Energieerzeugung, Verkehr, Wirtschaft und Industrie sowie private Haushalte erzeugen eine enorme Menge Schadstoffe – vor allem Kohlendioxid und Methan – die unserem Klima und der Umwelt schaden. Folglich bemüht sich die Menschheit schon seit Jahrzehnten, klimafreundliche Gebäude, Fahrzeuge, Prozesse und Dienstleistungen zu etablieren. Eine Nullemission wird erreicht, wenn die Schaffung, Nutzung und Entsorgung dieser Dinge keinen Schadstoffausstoß hervorruft. Erfahren Sie mehr bei UHRIG.

Was genau versteht man unter Nullemission?

Die deutsche Bezeichnung „Nullemission“ leitet sich ursprünglich vom englischen Begriff „zero emission“ ab. Im Englischen werden so Verfahren, Prozesse und Technologien bezeichnet, die etwas nicht beinhalten. Man kennt dies häufig aus

  • dem Lebensmittelbereich (z. B. „zero zucker“ (=zuckerfrei) bzw. „zero fat“ (= fettfrei)) oder
  • dem Umweltschutzbereich (z. B. „zero waste“ (= ohne Abfall) bzw. „zero deforestation“ (= ohne Abholzung)).

Bei „zero emission“ fallen eben keine Schadstoffe, insbesondere das Treibhausgas Kohlenstoffdioxid, an.

Der Begriff Nullemission bezeichnet im Deutschen ebenso Strukturen, Maschinen, Produktionsprozesse und Dienstleistungen, welche keinerlei Schadstoffe freisetzen. In der strengen Definition wird dabei die gesamte Ökobilanz – etwa der vollständige Lebenszyklus von Objekten – in die Rechnung mit einbezogen. Konkret bedeutet dies, dass nicht nur die Nutzung, sondern ebenfalls auch die Fertigung bzw. der Bau sowie die letztendliche Entsorgung ohne Emissionen stattfinden müssen, damit zum Beispiel ein Gebäude, eine Anlage oder ein Fahrzeug eine Nullemission erbringt. In diesem Fall ist es jedoch nur schwer möglich, diesen Status zu erreichen, weswegen meist nur einzelne Aspekte des Lebenszyklus bei der Betrachtung erfasst werden. So erzeugen zum Beispiel „grüne“ Kraftwerke wie Windenergieanlagen, Wasserkraftwerke oder Photovoltaikanlagen im Betrieb keinerlei Emissionen. Selbiges gilt etwa auch für Elektrofahrzeuge, die lediglich regenerativ erzeugten Strom laden. Die Herstellung dieser Systeme – vom Gewinn der benötigten Rohstoffe über die Fertigungsverfahren der Komponenten bis hin zur Montage – ist allerdings immer mit einem gewissen Schadstoffausstoß verbunden, ebenso der Abbruch und die Entsorgung bzw. Wiederverwertung der genutzten Baustoffe für andere Produkte. In einer detaillierten Lebenszyklusanalyse werden zudem auch die Emissionen erfasst, die die gesamte Lieferkette erzeugt, also auch der Transport von Material und Bauteilen per Schiff, Flugzeug, Lkw usw.

Neben dieser streng betrachteten Nullemission existiert ebenso die Definition der Netto-Null-Emission. Hierbei handelt es sich nur um eine rein rechnerische Nullemission. Diese wird erreicht, wenn ein Produkt oder eine Dienstleistung ebenso viele Emissionen an anderer Stelle einspart, verhindert oder anderweitig kompensiert, wie durch sie selbst entsteht. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von Klimaneutralität bzw. CO2-Neutralität. Eine globale Netto-Null-Emission würde bestehen, wenn sämtlicher menschengemachter Schadstoffausstoß keine größere Umweltbelastung erzeugt, als durch natürliche Ökosysteme (Wälder, Moore, Ozeane, etc.) oder künstliche Ausgleichsprozesse (Aufforstung, angepasste Bodenbewirtschaftung, CO2-Abscheidung und -Speicherung, Bio-/Geoengineering) bewältigt werden kann. In diesem Fall würde sich das Weltklima stabilisieren. Zur Senkung des Treibhauseffekts – also zur Umkehr des bisher vollzogenen, menschengemachten Klimawandels – sind dann schließlich Negativemissionen notwendig.

 

Wie lassen sich Nullemissionen realisieren?

