Dekarbonisierung
Der Begriff Dekarbonisierung bezeichnet den Prozess der Reduzierung von Kohlenstoffdioxid und CO2-äquivalenten Treibhausgasen in verschiedenen Bereichen, um die Treibhausgasemissionen zu verringern und damit den Klimawandel zu bekämpfen. Das Ziel ist, dass Unternehmen aus der Industrie und Wirtschaft ihren CO2-Fußabdruck reduzieren beziehungsweise ihre CO2-Bilanz verbessern. Diese Initiativen leisten ihren Beitrag, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu reduzieren, und sie fördern zugleich nachhaltige Alternativen wie nachwachsende Rohstoffe und erneuerbare Energien.
Inhaltsverzeichnis
- Dekarbonisierung
- Wie funktioniert Dekarbonisierung?
- Welche Bestrebungen zur Dekarbonisierung gibt es bereits?
- Hilfreiche Tipps: CO2-Fußabdruck im Alltag senken
- Wie ist der Stand in Wirtschaft und Industrie?
- Welche Maßnahmen und Initiativen zur Dekarbonisierung gibt es?
- Fortschrittliche Technologien und Konzepte
- Wichtige Fragen und Antworten im Überblick
Was versteht man unter Dekarbonisierung?
Dekarbonisierung bezeichnet den Prozess der systematischen Reduzierung von Kohlenstoffdioxid (CO2) und anderen Treibhausgasemissionen in allen Wirtschaftsbereichen. Das Ziel besteht darin, die Nutzung fossiler Brennstoffe zu reduzieren.
Der Prozess des Dekarbonisierens trägt dazu bei, den Klimawandel zu bekämpfen und hilft, die Ziele zu erreichen, die im Pariser Klimaabkommen festgelegt wurden, um die Erderwärmung zu begrenzen.
Wie funktioniert Dekarbonisierung?
Das Konzept der Dekarbonisierung basiert auf der Idee der stärkeren Nutzung kohlenstoffarmer Energie und der Reduzierung fossiler Brennstoffe mithilfe von CO2-neutralen Alternativen. Dazu gehört insbesondere die Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Windkraft, Sonnenenergie, grüner Wasserstoff und Biomasse.
Dekarbonisierung in der Praxis
Wie der Begriff schon verrät, ist Dekarbonisierung ein umfassender Ansatz zur Reduzierung von CO2-Emissionen. In der praktischen Umsetzung umfasst dies ein breites Spektrum konkreter Maßnahmen:
-
Energieerzeugung: Umstellung von Kohlekraftwerken auf Wind-, Solar- und Wasserkraftanlagen; Entwicklung und Ausbau von Energiespeichertechnologien
-
Industrie: Elektrifizierung von Produktionsprozessen; Einsatz von grünem Wasserstoff für Hochtemperaturprozesse; Carbon Capture and Storage (CCS) für unvermeidbare Emissionen
-
Gebäude: Energetische Sanierung; Installation von Wärmepumpen und Solarthermie; Nutzung von Fernwärme aus erneuerbaren Quellen
-
Verkehr: Förderung der Elektromobilität; Ausbau des öffentlichen Nahverkehrs; Umstellung auf alternative Kraftstoffe im Schwerlast-, Schiffs- und Flugverkehr
-
Kreislaufwirtschaft: Effizientes Verpackungsrecycling; Wiederverwendung von Materialien; Reduzierung von Abfällen
-
Land- und Forstwirtschaft: Zukunftsorientierte Landnutzung; Aufforstung; Reduzierung von Methanemissionen in der Tierhaltung
Die Kombination dieser vielfältigen Ansätze ist entscheidend, um den Klimawandel einzudämmen. Dabei spielen sowohl technologische Innovationen als auch strukturelle Veränderungen in Wirtschaft und Gesellschaft eine zentrale Rolle.
Was sind CO2-Äquivalente?
Um den Effekt ausgestoßener Mengen und atmosphärischer Konzentrationen verschiedener Treibhausgase auf die Temperatur an der Erdoberfläche zu vergleichen, benutzt man das Konzept der CO2-Äquivalente. Der Faktor, anhand dessen eine Menge eines Treibhausgases in die entsprechenden CO2-Äquivalente umgerechnet wird, ist das Treibhauspotenzial des jeweiligen Gases.
Welche Bestrebungen zur Dekarbonisierung gibt es bereits?
Um den Klimawandel einzudämmen, gibt es zahlreiche Möglichkeiten, wie Endverbrauchende aktiv zur Reduzierung von CO₂-Emissionen beitragen können. Viele dieser Maßnahmen lassen sich direkt in den Alltag integrieren und helfen dabei, den persönlichen CO₂-Fußabdruck zu senken.
