Die Sache mit dem grünen Strom

Die Sache mit dem grünen Strom Die Ermittlung von Kohlen- dioxid-Emissionen in Lager- und Umschlaganlagen erscheint auf den ersten Blick recht einfach. Kompliziert wird es mit der CO2-Berechnung aber spätestens beim Einsatz von grünem Strom. Die Ermittlung der Kohlendioxid-Emissionen für den Bereich Lager und Umschlag ist im Vergleich zu den Verkehrsträgern relativ einfach, da die Energieverbräuche nicht so sehr von Kapazitätsauslastungen, Gewichten, Entfernungen, Fahrwegen und Fahrzeugtypen abhängen. Stationäre Anlagen haben abhängig von der Nutzungsdauer recht konstante Energieverbräuche. Da aber jede Lageranlage anders beschaffen ist, ist die Nutzung von durchschnittlichen Energieverbräuchen aus der Literatur nicht sinnvoll. So kann ein Logistikzentrum sowohl eine halbe Million als auch drei Millionen Kilowattstunden Strom im Jahr verbrauchen. Letztendlich hängt der jeweilige Energieverbrauch maßgeblich von der Anlagengröße, dem Automatisierungsgrad, der Wärmedämmung und der Energieeffizienz der eingesetzten Technik ab. Um die CO2-Emission einer Lager- und Umschlaganlage ermitteln zu können, müssen Energieverbräuche vor Ort gemessen werden. Der jährliche Stromverbrauch findet sich meistens in den Abrechnungen der Stromversorger. Schwieriger wird es, wenn nur ein Stromzähler für mehrere Gebäude und Anlagen im Einsatz ist. Dann muss separat gemessen und auf den Jahresverbrauch hochgerechnet werden. Solche Erhebungen können spezielle Dienstleister mit entsprechenden Geräten vornehmen, deren Einsatz aber einiges kostet. Möglich ist auch, die Nennleistungen der Verbraucher zu addieren und so eine Aufteilung des Energieeinsatzes zu ermitteln. Ein anderer Weg, an die Verbrauchswerte zu kommen, funktioniert über das gezielte An- und Ausschalten der Geräte und Anlagen – jeweils ein Blick auf den Hauptstromzähler zeigt dann den Energieeinsatz, der dann nur noch aufs Jahr hochgerechnet werden muss. Eine etwas umständliche Methode, die aber auch von namhaften Instituten angewandt wird. Künftig könnte es leichter werden. Unter dem Stichwort „digitaler Strom“ werden derzeit Vorschaltgeräte entwickelt, die vor jeden Verbraucher im Lager gesetzt werden können. Der Vorteil: Das Vorschaltgerät misst für jede Maschine und Anlage den Energieeinsatz und übermittelt diesen an die Datenzentrale. Außerdem erlaubt der digitale Strom, jeden Verbraucher separat steuern zu können. Lampen und Anlagen in ungenutzten Lagerbereichen können so gezielt ausgeschaltet werden. Gebäudeleittechnik, die in modernen Großbauten wie Fußballstadien schon heute im Einsatz ist. Die Vorteile solcher Vorschaltgeräte im Lagerbereich untersucht gerade die Deutsche Post im Rahmen eines Forschungsprojektes. Für die Wärmeerzeugung werden in den meisten Lägern fossile Energieträger genutzt. Während bei Erdgas und Fernwärme die verbrauchte Energiemenge meistens auf der Jahresabrechnung zu finden ist, muss beim Heizöl der Jahresverbrauch durch manuelles Messen am Tank ermittelt werden. Gabelstapler nicht vergessen Nicht vergessen werden darf bei Klimabilanzen für Lager und Umschlag der Energieverbrauch von Flurförderzeugen. Während Elektrofahrzeuge bei der