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Umdenken beim Flächenverbrauch

UBA startet Modellversuch zum Handel mit Flächenzertifikaten Der Flächenverbrauch gehört nach wie vor zu den bislang ungelösten Umweltproblemen in Deutschland. Hintergrund: Gewerbe und Einwohner verlassen die Städte, neue Einkaufszentren und Einfamilienhaussiedlungen entstehen auf der „Grünen Wiese“. Die Folge insbesondere in vielen Klein- und Mittelstädten: Zersiedelung der Landschaft und Flächenverbrauch sowie innerstädtischer Leerstand und Wertverfall. Ein Handel mit Flächenzertifikaten könnte dem entgegenwirken – so die Auffassung vieler Fachleute. Den Kommunen werden dabei Flächenausweisungsrechte in Form von Zertifikaten kostenlos zugeteilt. Diese benötigen sie, um außerhalb der Städte neue Fläche für die Bebauung auszuweisen. Die Fläche, die für Bauland im Außenbereich zur Verfügung steht, wird so von vornherein begrenzt. Heute am 16. September startet dazu ein bundesweiter Modellversuch, das „Planspiel Flächenhandel“. Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA): „Wir wollen den Flächenzertifikatehandel jetzt gemeinsam mit den Kommunen bundesweit in einem Modellversuch erproben, um Erfahrungen zu sammeln. Das Ziel ist klar: Wir wollen den Flächenverbrauch reduzieren.“ Die Begrenzung des Baulandes auf der „Grünen Wiese“ soll sich auch positiv auf die Innenstädte auswirken und Stadtzentren wieder attraktiver für die dort wohnenden Menschen sowie Handel und Gewerbe machen. Ein weiterer Vorteil: Mit den Zertifikaten könnten sie Geld einnehmen, zum Beispiel um Flächenrecycling zu finanzieren. Flasbarth: „Auch elf Jahre nach der Verabschiedung der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie der Bundesregierung sind wir noch weit davon entfernt, unser Ziel zur Verminderung des Flächenverbrauchs zu erreichen.“ Täglich nicht mehr als 30 Hektar zusätzliche Siedlungs- und Verkehrsfläche bis zum Jahr 2020 hat die Bunderegierung 2002 als einen der Indikatoren für die ⁠ Nachhaltigkeit ⁠ ausgerufen. Dennoch wurden in Deutschland im Erhebungszeitraum 2008 bis 2011 immer noch 81 ha pro Tag – das sind etwa 113 Fußballfelder täglich –  erstmalig für die Bebauung freigegeben. Meist handelt es sich dabei um Ackerflächen, auf denen nun Straßen, Einfamilienhäuser oder Einkaufszentren entstehen. Damit geht nicht nur Fläche für die heutige Nahrungsmittelproduktion verloren. Auf den von 2008 bis 2011 umgewidmeten rund 120.000 ha – eine Fläche, die ungefähr so groß ist wie Berlin und München zusammen – könnte man beispielsweise den Jahresbedarf an Brot für mehr als 13 Millionen Menschen produzieren. Die Zerstörung wertvollen Bodens hat auch Folgen für künftige Generationen. „Um gewachsenen Boden mit seinen natürlichen Bodenfunktionen wieder herzustellen, bedarf es Jahrtausende“, so ⁠ UBA ⁠-Präsident Flasbarth. Abhilfe könnte ein Handel mit Flächenzertifikaten schaffen. Viele Fachleute in Deutschland sehen darin ein wirksames Instrument, um das 30-ha-Ziel zuverlässig und treffsicher einzuhalten. Allerdings gibt es auch noch viele Fragen, wie ein solcher Handelsmechanismus genau gestaltet sein sollte. Deshalb haben die Koalitionsparteien der Bundesregierung vor vier Jahren im Koalitionsvertrag beschlossen, den Handel mit Flächenzertifikaten zunächst bundesweit gemeinsam mit den Kommunen im Modellversuch im Rahmen eines Planspiels „Flächenhandel“ zu erproben. Den Kommunen werden dabei Flächenausweisungsrechte in Form von Zertifikaten kostenlos zugeteilt. Diese Flächenzertifikate benötigen sie, wenn sie außerhalb der Städte neue Fläche für die Bebauung ausweisen wollen. Wer nicht genug Zertifikate hat, muss sie von anderen Kommunen, die nicht im ⁠ Außenbereich ⁠ bauen wollen und Zertifikate übrig haben, kaufen. Insgesamt werden nur so viel Zertifikate auf die Kommunen verteilt, wie Flächen verbraucht werden. Für die Kommunen kann sich bei sparsamen Wirtschaften der Handel mit den Zertifikaten lohnen, weil sie dann Geld einnehmen können, um zum Beispiel Flächenrecycling oder Energiesparmaßnahmen zu finanzieren. Der Modellversuch wurde vom UBA gründlich vorbereitet und ist nun in der ersten Phase mit 15 Kommunen gestartet. Das sind: Dessau-Roßlau,  Mönchengladbach, Bad Säckingen, Ostfildern, Esslingen am Neckar, Ludwigsburg, Rendsburg, Büdelsdorf, Schacht-Audorf, Osterrönfeld, Hoya, Warpe, Hassel, Meerane und die Stadt Spremberg. Nach der Startphase können noch weitere 50 bis 100 Kommunen an dem „Planspiel Flächenhandel“ teilnehmen. Etliche haben bereits ihr Interesse signalisiert. Sie erhalten neben einer Aufwandsentschädigung wertvolle Unterstützung bei der Erfassung ihrer städtebaulichen Entwicklungspotenziale sowie beim Erstellen von Kosten-Nutzen-Analysen. Das Projektkonsortium „Planspiel Flächenhandel“, das den Modellversuch durchführt, hilft außerdem  bei der Beantragung von weiteren Fördergeldern. Der Zertifikate-Rechner auf der Projekt-Website www.flaechenhandel.de gibt mit einem Mausklick darüber Auskunft, wie sich die Situation jeder deutschen Kommune in einem Flächenhandelssystem darstellt.

