:: 3/2011

Regionale CO2-Bilanzen für Baden-Württemberg

Methodik, Datengrundlagen und aktuelle Ergebnisse

Nationale sowie internationale Bestrebungen zur Festlegung langfristiger Ziele zur Minderung des weltweiten Treibhausgas-Ausstoßes sowie deren Realisierung erfordern regional und zeitlich vergleichbare Bilanzierungen der Treibhausgasemissionen. Die energiebedingten Kohlendioxid-Emissionen machen landesweit mit 72,6 Mill. tonnen (t) knapp 90 % der gesamten Treibhausgasemissionen aus. Diese Darstellung nach dem Standortprinzip liefert eine vergleichbare Zahl zu den auf Bundesebene nach internationalen Vorgaben des Kyoto-Protokolls ermittelten energiebedingten Kohlendioxid-Emissionen. Die Höhe dieser quellenbezogenen Emissionen streut in den Städten und Gemeinden erheblich. Um einen treffenderen Vergleich der Kommunen untereinander zu ermöglichen, stellt das Statistische Landesamt seit 2010 zusätzlich Emissionen nach dem Verursacherprinzip dar. Der folgende Beitrag gibt neben der Methodendarstellung nach Quellen- und Verursacherprinzip vor allem einen Überblick über die vorhanden Datengrundlagen und teilweise notwendigen Modellrechnungen sowie Hilfestellung bei der Interpretation der regionalen Ergebnisse.

73 Mill. t CO2 erzeugt, aber indirekt 97 Mill. t verursacht

In Baden-Württemberg wurden 2008 insgesamt 72,6 Mill. t CO2 bei der Verbrennung fossiler Energieträger direkt emittiert. Auf einen Einwohner bezogen ergeben sich 6,8 t, das ist einer der niedrigsten Pro-Kopf-Werte unter den Bundesländern (Bundesdurchschnitt: 9,1 t). Bei dieser Darstellung nach der Quellenbilanz werden die CO2-Emissionen am Ort ihrer Entstehung nachgewiesen. Das bedeutet für die einzelnen Sektoren, dass Emissionen, die bei der Stromerzeugung entstehen, im Sektor Krafftwerke ausgewiesen werden und nicht beim Endverbraucher (Sektoren Industrie, Kleingewerbe, private Haushalte). Folglich ist bei den privaten Haushalten und im Kleingewerbe vor allem der Verbrauch fossiler Energieträger zur Deckung des Raumwärme- und Warmwasserbedarfs enthalten. Im Straßenverkehr sind die Fahrleistungen aller Verkehrsteilnehmer (Anwohner und Auswärtige) Grundlage für die Berechnung der CO2-Emissionen nach dem Prinzip der Quellenbilanz. Fahrleistungen außerhalb des betrachteten Gebiets (Bundesland, Gemeinde, Kreis) werden nicht bilanziert. Ebenso wird bei den übrigen Verkehrsträgern (Schienen-, Luft-, Schiffsverkehr) verfahren.

Werden die Emissionen, die bei der Strom- und Fernwärmeerzeugung entstehen, auf den Endverbraucher umverteilt, ergibt sich die Darstellung der Verursacherbilanz. In Baden-Württemberg ist das Bilanzergebnis nach Verursacherkonzept auf Landesebene mit 97,4 Mill. t bzw. 9,1 t je Einwohner deutlich höher als das der Quellenbilanz (Schaubild 1). Dies hängt einerseits damit zusammen, dass im Land mehr Strom verbraucht als erzeugt wird. Für einzelne Gemeinden oder Kreise fällt das Ergebnis auch umgekehrt aus. Wesentlich ist aber auch, dass für die Berechnung der CO2-Emissionen aus dem Stromverbrauch der CO2-Faktor des deutschlandweit durchschnittlichen Strommixes herangezogen wird. Diese Vorgehensweise ist notwendig, da keine Angaben darüber vorliegen, woher der jeweils verbrauchte Strom bezogen wird. Da die CO2-neutrale Kernenergie in Baden-Württemberg im Bundesländervergleich einen überdurchschnittlich hohen Anteil ausmacht, sind die CO2-Emissionen aus der Stromerzeugung im Bundesdurchschnitt deutlich höher als im Land. Für die Berechnung der CO2-Emissionen aus der Fernwärmeerzeugung wird dagegen ein Baden-Württemberg-spezifischer CO2-Faktor aus der Fernwärmeerzeugung berechnet1. Für die Regionalberechnung werden sogar kreisspezifische Fernwärmefaktoren ermittelt. Dem liegt die Annahme zu Grunde, dass die Fernwärme in der Regel nicht über größere Entfernungen transportiert, sondern in der Nähe des Ortes ihrer Entstehung eingesetzt wird.

