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GHG-neutral EU2050 – a scenario of an EU with net-zero greenhouse gas emissions and its implications

Given that the Paris Agreement has strengthened the long-term temperature goal and that it calls for a balance of greenhouse gas (GHG) emissions and sinks within the 21st century, there is the urgent need to re-assess the long-term targets of the EU and to show how the target of GHG neutrality can be reached in the EU. The aim of this study was to design one way to realize a European Union with net-zero greenhouse gas emissions under further sustainability criteria. The scenario shows that a GHG-neutral EU is feasible, based on a fully decarbonized energy supply, without carbon capture and storage. Key components of the scenario in all energy-consuming sectors are a strong increase in energy efficiency as well as far-reaching electrification. The use of bioenergy is strongly limited. Veröffentlicht in Climate Change | 40/2019.

Weg mit CO2 in den Meeresuntergrund?

Fachleute aus dem In- und Ausland diskutieren, wie sich die Kohlendioxid-Speicherung auf die marine Umwelt auswirkt Das Programm des Workshops steht als Download bereit unter: Die technische Abscheidung und Speicherung von CO 2 (Carbon Capture and Sequestration, kurz ⁠ CCS ⁠) ist noch in der Erprobungsphase. Bei den zu erwartenden Gröߟenordnungen des zu speichernden CO 2 sind nationale Regelungen erforderlich, die dafür sorgen, dass vor einer Erteilung von Zulassungen für Speicherprojekte potentielle Umweltwirkungen umfassend geprüft werden. Internationale Meeresschutzübereinkommen stellten in dieser Richtung bereits Weichen. Zudem soll die Integration des CCS in den Emissionshandel dafür sorgen, dass nur dort eingespeichert wird, wo es sicher ist, dass das einmal gespeicherte CO 2 langfristig im Meeresuntergrund bleibt. Für effektiven ⁠ Klimaschutz ⁠ hat das ⁠ UBA ⁠ eine Anforderung definiert, die ein maximales jährliches Entweichen von 0,01 Prozent CO 2 zulässt. Dieses bedeutet, dass nach 1000 Jahren noch 90 Prozent des eingelagerten CO 2 in den Kavernen vorhanden wären. Auch bleibt die Frage zu klären: Wie viel austretendes CO 2 wäre für die Meeresökosysteme noch akzeptabel? Denn: Sollte das Klimagas aus den Speichern austreten und in das darüber liegende Meerwasser gelangen, führte dies zur ⁠ Versauerung ⁠ des Meerwassers und könnte am Meeresboden lebende, kalkbildende Lebewesen - wie Korallen oder Seeigel - schädigen. Bislang ist die tatsächliche Empfindlichkeit der Meereslebewesen gegenüber einer Versauerung ihres Lebensmilieus nur sehr wenig erforscht. Aus diesem Grund schlagen das UBA und die Verfasser der Studie eine Leckagerate unter 0,01 Prozent vor. Das UBA hält die CCS-Technik lediglich für eine Übergangslösung bis andere Klimaschutzmaßnahmen, wie vor allem der Einsatz erneuerbarer Energien und die Steigerung der Energieeffizienz, hinreichend entwickelt sind.

Low-Carbon Europe 2050

In order to elaborate the scenario “Greenhousegas Neutral Europe“ ⁠ UBA ⁠ has commissioned a survey on levers relevant for decarbonisation in selected energy scenarios. Overall, significant mitigation potential can be observed in the power sector, although scenarios differ in realizing emissions reductions in 2050. The respective levers for decarbonisation in the sectors are: Renewable energies in the power sector. Energy effiency, electrification and renewable energies in the services and building sectors. In the transport sector relevant levers are energy efficiency, renewable fuels, electrification and power-to-gas or power-to-liquid options. The industry sector could benefit by using renewable energies, electrification, carbon capture and storage and power-to-gas or power to liquid options. Veröffentlicht in Climate Change | 28/2019.

Assessment of bio-CCS in 2°C compatible scenarios

Since the adoption of the 5th Assessment Report of the ⁠ IPCC ⁠ (AR5), there has been a growing discussion of methods for Carbon Dioxide Removal (CDR) from the atmosphere. With CDR as a supplement to GHG-emission reductions it would be possible to stabilize the ⁠ CO2 ⁠ concentration in the atmosphere more quickly or perhaps even to reduce it. Bioenergy combined with carbon capture and storage (BECCS) is the most commonly discussed CDR approach in the literature where it has been assessed to have the greatest carbon sequestration potential. This report provides a critical assessment of the assumptions behind the AR5 GHG-emission scenarios with regards to BECCS. Veröffentlicht in Climate Change | 09/2019.

