Emissionsentwicklung -Vergangenheit, Gegenwart, ZukunftJochen Theloke Universität Stuttgart Institut für Energiewirtschaft und Rationelle Energieanwendung

Emissionsentwicklung––Vergangenheit, Vergangenheit,Gegenwart, Gegenwart,Zukunft Zukunft Emissionsentwicklung

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Agenda

• Einführung • Emissionsentwicklung gestern und morgen • Emissionen 2005 • Zusammenfassung

Emissionsentwicklung––Vergangenheit, Vergangenheit,Gegenwart, Gegenwart,Zukunft Zukunft Emissionsentwicklung

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Historische Entwicklung der SO2-Emissionen in Europa

Vestreng et al., Twenty-five years od continous sulphur dioxide reduction in Europe,Atmos. Chem. Phys., 7, 3663-3681, 2007

Emissionsentwicklung––Vergangenheit, Vergangenheit,Gegenwart, Gegenwart,Zukunft Zukunft Emissionsentwicklung

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Historische Entwicklung der NOx-Emissionen in Europa

Vestreng et al., Evolution of NOx emissions in Europe with focus on road transport control measures, Atmos. Chem. Phys.. Disuss., 8, 10697-10747, 2008

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Amann et al., IIASA, GAINS, EC4MACS

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SO2 – Emissionen in Deutschland in kt/a 6000

Straßenverkehr Müllbehandlung

5000

Andere Mobile Quellen

4000

NEC (2010): 520kt

Extraktion und Verteilung von fossilen Energieträgern

3000

Produktionsprozesse 2000

Industriefeuerungen

1000

0 1990

Kleinfeuerungen Energieerzeugung 1995

2000

2005

2010

2015

2020

Parest (UBA), Jörß et al., 2010

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SO2- Emissionen in EU27 + NO + CH in kt/a 12000 Müllbehandlung 10000 Straßenverkehr 8000

Industrieprozesse

6000

Andere mobile Quellen

4000

Industriefeuerungen

2000

Kleinfeuerungen

0 2000

Energieerzeugung 2005

2010

2015

2020

2025

2030

Amann et al., 2007, IIASA, GAINS NEC6-Szenario

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NMVOC– Emissionen in Deutschland in kt/a 4000

Straßenverkehr

3500

Landwirtschaft

3000

Andere Mobile Quellen

2500

Lösemittelanwendung

NEC (2010): 995kt

2000

Extraktion und Verteilung von fossilen Energieträgern

1500

Produktionsprozesse

1000

Industriefeuerungen Kleinfeuerungen

500 0 1990

Energieerzeugung 1995

2000

2005

2010

2015

2020

Parest (UBA), Jörß et al., 2010

Emissionsentwicklung––Vergangenheit, Vergangenheit,Gegenwart, Gegenwart,Zukunft Zukunft Emissionsentwicklung

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NMVOC- Emissionen in EU27 + NO + CH in kt/a 12000 Lösemittelanwendung 10000

Müllbehandlung

8000

Straßenverkehr Industrieprozesse

6000

Andere mobile Quellen 4000 Industriefeuerungen 2000

0 2000

Kleinfeuerungen Energieerzeugung 2005

2010

2015

2020

2025

2030

Amann et al., 2007, IIASA, GAINS NEC6-Szenario

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NOx-Emissionen in Deutschland in kt/a 4000

Straßenverkehr

3500 Landwirtschaft 3000 Müllbehandlung 2500

NEC (2010): 1051kt

Andere Mobile Quellen

2000 Produktionsprozesse

1500

Industriefeuerungen

1000

Kleinfeuerungen

500 0 1990

Energiererzeugung 1995

2000

2005

2010

2015

2020

Parest (UBA), Jörß et al., 2010

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NOx- Emissionen in EU27 + NO + CH in kt/a 14000 Müllbehandlung 12000 Straßenverkehr 10000 Industrieprozesse 8000 Andere mobile Quellen

6000

Industriefeuerungen

4000

Kleinfeuerungen

2000 0 2000

Energieerzeugung 2005

2010

2015

2020

2025

2030

Amann et al., 2007, IIASA, GAINS NEC6-Szenario

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NH3- Emissionen in Deutschland in kt/a 800

Straßenverkehr

NEC (2010): 550kt

700

Landwirtschaft

600 Andere Mobile Quellen 500 Lösemittelanwendung 400 Produktionsprozesse

300 200

Industriefeuerungen

100

Kleinfeuerungen

0 1990

Energieerzeugung 1995

2000

2005

2010

2015

2020

Parest (UBA), Jörß et al., 2010

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NH3- Emissionen in EU27 + NO +CH in kt/a 3500 Müllbehandlung 3000 Straßenverkehr 2500 Landwirtschaft 2000 Andere mobile Quellen 1500 Industriefeuerungen 1000 Kleinfeuerungen 500 Energieerzeugung 0 2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

