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Daten und Zahlen

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Our Climate is Changing!
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My comment:
Present amount in atmosphere: 3673 (3685) Gte CO2 as of 24. January (July) 2011
Maximum permissible amount in atmosphere by 2050: 4400 Gte CO2
Rate of growth in atmosphere as of 18 June 2010: 24 Gte CO2 per year (see caption to the right)
Arrival at maximum permissible amount in atmosphere at present growth rate: year 2041

 		We [Deutsche Bank Climate Change Advisors] are seeking to raise public awareness of climate change. As investors, we know the importance of measurement so that we can track progress. Our approach is to start by understanding the quantity, or concentrations, of long-lived greenhouse gases which are building up in the world's atmosphere and are leading to global warming.

We have turned to key scientific sources to calculate the current atmospheric concentrations of greenhouse gases and to monitor how quickly these concentrations are increasing. Our starting point has been the Intergovernmental Panel on Climate Change's (IPCC) Fourth Assessment Report, released in 2007, which details the important long-lived greenhouse gases that contribute to global warming and are driven by human activity resulting in emissions. Using the work from the IPCC, we collaborated with scientists at the Joint Program on the Science and Policy of Global Change at the Massachusetts Institute of Technology (MIT) to update the findings and track these gases in the most timely and up-to-date manner possible. This is a process that relies on regular measurements taken at dozens of sites across the world.

In order to show the underlying growth of greenhouse gas concentrations, the effect of natural cyclical phenomena such as the seasons and the El Niño-Southern Oscillation are removed. Aerosols, some caused by pollution, do have a net cooling effect at present, but they are difficult to measure so are not included. Changes in other factors that affect long term accumulation, including economic activity, are reflected in the regular site measurements through an adjustment process that takes place every month when this actual data become available. The lag between the actual and the trend estimate is about three months, with final validation several months later.

Greenhouse gas concentrations are frequently expressed as an equivalent amount Gte of Carbon Dioxide (CO2, GteCO2). This CO2-equivalent concentration in parts per million (ppm) can then be expressed in terms of metric ton of CO2, a standard of measurement, which as a stock of gases in the atmosphere is readily understood.

According to the IPCC AR4 Synthesis Report, atmospheric CO2 concentrations were 379ppm in 2005. The estimate of total CO2-eq concentration in 2005 for all long-lived GHGs is about 455ppm (see Carbon through History).

On June 18th as the counter started, long-lived GHGs in the atmosphere were estimated to be 3.64 trillion metric tons, growing at 2 billion metric tons per month (= 24 109 metric tons per year), or 467 ppm, of which CO2 was 385 ppm.

The full implications for global warming coming from greenhouse gases are outlined both in the IPCC Synthesis Report and a more recent paper from MIT looking at the probabilities of warming. To quote MIT's News Office this is "the most comprehensive modeling yet carried out on the likelihood of how much hotter the Earth's climate will get in this century shows that without rapid and massive action, the problem will be about twice as severe as previously estimated six years ago - and could be even worse than that." By 2100, surface temperatures could be 5.1 degrees Celsius higher."

Source: The Carbon Counter

Lighting the Way: Toward a Sustainable Energy Future

The InterAcademy Council has released a new report, commissioned by the governments of Brazil and China, identifying and detailing the scientific consensus framewok for directing global energy development. Lighting the way: Toward a sustainable energy future lays out the science, technology and policy roadmap for developing energy resources to drive economic growth in both developed and developing countries while also securing climate protection and global development goals.

Oil Prices and Public Energy Research and Development Funding
Figure 4.2 is taken from 4.4 The Role of Science and Technology in Chapter 4: The Role of Government and the Contribution of Science and Technology, Lighting the Way: Toward a Sustainable Energy Future. The latter part 4.4 also analyzes the rather large R&D needs spectrum (click here, in cache).

For more information on the report, see the press release or the IAC's "Lighting the Way" brochure and further background information. To view or download the full report, click here.

US Federal Energy R&D

Energy R&D From Marc A. Kastner: Science Policy and the Obama Administration: Advice to a New President, MITWorld Video: Science, Public Policy, November 19, 2008

5 POTENTIALBETRACHTUNG UND MASSNAHMENKATALOG:
5.1.2 Private Haushalte

aus

Klimaschutz: Plan B - Nationales Energiekonzept bis 2020"

Dr. Katja Barzantny, Sigrid Achner, Eutech Energie und Management GmbH; Andree Böhling, Greenpeace e.V.

Der Anteil der elektrischen Energie am Endenergieeinsatz von Haushalten sowie Gewerbe, Handel, Dienstleistungen ist in den letzten Jahrzehnten kontinuierlich gewachsen. Wenn auch die Zuwachsraten in der Vergangenheit deutlich abgenommen haben, wird unter weitestgehend unveränderten Rahmenbedingungen auch künftig ein weiterer Zuwachs erwartet. Gründe für die Verbrauchsentwicklung liegen neben dem anhaltenden Wirtschaftswachstum u.a. in der vielfach noch weiter ansteigenden Ausstattung der Haushalte und der Wirtschaft mit elektrischen Geräten (z.T. verbunden mit einer Zunahme der Gerätegröße) und Anlagen (Umweltbundesamt (UBA): Nachhaltige Entwicklung in Deutschland. Die Zukunft dauerhaft umweltgerecht gestalten, Berlin, 2002, S. 134). An erster Stelle stehen dabei Telekommunikations- und EDV-Anlagen sowie Anlagen zur Kühlung und Klimatisierung. Im Haushaltsbereich sind hierfür maßgeblich sozioökonomische Trends (Anstieg der Single-Haushalte, steigendes Einkommen, sinkendes Zeitbudget für Hausarbeit usw.) verantwortlich. Im Sektor GHD ist eine entscheidende Ursache im wirtschaftlichen Strukturwandel hin zu kommunikations- und informationsintensiven Dienstleistungsbranchen zu sehen. Im Hinblick auf die aktuellen Verbräuche im Jahr 2004 weisen die Energiedaten des BMWi (2006) folgende Zahlen aus: Stromverbrauch HH ca. 140 TWh Stromverbrauch GHD ca. 125 TWh Hierin enthalten sind die Verbräuche für Beleuchtung, Information und Kommunikation, mechanische Energie sowie der Stromeinsatz für die Prozesswärme-, Warmwasser- und Raumwärmebereitstellung. Einen Überblick über den Haushaltsstromverbrauch nach Anwendungsarten gibt die Tabelle 5-1.

Tabelle 5-1: Haushaltsstromverbrauch (140 TWh im Jahr 2004, Quelle: BMWi, 2006) nach Anwendungsarten 2001 (Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung (DIW)/Umweltbundesamt (UBA)/Forschungszentrum Jülich/Fraunhofer-Institut für System- und Innovationstechnik (ISI): Politikszenarien für den Klimaschutz Ü Langfristszenarien und Handlungsempfehlungen ab 2012 (Politikszenarien III), Berlin, 2004).
140 TWh = 360 W Jahr/Haushalt 40 106 Haushalte (wobei 40 106 = grob abgeschätze Zahl der Haushalte, 2.13 Personen/Haushalt = mittlere Haushaltsgröße)
13.3 TWh = Leerlaufverluste ohne die bei Warmwasserbereitung (Quelle: UBA 2001)

Einsparpotential-Schätzungen

  • Bundesminister für Umweltschutz, Szenario NaturschutzPlus II in: Ökologisch optimierter Ausbau der Nutzung Erneuerbarer Energien, 2004
    1. 2004 - 2010: Reduktion um insgesamt 28 TWh auf 112 TWh pro Jahr (entspricht 20 % von 140 TWh)
    2. 2011 - 2020: Reduktion um insgesamt weitere 35 TWh auf 77 TWh pro Jahr (entspricht 31 % von 112 TWh oder 45 % von 140 TWh)
  • Deutsche Energieagentur (dena): Presseinformation. Auszüge aus dem Statement von Stephan Kohler, Vorsitzender der Geschäftsführung, Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena), auf dem Energiegipfel, Berlin, 2006
    1. 2015: Reduktion um 18 % von 140 TWh
    2. 2020: Reduktion um 25 % von 140 TWh

Haushaltstromverbrauch nach Anwendungsarten
 Quelle: Dr. Katja Barzantny, Sigrid Achner, Eutech Energie und Management GmbH; Andree Böhling, Greenpeace e.V. "Klimaschutz: Plan B - Nationales Energiekonzept bis 2020", Greenpeace e.V., Große Elbstraße 39, 22767 Hamburg, Tel. 040/30618-0, Fax 040/30618-100, E-Mail: mail@greenpeace.de

Anwendung Anteil (%)

Licht .... 7,0
Kühlschrank .... 8,6
Gefriergerät .... 8,3
Elektroherd .... 7,7
Waschmaschine .... 3,6
Wäschetrockner .... 2,4
Geschirrspüler .... 2,7
Warmwasser .... 11,2
TV, Audio, Video, PC .... 5,8
Kleinheizgeräte .... 2,2
Elektroheizung .... 15,6
Sonstige .... 24,9
Summe .... 100,0
Hierin sind die Leerlaufverluste der Geräte enthalten. Diese werden nach UBA 2001 mit insgesamt 13,3 TWh jährlich (ohne Leerlaufverluste für die Warmwasserbereitung) für den Haushaltsbereich beziffert. Insgesamt entfällt auf die Prozesswärme der größte Anteil am Stromverbrauch, gefolgt von mechanischer Energie und elektrisch bereitgestellter Raumwärme (Wagner, U.: CO2-Vermeidungskosten im Kraftwerksbereich, bei den Erneuerbaren Energien sowie bei nachfrageseitigen Energieeffizienzmaßnahmen, München, 2004, Tab. 7-1, S. 96).

Ein Umbau der Energieversorgung, wie Sie ihn skizziert haben, kostet viel Geld. Wer soll das bezahlen?

Die erforderlichen Mehrinvestitionen in Energieeffizienz, Ausbau der Erneuerbaren Energien und der Kraft-Wärme-Kopplung machen sich bezahlt durch die erheblichen Energieeinsparungen Ð und das schon binnen 10 Jahren. Es lohnt sich also. Mal ganz abgesehen davon, dass dieses Geld - 110 Milliarden Euro bis 2020 Ð ja hier bei uns investiert würde, was jede Menge Arbeitsplätze bedeutet. [Anmerkung (J.G.) 110 109 Euro / (80 106 Personen in Deutschland * 10 Jahre) = 137 Euro / (Person Jahr)]

Was hätten wir sonst noch von der Energiewende?

Eine deutlich verringerte Importabhängigkeit, ein drastisch reduzierter Primärenergieeinsatz, 45 Prozent weniger Treibhausgas-Emissionen bis 2020, minus 90 Prozent bis 2050. Plus eine erhöhte Versorgungssicherheit und mehr Komfort, etwa durch besser gedämmte Wohnungen.

Quelle: Siggi Achner, Energiewende: "Wir brauchen weder Atom noch Kohle", Interview, .ausgestrahlt, 12.7.2010.