CO2-Speicherung darf Ausstieg aus fossilen Energien nicht behindern

Neues UBA-Papier: CCS-Technik bei Abfallverbrennung erproben - Moore, Wälder und andere natürliche Senken haben Vorrang Das Umweltbundesamt (UBA) rät in einem neuen Positions-Papier dazu, das Abscheiden und Speichern von CO2 (kurz CCS, für Englisch „Carbon Capture and Storage“) in der Abfallwirtschaft zu erproben. UBA-Präsident Dirk Messner sagte: „Wir brauchen CCS vor allem im globalen Maßstab. CCS ist aber kein Allheilmittel für den Klimaschutz. Wenn wir es nicht schaffen, von den fossilen Energieträgern wegzukommen, wird uns CCS nichts nützen. Wir haben in Deutschland viel zu wenig Speicher, um das Kohlendioxid sicher für Mensch und Klima zu speichern. Nur bei wirklich unvermeidbaren CO2-Emissionen sollten wir CCS nutzen.“ Das UBA schlägt daher vor, die Technik zunächst in Müllverbrennungsanlagen zu testen, in denen aus nicht recycelbarem Abfall Wärme und Strom erzeugt wird, aber auch CO2 anfällt. So könnten erste Erfahrungen mit der Technik gesammelt und Umweltrisiken beurteilt werden. Für die Abscheidung von CO 2 (Carbon Capture) gibt es verschiedene Techniken. Einmal abgeschieden, wird das CO 2 unter Druck verflüssigt und unterirdisch eingelagert (Storage). Eine Speicherung ist unter anderem in leeren Gas- oder Erdöllagerstätten, in salzwasserführenden Gesteinsschichten oder im Meeresuntergrund möglich. Sowohl Transport als auch Lagerung müssen dauerhaft sicher und dicht sein, um ein Entweichen des für Mensch und Umwelt in hohen Konzentrationen schädlichen CO 2 zu verhindern. Wird CO 2 etwa in den Meeresuntergrund verpresst, muss die marine Umwelt vor ⁠ Versauerung ⁠ geschützt werden. Diesen Nachweis muss die Technik noch erbringen. Bei allen ungeklärten Fragen hält es das ⁠ UBA ⁠ für wichtig, die ⁠ CCS ⁠-Technik zu erproben. Für einen Testbetrieb schlägt das UBA Müllverbrennungsanlagen vor. Das dort freigesetzte CO 2 entsteht am Ende einer langen Wertschöpfungskette und könnte dann abgeschieden und gespeichert werden. Dieses so genannte Waste-CCS (WACCS) hat für die Umwelt zudem den Vorteil, dass für den dort verbrannten Müll kaum zusätzliche fossile Energieträger zum Einsatz kommen und die Abwärme genutzt wird. Dem Einsatz von CCS-Anlagen in anderen Industriezweigen wie der Zementindustrie oder gar in der Energiewirtschaft steht das UBA kritisch gegenüber. In der Energiewirtschaft würde der Einsatz von CCS fossile Techniken verfestigen und den Ausbau der erneuerbaren Energien behindern. Auch in anderen Branchen würde CCS klimafreundlichere Alternativen erschweren – etwa mehr Holzbau, alternative Bindemittel oder Baustoffe. Um keine negativen Effekte bei der Transformation der Energiewirtschaft, der Industrie und der Bauwirtschaft hervorzurufen, sollte die Technik dort nicht priorisiert werden. Die EU hat sich verpflichtet, bis zum Jahr 2050 treibhausgasneutral zu werden. Deutschland will das Ziel schon 2045 erreichen. Da jedoch selbst bei ambitionierter Klimapolitik unvermeidbare fossile Restemissionen von 40 bis 60 Millionen Tonnen CO 2 pro Jahr bleiben, sind natürliche CO 2 -Speicher wie Wälder, Moore, aber auch die verstärkte Holznutzung als Baustoff wichtig, um diese Emissionen aufzunehmen. „Der Ausbau und der Schutz von Mooren, Wäldern und anderen natürlichen Senken sollte unsere erste Priorität sein. CCS und andere technische Senken könnten die natürlichen Senken dann ergänzen“, so Messner. Für CCS bei der Abfallverbrennung hält das UBA eine Kompensation von bis zu 20 Millionen Tonnen CO 2 pro Jahr für möglich.

