Masterarbeit 2012-04-20 - Lifestyle und CO2

Die Energie- und CO 2 -Bilanz desBürgers heute und in 2050Abschlussarbeit zur Erlangung des akademischen GradesMaster of Science (M.Sc.)vorgelegt vonOliver Wellergeb. am 5.11.1984 in Berlinam Institut des Fachbereichs: Geowissenschaften/Geographie (FB 11),Institut für Atmosphäre und Umwelt (IAU)Erstgutachter/in:Prof. Dr. Gundolf Kohlmaier (IAU)Zweitgutachter/in: Dr. Immanuel Stieß (Institut für sozial-ökologische Forschung)Abgabe der Arbeit am 20.4.2012

Zusammenfassung 1ZusammenfassungDie vorliegende Arbeit befasst sich mit der bundesdeutschen Energie- und CO 2 -Bilanzaus Sicht einer Person. Der Schwerpunkt ist hierbei auf die gegenwärtige Bilanz gesetzt,aber auch ein Ausblick in die Zukunft soll in diesem Rahmen erfolgen. Ein Rückgangder Emissionen von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen und damit auch einRückgang des Energieverbrauchs soll die Energiebilanz der nächsten Jahrzehnte entscheidendprägen. Da der Bürger durch sein individuelles Verhalten mitbestimmt, wieviel Energie in einer Volkswirtschaft verbraucht wird und wie viel Emissionen dadurchentstehen, ist der Blickwinkel auf seine persönliche Bilanz sehr interessant. Der CO 2 -Rechner bietet dem Verbraucher dazu die Möglichkeit, Rückmeldung über seinen Lebensstilzu bekommen, der die Höhe der verursachten Emissionen stark beeinflussenkann. Dieser „Bürgerrechner“ unterteilt die alltäglichen Aktivitäten einer Person nachBedürfnisfeldern, zu denen beispielsweise die Mobilität gezählt wird.Damit die Bilanz des Bürgers in die Zukunft projiziert werden kann, muss der zugrundeliegende personenbezogene Bilanzierungsansatz mit dem sektoralen Bilanzierungsansatzverknüpft werden, der auf der makroökonomischen Ebene Anwendung findet. EtwaigeVorhersagen oder auch Szenarien, wie sie beispielsweise vom Bundesministeriumfür Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) oder der Forschungsstellefür Energiewirtschaft (FfE) vorgelegt werden, fokussieren nur die makroökonomischeEbene, nicht aber die Bilanz des Bürgers. In dieser Arbeit soll eine Verknüpfung derbeiden Bilanzierungsansätze erfolgen. Dazu können zwei unterschiedliche Verfahrenherangezogen werden: zum einen die Ableitung der personenbezogenen Bilanz aus derAufkommensbilanz von Primär- und Endenergieverbrauch sowie Treibhausgas-Emissionen, zum anderen deren kumulierte letzte Verwendung, innerhalb der dasBudget des Bürgers einen Anteil von etwa 40 Prozent ausmacht.Es zeigt sich, dass für die Beschreibung der Energiebilanz zwischen der direkten undindirekten Energie unterschieden werden muss. Während die direkte sich auf den Verbrauchvon Energieträgern wie beispielsweise Erdöl, Gas oder Strom bezieht, beschreibtdie indirekte die für einzelne Güter aufzubringende Energiemenge, um diese herzustellen.Den Gütern, die sowohl Energieträger, Sachgüter als auch Dienstleistungen seinkönnen, wird also ein Rucksack mit indirekter Energie aufgebürdet, die letztlich auch

Zusammenfassung 2dem Bürger angerechnet werden muss, der die Güter bezieht. Sein Budget umfasst ca.50% indirekte Energie (4.500 Petajoule), die aus dem Konsum von Produkten undDienstleistungen herrühren, und 50% direkte und indirekte Energie, die mit dem Konsumvon Energieträgern einhergehen.Bei der differenzierten Betrachtung der einzelnen Bedürfnisfelder fällt auf, dass im BereichWohnen und Mobilität überwiegend direkte, in den anderen Bereichen (Ernährung,Konsum und Staat) hingegen ausschließlich indirekte Energie verbraucht wird.Der Energieverbrauch und die Emissionen der einzelnen Bedürfnisfelder werden unterAnwendung der beiden Ansätze verglichen und den Basiswerten aus dem CO 2 -Rechnergegenübergestellt. Im Bedürfnisfeld Wohnen, wo etwa 2,5 Tonnen CO 2 -Äquivalente proKopf entstehen, sind die Übereinstimmungen beider Ansätze untereinander sehr groß,ebenso wie im Vergleich zum CO 2 -Rechner. Bei der Mobilität errechnet der CO 2 -Rechner im Vergleich zu den eigenen Rechnungen grundsätzlich mehr Emissionen, wasbeispielsweise an der Problematik des grenzüberschreitenden Verkehrs liegen kann.Der Rückgang von Treibhausgasemissionen, der zwangsläufig einen Rückgang desEnergieverbrauchs zur Folge haben muss, lässt sich über drei Pfade erzielen: dem Wegder Effizienz, der Substitution und der Suffizienz. Diese drei Pfade sind Gegenstand vonZukunftsvisionen, wie sie beispielsweise in Form von Energieszenarien dargestellt werden.Die darin enthaltenden Annahmen lassen Rückschlüsse auf die Entwicklung derBilanz des Bürgers zu, wobei sich zeigt, dass in einigen Bedürfnisfeldern sehr viel mehrPotenzial zur Einsparung von Energie und Emissionen gegeben ist als in anderen. Dasgrößte Potenzial steckt im Bereich Wohnen, da über die energetische Sanierung der Verlustan Wärme stark reduziert werden kann. Auch in der Mobilität kann durch ein umweltbewussteresVerhalten, einer stetigen Effizienzsteigerung der Verkehrsträger undeiner zunehmenden Elektrifizierung viel Einsparpotenzial umgesetzt werden. In den anderenBedürfnisfeldern ist der Einfluss des Bürgers eher gering, da hier die Entwicklungstark von anderen Faktoren, wie der Nachfrage von Gütern aus dem Ausland, geprägtwird.

Vorwort 3VorwortAm Anfang stand die Zielvorstellung, dass eine globale, für die Ökosysteme noch verträglicheTemperaturerhöhung von 2°C gegenüber der vorindustriellen Zeit nur gewährleistetwerden kann, wenn eine Treibhausgasreduktion von etwa 80 % gegenüber 1990,dem Beginn der Kyoto-Periode, bis zum Jahr 2050 weltweit erreicht wird. Dies kommtauch in zahlreichen Studien der Europäischen Union zum Ausdruck, so z.B. die makroökonomischeStudie der Fraunhofer-Gesellschaft ISI zum Projekt ADAM.Die vorliegende Masterarbeit greift diese Problemstellung auf und stellt die Frage, welcheKonsequenzen eine solche Treibhausgasreduktion und die mit ihr verbundene Energiereduktionauf die Bilanz des bundesdeutschen Bürgers hätten. Die Vorstellung voneiner Reduktion auf 20% innerhalb von 60 Jahren erschien unter dem Gesichtspunkt einerderzeit überwiegend fossil-geprägten Gesellschaft zunächst völlig aussichtslos, oderanders ausgedrückt, wie kann eine fünffache Reduktion des damit verbundenen Energiebedarfsfossiler Energieträger realisiert werden? Das Projekt ADAM, dem ursprünglichdas Modell EVA (Energy Visions and the Atmosphere) an die Seite gestellt werdensollte, war hierfür eine Größenordnung zu groß und der Fokus musste auf national ausgerichteteStudien, wie z.B. GERMANWATCH, gelegt werden, in der verschiedeneEnergieszenarien betrachtet worden sind.Eine nicht fossile Energiezukunft erscheint auch aus energetischen Gründen sinnvoll,denn die Erdölförderung wird wohl in wenigen Jahren das maximale Fördervolumen,das Peak-Oil erreicht haben. Die Vorräte von Erdgas reichen wohl etwas länger, währenddie Kohle noch 200 Jahre ausreichen dürfte. Mit Energieeinsparung von fossilenRessourcen wird eine Win-Win-Situation erreicht, indem die Vorräte geschont, und dieKlimaveränderung in einem erträglichen Maß gehalten werden kann. Die Energiewende,die in Deutschland seit Jahren diskutiert wird, knüpft an genau dieser Problemstellungan. Sie hat das langfristige Ziel, fossile Energieträger durch erneuerbare zu substituierenund die Infrastruktur des Stromnetzes zu optimieren. Neben der Substitution stehenzwei weitere Pfade zur Verfügung, nämlich die Effizienz und die Suffizienz. Alledrei Strategien bieten Potenziale zur Emissionsminderung, wobei die Effizienz-Strategieals die wichtigste bezeichnet werden kann, da die verfügbare und immer knapper werdendeEnergie derzeit alles andere als optimal genutzt wird.

Vorwort 4Basis für diese Arbeit sind die Studien des Instituts für Energie- und Umweltforschung,(ifeu Heidelberg), und des Umweltbundesamtes (UBA), die einen Klimarechner entwickelthaben, der im Internet durch das UBA, und mit geringen Abweichungen ebenfallsz. B. durch Greenpeace, WWF oder das Bayrische Landesamt für Umwelt veröffentlichtist. Der Begriff Klimarechner wird umgangssprachlich eingesetzt und vom ifeu als Bürgerrechnerbezeichnet. Sachlich betrachtet handelt es sich hingegen um einen CO 2 -Rechner, der die personenbezogene Treibhausgasbilanz nach sogenannten Bedürfnisfelderndarstellt. Die Struktur dieser Bilanz sollte als Vorlage für die Energiebilanz desBürgers in Gegenwart und Zukunft dienen.Im Laufe der Arbeit hat sich herausgestellt, dass für die deutsche Situation die Datenvom Statistischen Bundesamt in Wiesbaden, DESTATIS, von großem Interesse sind,weil sie eine Verknüpfung der volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungen (VGR) mit denhier hervorzuhebenden umweltökonomischen Gesamtrechnungen (UGR) möglich machen.Die UGR beziehen sich auf Größen wie etwa Energie und Treibhausgase, währenddie VGR Geldströme widerspiegeln. Sich in die Ökonomie der verzweigten Produktionsvorgängeinnerhalb der Daten von DESTATIS einzuarbeiten, erfordert einenweit über die naturwissenschaftliche Ebene hinausgehenden Blickwinkel.Für die Zukunft wurden zwei Studien bevorzugt näher analysiert, nämlich die Leitstudie2010 vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU),und die Studie Energiezukunft 2050 der Forschungsgruppe für Energiewirtschaft (FfE).Beide Studien sind Gegenstand der Studie von GERMANWATCH, die ergänzend zuden beiden Studien auch Energieszenarien des WWF und Greenpeace untersucht hat.Auch hier musste eine Übersetzung von der Aufkommensseite von Energie bzw. dieEntstehungsseite von Treibhausgasemissionen, oft dargestellt in den vier Sektoren Industrie,Haushalte, Verkehr und GHD (Gewerbe, Handel und Dienstleistungen), zurVerwendungsseite in den Bedürfnisfeldern des Bürgers: Ernährung, Wohnen, Mobilität,Konsum von Waren, Konsum von Dienstleistungen gefunden werden.In der Arbeit werden zwei Ansätze verglichen. Der erste Ansatz geht von der Aufkommensseiteaus, wie sie für Treibhausgasemissionen im Nationalen Inventarbericht NIRoder auch in den Tabellenbändern der UGR einzusehen ist. Der zweite betrachtet dieVerwendungsseite, wie sie in den UGR dargestellt wird.Die Arbeit ist so aufgebaut, dass nach der Darstellung des benötigten Grundlagenwissens(Kapitel 2), etwa zu den unterschiedlichen Bilanzen, zunächst beide hier betrachte-

Vorwort 5ten Ansätze beschrieben werden und die anschließend jeweilige Bilanz des Bürgers aufgestelltwird (Kapitel 3). Mit den Annahmen zur Zukunft, sowohl aus eigenen Überlegungenals auch gemäß den Energieszenarien, lässt sich ein Ausblick auf die Bilanz desJahres 2050 geben (Kapitel 4).Zu den einzelnen Abschnitten sind zahlreiche Tabellen ausgewertet worden, die größtenteilsim Anlagenteil auf der beigefügten CD zu finden sind und teilweise auch in gekürzterForm in diesem Dokument dargestellt werden – sowohl im Haupttext als auchim Anlagenteil, der mit dem Kürzel A und der entsprechenden Nummer gekennzeichnetist (z.B. A 01). Zusätzlich sind auf der CD viele Dokumente, die als Literatur gedienthaben, sowie selbst angefertigte Tabellen und Abbildungen enthalten. Die Zitate sind imHaupttext mit einem Kürzel für Verfasser und Erscheinungsjahr ausgewiesen und gegebenenfallsmit dem Seitenverweis im Originaldokument versehen (z.B. IPCC 2007:S.38). Über das Kürzel lässt sich im Literaturverzeichnis die entsprechende Quelle zuordnen.Die Online-Zitate in Haupttext und Literaturverzeichnis datieren vom20.04.2012.

Inhaltsverzeichnis 6InhaltsverzeichnisINHALTSVERZEICHNIS 6ABBILDUNGSVERZEICHNIS 8TABELLENVERZEICHNIS 10ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS 11GLOSSAR 131 EINLEITUNG 142 GRUNDLAGEN 182.1 Kohlendioxid und andere Treibhausgase: Eigenschaften, Wirkung aufdas Klima und das Budget Deutschlands 182.1.1 Kohlendioxid: Entwicklung und Quellen 182.1.2 Eigenschaften von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen 222.1.3 Das Treibhausgasbudget Deutschlands 272.2 Energie 302.2.1 Sektoraler Bilanzierungsansatz 312.2.2 Die Energiebilanz nach Sektoren 362.2.2.1 Primärenergie 372.2.2.2 Endenergie 382.2.2.3 Nutzenergie und Energiedienstleistung 422.3 Die personenbezogene Bilanz 432.3.1 Das Energie- und THG-Budget nach DESTATIS 442.3.2 Der CO 2 -Rechner 462.3.2.1 Wohnen 492.3.2.2 Mobilität 502.3.2.3 Ernährung 512.3.2.4 Konsum 523 DIE ENERGIE- UND CO 2 -BILANZ DES BÜRGERS HEUTE UNDIN DER ZUKUNFT 543.1 Die personenbezogene Bilanz im makroökonomischen Fokus 543.1.1 Ansatz 1: Einteilung der Primär- und Endenergie nach Bedürfnisfeldern 553.1.2 Ansatz 2: Der kumulierte Primärenergieverbrauch der letzten Verwendungnach DESTATIS 58

Inhaltsverzeichnis 73.2 Die Bilanz des Bürgers nach den Ansätzen 1 und 2: Auswertung 623.2.1 Ansatz 1 633.2.2 Ansatz 2a 663.2.3 Ansatz 2b 683.3 Ausblick in die Zukunft 713.3.1 Eigene Überlegungen 733.3.2 Energieszenarien von BMU und FfE für 2050 764 ERGEBNISSE 824.1 Zusammenfassung der Bilanz des Bürgers von Energie undTreibhausgasen heute 824.2 Die Bilanz des Bürgers im Jahr 2050: Ausblick 844.3 Fazit und Ausblick 87ANLAGENTEIL 90LITERATUR- UND QUELLENVERZEICHNIS 107DANKSAGUNG 110EIDESSTATTLICHE ERKLÄRUNG 111

Abbildungsverzeichnis 8AbbildungsverzeichnisAbbildung 1: Entwicklung der CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre, Messung vomNOAH/ESRL, Mauna Loa, Hawaii ............................................................................................... 19Abbildung 2: Globaler Kohlenstoffkreislauf (Quelle: IPCC) ............................................................... 20Abbildung 3: Boxmodell des Kohlenstoffkreislaufs (Quelle: Kohlmaier Vorlesung GlobalerKohlenstoffkreislauf, Goethe-Universität Frankfurt) ..................................................................... 21Abbildung 4: einfaches Strahlungsmodell (Quelle: Kohlmaier Vorlesung GlobalerKohlenstoffkreislauf, Goethe-Universität Frankfurt) ..................................................................... 24Abbildung 5: Wirtschaftskreislauf schematisch mit materiellen und finanziellen Flüssen(eigene Darstellung) ....................................................................................................................... 32Abbildung 6: die vier Ebenen der Energie ........................................................................................... 36Abbildung 7: Primärenergieverbrauch nach Energieträgern (eigene Darstellung nach AGEB) .......... 38Abbildung 8: Energieumwandlung am Beispiel der Steinkohle (eigene Darstellung) ......................... 39Abbildung 9: Energieflussbild (Quelle: AGEB) .................................................................................. 40Abbildung 10: Endenergie in den Privathaushalten nach Anwendungsbereichen für das Jahr2010 (eigene Darstellung nach AGEB 2011b) ............................................................................... 42Abbildung 11: CO 2 -Rechner (blank) mit Referenzwerten für 2011 ..................................................... 49Abbildung 12: Prinzip der relativen Zuordnung der Bedürfnisfelder zu Wirtschaftssubjekten(Ansatz 1) ....................................................................................................................................... 57Abbildung 13: Die Entstehung des kumulierten Primärenergieverbrauchs der letztenVerwendung für das Jahr 2007 nach DESTATIS (eigene Darstellung vereinfacht mitgerundeten Werten) ........................................................................................................................ 58Abbildung 14: Aufbau der Bilanz des Bürgers zuzüglich der anderen Verwendung(schematisch).................................................................................................................................. 62Abbildung 15: Energieverbrauch in Kilowatt pro Kopf (Ansatz 1) ..................................................... 65Abbildung 16: THG-Emissionen in CO 2 -Äquivalenten pro Kopf (Ansatz 1) ...................................... 65Abbildung 17: kumulierter Primärenergieverbrauch der letzten Verwendung 2007 nachBedürfnisfeldern in Kilowatt/Kopf (Ansatz 2) ............................................................................... 66Abbildung 18: kumulierte THG-Emissionen der letzten Verwendung 2007 nachBedürfnisfeldern in Tonnen CO 2e /Kopf (Ansatz 2) ........................................................................ 68Abbildung 19: Auswertung Ansatz 2b nach Kohlmaier: letzte Verwendung von Gütern (oberesDiagramm, in Euro/Kopf) verglichen mit kumuliertem PEV (unten links, in kWh/Kopf)und kumulierten THG-Emissionen (unten rechts, in t CO 2e /Kopf), Außenbeitrag nichtberücksichtigt (Werte nach DESTATIS für 2007) ......................................................................... 69Abbildung 20: Entwicklung des End- und Primärenergieverbrauchs im Basisszenario A (BMU)...... 77Abbildung 21: Energieszenarien für 2050 nach FfE ............................................................................ 79Abbildung 22: Die Energiebilanz des Bürgers im Jahr 2050 nach Ansatz 1 und Basisszenario A(BMU) ............................................................................................................................................ 80

Abbildungsverzeichnis 9Abbildung 23: Zusammenfassung des Energieverbrauchs nach Ansatz 1 und 2a (in kW proKopf für 2008) ................................................................................................................................ 82Abbildung 24: Zusammenfassung der THG-Emissionen nach Ansatz 1 und 2a (in Tonnen CO 2 -Äquivaltente für 2008) zuzüglich dem CO2-Rechner als Vergleich .............................................. 83Abbildung 25: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: Student mit Einzimmerwohnung, viel ÖPV undÖkostrom ........................................................................................................................................ 94Abbildung 26: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: ernährungsbewusster Mittelständler (mit Auto,1Flug/Jahr, Altbauwohnung mit Heizöl) ........................................................................................ 94Abbildung 27: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: Berufspendlerin, sportlich, umweltbewussterHaushalt, 5 Europaflüge pro Jahr ................................................................................................... 94Abbildung 28: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: sehr umweltbewusster Einpersonenhaushalt,Ökostrom, Vegetarier, Car-Sharing ................................................................................................ 94Abbildung 29: Bevölkerungsprojektion nach dem Leslie-Modell mit Altersverteilung (eigeneRechnung angelehnt an die Informationen aus DESTATIS 2009) ............................................... 104

Tabellenverzeichnis 10TabellenverzeichnisTabelle 1: Relatives Treibhauspotenzial (GWP) ausgewählter Gase nach dem 4.Sachstandsbericht des IPCC (IPCC 2007: Kapitel 2.10.2) ............................................................. 23Tabelle 2: Nationaler Inventarbericht, Ausschnitt aus den Trendtabellen für die Entwicklungvon Treibhausgasaktivitäten in Deutschland (UBA 2011c) ........................................................... 28Tabelle 3: Aufkommen und Verwendung von direkter und indirekter Energie 2007 nachDESTATIS ..................................................................................................................................... 34Tabelle 4: Aufkommen und Verwendung von Treibhausgasen 2007 nach DESTATIS ...................... 35Tabelle 5: Konsumausgaben, Energie- und CO 2 -Gehalt des privaten Konsums 2007 nachMayer- pro Kopf - (Tabelle 7 formatiert, aus DESTATIS 2011b) ................................................. 44Tabelle 6: Zusammensetzung des Konsums einer Einzelperson im CO 2 -Rechner überspezifische Faktoren (vgl. ifeu 2007: Anlagenband) ...................................................................... 52Tabelle 7: Direkter Primärenergieverbrauch sowie entstandene THG-Emissionen im Jahr 2008(Kurzfassung nach DESTATIS) ..................................................................................................... 56Tabelle 8: letzte Verwendung von kumuliertem Primärenergieverbrauch im Jahr 2007(zusammengefasst nach DESTATIS UGR 3.4.1) ........................................................................... 60Tabelle 9: Ansatz 1: Aufteilung der Sektoren nach Bedürfnisfeldern .................................................. 63Tabelle 10: mögliche Entwicklungspfade der Energie (3-Pfade-Rechnung) ....................................... 73Tabelle 11: mögliche Entwicklung der Energiedienstleistung und Nutzenergie im BereichWohnen ........................................................................................................................................... 84Tabelle 12: mögliche Maßnahmen und ihre Potenziale zur Energie- und Emissionsminderung ......... 87Tabelle 13: Aufbau einer Input-Output-Matrix (Quelle: Uni-Frankfurt) ............................................. 90Tabelle 14: Endenergieverbrauch 2010 nach Sektoren und Energieträgern (zusammengefasstnach AGEB 2011c) ......................................................................................................................... 93Tabelle 15: Auswertungstabelle zum Endenergieverbrauch nach Ansatz 1 für 2007 .......................... 96Tabelle 16: Energieverbrauch des Straßenverkehrs gruppiert nach ähnlichen Gütergruppen2008(nach DESTATIS 2011a: Tabellenband 5) ..................................................................................... 98Tabelle 17: Güterverkehrsaufkommen nach Gütergruppen und Verkehrsträger (Quelle: ITP2011) ............................................................................................................................................... 99Tabelle 18: Energieverbrauch der Verkehrsträger differenziert nach Güter- undPersonenverkehr für das Jahr 2010 (Quelle: TREMOD 5.2; Daten vom ifeu auf Anfrageerhalten) ........................................................................................................................................ 100Tabelle 19: Ansatz 2b nach Kohlmaier .............................................................................................. 102Tabelle 20: Energieverbrauch bis 2050 nach BMU (Werte erechnet aus BMU 2010) ...................... 106

Abkürzungsverzeichnis 11AbkürzungsverzeichnisAbb.abz.AGEBBIPBMUBMWiCCH 4CO 2CO 2eCPADESTATISDLEEVEJESVGFfEGCPGHDGJGtGWPHFCifeuIKTIPCCIuKJKKfzkWLTOLULUCFN 2 ONACENIROAbbildungabzüglichArbeitsgemeinschaft Energiebilanzen e.V.BruttoinlandsproduktBundesumweltministeriumBundesministerium für Wirtschaft und TechnologieKohlenstoffMethanKohlendioxidCO 2 -ÄquivalenteClassification of Products by Activity=Klassifikation nach GütergruppenStatistsiches BundesamtDienstleistungenEndenergieverbrauchExajouleEuropäisches System Volkswirtschaftlicher GesamtrechnungenForschungsstelle für EnergiewirtschaftGlobal Carbon ProjectGewerbe Handel DienstleistungGigajouleGigatonnenGlobal Warming Potentialteilhalogenierte FluorkohlenwasserstoffeInstitut für Energie- und UmweltforschungInformations- und KommunikationstechnologieIntergovernmental panel on climate changesiehe IKTJouleKelvinKraftfahrzeugKilowattlanding & take-offland use, land use change & forestryLachgasStatistische Systematik der Wirtschaftszweige in der EuropäischenGemeinschaftNationaler InventarberichtSauerstoff

Abkürzungsverzeichnis 12ÖPNVÖPVPEVPFCPJPkmPKWppmVRFSF 6tTab.THGTJt-kmUBAUGRVGRVWLWÖffentlicher PersonennahverkehrÖffentlicher PersonenverkehrPrimärenergieverbrauchPerfluorierte KohlenwasserstoffePetajoulePersonenkilometerPersonenkraftwagenparts per million Volumenanteileradiative ForcingSchwefelhexafluoridTonneTabelleTreibhausgaseTerajouleTonnenkilometerUmweltbundesamtUmweltökonomische GesamtrechnungenVolkswirtschaftliche GesamtrechnungenVolkswirtschaftslehreWatt

Glossar 13GlossarAlbedoAnnex B StaatenBottom-upBunkerungssaldoEndenergieErneuerbare EnergienGlobal Warming PotentialKyoto-ProtokollLandnutzungsänderungNettoexportNon Annex B StaatenNutzenergiePrimärenergieTop-downUmwandlungsverlusteAnteil der an einer Oberfläche reflektierten StrahlungStaaten, definiert im Anhang B des Kyoto-Protokolls: Industriestaaten,die sich zu einer Reduktion des Treibhausgaseverpflichtet habenDas Gegenteil zu Top-Down, hier wird von unten nachoben, also vom Speziellen auf das Allgemeine geschlossenbeschreibt die Differenz zwischen der im Ausland gebunkertenEnergiemenge durch Inländer und der im Inlandgebunkerten Energiemenge durch Ausländer (z.B. beimTanken von Kraftstoffen)Der Anteil der Primärenergie, der nach Umwandlungsverlustenbeim Verbraucher und ihren Anwendungsbereichen(Wärme, mechanische Energie etc.) zur Verfügung stehtZeitlich scheinbar unerschöpfliche Energie, die bei derGewinnung und Nutzung nicht zu einer Anreicherung vonTreibhausgasen in der Atmosphäre führen (SonnenenergieWasserkraft und Windenergie, nachwachsende Rohstoffe/Biomasse,Erdwärme)Relatives Treibhauspotenzial, das beschreibt, wie stark dieKlimawirksamkeit von einem Treibhausgas im Vergleichzum CO 2 pro Masse und betrachteten Zeithorizont ist(standardmäßig: 100 Jahre)Ein 1997 von über 190 Nationen unterzeichnetes Protokoll,in dem sich die Annex B-Länder (außer den USA)verbindlich auf die Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasengeeinigt habenFür CO 2 wesentlich die Rodung von Waldflächen, also dieEntwaldung zur Gewinnung neuer Nutzflächen wie z.B.AckerlandDie Differenz aus exportierten und importierten Gütern/Energien/EmissionenEntwicklungs- und SchwellenländerDer Anteil der Endenergie, der in der Anwendung für denausgewiesenen Zweck nutzbar istDie in der Natur vorkommende in Energieträgern (z.B.Erdöl, Steinkohle) chemisch gebundene Energiemenge,aber auch KernenergieEine Modellierungsrichtung, in der vom Allgemeinen aufdas Spezielle geschlossen wird, also z.B. vom Staat aufden EndverbraucherDer Anteil der eingesetzten Primärenergie, der bei derEnergieumwandlung (hauptsächlich für Strom) technischbedingt verloren geht

Einleitung 141 EinleitungDer heutige rasante Abbau von fossilen Energieträgern durch die Industrienationen undneuerdings durch die Entwicklungs- bzw. Schwellenländer wie China oder Indien sowiedie Nutzung dieser Energieträger vorzugsweise als Brennstoff, führt zu einer Anreicherungdes Gases Kohlendioxid (CO 2 ) in der Atmosphäre (China hat die USA 2006 imCO 2 -Ausstoß pro Jahr überholt). Das zieht einen bedenklichen anthropogenen, also vomMenschen zusätzlich mitbestimmten Treibhauseffekt nach sich.Der globale Kohlenstoffkreislauf mit seinen Komponenten des Kohlenstoffs in der Atmosphäre,im Ozean und auf dem Festland, ist einer der Forschungsschwerpunkte desArbeitskreises von Prof. Dr. Gundolf Kohlmaier an der Goethe-Universität Frankfurt.Die Energieträger, wie sie heutzutage in großem Maße abgebaut und verbrannt werden,sind Teil dieses Kreislaufs, da totes organisches Material unter geeigneten anaerobenBedingungen sowie hohen Drücken und Temperaturen (bedingt durch Überlagerungenvon anderen Sedimenten) Ausgangsstoffe dafür sind. Dieser Prozess geschieht überJahrmillionen und es bilden sich am Boden auf dem Festland wie auch auf dem MeeresgrundLagerstätten dieser Rohstoffe.Dadurch, dass sich das System Erde auf die natürlichen Rahmenbedingungen wie dieSonneneinstrahlung und die damit zusammenhängende Dynamik in der Atmosphäreund den mit ihr gekoppelten Systemen Ozean und Biosphäre eingestellt hat, sind kurzfristigeVeränderungen wie etwa der zusätzliche Eintrag von Kohlenstoff in die Atmosphäremit globalen negativen Auswirkungen verbunden. In den meisten Regionen unsererErde äußert sich das über eine Zunahme der Temperatur, auch wenn diese Vorstellungfür einen Mitteleuropäer zunächst nicht wirklich bedrohlich erscheint. Doch derTreibhauseffekt und die damit zusammenhängende globale Erwärmung verändert auchdie Ökosysteme, deren Produkte und Dienstleistungen für den Menschen unerlässlichsind. Entzieht er sich also seiner eigenen Lebensgrundlage, erscheinen die häufig angeführtenVokabeln des Fortschritts und der Entwicklung als paradox.Jedes Land, gar jeder einzelne von uns, ist an dem Treibhauseffekt mit beteiligt. Berücksichtigtman Temperaturerhöhung um 2 Grad als die Obergrenze der Verträglichkeitunseres Ökosystems Erde, so ist dieses Ziel nur erreichbar, wenn es auch global gelingt,die Emissionen von CO 2 und anderen Treibhausgasen um 80% gegenüber dem

Einleitung 15Stichjahr des Kyoto-Protokolls, 1990, zu reduzieren. Nach dem Global Carbon Projecthaben die jährlichen CO 2 -Emissionen aus fossilen Brennstoffen 32 Gigatonnen CO 2 /aerreicht (im Jahr 2010), wobei die jährliche globale Wachstumsrate von 2000-2008 beihohen +3,2% lag, ganz im Gegensatz zum erwünschten CO 2 -Rückgang des Kyoto-Protokolls. Erfreulicherweise hat Deutschland sein Kyoto-Ziel von 974 Mio. Tonnen(Mt) CO 2 -Äqivalenten für die Zeitperiode 2008-2012 bei einem Ausgangswert von1.249 Mt CO 2 -Äquivalenten schon heute erreicht.Wenn jeder einzelne Bürger einen Beitrag zum Klimaschutz leisten soll, wäre es zunächstinteressant zu wissen, wie viel an Emissionen von einem überhaupt verursachtwerden. Ausgangssituation für die Arbeit hier war die Studie des ifeu (Institut für Energie-und Umweltforschung in Heidelberg) mit dem Titel „Die CO 2 -Bilanz des Bürgers“,auf deren Basis das ifeu einen Bürgerrechner bzw. einen CO 2 -Rechner für das Umweltbundesamt(UBA) entwickelt hat. Im Internet ist dieser durch das UBA selbst und mitgeringen Abweichungen ebenfalls z.B. durch Greenpeace, dem WWF – World WideFund for Nature – oder auch dem Bayrischen Landesamt für Umwelt veröffentlicht undgibt dem Nutzer dieses Tools Rückmeldung über die persönliche CO 2 -Bilanz. In dieserArbeit soll nun der wichtige Zusammenhang zwischen CO 2 - bzw. Treibhausgasemissionenund Energie herausgearbeitet werden, gewissermaßen als Erweiterung des CO 2 -Rechnes. Als Folgeprojekt, das in dieser Arbeit nicht geleistet werden kann, ist beabsichtigt,einen Online-Rechner, analog zum CO 2 -Rechner zu entwickeln, in der diewichtigen energetischen Größen den Emissionen gegenübergestellt werden.Wenn die Obergrenze der 2°C-Temperaturerhöhung als Kriterium für eine nachhaltigeEntwicklung gilt, so kann von der energetischen Seite aus noch eine zweite Größe hinzugezogenwerden – nämlich jene, die einem Vorschlag von Hans-Peter Dürr folgt, derdie 1,5 kW/Kopf-Gesellschaft für das Überleben des Planeten definiert hat. Hier ist zunächstzu sagen, dass für die Gegenwart der Primärenergieverbrauch Deutschlands vonetwa 14.500 PJ (82,2 Mio. Einwohnern 2007) einer 4,7 kW/Kopf-Gesellschaft entspricht.Setzt man diese Gegenwartszahl in das Verhältnis zur 1,5 kW/Kopf Endgesellschaft,so erhält man den Faktor 3,1, kleiner als der Faktor 5 (80% Reduktion) bei derTreibhausgasreduktionAn dieser Stelle ist es interessant zu erwähnen, dass die mittlere Sonneneineinstrahlung,über Jahr und Tag gemittelt, in Deutschland etwa 125 Watt pro m² entspricht, was einemEnergieangebot gleichkommt, das in einem Haushalt beispielsweise drei Glühlam-

