- Das verstehen CO2-Fußabdruck nach Energiequelle ist ein wichtiger Schritt für Unternehmen, die sich für Nachhaltigkeit einsetzen, da der Energiesektor einen großen Beitrag zu den globalen Treibhausgasemissionen leistet.
- Lebenszyklusanalysen (LCAs) sind entscheidend für die genaue Messung der gesamten Umweltauswirkungen einer Energiequelle, von der Rohstoffgewinnung bis zur Stilllegung von Anlagen, unter Berücksichtigung aller Treibhausgase.
- Fossile Brennstoffe, einschließlich Kohle, Erdgas und Erdöl, haben deutlich höhere Lebenszyklusemissionen als kohlenstoffarme Quellen wie Kernkraft, Wind-, Solar- und Wasserkraft.
- Das Spezifische CO2-Fußabdruck Jedes Energieprojekt wird von Technologie, Ressourcenqualität, Betriebspraktiken und dem Energiemix beeinflusst, der bei der Herstellung von Komponenten verwendet wird.
- Wirksam Kohlenstoffbilanzierung ermöglicht es Unternehmen, Emissions-Hotspots zu identifizieren, fundierte Energieentscheidungen zu treffen, genaue Berichte zu erstellen und glaubwürdige Dekarbonisierungsstrategien zu entwickeln.
Das verstehen CO2-Fußabdruck nach Energiequelle ist ein großer Schritt für Unternehmen, die Nachhaltigkeit anstreben.
Der Energiesektor leistet einen erheblichen Beitrag zur globalen Treibhausgas Emissionen.
Jede Energiequelle, von der Elektrizität, die Ihre Gebäude mit Strom versorgt, bis hin zum Kraftstoff in Ihrer Lieferkette, hat eine deutliche Auswirkung auf den Lebenszyklus.
Wir werden diese Unterschiede untersuchen und die Emissionen fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdgas und Erdöl aus Energiequellen mit kohlenstoffarmen Optionen wie Kernenergie und erneuerbaren Energien wie Wasserkraft, Sonne, Wind, Geothermie und Biomasse vergleichen.
Und was sie für den CO2-Fußabdruck Ihres Unternehmens und die allgemeine Klimastrategie bedeuten.
Was genau ist der CO2-Fußabdruck einer Energiequelle? Die Lebenszyklus-Ansicht
Wenn wir über den CO2-Fußabdruck von Stromquellen sprechen, denken wir nicht nur an das, was aus einem Schornstein oder einem Auspuffrohr kommt. Eine genaue Messung berücksichtigt den gesamten Lebenszyklus. Diese Methode ist bekannt als Lebenszyklusanalyse (LCA).
Dekodierung der Lebenszyklusanalyse (LCA)
Eine Ökobilanz bewertet die Umweltauswirkungen eines Produkts oder Systems innerhalb einer bestimmten Systemgrenze, wie z. B.“von der Wiege bis zur Bahre.“ Für eine Energiequelle bedeutet dies, dass alle Treibhausgasemissionen (THG) wie Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) über ihre gesamte Lebensdauer hinweg berücksichtigt werden.
Diese Emissionen werden typischerweise in Kohlendioxidäquivalente umgerechnet (CO2eq) mit ihren Potenzial der globalen Erwärmung (GWP).
Sie werden sehen, die übliche Einheit für Elektrizität ist
Gramm CO2eq pro Kilowattstunde (gCO2eq/kWh)
Zu den LCA-Werten in diesem Blog gehören:
- Einmaliger Upstream-Prozess: Gewinnung und Verarbeitung von Rohstoffen (wie Kohleabbau oder Herstellung von Sonnenkollektoren) und Bau der Kraftwerksanlage.
- Fortlaufende Verbrennung/Nichtverbrennung: Direkte Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe sowie Betrieb und Wartung.
- Einmaliger Downstream-Prozess: Stilllegung der Anlage und Entsorgung von Abfällen, einschließlich Recycling.
Warum Ökobilanz der Schlüssel zum Vergleich von Energieemissionen ist
Verwendung einer Lebenszyklusanalyse (LCA) ist ein Ansatz, der für einen fairen Vergleich der Energieemissionen unerlässlich ist. Ohne sie sehen Sie möglicherweise nur einen Bruchteil des Bildes.
