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Effizienz von Maßnahmen zur Reduktion von Stoffeinträgen

Die Reduzierung von Nähr- und Schadstoffen in die Gewässer ist für Deutschland nach wie vor ein wichtiges Ziel. Um die Wirkung von eintragsreduzierenden Maßnahmen überregional abschätzen zu können, wurde das Werkzeug zur bundesweiten Stoffeintragsmodellierung (MoRE) fachlich und technisch weiterentwickelt. Überregional bedeutende Maßnahmen wurden identifiziert, ausgewählte Maßnahmen implementiert und hinsichtlich ihrer eintragsmindernden Wirkung ausgewertet. Ein MoRE-Modul für die ökonomische Bewertung von Maßnahmen wurde entwickelt und umgesetzt. Nun liegt ein Instrument zur strategischen Planung von Maßnahmen zur Reduzierung von Stoffeinträgen in die Gewässer vor. Veröffentlicht in Texte | 05/2017.

Ökonomie des Klimawandels – Integrierte ökonomische Bewertung der Instrumente zur Anpassung an den Klimawandel

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Maßnahmenvorschläge im Bereich der Finanzierungs- und Anreizstrukturen für die Umsetzung der nationalen ⁠ Anpassungsstrategie ⁠ an den ⁠ Klimawandel ⁠ zu erarbeiten. Die systematische ökonomische und ökologische Bewertung von Maßnahmen und Politikinstrumenten zur ⁠ Anpassung an den Klimawandel ⁠ ist in Deutschland ein Novum. Das Vorhaben entwickelt Vorschläge und erarbeitet die dazu notwendigen Kriterien und Analysewerkzeuge - unter Berücksichtigung und expliziter Darstellung der Forschungslücken. Es liefert damit einen wichtigen Beitrag zur Identifikation von praktikablen Politikmaßnahmen zur Förderung der Anpassung an den Klimawandel. Als Fazit schlagen die Verfasser eine Liste an Maßnahmen vor, die der Staat ergreifen sollte um autonome Anpassung zu fördern. Die im Vorhaben präsentierte Liste kann noch nicht abschließend sein. Dazu wird die Wirkungsweise bestimmter Barrieren noch zu wenig verstanden. So sind Art und Umfang von Anpassungshemmnissen durch Marktmacht bzw. der Existenz natürlicher Monopole noch zu wenig bekannt. Maßnahmenvorschläge in der direkten Zuständigkeit des Bundes werden im UFOPLAN-Vorhaben 3712 48 102 weiter ausgearbeitet. Veröffentlicht in Climate Change | 16/2014.

Ökonomische Bewertung von Umweltschäden – Methodenkonvention 2.0 zur Schätzung von Umweltkosten

Die ökonomische Bewertung von Umweltschäden ermöglicht es, den ökonomischen Nutzen umweltpolitischer Maßnahmen zu schätzen und auf die Kosten unterlassenen Umweltschutzes hinzuweisen. Mit der Methodenkonvention 2.0 schafft das Umweltbundesamt dafür eine valide Grundlage. Die Werturteile und Maßstäbe, die der Bewertung der Umweltschäden (und der vermiedenen Umweltschäden) zugrunde liegen, sind klar benannt. Die Methodenkonvention 2.0 stellt eine Aktualisierung der 2007 erschienen Methodenkonvention dar und berücksichtigt die wissenschaftlichen Entwicklungen, die sich seitdem vollzogen haben. Neben dem Hauptteil umfasst sie Methodenkonvention die separaten Anhänge A (Methoden der ökonomischen Bewertung) und B (Best-Practice-Kostensätze für Luftschadstoffe, Verkehr, Strom- und Wärmeerzeugung).

