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Pöyry-Studie: Steinkohlekraftwerke sind als Back-Up für die Energiewende klimafreundlicher als offene Gasturbinen

Hamburg (ots) - Grundsätzlich ist Erdgas emissionsärmer als
Steinkohle. Bei ganzheitlicher Betrachtung der direkten und
indirekten Emissionen (inklusive Förderung und Transport) der
Stromerzeugung aus Erdgas und Steinkohle verändert sich der
Emissionsunterschied der fossilen Energieträger jedoch erheblich.

- Unter Volllast schneiden offene Gasturbinen- und
Steinkohlekraftwerke fast identisch ab. Fluktuierende erneuerbare
Energien erfordern immer häufiger den Teillastbetrieb. Pöyry
ermittelt erstmals auch für diesen Fall die indirekten Emissionen.
Hier liegen die Gesamttreibhausgasemissionen von offenen
Gasturbinenkraftwerken um bis zu 76% höher als die von
Steinkohlekraftwerken.

- Die effizienten Gas-und-Dampf-Kraftwerke (GuD) werden unter den
aktuellen Marktbedingungen - wenn überhaupt - in Verbindung mit einem
Wärmebedarf gebaut.

Um die sichere Stromversorgung in Deutschland im Zuge der
Energiewende zu gewährleisten und um die Erzeugungsschwankungen der
Erneuerbaren ausgleichen zu können, wird die Flexibilität thermischer
Kraftwerke insbesondere im Teillastbetrieb künftig enorm an Bedeutung
gewinnen. Schon heute leisten Steinkohlekraftwerke aufgrund ihrer
hohen Flexibilität den Hauptanteil beim Lastausgleich für die
fluktuierenden erneuerbaren Energien.

Eine aktuelle Studie des renommierten Beratungsunternehmens Pöyry
Management Consulting hat daher die direkten und indirekten
Treibhausgasemissionen der Stromgewinnung durch Steinkohle- und
Gaskraftwerke betrachtet. Hierbei wurden auch die für den Ausgleich
der Einspeiseschwankungen der erneuerbaren Energien besonders
wichtige Teillast betrachtet. Im Rahmen der Analyse wurden umfassende
internationale Studien zu den Emissionen in Förderung und Transport
von Steinkohle und Erdgas verglichen und ausgewertet. Werden diese
indirekten Treibhausgasemissionen zu denen der Stromerzeugung in den
Kraftwerken addiert, zeigt sich unter Berücksichtigung des Kohle- und
Gasbezugsmixes für Deutschland in 2014, dass in einem
Teillastbetriebsszenario die direkten Treibhausgasemissionen der
Stromgewinnung bei den offenen Gasturbinen um bis zu 76% höher liegen
als bei modernen Steinkohlekraftwerken. Auch die
Treibhausgasemissions-Differenz zwischen modernen
Steinkohlekraftwerken und Gas-und-Dampf-Kraftwerke ohne
Wärmeauskopplung reduziert sich von 36% unter Volllast auf 30% im
Teillastbetrieb.

Bezieht man also die Treibhausgasemissionen mit ein, die bei der
Förderung und dem Transport der beiden Energieträger entstehen, so
ist die Teillast-Stromerzeugung durch moderne Steinkohlekraftwerke
zum Ausgleich der variierenden Einspeiseleistungen der erneuerbaren
Energien sowie der schwankenden Stromnachfrage für den aktuellen
deutschen Kraftwerkspark die deutlich klimafreundlichere Alternative
zu offenen Gasturbinen. Diese stehen zwar ebenfalls kurzfristig für
den Lastausgleich zur Verfügung, verursachen aber im Teillastbetrieb
erhebliche Wirkungsgradeinbußen und Nachteile für die Klimabilanz.
Auch bei den direkten Emissionen, ohne Berücksichtigung von Förderung
und Transport des Brennstoffs, stößt eine offene Gasturbine im
Teillastbetrieb bis zu 29% mehr Treibhausgase aus als ein
Steinkohlekraftwerk.

