In dem beantragten Vorhaben soll eine bereits erprobte, effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW, die bislang als Demonstrator im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) validiert wurde, aufgegriffen in Kooperation mit den Projektpartnern ela und atmosfair industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) umgesetzt werden. Die Wäscher-basierte Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche Betriebsweise, Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) und insbesondere eine einfache Skalierbarkeit aus. Beim Engineering des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevanten Aspekte wie Fertigbarkeit in Serie, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens ist es, die Technologie im Maßstab DAC100 in realer Einsatzumgebung im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte zu betrieben und durch Vermessung der Performancedaten zu validieren. Hierzu wird die Technologie zur CO2-Bereitstellung in den Produktionsstandort für regeneratives Methan und LNG des Projektpartners ela integriert und im Demonstrationsbetrieb über mehrere Tausend Stunden betrieben. Ziel des Projektes und der begleitenden Wirtschaftlichkeitsanalysen ist es, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nachzuweisen und die nächsten Skalierungsschritte in den energietechnischen relevanten Tonnen-Maßstab vorzubereiten. Es ist geplant, dass die Anlage nach Projektende im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte weitergetrieben und regeneratives Luft-CO2 für die dortigen Syntheseprozesse bereitstellt.
<p>Weltklimarat in China: die Themen stehen, der Zeitrahmen nicht</p><p>Ende Februar haben sich die wichtigsten Köpfe der internationalen Klimawissenschaft und die Mitgliedsstaaten des IPCC („Weltklimarat“) in China getroffen, um den 2023 begonnenen siebten Berichtszyklus zum Sachstand des Klimawandels zu diskutieren. UBA-Mitarbeitende waren Teil der deutschen Delegation. Ein besonders brisanter Diskussionspunkt in China: der Zeitrahmen des siebten Sachstandsberichts.</p><p><p>Vom 23. Februar bis 1. März hat der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change - <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=IPCC#alphabar">IPCC</a>) zum 62. Mal getagt, diesmal in Hangzhou, China. Zum IPCC gehören 195 Mitgliedsstaaten. In China kamen etwa 400 Delegierte aus 130 Ländern zusammen, um die dringendsten Fragen zum weiteren Ablauf des siebten Berichtszyklus zu klären. Zum Zeitrahmen konnte während der langwierigen und kontroversen Verhandlungen jedoch auch nach einer Verlängerung um 30 Stunden erneut keine Einigung gefunden werden.</p></p><p>Vom 23. Februar bis 1. März hat der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change - <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=IPCC#alphabar">IPCC</a>) zum 62. Mal getagt, diesmal in Hangzhou, China. Zum IPCC gehören 195 Mitgliedsstaaten. In China kamen etwa 400 Delegierte aus 130 Ländern zusammen, um die dringendsten Fragen zum weiteren Ablauf des siebten Berichtszyklus zu klären. Zum Zeitrahmen konnte während der langwierigen und kontroversen Verhandlungen jedoch auch nach einer Verlängerung um 30 Stunden erneut keine Einigung gefunden werden.</p><p>Die deutsche Delegation bestand aus Vertretern des Auswärtigen Amtes, des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BMBF#alphabar">BMBF</a>), der deutschen<a href="https://www.de-ipcc.de/">IPCC-Koordinierungsstelle</a>und des Umweltbundesamtes (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>).