Die klimaneutrale Stadt – eine Utopie?

Besonders Ballungsgebiete wie Großstädte haben durch erhöhtes Verkehrsaufkommen, Industrie-Emissionen und hohe Personenzahlen größere Probleme mit Luftverschmutzungen und Feinstaubbelastungen, verursachen mit die größten Treibhausgas-Emissionen. Eine autonome Energieversorgung, die keine Treibhausgase oder weitere Umweltverschmutzungen verursacht, gilt als Idealbild und Zukunftssicherung von Städten. Doch die realistische Umsetzung kostet viel Geld und erfordert zum Teil massive Eingriffe in die städtische Gestaltung und Versorgung. Bei vielen äußeren Faktoren wie Infrastruktur, Energiehersteller und Investoren ist eine Umsetzung an vielen Orten in weiter Ferne. Trotzdem lohnt sich der Blick auf die klimaneutralen Konzepte, denn der Klimawandel ist bereits in vielen Städten sichtbar.

Quelle: VCÖ Factsheet

I. Verkehr

I.1 Personenverkehr

In Österreich ist der Verkehr der größte Verursacher von CO2. Andere Länder wie die Niederlande oder Dänemark arbeiten dagegen an, mit verringerten Tempolimits auf den Landstraßen. Bei der Festlegung auf Tempo 80 senken sich die Emissionen und Spritkosten um ein Vielfaches und die Verkehrssicherheit ist erhöht. Damit Pendler nicht einzeln mit dem PKW in die Städte hineinfahren, muss der öffentliche Verkehr entsprechend gut aufgestellt sein. Weitere Maßnahmen könnte die Reduktion von Benzin- oder Dieselfahrzeugen sein, doch Biokraftstoffe sind als Alternativen durch die Konkurrenz der Nahrungsmittelerzeugung nicht beliebt. Synthetische Flüssigkraftstoffe sind in Planung und Hybridfahrzeuge in einigen Städten bereits im Einsatz. Einige Großstädte fördern bereits den Ausbau der Fahrradwege und stellen City Fahrräder zur Verfügung, die eine klimaneutrale Fortbewegung möglich machen.

I.2 Güterverkehr

Nur 32 Prozent des Lkw-Verkehrs zahlt die von ihm verursachten Kosten. Auf der anderen Seite gibt es bereits Lkw-Mauten auf allen Autobahnen und Schnellstraßen, die einige für unangemessen, andere für zu niedrig halten. Weitere Vorschläge sind die Abschaffung der Mautvignette und eine Erhöhung der Mineralölsteuer oder die Einführung einer elektronischen Vignette zur besseren Kontrolle.

Das Mautsystem ist ständig in der Diskussion / Bild: © Wikimedia.commons.org/Earnest B

Mögliche Maßnahmen sind die Herstellung von Wettbewerbsgleichheit zwischen Bahnschiene und Straße, da der Schienentransport weniger CO2 ausstößt. Momentan liegt die geplante Verlagerung des Güterverkehrs auf die Schienen in Österreich bei 31 Prozent und dies soll bis 2025 auf 40 Prozent gesteigert sein. Damit liegt Österreich über dem europäischen Durchschnitt von 17 Prozent.

I.3 Innovative Kraftstoffe

Elektroantriebe sind seit Jahren in der Entwicklung, jedoch durch ihre geringe Reichweite noch nicht flächendeckend im Betrieb. Aufwand und Herstellung der Akkus ist ebenfalls noch nicht ökonomisch einwandfrei zu verwenden. Einige Großstädte nutzen jedoch ihre Oberleitungen, um ihre Busse anzutreiben. Es gibt bereits Länder, in denen die Fahrzeuge überwiegend mit Erdgas betrieben sind, wie Iran, Pakistan oder Kirgisien. Beim Verbrennen setzt dieses weniger Kohlendioxid frei und ist günstiger als andere Kraftstoffe.