Einleitung 16pen mit einer Leistung von je 60, 40 und 25 Watt für 24 Stunden zum Leuchten bringt,über ein ganzes Jahr lang, mit einer Nutzenergie von allerdings nur wenigen Prozent(Zitat Kohlmaier: Das Geheimnis der 125-Watt-Glühlampe oder: der ökologische Bezugeines Deutschen zur Energie, ökologisches Jahrbuch 2012). Nach Dürr könnten wirbei einer 1,5 kW-Gesellschaft 12 Energiesklaven mit jeweils 125 Watt haben, die wirnun auf die Bereiche Ernährung, Wohnen, Mobilität, Konsum von Waren und Dienstleistungenzu verteilen haben – natürlich nicht heute, aber vielleicht in Zukunft (2050).Wenn über Strategien zum Erreichen des -80%-Emissionsziels geredet wird, sehen wirdrei Faktoren, die das Gesamtpotenzial des angestrebten Rückgangs bestimmen. Zumeinen können wir die Effizienz erhöhen, genauer: Die Effizienz von Endenergie zu Primärenergie,aber auch die Effizienz von Nutzenergie zu Endenergie. Eine andere Möglichkeitbietet die Substitution fossiler Energien durch erneuerbare mit einem optimalenSubstitutionsverhältnis von 50%, und als dritte im Bunde gilt die Suffizienzstrategie, diemit einem Bürgerwillen zum Einsparen einhergeht und auf eine Veränderung im Bewusstseinder einzelnen Bürger zielt.Auch wenn der Bürger durch sein Konsumverhalten Einfluss auf seine Bilanz nehmenkann, so wird ein Großteil seines Budgets fremdgesteuert. Gekaufte Waren enthaltenimmer eine bestimmte Menge indirekter Energie, die für die Herstellung aufgebrachtwerden musste und dem Produkt als Rucksack anhaftet (Stichwort: Ökologischer Rucksack,ökologischer Fußabdruck). Aufgrund mangelnder Transparenz ist eine gezielteEinflussnahme auf die persönliche Bilanz über den Weg des Konsumverhaltens nur eingeschränktmöglich. Es bestimmt also nicht der Bürger allein, sondern alle innerhalbdes Lebenszyklus einer bestimmten Ware einbezogenen Akteure, wie sich die Bilanzdes Bürgers letztlich zusammensetzt. Da gibt es Güter, deren indirekte Emissionslastgering ist, da das Produkt nur wenige Produktionsschritte durchlaufen musste, wie desz.B. bei Energieträgern der Fall ist. Es lässt sich vermuten, dass, je länger eine Vorleistungsketteist, umso größer der Rucksack an indirekter Energie wird. Im Verlauf dieserArbeit soll dieser Vermutung nachgegangen werden.Der kommenden Generation einen lebenswerten Planeten zu überlassen, muss ohneZweifel das Ziel sein. Die Anstrengungen dafür müssen aber selbstverständlich im Einklangstehen mit den persönlichen Zielsetzungen und Bedürfnissen. Wird die Mobilitätals Grundbedürfnis, zu dem sie sich entwickelt hat, als ein Produkt des fossilen Zeitaltersverstanden und muss mit Ende dieses Zeitalters zwangsläufig auch das Mobilitäts-

Einleitung 17bedürfnis zurückgehen? Fortbewegung wird sicherlich kostspieliger werden, eine CO 2 -Steuer für Flugzeuge ist als klimapolitische Maßnahme unumgänglich. Die Benzinpreise,die derzeit von Monat zu Monat neue Rekordhöhen erreichen, verheißen ähnliches.Doch wäre günstiger gleichzeitig auch klimafreundlicher, dürften die Preise für den öffentlichenPersonenverkehr nicht in gleichem Maße steigen.Die Energie- und CO 2 -Bilanz des Bürgers, wie sie Gegenstand dieser Arbeit ist, gibtkeine neuen Antworten auf die Fragen, wie die Klimaschutzziele erreicht werden können.Im Grunde ist bekannt, in welche Richtung die Entwicklung gehen muss. Das 2-Grad-Ziel wird möglicherweise verfehlt, allein schon weil es ein globales Ziel ist undein Land allein nichts ausrichten kann. Wenn allerdings heute schon Vorkehrungen fürdie Zukunft getroffen werden, zu denen beispielsweise die Energiewende zählt, lassensich später erhebliche Kosten einsparen. Der Bürger spielt dabei eine wichtige Rolle,denn gerade er bestimmt den Markt. Seine Bilanz ist ein Spiegelbild seines Verhaltensund – wenn man dem kategorischen Imperativ nach Immanuel Kant Glauben schenkt:„Handle so, dass die Maxime deines Willens jederzeit zugleich als Prinzip einer allgemeinenGesetzgebung gelten könnte.“ – ändert er mit seinem Verhalten auch die Gesellschaft.

Grundlagen 182 Grundlagen2.1 Kohlendioxid und andere Treibhausgase: Eigenschaften, Wirkungauf das Klima und das Budget DeutschlandsDer Mensch beeinflusst durch sein wirtschaftliches Handeln das globale Klima. Daswird vor allem am Kohlendioxid (CO 2 ) deutlich, dessen atmosphärische Zunahme seitBeginn der Industrialisierung und besonders deutlich über die vergangenen Jahrzehntemit der globalen wirtschaftlichen Entwicklung einhergeht. In diesem Kapitel sollen dienaturwissenschaftlichen Grundlagen des Kohlendioxids als Treibhausgas erläutert werden.Dabei werden sowohl die Herkunft, die Wirkung und Folgen, aber auch die anderenGase näher betrachtet, die damit in Zusammenhang stehen.Die Beobachtungen zum Klimawandel haben zu einer internationalen Debatte und Resolutionen(Gipfel der Vereinten Nationen zur Umwelt und Entwicklung, Rio de Janeiro1992) geführt, in der man sich zunächst im Kyoto-Protokoll (1997) zur UN-Klimarahmenkonvention auf eine Reduktion des Ausstoßes von Treibhausgasen für dieZeitperiode 1990-2012 verständigt hat. Die nationale Bilanzierung der Emissionen isteine wichtige Vorbedingung, um die Emissionsziele definieren zu können. Daher sollkonkret auf die bundesdeutsche Bilanz eingegangen werden, wie sie offiziell vom Umweltbundesamtim Nationalen Inventarbericht (NIR) vorgelegt wird. Darin werden dieausgestoßenen Treibhausgase nach Quellgruppen differenziert, von denen sich dieEnergie als wichtigste hervorhebt.2.1.1 Kohlendioxid: Entwicklung und QuellenKohlendioxid ist nach molekularem Stickstoff (78,08%), Sauerstoff (20,95%) und Argon(0,93%) der vierthäufigste Stoff in der trockenen Erdatmosphäre, wenn es auch nurals Spurengas vorkommt (Mortimer 1996: S.407). Das Volumenmischungsverhältnisbeträgt derzeit etwa 392 ppmV (parts per million, Millionstel Volumenanteile) gegenüberdem vorindustriellen Wert von 278 ppmV (im Jahr 1750). Sein ständig ansteigenderAnteil trägt wesentlich zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Der Anteil vonWasser in der Atmosphäre liegt etwa bei 2,5 Gewichtspromille, integriert über die ge-

Grundlagen 19samte Atmosphäre mit heterogener räumlicher und zeitlicher Verteilung. Dabei sind diePhasen Wasserdampf, Flüssigwasser und Eis zu unterscheiden, wobei die Gasphaseebenso wie CO 2 stark zum Treibhauseffekt beiträgt.Der Volumenanteil des Kohlendioxidsin der Luft ist in den vergangenenJahrzehnten rasant angestiegen.Der Verlauf wird beispielsweisein der Mauna-Loa-Kurve von Charles David Keelingersichtlich (Abb. 1). Dabeiist zu beachten, dass der CO 2 -Austausch innerhalb einer Hemisphärenur wenige Wochen beträgt,während der Nord-Süd-Abbildung 1: Entwicklung der CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre,Messung vom NOAH/ESRL, Mauna Loa, Hawaii 1Austausch ½ bis zu einem Jahrzeitverzögert ist, so dass die auf1 http://www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/19,5° nördlicher Breite liegende Messstation Mauna Loa den Jahreszeiten-Zyklus dernördlichen Hemisphäre wiedergibt. Die Jahreszeiten der Photosynthese, Frühling undSommer, zeigen eine CO 2 -Reduktion durch die CO 2 -Aufnahme bei der Photosynthese,während umgekehrt Herbst und Winter durch die vorwiegende heterotrophe Respirationzu einem CO 2 -Anstieg führen, so dass über das Jahr ein CO 2 -Zyklus beobachtet wird.Seit dem Jahr 1958 ist die CO 2 -Konzentration von 315 ppmV auf 392 ppmV im Jahr2012 gestiegen. Die letzte Dekade (2000-2009) verzeichnete dabei mit etwa 2 ppmV/a(1 ppmV entspricht einem Anstieg von 2,12 Mio. Tonnen Kohlenstoff bzw. von 7,77Mio. Tonnen CO 2 ) einen deutlich höheren jährlichen Anstieg als frühere Dekaden (0,9ppmV/a in den 60er; 1,5 ppmV/a in den 90er Jahren). Als Referenzgröße für die CO 2 -Konzentration hat sich der vorindustrielle Wert von ungefähr 278 ppmV etabliert, da bisMitte des 18. Jahrhunderts der CO 2 -Anteil für lange Zeit relativ konstant war (IPCC2007: S.38). Der heutige Wert liegt also um 40% über dem Referenzwert der vergangenJahrhunderte. Da sich die natürlichen Antriebseffekte auf das Klima (z.B. Erdbahnparameter)auf einer Zeitskala von Jahrtausenden befinden und sich nicht spontan ändern,lässt sich der anthropogene Einfluss, gekennzeichnet durch die zunehmende Industriali-

Grundlagen 20sierung und der damit einhergehenden Verbrennung fossiler Brennstoffe, als die maßgeblicheUrsache für den CO 2 -Anstieg schlussfolgern. Dabei ist zu berücksichtigen,dass im Kurzzeitbereich (bis Jahrzehnte) vulkanische Aktivität und Schwankungen imSolarzyklus den Treibhauseffekt beeinflussen können.Für Kohlendioxid, das sich in der Atmosphäre anreichert, gibt es zahlreiche natürlicheQuellen und Senken, die im globalen Kohlenstoffkreislauf abgebildet werden. Das GlobalCarbon Project (GCP) versucht, die Reservoirs und Flüsse des Kohlenstoffs zuquantifizieren. Abb. 2 gibt einen Einblick in das Budget des Kohlenstoffs. Die einzelnenSphären der Erdoberfläche bilden Kohlenstoffreservoirs, zwischen denen Austauschprozessestattfinden. Der Ozean ist das größte unter ihnen, gefolgt von der Biosphäre(Boden und Vegetation), während die Atmosphäre vergleichsweise wenig Kohlenstoffspeichert. Die natürlichen Austauschprozesse zwischen den Kompartimenten sind durchschwarze Pfeile markiert und bilden die Größenordnung der Masseflüsse in Gigatonnenbzw. [Gt C/a] ab.Abbildung 2: Globaler Kohlenstoffkreislauf (Quelle: IPCC) 2In diesem Modell ist mit dem fossilen Kohlenstoff ein zusätzliches Reservoir abgebildet,das erst durch den Menschen erschlossen wird. Durch die Nutzung fossiler Energieträger(bei der Verbrennung von Kohle, Öl und Gas bzw. bei der Zementproduktion)und der Landnutzungsänderung (überwiegend Entwaldung) gelangt durch den Men-2 http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch7s7-3.html

Grundlagen 21schen zusätzlicher Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid in die Atmosphäre. Dadurchwerden die Austauschprozesse verstärkt (rote Pfeile) und der Kohlenstoff reichert sichin den anderen Kompartimenten an. Die Fraktionierung des jährlich eingetragenen Kohlenstoffsaus fossilen und biogenen Quellen zwischen Atmosphäre, Ozean und Biosphäreentspricht ungefähr 8:5:5 (vgl. GCP 2011) 3 . Dies bedeutet, dass von jeder TonneKohlenstoff, die emittiert wird, sich knapp die Hälfte in der Atmosphäre anreichert, derRest sich zu etwa gleichen Teilen in Ozean und Biosphäre verteilt.In Abb. 3 rechts ist ergänzendzur Abb. 2, die ältere Werteverwendet, der moderne globaleKohlenstoffkreislauf mit seinenKompartimenten und Flüssenals stark abstrahiertes ModellDer anthropogene globale Kohlenstoffkreislauf (Mittelwerte 2000-2008)und wichtige Gleichgewichtsflüsse mit Ankopplung der durchMenschen verursachten fossilen und biogenen Flüsse2.5 Gt C/aATMO4,0 Gt C120 Gt C/a800 Gt C (390 (377 ppm)8.0 Gt C1.0 GtC/a(2000-2008)90BIO2.5 Gt C/aFOSSGtPLASOILC/a550 1500 1850 Gt COCE4050MAR BIO 3 Gt C4,000 Gt Cdargestellt 4 . Unter Berücksichtigungder aktuellen CO 2 - C-OCE= 50 C-ATM10 Gt C/a40,000 Gt CC-BIO =3* C-ATMKonzentration läge das Kohlenstoffbudgetinzwischen bei 831C-FOSS = 5*C-AtmGt. C. Diesem Boxmodell nachverweilen etwa 50% des fossilUniversität Frankfurt)jährlich eingetragenen Kohlenstoffsin der Atmosphäre, der Rest gelangt in die Biosphäre und in den Ozean.Zahlen gerundetAbbildung 3: Boxmodell des Kohlenstoffkreislaufs (Quelle: KohlmaierVorlesung Globaler Kohlenstoffkreislauf, Goethe-Dem GCP zufolge wurden im Jahr 2010 weltweit ca. 10 Gt Kohlenstoff (±1,2 Gt) ausfossilen Energieträgern und der Landnutzungsänderung in die Atmosphäre freigesetzt.Das entspricht umgerechnet 36,7 Gt Kohlendioxid 5 . Der Trend bei den fossil bedingtenEmissionen zeigt dabei deutlich nach oben. Während im Vorjahr 2009 durch die Wirtschaftskriseein leichter Rückgang zu verzeichnen war, wurde für 2010 wieder einedeutliche Zunahme an Emissionen erzielt. Die jährliche Wachstumsrate lag zwischen2000 und 2009 bei gemittelt 2,5%. Wenn man die Emittenten differenziert betrachtet, sofällt auf, dass China (2009: 2,2 Gt C) und die USA (1,5 Gt C) die Spitzenreiter im Aus-3 Kohlenstoff besteht in der Luft hauptsächlich als Kohlendioxid, im Ozean typischerweise als Carbonat, in der Biosphäre als organischeC-Verbindungen.4 Die sehr langsamen Prozesse der Gesteinsbildung und –umwandlung sind hier unberücksichtigt.5 Umrechnung anhand der molaren Massen: MC = 12 g/mol; M CO2 = 44 g/mol ergibt den Umrechnungsfaktor von 44/12 bzw. 11/3

Grundlagen 22stoß von CO 2 -Emissionen sind, wobei China im Ranking erst seit 2006 vor den USAsteht. Generell haben die Entwicklungsländer (Non-Annex B) die Industrienationen(Annex B) längst eingeholt (vgl. GCP 2010). Anders sieht es beim Pro-Kopf-Ausstoßaus: Hier sind die Industrienationen weltweit führend und werden es voraussichtlichauch noch für geraume Zeit sein. Deutschland befindet sich nach Indien, Russland undJapan an 6. Stelle der Rangliste (vgl. GCP 2011).2.1.2 Eigenschaften von Kohlendioxid und anderen TreibhausgasenKohlendioxid, das sich über die letzten Jahrzehnte mehr und mehr in der Atmosphäreangereichert hat, bewirkt eine Veränderung innerhalb des atmosphärischen Gesamtsystems.Um diese Veränderungen nachvollziehen zu können, soll an dieser Stelle ein Einblickin die Eigenschaften des Kohlendioxids und anderer wirkungstechnisch relevanterGase gegeben werden.Kohlendioxid ist ein lineares Molekül, bestehendaus einem Kohlenstoff- und zwei Sauerstoffatomen.Es ist farb- und geruchlos undsomit vom Menschen nicht direkt wahrnehmbar.Eine wichtige Eigenschaft des Kohlendioxidsbesteht darin, langwellige Strahlung imchemische Struktur des CO 2Infrarotbereich zu absorbieren. Bei der Wechselwirkung des Moleküls mit Photonen einerspezifischen Wellenlänge (ca. 1 – 60 μm) werden die Bindungen zwischen dem C-und den O-Atomen angeregt 6 . Die absorbierte Infrarotstrahlung wird anschließend in alleRichtungen gestreut (Emission), also sowohl zurück zur Erde als auch in Richtungder oberen Atmosphäre und dem Weltraum. Da die terrestrische Abstrahlung hauptsächlichim Infrarotbereich stattfindet, wird ein Teil davon zurückgehalten und heizt dieAtmosphäre auf. Es entsteht ein natürlicher Treibhauseffekt. Neben dem Molekül CO 2ist vor allem das Molekül H 2 O, das eine ähnliche Struktur aufweist, als Treibhausgas(kurz: THG) von Bedeutung.Im Kyoto-Protokoll von 1997, dem internationalen Abkommen über die Reduktion vonTreibhausgasen, wurden neben CO 2 fünf weitere direkte Treibhausgase bzw. Treib-6 Infrarotaktiv sind die asymmetrische Streckschwingung und die beiden Biegeschwingungen. Die Energie der Stahlung wird inRotations-Vibrations-Energie umgewandelt)

Grundlagen 23hausgasgruppen aufgenommen: Methan (CH 4 ), Lachgas (N 2 O), teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe(HFCs), perfluorierte Kohlenwasserstoffe (PFC) und Schwefelhexafluorid(SF 6 ). Der Effekt der einzelnen Treibhausgase variiert stark und kann mittels desGlobal Warming Potentials (GWP oder relatives Treibhauspotenzial) verglichen werden.Allgemein können mittels des GWP Emissionen verschiedener Treibhausgase indie Einheit CO 2 -Äquivalente umgerechnet werden. Tabelle 1 zeigt, dass eine Abhängigkeitdes GWP vom Zeithorizont besteht, da die Gase eine unterschiedliche Lebensdauerhaben. Eine Tonne Methan beispielsweise wirkt als Treibhausgas 72-mal so stark wieeine Tonne Kohlendioxid, allerdings nur bei einer zeitlichen Betrachtung von 20 Jahren.Die Standardbeschreibung erfolgt über einen 100 Jahre Zeithorizont. Hier ist der Effektvon Methan nur noch 25-mal so groß. Die fluorierten Verbindungen haben den größtenTreibhauseffekt pro Masse, werden dafür aber in deutlich geringeren Mengen ausgestoßen.Tabelle 1: Relatives Treibhauspotenzial (GWP) ausgewählter Gase nach dem 4. SachstandsberichtGruppedes IPCC (IPCC 2007: Kapitel 2.10.2) 7ChemischeStrukturLebensdauer Relatives Treibhauspotential (GWP)(Jahre) 20 Jahre 100 Jahre 500 JahreKohlendioxid CO 2 variabel 1 1 1Methan CH 4 12 72 25 7,6Lachgas N 2 O 114 289 298 153HFC-23 CHF 3 270 12.000 14.800 12.200Perfluormethan CF 4 50.000 5.210 7.390 11.200Schwefelhexafluorid SF 6 3.200 16.300 22.800 32.600Treibhausgase haben charakteristische Absorptionsbanden und sind nicht über das gesamteStrahlungsspektrum infrarotaktiv. Die einzelnen Absorptionsbanden überlagernsich und bilden eine Membran zwischen Erdoberfläche und Weltraum, die den Großteilder ein- und ausgehenden Strahlung abfängt. Das atmosphärische Fenster bildet einenDurchlassbereich für Strahlung bestimmter Wellenlängen. Für die Abstrahlung der Erdeist das atmosphärische Fenster zwischen 7 und 13 μm relevant. Wird durch die Konzentrationszunahmeder Treibhausgase im Bereich der terrestrischen Ausstrahlung mehrStrahlung absorbiert, verkleinert sich das atmosphärische Fenster und die Strahlungsbilanzan der Obergrenze der Troposphäre verändert sich. Als Maß dafür dient der Strah-7 http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch2s2-10-2.html

Grundlagen 24lungsantrieb (radiative forcing: ΔRF), der den anthropogenen Einfluss auf die Strahlungsbilanzquantifiziert. Gemäß dem IPCC sagt er aus, dass der derzeitige Strahlungshaushaltum +1,6 Watt pro Quadratmeter (Wm -2 ) im Vergleich zum vorindustriellenZeitpunkt (1750) gestört ist (vgl. IPCC 2007: S.39). Wichtigste Ursache hierfür ist dieerhöhte Konzentration an Kohlendioxid und der anderen Treibhausgase. Diese Parameterbewirken einen positiven Antrieb (positive forcing), Oberflächen- oder Wolkenalbedohaben einen negativen Effekt (negative forcing).Abbildung 4: einfaches Strahlungsmodell (Quelle: Kohlmaier Vorlesung Globaler Kohlenstoffkreislauf, Goethe-UniversitätFrankfurt)Der Treibhauseffekt kann anhand eines globalen Strahlungshaushaltsmodells veranschaulichtwerden (Abb. 4). Die Solarkonstante, die den von der Sonne ausgehendenund an der oberen Atmosphäre der Erde einfallenden Strahlungsfluss pro Querschnittsflächeder Erde (PiR²) beschreibt, beträgt 1368 Wm -2 . Über die Erdoberfläche (4PiR²)im Mittel verteilt, entspricht der Fluss ¼, also 342 Wm -2 . Unter Berücksichtigung derglobalen Albedo (~107 Wm -2 oder 30%) durch Reflektion an der Erdoberfläche an denWolken und durch atmosphärischen Absorption (67 Wm -2 oder 20%) gelangen nochetwa 168 Wm -2 auf die Erdoberfläche. In der Summe werden 235 Wm -2 an Energie auskurzwelliger Strahlung in unterschiedliche Formen von Wärmeenergie umgewandeltund schließlich als langwellige Infrarotstrahlung an den Weltraum abgegeben. Das ge-

Grundlagen 25schieht über viele Teilprozesse, zu denen auch die Photosynthese der Pflanzen gehört,die das Leben auf der Erde erst möglich macht.Die terrestrische Ausstrahlung in den Weltraum entspricht in einem angenommenenFließgleichgewicht genau dem eingestrahlten Energiefluss, der allerdings durch denanthropogenen Treibhauseffekt zunehmend gestört wird. Mit Zunahme der Konzentrationvon Treibhausgasen wird die Ausstrahlung relativ zur Einstrahlung verringert, derzusätzliche Energiestau führt zu einem Aufheizen des Systems der Erdoberfläche plusAtmosphäre. Nach dem Stefan-Boltzmannschen Strahlungsgesetz wird aber mit zunehmenderTemperatur T die Ausstrahlung mit der 4. Potenz der absoluten Temperatur erhöht,so dass wieder ein (Teil-) Ausgleich erfolgen kann. In einem null-dimensionalenModell kann die Strahlungsbilanz nach Gl.1 beschrieben werden:(Gl.1)IkdE / dt = Einstrahlung − Ausstrahlung = (1 −α) ⋅ −τ⋅σ⋅T44Die Solarkonstante (I k ≈ 1368 Wm -2 ), abzüglich des durch die Albedo (α ≈ 0.3) reflektiertenAnteils, beschreibt die Energieflussdichte der kurzwelligen Einstrahlung. Dabeiwird nur ¼ des Energieflusses auf die Erde übertragen, da es sich bei ihr geometrischum eine Kugel handelt 8 . Die Energieflussdichte der terrestrische Abstrahlung gilt nachdem Stefan-Boltzmann-Gesetz (Stefan-Boltzmann-Konstante: σ = 5.67E-8Wm -2 K -4 ), wobei die Transmissivität der Atmosphäre (τ ≈ 0.61) einbezogen ist. DieserParameter kann auch über die Relation: τ = 1 – b dargestellt werden, wobei b den Treibhausfaktorbeschreibt: je höher dieser Wert, umso stärker der Treibhauseffekt 9 .Im stationären Zustand des Systems gilt ein energetisches Gleichgewicht (dE/dt = 0).Unter diesen Bedingungen kann Gl.1 nach der Temperatur aufgelöst werden (Gl.2).T=(Gl.2) 4(1 −α)⋅ Ik(1 − b)⋅σ⋅4Die Temperatur beträgt unter Berücksichtigung des Treibhauseffekts etwa 288 K (ca.15°C relativ zu 0°C = 273,15 K), ohne ihn nur 255 K (wenn b = 0). Er macht also 338 Der Erdkörper kann vereinfacht betrachtet als Kugel angenommen werden, um die physikalischen Gesetzmäßigkeiten darauf anwendenzu können. Tatsächlich ist rotationsbedingt der Poldurchmesser um knapp 43 km kürzer als der Äquatordurchmesser.9 Der Treibhausfaktor b beträgt 0,3876 (vorindustriell angepasst) und nimmt gegenwärtig zu.

Grundlagen 26Grad aus. Aus der Formel geht hervor, dass eine Zunahme des Treibhausparameterslangfristig eine Erhöhung von T zur Folge haben muss.Eine präzisere Möglichkeit, den anthropogenen Einfluss auf die Temperatur darzustellen,liegt in der Betrachtung des Zusammenhangs zwischen Strahlungsantrieb und Kohlendioxidkonzentrationin der Atmosphäre. Gl.3 beschreibt die empirisch festgestelltelogarithmische Abhängigkeit von der Kohlendioxidkonzentration auf den Strahlungsantrieb,wobei eine gewisse Sättigung der CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre berücksichtigtwird. Bei einer derzeitigen Kohlendioxidkonzentration von 390 ppmV errechnetsich ein ΔRF von 1,8 Wm -2 , also bereits höher als in 2007 vom IPCC beschrieben.(Gl.3)⎛∆RF( t)= 5,35⋅ln⎜⎝[ CO ][ ] ⎟ ⎞2(t)CO ( vorindustiell)2⎠Strahlungsantrieb (ΔRF) und Temperaturänderung (ΔT) sind über die Klimasensitivität(λ) gekoppelt. Im 4. Sachstandsbericht des IPCC wird angenommen, dass bei einer Verdopplungder Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre (gegenüber dem vorindustriellenWert von 278 ppmV) mit einer Temperaturzunahme von 1,5 bis 4,5 Grad zurechnen sei. 10 Diese Gleichgewichts-Klimasensitivität kann anhand von Klimamodellenunter Berücksichtigung aller Rückkopplungsprozesse des Klimasystems näherungsweisebestimmt werden. Nach dem IPCC AR4 wird sie aktuell auf 3,26 ± 0,69 Grad beziffert(IPCC) 11 .(Gl.4)∆T= ∆RF⋅λEine Verdopplung der CO 2 -Konzentration ergibt einen ΔRF von 3,7 Wm -2 (Gl.3). Dannerrechnet sich über Gl.4 (ΔT = 3 ± 1,5 Grad) der Wert λ zu 0,88 ± 0,19 °C/(Wm -2 ).Nimmt man diesen Wert nun unter Berücksichtigung der derzeitigen Kohlendioxidkonzentrationvon 392 ppmV, so errechnet sich ein ΔT von 1,2 bis 1,9 Grad. Im langfristigenGleichgewicht also läge die globale Erdoberflächentemperatur um diesen Wert höherals zum vorindustriellen Zeitpunkt, wenn sich die Kohlendioxidkonzentration nichtmehr verändert.10 In der Praxis tritt zwischen Strahlungsantrieb und Temperaturänderung eine Zeitverzögerung von mehreren Jahren auf, da dasSystem träge ist. Ozean und Atmosphäre sind miteinander gekoppelt und Wärmeflüsse zwischen den Kompartimenten müssenhier berücksichtigt werden. Der Ozean verfügt über eine hohe Wärmekapazität und bildet somit einen Puffereffekt.11 http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/ch10s10-5.html

Grundlagen 27Im Umkehrschluss wird eine Temperaturerhöhung von 2 Grad bei einem ΔRF von 2,27Wm -2 erreicht, was einer Kohlendioxidkonzentration von 423 ppmV entsprechen würde.Dieser Wert könnte beim derzeitigen Trend in etwa zehn Jahren erreicht werden. Das isterwähnenswert, insofern sich die Europäische Union auf das 2-Grad-Ziel verständigthat, um die Folgen des Klimawandels eindämmen zu können (vgl. Kapitel 3.3).Von Klima und Klimaänderungen wird erst ab einem Zeitraum von mindestens 30 Jahrengesprochen, da in den jährlichen Witterungsbilanzen (z.B. Temperatur, Niederschlag)immer statistisch bedingte Schwankungen enthalten sind oder sein können. Nebender Erderwärmung als die mit dem Klimawandel am häufigsten assoziierte Auswirkungwird auch ein Anstieg des Meeresspiegels durch das Abschmelzen der Pole so wieeine zunehmende Versauerung der Ozeane durch die vermehrte Aufnahme von Kohlendioxidbefürchtet. Vom IPCC werden zahlreiche weitere Effekte aufgezählt, mit denenzukünftig zu rechnen sein könnte, so etwa Auswirkungen auf Ökosysteme (Verlust derResilienz, Rückgang der Biodiversität), Häufung von Extremereignissen (Dürren, Überschwemmungen),Zunahme von Unterernährung und viele andere (vgl. IPPC 2007:Kap. 3.3, S.44 ff.).2.1.3 Das Treibhausgasbudget DeutschlandsDie EU-Klimarahmenkonvention (UNFCCC) verpflichtet die am Kyoto-Protokoll teilnehmendenANNEX B-Staaten, ihr Emissionsaufkommen in Form von Treibhausgasinventarendarzulegen. Der zugehörige Bericht (Nationaler Inventarbericht, kurz: NIR),wie er in Deutschland seit 2010 jährlich vom Umweltbundesamt (UBA) vorgelegt wird,fasst das nationale Emissionsaufkommen nach unterschiedlichen Quellgruppen zusammen.Neben den klassischen Treibhausgasen (CO 2 , N 2 O, CH 4 , HFC, PFC und SF 6 ) werdenauch Gase bilanziert, die weniger für das Klima, aber für die Umwelt und Gesundheitdes Menschen relevant sind (z.B. Kohlenmonoxid CO oder Schwefeldioxid SO 2 ).Dem NIR beiliegend werden vom UBA nationale Trendtabellen veröffentlicht, die einenersten Eindruck über die Quellgruppen und die Entwicklung der Treibhausgase seit1990 liefern. Tabelle 2 bildet einen Ausschnitt daraus ab. Es ist deutlich zu erkennen,dass der Trend rückläufig ist, obwohl das Jahr 2010 mit 937 Mio. Tonnen THG einenAnstieg gegenüber dem Vorjahr verzeichnet. Dieses Jahr war ein konjunkturell schwaches,was sich auch im globalen Kohlenstoffbudget zeigt (vgl. Kapitel 2.1.1). DerRückgang seit 1990 entspricht etwa 25%, was unterhalb der Ziele von Kyoto liegt