Amann et al., 2007, IIASA, GAINS NEC6-Szenario

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PM10-Emissionen in Deutschland in kt/a 350

Straßenverkehr Landwirtschaft

300

Müllbehandlung 250

Andere Mobile Quellen

200

Produktanwendung

150

Extraktion und Verteilung von fossilen Energieträgern Produktionsprozesse

100

Industriefeuerungen

50 0 1995

Kleinfeuerungen Energieerzeugung 2000

2005

2010

2015

2020

Parest (UBA), Jörß et al., 2010

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PM10- Emissionen in EU27 + NO +CH in kt/a 2500

Müllbehandlung Straßenverkehr

2000

Industrieprozesse 1500 Landwirtschaft 1000

Andere mobile Quellen Industriefeuerungen

500

Kleinfeuerungen 0 2000

2005

2010

2015

2020

2025

2030

Energieerzeugung

Amann et al., 2007, IIASA, GAINS NEC6-Szenario

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PM2.5- Emissionen in Deutschland in kt/a 200

Straßenverkehr

180

Landwirtschaft

160

Müllbehandlung

140

Andere Mobile Quellen

120 Produktanwendung 100 Extraktion und Verteilung von fossilen Energieträgern Produktionsprozesse

80 60 40

Industriefeuerungen

20

Kleinfeuerungen

0 1995

2000

2005

2010

2015

2020

Energieerzeugung

Parest (UBA), Jörß et al., 2010

Emissionsentwicklung––Vergangenheit, Vergangenheit,Gegenwart, Gegenwart,Zukunft Zukunft Emissionsentwicklung

JochenTheloke Theloke Jochen

PM2.5- Emissionen in EU27 + NO +CH in kt/a 1800

Müllbehandlung

1600

Straßenverkehr

1400 Produktionsprozesse

1200

Landwirtschaft

1000 800

Andere mobile Quellen

600 Industriefeuerungen 400 Kleinfeuerungen

200 0 2000

Energieerzeugung 2005

2010

2015

2020

2025

2030

Amann et al., 2007, IIASA, GAINS NEC6-Szenario

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Emissionsinventar Hessen

Quelle: www.hlug.de, verändert, 2011

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NOx- Emissionen in Hessen in kt/a 160 140

Gebäudeheizung:

1994-2006

Industrie:

2000-2008

Biogene&nicht erf.: 1992-2006 Verkehr:

120

1995-2005

100 80

biogene und nicht erfasste Quellen

60

Gebäudeheizung

40

Verkehr

20 0 1995

Industrie 2000

2004

Quelle: www.hlug.de, verändert, 2011

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PM10- Emissionen in Hessen in kt/a 14 12

Gebäudeheizung:

1994-2006

Industrie:

2000-2008

Biogene&nicht erf.: 1992-2006 Verkehr:

10

1995-2005

8

biogene und nicht erfasste Quellen

6

Gebäudeheizung

4 Verkehr 2 0 1995

Industrie 2000

2004

Quelle: www.hlug.de, verändert, 2011

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PM Emissionen 2005 in Deutschland: Alle Sektoren (PPM2.5: 136 kt, PPM10: 262 kt) PM2.5 PM10

0.0%

4.2%

7.4%

4.3%

9.8% 0.0%

15.6%

11.2%

8.1%

20.2% 7.4%

7.1%

18.6%

3.6%

7.8% 6.4%

12.9%

6.5%

15.5%

7.5% 8.0%

3.5%

5.5%

1.7%

01 Comb. in energy and transformation ind. 03 Comb. in manufacturing industry 04_02 Production processes, low altitude 06 Solvent and other product use 07_5 Road transp. non-exhaust (tire, break ...) 08 Other mobil sources and machinery 10 Agriculture

6.7%

0.7%

02 Non-industrial combustion plants 04_01 Production processes, high altitude 05 Extr. and distr. of fossil fuels and geoth. energy 07_2 Road transp. diesel 07_6 Road transp. non-exhaust (resuspension) 09 Waste treatment and disposal

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JochenTheloke Theloke Jochen



Emissionen in kt pro Jahr 70

60

50

40

Straßenverkehr (Abrieb)

Straßenverkehr (Diesel)

90

80

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

10

0 Jochen Theloke

Abfallbehandlung und -beseitigung

100

Verteilung von Brennestoffen

Land- und Forstwirtschaft Straßenverkehr (Wiederaufw.)