Gesamtstromverbrauchsmessung des Lagers berücksichtigt werden, sind die Verbräuche von Diesel- und Treibgasstaplern separat zu erfassen. Als Richtlinie zur Datenermittlung kann die VDI-Richtlinie 2198 herangezogen werden, mit der Energieverbräuche bei Staplern auf Basis von 60 Ladevorgängen (Arbeitsspiele) pro Stunde berechnet werden. Demnach liegt der Verbrauch eines modernen Staplers mit drei Tonnen Traglast bei etwa 2,7 Liter Diesel beziehungsweise 2,9 kg Treibgas. Bei älteren Geräten liegt der Verbrauch mit etwa 3,6 Liter Diesel und 3,2 kg Treibgas deutlich höher (ein mit Batterien betriebener 3-Tonnen-Stapler braucht für 60 Arbeitsspiele pro Stunde 7,2 bis 7,7 Kilowattstunden Strom). CO2-Emissionen einfach ermitteln Wurden alle Energiemessungen erfolgreich abgeschlossen, dann lassen sich die Treib-hausgasemissionen gemäß Formel 1 ermitteln. Dazu ist der gemessene Energieeinsatz mit dem CO2-Umrechnungsfaktor zu multiplizieren. 10.000 Liter Heizöl verursachen demnach gemäß Tabelle oben rechts das 3,146-fache und damit 31,46 Tonnen CO2. Die Kohlendioxid-Äquivalente (siehe Teil 1 der Serie) liegen mit dem 3,19-fachen und damit 31,9 Tonnen nur leicht höher. Ähnliche Berechnungen lassen sich gemäß Formel 1 und Tabelle oben rechts für andere Energieträger wie Erdgas oder Fernwärme anstellen. Bei den Umrechnungsfaktoren wurden auch die Treibhausgasemissionen mit berücksichtigt, die bei der Gewinnung und Herstellung des Energieträgers entstehen. Nach Auffassung von führenden Umwelt-instituten ist es nicht zulässig, nur die Direktemissionen zu erfassen, da diese dann auch nicht mit Stromverbräuchen vergleichbar wären. Etwas komplizierter ist die Ermittlung der CO2-Emissionen durch Verbrauch von Strom. Zwar ist auch hier gemäß Formel 1 nur der ermittelte Energieverbrauch mit dem CO2-Umrechnungsfaktor zu multiplizieren. Jedoch existieren eine Reihe von CO2-Umrechnungsfaktoren. Diese ergeben sich zum einen aus dem jeweiligen Strommix eines Landes. Zur Stromerzeugung werden von Land zu Land unterschiedliche Energieträger und Kraftwerke eingesetzt, die ganz unterschiedliche CO2-Emissionen verursachen. Während die Stromgewinnung aus Wasserkraft, Wind, Sonne aber auch Kernenergie inklusive Vorproduktion relativ wenige CO2-Emissionen verursacht (siehe Tabelle oben), erzeugt die Stromproduktion mit Kohle oder Öl sowie der Einsatz von ineffizienten Kraftwerken viel mehr CO2. Diese Unterschiede schlagen sich in den länderspezifischen CO2-Stromumrechnungsfaktoren (siehe Tabelle links) nieder, die den jeweiligen Strommix des Landes berücksichtigen. So verursachte eine in Deutschland produzierte Kilowattstunde Strom durchschnittlich 613,9 Gramm CO2. In Indien, wo Strom vor allem in veralteten Kohlekraftwerken gewonnen wird, beträgt der Wert 938,1 Gramm CO2 je kWh. Diese Werte beziehen sich jeweils auf die so genannte Mittelspannung (siehe Kasten Seite 43). Auch in Europa finden sich von Land zu Land sehr unterschiedliche Werte. Länder wie Norwegen, Österreich oder Frankreich weisen aufgrund des hohen Einsatzes von Wasserkraft beziehungsweise Atomkraft einen sehr niedrigen CO2-Umrechnungsfaktor auf, während Polen aufgrund der hohen Kohleverstromung mehr als das Zehnfache an CO2 