</p><p>Zeitrahmen für siebten Sachstandsbericht weiterhin unklar</p><p>Besonders umstritten ist noch immer der Zeitrahmen des siebten Sachstandsberichts (Seventh Assessment Report, AR7). Nach dem Plan der führenden IPCC-Wissenschaftler*innen und sehr vielen Ländern, darunter auch Deutschland, sollte der Bericht spätestens bis<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris/begleitung-der-ersten-globalen-bestandsaufnahme">zur „Zweiten Globalen Bestandsaufnahme“</a>(Second Global Stocktake - GST2) im Jahr 2028 fertig gestellt werden. Die GST bewertet alle fünf Jahre den kollektiven Fortschritt bei der Umsetzung der Ziele des<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris">Übereinkommens von Paris</a>(ÜvP). Die Informationen aus dem AR7 sollten als Grundlage für die Zweite Globale Bestandsaufnahme und für ambitioniertere Beschlüsse zum globalen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a> beitragen. Dies betrifft in erster Linie die Ausgestaltung der nationalen Beiträge zum Klimaschutz (Nationally Determined Contributions – NDC) unter dem ÜvP, aber auch die künftigen Verhandlungen unter der<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/klimarahmenkonvention-der-vereinten-nationen-unfccc">Klimarahmenkonvention (UNFCCC)</a>. Dass der Klimaschutz international an Fahrt aufnimmt wird immer dringender, weil sich das Zeitfenster für die Einhaltung des 1,5-Grad-Ziels von Paris sehr bald zu schließen droht.</p><p>Einige Entwicklungs- und Schwellenländer, wie unter anderem Indien und Saudi-Arabien, bewerten den Zeitrahmen für die Fertigstellung des AR7 bis 2028 allerdings als zu ambitioniert. Sie argumentieren, dass sie nicht die nötige Zeit bekommen würden, um sich in die Erstellung des Berichts gleichberechtigt einzubringen. Generell nutzen aber gerade die OPEC-Staaten jedes denkbare Argument, um im Interesse ihrer Geschäftsmodelle wirksame globale Klimaschutzanstrengungen möglichst lange hinauszuzögern.</p><p>Andere Entwicklungsländer, wie unter anderem kleine Inselstaaten, lateinamerikanische Staaten sowie auch viele besonders arme afrikanische Länder, fordern gerade wegen ihrer starken Betroffenheit durch den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> eine möglichst schnelle Fertigstellung des AR7, damit die GST2 und die dritte Runde der NDCs endlich zu einer wirksamen Begrenzung der Klimaschäden beitragen.</p><p>Aufgrund der erheblichen Interessenkonflikte konnte bei der Sitzung in China keine Entscheidung zum Zeitplan für die Fertigstellung des AR7 getroffen werden. Der aktuell auf 2028 hinauslaufende Zeitplan wurde aber für die nächsten Arbeitsschritte zunächst beibehalten, sodass die Fertigstellung zur Zweiten Globalen Bestandsaufnahme theoretisch weiterhin möglich bleibt.</p><p>Berichte im siebten Zyklus zum Sachstand des Klimawandels</p><p>Wie in jedem Zyklus werden im AR7 die neuesten Erkenntnisse zu den Schwerpunktthemen der drei Arbeitsgruppen des Weltklimarats zusammengetragen: Naturwissenschaftliche Grundlagen (Arbeitsgruppe I), Folgen, Anpassung und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verwundbarkeit#alphabar">Verwundbarkeit</a> (Arbeitsgruppe II) und Minderung des Klimawandels (Arbeitsgruppe III).</p><p>Neben dem zusammenfassenden Sachstandsbericht sind in diesem siebten Zyklus ein Methodikbericht zur Inventarisierung von kurzlebigen klimawirksamen Substanzen (SLCF), ein Sonderbericht zu Klimawandel und Städten sowie ein Methodikbericht zur Inventarisierung von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>-Entnahme sowie CO2-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung geplant. Die Veröffentlichung der drei Berichte ist bisher für 2027 vorgesehen.