LocalZero:Die Klimavision für jeden Ort
Die Klimavision für jeden Ort und jede Stadt
Die Klimavision ist eine öffentliche, kostenlos nutzbare Online-Software unter dem Link www.klimavision.online, die bis Ende 2022 noch den Namen LocalZero trug.
Auf Basis allgemeinverfügbarer Statistiken berechnet sie überschlägig die Treibhausgasbilanz einer Kommune und leitet davon Maßnahmen für einen erfolgreichen Pfad zur Klimaneutralität ab. Für die Berechnungen der Klimavision wurde mit der Einflussbilanz eine eigene Bilanzierungsmethode entwickelt, die - anders als BISKO - neben den Energie- auch die Prozessemissionen berücksichtigt. Die Abweichungsanalyse zu Bisko zeigt, wie gut die Klimavision an die Ist-Daten herankommt.
Enthalten ist auch ein lokales Treibhausgas-Budget, eine Übersicht von Orten mit veröffentlichtem Restbudget ist im Aufbau.
Unsere Online-Software Klimavision erstellt das 64-seitige PDF Klimavision, das als Entwurf aufzeigt, wie eine Kommune, Landkreis oder Bundesland klimaneutral werden kann. Auch eine 5-seitige Kurzfassung ist erstellbar.
Hier findest Du die Info zu den Zieljahren der einzelnen Bundesländer. So kannst Du feststellen, ob das Zieljahr für die Klimaneutralität Deiner Kommune im gesteckten Rahmen liegt.
Beratung zur Klimavision
Über 50 Leute haben an der Klimavision mitgearbeitet und eine umfangreiche Dokumentation wurde mittlerweile aufgebaut. Das 9-köpfige Beratungsteam der Klimavisionär:innen unterstützt bei Fragen rund um Klimavision, technische Maßnahmen, Sektoren, Einflussbilanz und Treibhausgasbudget. Für Lokalteams aber auch Stadtverwaltung bieten Basis-Workshops zur Klimavision und Beratung zum Nutzen und Einbringen der Einflussbilanz an.
Schreibt uns eine Mail auf klimavision@germanzero.de.
Fragen und Antworten zur Klimavision
Wir haben die Methode hinter der Klimavision und die Beschreibung der einzelnen Sektoren hier ausführlich dokumentiert. Dennoch bleiben Fragen offen. Wir möchten hier Antworten zu Fragen in den Sektoren, zur Finanzierung und Personalaufbau, der Einflussbilanz oder dem Treibhausgas-Budget sammeln.
Die Klimavision rechnet mit dem deutschlandweiten Strommix von 2018 für alle Orte. Wir weisen gleichzeitig die aus dem Marktstammdatenregister entnommene lokale Produktion des Jahres 2021 sowie den Ausbau der Erneuerbaren nach Nutzung der lokalen Potenziale aus (beides auf Seite 42 in der Klimavision). Für Wind onshore wurde das 2% Ziel auf jede Kommune übertragen, d.h. auch für kleinere, ländliche Gemeinden. Natürlich reicht das auf dem Land nicht, weil das 2%-Ziel für ländliche und städtische Orte zusammen gilt, d.h. die ländlichen Regionen müssen ihre Potenziale stärker nutzen und mehr ausbauen. Wie viel genau, hängt von den jeweiligen Potenzialen und Regionalplänen ab.
Bis 2035 soll in unser Kommune 5 MW Freiflächen-Photovoltaik ausgebaut sein. Wie kommt ihr da drauf? Und können wir das schaffen?