Klimapolitische Anstrengungen zeigen langsam Wirkung

Als Basisjahr für die Reduktionsziele bei den Treibhausgasemissionen gilt international das Jahr 1990. Die energiebedingten CO2-Emissionen in Baden-Württemberg (sowohl Quellen- als auch Verursacherbilanz) haben – wenngleich seit 2006 eine abnehmende Tendenz zu beobachten ist – seither in kaum nennenswerter Menge abgenommen. Je Einwohner betrachtet hat tendenziell ein leichter Rückgang stattgefunden. Die Entwicklung zeigt deutliche Schwankungen vor allem in Abhängigkeit vom Temperaturverlauf im jeweiligen Betrachtungsjahr und vom dadurch beeinflussten Energieverbrauch zur Erzeugung von Raumwärme. Die seit 2006 leicht rückläufige Tendenz ist vor allem bedingt durch niedrigere Emissionen im Bereich privater Haushalte und Kleingewerbe. Diese sind verursacht durch Einsparungen beim Brennstoffeinsatz in privaten Haushalten, ausgelöst durch erhöhte Energiepreise sowie die Umsetzung besserer Energiestandards bei Neu- und Umbauten. Ein Effekt, der in fast allen Städten und Gemeinden spürbar ist.

Der rückläufige Trend im zeitlichen Verlauf der Emissionen ist bei der Betrachtung der Quellenbilanz etwas deutlicher zu erkennen als bei der Verursacherbilanz (Schaubild 2). Dies hängt damit zusammen, dass der Stromverbrauch im betrachteten Zeitraum zum einen nicht in der gleichen Größenordnung abgenommen hat wie der Verbrauch fossiler Energieträger zur Wärmeerzeugung. Außerdem wurde die CO2-Intensität der Stromerzeugung nicht in gleichem Ausmaß verbessert wie in den anderen Sektoren. Beispielsweise hat im Sektor private Haushalte eine Verschiebung vom leichten Heizöl zum emissionsärmeren Erdgas stattgefunden, was zu einer Verbesserung der CO2-Intensität in diesem Sektor geführt hat. Erst seit 2006 ist auch die CO2-Intensität der Stromerzeugung, vorwiegend durch die vermehrten Anstrengungen zum Einsatz erneuerbarerer Energieträger, merklich zurückgegangen.

Höhe der Emissionen abhängig von der Branchenstruktur der Kommune

Immer mehr rücken die Fragen nach kommunalen CO2-Minderungsstrategien in den Fokus der Klimapolitik. Um sinnvolle Strategien ableiten zu können, ist zunächst die Kenntnis des Status quo eine wichtige Grundvoraussetzung. Je nach Zielsetzung kann entweder die Quellenbilanz oder die Verursacherbilanz die geeignetere Ausgangsdatenbasis darstellen. Für die Regionaldarstellung der Emissionen erfolgt eine Aufteilung der Energieverbrauchsmengen der einzelnen Sektoren aus der Energiebilanz des Landes Baden-Württembergs mit Hilfe geeigneter Methoden auf die Städte und Gemeinden2. Aufgrund der Datenverfügbarkeit beschränkt sich die Darstellung der beiden Bilanzen auf die in Tabelle 1 und 2 dargestellten Jahre. Außerdem werden aus Gründen des Datenschutzes, methodischer Besonderheiten und der Datenverfügbarkeit nur die zusammengefassten Sektoren (Kraftwerke/)Industrie, Haushalte/Kleingewerbe, Straßenverkehr, sonstiger Verkehr) wie in den beiden Tabellen abgebildet, ausgewiesen.

