Wie klimafreundlich Erneuerbare-Energien-Anlagen sind.

Stahl, Kupfer und Seltene Erden für Windenergie-Anlagen; Silizium, Silber und Glas für Solarmodule: Erneuerbare-Energien-Anlagen benötigen Materialien und Rohstoffe, für die viel Energie aufgewendet werden muss. Dazu kommt der Strom- und Wärmebedarf bei der Fertigung der Anlagen. Auch der Transport und die Installation der Windräder und der Photovoltaik-Anlagen kostet Energie, ebenso Wartung und Reparaturen. Damit sind die Technologien nicht emissionsfrei, auch wenn beim Betrieb selbst keine Treibhausgase freigesetzt werden.

Gemessen an der Strommenge, die diese Anlagen liefern, sind die Emissionen jedoch äußerst niedrig. Das zeigen Berechnungen des Umweltbundesamtes. Die Experten beziffern den Ausstoß von Treibhausgasen bei der Windenergie an Land auf 17,6 Gramm CO₂-ÄquivalenteCO₂-Äquivalente (CO₂e) sind eine Maßeinheit, die den Einfluss verschiedener Treibhausgase auf das Klima vergleichbar macht. Denn nicht nur Kohlendioxid (CO₂), sondern auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und andere Gase tragen zur Erderhitzung bei – und das meist deutlich stärker. Um ihre Wirkung zu erfassen, wird berechnet, wie groß ihre Klimawirkung im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Ein Beispiel: Methan trägt über 100 Jahre gesehen rund 28 mal so stark zur Erderhitzung bei wie die gleiche Menge CO2. Ein Kilogramm Methan entspricht also 28 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Die Kennzahl ermöglicht es also, die Emissionen verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit auszudrücken. Sie wird unter anderem benutzt, um die gesamten Treibhausgasemissionen eines Landes mit einer einzigen Zahl darzustellen. pro Kilowattstunde. Bei der Windenergie auf See sind es gar nur 9,6 Gramm. Für die Photovoltaik haben sie 56,5 Gramm errechnet. Diese Zahlen werden in den nächsten Jahren noch weiter sinken, da der globale Energiemix mit dem Ausbau der Erneuerbaren Energien immer emissionsärmer wird.

Zur Einordnung: Die Emissionen der gesamten deutschen Stromerzeugung – also inklusive der fossilen Kraftwerke – lagen 2024 laut Umweltbundesamt bei 427 Gramm CO₂-ÄquivalentenCO₂-Äquivalente (CO₂e) sind eine Maßeinheit, die den Einfluss verschiedener Treibhausgase auf das Klima vergleichbar macht. Denn nicht nur Kohlendioxid (CO₂), sondern auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und andere Gase tragen zur Erderhitzung bei – und das meist deutlich stärker. Um ihre Wirkung zu erfassen, wird berechnet, wie groß ihre Klimawirkung im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Ein Beispiel: Methan trägt über 100 Jahre gesehen rund 28 mal so stark zur Erderhitzung bei wie die gleiche Menge CO2. Ein Kilogramm Methan entspricht also 28 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Die Kennzahl ermöglicht es also, die Emissionen verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit auszudrücken. Sie wird unter anderem benutzt, um die gesamten Treibhausgasemissionen eines Landes mit einer einzigen Zahl darzustellen. pro Kilowattstunde. Dabei sind alle Emissionen eingerechnet, die bei Fertigung, Transport, Installation und Wartung der Erzeugungsanlagen sowie durch die Förderung der Brennstoffe für die Gas- und Kohlekraftwerke („Vorketten-EmissionenVorketten-Emissionen sind Treibhausgasemissionen, die vor der eigentlichen Energieerzeugung entstehen – also in den vorgelagerten Prozessen. Dazu zählen zum Beispiel der Abbau, die Verarbeitung, der Transport und die Lagerung von Brennstoffen wie Kohle, Erdgas oder Öl. Auch die Fertigung, die Beförderung und die Installation von Kraftwerks-Komponenten fallen darunter. Diese Emissionen werden oft übersehen, sind aber bei fossilen Energien erheblich. Durch die Einbeziehung der Vorketten-Emissionen erhält man ein realistischeres Bild der Klimawirkung einer Erzeugungstechnologie.“) entstehen. Betrachtet man allein den Betrieb der Anlagen und Kraftwerke, beträgt der Wert 363 Gramm CO₂-ÄquivalenteCO₂-Äquivalente (CO₂e) sind eine Maßeinheit, die den Einfluss verschiedener Treibhausgase auf das Klima vergleichbar macht. Denn nicht nur Kohlendioxid (CO₂), sondern auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und andere Gase tragen zur Erderhitzung bei – und das meist deutlich stärker. Um ihre Wirkung zu erfassen, wird berechnet, wie groß ihre Klimawirkung im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Ein Beispiel: Methan trägt über 100 Jahre gesehen rund 28 mal so stark zur Erderhitzung bei wie die gleiche Menge CO2. Ein Kilogramm Methan entspricht also 28 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Die Kennzahl ermöglicht es also, die Emissionen verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit auszudrücken. Sie wird unter anderem benutzt, um die gesamten Treibhausgasemissionen eines Landes mit einer einzigen Zahl darzustellen. pro Kilowattstunde Strom.

