More and more people are flying. In 2018 alone, worldwide passenger air traffic will increase by 6.7 percent compared to the previous year. And it continues to grow. This means that the negative effects are also growing. With this brochure, the German Environment Agency ( UBA ) is therefore addressing an important and at the same time very complex issue. How much air traffic is actually necessary? At what cost to humans, the climate and the environment will it be affordable in the future? How can we achieve a change in transport that not only affects aircraft and airports, but also changes in the economy and consumer behavior? Veröffentlicht in Broschüren.
Das Projekt "Der Einfluss von NOx-Emissionen des Flugzeugs auf die Atmosphaere bei Flughoehen von 8-15 km (AERONOX)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Institut für Physik der Atmosphäre Oberpfaffenhofen durchgeführt. The AERONOX project investigated the emissions of nitrogen (NOx) from aircraft engines and global air traffic at cruising altitudes, the resultant increase in Nox concentrations, and the effects on the composition of the atmosphere, in particular with respect to ozone formation in the upper troposphere and lower stratosphere. The project was structured into three subprojects: Engine exhaust emissions, physics and chemistry in the aircraft wake, and global atmospheric model simulations. A complementary program of work by aviation experts has provided detailed information on air traffic data which was combined with data on aircraft performance and emissions to produce a global emissions inventory. The work resulted in improved predictive equations to determine Nox emission measurements on two engines in cruise conditions. This information was combined with a traffic database to provide a new global Nox emissions inventory. It was found that only minor chemical changes occur during the vortex regime of the emission plume; however this result does not exclude the possibility of further changes in the dispersion phase. A variety of global models was set up to investigate the changes in NOx concentrations and photochemistry. Although aviation contributes only a small proportion (about 3 per cent) of the total global NOx from the anthropogenic sorces, the models show that aviation contributes a large fraction to the concentrations of NOx in the upper troposphere, in particular north of 30 N.
More and more people are flying. In 2018 alone, worldwide passenger air traffic will increase by 6.7 percent compared to the previous year. And it continues to grow. This means that the negative effects are also growing. With this brochure, the German Environment Agency (UBA) is therefore addressing an important and at the same time very complex issue. How much air traffic is actually necessary? At what cost to humans, the climate and the environment will it be affordable in the future? How can we achieve a change in transport that not only affects aircraft and airports, but also changes in the economy and consumer behavior?
Das Projekt "Empfehlungen hinsichtlich einer effizienten institutionellen Ausgestaltung und Vollzugsstruktur für ein globales Emissionshandelssystem im Luftverkehr als Weiterentwicklung des EU-ETS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. durchgeführt. Die Resolution A38-18, beschlossen auf der 38. Versammlung der Internationalen Zivilluftfahrt-Organisation im Oktober 2013, sieht die Entwicklung einer weltweiten marktbasierten Maßnahme (im Folgenden MBM ) zur Regulierung der CO2-Emissionen des globalen Luftverkehrs vor. Die Resolution beauftragt den Rat zur Vorlage einer entscheidungsreifen Ausgestaltung einer MBM bis zum Jahr 2016 (39. Versammlung). Da der Erfolg eines globalen Systems auch von dessen konkreter organisatorischer Ausgestaltung abhängig ist, fokussiert das Vorhaben auf die organisationstheoretische Umsetzung. Dies beinhaltet ebenfalls die Analyse von Vorschlägen anderer Stakeholder (z. B. der International Air Transport Association, IATA ).