Bei der Quellenbilanz ist die Spanne der CO2-Emissionen je Einwohner zwischen den Kommunen in Folge der regionalen Konzentration der Stromerzeugung sehr groß (2 bis 428 t). Hohe Pro-Kopf-Emissionen werden vor allem an Kraftwerksstandorten ermittelt, wohingegen in Kommunen mit unterdurchschnittlichen Pro-Kopf-Emissionen zumeist auch kaum Industrie und Energieerzeugung angesiedelt sind und wenig überregionaler Verkehr, im Besonderen auf Autobahnen, stattfindet (Schaubild 3). In gut 88 % der Städte und Gemeinden liegen die quellenbezogenen Pro-Kopf-Emissionen unter dem Landesdurchschnitt. Bei der Verursacherbilanz ist die Spanne deutlich geringer (3 bis 82 t je Einwohner). Hier kommen überdurchschnittlich hohe Werte im Wesentlichen durch die Ansiedlung von Industrie und Kleingewerbe sowie durch den Straßenfernverkehr auf Autobahnen zu Stande. Auch hier liegen in 80 % der Städte und Gemeinden die Pro-Kopf-Emissionen unter dem Landesdurchschnitt (Schaubild 4).

Große Schwankungen bei Industrie und Kraftwerken

Die Berechnung der kommunalen CO2-Emissionen sowohl für die Kraftwerke als auch für die Industriebetriebe baut direkt auf die jährlich bei den Betreibern erhobenen Angaben zum Energieverbrauch nach Energieträgern auf. Die Emissionswerte der Quellenbilanz bewegen sich demzufolge zwischen 0 und 426 t je Einwohner. Bei der Verursacherbilanz, wo die Kraftwerke als Sektor nicht auftauchen, da der Strom- und Fernwärmeverbrauch auf die Endverbraucher umgerechnet wird, streuen die Emissionen zwischen 0 und 51 t je Einwohner. Aus Datenschutzgründen können Kraftwerke und Industrie nur als ein zusammengefasster Sektor dargestellt werden. Die Darstellung nach der Verursacherbilanz enthält nur die Angaben der Industriebetriebe, bereinigt um die industrielle Stromerzeugung. Die Emissionen aus dem Strom- und Fernwärmeverbrauch sind getrennt ausgewiesen, um den Anteil der indirekten Emissionen darstellen zu können. Bei der Interpretation der Zeitreihe ist zu beachten, dass im Bereich der Industrie nur Betriebe von Unternehmen mit im Allgemeinen 20 und mehr Beschäftigten enthalten sind. Teilweise kann es auch deshalb zu Schwankungen zwischen den einzelnen Jahren kommen, weil einzelne Industriebetriebe aufgrund ihrer Beschäftigtenzahl neu in die Befragung aufgenommen oder nicht mehr einbezogen worden sind.

Regional bis zu 38 t CO2 je Einwohner durch den Straßenverkehr

Die Emissionsberechnung im Bereich Straßenverkehr erfolgt auf der Basis der in 5-jährlichem Turnus durch Straßenverkehrszählungen ermittelten Jahresfahrleistungen der Kraftfahrzeuge, differenziert nach Kraftfahrzeugarten auf einzelnen Zählabschnitten3. Die Ergebnisse der Straßenverkehrszählungen werden in den Zwischenjahren mit Hilfe der Zählergebnisse automatischer Zählstellen fortgeschrieben. Sobald die aktuelle Straßenverkehrszählung ausgewertet worden ist, werden die Ergebnisse der Zwischenjahre aufgrund mangelnder Vergleichbarkeit nicht mehr dargestellt.

Die Berechnung liefert Ergebnisse nach dem Prinzip der Quellenbilanz. Es wird nach dem Standortprinzip nicht das Mobilitätsverhalten der Anwohner betrachtet, vielmehr spiegelt die Emissionsentwicklung durchgeführte Maßnahmen, wie zum Beispiel neue Ortsumfahrungen oder den überregionalen Einsatz verbrauchsärmerer Fahrzeuge, wider. Da über das Mobilitätsverhalten der Anwohner keinerlei Angaben vorliegen, werden auch in der Verursacherbilanz im Bereich Straßenverkehr die Werte der Quellenbilanz übernommen. Es wird an dieser Stelle somit vom eigentlichen Konzept der Verursacherbilanz abgewichen. Die Emissionen streuen je nach Bedeutung des überregionalen Verkehrs in 2008 zwischen 0,3 und 38 t je Einwohner.