"In der aktuellen Diskussion um die beste Brückentechnologie auf
dem Weg zur Energiewende ist Erdgas aufgrund der vermeintlich
besseren CO2-Bilanz derzeit der von Politik und Gesellschaft
präferierte Energieträger. Die Ergebnisse der Pöyry-Studie zeigen
jedoch sehr eindrücklich, dass hier bisher falsche Annahmen zugrunde
gelegt wurden. Insbesondere zur Erreichung der weltweiten Klimaziele
müssen auch die indirekten Emissionen berücksichtigt werden, die bei
der Förderung und dem Transport der unterschiedlichen Energieträger
entstehen. In dieser ganzheitlichen Betrachtung und vor allem unter
Teillastbetrieb schneidet die Steinkohle zum Teil deutlich besser ab
als das vermeintlich klimafreundlichere Erdgas", kommentiert Dr.
Wolfgang Cieslik, Vorstandsvorsitzender des Vereins der
Kohlenimporteure e. V. (VDKi).

Methan - Hauptbestandteil von Erdgas - ist noch schädlicher als
der "Klimakiller" CO2

Neben den CO2-Emissionen berücksichtigt die Pöyry-Analyse auch den
Ausstoß des Treibhausgases Methan, der bei der Gewinnung, dem
Transport und der Verarbeitung sowohl von Schiefergas als auch von
konventionell gewonnenem Erdgas auftritt. Methan hat über einen
Betrachtungszeitraum von 100 Jahren ein 28-mal höheres
Treibhauspotenzial als CO2. Da der Handlungsbedarf nach der
Weltklimakonferenz von Paris als sehr hoch und dringlich angesehen
wird, legt Pöyry bei der Berechnung des CO2-Äquivalents einen
Betrachtungszeitraum von 20 Jahren zu Grunde. Das Treibhauspotenzial
von Methan ist dann sogar 84-mal höher als das von CO2.

Die wesentlichen Komponenten für die Emissionsbilanz der
Stromerzeugung sind somit der direkte Verbrennungsprozess (CO2), der
Energieaufwand für den Transport (CO2) und der Methanaustritt bei der
Förderung und durch Leckagen. Die Konzentration des hochwirksamen
Treibhausgases Methan in der Atmosphäre ist seit dem Jahr 2006 stark
angestiegen. Das renommierte Karlsruher Institut für Technologie
(KIT) konnte unlängst nachweisen, dass hierfür die Förderung von Öl
und Erdgas insbesondere in den USA verantwortlich ist. Auch durch die
Leckage eines großen Gasspeichers im Aliso Canyon, Kalifornien, bei
dem 77.000 metrische Tonnen Methan in die Atmosphäre entwichen, wurde
die Öffentlichkeit Anfang dieses Jahres auf die Relevanz dieses viel
stärker als CO2 wirksamen Treibhausgases aufmerksam.

"Durch den Einspeisevorrang der erneuerbaren Energieträger wird
den fossil befeuerten Kraftwerken zunehmend die Aufgabe des
Ausgleichs von Erzeugungsschwankungen und der Netzstabilisierung
zugewiesen. Sie werden deshalb zunehmend in der Teillast eingesetzt",
so Roland Lorenz, Energieexperte und Geschäftsführer von Pöyry
Management Consulting. "Nach den Studienergebnissen von Pöyry sind in
diesem Lastbereich Steinkohlenkraftwerke die klimafreundlichere
Alternative zu offenen Gasturbinen." Die effizienten
Gas-und-Dampf-Kraftwerke erzeugen Strom in direkter Verbindung mit
der Erzeugung von Wärme beispielsweise für Fernwärmenetze und können
daher nicht so flexibel, wie für die Energiewende notwendig, auf
Einspeiseschwankungen reagieren. Daher werden sie im aktuellen
Energiemarkt fast ausschließlich in Verbindung mit einem Wärmebedarf
gebaut, nicht zum Ausgleich von Lastspitzen. Nur die offenen
Gasturbinen ohne angeschlossenen Dampfprozess können für eine
Übergangsphase bis zum Erreichen der Ausbauziele für Wind- und
Photovoltaikanlagen und bis zur Lösung des Speicherproblems völlig
flexibel zur Netzstabilisierung eingesetzt werden, sind aber
hinsichtlich der Effizienz und damit auch im Hinblick auf die
Treibhausgasemission schlechter als moderne Steinkohlekraftwerke.
"Falls Steinkohlekraftwerke aus politischen Gründen tatsächlich
zugunsten von Erdgas aus dem Markt gedrängt werden sollten, müssten
die Energieversorger zur Schaffung einer flexiblen Kraftwerksreserve
massiv in den Ausbau von Gasturbinen investieren. Vor dem Hintergrund
der in der Pöyry-Studie dokumentierten deutlich schlechteren
Emissionswerte wäre das ein energie- und klimapolitischer
Schildbürgerstreich", so Cieslik. Zudem werden unter den derzeitigen
Marktbedingungen und regulatorischen Vorgaben - so die einhellige
Expertenmeinung - auch in absehbarer Zeit keine modernen
GuD-Kraftwerke gebaut werden bzw. neu ans Netz gehen.