In einer Studie vom Fraunhofer ISE Institut 2021 können 0,9% der Gesamtfläche für die Freiflächen-PV Nutzung vorgeschlagen werden. Aus dieser Annahme ergibt sich eine Freiflächen-PV Nutzung von 2,5-3,5 Hektaren. Dies entspricht der Fläche von 3-4 Fußballfeldern. Bei optimaler Südausrichtung lassen sich damit Module mit 5 MW peak Leistung installieren und 5,5 GWh Strom pro Jahr erzeugen. Natürlich müssen die Orte individuell schauenund Flächen für den Freianlagen-Ausbau gefunden und ausgewiesen werden. Laut Fraunhofer ISE sind die Erzeugungskosten (LCOE) für PV Strom am niedrigsten im Vergleich mit allen anderen Stromerzeugungsarten. Die Investitionen würden sich über den Stromertrag schnell amortisieren. Mehr Informationen zur Umsetzung sind unter https://germanzero.de/blog/schneller-pv-ausbau und https://klimaweg.net/topic/freiflaechen-pv/ zu finden
Im klimaneutralen Zieljahr wird es laut Klimavision drei unterschiedliche Wärmequellen für Fernwärme geben: Am wichtigsten sind Großwärmepumpen, aber auch Geothermie und in geringerem Ausmaß Solarthermie spielen eine Rolle. Um die Umstellung zur Fernwärme gelingen zu lassen, ist eine kommunale Wärmeplanung zentral. Hier werden Bedarfe und potentielle Wärmeerzeuger ermittelt. Anschließend kann entschieden werden, in welchem Maße ein Ausbau der Fernwärme sinnvoll ist. Dabei ist neben dem Ausbau des Fernwärmenetzes, der schnellstmögliche Umstieg weg von fossilen Wärmequellen auf die drei oben genannten potentiell klimaneutralen Wärmequellen von großer Bedeutung. Wasserstoff spielt aufgrund der hohen Energieumwandlungsverluste im Wärmenetz eine höchstens untergeordnete Rolle und wird außerdem dringend bei der Dekarboniserung der Industrie und des Schiffs- und Flugverkehrs. benötigt.
Warum werden die erneuerbaren, privaten Wärmequellen (sonstige EE: Solarthermie + Wärmepumpe) im Anhang im Sektor Wärme mit auflistet?
In diesem Fall handelt es sich um Wärmeanwendungen, die nicht im Wärmesektor bilanziert werden (keine Vorketten-Emissionen), aber in Wärme aggregiert ausgewiesen werden, um die gesamte Wärmeproduktion und -nachfrage gebündelt darzustellen (vgl. S. 44 in der Klimavision).
Kraftstoffe sind heute für viele verschiedenen Anwendungen relevant. Z.B. für den Personenverkehr (Benzin und Diesel für PKWs), aber auch für Industriemaschinen, Arbeitsgeräte in der Landwirtschaft oder Heizkraftwerke. Heutzutage sind das hauptsächlich fossile Kraftstoffe, spätestens im Zieljahr können keine fossilen Brennstoffe mehr verbrannt oder produziert werden. Erneuerbarer Strom deckt daher einen Großteil der Endenergie-Nachfrage. Zusätzlich werden grüner - also aus erneuerbarem Strom hergestellter - Wasserstoff, E-Methan und verschiedene E-Fuels in Bereichen Einsatz finden, in denen eine hohe Leistungsdichte benötigt wird.
Klimaneutrale Kraftstoffe sollten aber (weil ihre Herstellung sehr energieintensiv ist) nur in den Bereichen eingesetzt werden, in denen es nicht anders möglich ist. So werden Kraftstoffe im Flugverkehr und im Schiffsverkehr, nicht aber für PKW eingesetzt.
Der Datensatz, auf dem unsere Verkehrsberechnungen basieren, ist der einzige, der nicht öffentlich zugänglich ist, sondern vom Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) erworben wurde. Daher sind die darin enthaltenen Defaultwerte der Verkehrsleistungen nicht anzeigbar und überschreibbar. Dies ist aber auch nicht notwendig, da dieser Datensatz kommunenfein vorliegt und damit die höchste Datentiefe besitzt.
Die größten Industrieanlagen werden gezielt ihren jeweiligen Kommunen zugeordnet, das sind alle meldepflichtigen Anlagen ab 20 MW. Die genaue Liste kann über die deutsche Emissionshandelsstelle eingelesen werden. Die restlichen Emissionen entsprechend der Industriefläche (ohne Gewerbe) verteilt werden.
An diesem Beispiel ist zuerkennen, dass es sich bei der Klimavision um ein generisch erstelltes Dokument handelt, welches die Infrastrukturen der unterschiedlichen Kommunen nicht genauer abbilden kann. Grundlage dieser EEV-Berechnung sind Daten bezüglich Flächenbestand, Gebäudeart, Baualtersklasse und der gebäudetechnischen Ausstattung von Nichtwohngebäuden. Diese Datengrundlage ist allerdings nach eigener Aussage des Umweltbundesamtes unzureichend. Unter anderem die Gruppe Landwirtschaft wird nicht weiter in Schlomannet al. (2011) bei der Nichtwohngebäudetypologie betrachtet, daher wurde der Anteil der landwirtschaftlichen Betriebsgebäude beim Zubau der Nichtwohngebäude zwischen 1993 und 2016 (dena2016 S. 160) mit etwa 15% abgeschätzt abgelesen. Daraus wird abgeleitet das 10% des Gesamtbestandes an beheizter Nichtwohngebäude-Fläche landwirtschaftlich genutzt wird. Daraus ist der Wert folglich mit einer sehr hohen Unsicherheit behaftet.