</p><p>Wichtige Diskussionen und Entscheidungen in China</p><p>Wichtige Beschlüsse konnten in China zu Struktur und Inhalten des siebten Sachstandsberichts getroffen werden. Die Delegierten einigten sich auf Kapitelthemen sowie die Gliederung der Kapitel. Neben den üblichen Themen wird es im AR7 beispielsweise auch ein eigenes Kapitel zu Kipppunkten geben.</p><p>Sehr kontrovers gestaltete sich die Diskussion um die Inhalte des Methodikberichts zur Inventarisierung von CO2-Entnahme, der als Ergänzung der 2006 bis 2019 veröffentlichten IPCC-Richtlinien zu nationalen Treibhausgasinventaren dienen soll. Der Bericht soll verschiedene Sektoren abdecken, darunter Energie, industrielle Prozesse und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=Landnutzung#alphabar">Landnutzung</a>. Direkte CO2-Entnahme aus Ozeanen wurde besonders kontrovers diskutiert, da viele Länder, wie auch Deutschland, große Wissenslücken und Risiken gegenüber geringem bis gar keinem Minderungspotenzial bei diesen völlig neuen Technologien sehen. Wenige Länder, vor allem Saudi-Arabien und andere OPEC-Mitglieder, sehen mehr Potenzial und wünschten sich einen eigenständigen Band (Volume) zu dem Thema. Die Diskussionen dazu müssen nun auf der nächsten IPCC-Plenarsitzung fortgesetzt werden.</p><p>USA nicht mit in China dabei</p><p>Erstmalig war keine Delegation aus den USA zur IPCC-Sitzung angereist. Auch die Co-Vorsitzende der Arbeitsgruppe III, Katherine Calvin von der NASA, konnte nicht persönlich an der Plenarsitzung teilnehmen. Zudem wurde den US-Mitarbeitenden der Technical Support Unit (TSU) durch die US-Regierung gekündigt, welche die Co-Vorsitzende in ihrer Arbeit unterstützt. Dadurch wurde die organisatorische Arbeit der Arbeitsgruppe III kurzfristig massiv erschwert. Mit Unterstützung der sieben stellvertretenden Vorsitzenden konnte jedoch durch die zweite Co-Vorsitzende Joy Pereira aus Malaysia und den Vize-Vorsitzenden Jan Fuglestvedt (Norwegen) die Arbeitsfähigkeit der Arbeitsgruppe III während der Plenarsitzung gesichert werden. Derzeit wird auf mehreren Ebenen versucht, einen möglichen dauerhaften Ausfall der USA zu kompensieren.</p><p>Im vierten Quartal 2025 tagt der Weltklimarat voraussichtlich in Peru, dann zum 63. Mal.</p><p></p><p></p><p></p>
Die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) erstellt Abflussprojektionen für Pegel in den Einzugsgebieten von Donau, Elbe, Ems, Rhein und Weser und stellt diese als Beitrag und Grundlage zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) über den DAS-Basisdienst "Klima und Wasser" bereit. Die Projektionen fußen auf den Szenarien und Daten, die auch den Berichten des Weltklimarates zugrunde liegen. Diese globalen Klimadaten werden durch Europäische Wetterdienste und Klimaforschungsinstitute für Europa regionalisiert. Für Deutschland und die internationalen Einzugsgebietsanteile werden diese Daten durch den Deutschen Wetterdienst (DWD) ebenfalls im Rahmen des DAS-Basisdienstes aufbereitet. Die BfG setzt die hydrometeorologischen Größen (Lufttemperatur, Niederschlag, Globalstrahlung, Wind, relative Luftfeuchte) und deren für die Zukunft projizierten Änderungen mittels eines Wasserhaushaltsmodells in Tageswerte hydrologischer Größen (u.a. Abfluss) um. Die hier bereitgestellten Daten basieren auf einem Klimadatenfundus, der im Kontext des 5. IPCC-Sachstandsberichts (IPCC, 2013) durch das globale Coupled Model Intercomparison Project Nr. 5 (CMIP5, Meehl und Bony, 2011) und den europäischen Teil des Coordinated Regional Climate Downscaling Experiment (EURO-CORDEX, Jacob et al., 2014) sowie nationale Modellaktivitäten (ReKliEs-De, Hübner et al., 2017) generiert wurden. Die rohen Klimamodelldaten wurden durch die BfG einer grundlegenden Prüfung unterzogen (Nilson, 2021; Nilson et al., 2014) um unplausible Projektionen