Geo-Engineering

In dieser Arbeit wird der Einfluss von sogenanntem stratosphärischen Geoengineering auf die Ozonschicht der Stratosphäre mit globalen Zirkulationsmodellen untersucht. Stratosphärisches Geoengineering soll einen globalen Abkühlungseffekt erzeugen, welcher der globalen Erwärmung entgegenwirken soll. Momentane Schätzungen gehen davon aus, dass dazu jährliche Injektionen in der Größenordnung von 1-10 Mt Schwefel notwendig sind. Diesen Schätzungen entsprechend werden Sensitivitätsstudien durchgeführt, die den Einfluss auf die Ozonschicht in Funktion der Injektionsrate und einiger Schlüsselparametern zu quantifizieren suchen. Die Ergebnisse zeigen einen sehr komplexen Zusammenhang zwischen den beteiligten Prozessen. Insbesondere dem Zusammenspiel zwischen den Strahlungseigenschaften des Sulfataerosols, der stratosphärischen Zirkulation, den Polarwirbeln, und der Ozon- und Aerosolchemie scheint eine Schlüsselrolle zuzukommen. Unsere Berechnungen ergeben, dass über den Subtropen durch chemische Effekte mit einer Zunahme der Ozonschicht um bis zu 5% zu rechnen ist, während über den Polargebieten und den gemäßigten Breiten vorwiegend eine Abnahme der Ozonkonzentration um bis zu 10% zu erwarten ist. Die Resultate sind jedoch mit großen Unsicherheiten behaftet, die eine korrekte Quantifikation der Implikationen des Geoengineering auf die Ozonschicht mittels Modellexperimenten als wenig wahrscheinlich erscheinen lassen. Veröffentlicht in Texte | 25/2016.