Beispielsweise hat ein Elektrofahrzeug zwar keine Auspuffemissionen, aber sein CO2-Fußabdruck bei der Stromerzeugung hängt davon ab, wie der Strom erzeugt wurde und wie er hergestellt wurde. Lithium-Batterie hat auch einen Fußabdruck.
Ebenso sind die Emissionen erneuerbarer Energien nicht Null, wenn man Herstellung und Installation betrachtet. Diese umfassende Sichtweise hilft zu vermeiden, dass Umweltbelastungen von einer Phase zur anderen verlagert werden.
Ein Blick auf den Energiemix Nordamerikas
In Nordamerika haben die Vereinigten Staaten, Kanada und Mexiko unterschiedliche Energieerzeugungs- und -verbrauchsprofile. Dieser Kontext prägt den CO2-Fußabdruck der einzelnen Energiequellen in der Region.
- Vereinigte Staaten: Ist stark von Erdöl, Erdgas und Kohle als Primärenergie abhängig. Bei Elektrizität liegt Erdgas an erster Stelle, gefolgt von Kohle, Kernenergie und einem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien.
- Kanada: Ein bedeutender Energieproduzent mit einer erheblichen Rohöl- und Erdgasproduktion. Seine Stromerzeugung erfolgt jedoch emissionsfrei und wird hauptsächlich von Wasser- und Kernkraft dominiert.
- Mexiko: Fossile Brennstoffe, insbesondere Öl und Erdgas, bilden das Rückgrat der gesamten Energieversorgung und Stromerzeugung.
Diese unterschiedlichen Profile bedeuten, dass jedes Land bei der Reduzierung seiner Emissionen aus dem Energiesektor und der Gesamtemissionen bei der Energieerzeugung vor unterschiedlichen Herausforderungen steht.
CO2-Fußabdruck nach Energiequellen: Die Geschichte fossiler Brennstoffe
Fossile Brennstoffe treiben die Wirtschaft seit langem an, aber sie haben einen erheblichen fossilen CO2-Fußabdruck. Es ist wichtig, die Emissionen nach Kraftstoffarten zu verstehen.
Kohle: Ein kohlenstoffreiches Erbe
Kohle ist ein brennbares schwarzes oder bräunlich-schwarzes Sedimentgestein, das als Gesteinsschichten, sogenannte Kohleflöze, gebildet wird und hauptsächlich zur Stromerzeugung und Wärmeversorgung verbrannt wird.
Kohleemissionen sind konsequent unter den höchsten zur Stromerzeugung.
- Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus: Die Medianwerte liegen bei etwa 1001 gCO2eq/kWh.
- Wichtige Emissionsstufen: Bergbau (einschließlich starker Methanfreisetzungen in Kohlebergwerken), Verarbeitung, Transport und Verbrennung. Der CO2-Fußabdruck von Kohle ist in vielen Regionen ein Hauptgrund für ihren rückläufigen Einsatz, obwohl er nach wie vor einen erheblichen Teil des Kohlendioxidverbrauchs ausmacht globaler Energiemix Emissionen.
Erdgas: Sauberer als Kohle, aber Methan ist wichtig
Erdgas ist ein natürlich vorkommendes Kohlenwasserstoffgasgemisch, das hauptsächlich aus Methan besteht und üblicherweise als Energiequelle zum Heizen, Kochen und zur Stromerzeugung verwendet wird.
Oft als „Brückentreibstoff“ angesehen, sind die Erdgasemissionen bei der Verbrennung geringer als die von Kohle.
- Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus (kombinierter Zyklus): Medianwerte um 486 g CO2eq/kWh.
- Der Methanfaktor: Methan (CH4), der Hauptbestandteil von Erdgas, ist ein starkes Treibhausgas. Leckagen, die überall von der Gewinnung bis zur Verteilung auftreten können (der CO2-Fußabdruck von Erdgas über die Verbrennung hinaus), können die Auswirkungen des Erdgases auf das Klima insgesamt erheblich erhöhen. Wenn die Leckagequoten hoch sind, verringert sich der Vorteil für das Klima gegenüber Kohle, vor allem auf kurze Sicht. Der CO2-Fußabdruck der Gasproduktion hängt daher in hohem Maße von der Kontrolle dieser diffusen Gasemissionen ab.