Weitere Informationen liefert dieser Bericht des Wallstreet Journals . Eine Option, die bereits viele Großstädte nutzen, ist der Einsatz von Wasserstoff. Er kann in Verbrennungsmotoren und in Brennstoffzellen als Energieträger genutzt sein, ohne die Entstehung von CO2. Die Elektrolyse mit grün zertifiziertem Strom hat sich noch nicht überall durchgesetzt, doch erste Hybridbusse sind auf einigen Straßen unterwegs.

I.4 Positive Beispiele

In Wien fahren die Busse mit Flüssiggas, das aus einer Propan-Butan-Mischung besteht und als Abfall von Erdöl entsteht. Salzburgs Busse fahren mit 40 Prozent Biogas und 60 Prozent Erdgas. Dieses entsteht aus Wiesengras, um Lebensmitteln keine Konkurrenz zu machen.
Salzburg setzt zusätzlich auf strombetriebene Oberleitungs-Busse, die jedoch je nach Stromerzeugnis positive oder negative Umweltbilanzen besitzen können. Mittlerweile fahren LKW, Baumaschinen und landwirtschaftliche Fahrzeuge fast ausschließlich mit Diesel, was eine leichte Reduktion der Emissionen hervorrief. Viele Städte arbeiten außerdem mit einem Mobilitätsmanagement, das den Einsatz alternativer Antriebe, Carsharing, bedarfsorientierter Verkehr und Fußgänger- und Radverkehrsysteme beinhaltet. Zusätzlich dazu nutzen die Systeme effiziente Logistik, um Leerfahrten und Verkehr zu vermeiden.

Gut ausgebaute Radwege verringern die Verkehrsbelastung / Bild: © Wikimedia.commons.org/Sönke Kraft aka Arnulf zu Linden

Rund ein Viertel aller Autofahrten in Österreich ist kürzer als zwei Kilometer und 50 Prozent sind weniger als fünf Kilometer lang. Das Mobilitätskonzept des Landes arbeitet daran, alternative Beförderungen verstärkter einzusetzen und fördert beispielsweise mit dem Wettbewerb bike2business innovative Betriebe, die das Radfahren unter der Belegschaft unterstützen. In Wien ist das Aufladen von E-Bikes in der gesamten Stadt kostenlos.

II. Haushalte

II.1 Raumwärme

Rund 13 Prozent der Treibhausgasemissionen verursacht die Raumwärme. Durch die thermische Sanierung von Gebäuden, effizientere Heizsysteme und kohlenstoffärmere Brennstoffe konnte sich der Wert in den letzten zehn Jahren deutlich reduzieren. Eine klimaneutrale Stadt ergänzt dabei die Sanierungs- und Bauvorschriften mit strengeren Auflagen, um die Klimaziele einhalten zu können. Der Anstieg der Bevölkerung und vermehrte Singlehaushalte, sorgen für schlechtere Bilanzen. In Zukunft sollen weder Heizöl noch Erdgas eingesetzt sein, sondern Wärmepumpen und Photovoltaikanlagen. Folgende Bauweisen sind vorgesehen:

• Solarhäuser
• Niedrigenergiehäuser
• Passiv- /3-Literhäuser
• Null-Heizenergiehäuser

Diese Häuser benötigen nur wenig Energie, um Wärme zu erzeugen oder zu halten. Doch nicht jeder Altbau ist für Sanierungen geeignet und der Bau von Solaranlagen unterliegt bestimmten Bedingungen. Deshalb sind vor allem im Altbaubereich energetische Sanierungen vonnöten, um die Klimaneutralität erreichen zu können. Experten schätzen, dass bei rund zwei Dritteln der Wohnnutzfläche in Österreich Sanierungsbedarf besteht. Die zwei Energieeffizienz-Aktionspläne Österreichs haben sich bis 2016 umfangreiche Maßnahmen zur umfassenden Sanierung gesetzt. Darunter fallen Wohnbauförderungen für Gebäudehüllen und effiziente Heizsysteme, Verschärfung der Bauordnungen und Energieberatungen für Haushalte.