Das Projekt "MEO-TBCs - Multikomponentige äquiatomare Oxide als Hochleistungsmaterialien für zukünftige Wärmedämmschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. Flugzeuge werden auch in der mittelfristigen Zukunft mit Turbinen angetrieben werden, da alternative Antriebstechnologien noch weit entfernt von der Marktreife sind. Zwar können durch den Einsatz von synthetischen Kraftstoffen (sog. SynFuels) die Ressourcen geschont und eine CO2 neutrale Bilanz geschaffen werden, jedoch wird der weltweite Flugverkehr durch die wachsende Bevölkerung sowie den weltweiten Handel weiter ansteigen. Durch die Steigerung der Effizienz der Triebwerke kann das größte Einsparpotenzial im Treibstoffverbrauch und damit dem CO2 Ausstoß erreicht werden. Dies kann primär durch die Steigerung des Wirkungsgrades realisiert werden, was eine erhöhte Prozesstemperatur mit sich bringt. Dies ist jedoch nur mit Hilfe neuer Werkstoffe möglich. Bisher schützt eine keramische Wärmedämmschicht (WDS) aus Yttriumoxid-teilstabilisiertem Zirkoniumdioxid (YSZ) die darunterliegenden metallischen Bauteile in den heißesten Zonen der Gasturbine. Allerdings weist YSZ oberhalb von 1200 Grad Celsius nur eine begrenzte Temperaturbeständigkeit im Langzeiteinsatz auf. Eine neue vielversprechende Materialklasse für den Einsatz als WDS bei Temperaturen größer als 1200 Grad Celsius sind multikomponentige äquiatomare Oxide (multicomponent equiatomic oxides, MEOs), die aus mindestens 4 - 5 verschiedenen Kationen in äquiatomarer Konzentration bestehen und einphasig in einer einfachen Kristallstruktur vorliegen. Diese Materialklasse wird erst seit 2015 in der Literatur erwähnt und verspricht, ähnlich wie bei den metallischen multikomponentigen äquiatomaren Legierungen (oder auch Hoch-Entropie Legierungen), erfolgsversprechende Eigenschaften, vor allem hinsichtlich einer geringen Wärmeleitfähigkeit, guter mechanischer Eigenschaften und Hochtemperaturstabilität. Im Rahmen dieses Projektes soll das Potential dieser neuen Materialklasse hinsichtlich der Anwendung als Hochleistungsmaterialien mit geringer Wärmeleitfähigkeit für zukünftige Wärmedämmschichten untersucht werden.
Air traffic enables the rapid worldwide transportation of persons and goods. It has increased over the last 20 years and will continue to grow in the medium term. However, this is associated with considerable environmental and health problems caused by greenhouse gases, air pollutants and noise. Therefore, an integrated approach is necessary. The German Environment Agency has developed a strategy for sustainable air traffic of the future. It contains ambitious goals to be reached by 2050, with an intermediate step by 2030. The strategy consists of eight modules that are coordinated and interlinked. They describe various instruments and measures at international, national, and local level. The key features of the strategy are presented. Moreover, the module on aircraft noise is explained in detail. It comprises instruments and measures to reduce aircraft noise. A significant reduction of aircraft noise in the vicinity of airports can be achieved through noise quotas during the day and strict flight restrictions at night. These instruments are also discussed. The strategy shows a realistic way to shape air traffic as environmentally as possible by 2050. Sustainable air traffic is characterised by the fact that it is both effectively reducing environmental impacts and meeting peopleâ€Ìs mobility needs. ©2023 Thomas Myck et al.
Das Projekt "Storage energy UNit for Smart and Efficient operation on Tarmac (SUNSET)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Centrum Adeneo durchgeführt. The steady growth of global air traffic passenger demand requires the air transport industry to work even harder to improve the associated levels of safety, efficiency, and environmental performances of aircrafts. As such, the transient to more electrified aircraft systems is strongly encouraged throughout the complete aircraft operational behaviour, including on-ground operations. Indeed, on-ground operations are still mostly engine based, the main engines designed for flight phases at high power levels are thus used as well as power source to move the aircraft on ground. This induces major economic and environmental losses: currently, fuel consumption from taxi operations is estimated to cost 6,4billion€ and to reach 18M metric tons of CO2 emission per year. To reduce unnecessary fuel burn and their related emissions, a technological alternative has already been identified: Electric Taxiing System (e-Taxiing). However, some technical bottlenecks, as the one dealing with the solution storage energy capacity, have still to be overcome before enabling those system to be used by all existing and future commercial aircrafts. SUNSET will target this specific technical challenge proposing a high performances energy storage module development connected to the future e-Taxiing system. The SUNSET technology will also address the related challenge of mass reduction by providing a high-density energy recovery capability (30Wh/kg) to perform aircraft electrical decelerations while also minimizing cooling and weight. SUNSET partners, Centum Adeneo and Ampère Laboratory (UCBL) are part of the European recognised air industry value chain and will as such be involved in both development of the SUNSET solution with their Topic Manager support for its integration in the e-Taxiing system. SUNSET project will therefore contribute to bring out an innovative solution enabling a winning differentiator for European aircraft manufacturers.
