Gemeinsame Presseerklärung von UBA, PIK, WBGU und WI UN-Klimakonferenz darf nicht den Anschluss an den Klimawandel verlieren Berlin, den 20. November 2009. Kurz vor dem Start der UN-Klimakonferenz in Kopenhagen mahnen führende Klima- und Politikberater der Bundesregierung eindringlich einen erfolgreichen Abschluss der Konferenz an. Die Folgen des Klimawandels träten deutlicher in Erscheinung als noch vor wenigen Jahren erwartet. Die Menschheit brauche ein ambitioniertes Kioto-Folgeabkommen mit klaren und verbindlichen Klimagasminderungszielen. Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes, sagte: „Neben Rettungspaketen für Banken oder Autobauer braucht die Welt einen Rettungsschirm für das Weltklima. Kopenhagen muss mehr bringen als reine Absichtserklärungen. Ich bin zuversichtlich, dass das mit genügend politischem Willen klappen wird; abgerechnet wird am letzten Tag der Konferenz, bis dahin ist eine Einigung möglich. Kopenhagen muss alle wesentlichen Bestandteile eines Abkommens festlegen: vertragsfest, nicht mehr verhandelbar und naturwissenschaftlich begründet. Faule Kompromisse darf es nicht geben, denn ein aus dem Ruder gelaufenes Klimasystem kann die Menschheit in seinen ökologischen, ökonomischen und sozialen Konsequenzen nicht mehr einfangen. Wir dürfen uns in Kopenhagen deshalb nicht nochmals vertagen. Die Klimakrise nimmt keine Rücksicht darauf, wenn wir unseren Zeitplan nicht einhalten!" Die aktuelle Entwicklung vieler Komponenten des Klimasystems liegt am oberen Rand der Projektionen des Weltklimarates IPCC von 2007 oder geht darüber hinaus. Dies gilt auch für den weltweiten Anstieg beim Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid (CO 2 ). Die Auswirkungen der Finanzkrise werden diesen Trend nicht brechen. Mit der Anreicherung von CO 2 und weiterer Treibhausgase in der Atmosphäre schwinden jedoch die Chancen, die Erwärmung auf ein beherrschbares Maß zu begrenzen. „Die Hinweise aus der Wissenschaft häufen sich, dass sich die Menschheit bedenklich nahe an kritische Kipppunkte im Klimasystem heranbewegt, selbst bei einer Erderwärmung unter zwei Grad Celsius. Die Politik muss sich in Kopenhagen endlich ihrer Verantwortung stellen und das Risiko gefährlichen Klimawandels begrenzen. Alles andere wäre eine politische Bankrotterklärung”, sagt . Jüngste Forschungsergebnisse zeigen, dass der Menschheit nur noch ein begrenztes Budget an CO 2 -Emissionen zur Verfügung steht, wenn die kritische Grenze von zwei Grad Celsius über vorindustriellem Niveau nicht überschritten werden soll. Für eine Zwei-Drittel-Chance, das Zwei-Grad-Ziel einzuhalten, dürften insgesamt nur noch 750 Milliarden Tonnen CO 2 aus fossilen Quellen in die Atmosphäre gelangen. Ausgehend von heutigen Emissionen wäre dieses Budget bereits in 25 Jahren ausgeschöpft. Übersetzt in Reduktionsziele müsste der weltweite Ausstoß von Treibhausgasen bis 2050 um deutlich mehr als die Hälfte gegenüber 1990 reduziert werden. Die Industrieländer wären gefordert, ihre Emissionen sogar um mindestens 80 Prozent zu senken. Diese Ziele sind realistisch nur zu erreichen, wenn die Trendumkehr der globalen Treibhausgasemissionen vor 2020 erfolgt. Selbst wenn die Emissionen