Energieverbrauch durch Benutzung des Internets

Quellen:
  1. Titus Arnu, "Hoher Stromverbrauch: Klimakiller Internet", sueddeutsche.de, 22.10.2007
  2. Greenpeace, Atomstromfreies Internet: Was kann ich tun? - Mach mit!
  3. Frank Ufen, "Energiefresser Internet", Westdeutsche Allgemeine Zeitung (WAZ), Wochenende, 12.11.2007

Nach Schätzung des Freiburger Ökoinstituts verbraucht das Internet weltweit 20 GW elektrische Leistung. Das weltweite Datennetz verbraucht gewaltige Mengen an Strom und könnte mitverantwortlich sein für den Klimawandel.

  • Google: Eine Suchanfrage = 11 Wh
    Eine einzige Such-Anfrage bei Google verbrauche so viel Strom wie eine 11-Watt-Energiesparlampe pro Stunde, meldet die New York Times.

  • eBay: Eine Auktion der Dauer einer Woche: 30 Wh
    Eine eBay-Auktion, die eine Woche dauert, kostet ungefähr 30 Wattstunden Strom und führt zu einem Kohlendioxidausstoß von 18 Gramm. Doch wirkt es sich spürbar aus, dass jährlich Hunderte von Millionen Online-Auktionen stattfinden.

  • Spiele: Eine Figur in Second Life: 1752 kWh pro Jahr
    Eine Figur in "Second Life" frisst durchschnittlich 1752 Kilowattstunden pro Jahr - das ist mehr als mancher echte Mensch im Jahr verbraucht, zum Beispiel in Indien.

  • CO2-Emission der deutschen Internetnutzung im Jahr 2001: 4 Millionen Tonnen = 1/2 % von Deutschlands Gesamtemission an Treibhausgasen
    • Basierend auf Daten des Prognos-Instituts und des Umweltbundesamtes haben Klimaforscher errechnet, dass der Stromverbrauch des Internets einen CO2-Ausstoß von 4 Millionen Tonnen pro Jahr verursacht, allein in Deutschland.
    • Das Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie, eine Klimaforschungseinrichtung des Landes Nordrhein-Westfalen, geht in einem Szenario für das Jahr 2010 davon aus, dass das Internet in Deutschland mehr als 30 Milliarden Kilowattstunden Strom verbrauchen wird. Davon entfällt
      • der größte Teil auf PCs, der Rest verteilt sich
      • auf Server,
      • Provider und
      • Datenleitungen für Onlinehandel und Mailverkehr.
    • Werde der derzeitige auf fossilen Brennstoffen und Atomenergie beruhende Strom-Mix beibehalten, sei das Internet im Jahr 2010 für 18,5 Millionen Tonnen CO2 und mehr als 27 Tonnen hochradioaktiven Atommüll verantwortlich, befürchtet Greenpeace.
... jeder einzelne kann einiges tun:
  1. So sollte man statt zu Desktop-Computern zu Notebooks greifen, die ein Drittel weniger Energie verbrauchen.

  2. Außerdem sollte man auf den Standby-Modus verzichten und

  3. sich mit schlichten Hintergrundbildern begnügen.

  4. Und schließlich wäre schon viel gewonnen, wenn man von hohen Rechenleistungen beanspruchenden Bilddateien, Multimedia-Elementen, Video-Portalen und Online-Spielen nur dann Gebrauch machen würde, wenn es sinnvoll ist."

  5. Atomstromfreies Internet - Powered by Greenpeace: Du willst mithelfen, das Internet grün zu machen? Dazu gibt es viele Möglichkeiten, und eine davon kostet dich nicht einmal etwas!
    • Af-I Webmail
      Mit dem atomstromfreien E-Mail-Account schenken wir dir 20 MB grünen Speicherplatz für E-Mails, und das sogar komplett ohne Werbung! Wenn du willst, kannst Du Deine E-Mails ab sofort ökologisch korrekt verschicken.
      Hol Dir jetzt deine neue E-Mail-Adresse!
    • Af-I Website
      Wenn deine Website atomstromfrei sein soll, lass Sie doch von einem unserer Partner hosten! Du hast schon eine Internetseite? Dann ziehe damit zu einem unserer zertifizierten Provider um!
      Wir zeigen dir, zu wem…
    • Af-I Server
      Auch deinen Server kannst du jetzt atomstromfrei housen lassen, wenn du ihn ins Rechenzentrum einer unserer Af-I Service Provider stellst.
      Hier gibt es atomstromfreie Server!
    • Kleiner Tipp: Wenn du möchtest, dass dein Server bei dir zuhause steht, ist das kein Problem: Dann kannst du Af-I User werden und deinen Strom von Greenpeace energy beziehen!
    • Af-I User
      Du willst nicht nur Dein Internet, sondern auch deinen Computer mit grünem Strom versorgen? Dann werde doch Stromkunde bei Greenpeace energy! Das geht ganz einfach, du kannst sogar online wechseln. Deine Waschmaschine, dein Toaster und alle anderen Geräte in deiner Wohnung werden dann gleich mit grün! Damit machst du dich unabhängig von grauem Strom, der Atommüll erzeugt und die Erde erwärmt.
      Ich möchte atomstromfrei leben!

Quelle: wdr Fernsehen, Quarks & Co, 2001

Energieszenarien: Wie errechne ich meine persönliche Energiebilanz?

Eine erste grobe Abschätzung gibt der Verbrauch an Primärenergie pro Kopf in Deutschland: Das sind jährlich
  • 6 Tonnen Steinkohleeinheiten =
  • gut 50.000 Kilowattstunden (kWh) =
  • 5000 Liter Heizöl.


CO2-Emission verschiedener Energieträger bei vollständiger Umsetzung:

  • Gas 0,19 kg/kWh
  • Steinkohle 0,33 kg/kWh
  • Braunkohle 0,41 kg/kWh
    • Übrigens entsteht beim Verbrennen von 1 l Diesel soviel CO2 wie bei 1,135 l Benzin.

    Der durch die Nutzung fossiler Energieträger wie Öl, Erdgas und Kohle erzeugte hohe Ausstoß von Kohlendioxid droht unser Klima nachhaltig zu verändern. Deutschland hat sich selbst verpflichtet, diesen Ausstoß bis 2005 um 25 Prozent zu reduzieren. Niemand kann in die Zukunft sehen, aber dieses Ziel auch wirklich zu erreichen dürfte sehr schwierig werden. Ende 1997, sozusagen Halbzeit, waren schon mehr als 10 Prozent Reduzierung geschafft (894 Megatonnen 1997 gegenüber 1014 Megatonnen 1990). Im gleichen Zeitraum hat der Primärenergieverbrauch aber nur um 3 Prozent abgenommen. Die Differenz ist leicht zu erklären: Im Zuge der deutschen Einheit wurden im Osten der Republik zahlreiche Kraftwerke von Kohle auf Gas umgestellt. Die sogenannte CO2-Intensität von Gas ist aber nur etwa halb so hoch wie die von Kohle, d.h. beim Verbrennen derselben Energiemenge wird nur halb so viel Kohlendioxid frei. Grund dafür ist das günstigere Verhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoffatomen im Gasmolekül. Weil die Umstellung von Kohle auf Gas weitgehend abgeschlossen ist, dürfte die weitere Reduktion des Kohlendioxidausstosses weit schwieriger werden.

    Leitfaden zu Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen

    Kompensationsanbieter

    Viele umweltbewusste Menschen haben aufgrund ihrer CO2-Emissionen mittlerweile ein schlechtes Gewissen. Clevere Unternehmer machen sich das zunutze und wollen gleichzeitig der aufgeheizten Atmosphäre zu Hilfe kommen.

    Standardisation of Verified Emission Reductions
    Gold Standard Foundation Gold Standard Label

    The Gold Standard works three ways: as a foundation, a project development method, and a credit label:

    a)    The Gold Standard is a non-profit foundation, based in Basel, Switzerland. At headquarters, we manage questions and applications about the Gold Standard accreditation process.

    b)    Projects that use the Gold Standard method are the premium projects in the carbon market. The project method requires the use of renewable energy and energy efficiency technologies that promise sustainable development for the local community. All Gold Standard projects are rigorously tested for environmental quality by registered third parties.

    c)    The Gold Standard carbon credit label is awarded after third party validation and verification of the offset project. Gold Standard credits are in high demand due to rising awareness about the need for rigor and transparency in the carbon market.


    Glossary

    Es gibt Firmen ("Kompensationsanbieter"), z.B.

    • Compare Carbon Offsetters
      Compares Quality, Price, Projects, Certification. The First Green Directory to neutralize all its carbon emissions.
      Looking for organic food, cheap clean energy, a sustainable house, organic cotton, a vegetarian date, an organic farm, a sustainable community or eco products?
      Welcome to EcoBusinessLinks - Green Directory
      +300 categories +8,000 green links +1,000,000 visitors/year
    • greenOrange
      greenOrange handelt mit so genannten Emissionsberechtigungen. Diese werden vereinfacht als "Zertifikate" bezeichnet. Jedes Zertifikat entspricht 1 t CO2, die durch spezielle Klimaschutzprojekte eingespart wurde.
      Wir bieten diese Zertifikate Privatpersonen und Unternehmen an, die nicht zur Teilnahme am gesetzlichen Emissionshandel verpflichtet sind, die aber trotzdem etwas für den Schutz unseres Klimas tun möchten.
      Diese Zertifikate stellen also eine Möglichkeit dar, sich aktiv am Ausbau der regenerativen Energieversorgung und an der Reduzierung von CO2- Emissionen zu beteiligen.
      In unserem Ablaufdiagramm wird genau erklärt, wie greenOrange funktioniert.
    • Allianz-Autoversicherung
      (sie bietet in Kombination mit der Kfz-Versicherung den Kauf von CO2-Minderungzertifikaten nach "Gold-Standard" an - Kosten (Stand: September 2007): 37 EUR pro Tonne emittierten CO2)
    • Emissionshandels-Gesellschaft Michael Pohlmann,
    • Carbon Neutral Company,
    • Myclimate,
    • Atmosfair,
      "atmosfair ist eine gemeinnützige GmbH, die aus einem Forschungsprojekt des Bundesumweltministerium entstand und von der Umweltorganisation Germanwatch und dem forum anders reisen initiiert wurde. Als non-profit Organisation sind kommerzielle Interessen ausgeschlossen. So lässt sich garantieren, dass mit den atmosfair-Geldern so viel wie möglich für den Klimaschutz getan wird. Mindestens 80 Prozent der Einnahmen fließen in Klimaschutzprojekte. Damit entspricht die Mittelverteilung bei atmosfair den Anforderungen des deutschen Spendensiegels."
      Schirmherren: Prof. Dr. Hartmut Graßl (Physiker, Ehemaliger Direktor des Max-Planck-Instituts für Meteorologie in Hamburg), Prof. Dr. Mojib Latif (Leibniz-Institut für Meereswissenschaften an der Universität Kiel), Prof. Dr. Klaus Töpfer (Ehemaliger Exekutiv-Direktor des Umweltprogramms der Vereinten Nationen, UNEP)
    • climatefriendly
      "Neutralise your carbon emissions and help slow global warming by purchasing green energy credits through Climate Friendly™.