Das Projekt "VITAL - Environmentally Friendly Aero Engine" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Graz, Institut für Thermische Turbomaschinen und Maschinendynamik durchgeführt. Global air traffic is forecast to grow at an average annual rate of 4.5 to 5 percent in the next 20 years. Engines are the main contributors to CO2 and NOx emissions from aircraft and are a large contributor of noise. Radically innovative engine structures and architectures need consequently to be investigated in order to achieve a more significant reduction of noise and pollution. To take the necessary steps the EU project VITAL (Environmentally Friendly Aero Engine, Contract no.: AIP4-CT-2004-012271) was started. This project will provide a breakthrough in low noise and low emission engine architectures. VITAL will achieve this breakthrough by bringing together 53 actors from the European engine industry made up of the leading engine manufactures, the engine-industry supply chain and key European research institutes. For the VITAL-project we are currently adapting a test facility for a low-pressure turbine with a section for acoustic measurements. Various laser techniques, an infrared camera system and standard diagnostic techniques are used for flow and vibration diagnostics.
Der Bausektor stellt eine bedeutende CO 2 Emissionsquelle dar, die im Zuge der Energiewende oft übersehen wird. Beton stellt den weltweit größten industriellen Materialstrom überhaupt dar und generiert jährlich globale CO 2 Emissionen von rund 2,5 Milliarden Tonnen – mehr als doppelt so viel wie der globale Flugverkehr. In Berlin und Brandenburg wurden allein im Jahr 2019 durch den Wohnungsbau betonbedingt schätzungsweise rund 250.000 Tonnen CO 2 emittiert. Gleichzeitig trägt die Bauwirtschaft wesentlich zur Ressourcenbeanspruchung bei. Mineralische Bauabfälle stellen den mit Abstand größten Abfallmassenstrom dar, der entsprechend aufbereitet als wichtige Rohstoffquelle zur Baustoffproduktion dienen könnte. Um die hohen Treibhausgas-Emissionen und Ressourcenverbräuche im Bausektor zu reduzieren, setzt das Land Berlin auf den Einsatz von nachhaltigen Baustoffen sowie auf zirkuläres Bauen. In diesem Rahmen hat sich die Berliner Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt das Ziel gesetzt, die Klimabilanz von ressourcenschonendem Recycling-Beton („RC-Beton“) weiter zu verbessern und über zwei Projektphasen hinweg das Projektkonsortium „CORE – CO 2 -reduzierter R-Beton“ bestehend aus den Unternehmen neustark AG, Heim Recycling und Berger Beton sowie dem wissenschaftlichen Partner ifeu Institut Heidelberg nennenswert finanziell unterstützt und mit öffentlichkeitswirksamen Maßnahmen begleitet. Kern des Vorhabens war die von der neustark AG entwickelte Technologie, die es erlaubt, zu RC-Gesteinskörnungen aufbereiteten Altbeton mit atmosphärischem CO 2 zu beaufschlagen. Im neustark-Prozess wird gasförmiges CO 2 über ein spezielles Injektionssystem in Kontakt mit gebrochenem Altbeton gebracht. In Verbindung mit dem im Altbeton vorhandenen Calcium wandelt sich das CO 2 dabei zu Kalkstein um, in Form von Kalzit. Das entstehende Material kann anschließend in bestimmten Betonrezepturen verwendet werden und sowohl natürliche Gesteinskörung sowie auch Zement in Teilen ersetzen. Durch die Beaufschlagung durch CO 2 und den Ersatz des CO 2 -intensiven Zements entsteht so ein ressourcenschonender RC-Baustoff, der gleichzeitig als CO 2 -Senke dient. Mit der ersten Projektphase im Dezember 2020 