Mario Sedlak
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Welche Emissionen verursacht ein elektrischer Wasserkocher?

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Österreichs modernstes Kohlekraftwerk (Dürnrohr, Niederösterreich)

Kohlendioxid-Ausstoß von Strom
direkt gesamt
schmutzigstes Kraftwerk 1250 g/kWh 1281 g/kWh
Zuwachsbetrachtung 800 g/kWh 900 g/kWh
Durchschnitt Deutschland ca. 550 g/kWh ca. 650 g/kWh
Durchschnitt Europa ca. 400 g/kWh ca. 500 g/kWh
Durchschnitt Österreich 209 g/kWh[1] 310 g/kWh[1]
sauberstes Kraftwerk 0 g/kWh 3 g/kWh

In der Ökobilanz von Strom ist meines Erachtens entscheidend, was wirklich passiert, wenn mehr oder weniger Strom verbraucht wird. Das sagt die Zuwachsbetrachtung.

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Solarzellen verdrängen konventionelle Wärmekraftwerke vom Strommarkt.

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Elektroautos fahren erst dann wirklich emissionsfrei, wenn es keine Gas- und Kohlekraftwerke in Europa mehr gibt.

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Die Werbung täuscht.

Kohlendioxid-Ausstoß von fossiler Energie[2]
direkt gesamt
Braunkohle 432 g/kWh 445 g/kWh
Steinkohle 354 g/kWh 393 g/kWh
Erdöl 249–279 g/kWh 299–310 g/kWh
Erdgas 202 g/kWh 237 g/kWh

Nicht nur hinsichtlich Energieverbrauch, sondern auch beim Kohlendioxid-Ausstoß ist Strom ungefähr dreimal so schlecht wie eine direkte Energienutzung.

Ökobilanz von Strom

Der Strommarkt ist ziemlich komplex – wahrscheinlich komplexer als es die meisten Ersteller von Ökobilanzen gewohnt sind, denn es werden hier oft fragwürdige Ergebnisse berechnet.

Bei der Erzeugung

Noch relativ eindeutig ist die Ökobilanz eines bestimmten Kraftwerks. Bei Wärmekraftwerken dominieren die Umweltwirkungen durch den Betrieb. Die Emissionsbilanz von Kraftwerken fasst den gesamten Schadstoff-Ausstoß von der Errichtung bis zum Abbau zusammen. Hierbei ist das Kohlendioxid für den globalen Klimawandel bedeutsam, während die sonstigen Luftschadstoffe eher lokale Auswirkungen, insbesondere auf die Gesundheit der dort lebenden Menschen, haben.

Schon eher fragwürdig sind Rechnungen, die suggerieren, dass jeder Kraftwerkstyp ganz bestimmte Emissionen verursacht. Bei Kohle- und Gaskraftwerken hängen die Werte in Wirklichkeit sehr stark vom Wirkungsgrad und von der Qualität des Filters ab. Selten genutzte Reservekraftwerke haben oft keine teuren Filter und können dadurch zehnmal mehr Emissionen pro Kilowattstunde als solche, die dem Stand der Technik entsprechen, produzieren.

Beim Einsparen von Strom

Wenn weniger Strom verbraucht wird, können – ja, müssen – irgendwelche Kraftwerke ihre Erzeugung drosseln. Meist wird angenommen, dass es sich hierbei um Wärmekraftwerke auf Basis fossiler Energie handelt. Diese Annahme halte ich für richtig, weil andere Kraftwerke i. A. keinen Anreiz haben, auf einen Nachfragerückgang zu reagieren.

Seltener wird mit Durchschnittswerten gerechnet. Da nimmt man dann allerdings eher den durchschnittlichen Kohlendioxid-Ausstoß von Kraftwerken in Europa (in Gramm pro Kilowattstunde), denn der ist in Österreich aufgrund des großen Anteils an Wasserkraft relativ klein, und es erscheint wohl auch den Bilanzierern nicht plausibel, dass eine eingesparte Kilowattstunde so wenig Kohlendioxid vermeidet.

Ein Ausbau der Ökostrom-Erzeugung bewirkt de facto dasselbe wie das Einsparen von Strom: Die konventionellen Kraftwerke produzieren weniger. Auch das deckt sich mit der Zuwachsbetrachtung.