      Easily calculate the emissions from your car, air travel, home, office, or event, and pay online to neutralise your emissions today. We also have packages for those in a rush or after a great gift idea.

      The money you spend will support new renewable energy projects that prevent as much greenhouse gas from entering our atmosphere as you have released.

      Why Climate Friendly?
      What are carbon credits?"
    • NativeEnergy
      "NativeEnergy helps you help build Native American (auf deutsch: Indianer), farmer-owned, community based renewable energy projects that create social, economic, and environmental benefits. Native Americans and farmers traditionally care for and care about the environment because they are also very dependent on the gifts of the Earth for their survival. They are seeking a way to build their economies and their communities.  This is one of the reasons we developed our novel approach to renewable energy; we want our business – our work – and so also our customers’ purchases, to make a real difference."
    • 3C,
    • Carbon Fund
    die einen regelrechten "Ablasshandel" mit der Klimabelastung betreiben - sie bieten Betrieben oder Einzelpersonen freiwillige Kohlendioxid-Ausgleichsmaßnahmen an. Für ein Jahr Autofahren, was einem CO2-Ausstoß von etwa zwei Tonnen entspricht, bezahlt der reuige Umweltsünder bei der Carbon Neutral Company zum Beispiel rund 20 Euro. Das Geld kommt einem Klimaschutzprojekt zugute. (Quelle: "Klimaschutz im Alltag", Quarks & Co, Sendung vom 30.1. 2007, tagesschau.de)

    Short list (in cache) of policy initiatives, business efforts, and actions by individuals which WWF has helped to bring to life and which illustrate the growing movement of actions and activists who want to help turn the tide.

    CO2-Rechner

    The Engineering Toolbox

    Resources, Tools and Basic Information for Engineering and Design of Technical Applications!     The environmental emission of Carbon Dioxide - CO2 - from the combustion of different fuels can be approximated  from the table below:

    Fuel Emission of CO2
    (kg/kWh)
    Coal 0.34
    Light Oil 0.28
    Natural Gas 0.20
    Methane 0.20
    LPG - Liquid Petroleum Gas [Flüssiggas] 0.20
    Bioenergy 0

    Carbon Intensity Factor

    You can make a more accurate calculation of your personal or household CO2 emissions by multiplying your actual energy use, as specified in fuel / utility bills, by relevant 'carbon intensity factors'. Carbon intensity factors for the major fuels are as follows:

    Fuel Carbon intensity factor
    Natural gas 0.19 kg CO2 /kWh
    LPG - Liquid Petroleum Gas 0.21 kg CO2 /kWh
    Heating oil 0.27 kg CO2 /kWh
    Coal 0.32 kg CO2 /kWh
    Woodfuel (if sustainable) 0.0 kg CO2 /kWh
    Gasoline / Petrol 2.30 kg CO2 /litre
    Diesel 2.63 kg CO2 /litre

    The carbon intensity factor for electricity depends on the fuel used for generation and the efficiency of conversion. Typical factors are as follows:

    Power Plant Fuel Carbon intensity factor
    Coal 0.92 kg CO2 /kWhel
    Gas 0.52 kg CO2 /kWhel
    Nuclear2 0.0 kg CO2 /kWhel
    Renewable3 0.0 kg CO2 /kWhel


    1Woodfuel is a biofuel so carbon released on combustion is equivalent to carbon taken up in the growing of the plant. Some CO2 may be emitted as a result of harvesting, processing and transport.
    2No CO2 is released from the production of electricity but processes of uranium mining, enrichment and transport do cause CO2 emissions.
    3No CO2 emissions are produced from electricity generation but some may be associated with the construction of installations.

    Most electricity suppliers use a mixture of different generation sources. Some utility companies can provide customers with details of fuels used and average carbon intensity factors. Emissions from electricity usage are calculated by multiplying the estimated usage by average electricity grid carbon intensity factors for each country, as shown in the next paragraph.

    Indirect Systems
    Jaime Arias, Dept. of Energy Technology, Royal Institute of Technology Sweden

    The average of the CO2 Emission

    • from a carbon power plant is about 1.11 [kg CO2/kWhel],
    • from oil power plant is about 0.77 [kg CO2/kWhel],
    • from a gas power plant is about 0.55 [kg CO2 /kWel] and
    • from a nuclear and hydroelectric power plant is 0.00 [kg CO2/kWhel].

    Regional Conversion Factor (RC)
    also called Electricity Grid Carbon Intensity Factor

    Regional Conversion Factor (RC) is the emission of CO2 per unit of electrical energy kWhel delivered, measured in [kg CO2/kWhel, with kWhel meaning kWh electrical energy].

    The best value of the RC (as of 2003 ?)
    		EU Conversion Factor
    Quelle: Modell "Globales Emissions-Modell Integrierter Systeme" GEMIS, , Öko-Institut, Darmstadt, Prozess "Netz-el-DE-lokal-HH/KV-2000"

    Quelle: Umweltbundesamt, FG I 2.5., Stand: MŠrz 2011 (im Cache)

    Energieinhalt

    Brennstoff Heizwert (unterer)
    Steinkohle (Anthrazit) 9,3 kWh/kg
    Zechenkoks 8,2 kWh/kg
    Braunkohle 5,5 kWh/kg
    Holz (luftgetrocknet) 4,3 kWh/kg
    Stroh (luftgetrocknet) 3,3 kWh/kg
    Stadtgas 4,6- 5,5 kWh/m3
    Ferngas 4,5- 5,3 kWh/m3
    Erdgas 7,6- 11,8 kWh/m3
    Propan als Gas bei 50 mbar
    Propan als Flüssigkeit bei 15 C (Umrechnungsfaktor: 1 mö Gas = 3.724 L Flüssigkeit)     		24,5- 26,0 kWh/m3
    12,6- 13,7 kWh/kg = 6.98 kWh/L Propanflüssigkeit
    Heizöl EL 11,6 kWh/kg

    Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

    KWK-Potenzial in Deutschland
    aus: Strom und Wärme selbst erzeugen und nutzen, Shell GASreporter 2/2008, Seite 4

    In Deutschland wird etwa doppelt so viel Wärme verbraucht wie Strom.
    Die Kraft-Wärme-Kopplung kann nach physikalisch-technischen Prinzipien diesen Energiemix (2 Teile Wärme / 1 Teil Strom) liefern (siehe rechte Spalte: "Physikalisch-technischer Hintergrund").
    Die gezeichneten KWK-Potenziale sind demgegenüber die sog. "wirtschaftlich erreichbaren".

    Vorwiegend in den neuen Bundesländern wird die Kraft-Wärme-Kopplung seit Jahrzehnten eingesetzt.

    Zur Zeit (2007) werden in Deutschland etwa 20 Millionen Tonnen CO2 durch KWK-Anlagen eingespart.

    Der Stirlingmotor liefert etwa diesen Strom-Wärme-Mix

    Funktionsweise des Stirlingmotors
    Funktionsweise des Stirlingmotors
    (Quelle: Wikimedia, by Richard Wheeler (Zephyris) 2007)
    Eine Alpha-en:Stirling-Maschine. Rot bezeichnet heißes und blau kaltes Gas.

    		 Der rechte Kolben wird immer wieder im richtigen Takt angeschoben, so ähnlich wie man jemanden auf einer Schaukel anschiebt (das System aus Kolben und Schwungrad wird in Resonanz gebracht).
    1. Einmal schiebt ihn das sich unter Erwärmung ausdehnende Gas nach links,
    2. das andere Mal saugt das sich abkühlende Gas den Kolben nach rechts.

    Der Motor braucht keine Ventile. Der Trick ist die Phasenverschiebung der beiden Kolbenbewegungen um 90 Grad, die oft dadurch erreicht wird, daß man den zweiten Zylinder um 90 Grad gedreht anbringt, wie in der Sunmachine geschehen.

    Physikalisch-technischer Hintergrund

    Wird 1 kWh Strom (aus Brennstoff, im Cache)) erzeugt, fallen zusätzlich etwa 2 kWh Wärme an. Diese 2 kWh können
    • zu Heizzwecken weiterverwendet werden (dies nennt man Kraft-Wärme-Kopplung, KWK, oberes Bild) oder
    • als Abwärme in Kühltürmen verschwendet werden (unteres Bild).

    KWK-Wirkungsgrad im Vergleich zum Wirkungsgrad ohne KWK
    Quelle: ASUE, Grafiken: Blockheizkraftwerke, Kraft-Wärmekopplung, 10.11.2005
    Vergleich der Wirkungsgrade bei Strom- und Wärmeerzeugung:

    • oben: über Kraft-Wärme-Kopplung,
    • unten: über konventionelle Kraftwerke (Strom, oberer Teil) und dezentrale Heizung (Wärme, unterer Teil).

    Anteil des in KWK-Anlagen erzeugten Stroms an der gesamten erzeugten Strommenge
    Prozentualer Anteil des in KWK-Anlagen erzeugten Stroms an der gesamten erzeugten Strommenge (Stand 2006).

    Mehr Effizienz ist gefordert:
    Deutscher Nachholbedarf bei der Kraft-Wärme-Kopplung

    Markus Rimmele

    (Quelle: Deutschlandfunk, Umwelt und Verbraucher, 30.11.2006, im Cache)

    Um beim Klimaschutz voranzukommen, sind Energiesparen und der Einsatz erneuerbarer Energien angesagt. Aber auch eine effizientere Energienutzung kann den CO2-Ausstoß mindern. Bei der Kraft-Wärme-Kopplung hinkt Deutschland im europaweiten Vergleich hinterher.

    • In Dänemark liegt der Anteil der im KWK-Verfahren gewonnenen Elektrizität bei 50 Prozent,
    • in den Niederlanden bei 30,
    • in Polen bei 17,
    • in Deutschland aber nur bei 12 Prozent - "zum Unmut der EU-Kommission, die von Deutschland eine Verminderung der Treibhausgas-Emissionen fordert". Guido de Wilt, der zuständige EU-Beamte in Brüssel

    Kraft-Wärme-Kopplung: Kritik an Gesetzesnovelle
    Fachleute und Umweltschützer fordern Alternativen zu Kraftwerken.

    pts - Presseinformation (D), 14. November 2007

    "Eine Studie im Auftrag des [Bundeswirtschafts-]Ministeriums hat nach Dieter Attig (neuer Präsident des Bundesverbandes Kraft-Wärme-Kopplung)

    1. ein wirtschaftliches KWK-Potenzial von annähernd 60% an der Stromerzeugung ermittelt im Vergleich zu heute ca. 10%,
    2. in Meseberg habe die Bundesregierung 25% als Ziel bis 2020 aufgestellt,
    3. doch wenn es bei dem schwachen Anreizniveau des vorliegenden Entwurfs bleibe, würden nicht einmal 20% tatsächlich erreicht.