II.2 Warmwasser

Warmes Wasser verbraucht rund zwölf Prozent des Energieverbrauchs im Haushalt. Die Erwärmung findet über zentrale Heizsysteme mit Öl, Gas, Fern- oder Solarwärme statt. Daneben gibt es noch dezentrale Systeme mit Durchlauferhitzern oder Boilern. Doch für eine klimaneutrale Erwärmung sind Alternativen wie zum Beispiel durch Wärmepumpen oder solare Warmwasseraufbereitung vorgesehen. Wärmepumpen sind bereits in vielen Städten verbreitet. Sie nutzen die Umweltwärme von Erde, Grundwasser oder Außenluft und verteilen diese nach einem weiteren Wärmeaustausch über das Heizmedium, meist Wasser, in Haus und Wohnung. Die Warmwasseraufbereitung kann über Biomasse-Heizkessel oder thermische Solarenergie erfolgen.

II.3 Elektrizität

Die meisten klimaneutralen Konzepte benötigen sehr viel Strom, der nicht überall regenerative Quellen besitzt. In Österreich erfolgt die Stromerzeugung 2012 zu 65 Prozent aus Wasserkraftwerken, zu 30 Prozent aus Wärmekraftwerken und zu 3,6 Prozent aus erneuerbaren Energien. Eine genaue Auflistung liefert folgende Broschüre der Energie-Control-Austria. Doch der eigene Bedarf ist zu 70 Prozent aus fossilen Trägern gedeckt.

Das Wasserwerk in Bad Gastein wurde 1914 errichtet / Bild: © Wikimedia.commons.org/Usien

Für Großstädte sind darüber hinaus Netzverluste ein großes Problem, denn sie verringern die effiziente Stromversorgung. Zwar gibt es in Österreich eher wenige flächendeckende Stromausfälle, doch können Netzverluste durch Stromwärmeverluste entstehen und erhebliche Kosten verursachen. Großen Einfluss besitzen die Leiterströme und die Leitungslängen, welche kontinuierlich zu überprüfen sind. Ein klimaneutrales Stromnetz ist an die Lastentwicklung angepasst und nutzt optimierte Verteilleitungen. Klimaneutrale Stadtbeleuchtungen aus regenerativen Energien und mit modernen Techniken helfen dabei, den Stromverbrauch zu senken. Beispiele sind Solarstraßenlaternen oder LEDs, deren Klimabilanz deutlich günstiger ausfällt.

II.4 Konsumverhalten

In Großstädten sind täglich tausende Menschen unterwegs, um Besorgungen zu erledigen und ihrer Arbeit nachzugehen. Die Abfallproduktion sorgt für negative Klimabilanzen, auch wenn durch moderne Recyclingmethoden erste Verbesserungen eintreten. Der ökologische Fußabdruck jedes einzelnen zeigt, welche Klimabilanz das eigene Konsumverhalten besitzt, denn die Herstellung vieler Lebensmittel und Konsumgüter verursacht hohe Energie- und Ressourcenkosten. Auf dieser Seite lässt sich ein Rechner dafür starten. Einige Städte fordern, Konzepte lokaler Unternehmen, Industriezweige und Landwirte stärker einzubinden. Weitere Möglichkeiten sind Teil-, Tausch-, und Reparaturnetzwerke, die alte Geräte wieder herstellen und Neukäufe vermeiden. Sharing-Projekte für Fahrräder oder Autos sind in vielen Städten bereits eingerichtet und einige bieten bereits Kleidertauschbörsen und Übernachtungen auf Zeit an.

III. Industrie und Handel

III.1 Erneuerbare Energien Konzepte

Österreich kann den Energiebedarf nicht aus erneuerbaren Energien abdecken. Einige Städte arbeiten deshalb daran, energieautark zu werden, um die Klimaziele zu erreichen. Bis 2050 wollen viele ihre Energie selbst herstellen und sinnvoll einsetzen. Eine Idee ist es, Minikraftwerke nach Bezirken einzusetzen, beispielsweise über die Biogasanlage eines Landwirts, der weitere Haushalte versorgt und überschüssige Energie einspeist.