Erdölbetriebener Strom: Eine Nische mit großer Wirkung
Mit Erdöl betriebener Strom wird erzeugt, indem raffinierte Ölprodukte wie Diesel oder schweres Heizöl in Motoren oder Turbinen zur Stromerzeugung verbrannt werden.
Während Öl hauptsächlich für den Transport verwendet wird, sorgen einige Erdölprodukte für die Stromerzeugung, insbesondere in abgelegenen Gebieten oder zu Backup-Zwecken.
- Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus: Die Medianwerte liegen bei 840 gCO2eq/kWh, was für einige Betriebswerte möglicherweise höher ist.
- Quellen: Die Gewinnung, der Transport, die Raffination (ein energieintensiver Prozess) und die Verbrennung von Rohöl tragen zu den Ölemissionen und zum CO2-Fußabdruck bei.
Ein besonderer Hinweis: Kanadischer Ölsand
Kanadische Ölsande sind große Bitumenvorkommen oder extrem schweres Rohöl, gemischt mit Sand, Ton und Wasser. Für diese Art von Öl wird mehr benötigt energieintensive Extraktion als herkömmliches Rohöl, was zu einem höheren Emissionsprofil fossiler Brennstoffe für daraus gewonnene Kraftstoffe führt. Dies wirkt sich auf den CO2-Fußabdruck der Stromerzeugung aus, wenn diese Brennstoffe zur Stromerzeugung verwendet werden.
{{cta}}
CO2-Fußabdruck nach Energiequellen: kohlenstoffarme und erneuerbare Optionen
Viele Energiequellen bieten viel niedrigerer CO2-Fußabdruck im Vergleich zu fossilen Brennstoffen. Ihre Emissionen sauberer Energie stammen jedoch hauptsächlich aus der Herstellung und anderen Lebenszyklusphasen und nicht aus dem Betrieb.
Kernenergie: Konsistente kohlenstoffarme Grundlast
Kernenergie wird aus der Wärme erzeugt, die durch kontrollierte Kernspaltung in einem Reaktor entsteht, der Dampf erzeugt, um Turbinen zu drehen und Elektrizität zu erzeugen.
Die CO2-Emissionen der Kernenergie sind sehr niedrig während seines Lebenszyklus.
- Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus: Der Medianwert ist 13 gCO2eq/kWh.
- Emissionsquellen: Uranabbau, Mahlen, Umwandlung, Anreicherung, Brennstoffherstellung und Anlagenbau/Stilllegung. Der nukleare CO2-Fußabdruck wird durch die Energiequelle beeinflusst, die für diese vorgelagerten Prozesse verwendet wird.
Wasserkraft: Im Allgemeinen sauber, aber Stauseen können Emissionen abgeben
Wasserkraft oder Wasserkraft ist eine erneuerbare Energiequelle, die Elektrizität erzeugt, indem sie die Gravitationskraft von fallendem oder fließendem Wasser nutzt, um Turbinen anzutreiben.
Die Emissionen von Wasserkraft sind in der Regel gering, was sie zu einer wichtigen erneuerbaren Quelle macht.
- Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus: Medianwerte etwa 20 bis 24 gCO2eq/kWh.
- Faktoren: Der Bau von Dämmen und Turbinen ist die Hauptquelle. Bei Wasserkraftwerken in Stauseen kann durch die Zersetzung überfluteter organischer Stoffe Methan freigesetzt werden, insbesondere in den ersten Jahren und in wärmeren Klimazonen. Der Kohlenwasserstoff-Fußabdruck (oder CO2-Fußabdruck von Wasserkraft) ist je nach Projekttyp und Standort sehr unterschiedlich. Laufwasserprojekte haben in der Regel einen geringeren Treibhausgasfußabdruck aus Wasserkraft.