    Klaus Traube, energiepolitischer Sprecher [des Bundesverbands KWK], skizzierte die aus Sicht des Branchen übergreifenden Verbandes erforderlichen Änderungen (Stellungnahme zum BMWi-Entwurf der KWK-Gesetzesnovelle vom 9.10.07, im Cache).

    1. Es komme darauf an, mit dem neuen Gesetz ein starkes Signal für massive Investitionen in Fernwärme, industrielle KWK und Tausende kleiner Anlagen in Gewerbe, öffentlichen Einrichtungen und Wohnungsbau zu geben.
    2. Vor allem müsse künftig der gesamte erzeugte KWK-Strom eine Bonusvergütung erhalten und nicht wie bisher nur der in das öffentliche Netz eingespeiste."

    Energieeffizienz-Blockade aufbrechen
    Kraft-Wärme-gekoppelte Energieerzeugung muss rasch ausgebaut werden.

    Auszug aus der gemeinsamen Pressemitteilung vom 27. April 2005 von Bundesverband Kraft-Wärme-Kopplung (B.KWK), Deutsche Umwelthilfe (DUH), Greenpeace, Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND), Bundesverband Bürgerinitiativen Umweltschutz (BBU) und Naturschutzbund Deutschland (NABU)

    BUND-Bundesgeschäftsführer Gerhard Timm erklärte: "Ohne massive Effizienzsteigerungen wird die Energiewende nicht gelingen. Dabei ist der Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung entscheidend." Timm erinnerte daran, dass in Deutschland nur rund 10 Prozent des Strombedarfs über die Kraft-Wärme-Kopplung erzeugt werden. In Finnland, Dänemark und den Niederlanden liege der Anteil zwischen 35 und über 50 Prozent. Eine Stromwirtschaft der Großstrukturen blockiere den Wandel [Die Bundesregierung wies [In dem vor kurzem erstellten Monitoring-Bericht zum KWK-Gesetz] ... darauf hin, dass das für 2010 angestrebte CO2-Reduktionsziel von mindestens 20 Mio. t p.a. nicht erreicht würde, weil der angekündigte marktkonforme Zubau der KWK von den Energiekonzernen nicht eingelöst werde, Verband Kommunaler Unternehmen (VKU)-Vorschläge für KWK-Förderung / Stadtwerke könnten pro Jahr 3,5 Mio. t CO2 einsparen (15.11.2006), hinzugefügt von J. Gruber]. Die aktuell verkündeten Planungen neuer Mammutkraftwerke würden die nach dem zweiten Weltkrieg etablierte Kraftwerksstruktur bis über die Mitte des 21. Jahrhunderts hinaus fortschreiben.

    Der Generalbevollmächtigte der Stadtwerke Leipzig, Winfried Damm, forderte die Bundesregierung auf, "jetzt die Rahmenbedingungen für die nächste Kraftwerksgeneration richtig zu setzen." Die Fernwärmestandorte in Ostdeutschland, aber auch vielerorts in Westdeutschland müssten jetzt entscheiden, ob sie weiter auf die effiziente und Klima schonende Kraft-Wärme-Kopplung setzen oder Strom und Wärme künftig wieder getrennt bereitstellen sollen. Damm: "Sollten die Kraftwerksbetreiber keine verlässlichen Rahmenbedingungen vorfinden, werden sie die bestehenden Anlagen auf Verschleiß fahren und in wenigen Jahren endgültig abschalten." Vor ähnlichen Entscheidungen, die weitere Arbeitsplätze kosten würden, stünden neben den Stadtwerken Leipzig mindestens weitere sieben ostdeutsche Stadtwerke, die ebenfalls kommunale KWK-Anlagen betreiben.

    Wärmepumpen

    Jens Schuberth

    Umweltbundesamt, Fachgebiet I 4.4 "Rationelle Energienutzung"
    Dessau, 13. April 2007
    "Elektrische Wärmepumpen stellen Energie für die Gebäudeheizung bereit, indem sie relativ kühle Umgebungswärme aus Erdreich, Wasser oder Luft auf ein nutzbares Temperaturniveau heben ("pumpen"), wobei sie elektrischen Strom verbrauchen. Da sie einerseits erneuerbare Umweltwärme verwenden, andererseits aber auch aus nichterneuerbaren Energieträgern erzeugten Strom, sind sie eine Art "Zwitter" unter den Heizungssystemen.
    Die Effizienz der Wärmepumpenanlage (die Jahresarbeitszahl JAZ) ist gut [>> 3], wenn die Installation folgende Punkte erfüllt:
    • Hohe Güte des Wärmepumpenaggregates selbst (hohe Leistungszahl)
    • gute Abstimmung der installierten Einzelkomponenten
    • möglichst konstant hohe Temperatur der verwendeten Wärmequelle (Abwärme oder warmes Abwasser sind besser als Außenluft)
    • niedrige Vorlauftemperatur und kleine Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizungsvorlauf.
    ... Auch wenn man zukünftige Bestwerte für die Effizienz elektrischer Wärmepumpen annimmt, können z.B. erdwärmegestützte Wärmepumpen nur bis zu 35 % weniger Treibhausgase emittieren als Gas-Brennwertheizungen."

    Erklärung:
    "Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt die Energieeffizienz einer elektrischen Wärmepumpe: Sie ist das [über] ein Jahr [ge]mittelte Verhältnis von abgegebener Nutzwärme (Heizarbeit, [kWhth]) für die Raumheizung zu dem dazu erforderlichen Aufwand (Antriebsarbeit). Bei elektrischen Wärmepumpen ist dies der erforderliche elektrische Strom [kWhel].
    [JAZ = kWhth/kWhel]
    Zum Beispiel bedeutet eine JAZ von 3.0 für eine elektrische Wärmepumpe, daß für die Bereitstellung von 3 kWh Nutzwärme 1 kWh elektrischer Strom erforderlich ist."

    "Angenommene Bestwerte von Jahresarbeitszahlen (JAZ)
    elektrischer Wärmepumpen für ein Heizsystem
    mit 35 C Vorlauftemperatur und 28 C Rücklauftemperatur"

    Wärmequelle Angenommene Bestwerte der JAZ
    elektrischer Wärmepumpen
    Grundwasser 5.0
    Erdreich 4.3
    Außenluft 3.8

    "Diese Bestwerte berücksichtigen das Entwicklungspotenzial elektrischer Wärmepumpen. Thermodynamische und technische Gründe sprechen dafür, daß neue und optimierte elektrische Wärmepumpen näherungsweise diese Bestwerte der JAZ erreichen können."


    CO2-Emissionen (Äquivalente) ausgewählter Heizungssysteme

    Langfassung [0,196MB],
    Kurzfassung [0,1MB] (im Cache, mit Annotation von J.G.)

    Vattenfall's global climate abatement map

    reduction potential according to Vattenfall Study
    BAU = Business As Usual     		Ein totales Reduktionspotential wurde identifiziert, das die Reduktionsanforderung von etwa 27 Gt CO2 erfüllt. Die Kosten der Reduktion werden weniger als 40 EUR/t CO2 betragen und werden -im Mittel im Jahr 2030- schätzungsweise bei 15 EUR/t CO2 liegen.

    Zum Vergleich: Die mittlere CO2-Emission in Deutschland liegt bei 11 t CO2 pro Person und Jahr, die Erde verträgt aber nur 1 t CO2 pro Person und Jahr.

    Eine Verringerung seiner energiebedingten CO2-Emission um 40 % bis 2020 würde jeden von uns weniger als 1 Euro pro Tag kosten oder 50 Euro pro jährlich eingesparter Tonne CO2.
    - energiebedingt bedeutet bei der öffentlichen Stromerzeugung, der zentralen Wärmeerzeugung (z.B. in Heizwerken), in den Raffinerien und Kokereien -

    • Interview mit Klaus Müschen vom Umweltbundesamt (im Cache), Deutschlandfunk, Umwelt und Verbraucher, 14.2.2007
      Bis 2020 werden wir in Deutschland 25 - 30 % der CO2-Emissionen gegenüber 1990 einsparen. Dieser hohe Wert liegt an den "Lernkurven" von Technologien.

      [unsere] überschlägige Rechnung: Wenn wir Deutsche bis 2020 unsere Treibhausgasemissionen um 40% reduzieren wollen, dann müßten wir ungefähr 11 Milliarden Euro pro Jahr einsetzen, um dies zu erreichen, d.h. 25 Euro pro Privathaushalt pro Monat.

      (vgl. dazu den globalen Wert der IPCC, Seite 12, Tabelle SPM.4 von Summary for Policymakers (im Cache). In: Climate Change 2007: Mitigation. Contribution of Working Group III to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, the IPCC Fourth Assessment Report (AR4), B. Metz et al. (eds), Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA).

      Das wäre überdies ein "famoses" Wirtschaftsprogramm.

      Erklärung:
      Diesen Betrag (11 Milliarden Euro in Deutschland pro Jahr oder 25 Euro pro Privathaushalt und Monat) erhält man, wenn man die von heute bis 2020 notwendigen Ausgaben um die Einsparungen verringert, die im Rahmen der Maßnahmen in diesem Zeitraum erzielt werden. Einsparungen erzielt man z.B. bei der Gebäudeheizung, nachdem man sein Gebäde wärmegedämmt hat. Besonders in der Anfangsphase, z.B. beim Anbau der Wärmedämmung, werden also Privathaushalte zur CO2-Reduktion pro Monat mehr als durchschnittlich 25 Euro ausgeben. Aber im Jahre 2020 wird eine rückblickende Bilanz der Ausgaben und Einsparungen im gesamten Zeitraum 2008 - 2020 den Durchschnittswert von 25 Euro pro Privathaushalt und Monat ergeben.

    • Christoph Erdmenger, Harry Lehmann, Klaus Müschen, Jens Tambke Klimaschutz in Deutschland: 40%-Senkung der CO2- Emissionen bis 2020 gegenüber 1990, Umweltbundesamt Dessau, 5. Mai 2007 (im Cache)

      Umsetzung in die deutsche Politik:

      "... eine proportionale Aufteilung der erforderlichen CO2-Emissionsminderungen auf die verschiedenen volkswirtschaftlichen Sektoren (Energiewirtschaft, Industrie, Verkehr, Gewerbe/Handel/Dienstleistungen, Haushalte) [ist] nicht zielführend. Stattdessen orientiert das UBA sich bei der Aufteilung der Minderungsziele an folgenden Kriterien:

      • Wirtschaftlichkeit der vorhandenen Minderungspotenziale, also geringst mögliche Vermeidungskosten pro verminderte Tonne CO2.
      • Überwindbarkeit der Hemmnisse zur Emissionsminderung.
      • Realisierungschance erforderlicher Verhaltensänderungen.