Grundlagen 28(-21% bis 2012). Dies ist hauptsächlich auf den Strukturwandel in den neuen Bundesländernnach 1990 zurückzuführen, bei dem veraltete Industrieanlagen der ehemaligenDDR nach und nach abgebaut bzw. modernisiert worden sind.Tabelle 2: Nationaler Inventarbericht, Ausschnitt aus den Trendtabellen für die Entwicklung vonTreibhausgasaktivitäten in Deutschland (UBA 2011c)1990 2000 2010 2010Quellgruppe Treibhausgase in Gg CO 2 -Äquivalente Gg CO 2Insgesamt 1.246.407 1.039.264 936.798 835.9911. Energie 1.020.759 857.935 782.313 763.734A. Verbrennung fossiler Brennstoffe 990.301 836.160 771.483 762.2831. Energiewirtschaft 428.118 360.890 354.506 349.0602. Verarbeitendes Gewerbe 177.284 118.628 115.007 114.0963. Verkehr 164.716 183.038 154.730 153.272davon Straßenverkehr 152.617 173.233 146.844 145.4384. Übrige Feuerungsanlagen 208.066 171.295 145.928 144.557davon Gewerbe, Handel, Dienstleistung 65.310 45.262 36.553 36.399davon Haushalte 131.476 118.874 103.110 101.9465. Militär und weitere kleine Quellen 12.117 2.309 1.311 1.298B. Diffuse Emissionen aus Brennstoffen 30.458 21.775 10.830 1.4511. Feste Brennstoffe 20.240 12.401 2.794 0,292. Öl und Gas 10.218 9.374 8.036 1.4512. Industrieprozesse 94.580 77.213 72.631 53.645A. Mineralische Produkte 22.976 22.527 18.600 18.600B. Chemische Industrie 35.558 21.418 20.090 16.281C. Herstellung von Metall 26.863 21.863 19.027 18.764D. Herstellung weiterer ProdukteE. Herstellung v. halogenierten Kohlenwasserstoffen & SF 6 C C CF. Verbrauch v. halogenierten Kohlenwasserstoffen & SF 6 4.511 9.424 14.472G. Andere 143 559 1863. Lösemittel und andere Produktverwendung 4.477 2.909 1.882 1.5834. Landwirtschaft 83.211 73.861 67.479 IEA. Fermentation 26.672 21.969 20.278B. Düngerwirtschaft 8.895 7.999 7.841C. ReisanbauD. Landwirtschaftliche Böden 47.644 43.893 39.360 IEE. BrandrodungF. Verbrennen von Ernterückständen auf der FlächeG. Andere5. Landnutzung, -sänderung und Forstwirtschaft (nur N 2 O) 269 265 255 17.028A. Wälder 69 65 69 -25.061B. Ackerland 199 199 185 28.273C. Grünland NE NE NE 9.050D. Feuchtgebiete NE NE NE 2.156E. Siedlungen NE NE NE 2.551F. Sonstiges Land NE NE NEG. Andere NE NE NE 586. Abfall 43.111 27.081 12.239A. Abfalldeponierung 38.598 23.793 8.967

Grundlagen 29B. Abwasserbehandlung 4.450 2.445 2.373C. Thermische AbfallbehandlungD. Andere 64 843 8987. AndereNachrichtlich (7) 41.360 59.777 120.915 95.281Emissionen aus dem internationalen Verkehr 20.135 26.764 33.762 33.432Luftverkehr 12.141 19.721 24.792 24.550Seeverkehr 7.993 7.043 8.970 8.882Multilaterale Einsätze NE NE NE NECO 2 Emissionen aus Biomasse 21.225 33.013 87.154 87.154In Tabelle 2 treten sechs Hauptgruppen hervor: Energie, Industrieprozesse, Lösemittel,Landwirtschaft, Landnutzung/Landnutzungsänderung/Forstwirtschaft (LULUCF) undAbfall. Im unteren Teil der Tabelle sind die Emissionen aus dem internationalen Verkehrund der Biomasseverbrennung aufgelistet. Diese Gruppen fließen gemäß dem Abkommender Klimarahmenkonvention nicht in das nationale Budget ein, haben aber informellenCharakter.Die meisten THG-Emissionen sind energetisch bedingt (83,5%), da die Verbrennungfossiler Energieträger die entscheidende Rolle hierbei spielt. Fast ausschließlich Kohlendioxid(zu 98%) wird hier emittiert. Der Rest besteht aus Methan (CH 4 ), das überwiegendaus der Quellgruppe 1.B emittiert wird, und Lachgas (N 2 O). Auf die energetischbedingten Emissionen und deren Verursacher wird in Kapitel 2.2.2 explizit eingegangen.Bei den Industrieprozessen werden weitere Mengen Kohlendioxid freigesetzt (54 Mio.Tonnen), wie etwa bei der Herstellung mineralischer Produkte (Zement, Kalk usw.) o-der von Metall. Lachgas (ca. 4 Mio. Tonnen CO 2 -Äquivalente) wird vor allem bei derHerstellung von Ammoniak in der chemischen Industrie freigesetzt, Methanemissionensind nur minimal. Dafür ist bei den Industrieprozessen die Gruppe der Fluorverbindungen(HFC, PFC, SF 6 ) hochrelevant, da diese Gase ausschließlich hier entstehen.Die Quellgruppe der Landwirtschaft ist für CO 2 -emissionen unbedeutend. Emissionenvon N 2 O resultieren aus Bodennutzung durch anthropogenen Eintrag von Stickstoff(Düngung), während CH 4 vorrangig bei der Fermentation (Verdauung bei Wiederkäuern)entsteht. Eine ebenfalls relevante Quelle beider Gase ist die Düngerwirtschaft (Lagerungvon Düngemitteln etc.). Auch für die viertwichtigste Quellgruppe Abfall sindCH 4 und N 2 O bedeutend, wobei CH 4 mehr bei der Deponierung von Abfall (ca. 9 Mio.

Grundlagen 30Tonnen CO 2 -Äquivalente), N 2 O hingegen eher bei der Abwasserbehandlung entsteht(ca. 2 Mio. Tonnen CO 2 -Äquivalente).Die beiden übrigen Quellgruppen (Lösemittel und LULUCF) tragen zu 0,2% der Gesamtemissionenbei und sind weniger bedeutend. Netto betragen die CO 2 -Emissionen inLULUCF ca. 17 Mio. Tonnen, hauptsächlich verursacht durch die Nutzung von Ackerland.Bei der Umwandlung einer Landnutzungsform in eine andere wird aber nicht nurCO 2 freigesetzt (z.B. von Grasland zu Siedlungsfläche oder Ackerland), sondern kannauch gebunden werden (von Grasland zu Wald). Für den Vergleich mit anderen Staatenwerden diese Emissionen im Gesamtbudget der Treibhausgase ausgeklammert, sodasslediglich N 2 O in geringen Mengen aufkommt. Emissionen aus Lösemittelanwendungen(für Lackierung, Entfettung) sind ebenfalls von nur geringer Bedeutung im Gesamtbudget.2.2 EnergieEnergie ist eine physikalische Größe mit der SI-Einheit Joule (J) und beschreibt die Fähigkeit,Arbeit zu verrichten (Mortimer 1996: S.48). Alle Veränderungen innerhalb einesbeliebigen Systems sind mit dem Verrichten von Arbeit verbunden, weshalb Energieallgegenwärtig ist. Dabei gilt, dass Energie weder erzeugt noch vernichtet werdenkann, lediglich die Umwandlung von einer Energieform in eine andere ist möglich(Energieerhaltungssatz). Energieformen sind beispielsweise: chemische Energie (in einemEnergieträger gebundene Energie), mechanische Energie (Bewegungsenergie),elektrische Energie oder auch Wärme.Als Ausgangspunkt für die Diskussion über den Rückgang von Treibhausgasen inDeutschland dient die Bilanzierung des inländischen THG-Aufkommens. Wenn von einemRückgang der Emissionen die Rede ist, wird immer auch ein Rückgang desEnergieverbrauchs diskutiert, da dieser Bereich als die hauptverantwortliche Quellgruppefür THG-Emissionen bezeichnet werden kann, so wie im Inventarbericht gezeigt.Daher lohnt es sich, dieses Feld detailliert zu untersuchen, damit die Korrelation zwischenEnergieverbrauch und Emissionen deutlich wird. Die Energieebenen (Primärenergiebis Energiedienstleistung) sind dabei von besonderer Bedeutung, da sie eine jeweilseigene Auflösung besitzen und auf der räumlichen und zeitlichen Skala unterschiedlichangewendet werden können.

Grundlagen 31Darüber hinaus soll im Vorfeld ein Einblick in das Sektorenmodell gegeben werden,dessen Kernelemente gleichzeitig wichtige Quelluntergruppen des Inventarberichtssind. Das Statistische Bundesamt (DESTATIS) liefert mit seinen Input-Output-Rechnungen eine Datenbasis, die dem Modell zugrunde liegt. In den umweltökonomischenGesamtrechungen (UGR) werden die beiden Größen Energie und Treibhausgasemit Geldströmen verknüpft, wie sie beim Transfer von Waren und Dienstleistungenfließen, oder mit aggregierten Größen wie dem Bruttoinlandsprodukt (BIP), dessen Entstehungim einzelnen in den Volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungen (VGR) beschriebenwird.2.2.1 Sektoraler BilanzierungsansatzDer Begriff des Sektors, der für den hier betrachteten Bilanzierungsansatz namensgebendist, stammt aus der Volkswirtschaftslehre, in der zwischen Wirtschaftsobjekten(Güter) und Wirtschaftssubjekten (Akteure) unterschieden wird. Während die ObjekteSachgüter und Dienstleistungen umfassen, sind bei den Subjekten diejenigen Akteureder Volkswirtschaft gemeint, zwischen denen Gütertransfers stattfinden (vgl. Hüpen2006, S.6).Die Subjekte der Volkswirtschaft sind institutionelle Einheiten. Gemäß dem EuropäischenSystem Volkswirtschaftlicher Gesamtrechnungen (ESVG) ist eine solche Einheitals „wirtschaftlicher Entscheidungsträger, der durch einheitliches Verhalten und Entscheidungsfreiheitbezüglich seiner Hauptfunktion gekennzeichnet ist“, definiert (ESVG1995: S.42). Darunter fallen jene Akteure, die eine umfassende Rechnungsführung ihrerWirtschaftsaktivitäten leisten oder leisten könnten, ebenso wie die privaten Haushalte,die im Wesentlichen als Personen oder Personengruppen bezeichnet werden können, derenHauptfunktion der Konsum ist (ESVG 1995: S.55).Ein Sektor ist eine Gruppierung vieler institutioneller Einheiten (ESVG 1995: S.44).Die klassischen Wirtschaftssektoren sind demnach auf inländischer Seite Unternehmen(finanzielle und nichtfinanzielle Kapitalgesellschaften), der Staat, Privathaushalte undprivate Organisationen ohne Erwerbszweck. Denen gegenüber steht das Ausland, zudem Import- und Export-Beziehungen bestehen. Die Sektoren werden häufig nach Wirtschaftsbereichenoder Gütergruppen klassifiziert, wofür internationale Standards gelten.

Grundlagen 32Neben der Klassifikation nach Wirtschaftsbereichen (NACE) 12 kommt vor allem dieKlassifikation nach Gütergruppen, CPA (engl.: Classification of Products by Activity),zum Einsatz. Für die Input-Output-Rechnungen der einzelnen Branchen auf Seite derinländischen Unternehmen werden die beiden Ansätze gemäß der ESVG kombiniert(ESVG 1995: S.63).Abbildung 5: Wirtschaftskreislauf schematisch mit materiellen und finanziellen Flüssen (eigene Darstellung)In Abb. 5 ist der Wirtschaftskreislauf schematisch dargestellt. In der VWL ist es üblich,die Geldflüsse, nicht aber den Güterkreislauf (Arbeit, Boden und Kapital; Güter undDienstleistungen) explizit darzustellen. Das hier dargestellte Drei-Sektoren-Modell:Haushalte, Unternehmen und Staat (der Übersichtlichkeit wegen ohne den Auslandssektor)einschließlich einer Kapitalsammelstelle (Banken), wurde deshalb durch die Strömeder Produktionsfaktoren (grüner Pfeil): Arbeit, Boden und Kapital, und der empfangenenGüter und Dienstleistungen (blauer Pfeil) ergänzt, die für die Bilanzierung vonEnergie und Treibhausgasen entscheidend sind. Während die Haushalte auf materiellerEbene den Unternehmen Produktionsfaktoren wie z.B. Arbeitskraft anbieten, bestehtgleichzeitig eine Nachfrage nach deren Gütern für den Konsum. Dafür werden finanzi-12 Fr.: Nomenclature générale des Activités économiques dans les Communautés Européennes

Grundlagen 33elle Mittel eingesetzt, die dem Güterstrom entgegengerichtet sind (Lohnzahlungen,Käufe). Auch der Staat beteiligt sich am Wirtschaftskreislauf, in dem er Rahmenbedingungenschafft (Gesetze, Grundsicherung) und parallel dazu Steuern einnimmt, um dieeigene Nachfrage nach Gütern zu befriedigen und Transferleistungen zu tätigen.Für die Bilanzierung der Transferleistungen innerhalb des Wirtschaftskreislaufs ist einInput-Output-Modell erforderlich, das die Entstehung und Verwendung von Finanzmittelnfür die Güterproduktion und deren Bedarfsdeckung gegenüberstellt. Für Deutschlandbietet das DESTATIS hierfür die Volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungen (VGR)an, die die Leistungstransfers in Form einer umfangreichen Matrix darstellen (DESTA-TIS 2010).Im Anlagenteil befindet sich die Input-Output-Matrix für das Jahr 2007 (A 01). DieAusgaben eines Produktionsbereichs setzen sich darin zusammen aus den Punkten:− Einkauf von Vorleistungsgütern aus anderen Produktionsbereichen− Einkauf von Vorleistungsgütern aus dem Ausland− Gütersteuern abzüglich Gütersubventionen− Abschreibungen− Arbeitnehmerentgelt− Nettobetriebsüberschuss− sonstige Produktionsabgaben abzüglich SubventionenDen Ausgaben stehen die Einnahmen gegenüber, deren Geldbeträge sich gegenseitigaufheben. Die Einnahmen gestalten sich für den Produktionsbereich folgenderweise:− Verkauf von Gütern als Vorleistungen für andere Produktionsbereich− Verkauf an den Endverbraucher im Inland (private Haushalte, private Organisationenohne Erwerbszweck und der Staat)− Verkauf von Gütern an das Ausland (Export)− Einnahmen aus Anlageinvestitionen− Vorratsveränderungen und Nettozugang von WertsachenDie Endnachfrage an produzierten Gütern wird in der letzten Verwendung abgebildet,mit dem Konsum der Haushalte sowie dem Ausland als wichtigste Vertreter. Die Vorleistungsgüter,die innerhalb der Produktionsbereiche gehandelt werden (Rohstoffe,

Grundlagen 34Halb- und Fertigwaren, Dienstleistungen), bilden den intermediären Verbrauch. Wieviel von einem Gut produziert wird, hängt maßgeblich von der Endnachfrage und vonder Verflechtung der Branchen untereinander ab. Diese Verflechtung wird durch dieLeontief-Inverse ausgedrückt, die im Anlagenteil (A 01) kurz erläutert wird. Wenn dieEndnachfrage nach den Gütern bekannt ist, kann die Güterproduktion innerhalb derVorleistungsketten berechnet werden, so wie in den VGR dargestellt.Da Gütern eine bestimmte Menge Energie innewohnt (inkorporiert oder engl.: embodied),können die Energie- und Emissionsströme mit den Güter- bzw. den Finanzströmenverknüpft werden. Die umweltökonomischen Gesamtrechnungen (UGR), die ebenfallsim Aufgabenbereich des DESTATIS liegen, bieten dazu eine umfassende Datengrundlage.In den UGR werden die Wechselbeziehungen zwischen Wirtschaft undUmwelt auf Basis des Einsatzes von so genanntem „Naturvermögen“ beschrieben. Zudiesem Naturvermögen zählen einerseits Rohstoffe und Flächen, die der Mensch fürseine Produktions-, Konsum- und Freizeitaktivitäten nutzen kann. Andererseits werdenauch die natürlichen Systeme, die durch Ökosystemdienstleistungen beispielsweiseSchadstoffe abbauen, darunter verstanden (DESTATIS 2011a: S.12). Energieverbrauchund THG-Emissionen sind mit dem Einsatz dieses Naturvermögens verknüpft.Tabelle 3: Aufkommen und Verwendung von direkter und indirekter Energie 2007 nachDESTATISEnergiebilanz einschließlichImport und ExportdirekteEnergieindirekteEnergiekumulierteEnergieAufkommen undVerwendungPetajoule %Gewinnung im Inland 4.252 - 4.252 18,0%+ Import 12.472 6.930 19.401 82,0%= Aufkommen 16.723 6.930 23.653 100,0%- Intermediärer Verbrauch 10.580 -10.580 0= Letzte Verwendung 6.143 17.509 23.653 100,0%- Export u. Hochseebunkerungen 2.428 8.581 11.009 46,5%= Letzte inländische Verwendung 3.715 8.929 12.644 53,5%Konsum der privaten Haushalteim Inland3.570 5.528 9.098 38,5%Konsum der privaten Organisationenohne Erwerbszweck- 83 83 0,3%Konsum des Staates - 1.006 1.006 4,3%Anlageinvestitionen - 2.129 2.129 9,0%Vorratsveränderungen undNettozugang an Wertsachen145 183 328 1,4%

Grundlagen 35In Tabelle 3 wird die Energiebilanz des Jahres 2007 unter Einschluss von Import undExport beschrieben, wobei zwischen direkter, noch nutzbarer Energie und indirekter, inden Produkten inkorporierter Energie, unterschieden wird, wobei sich die Energie immerauf die noch nutzbare bzw. die inkorporierte Primärenergie bezieht. KumulierteEnergie stellt in diesem Fall die Summe der beiden Komponenten dar. Dabei wird deutlich,dass 82% des Gesamtaufkommens direkter Energie importiert ist. Nach der inländischenHerstellung von Sachgütern und Dienstleistungen von 10.580 PJ verbleibennoch 6.143 PJ direkte Energie für die letzte Verwendung, von denen wiederum 2.428 PJexportiert werden, mit dem Resultat, dass für die letzte inländische Verwendung nachAbzug der Verwendung in den Produktionssektoren fast genau 3.715 PJ für die Haushalteübrig bleiben. Wird die indirekte Energie hinzugezählt, steigt die Endnachfrageder privaten Haushalte gar um den Faktor 2,5 Auf die besonderen Formen der Energie,zu denen auch die Primärenergie zählt, wird im nachfolgenden Kapitel 2.2.2 separateingegangen.Tabelle 4: Aufkommen und Verwendung von Treibhausgasen 2007 nach DESTATISTHG-Bilanz einschließlichImport und ExportTHG-EmissionenAufkommenund VerwendungGesamtwirtschaftlicheBezugszahlenkt CO 2 -Äquivalente% Mrd. EuroEntstehung im Inland 1.065.530 64,0% 4.650,6Produktion 860.631 51,7%Private Haushalte 204.899 12,3%+ Import 599.362 36,0% 912,1= Aufkommen 1.664.892 100,0% 5.562,7- Intermediärer Verbrauch - 2.408,6= Letzte Verwendung 1.664.892 100,0% 3.154,1- Export u. Hochseebunkerungen 652.579 39,2% 1.116,3= Letzte inländische Verwendung 1.012.313 60,8% 2.037,8Konsum der privaten Haushalte imInland730.243 43,9% 1.161,6Konsum der privaten Organisationenohne Erwerbszweck5.807 0,3% 36,7Konsum des Staates 77.563 4,7% 429,9Anlageinvestitionen 170.384 10,2% 419,6Vorratsveränderungen und Nettozugangan Wertsachen28.316 1,7% -10,0THG-Emissionen sind mit dem Energieverbrauch korreliert, wie sich beim Vergleichvon Tabelle 4 mit der Energiebilanz aus Tabelle 3 zeigt. Ergänzend ist hier die Entstehungund Verwendung von Gütern in Geldeinheiten mit dargestellt, wobei der inländi-

Grundlagen 36sche Bruttoproduktionswert mit 4.650 Mrd. Euro angegeben ist. Der Nettoexport beträgtca. 50 Mio. Tonnen CO 2 -Äquivalente und ca. 200 Mrd. Euro, bedingt dadurch, dassüberwiegend Rohstoffe importiert und Sachgüter exportiert werden, vorzugsweise ausder Herstellung der chemischen Industrie sowie der Metall- und Automobilindustrie.Dem Konsum der Haushalte sind 730 Mio. Tonnen angerechnet, wovon 28% direkt imInland durch den Verbrauch fossiler Energieträger entstehen. Dem intermediären Verbrauchwerden keine Emissionen direkt zugerechnet, da sie unter der Produktion im Inlandgelistet und bereits kumuliert sind. Die ausführlichen Tabellen zur letzten Verwendungvon kumuliertem Primärenergieverbrauch und THG-Emissionen sind im Anlagenteilbeigefügt (A 02).2.2.2 Die Energiebilanz nach SektorenDer Rohstoff- bzw. Ressourcenverbrauch ist mit dem Verbrauch von Energie korreliert,da Ressourcen ein Energiegehalt angerechnet werden kann. Die Betrachtung einerVolkswirtschaft und ihrer Beziehung zur Umwelt kann entsprechend auf energetischerEbene stattfinden, indem der Begriff des Energieverbrauchs herangeführt wird. DasDESTATIS beschreibt ihn als „die Menge an energiehaltigen Rohstoffen und Materialien,die in Deutschland von den Produktionsbereichen bei der Herstellung von Güternoder von den privaten Haushalten eingesetzt wird, unabhängig von deren Aggregatzustand“(DESTATIS 2011a: S.45).Thermische Energie, so wie sie bei fossilenEnergieträgern anfällt, ist in den wenigstenFällen direkt für den jeweiligen Zweck nutzbar;z.B. bei der Prozess- oder Arbeitsenergiekann nach dem 2. Hauptsatz der Thermodynamiknur ein Teil in nutzbare Energie (imtechnischen Bereich auch Exergie genannt)umgewandelt werden, während der Rest alsAbwärme an die Umgebung abgegeben wird.Dies gilt auch für die Energiekaskade, wie siein Abb. 6 dargestellt ist. Obwohl Energie demEnergieerhaltungssatz (1. Hauptsatz derPrimärenergieEndenergieNutzenergie beim Stand derTechnik, Geräte-bezogenEnergiedienstleistungGesamtsystem-bezogen mitInvestitionsbedarfAbbildung 6: die vier Ebenen der Energie

Grundlagen 37Thermodynamik) entsprechend nicht verbraucht werden kann, so wird sie doch von ihrergebundenen Form (Rohstoffe und Materialien) über mehrere Stufen umgewandeltund steht nach ihrer erbrachten Dienstleistung dem Menschen anschließend nicht mehrzur Verfügung. Die verschiedenen Energieformen bauen aufeinander auf (Abb. 6), wobeidie Energiedienstleistung, also der eigentliche Verwendungszweck innerhalb desalltäglichen Lebens (z.B. Kochen, Heizen, Autofahren usw.), die unterste Stufe darstellt.2.2.2.1 PrimärenergieDie oberste Stufe der Energieformen bildet die Primärenergie, die bereits im Zusammenhangmit den umweltökonomischen Gesamtrechnungen in Kapitel 2.2.1 genanntwurde. Sie beschreibt die konkrete Energiemenge, die den natürlichen Ressourcen innewohnt.Kohle, Erdöl, Erdgas als fossile Energieträger, aber auch Uran sowie erneuerbareEnergieträger wie Wind, Wasser, Biomasse und Sonnenenergie (für Solarthermie,Photovoltaik) bilden die entsprechenden Primärenergieträger.Insgesamt betrug im Jahr 2010 das bundesdeutsche Aufkommen an Primärenergie14.044 PJ, was einen deutlichen Zuwachs gegenüber dem konjunkturschwachen Jahr2009 bedeutete. Dennoch wird der leichte Abwärtstrend des vergangenen Jahrzehntsfortgesetzt, zumal das Jahr 2009 mit 13.428 PJ ein deutlicher Ausreißer nach unten war.Nach ersten Ergebnissen liegt im Jahr 2011 der Primärenergieverbrauch mit 13.411 PJwieder deutlich unter dem Niveau von 2010. Dies kann mit dem politisch motiviertenAbbau der Kernenergie aufgrund der japanischen Atomkatastrophe in Fukushima imFrühjahr 2011 in Verbindung gebracht werden (vgl. BMWi 2012).

Grundlagen 38Abbildung 7: Primärenergieverbrauch nach Energieträgern (eigene Darstellung nach AGEB)Abb. 7 zeigt den Primärenergieverbrauch differenziert nach Energieträgern. Mineralölbildet mit über 4.600 PJ die wichtigste Gruppe, wobei der Hauptteil hiervon importiertesErdöl ausmacht. In diesem Zusammenhang ist die generell hohe Importabhängigkeitzu nennen, wie sie bereits aus den UGR (vgl. Tabelle 3) abzuleiten war. Der Nettoimportanteilvon Mineralöl liegt bei etwa 98% (bei Steinkohle: 72%, Erdgas: 86%, Kernenergie:100%; Quelle: BMWi 2012). Für Braunkohle ist der Anteil negativ (-1,4%), dader Bedarf durch die Inlandgewinnung gedeckt wird und ein Teil davon exportiert wird.Neben der Energie aus Braunkohle stammt auch die Energie aus Wind- und Wasserkrafthauptsächlich aus dem Inland. Die erneuerbaren Energien weisen einen Anteil von 9,4%am Primärenergieverbrauch auf. Im Vergleich zu 1990 ist das ein deutlicher Zuwachs,damals lag ihr Anteil bei nur 1,3%. Auch der Erdgasverbrauch ist angestiegen, währendbei der Kohle ein Rückgang zu beobachten war.2.2.2.2 EndenergiePrimärenergie wird zum Teil (z.B. bei Erdgas, nachdem es gereinigt wurde) direkt vomEndverbraucher genutzt, also in den produzierenden Sektoren bzw. in den Privathaushalten.Der größte Teil der Primärenergie wird aber in Sekundärenergie umgewandelt,die dem Endverbraucher schließlich als Endenergie zur Verfügung steht. Sie bildet diezweite Stufe in der Energiehierarchie.Endenergieträger werden aus Primärenergieträgern gewonnen, wofür ein oder mehrereUmwandlungsschritte zu durchlaufen sind. Die dabei entstehende intermediäre Energieformist Sekundärenergie. Die Unterscheidung kann am folgenden Schema exemplarischverdeutlicht werden (Abb. 8). Gezeigt ist der Weg der Steinkohle, wobei die Dickeder Pfeile die ungefähre Größenordnung der Energieflüsse widerspiegelt.

Grundlagen 39Abbildung 8: Energieumwandlung am Beispiel der Steinkohle (eigene Darstellung)Steinkohle als Primärenergieträger wird zu einem kleinen Anteil direkt vom Endverbraucherals Endenergie bezogen (z.B. für Heizung in den Privathaushalten). Doch dasmeiste wird für die Umwandlung in andere Energieträger genutzt: 70% für Wärmekraftwerkeder öffentlichen Versorgung und der Industrie, die daraus direkt Strom produzieren,10% für Heizkraftwerke, die Fernwärme erzeugen und die restlichen 20% gelangenin Kokereien (vgl. AGEB 2008). Die Kokereiprodukte sind Koks, der teilweisein Hochöfen zu Gicht- und Konvertergas weiterverarbeitet wird, und Kokerei- bzw.Stadtgas. Die Endenergieträger sind Strom, Fernwärme sowie ein Teil der Kohle, GasundKoksprodukte. Der Anteil, der für den Eigenbedarf der Umwandlung gebrauchtwird, ist Sekundärenergie, während der vom Endverbraucher bezogene Anteil die Endenergiedarstellt.Mineralöl als die zweite große Primärenergieträgergruppe kommt in der Natur als Erdölvor. Es wird über Raffinerien in Mineralölprodukte umgewandelt, von denen als häufigsteVertreter die Kraftstoffe (Benzin, Diesel, Kerosin usw.) sowie Heizöl zu nennensind. Braunkohle dient für die Strom- und Wärmeerzeugung sowie teilweise als Endenergie.Kernenergie und erneuerbare Energien werden ausschließlich für die Stromerzeugunggenutzt, Erdgas nur zu etwa ¼ (¾ sind Endenergie).

Grundlagen 40Einen umfassenden Überblick überdie Umwandlung von Primär- zu Endenergiebietet das Energieflussbild,das von der ArbeitsgemeinschaftEnergiebilanzen (AGEB) für jedesJahr erstellt wird (Abb. 9). Der bundesdeutschePrimärenergieverbrauch,für 2010 mit 14.044 PJ beziffert, setztsich aus der Inlandgewinnung vonEnergieträgern und dem Import abzüglichExport zusammen. Der Endenergieverbrauchentspricht knapp2/3 des Primärenergieverbrauchs undunterteilt sich in den Anteilen 2:2:2:1auf die Sektoren Industrie, Verkehr,Haushalte und Kleinverbraucher(Gewerbe, Handel, Dienstleistungen;Abbildung 9: Energieflussbild (Quelle: AGEB) 13kurz: GHD). Diese vier Endverbrauchssektoren stellen die energierelevanten Subjekteder Volkswirtschaft dar. Die Darstellung ist anders gewählt als nach DESTATIS (vgl.Kapitel 2.2.1), da der Verkehr hier aufgrund seiner Bedeutung aus dem Dienstleistungssektorausgegliedert ist und auch der von den privaten Haushalten verbrauchte Anteil anKraftstoffen (Individualverkehr) hinzugezählt wird. Ein Einblick in die Energieträgerstrukturder Endverbrauchsektoren bieten die AGEB sowie das BMWi (vgl. AGEB2011c; BMWi 2012). Im Anlagenteil ist die Endenergie nach den EGEB für die vierSektoren zusammenfassend dargestellt (A 03).Etwa 1/4 der Primärenergie geht durch Umwandlungsverluste verloren, wie sie bei denoben beschriebenen Umwandlungsprozessen stattfinden. Das betrifft fast ausschließlichdie Stromerzeugung. Der Verlustanteil wird hierbei über den Wirkungsgrad einesKraftwerks beschrieben. Bei Kernkraftwerken etwa beträgt der Wirkungsgrad 1/3, d.h.aus 1.500 PJ Kernenergie werden 500 PJ Strom gewonnen. In Dampfkraftwerken liegtder derzeitige Wirkungsgrad derzeit bei ca. 43% für Braunkohle und bei 46% für Steinkohle(BMU 2010: Haupttext S.27). Die restlichen Energieverluste resultieren einerseits13 http://www.ag-energiebilanzen.de/viewpage.php?idpage=21&viewpic=1314715161.jpg

Grundlagen 41aus dem Eigenverbrauch im Umwandlungssektor, vorrangig von Mineralöl und Strom.Zudem tragen Fackel- und Leitungsverluste (im Energieflussschema nicht dargestellt) 14einen Anteil bei sowie statistische Abweichungen beim Datenabgleich. Außerdem wirdein beachtlicher Teil der Primär- und Sekundärenergie (ca. 8%) für die Herstellung vonProdukten der Petrochemie (Kunststoffe aus Rohbenzin) oder in der Metallindustrie(Koks als Reduktionsmittel) eingesetzt. Dieser Energieverbrauch wird als nichtenergetischbezeichnet, da die Energie in das Produkt eingebunden wird und er somitnicht in die klassischen Nutzungsbereiche der Energie fällt (siehe Nutzenergie).In den Endenergiesektoren kann zwischen Anwendungsbereichen unterschieden werden,für die Endenergieträger eingesetzt werden. Die AGEB publizieren hierzu Anwendungsbilanzenfür die vier Sektoren Industrie, Haushalte, GHD und Verkehr (AGEB2011b). Zu unterscheiden ist dabei zwischen Wärmeanwendungen (Raumwärme,Warmwasser, Prozesswärme), Kälteanwendungen (Klima- und Prozesskälte), MechanischeEnergie, Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT oder IuK) sowieBeleuchtung.Im Sektor der Haushalte wird Strom beispielsweise sehr vielseitig genutzt, während dieanderen Energieträger ausschließlich zur Wärmeerzeugung (Raumwärme, Warmwasserund Prozesswärme) eingesetzt werden. Wie in Abb. 10 gezeigt, machen die Wärmeanwendungenüber 80% des Gesamtverbrauchs aus. Der Bedarf an Nutzenergie hierfürwird vor allem durch Erdgas und Heizöl gedeckt. Auch Strom findet im WärmesegmentAnwendung, da er teilweise für die Warmwasseraufbereitung genutzt wird sowie fürRaumwärme (Wärmepumpen, Elektroheizungen). Vor allem aber liefert er Nutzenergiefür alle Nicht-Wärme-Anwendungen, zu denen die mechanische Energie (z.B. für Aufzüge)oder die Informations- und Kommunikationstechnologien zählen (IKT).14 Leitungsverluste bei Gas und Strom sind technisch bedingt, während es sich bei der Abfackelung um eine Sicherheitsmaßnahmeinnerhalb der Quellgruppe 1.B.2 (vgl. Tabelle 2) handelt, um eine Drucküberlastung innerhalb der Apparaturen zu vermeiden (vgl.UBA 2011a: S.276).