auszuschließen. Auf Basis dieser Prüfung ergeben sich somit Ensembles von 16 Abflussprojektionen für das Hochemissionsszenario RCP8.5, 11 Projektionen für das mittlere Szenario RCP4.5 und 10 Simulationen für das bzgl. klimaschutzfortgeschritten optimistische RCP2.6-Szenario. Die verbliebenen Klimaprojektionen wurden durch den DWD aufbereitet. Zu den Aufbereitungsschritten gehört eine multivariate Biasadjustierung (Cannon, 2018) auf Basis des hydrometeorologischen Referenzdatensatzes HYRAS (Tageswerte; z.B. Rauthe et al., 2013) sowie eine räumliche Disaggregierung auf das ebenfalls von HYRAS vorgegebene Raster von 5 km x 5 km. Auf dieser Grundlage wurden durch die BfG Simulationen mit dem Wasserhaushaltsmodell LARSIM-ME (Version 2019; Fleischer et al., in Vorber.) durchgeführt und in die bereitgestellten 37 Abflussprojektionen generiert. Die Projektionen sind u.a. in Teile der Klimawirkungs- und Risikoanalyse des Bundes für Deutschland eingeflossen (KWRA 2021). Die Veröffentlichung der nächsten Risikoanalyse ist für 2028 geplant (KRA 2028). Die Pflege und Weiterentwicklung der Modelle und Daten erfolgt kontinuierlich u.a. im Rahmen der Ressortforschung der Bundesministerien für Verkehr und Umwelt.
In dem beantragten Vorhaben soll eine bereits erprobte, effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW, die bislang als Demonstrator im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) validiert wurde, aufgegriffen in Kooperation mit den Projektpartnern ela und atmosfair industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) umgesetzt werden. Die Wäscher-basierte Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche Betriebsweise, Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) und insbesondere eine einfache Skalierbarkeit aus. Beim Engineering des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevanten Aspekte wie Fertigbarkeit in Serie, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens ist es, die Technologie im Maßstab DAC100 in realer Einsatzumgebung im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte zu betrieben und durch Vermessung der Performancedaten zu validieren. Hierzu wird die Technologie zur CO2-Bereitstellung in den Produktionsstandort für regeneratives Methan und LNG des Projektpartners ela integriert und im Demonstrationsbetrieb über mehrere Tausend Stunden betrieben. Ziel des Projektes und der begleitenden Wirtschaftlichkeitsanalysen ist es, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nachzuweisen und die nächsten Skalierungsschritte in den energietechnischen relevanten Tonnen-Maßstab vorzubereiten. Es ist geplant, dass die Anlage nach Projektende im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte weitergetrieben und regeneratives Luft-CO2 für die dortigen Syntheseprozesse bereitstellt.
Für Treibhausgasneutralität und im Einklang mit dem Übereinkommen von Paris, sind primär Minderungsmaßnahmen (Vermeidung und Substitution) umzusetzen und die verbleibenden Emissionen auf ein Minimum zu reduzieren. Zum Ausgleich der langfristig entstehenden unvermeidbaren Treibhausgasemissionen ist die Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre notwendig (vgl. UBA-Publikationen zum RESCUE-Projekt). Die bisherigen europäischen Klimaschutzziele lassen diese Trennung bei der Zielerreichung noch weitgehend offen. Das Vorhaben fokussiert die europäische Ebene und soll konzeptionelle Fragen zur Einbindung negativer Emissionen in die Klimaschutzziele klären. Als Ausgangspunkt sollen bestehende konzeptionelle und regulatorische Ansätze der einzelnen EU-Mitgliedstaaten analysiert werden. Weiterhin ist der zunehmende ad-hoc Beratungsbedarf in diesem Themenfeld zu decken.