Nach Berechnungen von Volker Quaschning, Professor für Regenerative Energiesysteme an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin, stoßen die deutschen Braunkohle-Kraftwerke inklusive der Vorketten-EmissionenVorketten-Emissionen sind Treibhausgasemissionen, die vor der eigentlichen Energieerzeugung entstehen – also in den vorgelagerten Prozessen. Dazu zählen zum Beispiel der Abbau, die Verarbeitung, der Transport und die Lagerung von Brennstoffen wie Kohle, Erdgas oder Öl. Auch die Fertigung, die Beförderung und die Installation von Kraftwerks-Komponenten fallen darunter. Diese Emissionen werden oft übersehen, sind aber bei fossilen Energien erheblich. Durch die Einbeziehung der Vorketten-Emissionen erhält man ein realistischeres Bild der Klimawirkung einer Erzeugungstechnologie. im Durchschnitt 1.073 Gramm CO₂-ÄquivalenteCO₂-Äquivalente (CO₂e) sind eine Maßeinheit, die den Einfluss verschiedener Treibhausgase auf das Klima vergleichbar macht. Denn nicht nur Kohlendioxid (CO₂), sondern auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und andere Gase tragen zur Erderhitzung bei – und das meist deutlich stärker. Um ihre Wirkung zu erfassen, wird berechnet, wie groß ihre Klimawirkung im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Ein Beispiel: Methan trägt über 100 Jahre gesehen rund 28 mal so stark zur Erderhitzung bei wie die gleiche Menge CO2. Ein Kilogramm Methan entspricht also 28 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Die Kennzahl ermöglicht es also, die Emissionen verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit auszudrücken. Sie wird unter anderem benutzt, um die gesamten Treibhausgasemissionen eines Landes mit einer einzigen Zahl darzustellen. pro Kilowattstunde erzeugten Stroms aus. Bei Steinkohle-Kraftwerken sind es 970 Gramm, bei Gaskraftwerken 436 Gramm. Lässt man die Vorketten-EmissionenVorketten-Emissionen sind Treibhausgasemissionen, die vor der eigentlichen Energieerzeugung entstehen – also in den vorgelagerten Prozessen. Dazu zählen zum Beispiel der Abbau, die Verarbeitung, der Transport und die Lagerung von Brennstoffen wie Kohle, Erdgas oder Öl. Auch die Fertigung, die Beförderung und die Installation von Kraftwerks-Komponenten fallen darunter. Diese Emissionen werden oft übersehen, sind aber bei fossilen Energien erheblich. Durch die Einbeziehung der Vorketten-Emissionen erhält man ein realistischeres Bild der Klimawirkung einer Erzeugungstechnologie. unberücksichtigt, emittieren Braunkohle-Kraftwerke dem Forscher zufolge im Mittel 1.049 Gramm, Steinkohle-Kraftwerke 867 Gramm und Gaskraftwerke 358 Gramm.