je Kilowattstunde in die Luft bläst. Der EU-Durchschnitt von 420,8 Gramm CO2 je Kilowattstunde ist deshalb ein Mittelwert mit deutlichen Varianzen. Diese Länderdaten werden von Jahr zu Jahr angepasst. Eine oft genutzte Datenquelle dazu ist die Gemis-Datenbank des Berliner Öko-Instituts. Problemfall grüner Strom Kompliziert wird die Berechnung der CO2-Emissionen beim Einsatz von „grünem Strom“. So manches Unternehmen würde sich freuen, durch den Einkauf von grünem Strom ein klimaneutrales Lager mit null CO2-Emissionen betreiben zu können. Doch dies ist aus mehreren Gründen sehr schwierig. Zum einen verursachen auch regenerative Energien wie Wasserkraft, Windenergie oder Fotovoltaik CO2, da Umweltexperten bei der Berechnung alle Emissionen der Stromproduktion (zum Beispiel auch Herstellung, Aufbau und Betrieb von Solarzellen) mit berücksichtigen. Außerdem streiten sich die Umweltexperten darüber, ob in einer Klimabilanz grüner Strom aus alten Wasser- und Windkraftwerken mit den niedrigen Emissionswerten berücksichtigt werden kann. Hier finden sich in den Nachhaltigkeitsberichten der Unternehmen derzeit recht unterschiedliche Vorgehensweisen (siehe Interview Seite 43). Je nach Wahl der Methode ergeben sich für den Stromverbrauch in einem Lager dann auch ganz unterschiedliche CO2-Emissionen (siehe Beispielrechnung 1 bis 3). ❙❚■ Andre Kranke Der Kohlendioxid-Fußabdruck eines Lagers wird vor allem durch den Stromverbrauch und durchs Heizen verursacht Um elektrische Energie möglichst verlustarm vom Kraftwerk zum Verbraucher zu befördern, werden verschieden hohe Spannungen eingesetzt. Im europäischen Energieverbundnetz wird mit vier Spannungsebenen gearbeitet: Höchstspannung, Hochspannung, Mittelspannung und Niederspannung. Beim Vergleich der Kohlendioxidemissionen sollte immer die Spannungsebene angegeben werden. Denn je weiter Strom vom Kraftwerk ins Netz transportiert werden muss, desto höher die Stromverluste und desto höher die CO2-Emission je Kilowattstunde. Der gewerbliche Bereich ist oftmals an der Mittelspannung angeschlossen. Die CO2-Emissionen des Stroms auf dieser Ebene sind im Vergleich zum direkten Kraftwerksausgang aufgrund der geringen Stromverluste von etwa 1,5 Prozent nur leicht höher. Ein deutlicher Stromschwund und damit ungünstigere CO2-Werte finden sich bei der Niederspannung. In Deutschland gehen auf dem Weg vom Kraftwerk zum privaten Endverbraucher ganze 7 Prozent verloren. In anderen Ländern sind es sogar bis zu 14 Prozent. ak „Auf anspruchsvolle Ökostrom-Labels achten“ Im Gespräch mit dem Kohlendioxid-Berechnungsexperten Martin Schmied, stellvertretender Leiter der Abteilung Infrastruktur und Unternehmen im Berliner Öko-Institut. Was ist „grüner Strom“?Martin Schmied: Grüner Strom kommt aus regenerativen Energiequellen oder aus umweltfreundlicher und effizienter Kraft-Wärme-Kopplung. Regenerativer Strom wird gewonnen aus Sonne, Windkraft, Wasserkraft, Biomasse, Klärgas und Geothermie. Welche Emissionen muss man für grünen Strom ansetzen? Das ist derzeit eine heiß diskutierte Frage. Einige Unternehmen setzen in ihren Klimabilanzen für jeden verfügbaren Strom aus regenerativen Energiequellen nahezu Null-Emissionen an. Dies wird von