Solarenergie: Die Fertigung erhöht ihren Fußabdruck
Bei der Solarenergie wird Sonnenlicht in Elektrizität umgewandelt, entweder direkt mithilfe von Photovoltaikmodulen (PV) aus Halbleiterzellen oder indirekt mithilfe konzentrierter Solarstromanlagen.
Der solare CO2-Fußabdruck hängt hauptsächlich mit dem Herstellungsprozess zusammen.
- Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus (SI-basiert auf Versorgungsmaßstab): Aktuelle Zahlen für die USA liegen zwischen 10 und 36 gCO2eq/kWh; ältere globale Mediane liegen bei etwa 28-43 gCO2eq/kWh.
- Die wichtigsten Treiber: Energieintensive Siliziumreinigung und Modulherstellung. Der CO2-Fußabdruck des Solarmoduls ist geringer, wenn bei der Herstellung saubere Energie verwendet wird. Eine höhere Sonneneinstrahlung am Installationsort bedeutet auch geringere Sonnenemissionen pro erzeugter kWh.
Windkraft: Materialintensiver, aber sauberer Betrieb
Windkraft nutzt die kinetische Energie des Windes mithilfe großer Turbinen, deren Flügel den Wind auffangen und sie in Rotation versetzen, wodurch wiederum ein Generator angetrieben wird, um Elektrizität zu erzeugen.
Die Windemissionen konzentrieren sich auch auf das verarbeitende Gewerbe.
- Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus: Medianwerte um 10 bis 14 gCO2eq/kWh.
- Mitwirkende: Herstellung von Schaufeln (Verbundwerkstoffen), Türmen (Stahl/Beton) und Gondeln (Stahl, Kupfer, manchmal Seltenerdelemente). Der Transport großer Bauteile trägt ebenfalls zum CO2-Fußabdruck der Windindustrie bei. Höhere Kapazitätsfaktoren aufgrund guter Windressourcen senken die Emissionen (Lebenszyklus) der Windturbinen pro kWh.
Geothermie: Nutzung der Erdwärme mit unterschiedlichen Ergebnissen
Geothermie ist Wärme, die aus dem Erduntergrund gewonnen wird und zur Stromerzeugung oder für direkte Heiz- und Kühlanwendungen genutzt werden kann.
Geothermische Emissionen hängen stark von der Technologie ab, mit der die Erdwärme in Elektrizität umgewandelt wird. Die zwei Haupttypen sind:
- Pflanzen mit binärem Zyklus: Diese arbeiten als geschlossenes System. Geothermisches Warmwasser wird durch einen Wärmetauscher gepumpt, wo es eine Sekundärflüssigkeit (wie Isobutan oder Pentan) erwärmt, die einen niedrigeren Siedepunkt hat. Diese Sekundärflüssigkeit verdampft und treibt die Turbinen an. Da das geothermische Wasser selbst nicht der Luft ausgesetzt ist und in den Untergrund zurückgeleitet wird, weisen diese Anlagen in der Regel nur minimale bis gar keine direkten Betriebsemissionen von Lagerstättengasen auf.
- Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus: Sehr niedrig, etwa 38 gCO2eq/kWh. Der geothermische CO2-Fußabdruck für binäre Anlagen ist hauptsächlich auf Bohr- und Bautätigkeiten zurückzuführen.
- Schnelldampfanlagen: Diese Anlagen nutzen heißes Hochdruckwasser, das aus der Tiefe des Untergrunds stammt. Wenn dieses Wasser an die Oberfläche steigt, wird es aufgrund des Druckabfalls schnell in Dampf umgewandelt (oder „überflutet“). Dieser Dampf wird dann verwendet, um Turbinen direkt anzutreiben. Wenn das geothermische Wasser gelöste Gase wie CO2 oder H2S enthält, können diese mit dem Dampf in die Atmosphäre freigesetzt werden.
- Treibhausgasemissionen im Lebenszyklus: Höher, etwa 47 gCO2eq/kWh oder mehr, wenn Lagerstättengase (CO2, H2S) freigesetzt werden. Bei Flash-Anlagen können betriebsmäßige Freisetzungen nicht kondensierbarer Gase, sofern sie im Reservoir vorhanden sind, ihre geothermischen Energieemissionen dominieren.