Grundlagen 42Abbildung 10: Endenergie in den Privathaushalten nach Anwendungsbereichen für das Jahr 2010 (eigeneDarstellung nach AGEB 2011b)In den anderen Sektoren Industrie und Verkehr sind die Anwendungsbereiche imSchwerpunkt verschoben. Nahezu 100 Prozent der eingesetzten Energie im Verkehrdient als mechanische Energie zur Fortbewegung. In der Industrie fällt Energie für Prozesswärmeals Hauptanwendung an. Bei den Kleinverbrauchern (GHD) gilt ein ähnlichesBild wie bei den Haushalten (vgl. AGEB 2011b).2.2.2.3 Nutzenergie und EnergiedienstleistungGerätespezifisch entstehen bei der Anwendung von Endenergie immer Verluste. JenerTeil davon, der dem eigentlichen Zweck dient, ist die Nutzenergie. So beträgt sie bei derGlühlampe beispielsweise nur wenige Prozent, der Rest wird in Wärme umgewandelt,die nicht dem Zweck der Beleuchtung dient und als Verlust betrachtet werden muss.Die Energiedienstleistung Licht oder Beleuchtung geht noch einen Schritt weiter, indemsie nicht nur den Leuchtkörper spezifiziert, sondern den Raum mit einbezieht und soden Arbeitsraum oder Wohnraum mit einer angemessenen Zahl von Beleuchtungskörpernversorgt. Bei der Energiedienstleistung Raumwärme steht die Wohlfühltemperaturim Vordergrund und nicht die abgegebenen Wärme des Heizkörpers (einschließlich derEffizienz des ganzen Heizungssystems). Die abgegebene Wärme wird nämlich abhängigvon der Isolierung der Wände und Fenster bei gleicher Heizleistung eine ganz unterschiedlicheRaumtemperatur erzeugen. Wenn daher im Zusammenhang mit der Energiewendein Deutschland über den Sanierungsbedarf von Altbauten diskutiert wird,

Grundlagen 43dann soll z.B. durch eine bessere Isolierung das Verhältnis von eingesetzter Endenergiezur Raumwärme minimiert werden. Die eigentliche Energiedienstleistung, die optimale(subjektive) Wohlfühltemperatur, bleibt unverändert.Die Energiedienstleistung individuelle Mobilität setzt für längere Strecken ein eigenesFahrzeug voraus, wobei der Energieverbrauch von der Größe und Stärke des gewähltenFahrzeugs abhängt. Stand der Technik ist, dass bei Benzin- und Dieselfahrzeugen nurein Bruchteil der eingesetzten Energie (Kraftstoff) als Bewegungsenergie auf die Straßekommt. Der Wirkungsgrad eines gewöhnlichen PKW beträgt etwa 20 Prozent (vgl.Tzscheutschler et. al 2009: S.13), die Verluste entstehen überwiegend durch Reibungund Abwärme des Motors. Über eine Erhöhung des Wirkungsgrads ließe sich die Lückezwischen Nutzenergie und Endenergie verkleinern. So erscheinen Elektrofahrzeuge ausdiesem Blickwinkel als äußerst effizient, da sie bis zu 80% der Nutzenergie auf dieStraße übertragen. Natürlich muss dabei die Gesamteffizienz berücksichtigt werden, dabeim Einsatz fossiler Energieträger für die Stromerzeugung ein Wirkungsgrad von derzeitnur ca. 40% besteht. Die Gesamteffizienz beträgt in dem Fall 32% (0,8 * 0,4). EineStromerzeugung mit erneuerbaren Energien wäre hier optimal, nicht nur um Hinblickauf die höhere Effizienz, sondern auch auf die vermiedenen CO 2 -Emissionen.2.3 Die personenbezogene BilanzDie vier betrachteten Stufen der Energie (Primärenergie, Endenergie, Nutzenergie undEnergiedienstleistung) lassen sich in verschiedene Richtungen lesen. Vom Allgemeinenins Spezielle würde eine Leserichtung von oben nach unten bedeuten, also wenn vonder Primärenergie auf die tiefer liegenden Stufen geschlossen werden soll. Diese Methodeist als Top-down-Ansatz geläufig. In umgekehrter Richtung (bottom-up) wird eineEnergieebene aus der jeweils tiefer liegenden Ebene abgeleitet.In den zuvor untersuchten Bilanzierungsarten für Treibhausgasemissionen und demEnergieverbrauch ist die gesamte Volkswirtschaft im Blickfeld. Gegenstand dieses Kapitelsist nun die Bilanz des Bürgers. Dabei handelt es sich um eine personenbezogeneBilanz, die anders dargestellt wird als die sektorale. Der wesentliche Unterschied liegtin der Darstellung nach so genannten Bedarfs- oder Bedürfnisfeldern, welche die unterschiedlichenAlltagsbereiche einer Person widerspiegeln, in denen Emissionen entstehenund Energie verbraucht wird. Die Energiestufe, auf der die personenbezogene Bi-

Grundlagen 44lanz angesiedelt ist, liegt zwischen Nutzenergie und Energiedienstleistung – End- undPrimärenergie sind dafür zu gering aufgelöst.Für die Erstellung einer personenbezogenen Bilanz kann sich von zwei Seiten genähertwerden, zum einen nach dem Top-down-Ansatz, wie er beispielsweise vom DESTATISangewendet wird, zum anderen nach dem Bottom-up-Ansatz des CO 2 -Rechners. BeideSeiten sollen nachfolgend beleuchtet werden, da sie sowohl über Vor- als auch Nachteileverfügen.2.3.1 Das Energie- und THG-Budget nach DESTATISDas DESTATIS hat die Entstehung und Verteilung von Treibhausgasen und damit zusammenhängendemPrimärenergieverbrauch in den umweltökonomischen Gesamtrechnungen(UGR) beschrieben (vgl. Kapitel 2.2.1). Den privaten Haushalten wurden imJahr 2007 ein ca. 9.100 PJ kumulierter Primärenergieverbrauch bzw. rund 730 Mio.Tonnen CO 2 -Äquivalente an Treibhausgasen angerechnet. Pro Kopf ergibt das ≈110 GJ(oder 31 MWh = 3,5 Kilowatt) bzw. 8,9 Tonnen THG. 15Die Werte stellen einen über die gesamte Bevölkerung gemittelten Durchschnitt dar.Der Konsum der privaten Haushalte unterteilt sich nach Produktionsbereichen mit CPA-Klassifizierung. Vom DESTATIS wurde in diesem Zusammenhang eine Tabelle erstellt,in der für das Jahr 2007 die Gütergruppen nach Bedarfsfeldern unterteilt sind(DESTATIS 2011b: S.35, Tabelle 7). In Tabelle 5 ist sie einzusehen. Die Werte entsprechender Endnachfrage aus der letzten Verwendung der privaten Haushalte in denVGR und UGR (siehe Anlagenteil A 2), pro Kopf ausgedrückt.Tabelle 5: Konsumausgaben, Energie- und CO 2 -Gehalt des privaten Konsums 2007 nach MayerproKopf - (Tabelle 7 formatiert, aus DESTATIS 2011b)CPAKonsumausgaben1)EnergieverbrauchBedarfsfelderCO 2 -Emissionen1000 € 1000 kWh Tonnen in %Privater Konsum 14,12 31,46 7,40 100Produkte 1,81 3,78 0,80 10,817,18 Textilien, Bekleidung 0,32 0,65 0,13 1,821,22 Papier, Verlags- u. Druckerz. 0,27 0,41 0,09 1,215 Nach den Trendtabellen des Nationalen Inventarberichts für Deutschland (NIR, vgl. Kapitel 1.1.3) wurden in 2007 insgesamt 977Mio. Tonnen direkte Treibhausgase ausgestoßen bzw. ≈10,9 Tonnen pro Kopf. Die Differenz von 2 Tonnen pro Kopf entstehtdadurch, dass der NIR nur die inländische Entstehung direkter Emissionen berücksichtigt, im DESTATIS hingegen die kumuliertenEmissionen dargestellt sind.

Grundlagen 4524-25 Chem. Erz., Gummi- und Kunstoffwaren 0,27 1,02 0,20 2,830-33 DV-Geräte, elektrotechn. Erz. 0,18 0,25 0,05 0,736-37 Möbel, Schmuck, Musikinstrum., usw. 0,24 0,45 0,10 1,3sonstige Waren 0,53 1,00 0,22 3Ernährung 1,16 2,51 0,58 7,81 Landwirtschaftl. Erz. 0,19 0,45 0,11 1,415 Ernährungserz., Tabak 0,97 2,07 0,47 6,4Verkehr 1,78 7,93 1,98 26,834 Kraftfahrzeuge und -teile 0,62 1,36 0,31 4,250 Kfz-Handel, Reparaturen 0,39 0,32 0,06 0,8Kraftstoffe (direkt) 2) 0,28 4,56 1,19 16,160.1 Straßenverkehr 0,11 0,38 0,09 1,260.2 Schienenverkehr 0,14 0,24 0,06 0,861 Schifffahrt 0,02 0,04 0,01 0,262 Luftfahrt 0,14 0,90 0,23 3,163 Hilfs- und Nebentätigkeiten f.d. Verkehr 0,08 0,13 0,03 0,4Wohnen 3,15 11,64 2,75 37,170 Wohnungsvermietung 2,71Energie direkt 0,44 7,49 1,29 17,410 Kohlen 0,01 0,13 0,05 0,611 Erdgas 0,08 3,03 0,61 8,323 Heizöl, leicht, Flüssiggas 0,00 1,43 0,38 5,140.1-3 Elektrizität, Fernwärme 0,35 2,23 0,00 0Biomasse, sonst. erneuerbare Energie 0,67 0,25 3,4Energie indirekt 4,15 1,46 19,810 Kohlen 0,01 0,00 011 Erdgas 0,13 0,03 0,423 Koks, Mineralölerz 0,89 0,19 2,540.1/3 Elektrizität, Fernwärme 3,12 1,25 16,9Dienstleistungen 6,23 5,59 1,30 17,551-52 Handelsleistungen 2,05 2,05 0,47 6,455 Gastgewerbeleist. 0,77 0,94 0,21 2,985 DL d. Gesundheitswesens u.ä. 0,68 0,40 0,09 1,265-95 Sonstige Dienstleistungen 2,73 2,20 0,52 7Direkt 12,06 2,48 33,5Indirekt 19,40 4,93 66,5darunter Importe 3) 1,52 7,88 1,69 22,9Insgesamt 14,12 31,46 7,40 100Private Organisationen und Staat (Individualverbrauch)80 Bildungsleistungen 1,08 0,55 0,13 1,785 Gesundheitsleistungen 1,90 1,11 0,25 3,492 Kultur 0,15 0,13 0,03 0,4Summe 3,12 1,78 0,41 5,5Privater Konsum und Individualverbrauch 17,24 33,24 7,81 105,51)Im Inland zu Herstellungspreisen ohne Nettogütersteuern.2)Konsumausgaben einschließl. Heizöl, leicht und Flüssiggas.3)Energie- und CO2-Gehalt einschl. importierter Vorleistungen für die inländischeKonsumgüterherstellung.Der private Konsum, bestehend aus 5 Bedarfsfeldern (Produkte, Ernährung, Verkehr,Wohnen und Dienstleistungen), bildet zusammen mit dem Individualverbrauch privater

Grundlagen 46Organisationen und des Staats das Budget des Bürgers: 33,24 MWh Energie bzw. 7,81Tonnen CO 2 pro Kopf. Verglichen mit den Konsumausgaben ist zu erkennen, dass pronachgefragter Gütergruppe unterschiedliche Energie- und CO 2 -Intensitäten bestehen, sobeispielsweise bei Textilien (2 kWh und 0,4 kg CO 2 pro €) gegenüber Erdgas (38 kWhund 7,6 kg CO 2 pro 1000 €). Generell ist die Energieintensität bei der Nachfrage direkterEnergieträger am größten, gefolgt von Produkten und schließlich Dienstleistungen.Mit anderen Treibhausgasen anstelle des CO 2 in dieser Bilanz würde sich ein ähnlichesBild ergeben, nur dass sich bei bestimmten Gütergruppen, z.B. die der Ernährungsbranche,eine höhere THG-Intensität pro Euro bemerkbar machen würde, bedingt durch denerhöhten Ausstoß der Treibhausgase CH 4 und N 2 O.Der Export, der finanziell auf ähnlichem Niveau liegt wie der Konsum der privatenHaushalte (vgl. VGR 2010), fließt ebenso wenig in das Budget des Bürgers ein wie dieAnlageinvestitionen und Vorratsveränderungen. Allerdings ist bei der Gegenüberstellungder monetären (VGR 1.1) und umweltrelevanten Verwendungsbilanz (UGR 3.4.1,UGR 5.1.5) festzustellen, dass mehr Energie und CO 2 pro Euro in das Ausland exportiertwerden als bei der Binnennachfrage in die letzte inländische Verwendung gelangt.Das liegt daran, dass im Inland mehr niedrigenergetische Güter (z.B. Dienstleistungen),im Ausland mehr hochenergetische Güter nachgefragt werden (z.B. Maschinen, Kfz).Der Ansatz von DESTATIS, die produzierten Güter nach Bedarfsfeldern zu gruppieren,eignet sich für die Pro-Kopf-Zuteilung nach dem Top-Down-Verfahren. Es ist allerdingsnicht möglich, den Bürger differenziert zu betrachten, da die Werte nur den Bundesdurchschnittwiderspiegeln. Hier liegt die Grenze dieses Ansatzes. Die Konsumausgabenvariieren abhängig vom jeweiligen Lebensstil einer Person und somit variiert auchdie persönliche Energie- und CO 2 -Bilanz. Um die Verschiedenheit der Personenbilanzenabbilden zu können, ist es erforderlich, nach dem Bottom-Up-Prinzip zu verfahren,wie es am folgenden Beispiel des CO 2 -Rechners angewendet wird.2.3.2 Der CO 2 -RechnerDie personenbezogene Bilanz nach Bedarfsfeldern, wie sie aus den UGR abgeleitetwerden kann, bietet einen Einblick in die Bilanz des Durchschnittsbürgers, kann aberzwischen den Individuen nicht unterscheiden, da sie top-down agiert. Das Bedarfsfeldliegt schon von der Wortbedeutung her in der Ökonomie, da der Bedarf gleichbedeutendist mit der zahlungsfähigen Nachfrage, die wiederum das Angebot steuert und beides

Grundlagen 47zusammen den Preis. In den Sozialwissenschaften wird anstelle des Bedarfs häufig vonBedürfnis gesprochen, da ein Bedürfnis weit über die materielle Ebene hinausgeht. EinBedürfnisfeld beschreibt wie sein Verwandter in der Ökonomie einen Bereich des privatenKonsums, in dem Bedürfnisse befriedigt werden sollen. In der sektoralen Bilanzkönnen so einzelne Gütergruppen zusammengefasst werden, wenn sie der Befriedigungdesselben Bedürfnisses dienen, wie beispielsweise Erzeugnisse der Landwirtschaft undder Nahrungsmittelbranche dem Feld Ernährung (vgl. Kapitel 2.3.1, Tabelle 5).Die Erstellung von Bilanzen nach dem Bedürfnisfeldansatz ist bottom-up-gesteuert.Ausgehend vom individuellen Verhalten, das in unterschiedliche Alltagsbereiche, denBedürfnisfeldern, gruppiert werden kann, lässt sich eine Person hinsichtlich ihres Energieverbrauchsund THG-Ausstoßes bilanzieren (insofern die umweltrelevanten Auswirkungenquantifiziert werden können). Wie stark einzelne Bedürfnisfelder des privatenKonsums beansprucht werden, wird maßgeblich vom Lebensstil einer Person beeinflusst.Einen sozialwissenschaftlichen Ansatz dazu bieten beispielsweise die SINUS-Milieus, in denen abhängig von sozialer Lage (Einkommen, Berufsstand, Bildung) undGrundorientierung (traditionell bis neuorientiert) die Gesellschaft nach unterschiedlichenBevölkerungsgruppen differenziert werden kann, wie z.B. DDR-Nostalgische,Konsum-Materialisten oder moderne Performer (SINUS 2007).Die Umweltauswirkungen des alltäglichen Verhaltens sind einer Person mehr oder wenigerbekannt. Das Fahren eines Autos lässt eher qualitative Rückschlüsse auf denEnergieverbrauch zu als der Güterkonsum, da man die direkt vertankte Kraftstoffmengeheranziehen kann. Auch vermittelt die monatliche Stromabrechnung einen Eindruck zurpersönlichen Energiebilanz. Über das Internet ist es dem Verbraucher heutzutage möglich,sich über seinen Fußabdruck hinsichtlich Energie oder CO 2 zu informieren. Füreinzelne Produktgruppen des Konsums hat sich so beispielsweise der CO 2 -Fußabdruck(Carbon Footprint) etabliert, der oft auch als ökologischer Rucksack bezeichnet wirdund über die Dimension von Treibhausgasen hinausgeht. Ebenfalls können über Vergleichsportaleeinzelne Verkehrsmittel auf ihre Klimaschädlichkeit untersucht werden.Der Reisebus wird beispielsweise als am klimafreundlichsten bezeichnet, ganz im Gegensatzzum Flugzeug 16 .16 http://www.vcd.org/789.html

Grundlagen 48Um einen gängigen Standard für die Aufstellung einer vollständigen, also alle Bedürfnisfelderumfassende, personenbezogenen CO 2 -Bilanz zu schaffen, wurde vom Institutfür Energie und Umweltforschung (ifeu) im Auftrag des Umweltbundesamts (UBA) einCO 2 -Rechner entworfen. Dieses Werkzeug ist als Bürgerrechner konzipiert und solldem Verbraucher Rückmeldung über sein alltägliches klimarelevantes Verhalten geben.Im Hintergrund dieser Anwendung (aufrufbar unter: http://klimaktiv.klimaktiv-co2-rechner.de/de_DE/page/) arbeitet eine Tabellenkalkulation, die die Eingabewerte desVerbrauchers in entsprechende Emissionen (CO 2 -Äquivalente) umrechnet. Grundlagedieses Bürgerrechners bildet die ifeu-Studie „Die CO 2 -Bilanz des Bürgers“ (ifeu 2007),welche bestehende Bilanzierungstools verglichen und damit einen Leitfaden für denRechner des UBA angefertigt hat.Die Bedürfnisfelder, die vom ifeu als treibhausgasrelevant betrachtet werden, sindWohnen, Mobilität, Ernährung, Konsum und der allgemeine Verbrauch. Ein Ausschnittdes Rechners mit den Referenzwerten einzelner Bedürfnisfelder ist in Abb. 11 dargestellt.Eine Durchschnittsperson verursacht demnach 11,1 Tonnen Treibhausgase (in2011), wobei als langfristiges Ziel eine Reduktion auf 2,5 Tonnen anzustreben ist (verträglicheQuote) 17 . Es ist möglich, die Bilanz rückwirkend durchzuführen, indem einfrüheres Bilanzierungsjahr ausgewählt wird (bis 2008). Nachdem Bilanzierungsjahr unddie Anzahl der zu bilanzierenden Personen im Haushalt festgelegt wurden, wird derAnwender durch die einzelnen Bedürfnisfelder geleitet, um darin Angaben zu seinemalltäglichen Verhalten zu machen.17 Die verträgliche Quote von 2,5 Tonnen pro Kopf würde eine gesamtgesellschaftliche Senkung von Treibhausgasemissionen aufunter 200 Mio. Tonnen bedeuten, also eine Einsparung von über 80% gegenüber 1990.

Grundlagen 49Auf die öffentlichen Emissionen desallgemeinen Verbrauchs von durchschnittlich1,10 Tonnen (in 2011) hatder Bürger keinen direkten Einfluss.Hier werden die durch den Staat entstandenenEmissionen abgebildet, zudenen beispielsweise die Bereiche desIndividualkonsums (Gesundheits-, Bildungs-und Sozialwesen) gehören,ebenso wie die öffentliche Verwaltungund Verteidigung (Kollektivkonsum).Die Abfall- sowie Wasserver- und -entsorgung fällt ebenso in diesenAbbildung 11: CO 2 -Rechner (blank) mit Referenzwertenfür 2011Emissionsblock, da diese als öffentliche Leistung für die gesamte Gesellschaft gezähltwird (ifeu 2007: S.90).Die Funktionsweise des CO 2 -Rechners als Tabellenkalkulation gestaltet sich so, dassdie erhobenen Daten des Verbrauchers innerhalb der Bedürfnisfelder über einzelne Koeffizienten,sogenannte Emissionsfaktoren, direkt in CO 2 -Emissionen umgerechnetwerden. Die resultierenden CO 2 -Werte können sowohl ober- als auch unterhalb desBundesdurchschnitts liegen, je nachdem wie stark ein Bedürfnisfeld beansprucht wird.Die „CO 2 -Bilanz des Bürgers“ bildet die Literaturgrundlage, anhand dieser die einzelnenvier Bedürfnisfelder, auf die der Bürger Einfluss üben kann, nachfolgend beschriebenwerden sollen. Auch lassen sich einige Informationen empirisch ableiten, indemüber die Webseite des Rechners mit unterschiedlichen Eingabewerten experimentiertwird. Im Anlagenteil befinden sich dazu exemplarisch einige Bilanzen, die sich an unterschiedlicheVerhaltensmuster bzw. Lebensstile orientieren (A 04).2.3.2.1 WohnenDie Menge an Emissionen, die unmittelbar im Personenhaushalt entsteht, resultiert zumeinen aus dem Stromverbrauch, zum anderen aus dem Wärmeverbrauch durch Heizen.Im Bedürfnisfeld Wohnen werden entsprechende Angaben dazu erhoben, wobei vorzugsweiseder konkrete Energieverbrauchswert (enthalten in der Abrechnung) anzugebenist. Der Wärmeverbrauch kann alternativ über die Wohnfläche, den energetischen

Grundlagen 50Sanierungsstand der Wohnung, das Lüftungsverhalten und anhand anderer Informationenerrechnet werden, der Stromverbrauch beispielsweise über die Anzahl bestimmterGerätschaften. Abhängig vom verwendeten Energieträger, dem ein Emissionsfaktor zugeordnetist, ergeben sich dann die Emissionen. Für Erdgas beispielsweise liegt dieserbei 0,22 CO 2e /kWh (CO 2e = CO 2 -Äquivalente), für Fernwärme bei 0,12 CO 2e /kWh. 18Der Stromverbrauch hat bekanntermaßen keine Emissionen bei der direkten Anwendungzur Folge. Mit dem direkten Verbrauch in den Haushalten entsteht aber ein zusätzlicherindirekter Energieverbrauch bei der Stromerzeugung. Davon abhängig ist dieEmissionslast des Rucksacks, den der Energieverbrauch mit sich trägt. Dem bundesdeutschenStrommix ist ein Emissionsfaktor von 0,63 kg CO 2 -Äquivalente/kWh angerechnet(Stand: 2010). Ökostrom hingegen verfügt über einen Wert nahe Null, da beierneuerbaren Energien keine direkten, wohl aber indirekte Emissionen wie bei der Nutzungund Anschaffung der Anlagen (Windräder, Solarkollektoren usw.) anfallen.2.3.2.2 MobilitätDer Verkehrssektor verzeichnet seit Jahrzehnten ein starkes Wachstum. Das lässt sichbeispielsweise an der gestiegenen Verkehrsleistung im Personenverkehr, vor allem aberim Güterverkehr, festmachen (vgl. ifeu 2010). Im gleichen Maße hat sich die Mobilitätinnerhalb der Gesellschaft mehr und mehr zu einem Grundbedürfnis entwickelt. Diepersönliche Nutzung der einzelnen Verkehrsmittel ist auch Gegenstand des CO 2 -Rechners. Über die Fahrleistung des Privatfahrzeugs, unter Berücksichtigung des Verbrauchs(Fahrzeugtyp von Motorrad bis Oberklasse) und des Kraftstoffs, lassen sich diedirekten Emissionen errechnen. Dieselfahrzeuge verbrauchen weniger Kraftstoff pro gefahrenenKilometer als ein Benziner, dafür ist Diesel pro Volumeneinheit energieintensiverals Benzin. Auch Car-Sharing wird berücksichtigt, deren spezifische Emissionenauf dem Niveau eines Benzin-Kleinwagens liegen, aber nicht detaillierter betrachtetwerden.Die zweitwichtigste Untergruppe der Mobilität ist der Flugverkehr, da dieser sehr klimaintensivist. Die Emissionen sind abhängig von der geflogenen Distanz, wobei zwischenKurz- und Langsteckenflug unterschieden wird. Ein Flug von Frankfurt nach Ber-18 In allen Bedürfnisfeldern können Unterschiede zwischen den einzelnen Jahren bestehen. Die Referenzwerte nach ifeu 2007 liegenim Schnitt etwas höher als die aktuellen.

Grundlagen 51lin (Strecke: 434 km) verursacht standardmäßig 0,18 t Kohlendioxid, ein Flug vonFrankfurt nach München (300 km) nur 0,09 t Kohlendioxid. Die Ausstoßmenge verhältsich überproportional zur zurückgelegten Strecke, da ab 400 km der RF-Faktor eingerechnetwird, der die erhöhte Wirksamkeit ausgestoßener Treibhausgase in kritischenHöhen um (10 km) mit einbezieht. Entfernungen bis 800 km Flugstrecke gelten alsKurzstreckenflug, der mit einem etwas höherem Emissionsfaktor versehen wird (LTO-Zyklus 19 anteilig bedeutsamer). Zusätzlich wird ein Faktor für die Passagierklasse (Economie,Business und First Class) verrechnet, da die Effizienz des Flugzeugs in den höherenKlassen geringer ist (niedrigere Auslastung und höherer Platzbedarf).Der öffentliche Personenverkehr (ÖPV) setzt sich zusammen aus dem SchienennahundFernverkehr, dem öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) und dem Reisebusverkehrund ist die dritte Gruppe im Bereich Mobilität. Als Hilfestellung für die Datenerhebungkann der Verbraucher zwischen Pendler- und sonstige Fahrten unterscheidenoder eine pauschale Schätzung angeben. Im Vergleich zu den anderen Fortbewegungsartenist der ÖPV relativ klimafreundlich, besonders der Reisebus mit 0,032 kg/Pkmoder der Schienennahverkehr mit 0,048 kg/Pkm (beim Flugzeug liegt der Wert pro Pkmum den Faktor 10 höher).2.3.2.3 ErnährungErnährungsbezogene Emissionen sind hauptsächlich vom durchschnittlichen Kalorienbedarfder zu bilanzierenden Person abhängig (nach ifeu 2007: für Männer durchschnittlich2.900 kcal, für Frauen 2.300 kcal), weswegen in diesem Bedürfnisfeld Angabenzum Geschlecht, Alter, Gewicht und dem Fitnesszustand (wenig oder viel körperlicheArbeit/Sport) gemacht werden müssen. Der persönliche Ernährungsstil, ausgedrücktdurch die Ernährungsform (fleischbetont bis vegan) und den bevorzugten Produkten(nach Regionalität, Saisonalität, Tiefkühlkost oder Öko) beeinflusst die Emissionennach oben bzw. unten. Ein durchschnittlicher junger Erwachsener (18-29 Jahre, 75 kg,viel Sport, bewegungsarme Tätigkeit) verursacht etwa 1,6 ± 0,6 Tonnen CO 2 -Äquivalente. Der wichtigste Faktor ist hierbei die Ernährungsform, da übermäßiger19 Beim LTO (Landing & Take-Off)- Zyklus handelt es sich um die Start- und Landeabschnitte innerhalb einer Flugbewegung. DieserFlugvorgang ist als emissionsintensiver einzustufen als der normale (horizontale) Flugvorgang.