Flächenverbrauch: Ziele verbindlich festlegen

UBA empfiehlt Kontingentierung und Handel mit Flächenzertifikaten In Deutschland werden jeden Tag 66 Hektar Fläche verbraucht. Diese Zersiedelung hat erhebliche negative Folgen für die Umwelt. Die Bundesregierung hat sich deshalb in der nationalen Nachhaltigkeitsstrategie das Ziel gesetzt, den Flächenverbrauch bis 2020 auf 30 Hektar pro Tag zu senken – bis 2030 soll er weniger als 30 Hektar betragen. Der in einer Studie des Umweltbundesamts (UBA) entwickelte Aktionsplan Flächensparen zeigt: Das derzeitige Bau- und Planungsrecht reicht allein nicht aus, um das „30 Hektar-Ziel“ zu erreichen. Das Ziel muss verbindlich festgelegt werden, die Fläche nach einem festen Schlüssel auf die Länder und weiter auf die Kommunen verteilt werden. Die Umsetzung könnte durch einen kommunalen Handel mit Flächenzertifikaten erfolgen, dessen Praxistauglichkeit in einem bundesweiten Modellversuch bereits erfolgreich erprobt wurde. ⁠ UBA ⁠-Präsidentin Maria Krautzberger: „Der Flächenverbrauch zählt zu den drängenden Umweltproblemen in Deutschland. Jeden Tag bebauen und versiegeln wir 66 Hektar Land – eine Fläche etwa so groß wie 90 Fußballfelder. Die Landschaft wird immer weiter zersiedelt. Boden und Grundwasser werden belastet, die Lebensräume vieler Arten zerstört, mehr Verkehr führt zu mehr Lärm und Abgasen. Unser Flächenverbrauch ist immer noch mehr als doppelt so hoch wie ursprünglich von der Bundesregierung bis 2020 angestrebt. Das Ziel ist klar: Wir müssen unseren Flächenverbrauch reduzieren. Das werden wir nur durch Kontingentierung und verbindliche Mengenbegrenzungen erreichen.“ In einem bundesweiten Modellversuch mit 87 Kommunen erprobte das UBA den Handel mit Flächenzertifikaten. Den Kommunen werden nach einem Bevölkerungsschlüssel Kontingente in Form von Zertifikaten kostenlos zugeteilt. Insgesamt werden nur so viele Zertifikate auf die Kommunen verteilt, wie Flächen verbraucht werden dürfen. Mit den Zertifikaten können die Kommunen außerhalb der bereits bebauten Ortsteile – auf der „Grünen Wiese“ – neue Flächen zur Bebauung ausweisen. Das Bauland im ⁠ Außenbereich ⁠ wird so von vornherein begrenzt. Wer nicht genug Zertifikate hat, muss sie von anderen Kommunen kaufen. Der Modellversuch zeigt, dass der Handel funktioniert, der Flächenverbrauch wird effektiv verringert. Gleichzeitig sorgt der Flächenhandel dafür, dass unwirtschaftliche Planungen vermieden werden, mehr Innenentwicklung stattfindet und die Flächen effektiver genutzt werden. Speziell Kommunen in strukturschwachen Regionen mit starker Abwanderung können sogar von den Geldflüssen im Zertifikatehandel profitieren, ohne auf die notwendige Gemeindeentwicklung verzichten zu müssen. Die Ergebnisse beider Projekte – Aktionsplan Flächensparen und der Modellversuch Flächenzertifikatehandel– wurden am 23. März in Berlin vorgestellt und mit etwa 120 Experten aus Verwaltung, Wissenschaft und Praxis diskutiert. Auftragnehmer waren das Deutsche Institut für Urbanistik (Difu) in Berlin für den Aktionsplan Flächensparen und das Institut der Deutschen Wirtschaft (IW) in Köln als federführender Konsortialpartner für den Modellversuch Flächenzertifikatehandel.