Im Rahmen des beantragten Vorhabens Air2Fuel soll eine effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW umgesetzt werden. Die Technologie wurde bereits im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) an einem Demonstrator validiert und soll im Rahmen des Projektes in Kooperation mit den Projektpartnern industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) überführt werden. Die Wäscher-basierte Technologie besteht aus einem Ab- und Desorber und nutzt eine Polyethyleniminlösung als Sorbens. Die Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche und robuste Betriebsweise, der Einbindung und Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) sowie einer einfachen Skalierbarkeit aus. Bei der Konzeption und technischen Entwicklung des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevante Aspekte wie Serienfertigung, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Dies betrifft insbesondere das bislang eingesetzte CO2-Sorbens, das in dem ZSW-Teilvorhaben weiterentwickelt werden soll.
Es ist bekannt, dass Vulkanausbrüche das Klima auf verschiedene Weise beeinflussen. Diese reichen von kurzfristigen Auswirkungen wie Sulfat-Injektionen, die die einfallende Sonnenstrahlung reduzieren und zu Abkühlung führen, bis zu mittelfristigen Auswirkungen wie Erwärmung durch Kohlendioxid-Entgasung. Langfristig können Auswirkungen wie eine verstärkte Verwitterung eingelagerter Basalte zu einer Entfernung von Kohlendioxid und damit Abkühlung führen. Lange Perioden intensiven Vulkanismus, die als Large Igneous Provinces (LIPs) bekannt sind, können besonders tiefgreifende Auswirkungen auf das Klima haben, wobei mehrere LIPs entweder mit der globalen Erwärmung oder Abkühlung in der Erdgeschichte sowie mit Massenaussterben in Verbindung gebracht werden. Das Paläozän-Eozän-Temperaturemaximum (PETM), eine 200.000 Jahre lange Periode intensiver globaler Erwärmung vor ca. 56 Millionen Jahren, ereignete sich zur gleichen Zeit wie die Entstehung eines LIP, der North Atlantic Igneous Province (NAIP). Die NAIP-Entstehung wurde als Ursache für das PETM vorgeschlagen, da während des Vulkanismus Kohlendioxid und Methan freigesetzt werden, welches zu einer schnellen Erwärmung führt. Es wurde auch vermutet, dass die Ablagerung von Vulkanasche während des NAIP das Klima abgekühlt hat. Als solches ist das PETM eine ideale Periode, um die Auswirkungen des Vulkanismus auf das Erdsystem zu untersuchen. Expedition 396 des International Ocean Discovery Program (IODP) hat erfolgreich eine Reihe von langen Sedimentsequenzen aus dem PETM-Zeitalter am norwegischen Rand geborgen. In diesem Projekt beabsichtige ich, detaillierte deskriptive, geochemische und modellbasierte Untersuchungen mit den Sedimenten der Expedition 396 durchzuführen, um die Rolle des NAIP-Vulkanismus im PETM zu dokumentieren. Erstens wird die Intensität des Vulkanismus durch neue Schätzungen der Kohlendioxid-, Methan- und Sulfatemissionen bewertet, um die Rolle der Gase auf den Klimawandel zu bestimmen. Durch detaillierte geochemische Untersuchungen werden die Auswirkungen der Ascheablagerung auf den Kohlenstoffkreislauf bewertet mit Schwerpunkt auf der Rolle der Asche als Nährstofflieferant für Phytoplankton liegt. Die potenziellen Auswirkungen der Ascheablagerung auf die Speicherung von Kohlenstoff im Sediment werden ebenfalls geochemisch und isotopisch untersucht. Abschließend werden die Ergebnisse unter Verwendung von Erdsystemmodelle kombiniert, um die genaue Rolle des Vulkanismus im PETM zu bestimmen. Die erwarteten Ergebnisse werden uns neue Erkenntnisse über die Rolle der LIP-Entstehung und der Ablagerung von Vulkanasche beim Klimawandel geben. Sedimente von Expedition 396 bieten eine einzigartige Gelegenheit, den geochemischen Abdruck des Vulkanismus hochauflösend zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden zu einer erheblichen Verbesserung unseres Verständnisses des PETM führen.