Der Weltklimarat IPCC gibt die Emissionen von Atomkraftwerken mit 4 bis 110 Gramm CO₂-ÄquivalenteCO₂-Äquivalente (CO₂e) sind eine Maßeinheit, die den Einfluss verschiedener Treibhausgase auf das Klima vergleichbar macht. Denn nicht nur Kohlendioxid (CO₂), sondern auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und andere Gase tragen zur Erderhitzung bei – und das meist deutlich stärker. Um ihre Wirkung zu erfassen, wird berechnet, wie groß ihre Klimawirkung im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Ein Beispiel: Methan trägt über 100 Jahre gesehen rund 28 mal so stark zur Erderhitzung bei wie die gleiche Menge CO2. Ein Kilogramm Methan entspricht also 28 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Die Kennzahl ermöglicht es also, die Emissionen verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit auszudrücken. Sie wird unter anderem benutzt, um die gesamten Treibhausgasemissionen eines Landes mit einer einzigen Zahl darzustellen. pro Kilowattstunde Strom an. Die große Bandbreite erklärt sich damit, dass die zugrunde liegenden Studien mit unterschiedlichen Annahmen arbeiten. Warum diese Technologie für Klimaschutz und Energiewende nicht notwendig – und sogar kontraproduktiv – ist, lesen Sie in unserem Faktenblatt zur Atomenergie.

Nach Berechnungen des Umweltbundesamtes hat die Stromerzeugung in Deutschland 2024 Treibhausgas-Emissionen von insgesamt 163 Millionen Tonnen verursacht. Vorketten-EmissionenVorketten-Emissionen sind Treibhausgasemissionen, die vor der eigentlichen Energieerzeugung entstehen – also in den vorgelagerten Prozessen. Dazu zählen zum Beispiel der Abbau, die Verarbeitung, der Transport und die Lagerung von Brennstoffen wie Kohle, Erdgas oder Öl. Auch die Fertigung, die Beförderung und die Installation von Kraftwerks-Komponenten fallen darunter. Diese Emissionen werden oft übersehen, sind aber bei fossilen Energien erheblich. Durch die Einbeziehung der Vorketten-Emissionen erhält man ein realistischeres Bild der Klimawirkung einer Erzeugungstechnologie. sind in dieser Rechnung nicht berücksichtigt. Da die Erneuerbaren Energien im Betrieb emissionsfrei sind, bedeutet dies, dass der Ausstoß vollständig auf das Konto der Kohle- und Gaskraftwerke geht. Der Stromsektor hatte 2024 einen Anteil von rund 25 Prozent am gesamten deutschen Treibhausgas-Ausstoß.

Die Emissionen aus der Stromerzeugung sind von 2019 bis 2024 um 28 Prozent zurückgegangen. Das hat im wesentlichen zwei Gründe: Der Stromverbrauch ist in diesen fünf Jahren deutlich gesunken – und der Erneuerbare-Energien-Anteil im Strommix stark gestiegen, von 40 auf 57 Prozent (BruttostromerzeugungDie Bruttostromerzeugung bezeichnet die gesamte elektrische Energie, die ein fossiles Kraftwerk oder eine Erneuerbare-Energien-Anlage produziert – einschließlich des Stroms, den das Kraftwerk oder die Anlage selbst verbraucht, zum Beispiel für Pumpen, Steuertechnik, Beleuchtung oder Kühlung. Anders als bei fossilen Kraftwerken ist dieser Eigenverbrauch bei Windenergie- und Photovoltaik-Anlagen äußerst gering. Die Nettostromerzeugung hingegen ist der Teil der Bruttostromerzeugung, der nach Abzug des Eigenbedarfs ins öffentliche Netz eingespeist oder direkt an Verbraucher abgegeben wird.).