      BarChart der Reduktionen
      Minderungsziele nach Bereichen.
      (Minderungsziele nach Maßnahmen)       		Damit werden die Minderungsziele (prozentuale Minderung 2020 gegenüber 1990, absolute Minderung in Mio t CO2-Äquivalent 2020 gegenüber 2005):
      • Energiewirtschaft (Strom-, zentrale Wärme-Erzeugung, Raffinerien, Kokereien): 41 %, 115 Mio t
      • Industrie: 53 %, 30 Mio t
      • Verkehr: 17 %, 30 Mio t
        Senkung der CO2-Emissionen pro km um 40 % (= 15 Mio t CO2) gegenüber 2005.
        1. Eine CO2-abhängige Kfz-Steuer sollte - so, wie es die Koalitionsvereinbarung für die 16. Legislaturperiode des Deutschen Bundestages vorsieht - eingeführt werden.
        2. Ein vergleichendes Label für Neuwagen mit Energieeffizienzklassen A-G (wie bei Haushaltsgeräten) ist erforderlich.
        3. Verbindliche Grenzwerte für den spezifischen CO2-Ausstoß sind erforderlich, damit das Ziel eines CO2-Ausstoß es für den Durchschnitt der Neuwagen von 130 g/km erreicht wird.
        4. Verlagerung in öffentlichen Personennahverkehr bzw. Schiene (ÖPNV) und Verkehrsvermeidung: 15 Mio t CO2
          Beispiel: Verlagerung von 5 % aller PKW-Fahrten im Stadtbereich auf ÖPNV und 30% aller PKW-Fahrten unter 5 km auf Fahrrad vermindern die CO2-Emissionen um 3 - 4 Mio t pro Jahr (Etwa die Hälfte aller Pkw-Fahrten ist kürzer als 5 km).
      • Haushalte: 43 %, 39 Mio t
        1. energetische Sanierung des Gebäudebestands und der Heizungsanlageneffizienz:
          Minderung um 20 Mio t CO2 (= 60 %), gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Sanierungsrate von derzeit 0.6 % auf 2 %
        2. Verdoppelung der Kraft-Wärme-Kopplung
        3. 6 % Steigerung des Anteils erneuerbarer Energien an der Wärmeversorgung
      • Gewerbe, Handel, Dienstleistungen: 50 %, 10 Mio t

      Wie wird jeder von uns in seinem Privatleben einen Teil dieses Betrags aufbringen können?

      Staatliche Maßnahmen für Privathaushalte und Gewerbe: Aussagen des UBA-Berichts "Klimaschutz in Deutschland", 5. Mai 2007

      • Die Besteuerung der einzelnen Energieträger sollte sich an ihrer relativen Umweltschädlichkeit orientieren und auch den Aspekt der Ressourcenschonung berücksichtigen, um die Lenkungseffizienz der Energiebesteuerung sowie ihre Akzeptanz in der Öffentlichkeit zu erhöhen. Vor diesem Hintergrund sollten sich die Relationen der Steuersätze für alle Energieträger zu 50 % nach dem Energiegehalt und zu 50 % nach der Treibhausgasemissionsrelevanz richten.

        Auf lange Sicht ist die Höhe der Energiesteuersätze schrittweise so zu justieren, daß sie zusammen mit den anderen Klimaschutzinstrumenten die mit dem Kohlendioxidausstoß verbundenen (also "externen") Kosten vollständig internalisieren. Auf der Grundlage aktueller Literaturauswertungen empfiehlt das Umweltbundesamt als beste Schätzung der externen Kosten den Wert 70 Euro pro Tonne CO2 zu verwenden. Bezogen auf diesen Wert betragen die externen Kosten der Stromerzeugung nach Berechnungen des Umweltbundesamtes im Durchschnitt derzeit knapp 6 Cent/kWh (ohne Einbeziehung der Kernkraft).

      • Die Bundesregierung sollte zusätzlich zur Verschärfung der Anforderungen der EnEV das CO2-Gebäudesanierungsprogramm so weiterführen und ergänzen, daß die jährliche Sanierungsrate möglichst bald auf 2,0 % steigt.
        [siehe auch Pressemitteilung, 22. August 2007, Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e. V. (BDH):
        • "Ein 25 Jahre alter Heizkessel verbraucht im Schnitt 30 % mehr Erdgas oder Heizöl als ein moderner Gas- oder Ölbrennwertkessel. Bei den heutigen Energiepreisen zahlt sich die Investition [in einen solchen Kessel] bereits nach 7 Jahren aus."
        • Bis 2020 können in Gebäuden mehr als 30 % der CO2-Emissionen durch verdoppelten Einsatz von Brennwertkesseln und erneuerbaren Energien im Wärmemarkt eingespart werden.]
      • Bislang wurden in Deutschland die Bemühungen zur Energieeinsparung in Wohngebäuden durch die Ausweitung des Wohnflächenkonsums kompensiert. Um diesen Trend nicht weiter zu begünstigen, sollte die Bundesregierung die genannten Instrumente mit dem Abbau der Subventionen im Wohnungswesen flankieren. Abzuschaffen sind die Wohnungsbauprämie und die Arbeitnehmersparzulage für Bausparverträge, zu überprüfen sind die Subventionen zur Förderung der Wirtschafts- und Regionalstruktur. Auch sollten keine neuen, undifferenzierten Subventionen für Wohnungsneubau entstehen, zum Beispiel in Form einer pauschalen Förderung selbstgenutzten Wohneigentums im Zuge der "Riester-Rente".
        Gerade Wohneigentum führt erfahrungsgemäß zum Verharren angehender Seniorenhaushalte in der Familienwohnung, nachdem die Kinder ausgezogen sind. Dies mündet in einem hohen Pro-Kopf-Wohnflächenkonsum betagter Ein- und Zwei-Personenhaushalte, während gleichzeitig junge Familien unter Umständen zusätzliche Wohnungen bauen müssen. Dadurch entsteht neue Wohnfläche, die im Winter geheizt und im Sommer ggf. gekühlt werden muss. Zielführender wäre die Förderung des Umzugs von Senioren in kleinere Wohnungen in Lagen mit guter Infrastruktur.

      • Der Effizienzwettlauf ist eine Kombination aus der Vorgabe von Effizienzstandards und einer Pflichtkennzeichnung, die beide regelmäßig an die Entwicklung der Technik anzupassen sind. Er ist eine Weiterentwicklung der Instrumente "Verbrauchszielwerte" aus der Schweiz und des japanischen "Top-Runner"-Programms.

      • Deutschland braucht einen Energieeffizienzfonds zur Förderung eines Portfolios verschiedener Energieeffizienz-Aktivitäten, weil die Transaktionskosten bei vielen Einsparmaßnahmen aus Sicht der Akteure relativ hoch sind. ... Ein Vorschlag des Wuppertal Institut für Klima, Umwelt und Energie für die Einrichtung eines Energieeffizienzfonds ist die Ausstattung des Fonds mit einem Finanzvolumen von 5,8 Mrd. Euro in einem Zeitraum von fünf Jahren vor (hauptsächlich von 2006 - 2010, Wuppertal Institut 2005, Ein Energieeffizienz-Fonds für Deutschland, Konzept für einen Energieeffizienz-Fonds in Deutschland, Wuppertal, Februar 2005). Mit diesem Finanzvolumen ergeben sich Einsparungen von 31,5 TWh Strom pro Jahr und mehr als 35 TWh Gas, Öl, Fernwärme und Kohle pro Jahr. Das UBA empfiehlt, den Energieeffizienzfonds vor allem über den vorgeschlagenen Abbau klimaschädlicher Energiesteuervergünstigungen zu finanzieren.

      Projekte des World Wildlife Funds

      • Stop Climate Change - It Is Possible, a short WWF list (in cache) of policy initiatives, business efforts, and actions by individuals

      Positionspapier der Klima-Allianz und Deutschen Umwelthilfe Die Klima-Allianz schlägt u.a. folgende Maßnahmen vor http://www.die-klima-allianz.de/position.php (im Cache):

      • effektive, dynamische Anreizsysteme zur Senkung des Energieverbrauchs im Gebäudebereich und bei Elektrogeräten ("Top-Runner-Ansatz");
      • einen beschleunigten Ausbau der Erneuerbaren Energien und ein Moratorium für den Neubau von Kohlekraftwerken im Strombereich;
      • ein Fördergesetz für den Einsatz Erneuerbarer Energien im Wärme- und Kältebereich;
      • eine Verdreifachung des Anteils der hocheffizienten Kraft-Wärme-Kopplung auf Basis Erneuerbarer Energien und Erdgas;
      • strenge gesetzliche Verbrauchswerte für Kraftfahrzeuge und eine Begrenzung der steuerlichen Abschreibungsmöglichkeiten auf verbrauchsstarke Modelle.

      Auf dem Weg zu einer Vollversorgung durch klimaverträgliche Erneuerbare Energien, verfolgen die Maßnahmen darüber hinaus das Ziel einer Reduktion der Treibhausgase von mindestens 80 Prozent bis Mitte des Jahrhunderts. "Es geht um nicht weniger als den vollständigen Umbau unserer Energieversorgung", so Rainer Baake, Bundesgeschäftsführer der Deutschen Umwelthilfe (DUH).

      • Eckpunktepapier der Regierung stellt Weichen auf Scheitern - DUH fordert Vorrang für Klimaschutz (im Cache) vor Partikularinteressen strukturkonservativer Sektoren der Industrie und präsentiert eigene Vorschläge - Bundesregierung soll CO2-Minderungsbeiträge ihres Klimaschutz-Programms offen legen, Pressemitteilung, 20.08.2007

    Pläne der EU-Kommission und der deutschen Regierung

    Emissionszertifikate: Carbon Dioxide Cap and Trade

    Emissions Trading: How does it work? Emissions trading offers a market-based approach to achieve environmental policy goals by providing financial incentives to reduce emissions and other pollutants.

    The central emissions trading mechanism is known as cap-and-trade. Under such a program, a government or other authority establishes a total limit Ð known as the cap Ð on the targeted pollutant based on a prior emissions year. Emitters are given an emissions target, generally on an annual basis, which they are required to meet. Using both carrots and sticks, cap-and-trade typically includes a penalty structure in the event of non-compliance.

    Emitters that need allowances can make up for the shortfall by buying permits from other allowance holders who have a surplus. However, the total cap on how much can be emitted annually stays constant, ensuring that while some emitters may increase emissions, society benefits through an annual reduction in the overall level of emissions covered by the program.

    In addition to domestic reductions, an emissions trading program may also permit the use of so-called offset permits. The Clean Development Mechanism (CDM) is currently the largest offset market and encourages the transfer of clean energy technologies by implementing emissions reduction projects in developing countries. At the same time it allows the developed world to finance the required emissions reductions at a lower cost as it is generally cheaper to abate greenhouse gas emissions in the developing world.

    • Der Emissionshandel in Deutschland erfasst rund 55 % der [deutschen totalen] CO2-Emissionen [also 55 % von durchschnittlich 972 106 t CO2e pro Jahr im Zeitraum 2008-2012] (Quelle: Nationaler Allokationsplan NAP 2008-2012, 2006, Cache).