Die Kraft der Biomasse ist in Österreich bereits seit vielen Jahren in Verwendung. Die Wasserkraft ist Österreichs wichtigster Energieproduzent, jedoch braucht es effizientere Kraftwerke, um den Energiebedarf decken zu können. Die Einhaltung des Nationalen Gewässerbewirtschaftungsplans kann jedoch dazu führen, dass Verluste in der Stromerzeugung vorkommen, welche die Klimaziele dämpfen. Österreich kann nicht auf Offshore-Windenergie zurückgreifen und besitzt einen geringen Direktstrahlungsanteil der Sonne. Somit sind für Städte kleinere autarke Systeme meist sinnvoller, als auf Veränderungen des gesamten Systems zu warten.

III.2 Querschnittstechnologien

Um die Klimaneutralität voranzutreiben fördern viele Städte und Gemeinden Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz durch Querschnittstechnologien. Die Stadt Wien nutzt beispielsweise LED-Leuchten für ihre Straßen und in Innsbruck gibt es ein Einkaufszentrum, das mit Solarenergie und hochmodernen LED ausgerüstet ist und die Energiegewinnung so nahezu autark betreibt.

Einige Fachleute erklären, dass die technischen Möglichkeiten bei Weitem noch nicht ausgereizt sind. So könnten mit zerstörungsfreiem Recycling beispielsweise Stahl und Aluminium zurück in den Kreislauf geraten, ohne Aufschmelzung der Altstoffe. Verbrennungsrückstände aus Müllverbrennungsanlagen könnten ebenfalls zur Gewinnung von Metallen wie Eisen, Aluminium oder Kupfer genutzt sein. Die Nanotechnologe ist in Industrie und Medizin im Einsatz. Als Nanostahl könnte die Technik den Treibstoffverbrauch von Fahrzeugen senken und Stabilität und Belastbarkeit erhöhen. Eine verbesserte Energiespeicherung erreichen Forscher über Superkondensatoren mit Elektroden mit einer Nanostruktur oder verbesserte Lithium-Ionen-Batterien mit nanoskaligem Pulver. Zu den Umweltrisiken dieser Technologie gibt es folgenden Bericht im Auftrag der Stadt Wien.

III.3 Selbstauferlegte Umweltrichtlinien in Unternehmen

Unternehmen können mit Umweltzertifikaten beweisen, dass ihnen ihre Umgebung wichtig ist und dass sie energieeffizient arbeiten. Viele Firmen können über Klimaschutz-Programme ihre CO2-Bilanzierung und -Kompensation herausarbeiten. In Österreich setzen elf Großbetriebe im klimaaktiv pakt2020 auf die Senkung der CO2-Emissionen, mit einem Ziel von 1,36 Millionen Tonnen. Dies erreichen sie über Energiesparen, Bauen und Sanieren, verbesserte Mobilität, Ressourceneffizienz und Sensibilisierungsmaßnahmen. In städtischen Unternehmen sind Büros oft wenig ressourceneffizient und nutzen weder ein günstiges Heizsystem noch setzen sie ihre IT-Geräte ökonomisch ein.

Klimaneutrales Drucken spart Kosten und schont die Umwelt / Bild: © Wikimedia.commons.org/chris6 (CC0 1.0)

Papier ist eine wichtige Ressource, die durch neue Recyclingmethoden und nachhaltigen Anbau verhältnismäßig günstig und schnell im eigenen Unternehmen geschützt sein kann. Der Raab Verlag arbeitet beispielsweise mit ClimatePartner zusammen, dem zertifizierten Klimaschutz-Anbieter von TÜV-Austria und setzt seit 2007 klimaneutrales Drucken und nachhaltige Holzwirtschaft ein. Machland , ein Obst- und Gemüsedelikatessenhersteller konnte die eigenen Energiekosten um 35 Prozent einsparen, dank einer neuen Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlage. Diese freiwilligen Maßnahmen erhalten Auszeichnungen und Förderungen vom Bund, der EU und setzen auf eine nachhaltige Zukunft von Unternehmen und Umwelt.