Bei der Ermittlung der Werte ist die Herkunft der fossilen
Energieträger ausschlaggebend für die Höhe der indirekten Emissionen,
da der Transportweg eine entscheidende Rolle spielt. In Deutschland
weisen daher das deutsche und das aus den nahegelegenen Niederlanden
stammende Erdgas geringere indirekte Emissionen auf als Erdgas aus
entfernteren Regionen, wie Norwegen, Russland oder Flüssiggas aus den
USA bzw. dem Mittleren Osten. Allerdings sind die Erdgasvorkommen
hierzulande stark rückläufig. "Das bedeutet, dass bei einem zukünftig
verstärkten Einsatz von Erdgas zunehmend Liefergebiete und
Fördermethoden zum Zuge kommen würden, die eine deutlich schlechtere
Klimabilanz haben. Dazu gehören auch Flüssigerdgas (LNG) oder durch
Fracking gefördertes Erdgas. Auch dies gilt es bei energiepolitischen
Zukunftskonzepten zu berücksichtigen", fordert Cieslik.

VDKi fordert eine objektive Einordnung des Energieträgers
Steinkohle bei der Bewertung der geeignetsten Brückentechnologie für
den Übergang ins postfossile Zeitalter

Die Studienergebnisse unterstreichen den politischen
Handlungsdruck in diesem Bereich: Die Stromerzeugung aus Steinkohle
eignet sich als besonders flexible Brückentechnologie bis zum
Erreichen der Ausbauziele für Wind- und Photovoltaikanlagen und bis
zur Lösung des Speicherproblems mindestens ebenso gut wie die
Stromerzeugung aus Erdgas. "Im April dieses Jahres waren von den acht
noch in Betrieb befindlichen Kernkraftwerken aus technischen Gründen
nur fünf am Netz. Dazu stellt die fluktuierende Einspeisung der
erneuerbaren Energien die Versorgungssicherheit immer wieder vor neue
Herausforderungen. In dieser Situation sichern vor allem die
thermischen Bestandskraftwerke und hierbei insbesondere die deutschen
Steinkohlekraftwerke aufgrund ihrer wirtschaftlichen Vorteile die für
einen permanenten Lastausgleich notwendige Flexibilität. Viele
GuD-Kraftwerke könnten selbst bei wettbewerbsfähigen Gaspreisen diese
Aufgabe nicht übernehmen, weil sie gleichzeitig Wärme erzeugen und
daher nicht die notwendige Flexibilität umfänglich erbringen. Der
Neubau offener Gasturbinen zum Ersatz bestehender
Steinkohlekraftwerke wäre eine gigantische Kapitalvernichtung ohne
jeglichen Nutzen für den Klimaschutz", so Cieslik.

Wie die Studienergebnisse zeigen, arbeiten moderne
Steinkohlekraftwerke insbesondere unter flexibler Teillast deutlich
emissionsärmer als offene Gasturbinen. Dennoch ist die öffentliche
Wahrnehmung eine andere. Politische Akteure verweisen immer wieder
auf die vermeintlich emissionsärmere Stromerzeugung aus Erdgas. Doch
in den Debatten über Treibhausgase werden lediglich direkte
Emissionen betrachtet und pauschal die Wirkungsgrade von
hocheffizienten GuD-Kraftwerken mit Kraft-Wärme Auskoppelung zugrunde
gelegt. Wichtig ist aber auch hier zu unterscheiden, welcher
Lastbetrieb erforderlich ist und welche Technik dafür zum Einsatz
kommen muss. Hierbei wird offensichtlich der Emissionsvorteil von
Steinkohlekraftwerken im Teillastbetrieb außer Acht gelassen.

