CO2-Entstehung bei einer kWh aus Kohle, Koks, Torf, Biomasse, Windkraft & Photovoltaik

Das Thema CO2 ist derzeit wieder in aller Munde. Wissenschaftler in aller Welt sind durch die Zunahme an Treibhausgasen alarmiert und schlagen vermehrt Alarm. Parallel dazu beherrschen Themen wie die Freitagsdemos von Schülern die Nachrichtenlandschaft.

Echte Maßnahmen jenseits von unverbindlichen Selbstverpflichtungen sind dagegen eher selten zu beobachten. Eine Möglichkeit der Reduzierung der Emissionen ist natürlich immer die Einsparung des Energieverbrauchs.

Jedoch kommen wir bei Weitem nicht ohne Energie aus und der Verbrauch (Bedarf) pro Person steigt mit zunehmender Technisierung immer weiterhin an.

Es macht hinsichtlich der Menge an CO2 daher auch durchaus einen Unterschied, auf welche Weise die nötige Energie erzeugt wird.

Es stellt sich also die Frage: Welche Brennstoffe erzeugen bei der „Verstromung“ ungefähr wie viel CO2?

Bei Holz und Torf entsteht zwar am meisten Kohlendioxid …

Wenn es um die Gewinnung von Energie geht, wird in Sachen Kohlendioxid vor allem die Verbrennung von Kohle zur Stromgewinnung als großes Problem ins Feld geführt. Tatsächlich liegen die entsprechenden Emissionen durchschnittlich bei 0,36 Kilogramm pro erzeugter Kilowattstunde (kWh). Wird dagegen Torf verbrannt, so werden für die gleiche Menge Energie ca. 0,38 Kilogramm freigesetzt, also etwas mehr.

Am schlechtesten fällt die Bilanz bei der Verbrennung von Holz aus. Hier liegt der Wert pro Kilowattstunde bei 0,39 Kilogramm. Anteilig am meisten Kohlendioxid entsteht zum Beispiel dann, wenn zu Hause der Kamin entzündet wird.

… ABER: Holz verbrennt „CO2-Neutral“

Holz gilt als nachwachsender Rohstoff als CO2-neutral. Das bedeutet, dass das CO2, welches bei der Verbrennung von Holz (Holzscheite, Pellets, etc.) in Holzheizungen frei gesetzt wird. Nicht auf die globale CO2-Bilanz zuzurechnen ist.

Das liegt vor allem in dem Lebenskreislauf der Bäume begründet. Während der Lebenszeit des Baumes hat er Sauerstoff produziert und CO2 in sich gebunden. Dieses CO2 wird in der Verbrennung des Holzes nun wieder frei gesetzt. Das Klima auf unserem Planeten ist durch diese Art des „Werden und Vergehens“ Jahrtausend in Gleichgewicht gewesen. Sinnbildlich könnte man hier von einem „Ein- und Ausatmen“ sprechen. Die Summe an CO2 in der Atmosphäre ist langfristig im Gleichgewicht. Somit spricht man bei der Holzverbrennung von CO2-Neutralität.

Folgendes Video erklärt den CO2-Kreislauf des Holzes recht anschaulich:

Anders sieht es bei fossilen Brennstoffen aus

Der reine Vergleich der freigesetzten Mengen von Kohlendioxid greift nicht weit genug, wenn es darum geht, die Versorgung mit Energie möglichst sinnvoll zu betrachten.

Fossile Brennstoffe wie Öl, Gas und Kohle liegen seit vielen Jahrtausenden im Erdreich. Sie haben dort auf unser Klima keinen Einfluss, sie sind in Erdkruste gebunden.

Seit dem Industriezeitalter holen wir jedoch diese Rohstoffe aus der Erde und wandeln sie in Energie um. Dabei entsteht viel zusätzliches CO2, auf das unser Klima nicht eingestellt ist.

Schauen wir uns diese einzelnen CO2-Emissionen einmal genauer an.