Das Problem dieser unstimmigen Endenergieverbrauchsdifferenz ist beispielsweise in der Stadt Stuttgart aufgetreten. Hier gibt es verhältnismäßig wenig Landwirtschaft, allerdings sehr viel Gewerbefläche. Woraufhin folglich Endenergieverbräuche aus dem Sektor GHD zur Landwirtschaft mitgezählt wurde. Dies gilt es bei der Betrachtung der Daten zu berücksichtigen.
Wenn du dir die Tabelle auf Seite 58 in der von Dir schon heruntergeladenen Klimavision anguckst, siehst du, dass die organischen Böden auch im Zieljahr der Klimaneutralität noch emittieren. Die Ausweisung der Negativemissionen auf Seite 25 ist nur die Reduktion der Emissionen (CO2e-Änderung in Tonnen pro Jahr), netto immer noch positiv. Auf Seite 56 der gleichen Klimavision siehst du dann auch, dass die großen Senken Wald, Pyrolyse, Ackerland und die Bewirtschaftung von Mooren mittels Paludikultur sind. Überall wo du Wiedervernässung siehst, bleiben Emissionen erhalten (siehe ganz rechte Spalte), sie werden nur weniger. Der hohe negative Emissionswert bei der Paludikultur ergibt sich durch die Bindung von Kohlenstoff in der festen Biomasse.
Die THG-Bilanz ergibt sich aus Verbrauchssektoren und der Bereitstellung, weil in den Verbrauchssektoren die direkten Emissionen vor Ort stecken, z.B. verbrennungsbedingte Emissionen aus dem Verkehr oder solche, die beim Verheizen von Gas und Öl entstehen. Bei der Bereitstellung geht es um die Emissionen der Vorkette, d.h. v.a. Stromemissionen, die bei der Verstromung (z.B. von Kohle) woanders entstanden sind und die aber in der kommunalen THG-Bilanz auftauchen, weil der Strom ja vor Ort genutzt wird. Zusammen ergeben sie die vollständige Treibhausgasbilanz der Kommune.
Das hängt v.a. mit der in der Klimavision angenommenen jährlichen Sanierungsrate im Gebäudesektor inkl. Umstellung auf erneuerbare Hauswärme (4 %) zusammen. Je mehr Häuser zum Zeitpunkt der angestrebten Klimaneutralität saniert sind, Der Energiebedarf für Raumwärme und Warmwasser im Sektor PH (Gebäude), der im Jahr der Klimaneutralität nicht durch Wärmepumpen, Solarthermie, Biomasse, erneuerbare Fernwärme oder elektrische Heizungen gedeckt wird, muss anderweitig ins Haus kommen. Das wird in der Klimavision durch e-Methan gelöst. Die Sanierung und Umstellung auf erneuerbare Wärmesysteme im Haus ist teurer als die Bereitstellung von e-Methan. Deshalb sind die Gesamtkosten zum späteren Zeitpunkt (höherer Sanierungsstand) höher.
Wie kommen die Zahlen zu den vermiedenen Klimakosten zustande?
Grundlage für diese Annahme ist die Berechnung des Umweltbundesamts zu Klimafolgeschäden. Die Klimakosten pro t CO2e werden mit 195€/t CO2e so konservativ wie vom Umweltbundesamt (2020, S.8) möglich angenommen, daher auch nicht für spätere Jahre angepasst. Daraus folgt, dass jede gesparte Tonne CO2e (z.B. durch eingespartes Gas und Ersetzung durch Wärmepumpen oder erneuerbare Fernwärme) durch unterschiedliche Maßnahmen der Sektoren aus der Klimavision direkt Klimafolgekosten spart.