Ökogas
Mit Ökogas ist meist eine Mischung aus Biogas und fossilem Erdgas gemeint. Dabei wird zumeist ein kleiner Anteil von Biogas dem fossilen Erdgas beigemischt. Oft gibt es Ökogastarife mit 5–65 % Biogasanteil.
Ökostrom
Unter Ökostrom versteht man Elektrizität, die aus erneuerbaren Energien wie Windkraft, Photovoltaik, Wasserkraft oder die Verstromung von Biogas in sogenannten Blockheizkraftwerken gewonnen wird.
Duales System und Verpackungsrecycling
Das duale System in Deutschland verfolgt das Ziel, Verpackungsabfälle zu reduzieren und recycelbare Materialien wiederzuverwerten. Durch das effiziente Recycling von Verpackungen wird eine erhebliche Menge an CO2-Ausstoß vermieden, da die Produktion neuer Materialien und die damit verbundene Energie reduziert werden.
CO2-Kompensation
Die CO2-Kompensation beinhaltet Maßnahmen zum Ausgleich von CO2-Emissionen, die nicht vermieden werden können. Dies geschieht oft durch Investitionen in Projekte, die dazu beitragen, CO2 zu reduzieren, beispielsweise Aufforstungsprogramme oder erneuerbare Energieprojekte.
Kreislaufwirtschaft
Die Kreislaufwirtschaft ist ein ökonomisches System, das darauf abzielt, Ressourcen zu minimieren, Abfälle zu reduzieren und Materialien durch Wiederverwendung, Recycling und Regenerierung in einem geschlossenen Kreislauf zu halten. Dieser Ansatz reduziert die Notwendigkeit der Neugewinnung von Rohstoffen und senkt somit die CO2-Emissionen.
Biogas aus Abfall
Die Gewinnung von Biogas aus organischen Abfällen wie Lebensmittelresten oder pflanzlichen Materialien ist eine Form erneuerbarer Energie. Diese Methode wandelt organische Abfälle in Biogas um, das als Energiequelle genutzt werden kann, und reduziert so Abfallmengen und gleichzeitig den Ausstoß von Treibhausgasen.
Nachwachsende Rohstoffe
Nachwachsende Rohstoffe können an vielen Stellen fossile Rohstoffe ersetzen, etwa Biokunststoff anstelle von Plastik.
Energie & Wärme
-
Der Wechsel zu Ökostrom ermöglicht auch Privatpersonen die Nutzung von 100 % erneuerbarer Energie.
-
Eine Wärmepumpe reduziert Heizkosten und CO₂-Emissionen durch die Nutzung von Umweltwärme.
-
Solaranlagen auf dem Dach erzeugen eigenen Strom und machen unabhängiger von steigenden Energiepreisen.
Alltägliche Gewohnheiten
-
Energiesparende Geräte mit hoher Effizienzklasse (A oder besser) verringern den Energieverbrauch.
-
Schaltbare Steckdosenleisten vermeiden unnötigen Stromverbrauch im Standby-Modus.
-
Das Senken der Raumtemperatur um 1 °C spart bis zu 6 % Heizenergie.
Mobilität
-
Elektroautos laden mit Ökostrom sorgt für nahezu emissionsfreies Fahren.
-
Öffentliche Verkehrsmittel, Elektroautos und die Nutzung des Fahrrads reduzieren den CO₂-Ausstoß.
Wie ist der Stand in Wirtschaft und Industrie?
Um die Dekarbonisierung voranzutreiben, müssen vor allem die größten Emittenten von Kohlendioxid betrachtet werden und mit welchen Mitteln und Regularien die Politik versucht, den Treibhausgas-Ausstoß einzudämmen.
Emissionen im Verkehrssektor
Etwa 21 Prozent aller deutschen Treibhausgasemissionen entstehen im Verkehr. Innerhalb des Verkehrssektors ist der Straßengüterverkehr nach dem Pkw-Verkehr der zweitgrößte Emittent. Das Güterverkehrsaufkommen hat in den vergangenen Jahren zugenommen und wird Prognosen zufolge bis 2050 weiter steigen.
Emissionen in der Energiewirtschaft
Den größten weltweiten Anteil an den Kohlendioxid-Emissionen hatte 2023 – wie in den vorangegangenen Jahren – die Energiewirtschaft mit 38,24 %. Im Jahr 2024 war die Energiewirtschaft für 185 Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente Treibhausgasemissionen in Deutschland verantwortlich.