Beim Verbrauch

Wenn ein Stromverbrauch zu bewerten ist, dann heißt es in Ökobilanzen häufig: "Das kommt darauf an, welches Kraftwerk zur Stromerzeugung verwendet wird" – doch das kann man sich auf einem Strommarkt, wo es nur ein gemeinsames Stromnetz gibt, de facto gar nicht aussuchen! Man kann zwar reinen Ökostrom kaufen, aber das ist dann praktisch immer nur eine rechnerische Umverteilung von Strom ohne tatsächlich beobachtbare Verbesserung für die Umwelt. In der Ökobilanz mit dem Strommix eines Anbieters zu rechnen, halte ich daher für falsch. Auch wenn man den Ökostrom selbst produziert, ändert sich an meiner Einschätzung nichts, denn der verbrauchte Ökostrom steht nicht mehr als Ersatz für konventionellen Strom aus Kohle oder Gas zur Verfügung. In der Zuwachsbetrachtung läuft es also wieder auf dieselben Emissionen hinaus. Diese Sicht wird außer von mir auch von einigen "Pessimisten", zu denen das deutsche Umweltbundesamt[3] und andere seriöse Institute zählen, vertreten.

Beliebter ist die Durchschnittsbetrachtung. Allerdings sind sich die Ökobilanzierer nicht einig, welcher Durchschnitt zu nehmen ist: der des Landes oder der von Europa? Gegen die Verwendung des österreichischen spricht, dass Österreich einen gemeinsamen Strommarkt mit Deutschland hat. Wenn ein Elektroautofahrer aus Passau zum Aufladen nach Österreich fährt, spart er damit keineswegs Kohlendioxid ein.

Was sicher unseriös ist, aber dennoch häufig getan wird:

In einer seriösen Ökobilanz müssen eingesparte und verbrauchte Kilowattstunden mit dem gleichen Faktor bewertet werden. Wenn ich 1 kWh einspare und gleichzeitig (für einen anderen Zweck) 1 kWh mehr verbrauche, muss wieder die ursprüngliche Ökobilanz herauskommen. Alles andere entspricht offensichtlich nicht der Realität.

Ergebnisse

Ich rechne mit einem Kohlendioxid-Emissionsfaktor von 800 g/kWh (bzw. 900 g/kWh inkl. indirekte Emissionen und Netzverluste). Dieser Wert basiert auf Studien und letztlich zu einem erheblichen Teil auf Schätzungen, sodass die Genauigkeit begrenzt ist. Er ändert sich, je nachdem, welche Kraftwerke am Strommarkt teilnehmen (können) und gerade noch gebraucht werden. Insbesondere schwankt er im Tagesverlauf.

Vergleich mit anderen Energieformen

Weil der durchschnittliche Wirkungsgrad des letzten noch benötigten Wärmekraftwerks unter Einrechnung der Übertragungsverluste rund 1/3 beträgt, kann man beim Vergleich von Strom mit fossiler Energie den Stromverbrauch einfach mit 3 multiplizieren, um zu sehen, welche Variante weniger Energie benötigt. Das ist natürlich nur eine Faustformel, die aber für eine grobe Bewertung ausreicht.

Bei einer zukünftigen Vollversorgung mit Ökostrom wird der Faktor 3 beim Vergleich mit Heizungswärme bestehen bleiben, denn mit einer Wärmepumpe lässt sich aus Strom ungefähr die dreifache Wärmeenergie gewinnen.

Anwendungen dieser Zahlen

Weiter

Anderes Beispiel für Ökobilanzen: Ökobilanz von Plastikverpackungen
Strom: Umweltwirkungen von Hochspannungsleitungen – Diese sind relativ gering.

Quellen

[1] Konvent der Bürgermeister: Technischer Anhang der Anleitung für die SEAP-Vorlage: Die Emissionsfaktoren (PDF), S. 2
[2] Konvent der Bürgermeister: Technischer Anhang der Anleitung für die SEAP-Vorlage: Die Emissionsfaktoren (PDF), S. 3
[3] Deutsches Umweltbundesamt: Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger. Durch Einsatz erneuerbarer Energien vermiedene Emissionen im Jahr 2007 (PDF, 1 MB), S. 19f. (im PDF S. 23f.) – Es wird simuliert, welche Kraftwerke zusätzlich in Betrieb gegangen wären, wenn es keine Öko-Kraftwerke gegeben hätte.