Grundlagen 52Konsum tierischer Produkte mit erhöhten Emissionen von CH 4 und N 2 O in der Landwirtschafteinhergeht.2.3.2.4 KonsumDer Konsum ist das Bedarfsfeld, in dem die meisten Emissionen entstehen und das amschwierigsten zu berechnen ist. Im CO 2 -Rechner wird ein Basiswert von ~3 TonnenCO 2 -Äquivalente angenommen, der abhängig vom allgemeinen Konsumverhalten umbis zu 40% erhöht werden kann. In Tabelle 6 ist die Zunahme dieser Grundlast abhängigvon den einzelnen Parametern gezeigt. Zum allgemeinen Konsumverhalten ergänzensich die Informationen aus den anderen Bedürfnisfeldern (außer Ernährung) und erhöhensomit den indirekten Ausstoß von Treibhausgasen im Konsum.Tabelle 6: Zusammensetzung des Konsums einer Einzelperson im CO 2 -Rechner über spezifischeFaktoren (vgl. ifeu 2007: Anlagenband)Allgemeines KonsumverhaltenKaufverhalten Kaufkriterien Hotelübernachtungen pro Jahrsparsam ±0% Langlebigkeit ±0% < 2 Wochen ±0%durchschnittlich +5% Funktionalität +5% 2 - 4 Wochen +10%großzügig +10% günstiger Preis +10% > 4 Wochen +20%WohnenHaustypWohnflächeWohnung ±0% < 50 m 2 ±0%Reihenhaus +10% 50 - 65 m 2 +10%Einfamilienhaus +20% > 65 m 2 +20%MobilitätAutobesitzFlügekein Auto ±0% kein Flug ±0%Kleinwagen +10% 1 Flug Kurz- oder Mittelstrecke +10%Mittelklasse +20% 2 Flüge Kurz- oder Mittelstrecke +20%Oberklasse +30% 1 Flug Langstrecke +30%1.+2. Auto Oberklasse +40% > 1 Flug Langstrecke oder > 2 Flüge Kurz-, Mittelstrecke +40%Es lässt sich zusammenfassen, dass die Emissionen stark vom individuellen Lebensstandardbeeinflusst werden, was der CO 2 -Rechner zu berücksichtigen versucht. Vielfliegeroder Autobesitzer verantworten nicht nur die direkten Emissionen ihres Mobilitätsverhaltens,sondern gönnen sich vermutlich auch im Bereich des Konsums mehr alsbeispielsweise Geringverdiener und verursachen somit mehr Emissionen. Eine detaillierteAbfrage des Konsumverhaltens etwa nach einzelnen Produktgruppen würde den

Grundlagen 53Umfang des CO 2 -Rechners allerdings sprengen. Er ist ein Kompromiss aus Anwenderfreundlichkeitund Datengüte und kann daher im Bereich Konsum nur eine vage Schätzungabgeben.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 543 Die Energie- und CO 2 -Bilanz des Bürgers heute und in derZukunft3.1 Die personenbezogene Bilanz im makroökonomischen FokusDas Problem bei den zwei grundverschiedenen Bilanzierungsansätzen (sektoral vs. personenbezogen)ist im Kapitel 2.3 beschrieben worden. Die personenbezogene Bilanzleitet sich maßgeblich aus dem individuellen Verhalten innerhalb einzelner Bedürfnisfeldermit mehr oder weniger großem Handlungsspielraum ab (bottom-up). Diese Formder Darstellung ist nach dem top-down-Prinzip ausgehend von der sektoralen Bilanznicht möglich, da die Auflösung zu niedrig ist, um von der makroökonomischen Ebeneherab auf den einzelnen Bürger zu schauen. Allerdings bestehen in der sektoralen BilanzAnsatzpunkte, aus denen Rückschlüsse auf die personenbezogene Bilanz gezogenwerden können, die sich auf den Gesamtdurchschnitt des Bürgers beziehen. Eine Unterscheidungder einzelnen Bürger hinsichtlich ihres Verhaltens ist über diesem Wegnicht möglich – nur die personenbezogene Bilanz ist dazu imstande.Zunächst sollen einige Grundbausteine definiert werden, woraus sich die personenbezogeneBilanz mit makroökonomischem Fokus zusammensetzen soll. Fundamental sindhierbei die Bedürfnisfelder, die sich an der Struktur des CO 2 -Rechners orientieren sollen.Das sind Wohnen, Mobilität, Ernährung, Konsum und der allgemeine Verbrauch(Staatsverbrauch). Darauf aufbauend sollen zwei Ansätze beschrieben werden, überwelche die Bilanz aufgestellt werden kann. Zum einen ist möglich, über die beidenEbenen der Primär- und Endenergie (Kapitel 2.2.2) bzw. dem Nationalen Inventarbericht(vgl. Kapitel 2.1.3) zu gehen (Ansatz 1), zum anderen eignet sich der Ansatz desStatistischen Bundesamts, der die kumulierte Primärenergie und THG-Emissionen derletzten Verwendung darstellt (Ansatz 2).In Kapitel 2.2.1 ist in Tabelle 5 das Budget des Bürgers (bzw. der private Konsum) angelehntan die letzte Verwendung nach DESTATIS dargestellt worden. Diese Daten, dieaus den Tabellenbändern der umweltökonomischen und volkswirtschaftlichen Gesamtrechnungenabgeleitet werden können, sind für den zweiten Ansatz von besondererWichtigkeit. Der zweite Ansatz kann demnach in zwei Varianten unterteilt werden: Va-

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 55riante 2a, die sich mehr an der Bedürfnisfeldstruktur des CO 2 -Rechners orientiert, undVariante 2b, die von den privaten Haushaltsausgaben in den einzelnen Bedürfnisfeldernausgeht, wie sie in Tabelle 5 (nach Mayer, DESTATIS) und in leicht veränderterForm von Kohlmaier beschrieben werden. Der Unterschied besteht darin, dass in Variante2b in dem Feld Mobilität/Verkehr zusätzlich die Anschaffung, der Unterhalt unddie Reparaturen der privaten Kraftfahrzeuge, und der Transport von Gütern (Anteil etwa20%) mit eingeschlossen sind, und dass in dem Feld Wohnen die gesamten Ausgabenfür den Wohnungsbau bzw. für die Wohnungsmiete mit enthalten sind. Im CO 2 -Rechnersind in Wohnen und Mobilität nur die direkt verwendeten Energieträger enthalten, nichtaber die damit zusammenhängenden Dienstleistungen – diese werden im Konsum abgebildet.3.1.1 Ansatz 1: Einteilung der Primär- und Endenergie nach BedürfnisfeldernDie Ebenen der Primär- und Endenergie ist im Kapitel 2.2.2 ausführlich behandelt worden.Das Energieflussschema (Abb. 9) zeigt die vier Endverbrauchergruppen Haushalte,Industrie, Kleinverbraucher (GHD) und Verkehr, die einen Endenergieverbrauch von 9EJ unter sich aufteilen. Es ist interessant, dass die drei Sektoren Industrie, Haushalteund Verkehr in der Summe den gleichen prozentualen Anteil am Endenergieverbrauchhaben, nämlich 28%, oder etwas vereinfacht und je nach Bezugsjahr etwas schwankend2/7, während der Sektor GHD genau 16% (oder 1/7) in Anspruch nimmt.Als Referenzjahr für die Bilanz des Bürgers sollen die Werte für das Jahr 2008 verwendetwerden, da das Jahr 2009 konjunkturbedingt ein Ausreißer nach unten war. DerPrimärenergieverbrauch ist für das Jahr 2008 in den UGR (DESTATIS 2011a) nach Gütergruppenbilanziert und kann aus der UGR-Tabelle 3.3.4.1 abgeleitet werden. DieUGR-Tabelle 3.3.1.1 zeigt ebenfalls die Primärenergie, allerdings sind dort die Umwandlungsverluste,die ja hauptsächlich durch die Stromerzeugung geschehen, auf einzelnenGütergruppen umgelagert. Beide Aufkommensbilanzen werden zusammengefasstin Tabelle 7 abgebildet, die eine gekürzte Form aufweist und deren Langfassungim Anlagenteil zu finden ist (A 05). Ergänzt wird der Primärenergieverbrauch darin mitder UGR-Tabelle 5.1.2, welche das Aufkommen von Treibhausgasen darstellt.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 56Tabelle 7: Direkter Primärenergieverbrauch sowie entstandene THG-Emissionen im Jahr 2008(Kurzfassung nach DESTATIS)Verweis nach UGR: 3.3.1.1 3.3.4.1 5.1.2CPAProduktionsbereichePEV im Inland (Umwandlungsverlustebeim Verbraucher)PEV im Inland (Umwandlungsverlustebeim Verursacher)direkte THG-Emissionen (inländerbezogen)1 - 5Erzeugnisse der Land- undForstwirtschaftTerajoulekt CO 2 -Äquivalente205.216 166.470 81.65410 - 14 Bergbauerzeugnisse 95.266 79.369 10.95017 - 37(ohne 23)15, 1623Hergestellte Waren (ohneNahrungsmittel, KokereiundMineralölerzeugnisse)Nahrungsmittel (inkl. Getränke,Tabak)Kokerei- und Mineralölerzeugnisse4.717.100 3.259.256 156.606349.327 221.098 8.929392.991 392.991 24.32640 Energieerzeugung 26.483 3.519.896 371.03245 Bauarbeiten 254.438 231.597 8.79350 - 55Handel und Gastronomie/Beherbergung810.540 527.433 19.79460 - 64 Verkehrsleistung 1.176.885 1.029.663 60.814Straße (mit ÖPV und DL) 512.649 450.743 19.771Eisenbahn 152.297 66.981 1.483Flugzeug 472.906 472.906 35.692Schiff 39.032 39.032 3.86765 - 74 andere wirtschaftliche DL 541.523 378.270 25.01941, 75 - 95 soziale und öffentliche DL 1.039.727 739.383 59.233private Haushalte 4.771.020 3.835.093 205.478Stromverbrauch 1.427.805 502.202Energieverbrauch Wärme 2.050.552 2.040.227 113.953darunter Fernwärme 174.375 164.050Kraftstoff 1.292.664 1.292.664 91.525Insgesamt 14.380.518 14.380.518 1.032.629Die Gütergruppen sind in Tab.7 nach ähnlichen Produkten zusammengefasst, sodasssich deren Gesamtzahl auf 11 Hauptgruppen reduzieren lässt, zuzüglich der privatenHaushalte. Die 11 Hauptgruppen können den drei Endverbrauchsektoren (Ohne Haushalte)zugerechnet werden, während jede einzelne Gütergruppe als Bezugspunkt dersektoralen Bilanz für die Bilanz des Bürgers grob den Bedürfnisfeldern zugeteilt werdenkann. Dies geschieht über eine relative Zuordnung, wie sie im Schema in Abb. 12 veranschaulichtwird. Da der CO 2 -Rechner als Vorlage für die Bilanz des Bürgers dienen

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 57soll, begrenzt sich die Zahl der Bedürfnisfelder zunächst auf fünf (Wohnen, Mobilität,Ernährung, privater und öffentlicher Konsum) 20 .Bedürfnisfeld Zuteilung in P%Gütergruppe 1 2 … n Prüfsumme1 P 11 P 12 … P 1n 100%2 P 21 P 22 … P 2n 100%… … … … … 100%m P m1 P m2 … P mn 100%Haushalte P H1 P H2 … P Hn 100%Abbildung 12: Prinzip der relativen Zuordnung der Bedürfnisfelder zu Wirtschaftssubjekten (Ansatz 1)Nach diesem Ansatz würde als Beispiel die Nahrungsmittelindustrie (CPA 15) zu 100%dem Bedürfnisfeld Ernährung zugeteilt werden. die anderen Bedürfnisfelder bekämenden Wert Null. Komplizierter wird es allerdings, wenn mehrere Bedürfnisfelder betroffensind und die Zuordnung relativiert werden muss. Schon die Nahrungsmittelindustrieallein wird häufig mit der Tabakindustrie verrechnet (CPA 15 und 16), wodurch ein geringerAnteil der Güterproduktion auf den Konsum fallen würde. Dies wird in der Auswertungdes Ansatzes deutlich gemacht (Kapitel 3.2.1).Die Zuteilung der Bedürfnisfelder geschieht subjektiv und ist nicht auf den Prozentpunktexakt. Wichtig hierbei ist, dass der Schwerpunkt wie im Fall der Nahrungsmittelindustrieund dem Feld Ernährung richtig getroffen wird. Daher können bei den Ergebnissenim Vergleich zum zweiten Ansatz und dem CO 2 -Rechner Abweichungen auftreten,die über diese Ungenauigkeiten zu erklären sind. Ein weiteres Problem dieser Methode,das in der Beschreibung des zweiten Ansatzes noch einmal deutlich gemachtwird, ist, dass der direkte End- und Primärenergieverbrauch mit dem Budget des Bürgersnicht unmittelbar zusammenhängt, da ein Großteil der Energie und Emissionenbeispielsweise exportiert wird oder als Vorleistungen für andere Produktgruppen anfällt.Der Export der direkten Energie ist dem Primärenergieverbrauch bereits abgezogen,aber die indirekte (in Gütern inkorporierte) Energie bleibt in diesem Ansatz völlig unberücksichtigt.Dem entgegengesetzt besteht der Vorteil, dass für die Projektion der zukünftigenBilanz Annahmen zum Primär- und Endenergieverbrauch gemacht werden,die über diesen Ansatz unmittelbar verwertet werden können.20 Das Bedürfnisfeld des öffentlichen Konsums wird der Einfachheit als Staat bezeichnet.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 583.1.2 Ansatz 2: Der kumulierte Primärenergieverbrauch der letztenVerwendung nach DESTATISWie zuvor angedeutet, steht der Primär- bzw. Endenergieverbrauch mit der Bilanz desBürgers nicht in unmittelbarem Zusammenhang. Dass der Konsum der privaten Haushaltemit ~9 EJ (vgl. Kapitel 1.3.1) dieselbe Größenordnung hat wie der Endenergieverbrauch(vgl. Kapitel 2.2.2.2, Abb. 9), ist rein zufällig, da die Entstehung dieser Zahlenvoneinander verschieden ist. In dem Schema in Abb. 13 ist das verdeutlicht. Hier ist derWeg der Energie aufgezeigt, von der Entstehung bis zur letzten Verwendung, hergeleitetaus dem zweiten Tabellenband der Umweltökonomischen Gesamtrechnungen(DESTATIS 2011a). Unterschieden wird nach direkter Energie (also verfügbarer Energie:durchgezogener Pfeil), indirekter Energie (für die Herstellung eines Produkts aufgewendeteEnergie: gepunkteter Pfeil) und kumulierter Energie (orangefarbener Pfeil).Die Werte sind grob gerundet nach DESTATIS für das Jahr 2007, wobei der Verbrauchvon indirekter Energie sowie deren Fluss in Klammern angegeben sind.Abbildung 13: Die Entstehung des kumulierten Primärenergieverbrauchs der letzten Verwendung für dasJahr 2007 nach DESTATIS (eigene Darstellung vereinfacht mit gerundeten Werten)Auf Inputseite stehen die im Inland gewonnenen (4,5 EJ) und importierten Primärenergieträger(12 EJ), die hauptsächlich in den Produktionsbereichen und zu geringen Teilenals Endenergieträger für die letzte Verwendung eingesetzt werden. Darunter fällt auchder Stromimport, nur dass die damit verbundene indirekte Energie (Verluste bei der

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 59Stromerzeugung im Ausland) in diesem Schema nicht dargestellt wird. Wenn zusätzlichdie importierten Güter (indirekte Energie von 7 EJ) berücksichtigt werden, die größtenteilsals Vorleistungsgüter in den intermediären Verbrauch einfließen, ergibt sich einGesamtinput von 23,5 EJ kumulierter Primärenergie. Das entspricht der gesamten letztenVerwendung, in der die Vorleistungen des In- und Auslands mit einbezogen sind.Innerhalb der Produktionsbereiche wird die eingesetzte direkte Primärenergie genutzt,um sekundäre Energieträger wie Mineralöl, Strom, Koks etc. herzustellen (Energieeinsatz= 12,5 EJ), aber auch für die Herstellung von Sachgütern und Dienstleistungen (7EJ). Die Ausstoßprodukte bei der Energieumwandlung (9 EJ) fließen zu etwa gleichenTeilen in die letzte Verwendung oder zurück in die Produktionsbereiche. Da hierbeiVerluste entstehen, hauptsächlich in der Stromerzeugung (3,5 EJ), fließt parallel zumerzeugten Strom (direkte Energie) auch eine zusätzliche Menge indirekter Energie mit(violette Pfeile). 1 EJ indirekter Energie werden den privaten Haushalten angerechnet,2,5 EJ dem intermediären Verbrauch bei der Güterherstellung.Während der intermediären Verwendung kumulieren sich direkte und indirekte Energieauf 15 EJ, die anschließend in die letzte Verwendung gelangen, welche durch die Nachfrageder privaten Haushalte, des Staats, des Auslands und sonstiger Verwender (privateOrganisationen, Anlageinvestitionen, Vorratsveränderungen) charakterisiert ist. Diekumulierte Primärenergie wird größtenteils dem Export angerechnet (11 EJ). Ein Teildavon ist direkte (2,5 EJ), der andere indirekte Energie (8,5 EJ). An zweiter Stellekommen die Haushalte mit insgesamt 9 EJ kumulierter Energie, hingegen ist der Energieverbrauchvon Staat und Sonstigen vergleichsweise gering.Zusammenfassend lässt sich folgendes feststellen: Es findet ein Nettoimport (Import –Export) von 9,5 EJ Energie statt, der sich zusammen mit den heimischen Vorkommenauf 14,0 EJ pro Jahr addiert (= Primärenergieverbrauch des Inlands). Zusätzlich findetein Import von indirekter Energie in Form von Gütern und Vorleistungen von 7,0 EJstatt, die laut DESTATIS bei gleichen angenommenen Produktionsverhältnissen durcheinen Export von 8,5 EJ überkompensiert werden, also einen Nettoenergieaußenbeitragvon 1,5 EJ aufweisen. Es ist hier festzustellen, das diese DESTATIS-Analyse im Gegensatzzu verschiedenen globalen Studien stehen, worin Deutschland ein Nettoimport-Land von indirekter Energie ist (DAVIS et. al 2010, Peters et. al 2011). Dabei mussfestgestellt werden, das der Außenbeitrag sich über die letzten 11 Jahre, also von 2000bis 2011, stark vom Nettoimport zum Nettoexport hin verändert hat, wobei die zitierten

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 60kritischen Studien sich auf das Jahr 2004 und früher beziehen. Außerdem ist zu berücksichtigen,dass ein Teil der importierten Vorleistungen wieder als Re-Export in das Auslandgehen (DESTATIS 2011b: S.31).Tabelle 8: letzte Verwendung von kumuliertem Primärenergieverbrauch im Jahr 2007 (zusammengefasstnach DESTATIS UGR 3.4.1)CPAGütergruppen zusammengefasstKonsum der privatenHaushalteim InlandInsgesamtkumuliert direkt indirekt1, 5Erzeugnisse der Landwirtschaft,Jagd und Fischerei128.211 217.761 0 217.7612 Erzeugnisse der Forstwirtschaft 194.298 197.638 193.420 4.21710 - 14 Bergbauerzeugnisse 966.651 1.600.701 1.557.137 43.56415 Nahrungsmittel und Getränke 674.224 974.104 0 974.10416 - 20Tabak, Textilien, Bekleidung, Leder-und Holzwaren262.475 458.741 0 458.74121, 22 Papier-, Verlag- und Druckgewerbe 120.940 581.378 0 581.37823 Kokerei- und Mineralölerzeugnisse 2.003.318 3.787.522 3.396.368 391.15424Chemische und PharmazeutischeErzeugnisse229.409 2.250.893 0 2.250.89325 Gummi- und Kunststoffwaren 43.524 364.033 0 364.03326.1 Glas- und Glaswaren 12.219 78.919 0 78.91927, 28 Metall 32.343 1.736.650 34.848 1.701.80229 Maschinen 39.146 992.206 0 992.20634, 35 Kfz und sonst. Fahrzeuge 362.960 1.941.316 0 1.941.31626.2 -26.8, 30 -33, 36, 37andere Waren 226.655 1.194.132 0 1.194.13240 Energieerzeugung 1.593.900 2.540.302 1.044.726 1.495.57645 Bauarbeiten 15.903 859.708 0 859.70850 - 55Handel und Gastronomie/Beherbergung951.746 1.214.959 0 1.214.95960 - 64 Verkehrsleistung60.2 -60.3, 63,64Straße (mit ÖPV und DL) 233.536 342.101 0 342.10160.1 Eisenbahn 114.514 149.344 0 149.34461 Schiff 9.408 113.297 0 113.29762 Flugzeug 257.960 418.458 0 418.45865 - 74 andere wirtschaftliche DL 254.398 426.210 0 426.21041, 75 -95soziale und öffentliche DL 369.942 1.295.444 0 1.295.444Letzte Verwendung im Inlandinsgesamt 9.097.679 23.735.819 6.226.500 17.509.319Dem Primärenergieverbrauch (PEV) fehlen etwa 9,5 EJ kumulierter Energie (importierteindirekte Energie plus exportierte direkte Energie), die addiert werden müssen, umdie gesamte Verwendung darzustellen, von deren Gesamtbudget 38% auf die Bürger an-

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 61fällt. Wie viel des direkten PEV genau in das Budget des Bürgers gelangt, ist allerdingsnicht abzuleiten, da der gesamte Bereich der Vorleistungen eine Black Box darstellt, inder kumulierte Energie zwischen den einzelnen Produktionsbereichen hin und her geschobenwird, da die einzelnen Sparten stark miteinander verflochten sind (vgl. Kapitel2.2.1). Der Unterschied wird deutlich, wenn man den direkten PEV mit dem kumuliertenPEV vergleicht, der in Tabelle 8 dargestellt wird, die vereinfacht nur den Konsumder privaten Haushalte und die letzte Verwendung insgesamt berücksichtigt.Der Gütergruppe Maschinen (CPA 29) beispielsweise ist ein direkter PEV von 177 PJ(vgl. DESTATIS 2011a: Tab. 4.3.3.1) und nach Tabelle 8 ein kumulierter PEV von insgesamt992 PJ angerechnet, wovon lediglich 39 PJ von den privaten Haushalten nachgefragtwerden. Die Abweichung ist einerseits dadurch zu erklären, dass VorleistungsundFertigprodukte aus dem Ausland importiert werden, andererseits kauft die BrancheVorleistungsgüter aus allen anderen Produktionsbereichen im Inland, überwiegend Metallerzeugnisse(CPA 28) 21 . Bei den Gütergruppen des primären Sektors (z.B. CPA 11,23 und 40) kommt hinzu, dass sie direkte Energieträger erzeugen (mit geringem Anteilindirekter Energie als Rucksack, außer in CPA 40), die in die intermediäre und letzteVerwendung einfließen, selbst aber nur einen sehr geringen PEV haben. Dass der Wertbei der letzten Verwendung da viel höher liegt, ist dadurch begründet, dass die im Inlandgewonnenen Primärenergieträger ebenfalls ein Ausstoßprodukt der Produktsbereicheist (in Abb. 13 nicht dargestellt). Dieser Sachverhalt ist im kumulierten PEV derletzten Verwendung, nicht aber beim direkten PEV der Aufkommensseite berücksichtigt.Unabhängig vom Primär- und Endenergieverbrauch lässt sich die Bilanz des Bürgersausgehend von der letzten Verwendung des kumulierten Primärenergieverbrauchs aufstellen.Für die Emissionen von Treibhausgasen gelten gleiche Prinzipien, da die Strukturder Tabellen innerhalb der UGR für beide Größen identisch ist (vgl. A 02). Dazumüssen die Verbrauchsdaten der einzelnen Gütergruppen, die ähnlich dem Ansatz 1 zusammengefasstworden sind, nach Bedarfsfeldern gruppiert werden, angelehnt an Mayer(Kapitel 2.3.1, Tabelle 5). Der Unterschied zum ersten Ansatz ist, dass die Zuordnungbis auf wenige Ausnahmen (Straßenverkehr) nicht relativiert werden muss, da bereits21 Über die Leontief-Inverse (vgl. Anhang A 01) multipliziert mit dem Endnachfragevektor, bei dem alle Werte auf Null gesetztsind und bei CPA 29 auf 1, errechnet sich, dass, um 1 Einheit Maschinen für die Endnachfrage herzustellen, 1,16 Einheiten Maschineninsgesamt produziert werden müssen plus 0,68 Einheiten innerhalb der anderen Gütergruppen.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 62die Verwendungsseite dargestellt wird und die Verfechtung der Gütergruppen untereinanderinklusive importierter Vorleistungen integriert ist. Für das Budget des Bürgerszählt also nur der Konsum der privaten Haushalte nach Mayer. Im Kapitel 3.2.2 ist dieentsprechende Auswertung gezeigt.Konsum der Privaten Haushalteandere VerwendungCPAWohnenMobilitätHeizung Strom Privat-KFZ ÖPV FlugzeugErnährungKonsumvonProduktenKonsumvon DienstleistungenStaat und priv.OrganisationenohneErwerbszweckInvestitionenund VorratsveränderungenExportEinheit in Joule bzw. CO 2 -Aquivalente12…Zuordnung des kumulierten PEV und der THG-Emissionen95Abbildung 14: Aufbau der Bilanz des Bürgers zuzüglich der anderen Verwendung (schematisch)Das Schema der Bilanz des Bürgers nach Ansatz 2 ist in Abb. 14 dargestellt. Die Gütergruppen(nach CPA) werden aus der letzten Verwendung des kumulierten Primärenergieverbrauchssowie kumulierter THG-Emissionen dem Konsum der privaten Haushalteund den damit verbundenen Bedürfnisfeldern direkt zugeordnet (Ansatz 2a). Nach Ansatz2b würden noch die Konsumausgaben (vgl. VGR 2010) mitberücksichtigt und Teiledes Dienstleistungs- und Industriesektors dem Feld Wohnen und Mobilität zugeordnet(z.B. DL des Grundstückswesens, Handelsleistung mit Kfz). Nach Ansatz 2a, der sichan den CO 2 -Rechner orientiert, sind diese einzelnen Gruppen im Bedürfnisfeld Konsumintegriert.3.2 Die Bilanz des Bürgers nach den Ansätzen 1 und 2: AuswertungDie Beschreibung der beiden Ansätze 1 und 2 des letzten Kapitels und soll nun konkretausgewertet werden. Dabei müssen auf die Besonderheiten bei der Zuordnung eingegangenwerden, da Ansatz 1 stark subjektiv geprägt ist. Der Nationale Inventarberichtspielt bei der Auswertung der Treibhausgase keine Rolle, da die Emissionswerte darinnach Quellgruppen untergliedert sind und deren Zuordnung nach Bedürfnisfeldern vielstärker subjektiv geschehen müsste als bei der Gütergruppenauswertung nach DESTA-TIS. An dieser Stelle sei vermerkt, dass nach Ansatz 1, der die Werte von 2008 als Referenznimmt, dem NIR zufolge 976 Mio. Tonnen THG (in CO 2e ) in Deutschland aus-

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 63gestoßen wurden (ohne CO 2 aus LULUCF, internationalem Verkehr, Biomasse etc.)(vgl. UBA 2011c). Nach den UGR lag dieser bei 1.030 Mio. Tonnen THG (in CO 2e )und damit rund 5% höher (vgl. DESTATIS 2011b: Tabelle 5.1.2). Als ein Grund für dieAbweichung lässt sich die in UBA nicht einbezogene Biomasse nennen, die bei ~76Mio. Tonnen CO 2e liegt (vgl. UBA 2011c: Tabellenblatt 9).3.2.1 Ansatz 1Beim ersten Ansatz werden die Sektoren nach Bedürfnisfelder unterteilt. Dazu werdenVerbrauchszahlen in den einzelnen Gütergruppen, die in den UGR-Tabellen gelistetsind (vgl. Tabelle 7), dem jeweils entsprechenden Sektor zugeteilt. Tabelle 9 zeigt dasErgebnis dieser Zuordnung relativiert in Prozentzahlen. Im Anlagenteil befinden sichdie detaillierten Auswertungstabellen, die diesem Ergebnis zugrunde liegen sowie eineErläuterung dazu (A 06).Tabelle 9: Ansatz 1: Aufteilung der Sektoren nach BedürfnisfeldernSektor Wohnen Mobilität Ernährung Konsum Staat BezugszahlEndenergieverbrauchPetajouleIndustrie 0% 0% 21% 72% 6% 2.499GHD 0% 0% 11% 51% 38% 1.494Verkehr 0% 70% 7% 23% 0% 2.616Haushalte 100% 0% 0% 0% 0% 2.542Primärenergieverbrauch *PetajouleIndustrie 0% 0% 21% 72% 6% 2.499GHD 0% 0% 11% 51% 38% 1.494Verkehr 0% 70% 7% 23% 0% 2.622Haushalte 100% 0% 0% 0% 0% 2.542Energiesektor 27% 5% 6% 52% 10% 3.913THG-EmissionenMt CO 2eIndustrie 0% 0% 14% 82% 4% 172GHD 0% 0% 41% 26% 34% 135Verkehr 0% 72% 6% 21% 0% 173Haushalte 100% 0% 0% 0% 0% 114Energiesektor 27% 4% 6% 53% 10% 395* ohne nichtenergetischer Verbrauch, Umwandlungsverluste beim ErzeugerEs lässt sich schlussfolgern, dass das Bedürfnisfeld Wohnen nur durch den Verbrauch inden privaten Haushalten beeinflusst wird. Der Bereich Mobilität deckt sich mit demPersonenverkehr (70% des Verkehrssektors, vgl. ifeu 2010). Der Industriesektor wirdder Ernährung zu 15-20%, dem Konsum zu 70-80% und dem Staat zu nur 5% zugerechnet.Beim Sektor GHD liegt die größte Menge an verbrauchter Energie im Bereich

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 64des Konsums, gefolgt vom Staat und anschließend Ernährung. Bei den THG-Emissionen verändert sich das Bild leicht, begründet durch die große Menge freigesetzterTreibhausgase in der Landwirtschaft (bei relativ niedrigem Energieverbrauch). Dadie Landwirtschaft zum Sektor GHD zählt, steigt der Beitrag dieses Sektors zum BedürfnisfeldErnährung.Bei Außerachtlassung des Endenergieverbrauchs muss der Energiesektor mitberücksichtigtwerden. Sein Anteil am Primärenergieverbrauch sowie an den Emissionen istsehr hoch. Die Verluste entstehen nahezu vollständig bei der Stromerzeugung und somitist jedes Bedürfnisfeld von diesem Sektor betroffen. Beispielsweise fallen auf die Haushalteca. ¼ des Gesamtstromverbrauchs, was sich direkt im Feld Wohnen in der Energie-und THG-Bilanz widerspiegelt. Beim Primärenergieverbrauch zeigt sich ein leichtverschobenes Bild, da die Umwandlungsverluste, wie bereits erwähnt, schon auf dieVerbraucher umgelegt sind.Die Abbildungen auf der nächsten Seite fassen die Bilanz des Bürgers nach dem erstenAnsatz zusammen. In Abb. 15 ist der End- und Primärenergieverbrauch nach Bedürfnisfelderndargestellt, während in Abb. 16 die entstandenen THG-Emissionen den Wertendes CO 2 -Rechners gegenübergestellt sind. Beim Energieverbrauch ist deutlich zu erkennen,dass der Unterschied zwischen Primär- und Endenergie in allen Bedürfnisfeldern,die einen hohen Stromeinsatz verzeichnen, sehr groß ist. Entsprechend fällt dieserbei der Kfz-Mobilität gering aus, da hier nur der Eigenverbrauch der Produktionsbereiche,welche die Mineralöle herstellen, anzurechnen ist. In der Untergruppe Strom imBereich Wohnen und im Bereich Konsum ist der Unterschied am deutlichsten erkennbar.Außerdem ergänzt sich im Feld Konsum der nichtenergetische Verbrauch (ca. 0,4kW/Kopf), der hauptsächlich bei der Herstellung von chemischen Erzeugnissen anfällt.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 65Abbildung 15: Energieverbrauch in Kilowatt pro Kopf (Ansatz 1)Abbildung 16: THG-Emissionen in CO 2 -Äquivalenten pro Kopf (Ansatz 1)

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 66Die THG-Emissionen fallen nach Ansatz 1 um einiges höher aus als im CO 2 -Rechner.Während der Konsum deutlich zubuche schlägt, ist der Wert für der Kfz-Mobilität geringer.Das kann mit der Ungenauigkeit bei der Schätzung in Verbindung gebracht werden,da die der Import und Export im Ansatz 1 nicht berücksichtigt werden kann. VieleProdukte, die dem Konsum zugeordnet sind, werden für den Auslandsmarkt hergestelltund sind von der inländischen Bilanz eigentlich abzuziehen. Eine weitere Abweichungist durch den grenzüberschreitenden Verkehr, der in der Aufkommensbilanz durch denBunkerungssaldo ausgedrückt wird, zu erklären, der aber mit ~0,1 kW/Kopf kaum insGewicht fällt.3.2.2 Ansatz 2aFür die Bilanz des Bürgers sind zwei Ansätze beschrieben worden, von denen der ersteim Kapitel 3.2.1 ausgewertet wurde. Der zweite Ansatz orientiert sich an die letzteVerwendung von kumuliertem Primärenergieverbrauch und THG-Emissionen. Etwa38% des kumulierten Primärenergieverbrauchs (PEV) landen im Konsum der privatenHaushalte – genauer: im Budget des Bürgers. Bei Treibhausgasen sind es gar 43% (vgl.Anlagenteil: A 02 bzw. DESTATIS 2011a: UGR-Tabelle 3.4.1 und 5.1.5). Die folgendenDiagramme stellen die Auswertungstabellen grafisch dar, die dem Anlagenteil beigefügtsind (A 08).Abbildung 17: kumulierter Primärenergieverbrauch der letzten Verwendung 2007 nach Bedürfnisfeldern inKilowatt/Kopf (Ansatz 2)

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 67In Abb. 17 ist der kumulierte PEV der letzten Verwendung gezeigt, wobei der Konsumder privaten Haushalte nach Bedürfnisfeldern unterteilt ist. Das Budget des Bürgers umfasstdemnach 3,5 kW Primärenergie (oder ~30.700 kWh/Jahr), wobei die Vorleistungensowie die indirekten Importe darin verrechnet sind. Da die Gütergruppen in derletzten Verwendung nach Sachgütern und Dienstleistungen getrennt werden können,lässt sich das auch auf die Bilanz des Bürgers übertragen. Das Ergebnis ist ähnlich demvon Mayer nach DESTATIS (vgl. Kapitel 2.3.1, Tabelle 5). Der Energieverbrauchdurch Dienstleistungen ist größer als der durch den Konsum von Waren (Sachgüter),während die Mobilität maßgeblich durch den Individualverkehr mit PKW geprägt wird.Der öffentliche Verbrauch, der in Individualkonsum und Kollektivkonsum des Staatsund privater Organisationen getrennt werden kann, würde die Energiebilanz des Bürgers,wenn mit einbezogen, auf knapp 4 kW erhöhen.Den größten Block stellt der Export dar. Von den 4,2 kW, die in das Ausland fließensind ca. 3,3 kW indirekte Energie, also Sachgüter und Dienstleistungen. Das ist insoferninteressant, da ungefähr 2,7 kW indirekte Energie importiert wird (vgl. Kapitel 2.2.1,Tabelle 3, umgerechnet pro Kopf) und somit ein Nettoexport von indirekter Energiestattfindet. Die Anlageinvestitionen lassen sich nicht genauer betrachten, es sei aber erwähnt,dass die Energieintensität pro nachgefragter Gütergruppe (in Euro) bei den Investitionengenauso groß ist wie bei den privaten Haushalten und dem Staat. Das wirddeutlich, wenn die UGR-Tabellen 3.4.1 und 5.1.5 mit der VGR-Tabelle 1.1 verglichenwerden. Darüber lässt sich die Energieintensität pro Euro errechnen. Im Anlagenteil befindetsich die entsprechende Tabelle (siehe A 02).Im Vergleich zum ersten Ansatz sind in diesem einige Zuordnungsschritte anders verlaufen.Es ist nur an einer Stelle geschätzt worden, nämlich bei der Verkehrsleistung,welche die Gütergruppen CPA 60 bis 64 (Bezeichnungen in Fußnote) 22 umfasst. Hiermuss sich an Mayer orientiert werden, der nur einen Teil der Verkehrsleistung, die inden Konsum der privaten Haushalte einfließt, dem Budget des Bürgers anrechnet. DieWerte aus Tabelle 5 (Kapitel 2.3.1) lassen im Vergleich zu den Basisdaten der UGR daraufschließen, dass beim Straßenverkehr, der dem privaten Konsum zugerechnet wird,knapp 50% in das Feld Mobilität einfließt, beim Schienenverkehr etwa 60%. Der restlicheAnteil würde demnach im Bereich des Konsums landen.22 Eisenbahn-DL; Sonst. Landverkehrsleistungen, Transportleistungen in Rohrfernleitungen; Schifffahrtsleistungen; Luftfahrtleistungen;DL bezüglich Hilfs- und Nebentätigkeiten für den Verkehr; Nachrichtenübermittlungs-DL