Dekarbonisierung der Industrie
Die Industrie gehört zu den größten Verursachern von CO₂-Emissionen, insbesondere in energieintensiven Branchen wie Stahl, Zement, Chemie und Aluminium. Dekarbonisierungsstrategien in diesen Industriezweigen umfassen Maßnahmen wie die Elektrifizierung von Prozessen, den Einsatz von grünem Wasserstoff als Ersatz für fossile Brennstoffe sowie die Einführung von Carbon-Capture-and-Storage-Technologien (CCS). Ein Beispiel ist die Umstellung der Stahlerzeugung auf wasserstoffbasierte Verfahren, die CO₂-intensive Hochöfen ersetzen können.
Auch die Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung spielt eine zentrale Rolle. Hierzu zählt der Ausbau von Fernwärmenetzen, die durch erneuerbare Energien oder industrielle Abwärme gespeist werden. Das „Gesetz zur Dekarbonisierung der Wärmenetze“ fördert diese Transformation und verpflichtet Netzbetreiber dazu, fossile Energieträger schrittweise durch zukunftsgerichtete Alternativen zu ersetzen.
Dekarbonisierung in Wirtschaft und Verkehr
Das sichtbarste Zeichen der Dekarbonisierung in Deutschland sind die Anlagen für erneuerbare Energien, die Kohle-, Gas- und Atomkraftwerke ersetzen. Der Umbau des Energiesystems konzentriert sich nicht allein auf Strom – zur Definition der Energiewende gehört auch, die Bereiche Wärme und Verkehr umzugestalten, bei gleichbleibender Energieeffizienz. Der Anteil erneuerbarer Energien im Wärmesektor (Haushalte, Industrie, Gewerbe, Handel, Dienstleistungen) lag laut Umweltbundesamt (UBA) im Jahr 2023 bei etwa 18,8 %. Beim Verkehr liegt der Anteil nur bei 7 % Auch im Flugverkehr gibt es Potential zur Klimaneutralität, zum Beispiel mit nachhaltigem Kerosin.
Dekarbonisierung im öffentlichen Sektor
Kommunen und öffentliche Einrichtungen spielen eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung von Dekarbonisierungsmaßnahmen. Dazu gehören die energetische Sanierung öffentlicher Gebäude, der Ausbau emissionsfreier Nahverkehrssysteme und die Nutzung von Photovoltaik-Anlagen auf kommunalen Gebäuden. Zudem fördern viele Städte die Umstellung auf LED-Straßenbeleuchtung, um den Energieverbrauch zu senken. Vattenfall unterstützt Kommunen mit Lösungen wie Smart Grids und digitalen Plattformen, um den Energieverbrauch effizienter zu steuern.
Welche Maßnahmen und Initiativen zur Dekarbonisierung gibt es?
Der European Green Deal ergänzt das Pariser Klimaabkommen und ist ein von der Europäischen Kommission 2019 vorgestelltes Konzept mit dem Ziel, bis 2050 in der Europäischen Union die Netto-Emissionen von Treibhausgasen auf Null zu reduzieren. Maßnahmen zur Dekarbonisierung wurden von Seiten der Europäischen Union und der Bundesregierung bereits angestoßen.
Emissionsrechtehandel
Der Emissionsrechtehandel ist ein marktbasiertes Instrument der Umweltpolitik. Dabei werden ökonomische Anreize zur Reduktion von Schadstoffemissionen geschaffen. Emissionshandelssysteme für CO2 und andere Treibhausgase als Form der CO2-Bepreisung werden in der Europäischen Union, China und anderen Ländern als wichtiges Instrument zur Eindämmung des Klimawandels eingesetzt.
THG-Quote
Privatpersonen mit einem E-Fahrzeug können sich ihre Einsparungen des Treibhausgases CO2 im Rahmen der THG-Quote vom Umweltbundesamt jährlich in Zertifikaten bescheinigen lassen und diese an Mineralölunternehmen verkaufen. Die Mineralölunternehmen nutzen diese Zertifikate, um die gesetzlich vorgeschriebenen CO2-Einsparungen zu erfüllen.
Politische Maßnahmen in Deutschland
Das im Juli 2024 novellierte Klimaschutzgesetz trägt zur Dekarbonisierung Deutschlands bei, indem es verbindlich sicherstellt, dass die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 65 % (gegenüber 1990) reduziert und bis 2045 netto‑null erreicht werden. Mit der Förderrichtlinie „Bundesförderung Industrie und Klimaschutz (BIK)“ unterstützt das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) vor allem den industriellen Mittelstand bei der Dekarbonisierung.
Power-to-X-Technologien
Power-to-X-Technologien gelten als Schlüssel zur Sektorenkopplung und ermöglichen die Umwandlung von überschüssigem Strom aus erneuerbaren Energien in andere Energieträger:
-
Power-to-Gas: Wandelt Strom in Wasserstoff oder Methan um, sodass diese als Brennstoffe oder chemische Rohstoffe genutzt werden können.