Modellversuch Flächenzertifikatehandel

Durch einen kommunalen Handel mit Flächenzertifikaten könnten dem Flächenverbrauch konkret definierte Grenzen gesetzt werden, um im Jahr 2030 entsprechend dem Ziel der Bundesregierung weniger als 30 ha Flächenverbrauch pro Tag zu erreichen. Das sind die Ergebnisse des Modellversuches zum Flächenzertifikatehandel, in dem 87 Kommunen aus ganz Deutschland realitätsnah und anhand konkreter kommunaler Planungen einen Handel mit Flächenzertifikaten ausprobierten. Die Kommunen konnten die Vorgaben flexibel vor Ort umsetzen und auf ihre planerischen Belange abstellen. Auch gab es keine kaum Probleme beim Handel von Zertifikaten untereinander. Die Politik muss nun über die Einführung entscheiden. Veröffentlicht in Texte | 116/2019.

Projekt FORUM: Handel mit Flächenzertifikaten

Die Diskussion über den Einsatz handelbarer Nutzungszertifikate für den Bereich der Flächeninanspruchnahme durch Siedlung und Verkehr hat in jüngster Vergangenheit an Aufmerksamkeit gewonnen, nachdem die Regierungsparteien in ihrem Koalitionsvertrag aus dem Jahr 2009 die Initiierung eines Modellversuchs vereinbart haben („…, in dem Kommunen auf freiwil-liger Basis ein überregionales Handelssystem für die Flächennutzung erproben…“). Das Umweltbundesamt hat ein Forschungskonsortium beauftragt, einen Vorschlag für das Projektoutline des Modellversuchs zu erarbeiten (Projekt FORUM). Veröffentlicht in Texte | 60/2012.

Umweltinformationssysteme

Konstruktion, Baumaterialien, Vegetation, atmosphärische Bedingungen und geo-hydraulische Eigenschaften und insbesondere der Wasserhaushalt von Dämmen und Deichen sind die entscheidenden Faktoren für deren Stabilität im Falle eines Hochwassereinstaus. Anhand von physikalischen Modellversuchen konnte gezeigt werden, dass es bereits bei teilgesättigten Verhältnissen zu Rutschungen auf der Luftseite kommen kann und dadurch die Stabilität bedroht ist. Veröffentlicht in Texte | 41/2012.

Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik testet neuartigen Energiespeicher im Bodensee

Nach mehrjähriger Forschungsarbeit ging am 8. November 2016 das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Projekt StEnSea (Stored Energy in the Sea) des Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik im Bodensee in die Erprobungsphase. Im Rahmen des Projekts wird ein neuartiges Pumpspeicherkonzept entwickelt, mit dem man große Mengen an Strom, die bei der Offshore-Windkraft erzeugt werden, bereits vor Ort zwischenspeichern kann. Die erste Prototyp-Kugel im Maßstab 1:10 mit einem Durchmesser von drei Metern wurde etwa 200 Meter vor dem Ufer in Überlingen mithilfe von Luftkissen über den See gezogen und am 9. November 2016 für eine vierwöchige Testphase 100 Meter tief in den Bodensee abgelassen. Mit den Ergebnissen des Modellversuchs sollen geeignete Standorte für ein Demonstrationsprojekt in Europa genauer untersucht werden.