Um die mittelfristige Stromversorgung in Deutschland ohne
steigende Emissionswerte und die notwendige Flexibilität in der
Fahrweise des thermischen Kraftwerksparks sicherstellen zu können,
sollten alle vorhandenen Energiequellen ökonomisch genutzt werden.
Zudem muss ein fairer Wettbewerb zwischen den fossilen Energieträgern
gewährleistet werden, damit die Verbraucher vor weiteren
Preissteigerungen geschützt sind. Die rückläufigen Erdgasvorkommen in
Deutschland und den Niederlanden spielen hier eine entscheidende
Rolle. "In der aktuellen Diskussion um die Reduktion der
Treibhausgase und die Umsetzung der Energiewende positioniert sich
die Gasindustrie als klimaschonend. Doch die Treibhausgasdebatten
rund um die Energiewirtschaft betrachten meist nur die direkten
Emissionen. Indirekte Emissionen, die bei der Förderung und dem
Transport entstehen, bleiben weitgehend unberücksichtigt. Deshalb
fordert der VDKi, dass die politischen Entscheidungsträger ihre
Haltung zum Energieträger Steinkohle im Lichte der ganzheitlichen
Betrachtung, wie sie die aktuelle Studie vorlegt, unvoreingenommen
und neu evaluieren und überdenken", so Cieslik abschließend.

Zur vorliegenden Untersuchung

In der Studie "Vergleich der Treibhausgasemissionen von Kohle- und
Gaskraftwerken" von Pöyry Management Consulting wurden die
Treibhausgasemissionen von Erdgas- und Steinkohlekraftwerken von der
Förderung bis zur Erzeugung verglichen. Der Vergleich der direkten
und indirekten Treibhausgasemissionen bei der Erzeugung von Strom aus
Erdgas- und Steinkohlekraftwerken wurde auf Basis einer Analyse von
Daten aus Literaturquellen und eigenen Berechnungen vorgenommen. Für
die Emissionen bei der Förderung von Erdgas und Steinkohle wurden
vorhandene Studien ausgewertet (teils auf Basis länderspezifischer
Informationen).

Hinsichtlich der Emissionen beim Transport waren Informationen nur
für Erdgas ausreichend verfügbar. Für Steinkohlekraftwerke gab es aus
früheren Untersuchungen keine validen Daten, so dass bezüglich des
Steinkohletransports auf eigene Analysen zurückgegriffen wurde. Die
Emissionen der Stromerzeugung von Gaskraftwerken, offenen Gasturbinen
und modernen Steinkohlekraftwerken wurden auf Basis von
durchschnittlichen Wirkungsgraden, bereitgestellt durch den VDKi und
spezifischen Emissionswerten ermittelt. Basis der Literaturrecherche
waren öffentlich verfügbare Quellen (Stand: Januar 2016), ausgewertet
in Bezug auf den deutschen Erdgas- und Kesselkohlemix in 2014. Für
unkonventionelle Förderung (Schiefergas) und LNG-Transport wurden
darüber hinaus Studien mit Fokus auf den US-amerikanischen Markt in
die Analyse einbezogen. Als Ausblick wurde die zukünftige Veränderung
des Erdgasmixes für Deutschland szenariohaft (ohne Berücksichtigung
der ökonomischen Umsetzung und Eintrittswahrscheinlichkeit)
betrachtet.

Über den Verein der Kohlenimporteure e. V. (VDKi)

Der Verein der Kohlenimporteure e. V. (VDKi) ist die
Interessenvertretung des Importsteinkohlemarktes in Deutschland. Die
deutschen und europäischen Mitglieder stammen aus den Bereichen
Kraftwirtschaft, Industrie, Handel und Logistik. Der Verein hat
aktuell 70 Mitglieder, die in ihren Anlagen etwa 80 % des deutschen
Steinkohlebedarfs von rund 58 Millionen t verbrauchen. Die
Importkohle deckt den Kohlebedarf Deutschlands zu über 90 % ab. Damit
vertritt der VDKi den überwiegenden Teil des Steinkohlemarkts
(deutsche und importierte Steinkohle) in Deutschland mit einem
finanziellen Volumen in Milliardenhöhe. Der VDKi untersucht
regelmäßig die Bedeutung der globalen Steinkohlemärkte für den
europäischen und deutschen Importsteinkohlemarkt, zeigt Perspektiven
für die weitere Einfuhrentwicklung auf und veröffentlicht regelmäßig
Statistiken zu deutschen Steinkohleimporten und -preisen. Weitere
Informationen unter www.verein-kohlenimporteure.de.



Ansprechpartner bei Rückfragen und für weitere Informationen:
Prof. Dr. Franz-Josef Wodopia
Geschäftsführer
Verein der Kohlenimporteure e. V.
Ferdinandstraße 35, 20095 Hamburg
Telefon: +49 (0)40 32 74 84
Telefax: +49 (0)40 32 67 72
E-Mail: fj.wodopia@kohlenimporteure.de
info@kohlenimporteure.de

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