Biomasse und Bioenergie: Eine komplexe Kohlenstoffgleichung
Energie aus Biomasse wird aus organischen Materialien wie Pflanzen, Holz, landwirtschaftlichen Nutzpflanzen und organischen Abfällen gewonnen, die direkt zur Wärmegewinnung verbrannt oder in Elektrizität oder Biokraftstoffe umgewandelt werden können.
Der CO2-Fußabdruck von Biomasse ist heftig umstritten und variabel.
- Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus: Die Mediane reichen weit von 57 bis 230 gCO2eq/kWh, können aber viel höher oder sogar negativ sein (mit Kohlenstoffabscheidung).
- Kritische Faktoren: Die Annahme der „Klimaneutralität“ bei der Verbrennung von Biomasse ist an Bedingungen geknüpft. Landnutzungsänderungen (LUC), Art der Rohstoffe (Abfälle im Vergleich zu Nutzpflanzen) und die zeitliche Dynamik der Kohlenstofffreisetzung und -rückresorption wirken sich erheblich auf die Biomasseemissionen und die Gesamtemissionen aus der Energiegewinnung aus Biomasse aus.
Vergleich der Emissionen von Energiequellen: Eine klare Kluft
Wenn wir die Energieemissionen über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg vergleichen, ergibt sich ein Muster (niedrigste Emissionen, Rang = 1):
Diese Tabelle zeigt den signifikanten Unterschied zwischen den Emissionen traditioneller fossiler Brennstoffe und kohlenstoffarm Energiequellen.
Eine wichtige Erkenntnis ist die Verlagerung der betrieblichen Emissionen (bei fossilen Brennstoffen) hin zu den Emissionen, die in der Produktion und im Bauwesen anfallen (bei vielen erneuerbaren Energien und Kernenergie). Das macht dekarbonisieren industriell Lieferketten wichtig.
Schlüsselfaktoren, die den CO2-Fußabdruck im Energiebereich verändern
Verschiedene Faktoren beeinflussen den endgültigen CO2-Fußabdruck nach Energiequellen für ein bestimmtes Projekt:
- Technologie und Effizienz: Neuere, effizientere Kraftwerke (z. B. ultraüberkritische Kohle, fortschrittliches NGCC) oder erneuerbare Technologien (wie effizientere Solarzellen und größere Windturbinen) haben im Allgemeinen niedrigere Emissionen pro kWh.
- Ressourcenqualität und Standort: Höhere Sonneneinstrahlung, stärkere Windressourcen, bessere Kohlequalität oder weniger methananfällige Gasfelder führen zu geringere Lebenszyklus-Emissionen.
- Betriebliche Praktiken: Eine gute Wartung und, bei Erdgas, die sorgfältige Erkennung und Reparatur von Methanlecks reduzieren die betrieblichen Emissionen erheblich.
- Regulatorische Landschaft: Emissionsstandards und Methanvorschriften können die CO2-Fußabdruck von Energiequellen.
- Netzmix für die Herstellung: Die Stromemissionsquellen, die zur Herstellung von Komponenten für Solar-, Wind- oder Nuklearanlagen verwendet werden, wirken sich stark auf ihren Kohlenstoffgehalt aus. Verwendung sauberer Energie Emissionsdaten für Produktionsstandorte ist entscheidend.
Kann Carbon Capture (CCUS) das Spiel verändern?
Carbon Capture, Utilisation and Storage (CCUS) zielt darauf ab, CO2 aus Quellen wie Kraftwerken abzufangen. Es kann zwar die Emissionen der direkten Stromerzeugung reduzieren (z. B. durch Senkung der Treibhausgasemissionen von Kohlekraftwerken oder Erdgasstrom), CCUS wird mit einer Energiestrafe bestraft (erforderlich) mehr Treibstoff pro Netto-kWh) und ihre eigenen Lebenszyklusemissionen aus der Herstellung und dem Betrieb des Abscheidesystems. Eine umfassende Ökobilanz ist erforderlich, um die tatsächlichen Vorteile genau beurteilen zu können.