Experten des Umweltbundesamtes haben ermittelt, dass die in Deutschland installierten Erneuerbare-Energien-Anlagen unter Berücksichtigung der Vorketten 2024 allein im Stromsektor Emissionen von rund 205 Millionen Tonnen CO₂-ÄquivalenteCO₂-Äquivalente (CO₂e) sind eine Maßeinheit, die den Einfluss verschiedener Treibhausgase auf das Klima vergleichbar macht. Denn nicht nur Kohlendioxid (CO₂), sondern auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und andere Gase tragen zur Erderhitzung bei – und das meist deutlich stärker. Um ihre Wirkung zu erfassen, wird berechnet, wie groß ihre Klimawirkung im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Ein Beispiel: Methan trägt über 100 Jahre gesehen rund 28 mal so stark zur Erderhitzung bei wie die gleiche Menge CO2. Ein Kilogramm Methan entspricht also 28 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Die Kennzahl ermöglicht es also, die Emissionen verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit auszudrücken. Sie wird unter anderem benutzt, um die gesamten Treibhausgasemissionen eines Landes mit einer einzigen Zahl darzustellen. vermieden haben. Davon entfallen 51 Millionen Tonnen auf die Photovoltaik, 106 Millionen Tonnen auf die Windenergie, 30 Millionen Tonnen auf die Biomasse und 18 Millionen Tonnen auf die Wasserkraft. Ohne die Stromerzeugung aus Erneuerbaren Energie läge der der deutsche Treibhausgas-Ausstoß 2024 knapp 32 Prozent höher.

Im Wärmesektor haben die Erneuerbaren Energien 2024 rund 41 Millionen Tonnen CO₂-ÄquivalenteCO₂-Äquivalente (CO₂e) sind eine Maßeinheit, die den Einfluss verschiedener Treibhausgase auf das Klima vergleichbar macht. Denn nicht nur Kohlendioxid (CO₂), sondern auch Methan (CH₄), Lachgas (N₂O) und andere Gase tragen zur Erderhitzung bei – und das meist deutlich stärker. Um ihre Wirkung zu erfassen, wird berechnet, wie groß ihre Klimawirkung im Vergleich zu Kohlendioxid ist. Ein Beispiel: Methan trägt über 100 Jahre gesehen rund 28 mal so stark zur Erderhitzung bei wie die gleiche Menge CO2. Ein Kilogramm Methan entspricht also 28 Kilogramm CO₂-Äquivalenten. Die Kennzahl ermöglicht es also, die Emissionen verschiedener Treibhausgase in einer gemeinsamen Einheit auszudrücken. Sie wird unter anderem benutzt, um die gesamten Treibhausgasemissionen eines Landes mit einer einzigen Zahl darzustellen. vermieden, im Verkehr waren es gut zehn Millionen Tonnen. Berücksichtigt man auch diese Sektoren, wären die deutschen Treibhausgas-Emissionen 2024 rund 39 Prozent höher ausgefallen.

Nach Berechnungen des Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE haben in Norddeutschland neu installierte Photovoltaik-Anlagen innerhalb von rund 13 Monaten so viel Energie erzeugt wie bei ihrer Fertigung verbraucht wurde. In Süddeutschland geht es wegen der höheren Sonneneinstrahlung noch schneller.

Da die Solarsysteme mindestens 25 bis 30 Jahre ohne nennenswerte Leistungsverluste arbeiten, übersteigt der Energieertrag den -einsatz also um ein Vielfaches. Die energetische Amortisationszeit, auch Energy Payback TimeDie Energy Payback Time (EPBT) beschreibt, wie lange eine Anlage benötigt, um die Energiemenge zu erzeugen, die für ihre Fertigung, ihren Transport, die Installation und die Wartung aufgewendet wurde. Ein Beispiel: Eine Photovoltaik-Anlage in Deutschland erzeugt die Energiemenge innerhalb von ungefähr einem Jahr – arbeitet aber 25 bis 30 Jahre ohne nennenswerten Leistungsverlust. Ihre Energie-Ausbeute übersteigt den -Aufwand also um ein Vielfaches. Die Energy Payback Time ist damit ein wichtiger Indikator für die ökologische Effizienz von Erzeugungstechnologien. Sie zeigt, wie schnell sich Investitionen in erneuerbare Systeme energetisch „amortisieren“.
genannt, ist in den letzten zehn Jahren deutlich gesunken. Das liegt vor allem daran, dass für die Fertigung von Photovoltaik-Modulen heute weit weniger Energie aufgewendet werden muss, unter anderem weil die Hersteller immer dünnere Silizium-Wafer verwenden.

Bei der Windenergie an Land und auf See haben Forschende der Technischen Universität im dänischen Lyngby eine energetische Amortisationszeit von weniger als einem Jahr ermittelt. In einem anderen Forschungsprojekt kommt ein britisch-griechisches Team bei Onshore-Anlagen auf Zeiträume von vier bis sechs Monaten.