Die Emissionen im Sonstigen Verkehr setzen sich zusammen aus dem Schienen-, Luft- und Binnenschifffahrtsverkehr sowie aus dem Off-Road-Verkehr (landwirtschaftliche Zugmaschinen, Baumaschinen, Rasenmäher, etc.). Nach dem Prinzip der Quellenbilanz werden die Energieverbräuche anhand geeigneter Größen (zum Beispiel Beschäftigte im Baugewerbe) auf die Städte und Gemeinden verteilt4. Für die Verursacherbilanz wird vereinfachend der gesamte Energieverbrauch im Sektor sonstiger Verkehr über die Einwohnerzahl den Städten und Gemeinden zugeteilt. Die Emissionen beider Bilanzen liegen in allen Kommunen unter 2 t pro Einwohner.

Modellrechnungen für Haushalte und Kleingewerbe

Mit dem Energieverbrauch der privaten Haushalte für Raumwärme- und Warmwasserbereitstellung ist im gleichen Sektor zusammengefasst auch der Energieverbrauch des Kleingewerbes enthalten. Darunter fallen Gewerbe-, Handels- und Dienstleistungsbetriebe (GHD), Industriebetriebe von Unternehmen mit weniger als 20 Beschäftigten, Baubetriebe, öffentliche Verwaltungen sowie landwirtschaftliche und militärische Einrichtungen. Aufgrund des unterschiedlichen regionalen Gewichts dieses Kleingewerbes differieren die Pro-Kopf-Emissionen in den Städten und Gemeinden zwischen 0,2 und 6 t je Einwohner bei der Quellenbilanz und mit einer Ausnahme zwischen 1,1 und 8,7 t je Einwohner bei der Verursacherbilanz. Der Anteil des Kleingewerbes ist je nach Struktur der Gemeinde sehr unterschiedlich und liegt zwischen 0 und 77 % bei der Quellenbilanz bzw. 0 und 71 % bei der Verursacherbilanz.

In diesem Sektor bestehen auf kommunaler Ebene erhebliche Lücken bei den verfügbaren Daten. Daher wird für die Berechnung des Energieverbrauchs nach Energieträgern auf Kreis- und Gemeindeebene auf verschiedene allgemeine Annahmen zurückgegriffen. Teilweise vorhanden sind Angaben zum Versorgungsgebiet der Gasversorger. Außerdem stehen die Angaben der Energieversorger zur Abgabe an Fernwärme nach Verbrauchergruppen zur Verfügung. Beim Einsatz von Fernwärme wird vereinfachend unterstellt, dass diese am Ort ihrer Entstehung auch verbraucht wird. Für die übrigen Energieträger sind lediglich Landeszahlen vorhanden, wobei die Angaben des Mineralölwirtschaftsverbandes zum leichten Heizöl selbst auf Landesebene nicht differenziert nach Haushalten und Kleingewerbe vorliegen.

Für den Teilbereich privater Haushalte werden zur regionalen Verteilung der Energieträger Kohle, Holz und Strom die mehrjährlich vorliegenden Angaben aus dem Mikrozensus (1 %-Haushaltsstichprobe) zur überwiegenden Beheizungsart auf Ebene der Regionen herangezogen und innerhalb der Regionen anhand von Schlüsselfaktoren auf die Städte und Gemeinden verteilt. Im Bereich Kleingewerbe werden für eine solche Verteilung die Beschäftigten in den unterschiedlichen Bereichen des Kleingewerbes herangezogen. Schließlich wird ein durchschnittlicher Energieverbrauch je Haushalt bzw. je Beschäftigtem angenommen und die fehlende Information zum Verbrauch an leichtem Heizöl als Differenzgröße errechnet. In die Berechnungen geht auch eine Gewichtung verschiedener Klimazonen ein, mit Hilfe derer unterschiedliches Heizverhalten in Abhängigkeit von abweichenden Außentemperaturen in den Regionen berücksichtigt wird. Durch diese Vorgehensweise werden insbesondere Maßnahmen zur Wärmedämmung und zur ergänzenden Warmwasserbereitstellung durch Solarthermie nur pauschal über den Landeswert berücksichtigt. Regionale Unterschiede bei diesbezüglichen Anstrengungen werden deshalb in der Berechnung nicht abgebildet. Der Sektor wird nur zusammengefasst veröffentlicht, da zum einen Datenschutzgründe eine getrennte Ausweisung nicht zulassen (Fernwärme). Vor allem aber lassen die beschriebenen Unsicherheiten bei der methodischen Vorgehensweise keinen direkten Vergleich unter den Kommunen im Haushaltssektor zu.