Gewässerrandstreifen als Kurzumtriebsplantagen oder Agroforstsysteme

Mit der Anlage von Pufferstreifen aus schnellwachsenden Bäumen (Kurzumtriebsplantagen - KUP) zwischen Acker und Fließgewässer lässt sich eine zusätzliche stoffliche Entlastung der Gewässer sowie darüber hinaus eine ökologische Aufwertung des Uferbereiches erreichen. KUP-Pufferstreifen erfüllen neben der Schutzfunktion auch eine Nutzfunktion und tragen zur landwirtschaftlichen Wertschöpfung bei. Die wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit gegenüber konventionellen landwirtschaftlichen Kulturen ist jedoch nicht gegeben. Zudem erschwert die rechtliche Basis derzeit die Anlage und Nutzung von KUP-Pufferstreifen an Fließgewässern. Um eine Anwendung in der Praxis zu erreichen, muss ein entsprechender Rechtsrahmen geschaffen werden. Zudem sollte ein finanzieller Anreiz in Form einer einmaligen investiven Förde-rung erfolgen. Das Gutachten umfasst eine ökologische Bewertung von KUP-Pufferstreifen an Fließgewässern. Hieraus werden praktische Empfehlungen zur Anlage und Bewirtschaftung abgeleitet. Die Analyse des Rechtsrahmens sowie eine ökonomische Bewertung bilden die Grundlage zur Beurteilung der praktischen Umsetzbarkeit. Als Ergebnis dieser Studie wurden sieben Handlungsempfehlungen für politische Entscheidungsträger formuliert. Veröffentlicht in Texte | 94/2013.

Ökonomische Bewertung von Klimaschutzmaßnahmen im Verkehr

Für das Erreichen der Klimaschutzziele im Verkehr müssen wirksame Maßnahmen und Instrumente umgesetzt werden. Bisher wurden in diesem Zusammenhang ⁠ Klimaschutz ⁠ und Wirtschaftlichkeit häufig als Gegenspieler betrachtet. Der im Vorhaben "Ökonomische Bewertung von Klimaschutzmaßnahmen im Verkehr" erarbeite einheitlicher Bewertungsansatz ermöglicht eine vergleichende Bewertung der ökonomischen Auswirkungen von Klimaschutzmaßnahmen im Verkehr. Neben einzelwirtschaftlichen Effekten im Verkehrssektor, ist auch die Bewertung gesamtwirtschaftlicher Wirkungen für Deutschland jeweils unter Berücksichtigung von externen Effekten möglich. Die Ergebnisse zeigen, dass alle 14 Klimaschutzmaßnahmen und 3 Maßnahmenbündel ökonomisch vorteilhaft sind. Veröffentlicht in Texte | 33/2022.

Studie schätzt den wirtschaftlichen Wert des Great Barrier Reef

Ökonomen haben die Wirtschaftsleistung des Great Barrier Riffs berechnet. Die Studie erfasste den wirtschaftlichen und sozialen Wert des Great Barrier Reef für das Land Australien. Das Ergebnis: "Zu groß, um zu scheitern", schreiben die Autoren der Great Barrier Reef Foundation in ihrem Bericht "Deloitte Access Economics", der am 26. Juni 2017 veröffentlicht wurde. "Mit 56 Milliarden australischen Dollar ist das Riff mehr als zwölf Sydney Opernhäuser wert", heißt es in einem Vergleich mit dem ebenso berühmten architektonischen Wahrzeichen der Millionenstadt Sydney. Allein für den Tourismus schlage das Great Barrier Reef mit einem Wert von 29 Millionen australischen Dollar zur Buche. Etwa 64.000 Arbeitsplätze seien an das Ökosystem gekoppelt.

