Der deutsche Strommix
Der deutsche Strommix hat sich in den vergangenen Jahren durch den massiven Ausbau erneuerbarer Energien im Rahmen der Energiewende deutlich verändert. Der Anteil von Wind- und Solarenergie ist erheblich gestiegen, während Kohle- und Kernkraftwerke schrittweise abgebaut werden. Da Elektrofahrzeuge mit Strom aus diesem Mix betrieben werden, beeinflusst die Zusammensetzung des Strommixes die Gesamtökobilanz eines Elektroautos maßgeblich.
| Energiequelle | 2008 | 2013 | 2023 (ca.) |
|---|---|---|---|
| Braunkohle | 26% | 26% | 18% |
| Steinkohle | 21% | 20% | 10% |
| Kernenergie | 24% | 15% | 0% |
| Erdgas | 14% | 11% | 14% |
| Erneuerbare | 15% | 24% | 56% |
| Sonstige | 0% | 4% | 2% |
Quelle: BDEW / Agentur für Erneuerbare Energien (vereinfachte Übersicht)
CO₂-Emissionen während des Lebenszyklus (Life Cycle Assessment)
Wieso werden Ökostrom CO₂-Emissionen zugerechnet?
Bei energetischen Vergleichen verschiedener Anlagen oder auch Fahrzeugen sollte man immer auf die Wahl eines passenden Rahmens (der Bilanzhülle) achten. Insbesondere bei Anlagen zur Erzeugung elektrischen Stroms aus erneuerbaren Quellen wie Photovoltaik-Zellen (PV-Zellen), Wasserkraftwerken und Windenergieanlagen (WEA) oder auch bei Verbrauchern wie Elektrofahrzeugen ist diese Wahl wichtig, da diese neuen Technologien – im Gegensatz zu den herkömmlichen Kraftwerken und Fahrzeugen – lokal während des Betriebs keine Schadstoffe emittieren.
Dennoch sollte bei einem Vergleich der verschiedenen Kraftwerke eine faire Berechnungsgrundlage gewählt werden. So ist beispielsweise die Herstellung der Silizium-Platten für PV-Zellen äußerst energieintensiv.
Diese Betrachtungsweise entspricht einer Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Assessment (LCA) oder auch Ökobilanzierung), also einer Bilanzierung der Emissionen über den gesamten Lebensweg einer Anlage. Dazu gehört:
- Kraftwerks- bzw. Anlagenbau und -entsorgung/-rückbau
- Brennstoffbereitstellung
- Transportaufwendungen (Kraftstofftransport)
- Direkte Umweltbelastung bei der Energieumwandlung (Verbrennung)
Genauso wird natürlich auch der Bau und Abriss konventioneller Kraftwerke in deren CO₂-Ausstoß mit einberechnet. Im Vergleich zu den bei der Verbrennung der fossilen Kraftstoffe entstehenden Emissionen ist der Anteil jedoch relativ gering.
Bau & Abriss bzw. Herstellung
Bei der Herstellung bzw. dem Bau von EE-Anlagen entsteht der Großteil der zugehörigen CO₂-Emissionen ihres Lebenszyklus'. So verursacht der Stromverbrauch bei der Herstellung multikristalliner Photovoltaik-Module ca. 62% der CO₂-Emissionen.
Bei Windenergieanlagen kommt der spezifische CO₂-Ausstoß in Gramm pro erzeugter kWh sehr stark auf die erzeugte Energiemenge der Anlage und somit den Standort an.
BackUp-Leistung
Um das Stromnetz stabil zu halten (Erzeugung und Verbrauch müssen immer im Gleichgewicht sein, um eine Netzfrequenz von 50 Hertz zu halten), muss für jede installierte EE-Anlage ein bestimmter Anteil an konventionellen Kraftwerken auf Standby als sogenannte Backup-Leistung bereitgehalten werden.
Die Residuallast ist die Differenz aus der stark volatilen Vorrangeinspeisung der EEG-Anlagen und der aktuellen Last (dem Stromverbrauch). Aufgrund der schwankenden Einspeisung aus Wind und Sonne müssen konventionelle Kraftwerke heutzutage wesentlich flexibler reagieren als früher.
Den Unterschied zwischen kWh und kW haben wir in unserem Blog erklärt.
CO₂-Ausstoß verschiedener Kraftwerkstypen
| Kraftwerkstyp | g CO₂-eq / kWh |
|---|---|
| Braunkohle | 820 – 1.150 |
| Steinkohle | 740 – 910 |
| Erdgas (GuD) | 400 – 500 |
| Photovoltaik | 20 – 80 |
| Windkraft (onshore) | 6 – 20 |
| Windkraft (offshore) | 7 – 15 |
| Wasserkraft | 3 – 40 |
| Kernenergie | 5 – 65 |
Quelle: IPCC / UBA (Lebenszyklusanalyse inkl. Bau und Abriss)
CO₂-Emissionen konventioneller Kraftstoffe
| Kraftstoff | CO₂ g/km (Mittelklasse) |
|---|---|
| Benzin (Super) | ~160 g/km |
| Diesel | ~140 g/km |
| Erdgas (CNG) | ~120 g/km |
| Strom (dt. Mix 2023) | ~50 g/km |
| Strom (Ökostrom) | ~5 g/km |
Richtwerte (Well-to-Wheel); Fahrzeugemissionen hängen stark vom Modell ab.