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Konzeption und Umsetzung eines Klimafolgen-Bodenmonitoring-Verbunds

⁠ Klimaschutz ⁠ und -anpassung sind zentrale Themen der Bundesregierung. Für bundes- und europaweite Aussagen über die Betroffenheit der Böden und ihre Rolle im globalen ⁠ Kohlenstoffkreislauf ⁠ benötigen wir belastbare Messdaten und Zeitreihen. Das vorliegende Konzept beschreibt die Ziele und den Aufbau eines Messnetz-Verbunds,  die künftig zu leistenden Arbeiten zum Qualitätsmanagement der Daten, das weitere Vorgehen zur Realisierung des Verbunds sowie die damit in Zusammenhang stehenden Organisationsstrukturen. Der Verbund baut auf der Integration von bestehenden, langfristig untersuchten Messstandorten auf und verbessert die Wertschöpfung von behördlichen und wissenschaftlichen Messdaten. Veröffentlicht in Texte | 41/2020.

Wald-Klima-Observatorium in Sachsen-Anhalt nimmt Betrieb auf

Ein komplexes Wald-Klima-Observatorium hat im Harz am 23. Juni 2015 offiziell seinen Betrieb aufgenommen. Die Anlage im Hohen Holz bei Oschersleben wurde durch Umweltminister Dr. Herman Onko Aeikens eröffnet. Sie ist Teil des europaweiten ICOS-Beobachtungsnetzwerks für Treibhausgase und untersucht die Zusammenhänge zwischen Vegetation, Wasserhaushalt und Kohlenstoffkreislauf. Das Observatorium ist eine von mehreren wissenschaftlichen Großinfrastrukturen in Sachsen-Anhalt im Rahmen des TERENO-Netzwerks der Helmholtz-Gemeinschaft, mit dessen Hilfe die Auswirkungen des globalen Wandels von Landnutzung und Klima in Deutschland untersucht werden.

Deutsch-indische Eisendüngungsexperiment LOHAFEX

Das deutsche Forschungsschiff Polarstern ist derzeit auf dem Weg in Richtung des südwestlichen atlantischen Sektors des Südlichen Ozeans. Das Team mit 48 Wissenschaftlern an Bord verließ Kapstadt am 7. Januar, um das deutsch-indische Eisendüngungsexperiment LOHAFEX durchzuführen. LOHAFEX soll einen Beitrag zum besseren Verständnis der Rolle der Ozeane im globalen Kohlenstoffkreislauf liefern. Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung sollen dazu beitragen, die in internationalen Konventionen erwähnten Wissenslücken zu schließen, um den potentiellen Beitrag von Ozeandüngungsexperimenten zur Reduktion des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre besser einschätzen zu können.

Bodenfunktionsbewertungskarte - Rhein-Kreis Neuss

Böden gehören zu unseren wesentlichen Existenzgrundlagen. Sie sind Lebensraum für Menschen, Tiere und Pflanzen und damit auch Grundlage der menschlichen Ernährung. Sie speichern Wasser und Nährstoffe, das sie aufwachsenden Pflanzen zur Verfügung stellen und wandeln abgestorbene organische Substanzen durch Bodenor-ganismen in pflanzenverfügbare Nährstoffe um. Böden spielen damit eine zentrale Rolle in den globalen Stoffkreisläufen und damit auch im klimarelevanten Kohlenstoffkreislauf. Zudem schützen Böden nach Einsickerung von Niederschlagswasser und Passage durch den Bodenkörper durch Ausfilterung und chemisch-physikalische Bindung das sich neu bildende Grundwasser vor Verschmutzung, so dass sauberes Grundwasser entstehen kann, das Oberflächengewässer speist oder als Trinkwasser aufgearbeitet werden kann. Da sich Böden nur sehr langsam (Jahrhunderte bis Jahrtausende) aus dem Gestein entwickeln bzw. neu bilden können, ist der Schutz bestehender Böden vor Abtrag, Versiegelung, Verdichtung etc. eine zentrale Menschheitsaufgabe. Gesetzliche Grundlage zum Schutz der vielfältigen natürlichen Funktionen des Bodens in Deutschland ist das Bundes-Bodenschutzgesetz von 1998 (BBodSchG §2 Abs. 2 Nr. 1 und 2) zusammen mit der erst jüngst novellierten und im August 2023 in Kraft tretenden Bundesbodenschutzverordnung. Die Untere Bodenschutzbehörde des Rhein-Kreises Neuss hat in den vergangenen Jahren mit Förderung des Landes NRW großmaßstäbliche Bodenfunktionskarten für land- und forstwirtschaftlich genutzte Böden erstellen lassen.