bis April 2021 wurde im Labormaßstab die Grundlage zur Entwicklung des Baustoffes gelegt und die dabei gewonnenen Erkenntnisse wurden aus ökologischer und ökonomischer Sicht bilanziert und bewertet. Dazu wurden durch die Heim-Gruppe gebrochener Altbeton sowie RC-Gesteinskörnungen zur Verfügung gestellt, welche durch die neustark AG mit CO 2 beaufschlagt und karbonatisiert wurden. Anschließend wurden aus diesem Material sowie aus nicht karbonatisiertem Referenzmaterial im Labor der Firma Berger Betonrezepturen mit erhöhten Recyclinggehalten und reduzierten Zementanteilen hergestellt. Dabei wurden sowohl aktuelle als auch zukünftige regulatorische Rahmenbedingungen für den RC-Beton (insbesondere Verwendung von Brechsanden 0-2 mm) beachtet. Ergänzend wurde in dieser Projektphase für die Bereitstellung von verflüssigtem CO 2 aus Berliner Biogasquellen eine Kostenrechnung erstellt und durch das ifeu Institut Heidelberg für die Gesamtlösung eine vereinfachte Ökobilanz erstellt. Die Ergebnisse der ersten Projektphase bestätigten das ökologische Potenzial des Verfahrens. In der zweiten Projektphase im Mai 2021 bis Dezember 2022 erfolgte ein erster Schritt in die praktische Umsetzung und die großmaßstäbliche Anwendung. Dafür wurde in der Aufbereitungsanlage für mineralische Bauabfälle der Firma Heim RC-Gesteinskörnung aus reinem Altbeton (Typ 1) mit Hilfe einer mobilen Anlage der neustark AG mit CO 2 beaufschlagt (siehe Titelbild). Die Anlage wurde aus der Schweiz angeliefert, wo bereits mehrere solcher Maschinen im kommerziellen Betrieb sind. Zudem ist es erstmalig gelungen, für diese karbonatisierte RC-Gesteinskörnung eine Zertifizierung und Zulassung als Zuschlag für die Verwendung im Transportbeton zu bekommen. Hier gilt das gleiche Regelwerk (DIN EN 12620) wie für die Verwendung von Kies oder Splitt. Diese so beaufschlagte Masse an RC-Gesteinskörnung wurde nach erfolgreicher Eignungsprüfung und Zulassung für die Herstellung von ca. 200 m 3 Transportbeton genutzt. Parallel wurde durch die vom Umweltforschungsinstitut ifeu Heidelberg durchgeführte Bilanzierung gezeigt, dass mit den entwickelten Rezepturen eine relevante Umweltentlastung erzielt werden kann und dies über alle betrachteten Umweltwirkungskategorien hinweg. Der Aufwand der Bereitstellung des CO 2 und der Beaufschlagung der RC-Gesteinskörnung steht in einem guten Verhältnis zu den damit verbundenen Umwelteinsparungen. Diese resultieren zum einen aus dem reduzierten Einsatz von Zement und zum anderen aus der über die Karbonatisierung erzielten CO 2 -Bindung. Die Berechnungen zeigen, dass im Vergleich zur Referenzprobe durch die Behandlung der RC-Gesteinskörnung die Klimawirksamkeit des RC-Betons um bis zu 20 Prozent gesenkt werden kann . Die Erfolge hinsichtlich Klima- und Ressourcenschutz sind umso größer, je höher der Anteil an RC-Gesteinskörnung in den Rezepturen und hier auch gerade der feineren Körnungen, die eine höhere Bindungsrate für CO 2 aufweisen. Das Vorhaben konnte ebenfalls zeigen, dass diese Erfolge nicht zu Lasten der Produkteigenschaften des Betons gehen. Die RC-Gesteinskörnungen als Rohstoff wie letztlich auch der Transportbeton selbst erfüllen alle Anforderungen der Regelwerke und weisen die üblichen Eigenschaften auf. Im letzten Schritt wurden die 200 m 3 Transportbeton im Oktober und November 2022 in einem Bauabschnitt der Quartiersentwicklung Friedenauer Höhe in Berlin-Friedenau, die im Joint Venture mit der OFB Projektentwicklung und Instone Real Estate realisiert