Rezyklatbasierte Verpackungen sparen Ressourcen und bieten Qualität

Neue VDI ZRE-Studie „Ökologische und ökonomische Bewertung des Ressourcenaufwands – Einsatz von rezyklierten Kunststoffen in Verpackungsmaterialien“ Bis 2030 sollen in der EU 55 % der Kunststoffverpackungen werterhaltend recycelt werden. Inwieweit sich Rezyklate dabei für die Herstellung hochwertiger Verpackungsprodukte eignen und wann die Umstellung auf Recyclingkunststoffe für KMU wirtschaftlich sinnvoll ist, darüber informiert das VDI Zentrum Ressourceneffizienz im Rahmen einer neuen Studie. © PantherMedia/Peryn Kunststoffe sind vielseitige Werkstoffe mit zahlreichen Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften. Doch die Verwendung von Kunststoffen geht mit hohen Aufwänden an Primärressourcen bei der Werkstoffherstellung einher. Kunststoffrecycling stellt daher einen Schwerpunkt der politischen und regulatorischen Bestrebungen dar, um eine weitgehende stoffliche Verwertung von Kunststoffabfällen bis 2030 zu etablieren. Hochwertige Rezyklate für geschlossene Kreisläufe Um die Wiedereinsatzquote recycelter Kunststoffabfälle im Verpackungssektor zu erhöhen und Kunststoffkreisläufe nachhaltig zu schließen, braucht es Rezyklate, die u. a. mit Blick auf die gebotene Qualität eine möglichst geringe Schwankungsbreite aufweisen. Zugleich müssen die Preise für Rezyklate konkurrenzfähig gegenüber sogenannten virgin plastics (Kunststoffneuware) sein. Hier setzt die neue Studie „Ökologische und ökonomische Bewertung des Ressourcenaufwands – Einsatz von rezyklierten Kunststoffen in Verpackungsmaterialien“ des VDI ZRE an. Sie bietet einen praxisrelevanten Überblick zu Aspekten der Nutzung von Kunststoffrezyklaten für die Herstellung hochwertiger Verpackungsprodukte – auch für Anwendungsbereiche mit hohen Anforderungen an Maßhaltigkeit und mechanische Eigenschaften. Ein Beitrag zur Ressourcenschonung und zum Klimaschutz Die ökologisch-ökonomische Bewertungsstudie, die in Zusammenarbeit mit Forschenden des Öko-Institut e. V. und der Institut cyclos-HTP GmbH ausgearbeitet wurde, richtet sich insbesondere an kleine und mittlere Unternehmen (KMU) der kunststoffverarbeitenden Industrie, die den Einstieg in die Verwendung von Rezyklaten erwägen. Die Studie beinhaltet zum einen eine ökobilanzielle Vergleichsrechnung nach den VDI-Richtlinien 4800 Blatt 1 und 2 sowie eine Sensitivitätsanalyse. Zum anderen liefert sie einen Kostenvergleich für die zwei gegenübergestellten kunststoffbasierten Verpackungsvarianten und gibt Empfehlungen zur Evaluierung. So zeigt sich aus ökologischer Sicht, dass das Treibhausgaspotenzial des Produkts aus rezykliertem Polypropylen (PP) um 25 % geringer ausfällt als das der Produktvariante aus PP-Neuware. Aus ökonomischer Sicht hat der Einkaufspreis den größten Einfluss an den gesamten spezifischen Betriebskosten. Zum Zeitpunkt der Erhebung beliefen sie sich auf 54 % für die Produktvariante aus recyceltem PP und auf 62 % für das Produkt aus primärem PP. Die Studie „Ökologische und ökonomische Bewertung des Ressourcenaufwands – Einsatz von rezyklierten Kunststoffen in Verpackungsmaterialien“ des VDI ZRE wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) erarbeitet.

Fortentwicklung der Abgasuntersuchung

Die periodische Abgasuntersuchung (AU) leistet einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Luftqualität. Durch die AU können hoch emittierende Fahrzeuge detektiert und eine Reparatur bzw. Stilllegung angeordnet werden. Aufgrund neuartiger Abgasreinigungssysteme muss die AU allerdings an den aktuellen Stand der Technik angepasst werden, um ihre Qualität und Aussagekraft zu optimieren. In diesem Bericht wird untersucht, welche Messverfahren geeignet sind, um defekte und/oder manipulierte stickstoffoxidemissionsmindernde Bauteile und Systeme im Rahmen einer AU an Dieselfahrzeugen erkennen zu können. Stickstoffoxide (NOx) entstehen im Dieselmotor insbesondere unter Last. Daher können NOx-mindernde Systeme am aussagekräftigsten unter Aufbringung einer externen Last überprüft werden. Es werden die beiden Messmethoden Rollenprüfstand und Straßenfahrt näher untersucht. Für eine transparente und reproduzierbare NOx-Messung ist die Einhaltung von Umgebungsparametern wie z.B. einer definierten Temperatur der Abgasnachbehandlungssysteme elementar. Eine sichere Aussage über die Funktion dieser Systeme ist nur möglich, wenn diese bei der Prüfung in Ihrem Arbeitsbereich betrieben werden. Um diese Parameter zu überprüfen ist ein Zugang zu erweiterten OBD-Informationen erforderlich. Es wird eine Nutzen-Kosten-Analyse (NKA) zur ökonomischen Bewertung einer AU mit neuem Messverfahren durchgeführt. Auch wenn verschiedene Parameter aufgrund noch nicht vorhandener Daten abgeschätzt werden mussten, spricht das Ergebnis der NKA ökonomisch für die Einführung eines neuen Messverfahrens im Rahmen der AU. Quelle: Forschungsbericht

