondere die Versorgung besonders verwundbare Bevölkerungsgruppen und Staaten.

Langfristig führen Bevölkerungszunahme, steigender Fleischkonsum in Schwellenländern, Klimawandel und auch Bioenergie sehr wahrscheinlich zu Preissteigerungen bei Agrarrohstoffen. Diese Preissteigerungen werden im Hinblick auf die globale Hungerproblematik kontrovers diskutiert. Einerseits ist es unter bestimmten Voraussetzungen möglich, dass dadurch der ländliche Raum in Entwicklungs- und Schwellenländern seine Einkommenschancen verbessert. Andererseits kann es aber auch zu Verdrängungen von Kleinbäuerinnen und Kleinbauern und extensiven Nutzungsformen kommen. Zudem löst die gesteigerte Nachfrage eine Ausweitung der landwirtschaftlichen Produktionsfläche aus, die zu einem Verlust wertvoller Ökosysteme, wie Wälder, artenreiches Grünland oder Moore, führen kann. Auch eine Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion kann mit ökologischen Kosten verbunden sein. Wenn diese beispielsweise mit einem sehr hohen Einsatz von synthetischen Dünge- und Pflanzenschutzmitteln, einem Humusabbau einhergeht oder dem Verlust von landschaftlichen Elementen, die für die biologische Vielfalt wertvoll sind.

Energie aus Abfall- und Reststoffen – Doppelter Nutzen möglich 

Doch es gibt neben der konfliktbehafteten Anbaubiomasse andere Biomassequellen, die zum Teil sogar ökologisch günstige Nebeneffekte haben. Beispielsweise liefert die Vergärung von Gülle nicht nur Energie, sondern wandelt die Gülle in einen bodenverträglicheren Dünger um. Auch die energetische Nutzung von Grünschnitt aus der Landschaftspflege, biogenen Siedlungs- und Industriebfälle ist nicht mit gravierenden ökologischen und sozioökonomischen Risiken verbunden – sofern bestimmte Voraussetzungen eingehalten werden.

Die Potenziale für Energie aus biogenen Abfall- und Reststoffen sind insgesamt relativ klein. Sie können jedoch in der Transformation in ein neues Energiesystem eine durchaus relevante Funktion einnehmen. Allerdings kann es auch hier zu Nutzungskonkurrenzen kommen, was eine Abwägung im Einzelfall erfordert.

Vorrang für stoffliche Nutzung

Aufgrund der zahlreichen Risiken und Nachteile der Nutzung von Energie aus Anbaubiomasse im großen Maßstab empfiehlt das Umweltbundesamt, deren energetische Nutzung nicht auszuweiten und stattdessen der stofflichen Nutzung den Vorrang einzuräumen.

Energie aus Holz – Auf nachhaltige Forstwirtschaft kommt es an 

Holz gilt gemeinhin als ein klimafreundlicher Brennstoff. Dies trifft jedoch nur dann zu, wenn höchstens so viel Holz aus dem Wald entnommen wird wie im gleichen Zeitraum nachwächst. Auch leistet die stoffliche Nutzung von Holz einen größeren Beitrag zum Klimaschutz , da hierbei ebenfalls fossile Alternativen ersetzt werden können.

Wenn Stamm- und Schwachholz energetisch genutzt werden, sollte dies so effizient und emissionsarm wie möglich geschehen. Insbesondere die üblichen, „traditionellen“ Kleinfeuerungsanlagen stoßen heute jedoch noch viel gesundheitsschädlichen Feinstaubaus. Dies kann durch eine moderne Anlagentechnik reduziert werden. Das Umweltzeichen „Blauer Engel” kennzeichnet Pelletöfen und Pelletheizkessel, die deutlich weniger Feinstaub und andere Emissionen als herkömmliche Produkte ausstoßen.

Energieerzeugung aus Biogas

In Biogasanlagen wird Biomasse  mit Hilfe von Bakterien unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) abgebaut, wobei Biogas entsteht. Je nach eingesetzten Material produzieren die Bakterien Biogas mit einem Methangehalt von 50 bis 75%. Die Gärreste können als Dünger in der Landwirtschaft verwertet werden.

Aus dem Rohbiogas können direkt vor Ort in einem Blockheizkraftwerk Strom und Wärme gewonnen werden oder es kann auf Erdgasqualität aufbereitet und in das Erdgasnetz eingespeist werden, wodurch es ortsunabhängig im Strom- Wärme. und Verkehrssektor genutzt werden kann.

Die Stromerzeugung aus Biogas wird durch das Erneuerbare-Energien Gesetz (EEG) gefördert. In den Jahren 2007 – 2014 kam es zu einem starken Zubau der Biogasanlagen. Mit EEG 2014 wurde die Förderung für Biogasanlagen gesenkt. Seit Inkrafttreten des EEG 2017 müssen sich Biogasanlagen größer als 150 kW an Ausschreibungen beteiligen, um eine Finanzierung des produzierten Stroms nach dem EEG zu erlangen. Seitdem ist der Zubau von Biogasanlagen sehr stark zurückgegangen.

Ende 2016 wurden in Deutschland rund 8.700 Biogasanlagen inklusive Betriebsstätten mit Aufbereitung zu Biomethan betrieben (DBFZ 2017). Den aktuellen Stand zur Rolle von Biogas bei der Stromerzeugung in Deutschland finden Sie im Artikel „Erneuerbare Energien in Zahlen“.

• Wärme

-   Wie in der allgemeinen Übersicht über die Nutzung von Erneuerbaren Energien gut zu sehen ist, ist der Anteil an Erneuerbaren Energien bei der Wärmeerzeugung bisher in Deutschland sehr gering.

• Was ist der Plan für Ahrensburg?
• Was kann jeder Einzelne tun?

-         Pro Kopf betrugen die CO₂-Emissionen in Deutschland laut Umweltbundesamt im Jahr 2016 etwa 11 Tonnen. Das sind 2,5 Tonnen mehr als der europäische Durchschnitt und ist mehr als das Doppelte des weltweiten Durchschnitts von rund 4,4 Tonnen CO₂. Weit geringer ist der Pro-Kopf-Ausstoß von CO₂ in vielen Entwicklungsländern (siehe auch die unten zum Download verfügbare Grafik). Soll die globale Erwärmung auf deutlich unter 2°C begrenzt werden – dieses Ziel hat sich die internationale Gemeinschaft gesetzt – müssen die weltweiten Emissionen stark sinken. Da heutige und vergangene Emissionen so ungleich verteilt sind, müssen die Länder unterschiedlich große Anstrengungen unternehmen. Die deutschen Emissionen sollten daher bis zum Jahr 2020 um 40 Prozent gegenüber 1990 gesenkt werden, bis 2050 um 80 bis 95 Prozent. (https://klima-kollekte.de/vermeiden-reduzieren/ursachen-des-klimawandels/)

-         Energiesparen

• Energiesparen vs. Energieeffizienz
• Ernährung

https://www.wiwo.de/technologie/green/studie-fleischkonsum-steigt-weltweit-an/13547926.html

• Mobilität
• Bauen & Wohnen
• Konsum
• Naturschutz
• Klimaanpassung