ab 2015 sinken würden, bedeutete dies eine notwendige Emissionsminderung von fünf Prozent pro Jahr. Zum Vergleich: Das Kioto-Protokoll verlangte von den Industrienationen eine Minderung in der gleichen Größenordnung, allerdings binnen zwanzig Jahren. Die Summe unambitionierter nationaler Angebote zur Emissionsminderung wird physikalisch nicht ausreichen, um die Zwei-Grad-Linie zu halten. „Als Orientierung sollte eine Obergrenze für die bis zum Jahr 2050 global noch verbleibende Gesamtemissionsmenge an Kohlendioxid vereinbart werden, die in fairer Weise und nach Bevölkerungszahl auf die einzelnen Länder zu verteilen wäre ”, sagt Dirk Messner, stellvertretender Vorsitzender des Wissenschaftlichen Beirats der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen . „In jedem Fall muss in Kopenhagen die Verabschiedung von Alibizielen vermieden werden”, so Messner weiter. „Dabei drängt die Zeit. Noch ist es möglich, die Weichen richtig zu stellen. Die Technologien stehen bereit”, sagt Manfred Fischedick, Vizepräsident und kommissarischer Leiter des Wuppertal Instituts , und verdeutlicht: „Vor allem durch den konsequenten Ausbau erneuerbarer Energien und der Ausschöpfung von Energieeffizienzpotenzialen können global und national die anzustrebenden Minderungsziele erreicht werden.” Dass wirksamer Klimaschutz bei unverzüglichem Handeln und finanzierbar und volkswirtschaftlich unumgänglich sei, werde durch eine Vielzahl an Studien belegt, darunter eine kürzlich von vier europäischen Forschungsinstituten vorgelegte Studie (”RECIPE”) oder der World Energy Outlook 2009 der Internationalen Energieagentur. Deutschland als Innovations- und Technologiestandort könnte von einer derartigen Entwicklung ganz massiv profitieren. „Dafür”, so Fischedick weiter, „müssen wir es schaffen, eine Blaupause für eine nachhaltige und klimaverträgliche Industriegesellschaft zu entwickeln, verbunden mit einem Transformationsprozess zu nachhaltigen Konsum- und Lebensstilen.” Um die hierfür notwendige Dynamik zu erzeugen, könne dies auch bedeuten, dass die EU im Fall eines Scheiterns der Verhandlungen allein noch weiter voran gehen muss und ihre bisher an das engagierte Handeln anderer Staaten gebundene Zusage, die Emissionen gegenüber 1990 um 30 Prozent zu reduzieren, trotzdem umsetzt. Dafür sprächen auch die Berechnungen der Klimaökonomie, die konkret zeigen, dass Europa von einer Vorreiterrolle durch geringe Klimaschutzkosten profitieren würde, auch wenn andere Länder erst später nachzögen.
Die Studie untersucht, wie der Gebäudebestand in Deutschland langfristig bis 2050 in einen nahezu klimaneutralen Zustand überführt werden kann. Auf der Ebene des Einzelgebäudes werden Konzepte aufgezeigt, welche Techniken verfügbar sind und welche Kosten sich mit den Optionen der energetischen Modernisierung aus der einzelwirtschaftlichen Perspektive verbinden. Auf der Ebene des Gebäudebestands werden drei Zielbilder entwickelt, die darstellen, wie ein nahezu klimaneutraler Gebäudebestand im Jahr 2050 aussehen könnte. Die überarbeitete Fassung zeigt weitere Energieeffizienzpotenziale und die Auswirkungen des Klimawandels auf den Gebäudebestand. Veröffentlicht in Climate Change | 26/2017.