      Emissionen in Deutschland 2008-2012
      (Quelle: Nationaler Allokationsplan NAP 2008-2012, 2006, Cache) Für das Emissionsbudget von 972 106 t CO2 -Äquivalente (CO2e) pro Jahr ergibt sich die in dieser Abbildung dargestellte Aufteilung nach Treibhausgasen und Sektoren (GHD = Gewerbe, Handel und Dinstleistungen, EH = Emissionshandel).

      Emissionshandelsvolumen / Emissionsbudget =
      482 106 t /(972 106 t) = 0.50

    • The EU Emissions Trading Scheme (EU ETS), cache
      The European Union Emission Trading System (EU ETS) is Europe's flagship policy to fight climate change and the largest carbon emissions trading program in the world. The EU ETS brings together 30 countries (the 27 EU Member States plus Iceland, Liechtenstein and Norway) and covers CO2 emissions from over 11,000 installations. These include power stations, combustion plants, oil refineries and iron and steel works, as well as factories making cement, glass, lime, bricks, ceramics, pulp, paper and board.

      The EU ETS runs in phases: 2005-2007 (Phase I), 2008-2012 (Phase II, coinciding with the first commitment period of the Kyoto Protocol), 2013-2020 (Phase III), etc. There is no end date to the EU ETS. By linking to the Kyoto Protocol, the EU ETS allows companies to use international offset credits to meet part of their compliance target. These offsets are known as Certified Emission Reduction units (CERs) and Emission Reduction Units (ERUs).

      The legal framework underpinning the European carbon market, Directive 2003/87/EC, grants the holder of one EU Allowance (EUA) the right to emit one tonne of CO2. Approximately 2 109 EUAs are capped annually under the EU ETS, representing about 50% of EU's total CO2 emissions. Currently, EU Member States allocate the majority of the EUAs free of charge but this will change in Phase III (2013) when auctioning becomes the main allocation method. In addition, the EU ETS will expand its current scope by including petrochemicals, ammonia and aluminium industries and two additional greenhouse gases (nitrous oxide and perfluorocarbons) in the program from 2013. Airlines will also be subject to compliance requirements beginning in 2012.

      Since carbon trading took off in Europe, trading volumes and underlying asset values have grown beyond expectations. The EU ETS was valued at over Û100 109 ($140 109) in 2010, up from Û7 109 ($10 109) in 2005. The global carbon markets saw transactions of 8.7 109 tonnes of CO2e in 2010 where the EU ETS accounted for 80% (Source: World Bank). By any measure, carbon has grown impressively to establish itself as a new commodity that is here to stay.

    • The California Emissions Trading Scheme (Cal ETS), cache
      On October 20, 2011, The California Air Resources Board (ARB) finalized the rules for the state's greenhouse gas market-based compliance program. The California Emissions Trading Scheme (Cal ETS), which will govern sources that attribute approximately 85% of California's emissions, is scheduled to begin on January 1, 2013, after being delayed one calendar year. With 2.5 billion allowances under the cap between 2013 and 2020, California's cap and trade program will be the largest program in North America, and second only to the EU ETS in the world.

      The program is divided into three multi-year compliance periods. The first compliance period (2013-2014) will cover electricity generating and industrial facilities exceeding 25,000 MT CO2e per year. The second (2015-2017) and third (2018-2020) compliance periods will include transportation fuels.

    Cap and Trade in Deutschland

    "Deutsche und andere europäische Stromversorger haben in der ersten Handelsperiode des Emissionshandels (2005 - 2007) bereits kostenfrei zugeteilte Emissionszertifikate in Milliardenhöhe an ihre Kunden weitergereicht. Dies setzte sich in der zweiten Handelsperiode fort.

    In der zweiten Handelsperiode des EU-Emissionshandels (2008 - 2012) bekommen die Stromversorger in Deutschland 68 % ihrer benötigten Emissionsmengen frei zugeteilt - das sind Zertifikate für jährlich 230 Millionen Tonnen CO2. Die zusätzlich benötigten Mengen müssen die Unternehmen ersteigern, auf dem Markt zukaufen oder über Investitionen in Klimaschutzprojekte in Entwicklungsländern (Clean Development Mechanism, CDM-Projekte) erwerben.
    (Quelle: Energieversorger streichen durch geringen Versteigerungsanteil Milliardenprofite ein, Campact-Hintergrundinformation, 7.4.2008.)

    • "Die Kommission fordert, dass Stromerzeuger die Emissions-Zertifikate ab 2013 vollständig ersteigern müssen, für die übrige Industrie soll dies bis 2020 schrittweise eingeführt werden.

    • [die] Bundesregierung ... möchte, dass
      • Branchen jenseits des Stromsektors dauerhaft nur 20 Prozent der Zertifikate ersteigern müssen.
      • ... den größten Verschmutzer-Industrien wie Stahl, Zement oder Chemie ("energieintensive Industrie") möchte sie die Rechte sogar ganz kostenlos zuteilen.
    Insgesamt würden dann für 94 Prozent der deutschen Industrie Ausnahmen geschaffen. Völlig ungerechtfertigt! Das Argument der Verschmutzer-Lobby, die den Verlust internationaler Wettbewerbsfähigkeit und von Arbeitsplätzen durch teure Zertifikate an die Wand malt, ist fadenscheinig. Die Hersteller von Zement, Glas und Stahl stehen kaum unter internationalem Wettbewerbsdruck (WWF-Hintergrund).

    Clean Development Mechanism in Deutschland

     Geht es nach dem Willen der Bundesregierung, sollen die EU-Staaten und Unternehmen für Klimaschutzprojekte in Entwicklungs- und Schwellenländern (sog. CDM-Projekte, 'Clean Development Mechanism') Gutschriften erhalten, die sie zum Ausstoß von Treibhausgasen in Europa ermächtigen.

    Die Bundesregierung möchte, dass die deutsche Industrie auf diese Weise bis zu 82 Prozent ihrer Emissionsminderungen ins Ausland verschieben kann (bei einem Reduktionsziel von 20 Prozent bis 2020; Studie des Ökoinstituts)."
    (Quelle: Alarm beim Klimaschutz: Bundeskanzlerin Merkel muss in Brüssel den Klimaschutz retten!, Campact 2008.)

    Residence Time of Carbon Dioxide in the Atmosphere

    by
    Joos F et al., "An efficient and accurate representation of complex oceanc and biospheric models of anthropogenic carbon uptake", Tellus, 48B, 397-417, 1996;
    Shine et al., "Alternatives to the global warming potential for comparing climate impacts of emissions of greenhouse gases", Clim. Change, 68, 281-302, 2005, see equation given in figure.
    Decay of a Pulse of CO2 Emission
    		 "... estimates of the characteristic 'residence time' of a molecule of carbon dioxide in the atmosphere involve a complicated mélange of factors, leading to the conclusion that
    • although almost half of newly added carbon dioxide molecules remain for only a decade or two,
    • roughly a third stay for a century or more, and
    • fully one fifth for a millennium
    (see, e.g., Atmospheric Chemistry and Physics, Vol. 7 (2007), pp. 2287-2312).

    This is why the residence time of such molecules is generally characterized as a century."

    Source: Robert M. May (Former President of the Royal Society (2000-2005), Chief Scientific Adviser to the British Government (1995-2000), Oxford, England), How Long Will They Stay

    more ...

    Virtuelles Wasser

    virtueller Wasserverbrauch fuer Alltagsgueter, nach de.wikipedia.org/wiki/Virtuelles_Wasser
    (Quelle: Wikipedia, virtueller Wasserverbrauch)

    "Jeder Deutsche verbraucht täglich im Schnitt weniger als 130 Liter Wasser im Haushalt. Der virtuelle Wasserverbrauch liegt jedoch bei 4.000 Litern pro Person und Tag. Und mehr als die Hälfte dieser virtuellen Wassermenge wurde importiert."
     (Quelle: WWF-Deutschland, Wasser-Fußabdruck, 2009)

    Germany's slowing nuclear phaseout

    BY LEN ACKLAND | 22 JANUARY 2010
    ... some conservative politicians coupled support for lengthened reactor lifetimes with the demand that utilities contribute as much as one-half of the windfall profits that longer-running reactors would generate into a fund aimed at further developing renewable energy, which now provides 15 percent of German electricity. (An eight-year extension for all 17 reactors could lead to as much as $66 billion in profits depending on factors including the price of electricity, according to the Ecological Institute [Umweltbundesamt].) Volker Kauder, the chairman of the Christian Democrats, reiterated that demand after the election by calling for the industry to finance a roughly $60 billion-$70 billion renewable energy fund.

    Ackland is an associate professor in the School of Journalism and Mass Communication at the University of Colorado at Boulder and is founding director and current co-director of the school's Center for Environmental Journalism. He was editor of the Bulletin from 1984 to 1991 and is the author of Making a Real Killing: Rocky Flats and the Nuclear West.

    Koalition setzt beim Atomausstieg auf Staffelung

    Quelle: WELTONLINE, 5.9.2010

    ... "Zuletzt berieten die Partei- und Koalitionsspitzen dem Vernehmen nach ein Modell, wonach

    • 7 ältere Meiler noch 8 Jahre länger als bisher vorgesehen am Netz bleiben könnten.
    • 10 neuere Reaktoren könnten dann noch 14 Jahre länger Strom liefern.
    • Im Durchschnitt würde dies also eine Verlängerung der Laufzeiten von 12 Jahren ergeben.
    Nach dem Ausstiegsbeschluss von Rot-Grün würden die letzten Meiler etwa im Jahr 2025 abgeschaltet.
    • Es soll zudem dabei bleiben, dass die Atomkonzerne Eon, RWE, EnBW und Vattenfall ab 2011 eine Steuer von jährlich 2,3 Milliarden Euro an den Bund zahlen. Allerdings wird diese Abgabe wohl befristet - die Rede war zuletzt von 4 bis 6 Jahren.
    • Weitgehende Einigung gab es über die Abschöpfung der Zusatzgewinne der Atomkonzerne bei längeren Laufzeiten. Neben der Steuer werden die Unternehmen nach dem Willen der Regierung zeitgleich "vertragliche Sonderzahlungen" in einen Fonds für Ökoenergien leisten.
      • Diese Sonderzahlungen sollen zunächst pro Jahr zwischen 200 und 300 Millionen Euro liegen.
      • Nach Auslaufen der Atomsteuer sollen diese Zahlungen in den Fonds später etwa auf das Volumen der Steuer von jährlich 2,3 Milliarden Euro anwachsen."

    Atomkonzerne erhalten weitreichende Schutzklauseln

    Quelle: WELTONLINE 9.9.2010

    Nach Informationen der Nachrichtenagentur dpa sind die Kosten für die mögliche Nachrüstung auf 500 Millionen Euro je Kernkraftwerk begrenzt. Auch würden sich die Zahlungen der Konzerne für den neuen Ökostrom-Fonds reduzieren, wenn eine künftige Regierung die 2016 auslaufende Atomsteuer verlängern oder erhöhen will.