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. Quelle: www.umweltbundesamt.de

Diskussionsbeitrag zur Bewertung von Carbon Capture and Utilization

Unter Carbon Capture and Utilization, kurz CCU, verstehen wir Abscheidung, Transport und anschließende Nutzung von Kohlenstoff. In Klimaschutzdebatten werden CCU-Maßnahmen als schnelle Lösung für eine treibhausgasneutrale Industrie angeführt. Sie werden als vielversprechend erachtet, da sich durch die Substitution fossiler Produkte ein geringerer Ausstoß von Emissionen zu ergeben scheint. Jedoch muss die Klimewirkung des gesamten CCU-Prozesses betrachtet werden. Welche Rolle kann CCU wirklich bei der Transformation und in einem zukünftigen defossilen Wirtschaftssystem spielen? Die vorliegende UBA-Studie systematisiert und bewertet dies nach Aspekten des Klimaschutzes sowie der Rohstoffversorgung. Quelle: www.umweltbundesamt.de

Contribution to the discussion on the evaluation of Carbon Capture and Utilisation

Unter Carbon Capture and Utilization, kurz CCU, verstehen wir Abscheidung, Transport und anschließende Nutzung von Kohlenstoff. In Klimaschutzdebatten werden CCU-Maßnahmen als schnelle Lösung für eine treibhausgasneutrale Industrie angeführt. Sie werden als vielversprechend erachtet, da sich durch die Substitution fossiler Produkte ein geringerer Ausstoß von Emissionen zu ergeben scheint. Jedoch muss die Klimewirkung des gesamten CCU-Prozesses betrachtet werden. Welche Rolle kann CCU wirklich bei der Transformation und in einem zukünftigen defossilen Wirtschaftssystem spielen? Die vorliegende UBA-Studie systematisiert und bewertet dies nach Aspekten des Klimaschutzes sowie der Rohstoffversorgung. Quelle: www.umweltbundesamt.de

Nature-based solutions and global climate protection

Naturbasierte Lösungen (NbS) schaffen Synergien zwischen dem Schutz der Biodiversität und gesellschaftlichen Herausforderungen wie dem Klimawandel. In diesem Papier wird eine Arbeitsdefinition von NbS abgeleitet, die sich auf andere bestehende Definitionen, insbesondere auf die Definition der IUCN (2016) stützt. Sie enthält zentrale Elemente der bestehenden Definitionen, die für den Rahmen dieser Studie wichtig sind. Das globale Minderungspotenzial von NbS in relevanten Studien für Wälder, Ackerland, Grünland, terrestrische und küstennahe Feuchtgebiete sowie Siedlungen wird kritisch analysiert und es werden Empfehlungen für die internationale Klimapolitik abgeleitet. Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die in der wissenschaftlichen Literatur angegebenen Potenziale das realistische Potenzial von NbS für den Klimaschutz wahrscheinlich überschätzen. Dies ist auf das Fehlen integrierter Studien, zu optimistische Annahmen zur Flächenverfügbarkeit und die Qualität der verfügbaren Informationen zurückzuführen. Außerdem werden der Einfluss von Maßnahmen auf Treibhausgasflüsse, Unsicherheiten in Bezug auf Kohlenstoffflüsse und Quantifizierungsmethoden sowie Klimawandelauswirkungen nicht berücksichtigt. Die Mehrzahl der Studien, die das Minderungspotenzial von NbS untersuchen, konzentriert sich auf das technische Minderungspotenzial. Allgemeine ökologische Einschränkungen wie bestehende Bedrohungen für Ökosysteme, Auswirkungen auf die Biodiversität, Landnutzungskonflikte und andere soziale, kulturelle und politische Hindernisse sowie das Risiko der Nicht-Permanenz von Minderungserfolgen schränken die Minderungspotenziale weiter ein. Der Beitrag von NbS bei der Bekämpfung des Klimawandels und der Erzielung ökologischer und sozialer Co-Benefits wird in hohem Maße davon abhängen, ob die direkten und indirekten Belastungen der Ökosysteme aufgrund der vorherrschenden Produktions- und Konsummuster beseitigt werden. Dennoch sollten die Unsicherheiten in Bezug auf die Quantifizierung der Minderungseffekte von NbS nicht als Argument gegen ihre Umsetzung verwendet werden. Sie sollten auch nicht als Vorwand dienen, um ehrgeizige Minderungsmaßnahmen zur Reduzierung von Emissionen zu verzögern. Im Rahmen des UNFCCC-Verhandlungsprozesses können die Informationen über NbS in den zweijährlichen Transparenzberichten als Grundlage für technische Diskussionen dienen, um Methoden und Indikatoren von NbS im Kontext der NDCs weiterzuentwickeln, und um finanzielle Unterstützung bereitzustellen. Bei der Umsetzung von Aktivitäten unter Artikel 6 des Übereinkommens von Paris müssen die spezifischen Risiken im Zusammenhang mit NbS berücksichtigt werden. Bei der Entwicklung von Verfahren oder Unterstützungsregelungen zur Förderung von NbS müssen soziale und ökologische Schutzmaßnahmen eingeführt werden. Zur Förderung von Synergien ist eine Kohärenz mit der Arbeit im Rahmen anderer internationaler politischer Rahmenwerke wie den anderen Rio-Konventionen erforderlich. Quelle: Forschungsbericht