Flexibilitätsoptionen der Strom- und Wärmeerzeugung mit Geothermie in einem von volatilem Stromangebot bestimmten Energiesystem

Die tiefe Geothermie ist integraler Bestandteil der Wärmewende und kann darüber hinaus einen signifikanten Beitrag zur Bereitstellung elektrischer Energie liefern Bislang unzureichend untersucht ist die Frage, in wie weit Geothermiebasierte Strom-Wärme-Systeme für eine flexible Deckung des Strombe-darfs, insbesondere der Bereitstellung von Regelleistung genutzt werden können, ohne negative Auswirkungen auf die Wärmeversorgung zu bedingen. Die Studie stellt fest, dass aus hydrogeochemischer Sicht ein flexibler Betrieb des Thermalwasserstroms für die Anlagenkomponenten und das Reservoir, gerade im Molassebecken weitgehend unbedenklich ist. Es ist festzuhalten, dass Erfassung von Messdaten und eine anlagenbezogene Bewertung unersetzlich ist. Die durchgeführte technische Analyse sowie die Simulation der Geothermieanlagen zeigen auf, dass das technische Potenzial der dauerhaften Bereitstellung von positiver und negativer Regelleistung für nahezu alle technischen Flexibilitätsoptionen, insbesondere für Bestandsanlagen gering ist. Ausnahme ist das technische Flexibilitätspotential für die Bereitstellung von positiver Regelleistung durch den Einsatz von Heißwasser- bzw. Thermalwasserspeichern. Hier ist das technische Potential als mittel bis groß einzuschätzen, jedoch steigt auch der technische Aufwand. Das technische Potenzial der positiven und negativen Regelleistungsbereitstellung mit eingeschränkter zeitlicher Verfügbarkeit (also in Zeitscheiben) ist hingegen für nahezu alle Flexibilitätsoptionen mittel bis groß. Folglich besteht ein di-rekter Einfluss der zeitlichen Verfügbarkeit auf das Potenzial der Regelleistungsbereitstellung; der technische Aufwand korreliert mit der Größe der Speichervolumina. Das Gesamtpotential der Regel-leistungsbereitstellung bleibt jedoch insgesamt auf niedrigem Niveau. Verglichen mit konventioneller Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) zeigt die Geothermie eine sehr variable Stromkennzahl, wodurch eine sehr große Flexibilität zwischen Strom- und Wärmeerzeugung gewährleistet ist. Weiterhin sind die CO2-Emissionen pro erzeugter Energieeinheit deutlich positiver zu bewerten als bei fossil betriebener KWK. Die ökonomischen Bewertungen zeigen, dass unter aktuellem Preisniveau und Anwendung von technischen Flexibilitätsoptionen die Anlagen nur bedingt wirtschaftlich Regelleistung erbringen können. Anlagen im Bestand mit Unterstützung durch das Spitzenlast-Heizwerk können bereits heute durch Bereitstellung von positiver Sekundärregelleistung zusätzliche (geringe) Gewinne erwirtschaften. Bei Anlagen im Bestand ohne Modifikation bzw. der Erweiterung durch Wärmespeicher ist dies nicht der Fall. Die Verringerung des anzulegenden Werts für Strom aus Geothermie birgt eine verstärkte Ausnutzung des Flexibilitätspotentials und damit ökonomische Vorteile. Anlagen im Bestand und Anlagen mit Spitzenlast-Heizwerk können dann wirtschaftlich negative und positive Sekundärregelleistung vorhalten. Eine Bereitstellung von Flexibilität durch tiefe Geothermiekraftwerke, deren Stromerzeu-gung nach EEG vergütet wird, ist damit ohne zusätzliche Anreize mittelfristig nicht zu erwarten. Eine zeitliche Entkopplung der Stromproduktion von der Wärmenachfrage mit Hilfe von Wärmespeichern ermöglicht eine mehr strompreisorientierte Fahrweise des Geothermiebasierten Strom-Wär-mesystems. Das flexiblere Energiesystem reduziert dabei die Gesamtkosten mittels Maximierung der Erlöse durch Stromeinspeisung ins Netz zu Zeiten mit hohen Strompreisen. Zusätzliche elektrische Wärmeerzeuger (wie in dieser Untersuchung z. B. eine Wärmepumpe) werden bei sehr niedriger Residuallast und damit verbundenen geringen Stromkosten für die Wärmegewinnung eingesetzt. Zusammenfassend ist festzuhalten, dass aktuell die Bereitstellung von Regelleistung durch Geothermiebasierte Strom-Wärme-Systeme aus hydrogeochemischer und technischer Sicht mit Einschrän-kungen möglich ist. Die zu erwirtschafteten Gewinne sind gering. Aufgrund der (bislang) geringen Anzahl von Geothermie-basierten Strom-Wärme-Systemen ist der systemdienliche Benefit ebenfalls als gering einzustufen. Quelle: Forschungsbericht