Erarbeitung einer Methodik zur Untersuchung der langfristigen Auswirkungen des Klimawandels auf Morphodynamik, Unterhaltung und Sedimentmanagement der freifließenden Wasserstraßen unter Erhöhung von Belastbarkeit und Nutzwert bisheriger (hydrodynamischer) und zukünftiger (morphodynamischer) Beiträge zum Climate Proofing. Aufgabenstellung und Ziel Der Klimawandel wirkt sich auf alle Bereiche unserer Umwelt aus. So sind auch Flüsse, die als Wasserstraßen einen energieeffizienten Transport durch Binnengüterschiffe ermöglichen und darüber hinaus weitere wichtige Funktionen erfüllen, auf verschiedenste Weise durch den Klimawandel betroffen (Scharf et al. 2022). Die im Zuge des Klimawandels erwarteten Veränderungen im Abflussgeschehen führen dazu, dass die Planung wasserbaulicher Projekte auf Grundlage retrospektiv begründeter Herstellparameter mit zusätzlichen Unsicherheiten verbunden ist. Aufbauend auf BAW (2020) wird im Projekt KliMoBin eine bewertende Methodik bezüglich der Auswirkungen des Klimawandels auf die Morphodynamik der Wasserstraßen untersucht. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Mit der Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS) geht für die WSV der Auftrag zur Berücksichtigung der Auswirkungen des Klimawandels bei der Maßnahmenplanung einher (WSV-Klimaanpassung). Die Aufgabe der BAW ist es, die WSV in diesem Planungsprozess wissenschaftlich fundiert zu unterstützen. Um in diesem Rahmen die Auswirkungen des Klimawandels auf die Hydro- und Morphodynamik der freifließenden Binnenschifffahrtsstraßen in die Untersuchungen einbeziehen zu können, ist es notwendig, verlässliche und abgestimmte Untersuchungsstrategien zur Verfügung zu haben. Die Erkenntnisse des Projekts KliMoBin und die davon abgeleitete Untersuchungssystematik leisten somit einen Beitrag zum Auftrag der WSV - dem Erhalt einer Klimawandel-robusten Bundeswasserstraße im Sinne der DAS. Untersuchungsmethoden Für die Untersuchungen wurde ein stark abstrahiertes eindimensionales Feststofftransportmodell (1D-FTM) aufgebaut. Es zeichnet sich durch ein einheitliches Sohlgefälle, eine an allen Profilen gleiche Geometrie und eine über die Strecke einheitliche initiale Sohlkornzusammensetzung aus. Diese Reduzierung erleichtert die Bewertung der Untersuchungsergebnisse in Bezug auf eine zu variierende oberstromige Abflussrandbedingung. Das Modell orientiert sich in seinen Kennzahlen am Niederrhein. Es weist ein Sohlgefälle von 0,18 ‰ auf. Die Geometrie der Profile besteht aus einem Doppeltrapezprofil mit einer Streichlinienbreite von 330 m und einer beweglichen Sohle mit einer Breite von 300 m. Der Geschiebetransport wird mit zwei unterschiedlichen Formeln (Transport der Geschiebefraktion < 64 mm nach Toffaleti, > 64 mm nach Meyer-Peter Müller) berechnet. Die initiale Sohlkornzusammensetzung basiert auf einer Schürfprobenkampagne der BAW aus dem Jahr 2020. Der oberstromige Geschiebeeintrag wird abflussabhängig über das komplette Abflussspektrum mittels einer Transport-Abfluss-Beziehung (Referenz: Geschiebemessstelle Königswinter) hinweg gesteuert. Hydraulisch kalibriert wurde über das gesamte Abflussspektrum. Morphologisch kalibriert wurde auf Basis dokumentierter Geschiebetransportraten und beobachteter Flächenerosion vor Beginn der Stabilisierung durch Geschiebezugaben am Niederrhein in Höhe von 1- 1,5 cm/a (Quick et al. 2020). Die oberstromige Randbedingung erfährt durch den Klimawandel eine Veränderung der Abflussmenge und -dynamik. Um die morphodynamische Wirkung dieser veränderten Abflussverhältnisse zu bewerten, sind zunächst Abflussprojektionen (Quelle: DAS Basisdienst) auf Grundlage der kumulierten Wahrscheinlichkeitsverteilung in „nasse“ und „trockene“ Ganglinien unterteilt worden. Verglichen wurden die 16 Abflussganglinien des Antriebsszenarios RCP8.5 („Hochemissionsszenario“) für die ferne Zukunft (2070-2099). (Text gekürzt)