vielen Experten aber kritisch gesehen, da regenerativer Strom auch aus Altanlagen stammen kann, der ja schon beim allgemeinen Strommix berücksichtigt wurde. Durch den Kauf dieses Stroms kann kein CO2 vermieden werden. Noch andere Experten sind sogar der Meinung, dass es gar keinen Extrawert für grünen Strom geben kann, sondern nur der allgemeine Strommix des Landes anzusetzen ist. Und welche Auffassung vertreten Sie? Zusammen mit drei anderen Umweltforschungsinstituten haben wir einen Kompromiss ausgearbeitet. Dieser sieht vor, dass regenerativer Strom aus Neuanlagen, die maximal sechs Jahre alt sind, voll emissionsmindernd berücksichtigt werden sollte. Neuere Bestandsanlagen bis zu 12 Jahren werden zu 50 Prozent berücksichtigt. Für ältere Anlagen ist der normale Strommixwert des Landes anzusetzen. Mit diesem Vorschlag erhöhen wir den Anreiz, immer wieder in neue grüne Kraftwerke zu investieren. Wie erkenne ich Grünstrom aus Neuanlagen? Nur zertifizierter Ökostrom stellt sicher, dass ein nennenswerter Anteil aus Neuanlagen kommt. Hier ist auf anspruchsvolle Ökostrom-Labels wie OK-Power oder Prüfzertifikate zu achten. Ist grüner Strom teurer? Zertifizierter Strom – also mit entsprechendem Anteil Neuanlagenstrom – kann bis zu 20 Prozent mehr kosten. Regenerativer Strom aus Altanlagen hingegen kostet kaum mehr. Wird der zertifizierte grüne Strom von der Wirtschaft nachgefragt? Immer mehr Unternehmen sind sich dieses Problems bewusst. Die Handelsgruppe Rewe, die mit zwei Terrawattstunden pro Jahr eine Menge Strom in Deutschland einkauft, hat sich vor zwei Jahren entschlossen, bei grünem Strom auf Neuanlagenstrom zu setzen. In die Klimabilanz ging nur der Neuanlagenstrom mit niedrigen Emissionswerten ein. Gibt es zum Thema Anrechnung der Emissionen von grünem Strom einen Standard? Es wird derzeit in verschiedenen Gremien über Standards diskutiert, in den kommenden zwei Jahren ist aber hierzu keine Einigung zu erwarten. Ich empfehle deshalb allen Unternehmen, unsere Methode zu nutzen. Denn wenn eines Tages ein ISO-Standard kommt und dieser die Anrechnung aller regenerativen Kraftwerke unabhängig vom Anlagenalter zulassen würde, dann würde sich die Klimabilanz eines Unternehmens mit einem Schlag verbessern. Rechnen Unternehmen schon heute mit dem günstigen Fall, dann kann ein möglicher Standard, der nur Neuanlagen berücksichtigt, dazu führen, dass die Klimabilanz sich schlagartig verschlechtert. Welcher CO2-Wert ist für die Fotovoltaikanlage auf oder das Windrad vor dem Lager anzusetzen? Wenn der produzierte Strom direkt dem Lagerbetrieb zur Verfügung stehen würde, dann können Unternehmen die geringen Emissionswerte dieser Energieträger ansetzen. In der Regel wird der Strom aus Wind und Sonne aber in das öffentliche Stromnetz eingespeist. In diesem Fall darf dies in Unternehmensklimabilanzen nicht berücksichtigt werden. ak Martin Schmied Interview Veranstaltungs-Tipp: CO2-Emissionen in der Logistik konkret berechnen „CO2-Messung in der Transportlogistik“ – darum geht es in der gleichnamigen Fachkonferenz des Wochenmagazins VerkehrsRundschau am 3. Dezember 2009 in Düsseldorf. Die Besucher dieser eintägigen Veranstaltung erfahren, wie sich die Emissionen von