III.4 Offizielle Zertifizierungen

Die klima aktiv Initiative der Regierung arbeitet mit umfangreichen Zertifizierungen von Personen, über Systemen bis hin zu Produkten. Fachkräfte erhalten so die Auszeichnungen, die sie für nachhaltige Technik zertifizieren, wie Photovoltaiktechniker oder Energieausweis-Profis. Mehrere Zertifikate bestätigen Umweltmanagement- und Energiemanagementsysteme für Unternehmen, sowie spezielle Gütesiegel für Solaranlagen oder Bildungseinrichtungen. Österreichische Umweltzeichen orientieren sich am Lebenszyklus der Produkte, wie Solaranlagen, Biomasse, Bauprodukte oder Wärmedämmstoffe. Österreichische Gemeinden und Regionen können das Zertifikat FAIRTRADE-Gemeinde oder -Region erhalten, die sich für einen fairen Handel engagieren und dies aktiv in ihrem Ort forcieren. In Österreich sind 124 Orte und Regionen an diesem Projekt beteiligt.

IV. Energie-Infrastruktur

IV.1 Nah- und Fernwärme

Die Vision der Klimaneutralität ist nur dann realisierbar, wenn die Städten und Gemeinden ihre Nah- und Fernwärmeprodukte ausbauen und gezielt Klimaschäden vermeiden. Fernwärme richtet sich nach auftretenden Lastspitzen durch klimatische Bedingungen und Tages- und Wochenverlauf. Die Stadt Wien arbeitet bereits mit Biomasse-Kraftwerken, Biogasanlagen und Hausmüllverbrennungsanlagen, um Strom und Fernwärme zu erzeugen und Energien sinnvoll zu verteilen. Die Abwärme der Anlagen ist jedoch oft noch nicht für Wärmebereitstellung ausgebaut.

Wien arbeitet aktiv an der Umgestaltung der städtischen Versorgung / Bild: © Wikimedia.commons.org/Werckmeister

IV.2 Ersatz fossiler Energieträger

Österreich kann durch die eigene Lage nur wenig Erdgas und Erdöl fördern, importiert Öl, Kohle und Erdgas aus anderen Ländern. Über 70 Prozent des Bruttoinlandsverbrauchs ist durch fossile Energieträger gedeckt. Grund dafür ist der steigende Bedarf. Viele Energiehersteller setzen darauf, die eigenen Kraftwerke effizienter zu machen und weiter auszubauen. Die eigene Energieerzeugung bietet durch Biomasse und Wasserkraft großes Potential. Ein Ausstieg aus fossilen Energieträgern soll durch intensiven Biomasseeinsatz und Verdopplung von Kleinwasserkraft und Vervierfachung von Windenergie erfolgen. Die Sanierungsrate soll bis 2020 auf drei Prozent steigen, um die Energieeffizienz zu erhöhen. Eine Idee ist beispielsweise die Strom-Boje, die kinetische Energie der Strömung der Flüsse nutzt, ohne Aufstauen des Fließgewässers. Ab einer Fließgeschwindigkeit von zwei Metern in der Sekunde rentiert sich der Einsatz bereits. Weitere Ideen sind Altholz-Heizkraftwerke oder Wärmerückgewinnung aus dem Druckluftsystem.

IV.3 Modernisierung der bestehenden Anlagen

Österreich überlegt mit Repowering die Windparks effektiver zu gestalten. Mit ausreichenden Mitteln könnten die bestehenden Anlagen nicht ganz verdoppelt sein, doch eine dreifach höhere Leistung erzielen. Im Land gibt es rund 2100 Kleinwasserkraftanlagen, die Strom erzeugen. Mit dem Ökostrom-Programm Oberösterreichs könnte die Modernisierung der Anlagen die Stromproduktion um 25 Prozent erhöhen. Damit könnten 280.000 Haushalte zusätzlich versorgt sein. Die Errichtung der Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplung zeigt sich anhand des Standorts Leoben, an welchem Sägespäne und weitere Holzabfälle des größten Holzverarbeiters die gesamte Anlage versorgen kann. Der Einsatz der ORC-Technologie (organic rankine cycle) macht den Vorgang höchst effektiv.