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 68Für die letzte kumulierte Verwendung von THG-Emissionen ergibt sich, wie in Abb. 18gezeigt, ein vergleichbares Bild zur Energie, nur dass das Budget des Bürgers anteiliggrößer ist als beim kumulierten PEV. Besonders deutlich wird das im Bedürfnisfeld Ernährung,da die THG-Intensität pro verbrauchte Energie bei Erzeugnissen der Landwirtschaftdeutlich höher liegt als in anderen Produktgruppen (vgl. Anlagenteil: A 02).Auch beim Luftverkehr muss die hohe Intensität beachtet werden, da Luftschadstoffeeine größere Klimawirkung haben, wenn sie in der oberen Troposphäre ausgestoßenwerden (vgl. Kapitel 2.3.2, Mobilität). Der vom ifeu vorgeschlagene Faktor von 2,5(vgl. ifeu 2007: S.61) ist in der Auswertung einbezogen und vervielfacht somit den Beitragdes Luftverkehrs gegenüber dem beim Energieverbrauch.Abbildung 18: kumulierte THG-Emissionen der letzten Verwendung 2007 nach Bedürfnisfeldern in TonnenCO 2e /Kopf (Ansatz 2)3.2.3 Ansatz 2bFür die Aufstellung der Bilanz nach dem zweiten Ansatz sind zwei Möglichkeiten genanntworden, die sich darin unterscheiden, dass in Ansatz 2b die monetäre Seite mitberücksichtigt wird und daher bestimmte Dienstleistungen, die mit der Mobilität undden Feld Wohnen in Verbindung stehen, aus dem Feld des Dienstleistungskonsums indas betreffende Bedürfnisfeld umgelagert werden. Im Konkreten bedeutet das, dass indiesem Ansatz „nach Kohlmaier“ das Feld Mobilität in Mobilität/Verkehr umbenanntund mit den Gütergruppen CPA 34/35 (Kraftwagen und Kraftwagenteile, sonstige Fahrzeuge)aus dem Industriesektor sowie CPA 50 (Handelsleistungen mit Kfz; Reparaturan Kfz; Tankleistungen) aus dem Dienstleistungssektor ergänzt wird. Der Verkehrsleis-

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 69tungsbereich der Nachrichtenübermittlung (CPA 64) wird dem Dienstleistungskonsumangerechnet. Im Bereich Wohnen werden die Gütergruppen 41, 45.1 - 45.2, 45.3 - 45.5,70, 71 und 90 ergänzt (Bezeichnung in Fußnote) 23 . Die Auswertung dieses Ansatzes istin tabellarischer Form im Anlagenteil gelistet (A 09) und in den nachfolgenden Diagrammenausgewertet (Abb. 19).Konsumausgaben pro Kopfkumulierter Primärenergieverbrauchkumulierte THG-EmissionenAbbildung 19: Auswertung Ansatz 2b nach Kohlmaier: letzte Verwendung von Gütern (oberes Diagramm, inEuro/Kopf) verglichen mit kumuliertem PEV (unten links, in kWh/Kopf) und kumulierten THG-Emissionen(unten rechts, in t CO 2e /Kopf), Außenbeitrag nicht berücksichtigt (Werte nach DESTATIS für 2007)23 Wasser und DL der Wasserversorgung; Vorb. Baustellenarbeiten, Hoch- und Tiefbauarbeiten; Bauinstallations- und sonstigeBauarbeiten; DL des Grundstücks- und Wohnungswesens; DL der Vermietung beweglicher Sachen (ohne Personal); Abwasser-,Abfallbeseitigungs- u. sonst. Entsorgungsleistungen

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 70Das obere Kreisdiagramm in Abb. 19 zeigt die letzte Verwendung von Gütern gemessenan den Ausgaben auf Seite der Verbrauchergruppen. Der Konsum der privaten Haushaltezuzüglich des Individualverbrauchs des Staats und privater Organisationen beträgtinsgesamt 17.333 € pro Kopf. Der staatliche Kollektivkonsum, zu dem beispielsweisedas Militär und die öffentliche Verwaltung zählen, werden nicht direkt dem Budget desBürgers zugeteilt, sondern gesondert betrachtet (wie auch die Investitionen). Das rechteuntere Diagramm zeigt die letzte Verwendung von kumulierten THG-Emissionen, wobeisich der anteilig höhere Beitrag der Ernährung gegenüber dem Energieverbrauch(unten links) aufgrund der hier entstehenden CH 4 - und N 2 O-Emissionen erneut bestätigt.Beim Vergleich der drei Diagramme untereinander ist auffällig, dass die Ausgaben fürden individuellen und staatlichen Dienstleistungskonsum einen erheblich größeren Anteilam Gesamtvolumen der Ausgaben tragen als im Vergleich zu der verbrauchtenEnergie und den THG-Emissionen. Der Energieverbrauch pro ausgegebenen Euro ist imBereich Dienstleistungen also relativ gering, im Bereich Mobilität/Verkehr und Wohnenhingegen sehr hoch. Im Umkehrschluss lässt sich also feststellen, dass verbrauchte direkteEnergie finanziell günstiger zu haben ist als indirekte, da hinter der indirekten, inGütern inkorporierten, Energie eine mitunter lange Wertschöpfungskette liegt. Da dieTHG-Emissionen mit dem Energieverbrauch korreliert sind, gilt dies in gleichem Maßefür das THG-Budget des Bürgers.Dieses Ergebnis legt die Vermutung nahe, dass mit geringerem finanziellen Aufwandmehr Einsparungen von Energie und Treibhausgasen in den Bereichen Mobilität undWohnen erreicht werden können als beispielsweise beim Konsum von Gütern undDienstleistungen. Diese Beobachtung deckt sich auch mit der Tatsache, dass im CO 2 -Rechner die größten Einsparpotenziale in eben diesen ersten beiden Bedürfnisfeldernliegen und im Bereich Konsum und auch Ernährung nicht so viel einzusparen ist. DerWechsel zu einem Ökostromanbieter beispielsweise sorgt in der persönlichen Bilanz dafür,dass der Energieverbrauch durch Strom fast vollständig emissionsfrei wird, wobeidie zusätzlichen Kosten für den Bürger relativ gering sind. Es kann häufig sogar der Fallsein, dass neben den Emissionen auch Geld gespart werden kann, da der Stromkunde inder Regel den etwas teureren Basistarif zahlt.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 713.3 Ausblick in die ZukunftDie Bilanz des Bürgers, deren Aufstellung in den vorherigen Kapiteln beschrieben wurde,fokussiert sich auf die Gegenwart. Der Bürger genießt heutzutage hinsichtlich seinesKonsumverhaltens viele Freiheiten und ist in der Lage, seine persönliche Energie- undCO 2 -Bilanz zu beeinflussen. Der Wechsel zu einem Ökostromanbieter ist als Maßnahmebereits angesprochen worden. Zwar kommt in diesem Fall kein anderer Strom ausder Steckdose, da sämtlicher produzierter Strom in einen gemeinsamen „Pool“ fließt,allerdings unterstützt der Bürger mit seiner Wahl den Anbieter, der von dem verdientenGeld in umweltfreundliche Stromerzeugung investieren kann.Der Blick in diesem Kapitel soll nun auf die Zukunft gerichtet werden, da der Bürgermit seinen Entscheidungen Einfluss auf die Entwicklung in Wirtschaft und Politik nehmenkann. Ein Beispiel dafür liefert die Kernenergiedebatte, die zu dem politischen Beschlussgeführt hat, die Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke rückgängig zu machen.Der Druck der Bevölkerung, beeinflusst durch das Reaktorunglück in Fukushimaim Frühjahr 2011, hat sicherlich zu dieser Kehrtwende mit beigetragen. Dies hat zurFolge, dass nach anderen Wegen gesucht werden muss, um die Energiewende zu bewerkstelligen.Verstärkte Investitionen in erneuerbare Energien wäre eine Option. Mitder Umgestaltung der Energiewirtschaft würde sich auch die zukünftige Bilanz desBürgers verändern.Die Energiewende ist notwendig, da durch das anhaltende globale Wirtschaftswachstumdie Rohstoffe zunehmend knapp werden. Das weltweite Bevölkerungswachstum (schätzungsweisevon 7 auf 9 Milliarden Menschen bis 2050) 24 hat auch eine Zunahme derBelastung von Umwelt und Klima zur Folge. Im World Energy Outlook ist beispielsweisedavon die Rede, dass der weltweite Energiebedarf bis 2030 um 40% höher liegenwird als 2007, besonders geprägt durch die starke Entwicklung der Nicht-OECD-Länder 25 (IEA 2009: S.76).Die EU als einer der wichtigsten Akteure in der Weltwirtschaft hat sich auf das 2-Grad-Ziel verständigt, für dessen Realisierung ein deutlicher Rückgang des CO 2 -Ausstoßesgeschehen muss. In der offiziellen Roadmap wird eine Reduktion um 80% angestrebt24 http://www.un.org/apps/news/story.asp?NewsID=13451&Cr=population&Cr125 Die Nicht-OECD-Länder sind Staaten, die nicht zu den weltweit führenden Industrienationen gezählt werden, wie weite TeileAsiens insbesondere China und Indien, Afrika und Südamerika.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 72(gegenüber 1990, vgl. EU 2007). Sollten die Klimaschutzziele tatsächlich erreicht werden,stehen die Chancen auf eine globale Abschwächung des Klimawandels nichtschlecht. Ob das 2-Grad-Ziel tatsächlich eingehalten werden kann, erscheint nach demderzeitigen Trend zwar als unwahrscheinlich, doch zumindest können national und internationalneue Strukturen geschaffen werden, mit deren Hilfe die Fortsetzung der klimapolitischenDiskussionen und die Neuformulierung von Klimaschutzzielen erfolgenkann, über das Jahr 2050 hinaus.Für die Europäische Union ist das Projekt ADAM entwickelt worden, in der angelehntan das 2-Grad-Ziel und die damit verbundenen Reduzierung der Treibhausgasaktivitätenverschiedene Adaptionsszenarien entworfen wurden, die eine mögliche Zukunft beschreiben.Sie orientieren sich an einer Obergrenze der CO 2 -Konzentration bis zum Jahr2050, die auf 400 ppmV oder 450 ppmV gesetzt werden kann. Die Szenarien zeigenWege auf, um diese Vorgaben zu erreichen, wobei die Maßnahmenschärfe entsprechenddes anvisierten Ziels unterschiedlich ist. Die ADAM-Studie, die vom Fraunhofer Institutfür System- und Innovationsforschung (ISI) vorgelegt wird, sagt beispielsweise aus,dass der Energiebedarf in den Endverbrauchsektoren um etwa 50% binnen der nächsten40 Jahre (bis 2050) zurückgehen muss und dass die Kosten aller damit verbundenenMaßnahmen etwa 1,7 – 2,7 Prozent des Bruttoinlandsprodukts betragen. (ISI 2009:Summary 06). ADAM fokussiert die gesamte EU und ist hier nur nachrichtlich aufgeführt,da das Hauptaugenmerk dieser Arbeit auf die deutsche Bilanz gesetzt ist.Für die Bundesrepublik Deutschland bedeutet eine Reduktion von 80% gegenüber der1.250 Mio. Tonnen THG im Jahr 1990, dass bis 2050 ein Wert 250 Mio. Tonnen THGerreicht werden muss. Die Bundesregierung hat hierfür ein Energie- und Klimaschutzprogrammvorgelegt, in dem als Zwischenziel eine Reduktion von THG bis 2020 um40% angesteuert werden soll. Das UBA protokolliert mit einem entsprechenden Statusberichtdie bisherige Umsetzung und sagt voraus, dass das Zwischenziel um 7 bis 10Prozentpunkte verfehlt werden würde (UBA 2011d). Das wird bestätigt, wenn nach denTrendtabellen die Entwicklung linear weitergeführt wird. Der Ausstoß im Jahr 2012liegt um 25% unter dem von 1990 (vgl. UBA 2011c) und auch, wenn zumindest dieVorgabe des Kyoto-Protokolls erreicht wurde, müssen für das langfristige Ziel die Anstrengungenerheblich vergrößert werden.In diesem Kapitel werden neben den eigenen Annahmen zur Zukunft auch zwei Studienherangezogen, die Leitstudie 2010 vom Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 73und Reaktorsicherheit (BMU) und die Studie zur Energiezukunft 2050 der Forschungsstellefür Energiewirtschaft (FfE).3.3.1 Eigene ÜberlegungenEine verträgliche Quote des Energieverbrauchs, die für eine Gesellschaft angesetzt werdenkann, würde Hans-Peter Dürr zufolge bei etwa 1,5 kW pro Kopf weltweit liegen(vgl. Dürr 2003). In seinem Beitrag über die 1,5-Kilowatt-Gesellschaft begründet er dasdamit, dass sich die Biosphäre über Jahrmillionen auf die eingestrahlte Energiemengeder Sonne eingestellt hat (40-50 TW) und er die natürliche Belastungsgrenze des Systemsbei 20% sieht. Dieser Grenzwert von 9 TW würde umgerechnet auf die Weltbevölkerungpro Kopf etwa 1,5 kW betragen. Mit zunehmender Bevölkerungszahl würdedie verträgliche Quote logischerweise sinken, bei geschätzten 9 Mrd. Menschen im Jahr2050 etwa auf 1 kW.Tabelle 10: mögliche Entwicklungspfade der Energie (3-Pfade-Rechnung)Heute(2011)Zukunft(Effizienz E)Zukunft(Substitution S)Zukunft(Verzicht V)Zukunft(E + S + V)% EJkWproKopf% EJkWproKopf% EJkWproKopf% EJkWproKopf% EJkWproKopfPrimärenergie 100 13,50 5,24 100 8,44 3,27 100 13,50 5,24 100 12,50 4,85 100 6,56 2,55FossilePrimärenergieNuklearePrimärenergieErneuerbarePrimärenergie80 10,80 4,19 80 6,75 2,62 50 6,75 2,62 80 10,00 3,88 50 3,28 1,2710 1,35 0,52 10 0,84 0,33 0 0,00 0,00 10 1,25 0,48 0 0,00 0,0010 1,35 0,52 10 0,84 0,33 50 6,75 2,62 10 1,25 0,48 50 3,28 1,27Endenergie 9,00 3,49 6,75 2,62 9,00 3,49 8,00 3,10 5,25 2,04Nutzenergie 4,50 1,75 4,50 1,75 4,50 1,75 3,50 1,36 3,50 1,36Endenergie/PrimärenergieNutzenergie/Endenergie67% 80% 67% 64% 80%50% 67% 50% 44% 67%Da die meisten Emissionen von Treibhausgasen energetisch bedingt sind (vgl. Kapitel2.1.3), wird mit dem Rückgang der Emissionen auch immer ein Rückgang der Energieassoziiert. Dieser Rückgang kann auf die in Kapitel 2.2.2 beschriebene Energiekaskadeübertragen werden. In Tabelle 10 ist dazu ein einfaches Gedankenexperiment gezeigt.Ausgehend von den heutigen Werten zum Energieverbrauch auf Ebene der Primär-,

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 74End- und Nutzenergie können drei verschiedene Wege definiert werden, über diese sichder Energieverbrauch in Richtung der von Dürr beschriebenen verträglichen Quote reduzierenließe.Die 13,5 EJ, die heutzutage als Primärenergieverbrauch in Deutschland anfallen, werdennoch zum Großteil aus fossilen Energieträgern gedeckt, während der Anteil der ErneuerbarenEnergien mit etwa 10% vergleichsweise gering ist. Die Endenergie beträgtgut 2/3 der Primärenergie, die Nutzenergie liegt weitere 50% darunter, wofür hauptsächlichder niedrige Wirkungsgrad im Verkehrssektor verantwortlich gemacht werdenmuss. Die Nutzenergie beträgt derzeit etwa 4,5 EJ (vgl. Tzscheutschler et. al 2009).Kernenergie trägt noch zu etwa 10% des Primärenergieverbrauchs bei, wobei die Kernkraftwerke(Stand: 2011) bis 2021 zurückgebaut werden sollen – vorausgesetzt, es findetkein erneuter Richtungswechsel in der Politik statt.Um die Zukunft energiebewusster oder auch klimafreundlicher zu gestalten, könnendrei Pfade gewählt werden, die jeweils über ein Potenzial zur Minderung des Energieverbrauchsbzw. der THG-Emissionen verfügen: Effizienz, Substitution und Suffizienz(Verzicht). Die Pfade werden in den mittleren Spalten von Tabelle 10 einzeln dargestellt.Die rechte Spalte zeigt den Rückgang der Energie, wenn alle drei Strategiengleichermaßen berücksichtigt werden würden.Bei der Effizienzstrategie wird ein besseres Verhältnis von Nutz- zu Endenergie angenommen(hier beispielhaft 50% Effizienzsteigerung), etwa dadurch, dass der Wirkungsgradder Fahrzeugflotte durch zunehmende Elektrifizierung erhöht oder auch der Wärmeverlustbei Gebäuden durch bessere Isolierung vermindert wird. Zudem können dieUmwandlungsverluste bei der Energieerzeugung verringert werden (auch hier beispielhaftum 50%), was das Verhältnis von Primär- zu Endenergie verbessert. Der Primärenergieverbrauchwürde allein über diesem Ansatz um fast 40% gegenüber dem heutigenWert zurückgehen. Zudem sei vermerkt, dass auch auf Ebene der EnergiedienstleistungEffizienzsteigerungen erfolgen können, indem das Gesamtsystem für die Dienstleistungoptimiert wird, etwa die Anzahl der Glühlampen, die für die Ausleuchtung desWohnraums erforderlich sind.Der zweite Pfad (Substitution) zielt darauf hinaus, emissionsintensive Energieträger wieKohle oder Erdöl durch erneuerbare Energieträger zu ersetzen. Primär-, End- und Nutzenergiebleiben demnach identisch, nur verändert sich die Primärenergieträgerstruktur.Auch die Kernenergie soll substituiert werden, da sie zwar aus klimapolitischen Grün-

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 75den sehr günstig erscheint, derzeit allerdings kaum über Resonanz in der Bevölkerungverfügt. Andersherum kann argumentiert werden, dass die Kernenergie aufgrund ihrergeringeren Emissionen selbst als Substituent für fossile Energieträger eingesetzt werdenkann, zumindest, bis die erneuerbaren Energien weit genug ausgebaut wurden, um auchdie Kernenergie vollständig zu ersetzen. In beiden Fällen muss der Blick auf die erneuerbarenEnergien gerichtet sein, da die Ressourcen von fossilen Brennstoffen wie Kohleund Erdöl knapp werden. Das Ziel könnte beispielsweise sein, das Verhältnis von erneuerbarerzu nicht-erneuerbarer Energien auf 50:50 zu erhöhen.Als dritter möglicher Pfad wird die Suffizienz gehandelt, die sinngemäß für einen generellenVerzicht auf übermäßigen Konsum steht. Häufig wird dieser Weg mit einemKomfortverzicht oder gar einem Entwicklungsrückschritt assoziiert, da er als gegenteiligzum etablierten Wachstumsbegriff interpretiert werden kann. In der Rechnung ausTabelle 10 würde sich die Ebene der Energiedienstleistung verändern, was sich direktauf die Ebene der Nutzenergie auswirkt. Wenn sich beispielsweise durch Bewusstseinsveränderungenin der Bevölkerung der Bedarf an Individualmobilität reduziert oder sichgenerell die Lebensstile hin zu einer ökologisch-nachhaltigen Variante verändern (z.B.ein fleischreduzierter Ernährungsstil), sinkt der Bedarf an Nutzenergie. In der Beispielrechnunggeht sie um 1/3 zurück (um 1 EJ auf 3,5 EJ), wobei die Differenz gleichermaßenin die Ebenen der End- und Primärenergie einfließt.Werden die drei genannten Pfade miteinander kombiniert, ist das Einsparpotenzial fürdie THG-Emissionen maximal. Die Substitution ist für die Reduktion des Energieverbrauchsunwichtig, da die Absolutwerte unverändert bleiben. In der Beispielrechnungwürde der zukünftige Primärenergieverbrauch mit 6,56 EJ mehr als 50% unterhalb desheutigen Wertes (13,5 EJ) liegen, was eine deutliche Annäherung an die verträglicheQuote nach Dürr ist. Das Ergebnis von 2,56 Watt pro Kopf würde vermutlich etwas zuniedrig liegen, da dieser sich auf eine Bevölkerungszahl von ~82 Mio. Einwohner bezieht.Bis zum Jahr 2050 wird die deutsche Bevölkerungszahl voraussichtlich noch weiterzurückgehen, wie in der Bevölkerungshochrechnung von DESTATIS vorausgesagt(vgl. DESTATIS 2009). Im Anlagenteil befindet sich ein Modell, mit dem die Bevölkerungbis ins Jahr 2050 hochgerechnet werden kann (A 10). Nach diesem Leslie-Modelllässt sich eine Bevölkerung im Jahr 2050 von knapp 70 Mio. Einwohnern vorhersagen,wobei es sich dabei nur um ein mögliches Szenario handelt. Das DESTATIS wählt ei-

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 76nen Korridor zwischen 65 und 70 Millionen, in dessen Rahmen sich die Bevölkerungszahlaller Voraussicht nach bewegen wird (vgl. DESTATIS 2009: S.12).3.3.2 Energieszenarien von BMU und FfE für 2050Für die Projektion der Zukunft können verschiedene Methoden herangezogen werden.Die lineare Fortschreibung eines bestehenden Trends ist die vermeintlich einfachste.Umfassender und aussagekräftiger ist eine Prognose. Gemäß der Forschungsstelle fürEnergiewirtschaft (FfE) können beide Begriffe wie folgt beschrieben werden (vgl. FfE2009: Teil 2, S.2-3):Der Trend ist eine Beobachtung eines Parameters über eine bestimmte Zeitspanne, z.B.die Bevölkerungsentwicklung oder die Entwicklung des Benzinpreises. Allerdings verhaltensich Entwicklungen selten linear, da bestimmte Ober- und Untergrenzen sowieandere Einflussparameter berücksichtigt werden müssen. Etwas komplexer als dieTrendfortschreibung ist eine Prognose bzw. Vorhersage. Bezogen auf einen konkretenParameter findet eine Beobachtung mehrerer damit zusammenhängender Trends statt(z.B. für die Bevölkerungsentwicklung: Lebenserwartung, Geburtenrate, Wanderungssaldoetc.), wobei der mathematische Zusammenhang aus der Beobachtung herausrückwirkend konstruiert wird 26 . Die Prognose legt darauf aufbauend eine einzige allgemeingültigeZukunftsbeschreibung für einen bestimmten Betrachtungszeitraum fest.Gegebenenfalls kann sie mit einer Wahrscheinlichkeitsaussage verknüpft werden.In der Studie zur Energiezukunft 2050 der FfE sowie in der Leitstudie 2010 des BMUwerden Szenarien (genauer: Energieszenarien) verwendet, die einen in sich konsistentenmöglichen Zukunftszustand beschreiben. Nach der FfE sind Szenarien zudemdadurch gekennzeichnet, dass sie in einem Korridor angesiedelt sein können, der durchdie Variabilität einzelner Parameter entsteht. Daher wird üblicherweise zwischen einemBest-Case-, einem Worst-Case- und einem Trendszenario unterschieden. (vgl. FfE2009, Teil 2, S.4-5). Bei einer Bevölkerungshochrechnung, wie in Kapitel 3.3.1 erwähnt,wird ein solcher Korridor aus den Parametern der Geburtenhäufigkeit, der Lebenserwartungund dem Wanderungssaldo festgelegt. Ein Szenario ist in der Regel auchauf einen längeren Zeithorizont ausgelegt (10 bis 50 Jahre), während eine Prognose mit10 bis 15 Jahren wesentlich kürzer greift (vgl. Burck et. al 2010: S.10).26 Die Gegenwart muss bei einer Prognose aus der Vergangenheit extrapoliert werden können.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 77Beginnend mit der Leitstudie 2010 des BMU lässt sich erwähnen, dass hierin zwischendrei Basisszenarien unterschieden wird, wobei Basisszenario A das Ausgangsszenariodarstellt. Szenario C geht von einer Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke aus undist damit aus derzeitiger Sicht weniger wahrscheinlich. Szenario B ergänzt das A-Szenario um eine stärkere Elektrifizierung in der Individualmobilität, wobei der zusätzlicheStrombedarf durch erneuerbare Energien gedeckt wird. Die Einflussparameter dieserSzenarien sind grundlegende Annahmen zur demographischen, strukturellen undökonomischen Entwicklung (z.B. Bevölkerungsstruktur, Bruttoinlandsprodukt, Marktpreisevon Energieträgern etc.) sowie zum technischen Fortschritt (Erhöhung der Primärenergieproduktivität;vgl. BMU 2010: Zusammenfassung S.1-3).Abbildung 20: Entwicklung des End- und Primärenergieverbrauchs im Basisszenario A (BMU)Abb. 20 zeigt, wie sich der Energieverbrauch in Basisszenario A entwickelt. Vor allemim Bereich der Umwandlungsverluste bei der Stromerzeugung wird sich der Energieverbrauchdrastisch reduzieren. Das ist mit einem deutlichen Rückgang der Kondensationskraftwerkezu erklären, die derzeit noch für gut 75% der Stromerzeugung verantwortlichsind (vgl. BMU 2010: Zusammenfassung S.4). Substituiert werden sie durcherneuerbare Energien, die insgesamt für die Stromerzeugung auf 1.550 PJ bis zum Jahr2050 anwachsen werden (von derzeit ~370 PJ). Weiterhin wird davon ausgegangen,

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 78dass die einzelnen Sektoren einen deutlichen Rückgang ihres Endenergieverbrauchsverzeichnen, insgesamt bis 2050 um 38%.Die beiden Strategien, die das BMU einbezieht, sind die Effizienz, die am Gesamtrückgangdes Energieverbrauchs festgemacht werden kann, und die Substitution, die auf denstarken Ausbau der erneuerbaren Energien setzt. Die dadurch vermiedenen CO 2 -Emissionen betragen fast 600 Mio. Tonnen in 2050 (gegenüber 2009), bedingt dadurch,dass in 2050 einerseits 86% des Bruttostromverbrauchs durch erneuerbare Energien ausSolarstrahlung, Wind, Biomasse und Geothermie gedeckt wird (vgl. BMU 2010: S.41).Zudem findet im Wärme- und Verkehrssektor ein deutlicher Rückgang des Energieverbrauchsstatt (erhöhte Effizienz), ebenfalls gepaart mit einer zunehmenden Substitutionerneuerbarer Energien Im Vergleich zu 1990 ergibt das eine gesamte CO 2 -Reduktionvon 85% und ca. 81% für Treibhausgase insgesamt (vgl. BMU 2010: S.40).Mit stärkerem Fokus auf die Energie gerichtet, ist die FfE-Studie zur Energiezukunft2050 zu nennen. Darin werden drei Szenarien abgebildet, wovon das erste einTrendszenario ist, in dem nur ein geringer Rückgang des Energieverbrauchs erzieltwird. Die Szenarien, insbesondere das Trendszenario, orientieren sich weniger an derZielvorgabe von 80%-Emissionsrückgang, sondern eher an das, was realistisch erscheint.In Abb. 21 ist die Entwicklung des Endenergieverbrauchs nach den drei Szenariendargestellt (zusammen mit dem Vergleichsjahr 2005).Zu erkennen ist in Abb. 21 die Entwicklung des Endenergieverbrauchs in den einzelnenSektoren (innerer Ring) und in den jeweiligen Anwendungsbereichen (äußerer Ring).Das Szenario 1 (Referenzszenario) orientiert sich dabei stark an dem derzeitigen Trend,Im Szenario 2 (erhöhte Technikeffizienz) hingegen wird von verstärkten umweltpolitischenMaßnahmen ausgegangen (z.B. Energiesteuern und strengere Vorschriften),wodurch ein Innovationsdruck auf die Unternehmen entsteht, die so gezwungen werden,in immer effizientere Technik zu investieren (vgl. FfE 2009: S.15). Im Szenario 3 (umweltbewusstesHandeln) wird zusätzlich zu den Annahmen in Szenario 2 von einemstärkeren Verantwortungsbewusstsein in der Bevölkerung ausgegangen, was ein zunehmendumweltbewusstes Verhalten zur Folge hat und dem strategischen Pfad der Suffizienzzugeordnet werden kann.

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 79Abbildung 21: Energieszenarien für 2050 nach FfEIn den Diagrammen in Abb. 21 nicht dargestellt ist der Umwandlungssektor, der für dieBetrachtung der Primärenergie wichtig wird. Die Annahmen zu dessen Entwicklung variierenje nach Szenario. Im Referenzszenario wird dieser sich kaum verändern, da derFokus auf Versorgungssicherheit gesetzt wird und die erneuerbaren Energien nur sporadischausgebaut werden (vgl. FfE 2009: S.13). Im 2. Szenario wird wie auch in denEndverbrauchssektoren auf zunehmende Innovation gesetzt (Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung, gebäudeintegrierte Fotovoltaikanlagen etc.), wobei auch eine Laufzeitverlängerungder Kernkraftwerke auf 40 Jahre stattfindet (vgl. FfE 2009: S.15). Im 3. Szenariowerden verschärfte politische Maßnahmen (z.B. zur Speichertechnologie oderCO 2 -Abscheidung) angenommen. Zudem wird die Laufzeit der Kernkraftwerke auf 60Jahre verlängert (vgl. FfE 2009: S.18-19).Die Leitstudie 2010 vom BMU beziffert den Rückgang des Endenergieverbrauchs biszum Jahr 2050 auf 38% gegenüber dem Jahr 2009. Im Anlagenteil (A 11) ist der genaue

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 80Rückgang in den einzelnen Sektoren nach Basisszenario A tabellarisch gezeigt, wobeidie Werte aus Abb. 20 (Kapitel 3.3.2) entnommen sind. Wenn nun auf Basis diesesSzenarios die relative Zuordnung des Primärenergieverbrauchs nach Bedürfnisfelderngemäß Ansatz 1 angewendet wird (vgl. Kapitel 3.2.1, Tabelle 9), so ergibt sich ein Primärenergieverbrauchvon etwa 3 kW pro Kopf (Vergleich 2008: 5,4 kW). Hierbei isteine Bevölkerungszahl von 70 Mio. Einwohnern angenommen, die sich innerhalb desKorridors der Hochrechnung von DESTATIS befindet (vgl. DESTATIS 2009) bzw. dasErgebnis des Leslie-Modells ist, das im Anlagenteil beschrieben wird (A 10).Abbildung 22: Die Energiebilanz des Bürgers im Jahr 2050 nach Ansatz 1 und Basisszenario A (BMU)Abb. 22 zeigt den Primärenergieverbrauch 2050 im Vergleich zu 2008 nach Bedürfnisfeldern.Hierfür wurden die Verbrauchswerte des Jahres 2050 in den Endverbrauchsektorenmit der sektoralen Zuordnung nach Ansatz 1 verknüpft. Am deutlichsten ist derRückgang in den Bereichen Wohnen, Konsum und Staat, da hier sehr viel Strom eingesetztwird und die Umwandlungsverluste im Basisszenario A minimiert sind. Da derVerkehr in der Rechnung als Ganzes betrachtet und nicht nach Verkehrsträger untergliedertist, ist das Ergebnis im Feld Mobilität nicht unbedingt repräsentativ. Die Bahnbeispielsweise, die unter den Verkehrsträgern den höchsten Anteil an Strom bezieht,müsste einen niedrigeren Verbrauch aufweisen. Bei der Kfz-Mobilität ist zu bemerken,

Die Energie- und CO2-Bilanz des Bürgers heute und in der Zukunft 81dass nach Basisszenario A des BMU die Anzahl der Elektrofahrzeuge bis 2050 auf biszu 30 Mio. anwachsen würde. Durch den besseren Wirkungsgrad dieser Fahrzeuge unddem hohen Anteil an erneuerbarer Energien bei der Stromerzeugung würden die Emissionendes Verkehrs drastisch reduziert werden. Der Flugverkehr hingegen würde dieEinsparungen bei den anderen Verkehrsträgern teilweise kompensieren, da er durch einstarkes Wachstum geprägt ist und selbst wenig Potenzial zu einer höheren Klimafreundlichkeitmit sich bringt.