Um Nullemissionen oder zumindest zunächst eine Klimaneutralität zu erreichen, ist es erforderlich, unseren derzeitigen Schadstoffausstoß drastisch zu senken. Dies betrifft vorrangig die Einsparung fossiler Brennstoffe, mit dem Ziel, in einigen Jahrzehnten gänzlich auf die Verfeuerung von Kohle, Erdöl und Erdgas zu verzichten. Folglich muss es vor allem eine Transformation im Energie- und Verkehrssektor geben. Dieser Die Schlagworte „Energiewende“, „Verkehrswende“, „Wärmewende“ sowie „Dekarbonisierung“ beschreiben diesen umweltpolitischen Prozess. Der Schwerpunkt für zukünftige Technologien liegt hier ganz klar auf der Nachhaltigkeit, indem sie z. B. erneuerbare Energien setzen. Zur Erzeugung von Strom sollten bevorzugt Photovoltaik, Wasserkraft und Windenergie zum Einsatz kommen. Heizenergie sollte hingegen aus Solar- und Geothermie sowie mithilfe von Umgebungswärme über Wärmepumpen bereitgestellt werden. Die Energieerzeugung aus Biomasse eignet sich zur Erreichung von Nullemissionen bzw. Netto-Null-Emissionen jedoch nur bedingt, da die Verfeuerung von Holz und anderen pflanzlichen Stoffen zwar nur so viel CO2 freisetzt, wie durch den Pflanzenwuchs vorher gebunden wurde, jedoch durch Anlagenbau, Rohstofftransport und weitere Prozesse zusätzliche Emissionen erzeugt werden, die keine Klimaneutralität bzw. Einsparung von Schadstoffen gewährleisten. Anders kann jedoch die Strom- oder Wärmegewinnung aus ohnehin anfallender Biomasse die Verfeuerung fossiler Brennstoffe nutzbringend ersetzen und so trotz der eigenen Freisetzung von Emissionen helfen, eben jene an anderer Stelle zu begrenzen bzw. zu vermindern. Zu dieser Kategorie von Biomasse zählen beispielsweise der Klärschlamm in Abwasseranlagen oder das Faulgas von organischen Abfällen in Deponien.

Auch der Verkehrssektor bedarf einer umfassenden Umstrukturierung. Anstelle von Verbrennungsmotoren, die aus Erdöl oder Erdgas gewonnene Kraftstoffe verfeuern, müssen neue, umwelt- und klimafreundliche Technologien etabliert werden. Hierzu zählen Fahrzeuge (egal ob Land, Luft oder Wasser), die mit elektrischem Strom betrieben werden, welcher aus regenerativen Energien stammt, oder aber solche, die synthetische Treibstoffe nutzen. Dies können etwa Biokraftstoff oder per Elektrolyse hergestellter Wasserstoff sein.

 

Auf dem Weg zu Nullemissionen: Neue, nachhaltige Ressourcen zur Energiegewinnung erschließen

Neben dem Umschwung auf eine nachhaltigere Wirtschaft und Energieerzeugung ist es ebenfalls wichtig, die Verschwendung von Rohstoffen und Energie zu begrenzen und ungenutzte Potentiale zu mobilisieren. Prozesse effizienter zu gestalten und vermeintlich unbrauchbare Produkte zu recyceln, hilft ebenfalls dabei, die Nutzung bzw. den Verbrauch anderer Energieträger zu reduzieren und damit dem Ziel „Nullemission“ (Zero Emission) näher zu kommen. Der energetischen Nutzen von Abfall und Klärschlamm wurde bereits erwähnt. Doch selbst Abwasser kann dabei helfen, Wärmeenergie klimafreundlich und nachhaltig bereitzustellen. Dies geschieht mittels Abwasserwärmerückgewinnung, bei der ein Wärmetauscher dem Abwasser im Kanal einen Teil seiner thermischen Energie entzieht, mithilfe einer Wärmepumpe aufbereitet und so wieder für Heizzwecke und andere Prozesse nutzbar macht. Die Methode ist dabei vergleichsweise effektiv, denn Abwasser unterliegt im Gegensatz zu anderen Umweltwärmequellen nur geringen Temperaturschwankungen und ist mehr oder weniger ganzjährig gleich warm. Studien zufolge ließen sich etwa 14 Prozent des deutschen Wärmebedarfs durch Abwasserwärmerückgewinnung decken, wenn die Technologie an allen strategisch sinnvollen Standorten ausgebaut wird. Geeignete Standorte sollte deswegen das Abwasserkataster mit erfassen. Ein weiterer Vorteil des Abwassers: Es fällt genau dort an, wo Menschen leben und arbeiten, und wo sie deshalb auch viel Wärme benötigen. Kurze Transportwege minimieren Energieverluste.

 

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