-
Power-to-Heat: Nutzt Strom, um Wärme für Gebäude oder industrielle Prozesse bereitzustellen
-
Power-to-Liquid: Produziert synthetische Kraftstoffe, die fossiles Kerosin oder Diesel ersetzen können.
Diese Technologien sind essenziell, um erneuerbare Energien flexibel nutzbar zu machen und die Dekarbonisierung in Bereichen wie Verkehr, Industrie und Wärmeversorgung voranzutreiben. Weitere digitale Lösungen unterstützen die Dekarbonisierung durch intelligente Steuerung und Optimierung von Energieflüssen:
-
Smart Grids: Vernetzte Stromnetze, die Angebot und Nachfrage in Echtzeit ausgleichen und so den Anteil erneuerbarer Energien erhöhen.
-
KI-gestützte Energieoptimierung: Algorithmen analysieren Energieverbrauchsdaten und schlagen Maßnahmen zur Effizienzsteigerung vor.
-
Digitale Plattformen: Erleichtern die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Akteuren, etwa bei der Integration von Elektromobilität und dezentraler Energieerzeugung.
Vattenfall-Projekte und Initiativen zur Unterstützung der Dekarbonisierung
Vattenfall engagiert sich aktiv in verschiedenen Projekten und Initiativen, um innovative Technologien für die Dekarbonisierung in die Praxis umzusetzen. Im Bereich der Power-to-X-Technologien arbeitet Vattenfall beispielsweise an Projekten wie dem HySynGas-Projekt, das grünen Wasserstoff für industrielle Anwendungen bereitstellt. In Berlin betreibt Vattenfall Power-to-Heat-Anlagen, die erneuerbaren Strom in Wärme umwandeln und so Fernwärmenetze innovativer machen. Darüber hinaus beteiligt sich Vattenfall an Forschungsprojekten zur Entwicklung von synthetischen Flugkraftstoffen (Power-to-Liquid), um den Luftverkehr zu dekarbonisieren.
Auch im Bereich der digitalen Lösungen treibt Vattenfall die Energiewende voran. Mit Smart-Grid-Projekten in Schweden wird die Integration erneuerbarer Energien ins Stromnetz optimiert, während KI-basierte Systeme helfen, Energieeffizienz in Gebäuden und Produktionsanlagen zu steigern. Die digitale Plattform „InCharge“ von Vattenfall bietet ein umfassendes Netzwerk für Ladestationen und unterstützt damit den Ausbau der Elektromobilität.
Durch diese Projekte und Technologien zeigt Vattenfall, wie Innovationen praktisch umgesetzt werden können, um die Dekarbonisierung in Industrie, Verkehr und Wärmeversorgung voranzutreiben. Ziel ist es, Kund:innen und Partner:innen dabei zu helfen, ihre Klimaziele zu erreichen und gemeinsam einen Beitrag zu einer fossilfreien Zukunft zu leisten.
Dekarbonisierung ist ein laufender Prozess mit unterschiedlichen Zeitplänen. Die EU strebt Klimaneutralität bis 2050 an, Deutschland bis 2045. Die Transformation beginnt typischerweise im Energiesektor und setzt sich in Industrie, Gebäuden und Verkehr fort.
Für Deutschland werden Investitionen von mehreren hundert Milliarden Euro bis 2050 geschätzt. Diese Kosten müssen jedoch gegen die höheren Folgekosten des Klimawandels und sinkende Preise für erneuerbare Technologien abgewogen werden.
Die Dekarbonisierung der Gesellschaft beschreibt einen umfassenden Wandel von Lebensstilen und Wertvorstellungen: zukunftsgerichtere Mobilität, energieeffizienteres Wohnen, klimabewusstere Ernährung und ressourcenschonenderer Konsum – über rein technische Lösungen hinaus.
Die Umstellung der Stahlproduktion von kohlebasierten auf wasserstoffbasierte Verfahren: Statt Koks wird grüner Wasserstoff als Reduktionsmittel eingesetzt, wodurch statt CO₂ nur Wasserdampf entsteht.
Die Hauptgründe sind die Bekämpfung des Klimawandels, die Erfüllung internationaler Klimaverpflichtungen, die Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, wirtschaftliche Chancen durch Innovationen sowie die Verbesserung der Luftqualität und damit der öffentlichen Gesundheit.
Zu den wichtigsten Lösungsansätzen zählen der Ausbau erneuerbarer Energien, die Steigerung der Energieeffizienz, die Elektrifizierung von Prozessen in verschiedenen Sektoren, der Einsatz von grünem Wasserstoff für schwer zu elektrifizierende Bereiche, Carbon Capture and Storage für unvermeidbare Restemissionen sowie Kreislaufwirtschaft und digitale Technologien zur Optimierung des Ressourcen- und Energieverbrauchs.