Sichtbarmachung versteckter Umweltkosten der Landwirtschaft am Beispiel von Milchproduktionssystemen

Die Erstellung produktbezogener Ökobilanzen, also die systematische Analyse der Umweltwirkungen von Produkten und Produktsystemen entlang des Lebenszyklus ist eine seit über 20 Jahren etablierte und bei vielen Stakeholdern anerkannte Methode zur Bewertung der Umweltleistung von Produkten. Auch im Bereich landwirtschaftlicher Produktionssysteme wurde bereits vielfach die Möglichkeit genutzt, durch produktbezogene Ökobilanzen ökologische Optimierungspotenziale zu identifizieren oder aber den ökologischen Fußabdruck von Nahrungsmitteln abzubilden. Als eine Herausforderung ist in diesem Zusammenhang zu sehen, dass die Ergebnisse der öko-bilanziellen Bewertung von landwirtschaftlichen Produkten eine hohe Varianz aufweisen und aussagekräftige Quervergleiche zwischen verschiedenen Studien oft nur eingeschränkt möglich sind. Im Ergebnis liegen daher zahlreiche Forschungsergebnisse vor, die sich jedoch hinsichtlich der Qualität und Belastbarkeit stark unterscheiden. Dies kann soweit führen, dass unterschiedliche Untersuchungen zu abweichenden, sich teilweise sogar widersprechenden Ergebnissen und Schlussfolgerungen kommen. In der jüngeren Vergangenheit hat sich daher eine Diskussion über die möglichen Gründe und Ursachen für das Zustandekommen dieser Ergebnisse entwickelt. Wesentliche Eckpunkte und Erkenntnisse dieser Diskussion sind: - Die große Bandbreite an existierenden Produktionsverfahren bzw. substanziell divergierenden Produktionsbedingungen, mit denen landwirtschaftliche Erzeugnisse hergestellt werden. - Die Fokussierung auf den Vergleich heuristischer Kategorien, wie "konventionelle" und "ökologische" Landwirtschaft, die der beträchtlichen Variabilität innerhalb der jeweiligen Kategorien nicht oder nur unzureichend gerecht wird. - Vielfach müssen Festlegungen und Annahmen getroffen werden, welche nicht oder nicht ausreichend empirisch belegt oder objektiv begründbar sind, jedoch relevant für die Ergebnisse sind. Übergeordnete Ziel dieser Studie war es, die Möglichkeiten und Schwierigkeiten der produktbezogenen Bilanzierung und Monetarisierung der Umwelteffekte landwirtschaftlicher Wertschöpfungsketten am Beispiel der Milchproduktion in Deutschland zu erörtern. Hierfür wurde eine vergleichende Ökobilanz "from-cradle-to-farmgate" von Produkten aus konventionellen und ökologischen Milchproduktionssystemen in Deutschland erstellt. Darüber hinaus wurde im Anschluss eine ökonomische Bewertung der bilanzierten Umwelteffekte durchgeführt und die Ergebnisse dieser ökonomischen Bewertung unter anderem mit Blick auf ihre Kommunikation kritisch diskutiert. Mit den Ergebnissen soll außerdem das Bewusstsein über versteckte Umweltkosten landwirtschaftlicher Erzeugnisse gestärkt werden. Quelle: Forschungsbericht

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