wurde, eingesetzt. Der Einsatz erfolgte im Bauabschnitt V als Aufbeton auf Geschossdecken, in der Betonierung des Aufzugschachts und von Wänden. Der Einsatz des RC-Betons wurde bei einem Baustellentermin vorort am 07.10.2022 vorgestellt, zu dem u. a. im Rahmen eines gemeinsam von der Architektenkammer Berlin und der Senatsumweltverwaltung des Landes Berlin ausgerichteten Fachdialogs zum zirkulären Bauen breit eingeladen wurde. Den Teilnehmenden wurde dabei die Möglichkeit zur Besichtigung und zum fachlichen Austausch gegeben. Durch den Einsatz im Bauvorhaben in Berlin-Friedenau konnte der Nachweis erbracht werden, dass das angewandte Verfahren auch in der Praxis funktioniert und die entsprechenden Umweltentlastungen im kommerziellen Betrieb erreicht werden können. Darauf aufbauend soll der Baustoff über das erste Bauvorhaben in Berlin-Friedenau hinaus durch weitere Vorhaben in Berlin allgemein bekannt und eingeführt werden. Bei einem flächendeckenden Einsatz der im CORE-Projekt entwickelten und in der Praxis erprobten Betonrezepturen ließen sich jährlich rund 90.000 Tonnen CO 2 einsparen. Das entspricht in etwa den jährlichen Pro-Kopf Emissionen von 10.000 Deutschen. Die im CORE-Pilotvorhaben demonstrierte Praxistauglichkeit der Technologie hat die am Projekt beteiligten Akteure überzeugt. Es bestehen bereits 10 Anlagen (verschiedener Bauarten) der Firma neustark in der Schweiz, die von deren Kunden betrieben werden und CO 2 speichern. Im Jahr 2023 hat Heim erstmalig auch in Deutschland eine entsprechende Anlageninvestition vorgenommen, so dass RC-Beton, der zusätzlich als CO 2 -Senke fungiert, nun auf dem Berliner Markt zur Verfügung steht. Der feierlichen Eröffnung am 28.09.2023 in Berlin Marzahn wohnten über 100 Gäste vor Ort bei, die an einer Führung und Demonstration der ersten CO 2 -Speicheranlage in Deutschland teilnahmen. Die Eröffnung durch neustark und HEIM wurde begleitet durch Kurzimpulse aus der Politik durch Britta Behrendt, Staatssekretärin für Klimaschutz und Umwelt der Senatsverwaltung Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, Dr. Anna Hochreuter, Abteilungsleiterin der Senatsverwaltung für Wirtschaft, Energie und Betriebe sowie Dr. Rolf Bösinger, Staatssekretär des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen. Neustark AG HEIM – Gruppe Berger Beton ifeu Heidelberg Weitere Informationen Nachhaltiges Bauen in der öffentlichen Beschaffung Nachbericht Fachdialog zirkuläres Bauen am Beispiel ressourcenschonender Beton Leitfaden für nachhaltiges Bauen des Bundesministeriums für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen PM der SenMVKU vom 07.10.2022 zum erstmaligen Einsatz von ressourcenschonendem und klimaverträglicherem Transportbeton in Berliner Bauvorhaben Friedenauer Höhe Berlin fördert ressourcenschonendes, nachhaltiges Bauen über die öffentliche Beschaffung Das Berliner Ausschreibungs- und Vergabegesetz (BerlAVG) verpflichtet öffentliche Auftraggeber der unmittelbaren Berliner Landesverwaltung bei der Vergabe von Bauleistungen ab einem geschätztem Auftragswert von 50.000 Euro ökologische Kriterien zu berücksichtigen und umweltfreundlichen und energieeffizienten Produkten, Materialien und Verfahren den Vorzug zu gegeben. Wesentliches Instrument zur Umsetzung dieser Vorgabe ist die Verwaltungsvorschrift Beschaffung und Umwelt (VwVBU). Die Federführung für die Entwicklung von Vorschlägen an den Senat zur Fortentwicklung der VwVBU liegt bei der SenMVKU. Verwaltungsvorschrift Beschaffung und Umwelt – VwVBU