Im Rahmen des Projektes wird herausgearbeitet, welchen Beitrag eine material- und energieintensive Industrie wie die Zementindustrie zur Ressourcenschonung und zum Klimaschutz leisten kann, welche Hemmnisse es gibt und wie man diese ausräumen könnte. Anhand verschiedener Szenarien wird gezeigt, dass mit den aktuell eingesetzten Technologien die Potenziale zur Minderung von CO2 -Emissionen innerhalb der Zementindustrie selbst begrenzt sind. Der effizienten Nutzung von Zementklinker kommt bei den brancheninternen Maßnahmen eine besondere Bedeutung zu. Für die sinnvolle und zeitgerechte Umsetzung notwendiger Break-Through-Technologien in der Zementindustrie ist der Dialog zwischen Industrie, Politik und Gesellschaft unabdingbar. Zudem ist insbesondere die Unterstützung der gezielten Nachfrage nach CO2-armen und ressourceneffizienten Zementen und Bauprodukten entscheidend. Veröffentlicht in Texte | 48/2020.
Das Forschungsvorhaben begleitete das Projekt „RESCUE“ des Umweltbundesamtes, in welchem die Zusammenhänge zwischen Klimaschutz und Ressourcennutzung untersucht wurden. Dazu wurden sechs Szenarien erarbeitet, um Lösungen zu entwickeln, wie Rohstoffinanspruchnahme und Treibhausgasemissionen in Deutschland in Zukunft deutlich gesenkt werden können. Dieser Bericht fasst die Methodiken und Ergebnisse von GreenEe1 und GreenEe2 zusammen, welche den Fokus auf Energieeffizienzpotenziale in allen Anwendungsbereichen richten. Veröffentlicht in Climate Change | 01/2020.
Die Energiewende induziert auch Veränderungen in der Abwasserwirtschaft. Im Forschungsvorhaben wurde untersucht, welche Klimaschutzpotenziale die Abwasserwirtschaft durch technische Erneuerung und innovative Technologien heben kann und wie sie sich sinnvoll in den Energiemarkt einbinden kann. Kläranlagen können sich perspektivisch in Richtung "regionaler Ressourcenzentralen" entwickeln, die über ihre Kernaufgabe hinaus wichtige Systembeiträge leisten: Wasserrecycling, Erneuerbare Energien, Systemflexibilität, Wertstoffrückgewinnung. Dazu bedarf es teils einer Anpassung des Rechtsrahmens, teils lässt sich schon jetzt realisieren. Veröffentlicht in Texte | 50/2021.
Um das Ziel der deutschen Bundesregierung zu erreichen, den Primärenergieverbrauch bis zum Jahr 2050 um 50% im Vergleich zu 2008 zu senken, bedarf es deutlicher Effizienzsteigerungen im Endenergieverbrauch , auch in der energieintensiven Industrie. In der vorliegenden Studie wird unter Berücksichtigung aktueller sowie zukünftig zu erwartender Abwärmerückgewinnungstechnologien das Abwärmenutzungspotenzial für die gesamte deutsche Glas- und Mineralfaserindustrie bis zum Jahr 2050 ermittelt. Es werden mögliche Hemmnisse identifiziert sowie optimale Rahmenbedingungen definiert, die für einen breiten Einsatz der Abwärmerückgewinnungstechnologien vorliegen müssen. Veröffentlicht in Texte | 45/2022.