IV.4 Einhalten des Klimaschutzkonzeptes

Bisher verfehlte Österreich sämtliche gesetzten Klimaziele. Dies ist europaweit in vielen Ländern vorherrschend. Bis 2020 soll der CO2-Ausstoß innerhalb der Europäischen Union um 20 Prozent verringert sein. Aktuell liegt der Ausstoß bei 93 Millionen Tonnen, das Ziel sind bislang 63 Millionen Tonnen. Strafzahlungen lägen bei 30 Euro pro Tonne, die bei Wärmedämmungsausbau und Sanierungen oder Kombination erneuerbarer Energien verfallen könnten.

Wärmedämmung ist eine gute Maßnahme, das Klima zu schützen / Bild: © Wikimedia.commons.org/Handwerker

Viele Städte und Gemeinden gehen mit gutem Beispiel voran, so erhielt die Stadt Murau den ersten Platz des Klimaschutzpreises für die nahezu 100 prozentige Versorgung des städtischen Strombedarfs aus Wasserkraft, plus der Einrichtung eines Nahwärmeheizwerkes und die Beheizung aller öffentlichen Objekte durch Biomasse.

IV.5 Smart Citys in Österreich

Das Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie fördert energieeffiziente und klimaverträgliche Lebensweisen der Städten und Gemeinden in Österreich. Smart Cities setzen auf umfassende Stadtkonzepte und Strategien, sowie Energie- und Mobilitätsaspekte. Seit 2000 sind Kriterien wie zukunftsfähige Treibhausgasbilanz, neue Technologien und Modal Split, verbessertes Verkehrswesen antreibend für die Zukunft der Städte. Diese geben einzelne Projekte an, die sie in einem bestimmten Zeitrahmen realisieren wollen. Die Stadt Graz will beispielsweise mit dem Smart City Project Graz Mitte ihr Ziel Zero Emission für diesen Stadtteil erreichen. Die Laufzeit liegt bei 48 Monaten, die Kosten belaufen sich auf über vier Millionen Euro. Ideen sind neue Solarmodule und solare Kühlung, integrierte Fassadentechnologien und Mini-Biomasse-Heizkraftwerke.

V. Fazit

Einige positive Beispiele belegen, dass die klimaneutrale Stadt keine Utopie bleiben muss. Allerdings gibt es Einschränkungen in der Realisierbarkeit vieler Projekte und der Einhaltung der Klimaziele. Die Zeit die Klima-Ziele zu erreichen, wird bei steigendem Verbrauch und höheren Energiekosten jedoch immer knapper. In kleinem Rahmen können städtische Unternehmen, Hausbesitzer und Industrieanlagen bereits viele Maßnahmen ergreifen, um die eigene Bilanz positiv zu gestalten. Das größte Problem bleibt jedoch der ansteigende Energie- und Strombedarf bei immer größer werdenden Städten und Ballungszentren. Viele Großstädte kämpfen jetzt bereits mit Smog, Umweltverschmutzung und Überbelastung des Nah- und Personenverkehrs. Klimaneutralität bedeutet umfassende Einschnitte und Veränderungen der Lebenswelten aller Menschen, die sich jedoch oft nicht auf einen gemeinsamen Nenner bringen lassen. Andere kritisieren die zunehmende Technisierung der Lebensräume und fördern eine Auseinandersetzung mit gesellschaftlichen Belangen und Problemen und keinen Fokus auf die Technik. Punktuelle Erfolge sind vorhanden, doch eine Mehrheit klimaneutraler Städte im Zeitraum der nächsten 15 bis 20 Jahre ist nicht zu erwarten, es sei denn die Auflagen und Maßnahmen werden in kürzerer Zeit und mit intensiverem Aufwand durchgeführt.