Ermittlung der Resuspension partikelgebundener radioaktiver Kontamination von urbanen Oberflächen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Wettereinflüsse und Gegenmaßnahmen : Abschlussbericht

Eine fundierte Gefährdungsanalyse im Rahmen der nuklearspezifischen Gefahrenabwehr (NGA) erfordert belastbare Erkenntnisse bezüglich der Resuspensionsgefahr von radioaktiven Stoffen, die sich z. B. nach einem Dirty-Bomb-Anschlag auf urbanen Oberflächen niedergeschlagen haben. In Modellexperimenten wurden Windresuspensionsraten für lungengängige Partikel und deren Zeitabhängigkeit bei der Beaufschla-gung repräsentativ kontaminierter urbaner Oberflächen unter realitätsna-hen Bedingungen und unter Berücksichtigung unterschiedlicher Wetter-bedingungen und Gegenmaßnahmen (Fixierung) gemessen. Darüber hinaus wurden Daten für eine nachvollziehbare, realitätsnahe Modellierung der Einflüsse der durch Personen und die Einsatzkräfte selbst hervorgerufenen Partikelfreisetzung im Außenraum und innerhalb einer Notfallstation durch Gehbewegungen sowie durch sich bewegende Fahrzeuge erarbeitet.

LANUV führt Wasserstoffauto ein

© LANUV/M. Wengelinski: Schlüsselübergabe Nachdem das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) bereits seit fast zwei Jahren Elektroautos im Routinebetrieb  einsetzt, soll dort jetzt auch das erste Brennstoffzellenauto  auf Alltagstauglichkeit getestet werden. NRW-Umweltminister Johannes Remmel übergab dazu dem LANUV anlässlich des Sommerfestes in der Natur- und Umweltakademie am 30. August 2015 ein Auto, das mit dieser Wasserstofftechnologie angetrieben wird. Der Präsident des LANUV, Dr. Thomas Delschen, nahm das Brennstoffzellenauto, einen Hyundai ix35 Fuel Cell, in Empfang: „Wir freuen uns, dass wir mit dem neuen Brennstoffzellenauto einen weiteren Schritt hin zu einem klimaneutralen LANUV vollziehen.  Durch den routinemäßigen Einsatz als Shuttle werden wir die Alltagstauglichkeit dieser neuen Technologie testen.“ Im LANUV sind bereits jetzt mehrere Elektroautos sowie E-Bikes (Pedelecs) im Routineeinsatz, die Dienstfahrten ohne Ausstoß von klimaschädlichen Treibhausgasen ermöglichen. So konnten im Jahr 2014 bereits mehr als 4 t CO2 eingespart werden. Im Jahr 2011 hat die Landesregierung das erste Klimaschutzgesetz für Nordrhein-Westfalen verabschiedet. Einen Eckpunkt stellt die klimaneutrale Landesverwaltung bis zum Jahr 2030 dar. Die LANUV-Aktion „ plus minus null CO2 “ wirbt für das Pilotprojekt “klimaneutrales LANUV“. „ Mit dem Einsatz eines Brennstoffzellenautos beweist das LANUV einmal mehr seine Vorreiterrolle beim Einsatz zukunftsweisender Technologien im Alltag. Die dabei gemachten Erfahrungen tragen dazu bei, dass die Landesverwaltung ihre Vorbildfunktion bei der erfolgreichen Umsetzung der Ziele des Klimaschutzplanes wahrnehmen kann“, so Minister Remmel. Das LANUV testet das Brennstoffzellenauto im Rahmen eines Modellversuchs. Die elektrische Energie für den Antrieb wird mittels einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff erzeugt. Als Produkt entstehen dabei keine klimaschädlichen Abgase, sondern lediglich Wasserdampf. Damit ermöglichen Brennstoffzellenfahrzeuge eine saubere und geräuscharme Mobilität. Da Wasserstofffahrzeuge eine höhere Reichweite als reine E-Autos haben und in wenigen Minuten aufgetankt werden können, kommt dieser Technologie eine Schlüsselrolle bei klimafreundlichen Mobilitätskonzepten zu. Download Pressemitteilung Pressemitteilung Foto: Umweltminister Remmel übergab beim NUA-Sommerfest ein Brennstoffzellenauto an das LANUV © LANUV/M. Wengelinski . Der Abdruck der Fotos ist nur bei Nennung des Autors und in Verbindung mit dieser Pressemitteilung kostenfrei Foto: Umweltminister Remmel übergab beim NUA-Sommerfest ein Brennstoffzellenauto an das LANUV © LANUV/M. Wengelinski . Der Abdruck der Fotos ist nur bei Nennung des Autors und in Verbindung mit dieser Pressemitteilung kostenfrei