CCS - Environmental protection framework for an emerging technology

What is ⁠ CCS ⁠? - The objective of CCS technology is the reduction of ⁠ CO2 ⁠ emissions into the atmosphere, which occur, above all, in the combustion of fossil fuels at large point sources. - The climate-protection effect of CCS requires a functioning process chain comprising capture, transport and permanent storage. - CCS is not yet available. None of the above three steps is presently sufficiently developed. It is therefore not clear whether CCS could be an option for large-scale CO2 emission reduction and thus a significant climate protection measure. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

Carbon Capture and Storage (CCS) - Contribution to the discussion on its integration into national climate action strategies

The ⁠ UBA ⁠ position paper assesses the usefullness of carbon capture and storage (⁠ CCS ⁠ for short) as a climate protection instrument. It describes guidelines for sustainable use, as well as the necessary monitoring and risk prevention. The effects of CCS on human health and the environment are also considered. According to the paper, CCS cannot replace greenhouse gas reductions and the rapid phase-out of fossil fuels. CCS must also not lead to perpetuate fossil energy supply structures and hinder the expansion of renewable energies. The UBA therefore proposes that the technology should first be tested in waste incineration plants where heat and electricity are generated from non-recyclable waste, but where ⁠ CO2 ⁠ is also produced. Veröffentlicht in Position.

Regulatory Framework for the Certification of Carbon Removals – Remarks on the EU Commission’s Roadmap

On 15.12.2021, the European Commission announces to create a legal framework in a communication on "Sustainable carbon cycles" according to which procedures for natural carbon sequestration and technical ⁠ CO2 ⁠ extraction and storage can be certified. By the end of 2022, the European Commission wants to make a legislative proposal. In this short position, the German Environment Agency points to gaps in the European Commission's proposal, refers to essential minimum requirements for the certification of carbon sequestrations and calls for a clearer integration of the certification framework with regard to its steering effect and its steering objective in the climate protection target architecture of the European Union. Veröffentlicht in Scientific Opinion Paper.

CCS - Rahmenbedingungen des Umweltschutzes für eine sich entwickelnde Technik

Mit diesem Thesenpapier aktualisiert das Umweltbundesamt sein Positionspapier aus dem Jahr 2006 zur technischen Abscheidung und geologischen Speicherung von Kohlendioxid („CCS“ für „Carbon Capture and Storage“). Hierzu setzen wir uns – nach einer kurzen Erläuterung des Entwicklungsstandes der Prozessschritte Abscheidung, Transport und geologische Speicherung des Kohlendioxid (CO 2 ) in Kapitel 1 – mit möglichen, bislang wenig diskutierten und erforschten Risiken für Mensch und Umwelt auseinander (Kapitel 2). Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

Carbon Capture and Storage (CCS) - Diskussionsbeitrag zur Integration in die nationalen Klimaschutzstrategien

Das ⁠ UBA ⁠-Positionspapier beurteilt den Nutzen des Abscheidens und Speicherns von CO 2 (kurz ⁠ CCS ⁠, für Englisch „Carbon Capture and Storage“) als Klimaschutzinstrument und beschreibt Leitplanken für einen nachhaltigen Einsatz, ebenso wie das nötige ⁠ Monitoring ⁠ und die Risikovorsorge. Auswirkungen von CCS auf menschliche Gesundheit und die Umwelt werden ebenfalls betrachtet. CCS kann laut Papier Treibhausgasminderungen und den schnellen Ausstieg aus fossilen Techniken nicht ersetzen. CCS darf auch nicht dazu führen, fossile Energieversorgungsstrukturen zu verfestigen und den Ausbau der Erneuerbaren Energien zu behindern. Das UBA schlägt daher vor, die Technik zunächst in Müllverbrennungsanlagen zu testen, in denen aus nicht recycelbarem Abfall Wärme und Strom erzeugt wird, aber auch ⁠ CO2 ⁠ anfällt. Veröffentlicht in Position.

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