Ergebnisse 824 Ergebnisse4.1 Zusammenfassung der Bilanz des Bürgers von Energie undTreibhausgasen heuteDieses Kapitel gibt eine Zusammenfassung über die Bilanz des Bürgers, wie sie nachden Ansätzen 1 und 2a aufgestellt werden kann. Der Ansatz 2b nach Kohlmaier ist demAnsatz 2a sehr ähnlich, nur dass er stärker auf die Ökonomie ausgerichtet ist und dieKonsumausgaben berücksichtigt sind. In Kapitel 3.2.3 ist er bereits gesondert ausgewertetworden, weshalb in den nachfolgenden Diagrammen der Primärenergieverbrauchnach Ansatz 1 und 2a (Abb. 23) sowie die Treibhausgasemissionen (Abb. 24) vergleichenddargestellt sind.Abbildung 23: Zusammenfassung des Energieverbrauchs nach Ansatz 1 und 2a (in kW pro Kopf für 2008)

Ergebnisse 83Abbildung 24: Zusammenfassung der THG-Emissionen nach Ansatz 1 und 2a (in Tonnen CO 2 -Äquivaltentefür 2008) zuzüglich dem CO2-Rechner als VergleichBeim Energieverbrauch (Abb. 23) zeigt sich eindeutig, dass das Budget des Bürgersnach Ansatz 2a sehr viel kleiner ausfällt als wenn der gesamte Primärenergieverbrauchherangezogen wird. Das hat mehrere Ursachen, von denen zunächst die Ungenauigkeitenzu nennen sind, die bei der Anwendung des 1. Ansatzes entstehen, da die Zuordnungteilweise sehr vage geschätzt ist. Viel entscheidender ist die Tatsache, dass der direktePrimärenergieverbrauch nach Ansatz 1 auf die Inlandbilanz bezogen ist, während nachAnsatz 2 die privaten Haushalte direkt angesprochen werden. Import und Export vongrauer Energie sind in Ansatz 1 genauso wenig einbezogen wie die gesamte Problematikder Verflechtungen innerhalb der Produktionsbereiche (vgl. Kapitel 3.1.2).Insbesondere beim Vergleich der letzten kumulierten Verwendung von THG-Emissionen (Ansatz 2a) mit dem CO 2 -Rechner in Abb. 24 wird deutlich, dass die Bilanzdes Bürgers nach Ansatz 2 über eine sehr viel höhere Aussagekraft verfügt als die Bilanznach Ansatz 1. Die geringen Abweichungen zwischen CO 2 -Rechner und der Bilanzdes Bürgers nach Ansatz 2 kommen dadurch zustande, dass der Rechner selbst nur eineSchätzung abgibt und außerdem die Datengrundlage der eigenen Rechnung von 2007ist. Für den Vergleich in Abb. 24 sind die Werte von 2007 leicht korrigiert worden, da

Ergebnisse 84im Jahr 2008 beispielsweise etwas mehr Endenergie im Sektor Haushalte und GHDverwendet wurden, im Sektor Industrie hingegen etwas weniger (vgl. AGEB 2011c).4.2 Die Bilanz des Bürgers im Jahr 2050: AusblickDer Bürger hat heutzutage vielfältige Möglichkeiten, um Einfluss auf seine persönlicheEnergie und CO 2 -Bilanz zu nehmen. Doch wie genau sieht es in der Zukunft aus? Eine80%-THG-Reduktion gegenüber 1990 bedeutet einen THG-Ausstoß von nur noch 250Mio. Tonnen. Es sind also im Vergleich zu heute noch gut 700 Mio. Tonnen einzusparen,rund 300 Mio. Tonnen wären bereits geschafft.Tabelle 11: mögliche Entwicklung der Energiedienstleistung und Nutzenergie im Bereich WohnenBedürfnisfeldWohnen:EnergiedienstleistungverbesserteIsolationverbesserteIsolationVerbesserteGeräteeffizienzErgebnismorgen-1=2020Ergebnismorgen-2=2050Daten 2008 inQuelle: AGEB/BMWiEndenergie2008Endenergiein %Wohnflächein DEin (bei43m²/cap)EnergiekennwertheuteEnergiekennwertmorgen-175%Energiekennwertmorgen-225%Endenergiemorgen-1und-2 zu heuteEndenergiemorgen-1Endenergiemorgen-2Einheit Petajoule % m 2 kWh/m² ∙a kWh/m² ∙a kWh/m² ∙a % Petajoule PetajouleRaumwärme+Warmwasser2.173 84,9% 3,53E+09 171,2 128,4 42,8 90% 1.466,8 488,9Raumwärme 1.833 71,6% 3,53E+09 144,4 108,3 36,1 90% 1.237,3 412,4Warmwasser 340 13,3% 3,53E+09 26,8 20,1 6,7 90% 229,5 76,5Licht, Prozesswärme,-kälte,mechaníscheEnergie, IKT386 15,1% 33% 127,4 127,4davon Licht 44 1,7% 4,30E+01 25% 11,0 11,0und IKT 87 3,4% 50% 43,5 43,5Summe 2.559 100,0% 1.594,2 1.159,7Für das Bedürfnisfeld Wohnen ist in Tabelle 11 ein Weg aufgezeigt, wie ein Großteilder verwendeten Energie eingespart werden kann. Dabei lässt sich sowohl die Nutzenergieals auch die Energiedienstleistung verbessern. Beginnend mit der blauen Spalteist darin die Endenergie nach Anwendungsbereichen gezeigt. Insgesamt 2.559 PJ wurdenvon den Haushalten im Jahr 2008 verbraucht, das meiste für Raumwärme. Über die

Ergebnisse 85durchschnittliche Wohnfläche (ca. 43 m 2 ), lässt sich für den Anwendungsbereich derWärme ein Energiekennwert beziffern, der als Maß für die Energiedienstleistung bezeichnetwerden kann. Ziel soll es sein, beispielsweise durch verbesserte Isolation, diesenWert zu senken, in einem ersten Schritt (morgen-1 bzw. bis zum Jahr 2020) um25%, im zweiten Schritt (morgen-2 bzw. bis 2050) um weitere 50%. Dabei ist zu erwähnen,dass Neubauten mit Passivhausstandard schon heute nur 20% des Energiekennwertsbenötigen, um die Dienstleistung Raumwärme bereitzustellen. Wenn zusätzlichnoch die Geräteeffizienz erhöht wird, beispielsweise um 10%, ergeben sich fürdie Wärmeanwendungen sehr niedrige Verbrauchswerte. Im Jahr 2020 (grüne Spalte)beträgt der Endenergieverbrauch noch gut 2/3, im Jahr 2050 (gelbe Spalte) nur noch~22% des derzeitigen Werts.Für das Bedürfnisfeld Mobilität lässt sich sagen, dass nach Szenario 3 (FfE) bei stärkeremUmweltbewusstsein die Verkehrsleistung sinken würde, abgesehen vom Schienenverkehr,auf den eine höhere Verantwortung zukommt. Nach dem Referenzszenariowürde vor allem Güter- und Luftverkehr wachsten, der Individualverkehr hingegen aufgrundder zunehmenden Urbanisierung weniger (vgl. BMU 2010: S.14). Das steht entgegendes globalen Trends, der ein starkes Verkehrswachstum zeigt. Die Anzahl derFahrzeuge pro 1000 Einwohner wird sich in Ländern wie China, Indien und anderenSchwellenländern dem Niveau der Industrienationen angleichen. In Deutschland habendem ADAC zufolge 82% der Haushalte einen PKW, wobei die Gesamtanzahl sich seitden 70er Jahren verdreifacht hat (ADAC 2011). Das Wachstumspotenzial in Deutschlandist aufgrund des bereits hohen Niveaus sehr viel geringer als in anderen Ländern,vielmehr muss die Entwicklung qualitativ vorangebracht werden. Die Fahrzeugdichteliegt 2011 bei >500 PKW/Einwohner, wobei interessant ist, dass ein PKW 23 Stundenam Tag steht (ADAC 2011: S.16). Es muss in Zukunft also nicht darum gehen, mehrAuto zu fahren, sondern sich generell effizienter fortzubewegen. Als Stichwort sei hierCar-Sharing genannt, wodurch die Fahrzeugauslastung auf den Straßen optimiert werdenkann, da das Auto nur noch für besondere Anlässe (z.B. Familieneinkauf) genutztund anschließend anderen Personen zur Verfügung gestellt wird.In den Bedürfnisfeldern Konsum, Ernährung und Staat ist es schwierig, festzustellen,wie sich die Bilanz des Bürgers im konkret entwickeln wird. Zumindest im BereichStaat kann festgehalten werden, dass eine Reduzierung des Energieverbrauchs um 40%bis 2050 realistisch ist, da dieser Wert in etwa dem Einsparpotenzial des Sektors GHD

Ergebnisse 86entspricht. Für die Ernährung ist entscheidend, wie stark der Branchenzweig der Nahrungsmittelindustriewachsen wird. Nach der FfE ist das Wachstum fast zu vernachlässigen(vgl. FfE 2009: S.293). Die Emissionen gehen wohl leicht zurück, da der verwendeteStrom verstärkt aus erneuerbaren Energien stammt. Beim Feld des Konsums isthingegen der Außenbeitrag von hoher Relevanz. Importierte und exportierte Güter spieleneine große Rolle für diesen Energie- und Emissionsblock, wie sich beispielsweise inKapitel 3.1.2 gezeigt hat. Verlagert die deutsche Industrie ihre Geschäftsfelder mehrund mehr ins Ausland, kann damit gerechnet werden, dass Deutschland von einem Nettoexport-,wie es vom DESTATIS dargestellt wird, zu einem Nettoimportland wechselt.Der Industriesektor wird aller Voraussicht nach kaum Energie einsparen können, dafürsinkt der Raumwärmebedarf im Sektor GHD, was sich positiv auf den Energieverbrauchund die Emissionen des Dienstleistungskonsums auswirkt.Zusammenfassend sollen für jedes Bedürfnisfeld qualitative Aussagen gemacht werden,inwieweit Einsparungen bei den spezifischen Energiedienstleistungen durchgesetztwerden können. Dabei steht der Bürger mit seinen Möglichkeiten im Mittelpunkt. InTabelle 12 ist dieser Maßnahmenkatalog zusammengestellt, der gewiss nur einen Teilder Möglichkeiten abbildet.Effizienzsteigerungen durch bessere Gerätschaften ist eine Stellschraube, die je nachBedürfnisfeld ein unterschiedliches Potenzial mit sich bringt. Im Bereich der Mobilitätbeispielsweise spielt die Energieeffizienz eine große Rolle. Der Umstieg auf eine andereAntriebsart etwa birgt erhebliches Potenzial zur Energie- und THG-Einsparung. Im FeldWohnen kann der Bürger bei der Wärmedienstleistung selbst kaum etwas machen, es seidenn, er ist gleichzeitig Eigentümer. Sanierungsmaßnahmen im Gebäudebereich gehenmit finanzieller privater oder staatlicher Förderung einher.Neben der Effizienzsteigerung können Auch Veränderungen im Umfeld oder individuelleVerhaltensänderungen eine Rolle spielen, so beispielsweise im Bereich Mobilität,wenn der Fokus vermehrt auf Naherholung gesetzt wird und weniger Fernreisen getätigtwerden. Veränderungen des Versorgungssystems (etwas durch den Ausbau eines Tankstellennetzesfür Wasserstoff- oder Elektrofahrzeuge) können die Bilanz des Bürgersebenfalls beeinflussen. Eine Zunehmende Transparenz, die beispielsweise durch entsprechendesLabelling realisiert werden kann, kann die Produktwahl stark beeinflussen(Nahrungsmittel, Waren). Würde wie am Beispiel des Semestertickets der ÖPNV durch

Ergebnisse 87Förderung aus öffentlichen Mitteln für eine breitere Masse zugänglich gemacht, würdedas die Energie- und CO 2 -Bilanz des Straßenverkehrs stark verbessern.Tabelle 12: mögliche Maßnahmen und ihre Potenziale zur Energie- und EmissionsminderungWohnenMobilität/VerkehrErnährungKonsumvon Warenund DienstleistungenStaatBedürfnisfeldEnergiedienstleistungheuteWärme, Warmwasser,85% derEndenergieStrom: 15% derEndenergie,Wärme- und Kälte-Prozessgeräte,EDV, LichtIndividualmoblität,etwa 58% desEnergieverbrauchsam Verkehrandere Geschäftsmodelle.Car-Sharing,LeasingLangstreckenflugin ferne Urlaubsländeröffentliche VerkehrsmittelUmstellung vonfleischreicherKost auf fleischreduzierteKostVerzicht auf exotischeNahrungsmittelaus fernenLänderneiner der größtenPosten; Abhängigkeitdes Konsumentvom Herstellerals Vorbildsfunktion1. energieeffizienteGerätePotential einer Energiereduktion, und Verminderung des THG-AusstoßesPotenzial zur Einsparung: mittel+, groß++, sehr groß+++kleingroß++groß++, Umstieg vonVerbren-nungsmotorauf Hybrid-, ElektrooderWasserstoff-auto,aber nur langsammittel+, geeignet fürZweitfahrzeuge,gering+, Flugzeugemit Biotreibstoff (Versuchebei z.B. VirginAir und Air New Zealand)mittel+groß++, wenn auchMilchprodukte mit einbezogen,mittel+TransportkostenwenigerTiefkühlkostprinzipiell groß++,aber wenig beeinflussbarniedrig im Bereich desIndividualkonsum (etwa10% des Energieaufwands)2. Veränderung imUmfeldsehr groß +++ VerbesserteIsolation vonheute 150 kWh/m² aufpotenziell 20 kWh/m²groß ++, Einzelgerätesind bezahlbar, guteKennzeichnung durchA+++ bis Egroß+, Aufbau einesStrom- und Wasser-stoff-Tankstellennetzes,noch langsame FortschrittePotential einer Energiereduktionmittel+,da Rückwege vermiedenwerdenhoch++, ist aber demIndividualwunsch entgegengesetztmittel+Wenn mit Gesundheitgekoppelt, eher akzeptierterfordert Beschreibungder HerstellungsundTransportkostenWas "in" ist und was"out" spielt eine Rolle;Modetrendsauch die Ausbildung,Kultur, Gesundheitspielt eine wichtigeRolle3. Fördermaßnahmendurch drittesehr groß +++, FörderungsmaßnahmendurchStaat, auch gewerblicheEnergiedienstleisterkeine Förderung notwendiggroß++, Förderung modernerFahrzeuge durchStaat wie in anderenLändernin Gemeinden oder Urban-BereichenPotenzialIm Moment noch Treibstoffvom Bunker ohneStaatliche Anrechnungbei einem Bürgerticketattraktiv, wie z.B. beimSemesterticketkeine, außer vielleichtEnergie-Klima-LabellingLabellingHerstellungs- undTransportkosten „Labelling“Erziehungs- und Gesundheitswesen,SozialeSysteme3. Veränderungenim eigenen HandelnSparen bei steigendenKosten: Investitionnoch zu teuer, sowohlfür Mieter wie fürHausbesitzergroß++Sparwille und Stolz,umweltfreundlicheGeräte zu besitzen,CO 2 - und Energie-Labelling wichtigLabelling hilft, Eigentuman Auto wahrscheinlichauf langeZeit erwünscht, Zweitautoersetzbar durchSharing oder leasingEigentum an Autowahrscheinlich auflange Zeit erwünscht,Zweitauto ersetzbardurch Sharing oderLeasingGroß++Naherholung bevorzugenja, wenn ein Teil irgendwieschon alsjährlicher SteuerbeitrageinbehaltenwirdMit höherem Altersteht Gesundheit imVordergrund im Einklangmit Ökokostdurch individuelle Entscheidungauf Verzichtbeeinflussbarwenig individuell beeinflussbaraußerdurch Kaufauswahl,Idee vom „Prosumer“individuell wenig beeinflussbar.4.3 Fazit und AusblickDie Energie- und CO 2 -Bilanz des Bürgers gibt einen umfassenden Einblick in dasBudget des Bundesdeutschen. Dabei wurde von oben, sozusagen: top-down, auf die Bilanzdes Bürgers geschlossen. Es konnte dabei gezeigt werden, dass zwischen der per-

Ergebnisse 88sonenbezogenen und der sektoralen Bilanz Überschneidungen bestehen, die es möglichmachen, die eine Bilanz aus der anderen abzuleiten.Für die Zukunft der CO 2 -Bilanz ist es interessant zu beobachten, welche(s) der hier angesprochenenSzenarien eintreten könnte(n). Der Weg bis 2050 ist noch relativ lang,aber die von der EU formulierten Ziele einer CO 2 -Minderung um 80% sind sehr hochangesetzt. Wie sich die zunehmenden Einsparungen auf das Budget des Bürgers auswirken,kann nicht mit absoluter Gewissheit gesagt werden, da ein Großteil der Emissionenund auch der Energie im Budget vom eigenen Bemühen unabhängig sind.Dadurch, dass Unternehmen aufgrund der Wirtschaftssituation Teile ihrer Produktionsprozesseauslagern, weil in anderen Ländern geringere Kosten anfallen, werden großeTeile der eigenen Einsparungen durch verstärkten Import von grauer Energie kompensiert.China beispielsweise, das als die Werkbank der Welt bezeichnet wird, bezieht denGroßteil seiner benötigten Energie aus fossilen Brennstoffen. An den Importgütern, dieaus China und anderen Schwellenländern nachgefragt werden, haften sozusagen großeMengen indirekter Energie und auch Emissionen. Für die deutsche CO 2 -Bilanz ist es alsowahrscheinlich, dass die eigenen Einsparungen zu einer Verbesserung der Bilanzführen, die zunehmenden Importe das allerdings wieder ausgleichen.Leider konnte die Import-/Export-Problematik in dieser Arbeit nicht umfassend einbezogenwerden, da teilweise sehr unterschiedliche Annahmen dazu bestehen. Währendnach DESTATIS netto mehr Energie exportiert wird, verweisen andere Studien wie dievon Davis (DAVIS et. al 2010) oder die von Peters und Edenhofer (Peters et. al 2011)darauf, dass es sich bei Deutschland mehr um einen Nettoimporteur von Energie undEmissionen handelt. Zudem konnten keine hinreichenden Informationen gefunden werden,wie genau sich die Importgüter auf einzelne Sparten bzw. Gütergruppen und somitBedürfnisfeldern aufteilen.In einem nächsten Schritt wäre es sinnvoll, die Energie- und CO 2 -Bilanz des Bürgers alsdynamischen Rechner zu konstruieren, der über verschiedene Stellschrauben verfügt, andenen die Zukunft „geregelt“ werden kann. Wie sich das auf den einzelnen Bürger bzw.seine Bilanz auswirken würde, gilt noch tiefer zu ergründen, da in dieser Arbeit lediglichAnsatzpunkte dazu gegeben werden konnten.Der Bürger trägt die Verantwortung für seine Bilanz und für deren Zukunft. Im Jahr2050 werden die Bedürfnisfeldern Ernährung und Konsum anteilig größer ins Gewichtfallen als heutzutage. In den Bereichen Wohnen und Mobilität hingegen wird der Ein-

Ergebnisse 89fluss geringer werden, da gerade im Bereich Wohnen durch die energetische SanierungWohnbauten von vornherein effizienter mit Energie umgehen werden. In Bereich derMobilität bleibt abzuwarten, wie sich vor allem der Flugverkehr entwickelt und wieweit die Elektrifizierung der Fahrzeugflotte bis 2050 umgesetzt werden kann. Es würdeauch nur wirklich Sinn machen, wenn die Elektroautos mit Strom aus erneuerbarenEnergien betrieben werden. Es gibt zwei Fraktionen in dieser Frage: die einen, die möglichstalles auf Basis der erneuerbaren Energien elektrifizieren wollen (z.B. Solaranlagenin der Wüste, Windparks im Ozean) und die anderen, die darauf aus sind, die Energieinsgesamt effizienter zu nutzen, die ihnen zur Verfügung steht (z.B. durch bessereWärmeisolierung). Im Hinblick auf das verträgliche Maß von 1,5 kW pro Kopf weltweit(nach Hans-Peter Dürr) macht es keinen Sinn, übermäßig viel neue Energie zu produzieren,selbst wenn sie aus erneuerbaren Energieträgern stammen würde.Es bleibt spannend, abzuwarten, welche der beiden Fraktionen sich durchsetzen wird.Da liegt die Verantwortung bei den Akteuren auf Seiten der Politik oder auch bei denEnergiedienstleistern, Investoren, Eigentümern, Vermietern etc. Auf jeden Fall gilt es,die Energiewende zu vollziehen, damit langfristig nicht nur das Klima die Chance bekommt,sich zu erholen, sondern auch die Bilanz des Bürgers.

Anlagenteil 90AnlagenteilDie Anlagen, auf die im Haupttext hingewiesen werden, befinden sich auf der beigefügtenCD als EXCEL-Dokument. Darin sind die vor allem die Tabellen enthalten, die aufgrundihrer Größe nicht in diesem Abschnitt gezeigt werden können. An dieser Stellewerden nur die weniger umfangreichen Anlagen gelistet bzw. der entsprechende Verweisauf den elektronischen Anhang gegeben.A 01: VGR: Input-Output-Tabelle und Leontief-InverseDie Input-Output-Tabelle befindet sich im elektronischen Anhang A_1.1. An dieserStelle soll eine kurze Erläuterung zur mathematischen Funktionsweise dieser Matrixgemacht werden.Tabelle 13: Aufbau einer Input-Output-Matrix (Quelle: Uni-Frankfurt) 27V11 V12 V13 C1 I1 EX1 BPW1V21 V22 V23 C2 I2 EX2 BPW2V31 V32 V33 C3 I3 EX3 BPW3IM1 IM2 IM3T1 T2 T3D1 D2 D3L1 L2 L3G1 G2 G3BPW1 BPW2 BPW3Wie im Kapitel 2.2.1 beschrieben, setzt sich die Input-Output-Tabelle aus den Einnahmenund Ausgaben von Geldern eines Produktionsbereichs zusammen. Tabelle 13 zeigtdie Matrix schematisch. Es ist erkennbar, dass die Vorleistungsbereiche (V) die Schnittstellebilden, da hier sowohl Einnahmen als auch Ausgaben entstehen (Ein- und Verkauf27 http://www.wiwi.uni-frankfurt.de/Professoren/hujer/Lehre/qmvwl0304/teil_f.pdf

Anlagenteil 91von Vorleistungsgütern). Ein Produktionsbereich erzielt neben den Einnahmen aus demGüterverkauf an andere Produktionsbereiche (waagerecht gelesen) auch Einnahmen ausder Endnachfrage der Haushalte und des Staats (C), den Investitionen (I) sowie demExport (EX). Die Summe ergibt den Bruttoproduktionswert (BPW). Dieser ist identischmit der Summe der Ausgaben, da in diesen auch der Gewinn (G) enthalten ist. Die Ausgabenumfassen importierte Vorleistungsgüter (IM), inländische Steuern abzüglichSubventionen (T), Abschreibungen (D) und Löhne/Gehälter (L).Die Matrix lässt sich in einzelne Quadranten unterteilen, sodass beispielsweise eineVorleistungsmatrix entsteht mit derselben Anzahl Spalten und Zeilen (Dimension:71 x 71). Dabei beschreibt der Input die Entstehung der Produkte in 71 Produktionsbereiche(nach CPA klassifiziert), als Spalten in der I-O-Matrix gelesen, während die Zeilenden Output der Verwendung beschreiben, innerhalb der gegenseitigen Verflechtungder Vorleistungen. Ergänzt wird die Vorleistungsmatrix auf der Inputseite durch einePrimäraufwandsmatrix, und auf der Outputseite durch die Matrix der Nachfrage nachder letzten Verwendung. Die Vorleistungsmatrix wird mit den Daten der Erzeugerpreisein Mio. oder Mrd. Euro gebildet, woraus sich relative Koeffizienten in einer Spalte oderZeile durch Normierung auf Eins gewinnen lassen.Der Zusammenhang zwischen dem Nachfragevektor d der 71 Produktionsbereiche, derVorleistungsmatrix A und dem Produktionsvektor X besteht folgendermaßen:x =A ⋅ x + d⇔ d= (1 − A)⋅ x ⇔ x = (1 − A)−1dDie Matrix (1-A) -1 heißt Leontief-Inverse. Für eine bestimmte Nachfrage werden darindie notwendigen Produktionsfaktoren festgelegt. Die Nachfrage d der letzten Verwendungteilt sich auf in die Nachfrage der Haushalte, der privaten Organisationen ohneErwerbszweck, des Staates, der Investitionen und dem des Exports auf. Insofern dieEndnachfrage bekannt ist, kann also die Summe der zu produzierenden Güter errechnetwerden. Die Leontief-Inverse wird in den VGR publiziert (DESTATIS 2010: Tabelle2.3) und gilt für die inländische Produktion. Im elektronischen Anhang befindet sie sichauf Tabellenblatt A_1.2.

Anlagenteil 92A 02: Letzte Verwendung von kumuliertem Primärenergieverbrauchund kumulierten Treibhausgasemissionen (nach UGR)Verweis: elektronischer Anhang Tabellenblatt A_2.1 und A_2.2Zu den Tabellen der letzten Verwendung aus den umweltökonomischen Gesamtrechnungenist auf Tabellenblatt A_2.3 im elektronischen Anhang eine Zusammenfassungder beiden Tabellen sowie vergleichend die Tabelle zur letzen Verwendung von Gütern(aus dem Anhang A 01) dargestellt. Aus dem Vergleich dieser Tabellen lassen Koeffizientenwie beispielsweise die Treibhausgasintensität der Primärenergie nach Gütergruppenund Verwendungsbereichen ableiten.

Anlagenteil 93A 03: Endenergie 2010: Zusammenfassung der vier SektorenDie nachfolgende Tabelle 14 bezieht sich auf die Werte von 2010 und ist im elektronischenAnhang auf Tabellenblatt A_3.1 einzusehen. Für die Auswertung in Kapitel 3wurden die Werte von 2008 verwendet, die sich im elektronischen Anhang auf TabellenblattA_3.2 befinden.Tabelle 14: Endenergieverbrauch 2010 nach Sektoren und Energieträgern(zusammengefasst nach AGEB 2011c)2010 Industrie Haushalte GHD 1) VerkehrSteinkohle 145,5 14,5 7,8 0,0Steinkohlenkoks 193,6 0,2 0,1Steinkohlenbriketts 10,8 0,0Rohbraunkohle 5,7Braunkohlenbriketts 5,7 22,8 0,0Braunkohlenkoks 0,0Staub- und Trockenkohle 50,4Biomasse und erneuerbare Abfälle 2) 103,6 261,6 8,2Nichterneuerbare Abfälle, Abwärme u.a. 95,1 0,0 0,0Sonstige erneuerbare Energien 3) 0,0 30,7 7,2Übrige feste Brennstoffe 4) 0,0 0,0 2,9Heizöl 107,6 559,0 212,2darunter: leichtes Heizöl 72,8 559,0 211,9Kraftstoffe aus Mineralöl: 2365,6davon:Motorenbenzin 792,9Dieselkraftstoff 1189,2Flugturb. kraftstoff, Flugbenzin 361,8Flüssiggas 21,8Biokraftstoffe 122,2Übrige Mineralölprodukte 18,5 3,6 104,4 0,0Gase 5) 869,2 992,5 390,4 9,7darunter: Naturgase 6) 755,6 964,5 367,0Strom 7) 787,3 507,6 504,4 59,4Fernwärme 8) 159,4 180,0 141,0Insgesamt 2541,5 2583,2 1378,5 2556,91)Gewerbe, Handel, Dienstleistung (inklusive Militär)2)Enthält seit dem Jahr 2000 nur noch der regenerative Anteil von Müll (50%).3)Geothermie, Solarthermie und Wärmepumpen (bisher nur geringe Werte).4)Verbrauch von festen Brennstoffen abzüglich Biomasse und erneuerbare Abfälle, nichterneuerb.Abfälle, Abwärme u.a. und sonstige erneuerbare Energien.5)Flüssiggas, Raffineriegas, Kokerei- u. Stadtgas, Gicht- u. Konvertergas, Erdgas, Erdölgasund Grubengas.6)Erdgas, Erdölgas und Grubengas.7)Einschließlich mit erneuerbaren Energien erzeugtem Strom.8)Einschließlich mit erneuerbaren Energien erzeugter Fernwärme.

Anlagenteil 94A 04: Der CO 2 -Rechner: beispielhafte Bilanzen aus der Online-Anwendung des BilanzierungstoolsAbbildung 25: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: Studentmit Einzimmerwohnung, viel ÖPV undÖkostromAbbildung 26: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: ernährungsbewussterMittelständler (mit Auto,1Flug/Jahr, Altbauwohnung mit Heizöl)Abbildung 27: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: Berufspendlerin,sportlich, umweltbewusster Haushalt,5 Europaflüge pro JahrAbbildung 28: CO 2 -Rechner – Beispielbilanz: sehrumweltbewusster Einpersonenhaushalt, Ökostrom,Vegetarier, Car-Sharing

Anlagenteil 95A 05: Aufkommen von direkten Primärenergieverbrauch und THG-Emissionen 2007 nach DESTATISVerweis: elektronischer Anhang, Tabellenblatt A_5A 06: Auswertungstabellen zu Ansatz 1Verweis: elektronischer Anhang, Tabellenblatt A_6Die Zuordnung der Sektoren nach Bedürfnisfeldern via Ansatz 1 erfolgt über mehrereSchritte. Die Produktionsbereiche, klassifiziert nach Gütergruppen (CPA), können überdie in der Methodik zu Kapitel 3.1.1 beschriebe relative Zuordnung auf Grundlage derDaten von DESTATIS (Kapitel 3.1.1, Tabelle 7) den Bedürfnisfeldern anteilig zugerechnetwerden. Auf die Weise können End- und Primärenergieverbrauch sowie dieTHG-Emissionen von der sektoralen Seite auf die Bedürfnisfeldseite umgeschriebenwerden. Dabei ist zu beachten, dass für den Primärenergieverbrauch zwei DESTATIS-Tabellen herangezogen werden können, einmal mit (UGR-Tabelle 3.3.1.1) und einmalohne Umwandlungsverluste (UGR-Tabelle 3.3.4.1) anteilig verrechnet auf die Verbrauchergruppen(Produktionsbereiche und private Haushalte). Für den Endenergieverbrauch,der ja (mathematisch betrachtet) eine Teilmenge des Primärenergieverbrauchsist, gilt die UGR-Tabelle 3.3.4.1, wobei die Gütergruppen, die dem Energiesektor zugeteiltsind (z.B. CPA 23 und 40), nicht berücksichtigt werden.Tabelle 15 zeigt die relativierte Zuordnung im Detail, wobei diese nicht auf den Prozentpunktexakt, sondern nur näherungsweise bestimmt werden kann. Grau hinterlegtsind dabei die Zeilen, die den Energiesektor beschreiben und für den Endenergieverbrauchnicht herangezogen werden. Im elektronischen Anhang befinden sich neben dieserrelativen Zuordnung auch die entsprechenden Auswertungstabellen zum End- undPrimärenergieverbrauch sowie für die THG-Emissionen (A_6.1 bis A_6.4).