Monitoring Bioeconomy Transitions: Development of Indicators and Measuring Bioplastics in Germany, Using an Extended Hybrid IO-LCA Model

Zahlreiche Hoffnungen sind mit einer auf Pflanzen basierenden Wirtschaft, einer Bioökonomie, verbunden. Ob deren Weiterentwicklung den Zustand der Umwelt und die Wohlfahrt eines Landes verbessern kann, bleibt jedoch fraglich. Sich im Aufbau befindliche Bioökonomie-Monitoring-Systeme haben die Aufgabe, Informationen über Zielkonflikte zu liefern und somit eine erkenntnisgestützte Politikgestaltung zu ermöglichen. Das Ziel dieser Doktorarbeit ist es, Erkenntnisse für die Weiterentwicklung solcher Systeme zu gewinnen. Bisher entwickelte Bioökonomie-Indikatoren sind ungeeignet, den Übergang von einer fossil-basierten zu einer bio-basierten Wirtschaft korrekt abzubilden. In der vorliegenden Arbeit werden deshalb entsprechende Indikatoren entwickelt und am Beispiel der Biokunststoffproduktion in Deutschland gemessen. Damit leiste ich einen Beitrag zur systematischen Indikatorenentwicklung, zur Charakterisierung einer bestimmten Bioökonomie-Transformation und zur quantitativen Modellierung der Indikatoren. Zukünftige Bioökonomie-Monitoring-Systeme könnten davon profitieren, wenn die Indikatorenentwicklung noch stärker als Prozess verstanden wird, der eine Auseinandersetzung mit den Zielen und deren Messbarkeit umfasst, sich so lange wiederholt bis zufriedenstellende Indikatoren verfügbar sind und die wichtigsten Akteure einbezieht. Zudem ist ein stärkerer Fokus auf nachhaltige Bioökonomie-Transformationen erforderlich, die sich an einem kreislauf- und suffizienzbasierten Wirtschaften orientieren und den Substitutionsbegriff weiter fassen als bisher. Das hier entwickelte Biokunststoff-Modell könnte in Monitoring-Systeme integriert werden, wenn es um Kohlenstoffflüsse und Post-Produktionsprozesse ergänzt wird. Forschungsbedarf besteht beim Aufbau eines auf gesellschaftliche Bedürfnisse fokussierten Monitoring-Systems und bei der Wirksamkeit von Monitoring-Systemen in der politischen Entscheidungsfindung. Quelle: https://edoc.hu-berlin.de/