Investitionen
Die ausführlichen Annahmen und Berechnungen können Sektor für Sektor hier entnommen werden. Beispielhaft für die Sektoren Wärme und Strom gilt:
Von dem Fernwärmebedarf wird dann der Leistungsbedarf und die Investitionen abgeleitet: Statt klassischer Fernheizwerke werden Solarthermiefelder aufgebaut, dazu Großwärmepumpen und Geothermie-Anlagen. Die pauschalisierten Investitionskosten stammen aus der Fraunhofer-Studie „Wege zu einem klimaneutralen Energiesystem“
Im Strombereich bzw. für den Netzausbau auf den verschiedenen Spannungsebenen werden die Kosten gemäß [ISE2020b] angenommen. Analog zu den oben beschriebenen überregionalen Quellen (Wind offshore, Tiefengeothermie usw.) werden die Kosten für den HGÜ-Ausbau (für Offshore-Windstrom) nur anteilig der Kommune bei den “extraterritorialen Kosten” zugeschrieben. Dagegen werden die Kosten für Mittelspannungs- und Verteilnetz der Kommune entsprechend dem lokalen Ausbau von Onshore-Wind und PV zugeschlagen.
Personalaufbau
Die ausführlichen Annahmen und Berechnungen können Sektor für Sektor hier entnommen werden. Beispielhaft für die Sektoren Wärme und Strom gilt:
Für die Wärme-Transformation werden Stellen im Anlagenbau benötigt: Dafür wurde der Anteil der Personalkosten (25,5%) an den Investitionskosten im Bauhauptgewerbe (WZ 41.2, 42, 43.1, 43.9) und der durchschnittliche Jahreslohn (47.195 €/a) ermittelt.
Um die Zahl der für die Strom-Maßnahmen erforderlichen Personalstellen (Vollzeitäquivalente) abzuschätzen, wird zunächst der prozentuale Personalkostenanteil am Umsatz der jeweiligen Branche (Anlagenbaubau, Elektro- und Heizungshandwerk usw.) ermittelt und mit der Gesamtinvestition multipliziert. Das Ergebnis wird dann durch die Personalkosten pro Kopf geteilt, die in den meisten Fällen der Quelle [DESTATIS2017] entnommen wurden. Das Ergebnis wird dann mit der Zahl der Beschäftigten in der jeweiligen Branche verglichen und so die Zahl der erforderlichen neuen Stellen bestimmt, falls die vorhandenen Stellen nicht ausreichen. Für die Kommune werden jeweils die bundesweiten Personalzahlen mit dem Verhältnis der Einwohnerzahl Kommune zur Einwohnerzahl Deutschland skaliert.
In einigen Fällen greifen verschiedene Maßnahmen auf den gleichen Pool von Arbeitskräften zu (z.B. Photovoltaik Dach, Fassade, Freifläche und Agri-PV). Es werden dann die vorhandenen Stellen formal anteilig nach dem jeweiligen Bedarf der Maßnahme verteilt, so dass in der Summe nicht mehr vorhandene Stellen ausgewiesen werden als tatsächlich existieren.
Die 2018 vorhandenen Stellen für Windkraft (onshore und offshore) wurden der Quelle [BWE2018] entnommen, für den Anlagenbau in den Bereichen Geothermie und GuD-Kraftwerke (Rückverstromung) der Studie [HBS2015], für Elektro- und Heizungsinstallation der Datenbank GENESIS des Statistischen Bundesamtes [DESTATIS2019] und für Biomasse aus [BBE2016].
Für den Netzausbau wurde wie in Wärme und Kraftstoffe der Anteil der Personalkosten (25,5%) an den Investitionskosten im Bauhauptgewerbe (WZ 41.2, 42, 43.1, 43.9) und der durchschnittliche Jahreslohn (47.195 €/a) angesetzt.
Wie aus der Klimavision Seite 7 bereits zu entnehmen: “Auch wenn der Reduktionspfad abhängig vom Zieljahr eher einem durchhängenden Seil entsprechen sollte, wurde dieser aus Berechnungsgründen als linear angenommen.
Wieso hat meine Stadt ein größeres Treibhausgasbudget, wenn ich als Zieljahr 2040 gegenüber 2030 angebe?
Das ist ein Fehler, der mit dem nächsten Update behoben wird. Korrekt wäre ein gleiches Budget für jedes Zieljahr. Eine gleiche Emissionsmenge führt mit gleicher Wahrscheinlichkeit zur gleichen Erwärmung.
Das Budget in der Klimavision wurde für das Zieljahr 2035 errechnet. Es wird auch nach dem Zieljahr Sockelemissionen der Non-CO2-Gase geben. Für ein späteres Zieljahr ist damit, entsprechend zur Methodik, das Non-CO2-THG-Budget größer. Damit das Gesamtbudget eine genauso hohe Erwärmung zur Folge hat, müssen die Mehremissionen durch Non-CO2 bei späterem Zieljahr aber durch negative CO2-Emissionen im selben Umfang ausgeglichen werden. Somit entspricht das Gesamtbudget für 2035 auch dem Gesamtbudget für jedes andere Zieljahr. Je später allerdings das Zieljahr, desto größer ist der Anteil des Non-CO2-Budgets und desto kleiner ist der Anteil des CO2-Budgets am Gesamtbudget.