Präzise CO2-Bilanzierung: Die Grundlage für Veränderungen
Um die tatsächlichen Emissionen nach Energietypen zu verstehen, ist eine solide Kohlenstoffbilanzierung erforderlich. Herausforderungen bei der Ökobilanz, wie z. B. unterschiedliche Systemgrenzen oder der Umgang mit Nebenprodukten, können zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.
Diese Komplexität unterstreicht die Notwendigkeit transparenter und konsistenter Methoden. Für Ihr Unternehmen: Präzise Messung Ihrer Geltungsbereich 2 Emissionen (aus gekauftem Strom) bedeuten, den CO2-Fußabdruck des Netzes oder die spezifischen Emissionen von Energiequellen, auf die Sie angewiesen sind, zu verstehen.
Dieses detaillierte Wissen über die Kohlenstoffintensität der Energiequelle und die Lebenszyklusemissionen von Elektrizität ermöglicht es Unternehmen:
- Identifizieren Sie Emissions-Hotspots in ihrem Energieverbrauch.
- Treffen Sie fundierte Entscheidungen zur Energiebeschaffung.
- Berichten Sie genau über ihren CO2-Fußabdruck.
- Entwickeln Sie glaubwürdige Netto-Null-Strategien für Dekarbonisierung.
Arbor: Vereinfachen Sie Ihren Weg zur Senkung der Energieemissionen
Die Komplexität der Energieemissionen und die Auswirkungen der Energiequellen auf die Emissionen zu bewältigen, kann kompliziert erscheinen. Ihr Unternehmen braucht zuverlässige Berichterstattung über CO2-Emissionen Daten, um die Vorschriften einzuhalten und die Erwartungen der Interessengruppen zu erfüllen.
Lauben Plattform zur CO2-Bilanzierung hilft Ihnen dabei, den CO2-Fußabdruck Ihres Unternehmens zu messen, zu verwalten und zu reduzieren, einschließlich der Emissionen aus Ihrem Energieverbrauch. Wir bieten Tools für:
- Genau Emissionen von Scope 1, 2 und 3 berechnen.
- Verstehen Sie die CO2-Auswirkungen Ihres Stroms auf der Grundlage regionaler Netzdaten.
- Verhalten CO2-Fußabdrücke von Produkten (PCFs) und Lebenszyklusanalysen (LCAs), um den in Ihren Produkten enthaltenen Kohlenstoff zu verstehen, einschließlich der Energie, die bei ihrer Herstellung verbraucht wird.
Unsere Plattform optimiert die Datenerfassung und liefert umsetzbare Erkenntnisse, sodass Sie sich darauf konzentrieren können, Ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und Ihre gesamten Treibhausgasemissionen (THG) sowie die Auswirkungen auf den Energiesektor zu minimieren.
Zusammenfassung
Der Weg zu einem kohlenstoffarmer Die Wirtschaft beinhaltet eine signifikante Veränderung in der Art und Weise, wie wir Energie produzieren und verbrauchen. Wenn Ihr Unternehmen den CO2-Fußabdruck von Energiequellen kennt, kann es strategische Entscheidungen treffen, die sowohl Ihrem Geschäftsergebnis als auch der Umwelt zugutekommen.
Ganz gleich, ob es um Investitionen in Energieeffizienz, die Beschaffung erneuerbarer Energien oder die Zusammenarbeit mit Ihrer Lieferkette geht, um die Emissionen bei der Erzeugung zu reduzieren, datengestützte Entscheidungen sind von größter Bedeutung.
Sind Sie bereit, Maßnahmen gegen die Energieemissionen Ihres Unternehmens zu ergreifen?
Sprechen Sie noch heute mit einem CO2-Experten von Arbor und beginnen Sie, den CO2-Fußabdruck Ihres Unternehmens genau zu messen.
Messen Sie Ihre CO2-Emissionen mit Arbor
Einfache, unkomplizierte CO2-Bilanzierung.
%20Arbor.avif)
%20Arbor.avif)
.avif)
%20Arbor%20Canada.avif)
.avif)
%20Arbor.avif)
.avif)
_.avif)
.avif)
%20Arbor.avif)
%20Software%20and%20Tools.avif)
.avif)
.avif)
%20EU%20Regulation.avif)
.avif)
.avif)
%20Arbor.avif)
.avif)