Kohlendioxid (CO2) und anderen Treib-hausgasen (Kohlendioxid-Äquivalenten – kurz CO2e) konkret berechnen lassen. Der VerkehrsRundschau-Redaktion ist es gelungen, für jeden Verkehrsträger (LKW, Bahn, Binnenschiff, Seeschiff und Flugzeug) jeweils einen der Topexperten in Deutschland für die CO2-Berechnung als Referenten zu gewinnen. Außerdem werden im Rahmen der Veranstaltung bestehende und geplante nationale und internationale Normen vorgestellt. Im Rahmen einer Podiumsdiskussion wird außerdem die Frage diskutiert, welche Maßnahmen und Zertifikate zur CO2-Kompensation sinnvoll sind. Und kann es klimaneutrale Transporte geben? Das komplette Programm finden Sie unter www.verkehrsrundschau.de/events Kohlendioxid-Umrechnungsfaktoren1 in Gewicht CO2 bzw. CO2e je Energieeinheit Heizöl Erdgas Fernwärme Flüssiggas Strom aus Wasserkraft2 Strom aus Windkraft2 Strom aus Fotovoltaik3 Strom aus Kernenergie4 CO2e-Faktor mit Vorproduktion 3,190 kg/Liter254,42 g/kWh 243,80 g/kWh1,93 kg/Liter 10,40 g/kWh 23,84 g/kWh 129,70 g/kWh 32,22 g/kWh CO2-Faktor mit Vorproduktion 3,146 kg/Liter 226,73 g/kWh 228,80 g/kWh 1,89 kg/Liter 10,00 g/kWh 22,73 g/kWh 116,27 g/kWh 30,61 g/kWh CO2-Faktor strom1 Strommix 2008 Gramm CO2 je kWh CO2 CO2e Deutschland 613,9 639,6 Großbritannien 423,4 450,2 Frankreich 92,9 98,2 Italien 477,7 506,1 Schweden 88,2 91,7 Polen 902,9 947,6 EU-27 420,8 443,3 USA 648,8 676,6 Brasilien 372,3 670,2 Südafrika 940,8 1024,5 China2 770,8 905,2 Indien2 938,1 1015,1 Beispielrechnung 1 (gemäß Strommix): CO2-Emission für ein Lager in Deutschland; EV (Strom) = 1,2 Mio. kWh pro Jahr; CO2-Umrechnungsfaktor (Strommix Deutschland) = 613,9 g/kWh (Gramm CO2 je Kilowattstunde Stromverbrauch) (Formel 1): CO2-Emission = 1.200.000 • 613,9 = 736,68 t CO2 Jahr Das Beispiellager verursacht bei der Nutzung von normalem Strom eine jährliche Kohlendioxidemission von 736,68 Tonnen Beispielrechnung 2 (gemäß Kompromissvorschlag Öko-Institut): CO2-Emission für ein Lager in Deutschland; EV (Strom) = 1,2 Mio. kWh pro Jahr; CO2-Umrechnungsfaktor = 315,2 g/kWh (Beispielwert gemäß Kompromiss-Formel Ökoinstitut; Regenerativer Strom aus 50 Prozent Wasserkraft und 50 Prozent Windkraft: 1/3 Neuanlagen maximal 6 Jahre, 1/3 neue Bestandsanlagen maximal 12 Jahre alt, 1/3 Altanlagen) (Formel 1): CO2-Emission = 1.200.000 • 315,2 = 378,24 t CO2 Jahr Das Beispiellager verursacht bei Nutzung von zertifiziertem grünem Strom gemäß Öko-Institut-Kompromiss eine jährliche Kohlendioxidemission von 378,24 Tonnen Beispielrechnung 3 (volle Anrechnung des grünen Stroms): CO2-Emission für ein Lager in Deutschland; EV (Strom) = 1,2 Mio. kWh pro Jahr; CO2-Umrechnungsfaktor (100 Prozent grüner Strom) = 16,37 g/kWh (50 Prozent Wasserkraft und 50 Prozent Windkraft = (10,00 g/kWh + 22,73 g/kWh)/2 = 16,37 g/kWh) (Formel 1): CO2-Emission = 1.200.000 • 16,37 = 19,64 t CO2 Jahr Das Beispiellager verursacht bei voller Anrechnung der günstigen Emissionswerte von grünem Strom eine jährliche Kohlendioxidemission von 19,64 Tonnen CO2-Emissionen bei grünem Strom Formel 1: CO2-Emission = EV • CO2-Faktor g CO2 Jahr EV = Energieverbrauch z. B. pro Jahr CO2-Berechnungsformel

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