Das Umweltbundesamt (UBA) untersucht schon seit vielen Jahren, wie eine nachhaltige Entwicklung sowie eine treibhausgasneutrale und ressourcenschonende Lebensweise erreicht werden kann. Hierfür wurde ein interdisziplinäres Projekt gestartet: "RESCUE" (Wege in eine ressourcenschonende Treibhausgasneutralität). Dieses Projekt ist mit einem hohen Anteil an "Eigenforschung" des UBA und einer intensiven Einbindung externer Wissenschaftler über das hier berichtete Forschungsvorhaben (FKZ 3715411150) gelungen. Dabei wurden sechs Szenarien zur Transformation entwickelt. Die Green-Szenarien beschreiben unterschiedlich ambitionierte Transformationspfade zu einem ressourcenschonenden und treibhausgasneutralen Deutschland bis 2050. Die beiden GreenEe-Szenarien stehen für "Germany -resource efficient and greenhouse gas neutral -Energy efficiency" und fokussieren die Erschließung der Energieeffizienzpotenziale über alle Anwendungsbereiche hinweg. In GreenEe1 sind Produktionsmengen vorgegeben, Produkte, die aufgrund einer rückläufigen Nachfrage in Deutschland nicht mehr nachgefragt werden, werden exportiert. In GreenEe2 werden die Produktionsmengen entlang der Dynamik der inländischen Nachfrage ermittelt. Beide Szenarien beinhalten die grundlegende Transformation des Energiesystems einschließlich des Ausstiegs aus fossilen Rohstoffen und einer tiefgreifender Sektorkopplung mittels Elektrifizierung. Der Endenergiebedarf kann von 2.737 TWh in 2015 auf nur 1.609 TWh in GreenEe1 reduziert werden, der Anteil der erneuerbaren Energien im Strombereich steigt bereits auf 75 % in 2030 und 100 % in 2050. Der EE-Anteil der Brenn- und Kraftstoffe ist aufgrund des langsameren Markthochlaufes für PtX im Jahre 2040 bei 40 %. Im GreenEe2-Szeanrio wird der Endenergiebedarf dabei sogar auf 1.540 TWh reduziert, bei einer vergleichbaren Dekarbonisierung der Stromerzeugung, aber etwas höheren Dekarbonisierung der Brenn- und Kraftstoffe in 2040 von 42 %. Im Ergebnis wird in GreenEe1 (GreenEe2) im Jahr 2050 der Rohmaterialkonsum gegenüber 2010 um 60,6 % (61,8 %) reduziert. Der Anteil der Sekundärmaterialien am gesamten (primär- und sekundär-) Rohstoffbedarf/-verbrauch steigt auf 32 % (33 %). Pro Person werden nur noch 7,5 (7, 3) Tonnen Rohstoffe konsumiert, davon 2,2 Tonnen Biomasse, die überwiegend für die Ernährung gebraucht werden. Die technologischen Änderungen einschließlich Substitutionen (wie die der fossilen Rohstoffe durch erneuerbare Energien, der Steigerungen der Rohstoffeffizienz und des Recyclings) reduzieren die Nachfrage nach einer Vielzahl von Rohstoffen, ausgenommen davon sind Rohstoffe, die in Schlüsseltechnologien für die Transformation gebraucht werden. Die Treibhausgasemissionen können in GreenEe1 (GreenEe2) bis 2050 um 95,8 % (96,3 %) gegenüber 1990 reduziert werden, bis 2030 liegt der Rückgang der THG-Emissionen bei 60,2 % (61,3 %) . Allerdings können nur im Energie- und Verkehrssektor die Treibhausgase bis 2050 vollständig vermieden werden. In den anderen Quellgruppen Industrie, Landwirtschaft, Abfall und LULUCF verbleiben Emissionen, die nach dem heutigen Wissensstand noch nicht vollständig vermeidbar sind. Quelle: Forschungsbericht