Eine ausführliche Erklärung der Methodik finden Sie hier
Erklärung in Videoform: Youtube
Wie aus der Klimavision Seite 2 zu entnehmen, handelt es sich hier um eine öffentlich zugängliche Online-Software zur territorialen Klimaneutralität, bei welchem Bundesdaten mit kommunalen Statistiken gekreuzt wurden. Die hier generierten Treibhausgasbilanzen der Kommunen sind grob überschlagen und zeigen einen möglichen Pfad zur Klimaneutralität auf. Man bekommt innerhalb weniger Sekunden einen groben Überblick über die wichtigsten Stellschrauben zum Erreichen der Klimaneutralität und ein Gefühl über den Umfang des bevorstehenden Projektes. Des Weiteren dient sie als Diskussionsgrundlage, um als weitere Maßnahme einen Klima-Aktionsplan in Auftrag zu geben.
Kann die Klimavision ausschließlich für Kommunen erstellt werden?
Nein, die Klimavision kann für Kommunen, Landkreise und Bundesländer erstellt werden.
Durch den besonderen Standort meiner Kommune besteht kein Bedarf in einigen von hier vorgeschlagenen Maßnahmen. Kann dies berücksichtigt werden?
Wie bereits aus Seite 2 der Klimavision zu entnehmen, erfolgte die Berechnung für die hier vorliegenden Zahlen aus dem Kreuzen von Bundesdaten mit kommunalen Statistiken. Kommunale Statistiken sind zum Beispiel Fläche, Häuserzahl, Einwohner: innen. Dadurch ist die Klimavision ein generisches Produkt, welches keinen spezifischen Bezug zur jeweiligen Kommune/ Landkreis/ Bundesland hat. Es ist aber in jedem Fall von großem Vorteil über solch ein Wissen zu verfügen und kann für spätere Diskussionen und Argumentationen herangezogen werden.
Sind Zitate aus der Klimavision unter Quellenangabe zulässig? Dürfen Dokumente von GermanZero, wie z. B. die Klimavision, auf fremden Webseiten unter Quellenangabe zum Download zur Verfügung gestellt werden?
Die Dokumente können für alle nicht kommerziellen Zwecke geteilt werden. Auf Seite 60 der Klimavision kann nachgelesen werden, wie diese zitiert werden soll.
Hier am Beispiel der Klimavision München:
GermanZero e. V. (2022). München klimaneutral 2035 – LocalZero: Die Klimavision von GermanZero. Berlin.
Das generierte Dokument unterliegt der Lizenz CC BY-NC-SA-4.0. Lizenzvertrag Kurzfassung: crea- tivecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de
Die Berechnungen mit Python unterliegen der Lizenz AGPL-3.0. Weitere Informationen zur Lizenzierung von LocalZero und ausführliche Quellenhinweise sind zu finden im Github-Projekt unter github.com/GermanZero-de/localzero-generator-core
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Weiterführende Links
- LocalZero-Seite mit Infos zur Klimavision
- GermanZero Startseite mit dem Klimavisionsgenerator
- Paper zur Einflussbilanz
- Schriftliche Dokumentation auf readthedocs
- Klimavision Argumentationshilfe - Gute Argumente für Klimaschutz.
- Social Media Vorlagen zur Klimavision - Dein klimaneutraler Ort in Zahlen
- Klimavision auf Github (Anmerkung: Auf GitHub heißt die Software nach wie vor "LocalZero")
- Klimavision Daten auf Github (Anmerkung: Auf GitHub heißt die Software nach wie vor "LocalZero")
- 10-teilige Online-Ausbildung_als_Klimavisionär:in mit YouTube-Sessions und PDF-Folien, umfangreichstes Infomaterial zu allen Themen der Klimaneutralität
- Release Video: Klimavision – der kostenlose Klimavisionsgenerator
- Weitere Informationen aus der Session 19 vom BT FJ22
Es gibt nun eine Serie von 10 Videos, welche unser Tool "Klimavision" sehr anschaulich beschreiben (Tutorials):
Die Übersicht dazu findest Du hier:
Du kannst Die Videos in dieser Reihenfolge ansehen, aber auch eines herausgreifen, das dich gerade besonders interessiert.