Fazit zur methodischen Vorgehensweise

Mit der Darstellung der Quellen- und Verursacherbilanz stehen für jede Kommune in Baden-Württemberg jährliche Daten zu den CO2-Emissionen zur Verfügung, die nicht nur für die Kommunen untereinander, sondern auch mit den entsprechenden Größen auf Landes- und Bundesebene direkt vergleichbar sind.

Je nach Betrachtungsziel kann entweder die Quellen- oder die Verursacherbilanz sinnvolle Ausgangsdaten liefern. In den Bereichen Industrie, Kraftwerke und Straßenverkehr (letzterer nur für die Quellenbilanz) gehen statistisch erhobene Daten zum Energieverbrauch nach Energieträgern bzw. zu Jahresfahrleistungen nach Kfz-Arten und Streckenabschnitten in die Berechnungen ein und führen so zu belastbaren Ergebnissen. In den Sektoren Sonstiger Verkehr sowie Haushalte und Kleingewerbe bestehen teilweise Lücken in den Ausgangsdaten, weshalb an einigen Stellen auf verallgemeinernde Annahmen zurückgegriffen werden muss. Bei der Interpretation der Ergebnisse sind daher vor allem in diesen Bereichen nur bestimmte Aussagen zulässig. Aufgrund der Datenschutzbestimmungen in der amtlichen Statistik einerseits und der methodischen Vorgehensweise bei den Berechnungen andererseits können die Sektoren nur in zusammengefasster Form, wie in den beiden abgebildeten Tabellen veröffentlicht werden. Aus denselben Gründen ist eine Veröffentlichung der zu Grunde liegenden Energieverbrauchswerte nicht möglich.

Eine regionale Darstellung der übrigen Treibhausgasemissionen (vor allem Methan und Lachgas) kann derzeit noch nicht zur Verfügung gestellt werden. Dabei ist zu beachten, dass bei diesen Gasen, anders als beim CO2, außer den energiebedingten Emissionen weitere Sektoren von Bedeutung sind (zum Beispiel die Landwirtschaft). Ebenso wird auf eine Betrachtung der Vorketten verzichtet, das heißt die Emissionen bei der Produktion der Brennstoffe sind nicht einbezogen. Da in diesem Bereich keine differenzierten Daten vorliegen, würden kleinräumige Betrachtungen schnell zu einem verzerrten Abbild der Wirklichkeit führen.

1 Die Berechnungsmethode zur Quellen- und Verursacherbilanz auf Landesebene entspricht der im Länderarbeitskreis Energiebilanzen abgestimmten und koordinierten Vorgehensweise. Siehe unter www.lak-energiebilanzen.de. Dort stehen auch die verwendeten Emissionsfaktoren zum Download.

2 Seit 2010 stellt das Statistische Landesamt zusätzlich zur herkömmlich dargestellten Quellenbilanz auf Nachfrage des Ministeriums für Umwelt, Naturschutz und Verkehr Baden-Württemberg auch die Verursacherbilanz auf kommunaler Ebene zur Verfügung.

3 Berechnungen der Emissionen mittels Emissionsfaktoren auf der Grundlage des Handbuches Emissionsfaktoren des Strassenverkehrs Version 2.1, Umweltbundesamt 2004.

4 Zur genaueren Vorgehensweise bei der Berechnung im Straßenverkehr sowie bei den einzelnen Verkehrsträgern im sonstigen Verkehr siehe Schmauz, Sabine: »Direkte CO2-Emissionen in den Städten und Gemeinden Baden-Württembergs«, in: »Statistisches Monatsheft Baden-Württemberg 9/2008«