Teil 3

Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Offenburg, Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Labor Mess- und Regelungstechnik durchgeführt. Die Einbindung von Mini- und Mikro-BHKW in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) bietet vielfältige wirtschaftliche, Smart-Grids- und Klimaschutzpotentiale zur Unterstützung der 'Wärmewende'. Eine Einbindung solcher Anlagen ist bisher jedoch mit zumeist hohen Kosten verbunden, weshalb i.d.R. nur Anlagen in höheren Leistungsklassen (größer als 500 kWel) umgesetzt werden. Im Rahmen des Projekts mikroVKK wurde deshalb das Ziel verfolgt zu demonstriert und nachzuweisen, dass auch BHKW-Anlagen unter 100 kWel in ein virtuelles Kleinkraftwerk (VKK) wirtschaftlich einzubinden sind. GridSystronic Energy (GSE) hat hierfür ein spezielles VKK-System (gs.system) entwickelt, welches im Rahmen des Projekts unter realen Bedingungen erprobt, weiterentwickelt und möglichst zur Marktreife gebracht wurde. Durch die Konfiguration des Systems - d.h. einfache Steuerboxen (gs.box) werden als Gateway für die Kommunikation vor Ort zur Anlagen- und Zähleranbindung verbaut, wohingegen die Berechnungen, Simulationen und Optimierung der Steuersignale auf dem zentralen gs.server erfolgt - lässt sich eine kostengünstige und skalierbare Lösung darstellen. Zusammen mit zehn Stadtwerken als Praxispartner wurden unterschiedliche BHKW- Standorte identifiziert und auf deren technische Eignung und die Umsetzbarkeit neuer Geschäftsmodelle auf Basis einer intelligenten Steuerung analysiert. Für ausgewählte Objekte, wie z.B. Schulen, Wärmenetze, Mehrfamiliengebäude, wurde durch GSE eine Anbindung der für die Regelung notwendigen Geräte und Zähler realisiert. Regelwerke, wie z.B. 'Lastprofil folgen', als Basis für neue Geschäftsmodelle wurden mit den Praxispartnern abgestimmt und entwickelt. Anhand der Erkenntnisse zu den Effekten der intelligenten Steuerung (z.B. Nutzung von möglichen Flexibilitäten, Stabilität des Systems, Verschiebung der Betriebszeiten, Änderung der Lieferquoten etc.) wurden neue Geschäftsmodelle detailliert analysiert und mit den Praxispartnern prototypisch umgesetzt. Die Evaluation zu den Smart-Grids-Potenzialen (Flexibilität, netzdienliche Einspeisung etc.) sowie die Potenziale zur Unterstützung des Klimaschutzes (CO2-Minderung) erfolgte anhand von gemessenen und simulierten Werten. Während der Projektlaufzeit konnte die technische Anbindbarkeit von BHKW-Anlagen mit einer elektrischen Leistung bis 100 kWel demonstriert werden. Die Vorarbeiten für die Erarbeitung einer standardisierten und kostengünstigen Anbindungslösung war jedoch sehr viel zeitintensiver als ursprünglich geplant, weshalb die Anlagen verspätet oder z.T. gar nicht angebunden werden konnten. Wegen der geringen Datenbasis konnten die grundsätzlichen wirtschaftlichen Potenziale einer VKK Steuerung deshalb nur auf theoretischer Basis nachgewiesen werden. Die Anbindungs- und Integrationskosten hängen stark von den örtlichen Gegebenheiten ab, weshalb es hierfür keine pauschale Aussage getroffen werden kann. (Text gekürzt)

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