Produktionsprozesse (niedrig)

Industriefeuerungen

Produktionsprozesse (hoch)

Feuerwerkskörper und Zigarettenrauch

Energieerzeugung

20 Übriger Verkehr

30 Kleinfeuerungen

Emissionen von Feinstäuben (PPM10 und PPM2.5) in Deutschland 2005 (PPM2.5: 136 kt, PPM10: 262 kt) PM 2_5 PM 10

PM10 Emissionen 2005 in Deutschland aus Kleinfeuerungen: (Nichtindustrielle Feuerungsprozesse (Haushalte, Handel und Gewerbe, Landwirtschaft, Militär, andere) PM10 4.7%

4.6%

• Nur Brennstoffe mit einem PM10 Anteil von > 0.5% berücksichtigt

1.6% 1.9% 4.9%

• PM 10 Emissionen SNAP 2: 29351 t

4.9%

• PM 2.5 Emissionen SNAP 2: 27386 t • 97% der durch Holzfeuerungen verursachten Emissionen werden durch Feuerungen in Haushalten verursacht, 3% durch Landwirtschaftliche Kleinfeuerungen 77.3%

Brennholz, naturbelassen

Holzabfälle (Resthölzer)

Braunkohlenbriketts

Steinkohle

Steinkohlenbriketts

Grillkohle

Heizöl, leicht

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JochenTheloke Theloke Jochen



PM10 / PM2.5 Emissionen aus dem Straßenverkehr in Deutschland 2005 (PM10: 90kt; PM2.5: 37 kt) 160%

Reifen-, Bremsen- und Strassenabrieb Abgase (Strassenverkehr-Diesel) Wiederaufwirbelungsprozesse

140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% PM10

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

PM2.5 Jochen Theloke

PM2.5-Emissions from on-road-traffic[kt] PM2,5-Emissionen Straßenverkehr [kt]

PM 2.5 Emissionen Straßenverkehr Deutschland 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 2000 exhaust PM2,5

2005

2010

wear PM2,5

2015

2020

resuspension PM2,5

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JochenTheloke Theloke Jochen



PM10-Emissions from on-road-traffic[kt]

PM 10 Emissionen Straßenverkehr Deutschland 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2000 exhaust PM10

2005

2010 wear PM10

2015

2020

resuspension PM10

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Jochen Theloke



NOx-Emissionen Straßenverkehr Deutschland 2010 600

400

TREMOVE 2.7

300

TREMOD 5.04 (EF aus HBEFA 2.1) HBEFA 3.1, FL aus TREMOD 5.04

200

100

G es am t

Bu ss e

KR /M R

SN F

B en zi n Pk w D ie se LN l F B en zi n LN F D ie se l

0

Pk w

in kt

500

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Jochen Theloke

NOx-Emissionen Straßenverkehr Deutschland 2015 600

400

TREMOVE 2.7

300

TREMOD 5.04 (EF aus HBEFA 2.1) HBEFA 3.1, FL aus TREMOD 5.04

200

100

Bu ss e G es am t

KR /M R

SN F

D ie se LN l F B en zi LN n F D ie se l

Pk w

B

en zi n

0

Pk w

in kt

500

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Jochen Theloke

NOx-Emissionen Straßenverkehr Deutschland 2020 600

400

TREMOVE 2.7

300

TREMOD 5.04 (EF aus HBEFA 2.1) HBEFA 3.1, FL aus TREMOD 5.04

200

100

Bu ss e G es am t

KR /M R

SN F

B en zi n Pk w D ie se LN l F B en zi LN n F D ie se l

0

Pk w

in kt

500

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Jochen Theloke

NOx-Emissionen Straßenverkehr Deutschland 2020 600

500

in kt

400

TREMOVE 2.7 TREMOD 5.04 (EF aus HBEFA 2.1)

300

HBEFA 3.1, FL aus TREMOD 5.04

200

100

0 Autobahn

Außerorts

Innerorts

Gesamt

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Jochen Theloke

NOx-Emissionen in Deutschland 2020 (kt) 800 700 600 500 400 300 200 100 0

PAREST CLE scenario

PAREST Climate Climate GAINS MFR protection protection National scenario scenario scen. + BL MFR

LOW

Low*

Mid

High*

HIGH

GAINS National MTFR

J. Appelhans (UBA), Emission projections for Germany-Attainability of 2020 national emission ceilings, 40th TFIAM Meeting Oslo, 2011

Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Jochen Theloke

Zusammenfassung  Es wurden in der Vergangenheit erhebliche Minderungsanstrengungen mit Erfolg durchgeführt  Deutschland hat zur Zeit Probleme die NEC für NOx, NMVOC und NH3 einzuhalten  Die Zukünftigen NOx Emissionen werden eher größer sein als erwartet => NO2 wird immissionsseitig weniger abnehmen als erwartet  Es sind noch weitere Anstrengungen zur Emissionsminderung insbesondere unter Berücksichtigung von Expositionsaspekten notwendig  Dies betrifft insbesondere NOx und NH3 Emissionsentwicklung – Vergangenheit, Gegenwart, Zukunft

Jochen Theloke

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