Mit der Revision des Klimaschutzgesetzes im Jahr 2021 hat sich Deutschland u. a. verbindlich das langfristige Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2045 treibhausgasneutral zu werden. Dies bedeutet, dass die Nutzung von fossilen Energieträgern vollständig zu vermeiden ist, insbesondere durch ein Ausschöpfen von Energieeffizienzpotenzialen und einen vollständigen Umstieg auf erneuerbare Energiequellen. Diesbezüglich hat sich ein weitgehender Konsens entwickelt, dass eine THG neutrale Energieversorgung, selbst im Fall von einem hohen Maß an Elektrifizierung, Effizienz, Flexibilität, Speicherung und Sektorkopplung, ergänzend auf THG-neutrale gasförmige Energieträger angewiesen sein wird. Es stellt sich daher die Frage, ob bezüglich der Nutzung von erneuerbaren Gasen bestimmte Pfade zu bevorzugen sind und wie das Ausphasen von fossilem Erdgas und die künftige Nutzung erneuerbarer Gase gestaltet werden kann. Vor diesem Hintergrund werden in dieser Studie die Gasinfrastruktur und ihre Entwicklungsmöglichkeiten im Rahmen der Energie- und Klimaschutzziele der Bundesregierung beleuchtet sowie strategische Leitplanken für erforderliche infrastrukturelle Weichenstellungen für gasförmige Energieträger entwickelt. Ziel dieser Studie ist es, in kompakter Form einen Eindruck des Übergangs von Erdgas- zur Wasserstoffinfrastrukturen zu vermitteln. Dabei werden die wesentlichen Meilensteine, Hemmnisse, regulatorischen und technischen Anpassungsbedarfe im Verlauf des Transformationspfades dargestellt, unter Berücksichtigung der Anwendungsbreite von Wasserstoff und des Zeitpunkts des aufkommenden Wasserstoffbedarfs. Quelle: Forschungsbericht
Im Rahmen des Projektes wird herausgearbeitet, welchen Beitrag eine material- und energieintensive Industrie wie die Zementindustrie zur Ressourcenschonung und zum Klimaschutz leisten kann, welche Hemmnisse es gibt und wie man diese ausräumen könnte. Anhand verschiedener Szenarien wird gezeigt, dass mit den aktuell eingesetzten Technologien die Potenziale zur Minderung von CO2 -Emissionen innerhalb der Zementindustrie selbst begrenzt sind. Der effizienten Nutzung von Zementklinker kommt bei den brancheninternen Maßnahmen eine besondere Bedeutung zu. Für die sinnvolle und zeitgerechte Umsetzung notwendiger Break-Through-Technologien in der Zementindustrie ist der Dialog zwischen Industrie, Politik und Gesellschaft unabdingbar. Zudem ist insbesondere die Unterstützung der gezielten Nachfrage nach CO2-armen und ressourceneffizienten Zementen und Bauprodukten entscheidend. Quelle: www.umweltbundesamt.de
Die Abwasserwirtschaft ist im kommunalen Kontext in der Regel der größte Energie-Einzelverbraucher. Gleichzeitig wird auf Kläranlagen nutzbare Energie in Form von Gas, Strom oder Wärme erzeugt. Im Kontext des Klimaschutzplans 2050 mit seinen weitreichenden klima- und energiepolitischen Zielsetzungen ist die Abwasserwirtschaft somit ein wichtiges kommunales Handlungsfeld. Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens ist, das Potenzial von Kläranlagen zur Erreichung der Klimaschutzziele zu eruieren. Der Fokus des Vorhabens liegt auf der Bewertung technischer Optionen der Abwasserwirtschaft zur Minderung von Treibhausgas-Emissionen durch die Substitution fossiler Energieträger in den Bereichen Strom, Wärme und Mobilität. Die Betrachtungen erfolgen für den aktuellen Status Quo, ein Benchmark Szenario, mit dem die bereits im jetzigen System möglichen, aber häufig nicht realisierten Optimierungspotenziale abgebildet werden, sowie ein innovatives Szenario, in dem die Kläranlage i. S. systemischer Transition einen Beitrag zur Regelenergie in der Region leistet und über die Kernaufgabe hinaus Aufgaben im Energiesystem übernimmt. Im Sinne einer verbesserten Einbindung der Abwasserwirtschaft in das Energiesystem werden die Wechselwirkungen mit dem Energiemarkt bzw. dessen Anforderungen und relevanten Rahmenbedingungen bei den Fragestellungen grundsätzlich berücksichtigt. Relevante Rechtsnormen und Anpassungsbedarfe werden aufgezeigt. Die Ergebnisse werden in einem Übersichtskatalog zusammengefasst. Quelle: Forschungsbericht