Die voranschreitenden, anthropogenen CO2-Emissionen verändern das Klima mit bedrohlichen, weit reichenden und irreversiblen Auswirkungen. Daher steigt das Interesse an sogenannten Carbon Dioxide Removal (CDR) Maßnahmen, um so zusätzlich zur Migration und Adaption, die Möglichkeit negativer Emissionen zu eröffnen. Die potenziellen positiven und negativen Auswirkungen durch CDR sind jedoch nicht ausreichend verstanden und quantifiziert. Das Hauptziel des Projektes ist die Analyse der Experimente aus der 1. Phase des Carbon Dioxide Removal Model Intercomparison Projects (CDR-MIP), um das Potenzial und die Risiken großskaliger CDR Methoden besser bewerten zu können. CDR-MIP ist eine neu gegründete Initiative, die eine Reihe von Erdsystemmodellen zusammenbringt, um CDR in einem einheitlichen Rahmen zu untersuchen. Die erste Projektphase, bestehend aus idealisierten Experimenten zu CO2 Entnahme aus der Atmosphäre, Aufforstung und Ozean-Alkalinisierung. Sie dient der Beantwortung folgender Kernfragen a) Reversibilität der Klimaänderung (z.B. zu heutige oder vorindustrielle CO2 Konzentration in der Atmosphäre) und b) potenzielle Wirksamkeit, Feedbacks, zeitlicher Rahmen und Nebenwirkungen unterschiedlicher CDR Maßnahmen. Die bisherige Arbeit diente der Entwicklung der Struktur des CDR-MIPs und weltweit haben sich einige Modellgruppen dazu bereit erklärt die entsprechenden Simulationen durchzuführen. Das Projekt beruht bislang auf freiwilliger Basis. Das macht eine schnelle Verarbeitung der Ergebnisse unwahrscheinlich. Folglich wird eine gezielte Förderung benötigt, um eine zeitnahe Analyse der Ergebnisse und deren öffentlichen Verbreitung zu gewährleisten. Die Analyseergebnisse sollen darüber hinaus die angenommenen Effektivität von CDR Technologien in den 'Integrated Assessment Model (IAM) - generierten Shared Socioeconomic Pathway (SSP) Szenarien informieren, welche die Forschung und Bewertung des Klimawandels unterstützen. Bislang werden bei in den IAM Simulation mit CDR keine Feedbacks des Kohlenstoffkreislaufes berücksichtigt. Eine Wissenslücke die wir schließen wollen. Wir schlagen vor die Ergebnisse aus CDR-MIP zu nutzen, um eine auf den Feedbacks im Kohlenstoffkreislaufes basierende Discount-Rate zu berechnen, die dann für die Kalibrierung der SSP Szenarien und erneuter Modellläufe in einem IAM genutzt werden kann. Zusätzlich werden neue Experimente erstellt und durchgeführt, um die Reaktion des Klimasystems auf die gleichzeitige Anwendung mehrerer CDR Methoden analysieren zu können. Die Kombination der Methoden basiert auf den gegebenen CDR-MIP Experimenten und beinhaltet z.B. eine Kombination von Aufforstung und der Ozean-Alkalinisierung. Anschließende Analysen ermöglichen den Vergleich der Wirksamkeit und Risiken kombinierter und einzelner CDR Methoden. Die Projektergebnisse würden eine umfassende Bewertung von CDR bieten, die allen Projekten innerhalb des SPP verfügbar gemacht und mit den Projektpartnern iterativ diskutiert werden.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 376 |
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