Moore 2015

Ad-hoc-AG Boden 2005: Bodenkundliche Kartieranleitung, 5. Auflage, Hannover. Akumu, C. E. & McLaughlin, J. W. 2013: Regional variation in peatland carbon stock assessments northern Ontario, Canada. Geoderma 209: 161–167. Drösler, M., Adelmann, W., Augustin, J., Bergman, L. et al. 2013: Klimaschutz durch Moorschutz: Schlussbericht des Vorhabens „Klimaschutz – Moorschutzstrategien“ 2006-2010. Technische Universität, München. Gerstenberg, J.H. 2013: Erstellung von Karten zur Bewertung der Bodenfunktionen, im Auftrag der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt. (Download PDF) Frolking, S., Roulet, N. T., Moore, T. R., Richard et al. 2001: Modeling northern peatland decomposition and peat accumulation. Ecosystems 4 (5), 479-498. Holden, J. 2005: Peatland hydrology and carbon release: why small-scale process matters. Philosophical Transactions of the Royal Society Series A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 363(1837), S. 2891-2913. Houghton, R. A. 2007: Balancing the Global Carbon Budget. The Annual Review of Earth and Planetary Sciences 35, S. 313–347. Klingenfuß, C., Roßkopf, N., Walter, J., Heller, C., Zeitz, J. 2014: Soil organic matter to soil organic carbon ratios of peatland soil substrates, GEODERMA 235-236. S. 410-417. Klingenfuß, C., Möller, D., Heller, C., Zeitz, J. 2015: Bewertung von Ökosystemleistungen der Moorböden, Bodenschutz 3/15, S. 82-87. Koppisch, D. 2001a: Torfbildung. In: Succow, M. & Joosten, H. (Hrsg.) Landschaftsökologische Moorkunde (2. Aufl.), S. 8–17. Schweizerbart, Stuttgart. Koppisch, D. 2001b: Kohlenstoff-Umsetzungsprozesse. In: Succow, M. & Joosten, H. (Hrsg.): Landschaftsökologische Moorkunde (2. Aufl.), S. 19–20. Schweizerbart, Stuttgart. Limpens, J., Berendse, F., Blodau, C., Canadell, J.G., Freeman C., Holden, J., Roulet, N., Rydin, H. & Schaepman-Strub, G. 2008: Peatlands and the carbon cycle: from local processes to global implications – a synthesis. Biogeosciences 5, S. 1379–1419. Meier-Uhlherr, R., Schulz, C. & Luthardt, V. 2015: Steckbriefe Moorsubstrate. 2., unveränd. Aufl., HNE Eberswalde (Hrsg.), Berlin Download PDF (307 MB) Zugriff am: 14.01.2016. Möller, D., Heller, C. & Zeitz, J. 2014: CARBSTOR – Ein Online-Tool für den Moorschutz – Berechnung der Kohlenstoff-Speichermenge und des -freisetzungspotentials von Moorböden. Naturschutz und Landschaftsplanung 46(7), S. 201–210. Parish, F., Sirin, A., Charman, D., Joosten, H. et al. 2008: Assessment on Peatlands, Biodiversity and Climate Change: Main Report. Global Environment Centre, Kuala Lumpur und Wetlands International, Wageningen. Post, W. M., Emanuel, W. R., Zinke, P. J. & Stangenberger, A. G. 1982: Soil carbon pools and world life zones. Nature 298, 156–159. Roßkopf, N. & Zeitz, J. (2009): C-Speicherung und C-Freisetzungspotential der hydrologisch-genetischen Moortypen „Durchströmungsmoor“ und „Versumpfungsmoor“. In: Berichte der DBG. Böden – eine endliche Ressource. Bonn. Succow, M. & Joosten, H. (Hrsg.) 2001: Landschaftsökologische Moorkunde, Stuttgart, 2. Aufl., 622 S. Zauft, M., Fell, H., Glaßer, F., Roßkopf, N. & Zeitz, J. 2010: Carbon storage in the peatlands of Mecklenburg-Western Pomerania, northeast Germany, Mires and Peat, 6(4), pp. 1–12. Digitale Karten Preußische Geologische Landesanstalt 1937: Geologische Karte 1874-1937 Internet: https://fbinter.stadt-berlin.de/fb/index.jsp?loginkey=showMap&mapId=geo_18-19@senstadt SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin) (Hrsg.) 2012: Umweltatlas Berlin, Ausgabe 2012, Karte 05.08 Biotoptypen 1 : 50.000, Berlin. Internet: /umweltatlas/biotope/biotoptypen/fortlaufend-aktualisiert/karten/ SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin) (Hrsg.) 2013a: Umweltatlas Berlin, Ausgabe 2013, Karte 01.01 Bodengesellschaften, 1 : 50.000, Berlin. Internet: /umweltatlas/boden/bodengesellschaften/2010/karten/artikel.919706.php SenStadtUm (Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt Berlin) (Hrsg.) 2013b: Umweltatlas Berlin, Ausgabe 2013, Karte 01.06.6 Kohlenstoffvorräte, 1 : 50.000, Berlin. Internet: /umweltatlas/boden/bodenkundliche-kennwerte/2010/karten/artikel.948008.php

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