    Hier haben die schwarz-gelbe Koalition und die Atombetreiber E.on, RWE, EnBW und Vattenfall eine Sperre eingebaut, um Rot-Grün bei einem möglichen Wahlsieg Änderungen am Atompaket für längere Laufzeiten zu erschweren. In dem Vertrag heißt es laut dpa, dass die für die nächsten Jahre zugesagten Öko-Förderbeiträge sich verringern, "wenn eine Kernbrennstoffsteuer (...) für eine längere Dauer als in den Jahren 2011 bis 2016 erhoben oder wenn eine anderweitige Steuer, Abgabe oder sonstige Belastung eingeführt, begründet oder erhöht wird".
    Der Förderbeitrag mindert sich für das laufende und für künftige Jahre,
    1. wenn insgesamt oder für das jeweilige KKW (Kernkraftwerk)
      • Bestimmungen zur Laufzeitverlängerung und zur Übertragbarkeit von Elektrizitätsmengen (...) geregelt, verkürzt, verändert, unwirksam oder aufgehoben werden oder in sonstiger Weise entfallen
      • oder ab dem 6. September 2010 gestellte Nachrüstungs- oder Sicherheitsanforderungen einen Gesamtbetrag von 500 Mio. Euro für das betreffende KKW überschreiten,
      um den Betrag, um den
      • die Änderung
      • oder die weiteren Nachrüstungs- oder Sicherheitsanforderungen
      bezogen auf die restlichen LZV- (Laufzeitverlängerungen)-Elektrizitätsmengen die Kosten je MWh (Megawattstunde) für das betreffende KKW erhöhen, oder
    2. wenn eine Kernbrennstoffsteuer oder eine ähnliche Steuer
      • mit einem höheren Steuersatz als Euro 145/g Plutonium 239/241, Uran 233/235 erhoben wird (...)
      • oder für eine längere Dauer als in den Jahren 2011 bis 2016 erhoben
      • oder wenn eine anderweitige Steuer, Abgabe oder sonstige Belastung eingeführt, begründet oder erhöht wird, durch die eine Zahlungspflicht im Zusammenhang mit dem Kernbrennstoffkreislauf (einschließlich Entsorgung), der Elektrizitätserzeugung aus Kernenergie begründet oder erhöht wird,
      um den Betrag der sich daraus ergebenden zusätzlichen Belastung je MWh.

    Jährliche Gewinne (nach Roland Koch und Günther Öttinger) und jährliche Abgaben aller 17 deutschen Kernkraftwerke zusammengenommen.
    • Die Gewinne steigen bei gleichbleibender Brennelemente-Steuer, wenn man die Brennelemente stärker ausnutzt (d.h. den sog. Abbrand erhöht).
    • Der Öko-Förderbeitrag (*)
      • kann um die Kosten der Sicherheits-Nachrüstung reduziert werden, die 500 Millionen EURO übersteigen.
      • soll nach Auslaufen der Brennelemente-Steuer etwa auf das Volumen dieser Steuer anwachsen.

    Philip Banse, Serie: Atomkraft - wie bitte? Teil 4: AKW-Nachrüstung, Umwelt und Verbraucher, Deutschlandfunk, 10.9.2010:

    • "Wir gehen davon aus, daß die Kosten für Nachrüstung 500 - 600 Millionen EURO pro KKW ausmachen... " (Norbert Röttgen).
    • Die Aufsichtsbhörden der Länder seien einfach zu schwach besetzt und vertrauten daher zu sehr auf externe Gutachter. "Ich bin fest davon überzeugt, das ist alles ein Gerede um die Sicherheit. Da wird praktisch nichts passieren." (Wolfgang Renneberg, ehemaliger Abteilungsleiter "Reaktorsicherheit" im Bundesumweltministerium)
    Nach Angaben aus Regierungskreisen ist in dem Papier auch festgelegt, dass der den Konzernen abverlangte Sonderbeitrag für Umwelt- und Klimaschutz höher ausfallen soll, falls deren Gewinne größer als erwartet sein sollten.

    Nach einem Bericht der "Financial Times Deutschland" würde der Staat dann, wenn die Großhandelspreise an der Leipziger Strombörse 63 Euro je Megawattstunde (0.063 Cents/kWh) überschreiten, die Hälfte der Differenz abschöpfen. Mit dem Geld will der Bund einen Fonds zur Förderung erneuerbarer Energien und zur Verbesserung der Energieeffizienz aufbauen.
    Durch Erhöhung des Abbrands (d.h. längere Verwendung der Brennelemente) steigert man den Gewinn bei konstanter Brennelemente-Steuer.
    Definition:
    • Abbrand (burnup) ist die vom Kernbrennstoff erbrachte thermische Energie, Einheit: GWth d/tHM.
    • HM (heavy metal) bedeutet Schwermetall.
    • Brennelemente bestehen aus Kernbrennstoff (z.B. dem Oxid des Schwermetalls Uran, eingesetzt als Pellet) und Strukturmetall. Die Masse des Oxids wird in die in ihm enthaltene Masse an Schwermetall umgerechnet, und auf diese Weise wird die Masse des Kernbrennstoffs in tHM angegeben.
    • 3 % des im Leichtwasserreaktor verwendeten Schwermetalls Uran ist das Uranisotop U235, also 30 kg U235/tHM.

    Voraussetzungen/Daten:

    • Abbrand von Leichtwasserreaktoren (Druckwasserreaktoren): 30 GWth d/tHM ... 60 GWth d/tHM.
      Die Bundesregierung setzt -nach Pressemitteilungen- offensichtlich bisher (Stand September 2010) den minimalen Abbrand an: 30 GWth d/tHM.
    • Brennelemente-Steuer: 145 EURO pro g U235.
      Die Steuer bezieht sich auf den Brennstoff (Uran), nicht auf die erzeugte Energie. Sie ist also keine Besteuerung des vom KKW erwirtschafteten Gewinns; denn bei gleichbleibender Menge des Brennstoffs kann die erzeugte Energie zwischen 30 GWth d/tHM und 60 GWth d/tHM variieren (s. Burnup History).
    • Typische jährliche Beladung eines KKW mit Kernbrennstoff (HM): 900 GWth d/ Abbrand = 900 GWth d / (30 GWth d/tHM) = 30 tHM/Jahr
    Resultat:

    Brennelemente-Steuer (in EURO) = jährliche Beladung (in tHM/Jahr) * Gewicht U235 pro tHM (in g U235/tHM) * 145 EURO/g U235.
    Beispiel: Brennelemente-Steuer für

    • 1 KKW: 30 tHM/Jahr * (30 kg U235/tHM) * (145 EURO/g U235) = 130 Millionen EURO/Jahr.
    • 17 deutsche KKWs: 17 * 130 Millionen EURO/Jahr = 2.2 Milliarden EURO/Jahr.

    Europe will profit from climate protection if it acts now

    09/11/03: Joint press release by WWF Germany, Allianz SE and the Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK)

    ... If the costs of climate protection [1] are offset against the benefits of economic growth, the difference is about one year of delayed economic growth for Europe by 2050. The level of prosperity that is forecast for 2050 would thus be reached in 2051 when the costs of climate protection are factored in. But this does not yet take into account the costs of damages caused by climate change that would be averted. Unless we act in the coming decade, RECIPE (Report on Energy and Climate Policy in Europe) predicts that not only will the costs of reducing global CO2 levels rise, but the chances of still being able to stop the dangerous consequences of climate change will fall dramatically. After 2020, the window for ambitious climate protection will close entirely.

    To help guide government leaders at the climate talks in Copenhagen, RECIPE is calculating possible cost distribution models for climate protection in six regions of the world. The findings make it clear that effective climate protection at low costs is achievable only if we act without delay. Concrete paths toward reducing CO2 in these regions are designed to provide a stable environment in which appropriate incentives will quickly develop Ð not only for the necessary investments in new technologies but also for research and transfers to emerging countries. A cost-optimal mitigation strategy for the transformation of the energy sector alone requires an increase of investments in low-emission technologies to an annual level of 400 to 1,000 billion by 2030, most of which would have to be provided by the financial markets and industry.

    The overwhelming importance of investing in the transformation to a low-carbon economy provided the Allianz-WWF climate partnership with the impetus to support the RECIPE study. "There is no other market that needs and will experience such a sudden and sustainable growth in investments in the next ten years as the market for climate protection and the decarbonization of the economic processes", says Joachim Faber, member of the Allianz SE Board of Management and CEO of Allianz Global Investors. "But the willingness of our customers to invest depends upon reliable conditions. It is now up to governments to provide these conditions. This includes not only reliable paths toward reduction targets but market-based economic elements such as

    1. the auctioning of all CO2 certificates,
    2. the establishment of global cap and trade systems,
    3. rapid implementation of the EU Directive to promote renewable energies that guarantees investors reliable feed-in tariffs, and stronger subsidies for research into low carbon technologies."

    Another reason for Allianz to be closely involved in climate protection is the fact that in global industry, 40% of insured losses are now attributable to climate effects, and this number is rising.

    [1] According to RECIPE assumptions, CO2 emissions without climate protection measures would grow to 2,500 metric gigatons (Gt) by 2050 and result in a global rise in temperature of up to 7 C over pre-industrial levels. The latest scientific findings suggest that to achieve a high probability of limiting the rise in global temperature to 2 C, additional emissions until 2050 must be held below 750 GtCO2 [330 GtC].

    Carbon Resources: more than 11 000 GtC in the ground
    Remaining atmospheric deposit: 330 GtC within 21st century

    Issues [Prof. Dr. Ottmar Edenhofer (chief economist of the Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) and Chairman of the Response Strategies Working Group of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)), Dr. Nico Bauer]:

    1. dividing the global budget (330 GtC = 750 GtCO2) into national budges by interntional negotiations
    2. international and intersectoral permit trade for cost-effective achieving of the budget
    3. long-term credibility of the budget

    PV Solar and Wind Power in Germany

    Willem Post, August 2010
    This is part of a contribution to "Coalition for Energy Solutions"
    The Coalition for Energy Solutions is dedicated to providing solid numerical analysis of energy choices. Too often, energy debates descend to energy-bashing, with heated rhetoric instead of analysis.
    The Coalition for Energy Solutions is a group of energy professionals dedicated to understanding various energy scenarios, and presenting the feasibility, basic environmental effects, and costs in a clear and objective fashion.

    In 2008, Germany's power production was 611.9 TWh, of which

    • about 40.4 TWh, or 6.6%, was from wind,
    • about 22 TWh, or 3.6%, was from biomass (mostly wood),
    • about 21 TWh, or 3.4%, was from hydro, and
    • about 4.5 TWh, or 0.7%, was from PV solar. In 2009 the PV solar production was about 7.1 TWh, or 1.1%.

    The German experience shows the economics of utility-size wind and PV solar power are such that utility-size wind provides about 6 times the power of PV solar for less than one third the subsidies spent on PV solar.


    Nations with high wind power production percentages are

    • Spain (12% of production),
    • Portugal (15.2%) and
    • Denmark (21% of which 9% is consumed by Denmark, 12% is exported to Sweden and Norway for smoothing by their hydro plants for a fee. In Denmark the power output, on/off status, and many other operating data of each and every wind turbine are monitored from a single command center to control power output and its variation and to schedule maintenance).