Anlagenteil 96Tabelle 15: Auswertungstabelle zum Endenergieverbrauch nach Ansatz 1 für 2007Endenergieverbrauch in TJCPAProduktionsbereiche1 - 5Erzeugnisse der Land- undForstwirtschaft10 - 14 BergbauerzeugnisseHeizungWohnenStromPrivat-KfzMobilitätÖPVFlugzeugErnährung Konsum95% 5%100%Staat17 - 37(ohne23)15, 1623Hergestellte Waren (ohneNahrungsmittel, Kokerei- u.Mineralölerzeugnisse)Nahrungsmittel (inkl. Getränke,Tabak)Kokerei- und Mineralölerzeugnisse40 Energieerzeugung45 Bauarbeiten10% 85% 5%99% 1%18% 26% 7% 9% 4% 28% 8%8% 20% 1% 6% 55% 10%100%50 - 55Handel und Gastronomie/Beherbergung15% 80% 5%60 - 64 VerkehrsleistungStraße (mit ÖPV und DL)EisenbahnFlugzeugSchiff65 - 74 andere wirtschaftliche DL41, 75 -95soziale und öffentliche DL33% 17% 50%70% 2% 29%73% 3% 24%0% 10% 90%90% 10%10% 90%private HaushalteStromverbrauchEnergieverbrauch WärmeKraftstoff25% 75%100%100%Die land- und forstwirtschaftlichen Produkte werden Ansatz 1 zufolge hauptsächlich derErnährung zugeteilt, da überwiegend Nahrungsmittel daraus hergestellt werden. 5% davonwerden dem Konsum angerechnet (Holzprodukte, Tierfutter etc.). Obwohl auch Biomassegewonnen wird, die als Energieträger im Bereich Wohnen eingesetzt wird, wirddas an dieser Stelle nicht berücksichtigt, da der Energieverbrauch in den privaten Haushaltengesondert bilanziert ist.

Anlagenteil 97Eindeutiger ist die Zuordnung bei den Erzeugnissen des verarbeitenden Gewerbes, zudem auch die Bergbauerzeugnisse gezählt werden. Die hergestellten Produkte bis aufNahrungsmittel werden größtenteils dem Bereich Konsum und teilweise auch der Ernährung(wegen Verpackung etc.) und zu geringen Teilen dem Staat angerechnet. Nahrungsmittel(abzüglich Tabak und Tierfutter, deren Anteil sehr gering ist) prägen dasFeld Ernährung, die Erzeugnisse des Dienstleistungssektors (ab CPA 45) überwiegendden Konsum, wobei die sozialen und öffentlichen DL eher in den Bereich Staat (bzw.öffentlicher Konsum) fallen.Die Verkehrsleistung setzt sich aus Personen- und Güterverkehr zusammen und betrifftentsprechend die Bedürfnisfelder Mobilität, Ernährung, Konsum und Staat. Der gesamteVerkehrssektor ist in allen Produktionsbereichen und den privaten Haushalten integriert(vgl. Kapitel 3.1.1, Tabelle 7) und umfasst nicht nur die reine Verkehrsleistung.Im nachfolgenden Anlagenteil (A 07) befinden sich dazu drei ergänzende Tabellen, indenen die Problematik deutlich wird. TREMOD zufolge, einem Tool, das beispielsweisevom ifeu eingesetzt wird und dessen Daten im Anlagenteil dargestellt sind (Bezugsjahr:2010), macht der Personenverkehr 71% des Straßenverkehrs, 70% des Schienenverkehrsund 73% des Luftverkehrs aus, der Rest der jeweiligen Verkehrsträger entfälltauf den Güterverkehr. Beim Schiffsverkehr ist der Personenverkehr vernachlässigbar.Der Personenverkehr entspricht dem Bedürfnisfeld Mobilität, der Güterverkehr ist Teildes Konsums und der Ernährung.Neben dem Verbrauch von Energieträger in den Produktionsbereichen ist zusätzlichnoch der direkte Verbrauch in den privaten Haushalten entscheidend, nach derDESTATIS-Abgrenzung betrifft das den Individualverkehr mit PKW sowie den direktenStrom- und Wärmeverbrauch im Haushalt selbst. Die Werte werden direkt in die betroffenenBedürfnisfelder übermittelt, mit der Besonderheit, dass ein Teil des eingesetztenStroms (ca. 25%) den Wärmeanwendungen zugerechnet wird (Raumwärme undWarmwasser) und somit in die Wohnen- Untergruppe Heizung fällt.Die noch verbliebenen, nicht zugeordneten Gütergruppen sind die energetischen Erzeugnisseaus CPA 23 und 40 (Mineral- und Kokereierzeugnisse sowie Strom undFernwärme). Für deren Zuordnung kann die Verteilung der Endenergie herangezogenwerden (vgl. A 03). Im Jahr 2008 fallen demnach 28% des inländischen Stromverbrauchsauf die Haushalte, 3% auf den Schienenverkehr und der Rest auf Industrie undGHD. Für die Bilanz des Bürgers wird nur 1% von den 3% des Schienenverkehrs dem

Anlagenteil 98ÖPV angerechnet, weil der Großteil des Stromverbrauchs aus der Traktion beim Güterverkehrresultiert (vgl. ifeu 2010: S.32). Bei der Gruppe der Mineralöl und Kokereierzeugnissewird der Verbrauchswert ebenfalls nach Endverbraucher umgelegt, die dieseProdukte beanspruchen. Der Hauptanteil ist Kraftstoff und wird dem Verkehr zugerechnet(davon das meiste Kfz-Mobilität). Ein kleinerer Anteil ist Heizöl, das in den privatenHaushalten, in der Industrie und im Sektor GHD eingesetzt wird.A 07: Wichtige Daten zum VerkehrTabelle 16: Energieverbrauch des Straßenverkehrs gruppiert nach ähnlichen Gütergruppen2008(nach DESTATIS 2011a: Tabellenband 5)CPAProduktionsbereicheVerweis nach UGR: 12.2.6.1.1 12.2.7.1Energieverbrauch desStraßenverkehrsTerajouleEmissionen des Straßenverkehrskt CO 2 -Äquivalente1 - 5Erzeugnisse der Land- undForstwirtschaft52.284 3.82910 - 14 Bergbauerzeugnisse 2.941 19717 - 37(ohne 23)15, 1623Hergestellte Waren (ohne Nahrungsmittel,Kokerei- und Mineralölerzeugnisse)Nahrungsmittel (inkl. Getränke,Tabak)Kokerei- und Mineralölerzeugnisse56.675 3.8793.334 2286.668 45640 Energieerzeugung 4.648 32545 Bauarbeiten 45.810 3.14550 - 55Handel und Gastronomie/Beherbergung132.920 9.04260 - 64 Verkehrsleistung 391.332 26.17765 - 74 andere wirtschaftliche DL 159.091 10.98341, 75 - 95 soziale und öffentliche DL 159.456 10.426private Haushalte 1.292.664 91.525Insgesamt 2.307.823 160.213Tabelle 16 stellt zwei Tabellen aus dem UGR-Verkehrsmodul zum Energieverbrauchund zu den THG-Emissionen zusammengefasst dar. Es zeigt sich, dass der Verkehr inallen Produktionsbereichen integriert ist. Die Gütergruppen CPA 60 bis 64 machen nachDESTATIS die reine Verkehrsleistung aus, wovon ein Anteil Personenverkehr, der andereGüterverkehr ist. Wie der Güterverkehr nach einzelnen Bedürfnisfeldern zugeteiltwerden kann, lässt sich nur vage schätzen.

Anlagenteil 99Die nachfolgende Tabelle 17 zeigt die Verkehrsleistung drei wichtiger Verkehrsträger.Dabei zeigt sich, dass Nahrungsmittel überwiegend auf der Straße transportiert werden,für die anderen Verkehrsträger sind sie weniger relevant. Diese Gruppe zusammen mitden land- und forstwirtschaftlichen Erzeugnissen lassen sich grob der Ernährung zuordnenund macht beim Straßenverkehr etwa 25% der gesamten Verkehrsleistung aus(Bei Eisenbahn 5%, bei Binnenschifffahrt 10%). Die restlichen Gruppen können demFeld Konsum zugeteilt werden, indem die anderen Bedürfnisfelder (Wohnen, Mobilität,Staat) der Einfachheit halber vernachlässigt werden.Tabelle 17: Güterverkehrsaufkommen nach Gütergruppen und Verkehrsträger (Quelle: ITP 2011)Güterverkehrsleistung 2008(Darstellung nach DESTATIS NST-2007) Straße Eisenbahn Binnenschifffahrt gesamtMio. t-km Mio. t-km Mio. t-km Mio. t-kmErzeugnisse der Land- und Forstwirtschaftsowie der Fischerei22.108 4.221 16.076 42.405Kohle, rohes Erdöl und Erdgas 1.365 6.070 33.783 41.217Erze, Steine und Erden, Bergbauerzeugnisse23.505 12.392 71.419 107.317Nahrungs- und Genussmittel 60.432 1.043 11.084 72.558Textilien und Bekleidung; Lederund Lederwaren3.202 8 63 3.273Holzwaren, Papier, Pappe Druckerzeugnisse28.795 6.323 4.003 39.121Kokerei- und Mineralölerzeugnisse 9.549 13.124 37.945 60.618Chemische Erzeugnisse etc. 32.979 9.544 21.975 64.498Sonstige Mineralerzeugnisse (Glas,Zement, Gips etc)26.715 2.582 5.230 34.527Metalle und Metallerzeugnisse 29.701 15.568 16.200 61.469Maschinen und Ausrüstungen,Haushaltsgeräte etc.13.983 671 641 15.294Fahrzeuge 18.363 4.422 892 23.678Möbel, Schmuck, Musikinstrumente,Sportgeräte etc.3.845 194 181 4.220Sekundärrohstoffe, Abfälle 21.803 3.102 11.982 36.887Post, Pakete 0 0 0 0Geräte und Material für die Güterbeförderung10.922 1.432 1.374 13.728Umzugsgut und sonstige nichtmarktbestimmteGüter1.931 42 2 1.975Sammelgut 0 736 0 736Gutart unbekannt 32.355 34.177 10.106 76.638Sonstige Güter a.n.g. 0 0 2.719 2.719total 341.551 115.652 245.674 702.876In Tabelle 18 sind Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen des Verkehrs nach TRE-MOD 5.2 aufgetragen. Dieses Verkehrsmodell ist in der Lage, die Verkehrsträger nach

Anlagenteil 100Personen- und Güterverkehr zu unterscheiden. Zudem sind der End- und Primärenergieverbrauchsowie die direkten und gesamten Emissionen dargestellt.Tabelle 18: Energieverbrauch der Verkehrsträger differenziert nach Güter- und Personenverkehrfür das Jahr 2010 (Quelle: TREMOD 5.2; Daten vom ifeu auf Anfrage erhalten)VerkehrsartVerkehrsträgerGV Straße 732 643 51.942 47.455GV Schiene 42 17 2.427 362GV Wasser 29 25 2.062 1.876GV Luft 112 98 8.185 7.217PV Straße 1.837 1.567 129.916 113.949PV Schiene 98 34 5.477 89PV Luft 302 264 22.050 19.442Gesamt: 3.152 2.648 222.059 190.390Primärenergieverbrauchnach Inlandsprinzip[in PJ]EndenergieverbrauchnachInlandsprinzip[in PJ]gesamte CO 2 -Emissionen nachInlandsprinzip [in kt]direkte CO 2 -Emissionennach Inlandsprinzip[in kt]

Anlagenteil 101A 08: Auswertungstabellen zu Ansatz 2aVerweis: elektronischer Anhang, Tabellenblatt A_8Aufgrund der Größe der Auswertungstabelle zum Ansatz 2a ist das Tabellenblatt imelektronischen Anhang enthalten (A_8). Die Bedürfnisfelder bilden in ihrer Gesamtheitden Konsum der privaten Haushalte ab bzw. das Budget des Bürgers ab. Die einzelnenGütergruppen werden abgesehen von der Verkehrsleistung direkt einem Bedürfnisfeldzugeordnet, so z.B. die forstwirtschaftlichen Erzeugnisse dem Feld Wohnen, da andersals in Ansatz 1 der Energieträgerverbrauch der privaten Haushalte in der letzten Verwendungintegriert ist und somit in den Gütergruppen. Da die forstwirtschaftlichen Erzeugnisseüberwiegend Energieträger aus Biomasse und diese direkt verbrannt werdenkönnen, muss der Verbrauchswert im Konsum der privaten Haushalte hier dem FeldWohnen zugeordnet werden.Die Kokerei- und Mineralölerzeugnisse teilen sich für die Haushalte nach Kraftstoff (fürMobilität) und Heizöl (für Wohnen) auf. Gütergruppen des Industriesektors (CPA 16 bis37, ohne 23) entsprechen dem Konsum von Produkten, Gütergruppen des tertiären Sektorshingegen dem Dienstleistungskonsum. Nur der Verkehr muss geschätzt werden.Dafür kann sich an der DESTATIS-Tabelle von Mayer orientiert werden (vgl. Kapitel2.3.1, Tabelle 5), in welcher die Verkehrsleistung bereits in pro Kopf ausgedrückt ist.

Anlagenteil 102A 09: Auswertungstabellen zu Ansatz 2bTabelle 19 beinhaltet die Ergebnisse für den alternativen Ansatz 2b (nach Kohlmaier),nach diesem die Konsumausgaben der privaten Haushalte mit einbezogen und einigeGütergruppen, wie in Kapitel 3.2.3 beschrieben, den Bedürfnisfeldern Wohnen (DL desWohnungswesens, Wasserversorgung etc.) und dem spezifiziertem Bedürfnisfeld Mobilität/Verkehr(Kfz-Reparatur etc.) zugeordnet werden. Die detaillierten Rechnungen dazubefinden sich im elektronischen Anhang.Tabelle 19: Ansatz 2b nach KohlmaierProjekt: Die CO 2 -, Energie- und Ausgabenbilanz des Bürgers heuteZusammenfassung nach Bedürfnisfeldern des Konsums für private Haushalte, KonsumStaat, Investitionen und AußenbeitragKonsum private Haushalte, 5Bedürfnisfelder + Staat (Individualverbrauch)monetäre Ausgabenkumulierte Primärenergiekumulierte THG-Emissionenpro Kopf € kWh/Kopf t CO 2e /Kopf1. Ernährung 1.366 2.764 1,502. Wohnen 3.565 10.030 2,513. Mobilität/Verkehr 1.724 9.929 2,594. Konsum Waren 1.495 3.213 0,835. Konsum Dienstleistungen 5.978 4.800 1,316. Staat u. Private Organisationen(Individualverbrauch)3.206 1.785 0,49Summe 1.-6. 17.333 32.521 9,247. Staat u. private Organisationen(Kollektivverbrauch)2.469 1.893 0,528. Anlageinvestitionen zusammengefasst5.104 7.194 2,079. Außenbeitrag zusammengefasst2.484 5.578 0,65Summe: Bruttowertschöpfung,Herstellerpreise ohne27.390 47.186 12,48NettogütersteuernSumme ohne Außenbeitrag 24.906 41.608 11,83

Anlagenteil 103A 10: Das Leslie-Modell zur BevölkerungshochrechungIm Rahmen einer Zukunftsprojektion müssen auch Annahmen zur Bevölkerungsentwicklunggemacht werden. Das DESTATIS veröffentlicht hierzu eine Hochrechnung, inder unter Berücksichtigung vieler Parameter (z.B. Geburtenrate, Altersquotient, Wanderungssaldo)eine Prognose gewagt wird, die bis ins Jahr 2050 und darüber hinaus reicht(vgl. DESTATIS 2009).Eine Möglichkeit, die Bevölkerungsentwicklung nachzuvollziehen, besteht in der Anwendungdes Leslie-Modells. Dazu werden folgende Informationen benötigt:− Bevölkerungsvektor für Männer und Frauen: Darin wird die Individuenanzahlpro Altersgruppe dargestellt. Sie ist der Bevölkerungspyramide zu entnehmenund weist geburtenstarke und -schwache Jahrgänge auf. Die Generation der1960er und 1970er sticht aus der Gesamtheit heraus und führt zur typischen Urnenformder Pyramide.− Sterbe- und Geburtenziffer: Die Fertilität ist je nach Altersgruppe der Frauen unterschiedlichund wird in der altersgruppenspezifischen Geburtenziffer ausgedrückt,die bei jüngeren Frauen naturgemäß höher als bei älteren.− Wanderungssaldo nach Altersgruppe: Diese Größe ist die unsicherste in der Projektion,da sie stark politisch geprägt sein kann. Der Saldo beschreibt die Differenzvon Zuwanderungen und Abwanderungen einer Altersgruppe und muss fürFrauen und Männer gleichermaßen bestimmt werden. Für Deutschland, einemklassischen Einwanderungsland, ist dieser insgesamt positiv, vor allem bei denjungen Leuten.Mathematisch funktioniert das Leslie-Modell so, dass Geburtenvektor und Sterbezifferin eine so genannte Leslie-Matrix überführt werden. Diese Matrix wird in ihrer Dimensiondurch die Anzahl der Altersgruppen definiert, beispielsweise in Gruppen zu je 5Jahrgängen. Abhängig davon ergeben sich die Zeitschritte, in denen die Hochrechnungdurchgeführt werden kann, im gegeben Fall wäre es ein 5-Jahresschritt. Während einesZeitschritts wechseln die Individuen von einer Altersgruppe in die nächst höhere, wobeidie Sterbeziffer den Anteil bestimmt, der diesen Schritt nicht überlebt. Bei der höchstenAltersgruppe ist Schluss, die Sterbequote wäre 1, obwohl theoretisch auch 100-jährigediesen Zeitschritt erreichen könnten. Für Frauen gilt zusätzlich die Geburtenziffer, un-

Anlagenteil 104terschieden nach männlichen und weiblichen Nachkommen (Verhältnis ca. 51:49 zugunstender Jungen). Sie bestimmt die Anzahl an Neugeborenen während des Zeitschrittsin der ersten Altersgruppe (die 0-4-jährigen).Wird die Leslie-Matrix mit dem Bevölkerungsausgangsvektor multipliziert, so ergibtsich der Bevölkerungsvektor nach dem vollzogenen Zeitschritt. Für jede Altersgruppedes Ausgangsvektors muss auch der spezifische Wanderungssaldo einbezogen werden.So lässt sich in 5-Jahresschritten die Bevölkerung bis 2050 und darüber hinaus berechnen.Dabei handelt es sich um eine Prognose, die mit einer Unsicherheit behaftet ist, dadie einzelnen Parameter eine gewisse Dynamik aufweisen können (z.B. Änderung derGeburtenziffer aufgrund von zu- oder abnehmende Familienförderung durch die Politik).Das Leslie-Modell mit Anleitung, Formeln und einigen graphischen Darstellungenist im elektronischen Anhang im Ordner Eigene Rechnungen zu finden.Abbildung 29: Bevölkerungsprojektion nach dem Leslie-Modell mit Altersverteilung (eigene Rechnungangelehnt an die Informationen aus DESTATIS 2009)Das Ergebnis der Hochrechung ist in Abb. 29 dargestellt und so zu interpretieren, dassdie hinterste Fläche die Bevölkerung 2010 darstellt und die nachfolgenden Jahre durch

Anlagenteil 105die vorderen Flächen dargestellt werden. Es zeigt sich, dass die Bevölkerungszahl insgesamtrückläufig ist. Der Peak bei den 40- bis 50-jährigen wird sich über die nächstenDekaden glätten, bis er im Jahr 2050 kaum noch zu sehen sein wird. Da die geburtenstarkenJahrgänge weniger Nachkommen haben, wird der Altersquotient zunehmen, d.h.die Bevölkerung wird anteilig mehr ältere Menschen aufweisen. Das ist für den Arbeitsmarktoder das Gesundheitswesen sehr relevant, da für das Eintreten dieses ZustandsVorkehrungen getroffen werden müssen, wie z.B. höhere Beitragszahlungen fürdie Rente und Krankenversicherung oder die Möglichkeit, ältere Menschen nach derBerufszeit auf dem Arbeitsmarkt zu beschäftigen (Stichwort: Zeitkonto).Die zunehmende Alterung der Gesellschaft könnte zu einem höheren Energiebedarf imBedürfnisfeld Wohnen führen, da ältere Menschen ein höheres Komfortbedürfnis haben,eine eventuell höhere Wohlfühltemperatur anstreben oder generell häufiger zuhausesind. Hingegen würde die Mobilität weniger beansprucht werden, ebenso wie der BereichErnährung, da ältere Leute einen niedrigeren Kalorienbedarf haben.

Anlagenteil 106A 11: Entwicklung des Energieverbrauchs nach BMUTabelle 20: Energieverbrauch bis 2050 nach BMU (Werte errechnet aus BMU 2010)2009 2010 2020 2030 2040 2050Energieverbrauch (Primärenergie mal %-Split) in PJa. Verluste 778 942 994 899 892 886Umw.Verluste 2.891 2.772 1.546 674 223 166NE-Verbrauch 945 942 939 955 947 942Industrie 2.335 2.328 2.154 2.022 1.950 1.828Verkehr 2.557 2.439 2.375 2.078 1.895 1.496Haushalte 2.502 2.495 2.099 1.853 1.505 1.385GHD 1.390 1.386 1.160 1.011 892 831Summe 13.398 13.304 11.266 9.492 8.303 7.534Stromverbrauch (Bruttostrom mal %-Split) in PJübriger Verbrauch281 280 282 280 269 257Wasserstofferz. 0 0 0 32 140 364Elektromobilität 0 0 11 32 64 86Wärmepumpen 0 11 22 43 43 54Verkehr, Schiene65 65 76 86 86 96GHD 454 474 423 387 387 375Haushalte 497 485 412 355 344 321Industrie 778 798 791 764 752 739Summe 2.074 2.113 2.016 1.980 2.084 2.293Energieverbrauch (abzüglich Strom) in PJa. Verluste 498 662 712 619 623 629Umw.Verluste 2.891 2.772 1.546 674 223 166NE-Verbrauch 945 942 939 955 947 942Industrie 1.557 1.530 1.363 1.258 1.198 1.089Verkehr 2.492 2.374 2.288 1.927 1.605 949Haushalte* 2.005 1.999 1.665 1.455 1.118 1.010GHD 936 911 737 624 505 456Summe 11.324 11.191 9.250 7.512 6.219 5.241*Wärmepumpen sind den Haushalten zugerechnet

Literatur- und Quellenverzeichnis 107Literatur- und QuellenverzeichnisKennzeichnung Beschreibung, Herausgeber, Erscheinungsjahr (und Weblink, Stand: 20.4.2012)ADAC 2011AGEB 2008AGEB 2011aAGEB 2011bAGEB 2011cBMU 2010BMWi 2012Burck et. al 2010DAVIS et. al 2010DESTATIS 2009DESTATIS 2010DESTATIS 2011aZahlen, Fakten, Wissen. Aktuelles aus dem Verkehr.ADAC, 2011http://www.adac.de/_mmm/pdf/statistik_zahlen_fakten_wissen_0511_46600.pdfEnergiebilanz der Bundesrepublik Deutschlands 2008AGEB, 2008http://www.ag-energiebilanzen.de/viewpage.php?idpage=63Anwendungsbilanzen für die Endenergiesektoren in Deutschland im Jahr 2008AGEB, 2011http://www.ag-energiebilanzen.de/viewpage.php?idpage=63Anwendungsbilanzen für die Endenergiesektoren in Deutschland in den Jahren 2009 und2010AGEB, 2011http://www.ag-energiebilanzen.de/viewpage.php?idpage=255Auswertungstabellen zur Energiebilanz für die Bundesrepublik Deutschland 1990-2010AGEB, 2011http://www.ag-energiebilanzen.de/viewpage.php?idpage=139Leitstudie 2010BMU, 2010http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/leitstudie2010_bf.pdfZahlen und Fakten – EnergiedatenBMWi, 2012http://www.bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/Statistik-und-Prognosen/Energiedaten/gesamtausgabe.htmlWelche Energiezukunft ist möglich?GERMANWATCH, 2010http://germanwatch.org/klima/nes.pdfConsumption-based accounting of CO 2 emissionsPNAS, 2010http://www.pnas.org/content/107/12/5687.full.pdfBevölkerung Deutschlands bis 2060: 12. koordinierte BevölkerungshochrechungDESTATIS, 2009https://www.destatis.de/DE/Publikationen/Thematisch/Bevoelkerung/VorausberechnungBevoelkerung/BevoelkerungDeutschland2060Presse5124204099004.pdf;jsessionid=4F14393EB4A86F0F7D211610D89B5E82.cae3?__blob=publicationFileVolkswirtschaftliche Gesamtrechnungen 2007DESTATIS, 2010https://www.destatis.de/DE/ZahlenFakten/GesamtwirtschaftUmwelt/VGR/InputOutputRechnung/InputOutputRechnung.htmlUmweltökonomische Gesamtrechungen 2011DESTATIS, 2011https://www.destatis.de/DE/Publikationen/Thematisch/UmweltoekonomischeGesamtrechnungen/ThemaUGR.htmlDESTATIS 2011b Erweitertes Input-Output Modell für Energie und Treibhausgase -

Literatur- und Quellenverzeichnis 108Methoden und ErgebnisseDESTATIS, 2011https://www.destatis.de/DE/Publikationen/Thematisch/UmweltoekonomischeGesamtrechnungen/InputOutputTreibhausgase.pdf?__blob=publicationFileDürr 2003ESVG 1995EU 2011FfE 2009GCP 2010Hüpen 2005IEA 2009ifeu 2007ífeu 2010IPCC 2007ISI 2009ITP 2011Mortimer 1996Peters et. al 2011Die 1,5-Kilowatt-Gesellschaft - Intelligente Energienutzung als Schlüsselzu einer ökologisch nachhaltigen Wirtschaftsweise (Hans-Peter Dürr)GCN, 2003http://www.gcn.de/download/D15KW.pdfVerordnung (EG) Nr. 2223/96 des Rates zum Europäischen System VolkswirtschaftlicherGesamtrechnungen auf nationaler und regionaler Ebene in der Europäischen Gemeinschaftvom 25. Juni 1996ESVG, 1995http://www.bundesbank.de/download/meldewesen/bankenstatistik/kundensystematik/esvg_95_deutsch.pdfRessourcenschonendes Europa – eine Leitinitiative innerhalb der Strategie Europa 2020EU, 2011http://ec.europa.eu/resource-efficient-europe/pdf/resource_efficient_europe_de.pdfEnergiezukunft 2050 - Teil 2FfE, 2009http://www.ffe.de/download/berichte/Endbericht_Energiezukunft_2050_Teil_II.pdfCarbon Budget 2010GCP, 2010http://www.globalcarbonproject.org/global/pdf/GCP_10years_med_res.pdfWirtschaftskreislauf und Volkswirtschaftliche Gesamtrechnungen – Vorlesungsbeilage2005www.tekinci.de/skripte/VWL%20I/Makro/VGR.pdfWorld Energy OutlookIEA, 2009http://www.iea.org/textbase/nppdf/free/2009/weo2009.pdfDie CO2-Bilanz des Bürgers - Recherche für ein internetbasiertes Tool zurErstellung persönlicher CO2-Bilanzenifeu, 2007http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3327.pdfFortschreibung und Erweiterung Daten- und Rechenmodell: Energieverbrauch undSchadstoffemissionen des motorisierten Verkehrs in Deutschland 1960-2030(TREMOD, Version 5)ifeu, 2010http://www.ifeu.de/index.php?bereich=ver&seite=projekt_tremodClimate Change 2007: Synthesis ReportIPCC, 2007http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/syr/ar4_syr.pdfProject ADAMFraunhofer ISI, 2009http://www.tyndall.ac.uk/sites/default/files/adam-final-reportrevised-june-2009.html_.pdfGleitende Mittelfristprognose für den Güter- und Personenverkehr - MittelfristprognoseWinter 2010/11ITP, 2011http://www.forschungsinformationssystem.de/servlet/is/373704/Das Basiswissen der Chemie - 6. AuflageGeorg Thieme Verlag Stuttgart, 1996Growth in emission transfers via international trade from 1990 to 2008PNAS, 2011

Literatur- und Quellenverzeichnis 109www.pnas.org/content/early/2011/04/19/1006388108.full.pdfSINUS 2007Tzscheutschler et. al2009UBA 2011aUBA 2011bUBA 2011cUBA 2011dInformationen zu den SINUS-MilieusSINUS Sociovision GmbH, 2007http://www.sinus-institut.de/uploads/tx_mpdownloadcenter/informationen_2009_01.pdfEnergieverbrauch in DeutschlandBWK, 2009http://www.ag-energiebilanzen.deNationaler InventarberichtUBA, 2011http://www.uba.de/uba-info-medien/4126.htmlInventartabellenUBA, 2011http://www.umweltbundesamt.de/emissionen/publikationen.htmNationale TrendtabellenUBA, 2011http://www.umweltbundesamt.de/emissionen/publikationen.htmStatusbericht zur Umsetzung des Integrierten Energie- und Klimaschutzprogrammsder BundesregierungUBA, 2011http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/3971.pdf

Danksagung 110DanksagungAn dieser Stelle möchte ich allen Menschen meinen Dank aussprechen, die mich in denvergangenen Monaten unterstützt haben.An erster Stelle seien hier meine beiden Betreuer genannt, die durch ihre Expertisen jeweilspositiven Einfluss auf die Gestaltung der Masterarbeit genommen haben. Diezahlreichen Meetings mit Prof. Dr. Kohlmaier, der eine bemerkenswerte Neugierde undBegeisterung für dieses Thema mitgebracht hat, haben mir die erforderliche Vertiefungin das Themengebiet sehr viel leichter gemacht und stets dafür gesorgt, das die Entwicklungder Arbeit in der richtigen Bahn verlaufen ist. Dr. Stieß vom Institut für sozial-ökologischeForschung hat es mir durch das Praktikum an seinem Institut erst ermöglicht,mit dem Thema in Kontakt zu treten und wichtige Vorarbeiten für die Masterarbeitzu leisten. Auch die gemeinsamen Gesprächsrunden zu dritt, die erfreulicherweiseebenfalls am ISOE stattfinden konnten, seien an dieser Stelle hervorzuhebenDesweiteren danke ich allen, die mich mit ihrem Expertenwissen tatkräftig unterstützthaben:− Hr. Hertle und Kollegen vom Institut für Energie- und Umweltforschung, die.Prof. Dr. Kohlmaier und mir einen Besuch in Heidelberg ermöglicht haben, umneue Erkenntnisse über die CO 2 -Bilanz des Bürgers zu erlangen und zudemwichtige Daten zur Verfügung gestellt haben,− Hr. Mayer und Fr. Flachmann vom Statistischen Bundesamt in Wiesbaden, derenWissen zu den umweltökonomischen Gesamtrechnungen dazu beigetragenhat, in der Kürze der Zeit die stark ökonomisch geprägte Seite der Personenbilanzverstehen und einbeziehen zu können.Darüber hinaus danke ich allen Menschen in meinem persönlichen Umfeld, durch derenKorrekturlesen die Arbeit schließlich die finale Form annehmen konnte.Zum Schluss aber nicht zuletzt sei hier noch Prof. Dr. Püttmann gedankt, der als Chefdes Studiengangs Umweltwissenschaften mir ebenfalls mit Rat zur Seite gestanden hat.

Eidesstattliche Erklärung 111Eidesstattliche ErklärungIch versichere hiermit, dass ich die vorliegende Arbeit selbstständig verfasst und keineanderen als die im Literaturverzeichnis angegebenen Quellen benutzt habe.Alle Stellen, die wörtlich oder sinngemäß aus veröffentlichten oder noch nicht veröffentlichtenQuellen entnommen sind, sind als solche kenntlich gemacht.Die Zeichnungen oder Abbildungen in dieser Arbeit sind von mir selbst erstellt wordenoder mit einem entsprechenden Quellennachweis versehen.Diese Arbeit ist in gleicher oder ähnlicher Form noch bei keiner anderen Prüfungsbehördeeingereicht worden.Frankfurt, den 20.04.2012_________________________________Unterschrift