Quelle: https://www.volker-quaschning.de/datserv/CO2-spez/index.php
*bei nicht-nachhaltiger Nutzung ohne Wiederaufforstung

Gas verursacht relativ wenig CO2

Im Vergleich verläuft die Verbrennung von Gas relativ sauber. So führt Naturgas „lediglich“ zu einem Ausstoß von 0,2 Kilogramm CO2 pro Kilowattstunde. Bei der Verbrennung von Flüssiggas werden 0,23 Kilogramm Kohlendioxid freigesetzt und bei Raffineriegas sind es 0,24 Kilogramm.

Im Mittelfeld bewegen sich flüssige Kraftstoffe wie Benzin oder Diesel mit 0,25 bzw. 0,27 Kilogramm pro Kilowattstunden.

Während die Stromgewinnung aus Kohle rückläufig ist, nimmt der Verkehr allerdings weltweit zu. Anders als bei der Stromgewinnung bestehen im Hinblick auf den Individualverkehr mit dem Auto noch keine tragfähigen Lösungen, da die Entwicklung von Elektroautos und anderen Formen des Antriebes, wie etwa Wasserstoff, eher schleppend verläuft. Insofern gehören gerade auch Benzin und Diesel zum Kern des Problems.

Doch der bloße Vergleich der Mengen führt eben nicht weiter

Die genannten fossilen Energieträger basieren auf organischen Verbindungen aus Kohlenstoffen. Bei deren Verbrennung wird Energie sowohl in Form von Wärme als auch durch Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Dabei kann es zur Entstehung weiterer chemischer Verbindungen wie etwa Stickstoffoxiden und Ruß kommen. Gleiches gilt für unterschiedlich feine Stäube. Diese Aspekte müssen bei der ökologischen Bewertung dieser Energieträger ebenfalls eine Rolle spielen und müssen entsprechend mit untersucht werden. Solche Brennstoff-Analysen lassen sich mit den Elementaranalysatoren von Elementar durchführen.

Was am Ende zählt

Durch effizientere und saubere Verbrennungen, sowie durch einen höheren Anteil an erneuerbaren Energien ist die CO2-Emission im deutschen Strommix seit 1990 zwar leicht gesunken, aber reicht dies aus?

Langfristig hilft nur eine Abkehr von nicht erneuerbaren Energieträgern, um eine tatsächlich für das Weltklima verträgliche Form der Energiegewinnung zu gewährleisten.

Hier kann die Nutzung von Holz und Biomasse in Biogasanlagen einen wichtigen Beitrag leisten. Noch stärker ist der positive Effekt bei Windkrafträdern und Photovoltaik-Anlagen. Diese erzeugen im laufenden Betrieb überhaupt keine Emissionen.

Im Rahmen der Gesamtbilanz muss jedoch berücksichtigt werden, dass Bau und Transport dieser Anlagen ein hohes Maß an Energie verschlingt, das in die Gesamtrechnung mit aufgenommen werden muss. Hier hängt viel davon ab, wie effizient und wie lange die betreffende Anlage im Betrieb arbeitet. In der Summe dürfte eine auf diesen Wegen erzeugte Kilowattstunde aber am Ende doch weit weniger belastend für das Klima ausfallen als die Erzeugung von Energie mittels fossiler Brennstoffe.

Zwei wichtige Bestandteile der Energiewende sind daher:

1. Die erneuerbaren Formen der Energiegewinnung, wie etwa Wind- und Solarenergie, etc.

2. Und die Schaffung von mehr Energieeffizienz im Allgemeinen. Also zum Beispiel auch Maßnahmen der energetischen Gebäudesanierungen wie effizientere Heizsysteme, sinnvolles Dämmen und dezentrale, kleine Solaranlagen. Diese helfen, den gesamten Energiebedarf zu senken, sodass insgesamt weniger Energie erzeugt werden muss. Das Aufstellen einer Windkraftanlage oder eines Wasserkraftwerkes gilt es zwar zu begrüßen, bleibt aber letztlich auch immer ein Eingriff in die Natur.

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Titelbild: Zusammenstellung aus pixabay von moses und jwigley