    • The following is probably an example of misleading data: given is a snapshot in time that does not reflect the smoothed situation as do the numbers for Spain, Portugal and Denmark above.

      "Speaking at the opening of the World Future Energy Summit in Abu Dhabi in the United Arab Emirates (17. - 20. January 2011) today, Energy Minister Eamon Ryan TD told delegates how Ireland had just reached a new wind energy record."

      "As I was leaving Ireland yesterday, we reached a new record in electricity coming from our wind," he said. "Wind energy output was 1250 MW, powering over 800,000 homes."
      (Source: Minister Ryan tells energy summit of Irish wind energy record, Business & Leadeship, 17.1.2011)

      "Integrating large scale wind power generation into an existing power grid is no easy task. In recent years, Ireland has aggressively developed wind power generation projects. Today, roughly 35% of Ireland's domestically generated power comes from wind farms. As Ireland has expanded their variable wind generation capabilities, they have learned that this type of power adds a layer of complexity to the operation of the power grid that was not present in earlier times. As it turns out, the ability to reliably operate the grid with large portions of variable wind power is a key constraint. According to the minister, migrating to high percentages of variable wind power generally requires major investments in the infrastructure of the underlying power grid. The minister maintains that these investments are so difficult to swallow, because they are not glamorous or high profile in nature.

      In the future, Ireland will forge ahead with plans to continue to expand it wind generation capabilities. Continued expansion will bring along new challenges. Above a level of about 50% wind generation, Ireland will need to be interconnected to a larger system in order to maintain grid stability. This means that Ireland will need to build an interconnection with one or more neighboring electrical grids.

      In the past, the idea of interconnecting the European power grids has not been widely accepted, but according to the minister [Eamon Ryan, Ireland's Minister for Communications, Energy & Natural Resources], this is an idea whose time has arrived. The minister shared that there has been a change in thinking among the EU's Council of Ministers in the last three years. He feels as though the EU now understands that it needs to build an interconnected grid. He spoke of the interconnection plans that are now being drawn up at the EU Council of Ministers level. In the coming years, Mr. Ryan believes that the EU will approve and build an interconnected grid." (Source: Damon Jones, "Irish Lessons in Wind Power", January 18, 2011)

    The reason these high percentages work for these nations [Spain, Portugal & Denmark] is that a sufficient capacity of quick-responding pumped storage hydro plants are available to economically smooth their wind power. Spain and Portugal are also using quick-responding combined cycle gas turbine, CCGT, plants to smooth their wind power.

    CCGT plants (Gas-und-Dampf-Kraftwerke, GuD)

    • CCGT plants are up to 60% efficient vs about 30% efficient for a coal plant, and
    • emit 0.5 lb CO2/kWh vs 2.0 lb/kWh for a coal plant.
    • To smooth variable, intermittent wind power
      • CCGT plants can vary their output without damage at about 4%/min and
      • hydro plants at about 100%/min.


    [Spinning reserves
    Source: Willem Post, "Impact of variable, intermittent power on grids" (in cache)
    At all times some power plants are in spinning reserve mode, i.e., producing enough power to keep themselves running; they provide power to the grid in a fraction of a second in the event a power plant has an unscheduled outage. Other power plants are in standby mode; they usually are started each day to provide power during peak demand periods.

    Spinning reserves - regulation velocity

    • nuclear plants - less than 1%/min,
    • thermal plants - 1%/min;
    • combined cycle gas turbines - 2.5%/min;
    • simple cycle gas turbines - 4%/min,
    • hydro plants with or without pumped storage - 100%/min]

    Portugal's 2009 power production is from

    • gas 38.6%,
    • coal 21.4%,
    • hydro 17.1%,
    • wind 15.2%, and
    • other renewables 6.4%

    Pumped storage hydro plants tied in with wind farms is by far the lowest cost renewable power arrangement, as proven by Denmark, Spain and Portugal during the past 10 years.

    Germany's power plant capacity is about 133 GW. Germany's electric power grid is strongly connected to nearby grids. It is designed as they do their cars, etc., unlike the grid of the US which is a state-by-state patchwork of public-private grids. As a result Germany can handle 6.6% of variable, intermittent wind power AND have one of the lowest outage rates in the world. Germany has insufficient hydro plants and relies mostly on CCGT plants and a well-designed electric power grid to smooth its wind power.

    Energy planning in response to climate change: Accurate costs are critical

    BY BRUCE BIEWALD | 13 JULY 2011, Bulletin of the Atomic Scientist

    Biewald is President and CEO of Synapse Energy Economics. Synapse conducts energy planning and policy analyses for a wide range of clients, including agencies of the US government, states, non-governmental organizations, and others. Synapse's recent projects include an analysis PDF for the Civil Society Institute of the benefits of transforming the electric power industry by 2050; the study uses cost data from recent projects wherever possible, and includes the costs of integrating large amounts of variable generation into the US power system, as well as the costs of new transmission needed to deliver renewable energy

    A step in the right direction. Responding to these and other data, the US Energy Information Administration (EIA) has in the last year revised its assumed costs of new nuclear power plants, placing more emphasis on data from actual projects. EIA revised upward its assumed "overnight" cost of new nuclear units by 37 percent, from $3,902 to $5,339 per kilowatt. ("Overnight" costs do not include interest during construction.) This is a move in the right direction, but cost forecasts should be revisited frequently to ensure that they reflect the latest data and trends.

    Moreover, it is important to consider the effects of subsidies when costing out various technologies for a study designed to inform long-term energy policy. Consumers pay the full cost of any new resource, whether they pay this cost through electricity rates or through their tax dollars. Quantifying the value of a $5 billion or $10 billion taxpayer loan guarantee is difficult, but it should not be ignored in responsible energy policy-making.

    We need to do careful and current research on all resource types -- not just nuclear. For example, the cost of new wind projects fell to very low levels in the mid 2000s -- with the cheapest projects at or below $1,700 per kilowatt, or about 5 cents per kilowatt-hour [1700 $/kW / (0.05 S/kwh) = 34000 h]. But the cost of new wind began trending up again in the late 2000s and has remained well above the lows of the last decade. The most economical new wind projects today are coming in at 7 cents to 8 cents per kilowatt-hour.

    Photovoltaics, on the other hand, have seen dramatic cost reductions since mid-2009. Again, focusing on real market data:

    • In 2009 and 2010, pursuant to a feed-in tariff (a posted offer to purchase renewable energy), the Sacramento Municipal Utilities District received offers for 100 megawatts of photovoltaic capacity in the range of 14 cents per kilowatt-hour.
    • In early 2011, Southern California Edison reported bids for more than 2,500 megawatts of photovoltaic capacity at or below the time-of-use-adjusted Market Price Referent (MPR) in California. The MPR is an avoided cost number used by utilities in California to evaluate bids from potential power projects. The on-peak MPR in 2010 was in the range of 13 cents per kilowatt-hour.

    All of these photovoltaic prices include a federal subsidy, so actual project costs are likely to be 3 cents to 4 cents per kilowatt-hour higher. But clearly photovoltaic costs have reached a major inflection point, and it will be crucial to stay abreast of these costs over the next several years and to rely on current data.

    Fifty dollars per ton of carbon dioxide

    Posted by Daniel Hall on April 2, 2008

    That is what Marty Weitzman thinks we should do about climate change.

    This came up at the World Bank event I wrote about yesterday. During the Q&A session a World Bank employee came to the mic and said that the Bank would likely soon adopt a social cost of carbon (SCC) to use when evaluating its projects, and what SCC would Weitzman recommend?

    Weitzman hemmed and hawed and noted that the whole point of his paper was that there are these big uncertainties, and that previous attempts to calculate the socially optimal price on carbon haven’t accounted for these and thus are wrong, and that you couldn’t even really do the calculation with the current tools we have. But he finally acknowledged that if you made him philosopher-king and demanded an answer he would say that the price on emissions (i.e. a carbon tax or the price of a cap-and-trade permit) should be $50 per ton of CO2, rising at rate of a few percent over inflation.

    A few thoughts:

    1. Muse about uncertainty all you want, but ultimately you have to name your price.

    2. This is higher than a lot of mainstream economists who work on this issue. Bill Nordhaus thinks the right value today is around $10 per ton of CO2 (see Table 5-4 of this publication); Billy Pizer at RFF thinks it is close to double this (ungated version here, see Table 5 (3 in gated version) suggesting the correct valuation is 82% higher). On the other hand Nic Stern estimates it should be $80 per ton of CO2.

    3. Carbon prices in Europe are currently about 70% of this level (thanks partially to the weak dollar).

    4. Carbon prices in the U.S. are short of this mark by about… oh, that’s right, $50.

    This entry was posted on April 2, 2008 at 5:54 am and is filed under Cap and Trade, Carbon Tax, Climate Change. You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed.

    Carbon Dioxide Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge TN, USA

    Global, Regional, and National Fossil-Fuel CO2 Emissions

    To convert tonC to tonCO2, multiply tonC by 3.667 (C = 12 g/mol, O2 = 32 g/mol -> (12 + 32)/12 = 3.667).

    global carbon emissions 1980 - 2008
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    Figure: Global CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring: 1751-2008.
    Units: MtC, except emissions per capita, which is given in units tC/person
    Source: ORNL-Carbon Dioxide Information Center CDIAC (in cache)
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    Source: ORNL-Carbon Dioxide Information Center CDIAC

    Total carbon emissions have increased from 6.151 GtC (22.55 GtCO2) in 1990 to 8.749 GtC (32.0 GtCO2) in 2008, i.e. by 42% (of the 1990 level). Contributions by cement production and gas flaring:

    • cement production: 2008 emissionscement = 3.8 x 1980 emissionscement,
    • gas consumption: 2008 emissionsgas = 2.2 x 1980 emissionsgas,
    • gas flaring: 1992 emissionsflaring = 0.42 x 1980 emissionsflaring
      2008 emissionsflaring = 0.86 x 1980 emissionsflaring,
    • 1955 CO2 emissions per capita = 2.35 tCO2/person, 2008 CO2 emissions per capita = 4.77 tCO2/person.
    german carbon emissions 1950 - 2008
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    Figure: German CO2 Emissions from Fossil-Fuel Burning, Cement Manufacture, and Gas Flaring: 1751-2008
    Units: ktC, except emissions per capita, which is given in units tC/person
    Source: ORNL-Carbon Dioxide Information Center CDIAC (in cache)

    		 german_carbon_emissions
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    Source: ORNL-Carbon Dioxide Information Center CDIAC

    German carbon emissions have increased from 139,384 MtC (488 MtCO2) in 1950 to 214.524 MtC (750.0 MtCO2) in 2008, i.e. by 35% (of the 1950 level).

  • 1950 CO2 emissions per capita = 7.14 tCO2/person, 2008 CO2 emissions per capita = 9.13 tCO2/person.
    		•

    version: 14 December 2011
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    Joachim Gruber