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Energieziel 2050: 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Quellen

Neue UBA-Studie zeigt: Vollversorgung mit Strom aus erneuerbaren Energien ist realistisch Bis 2050 lässt sich die deutsche Stromversorgung vollständig auf erneuerbare Energien umstellen. Dies ist mit der besten bereits heute am Markt verfügbaren Technik möglich. Voraussetzung ist aber, dass der Strom sehr effizient genutzt und erzeugt wird. Das zeigt die Studie des Umweltbundesamtes (UBA) „Energieziel 2050: 100% Strom aus erneuerbaren Quellen“. Um dies bis 2050 zu erreichen, plädiert das UBA für frühzeitige politische Weichenstellungen. „Je früher, je entschlossener wir handeln, desto mehr Zeit bleibt uns für die notwendigen technischen und gesellschaftlichen Anpassungen“, so Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamts. Außerdem kann Deutschland seine hohe Importabhängigkeit von Primärenergieträgern deutlich reduzieren, wenn der Strom ausschließlich aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Das Umweltbundesamt untersucht die Umstellung auf 100 Prozent Strom aus erneuerbaren Energien in drei Grundszenarien. Die jetzt vorgelegte Studie basiert auf dem ⁠ Szenario ⁠ „Regionenverbund“. In diesem Szenario nutzen alle Regionen Deutschlands ihre Potentiale für erneuerbare Energien weitgehend aus. Es findet ein deutschlandweiter Stromaustausch statt. Nur zu einem geringen Anteil wird Strom aus Nachbarstaaten importiert. Die dafür nötigen Berechnungen hat das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) im Auftrag des ⁠ UBA ⁠ erstellt. Die Wissenschaftler des IWES haben dieses Szenario für vier Wetterjahre stundengenau modelliert. UBA-Präsident Jochen Flasbarth: „Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Stromversorgung bis 2050 vollständig auf erneuerbaren Energien basieren und die Versorgungssicherheit jederzeit gewährleistet werden kann.“ Die unterschiedlichen Erzeugungsarten der erneuerbaren Energien, die Speicher und das Lastmanagement sind im Szenario Regionenverbund genau aufeinander abgestimmt. Dadurch können Fluktuationen, die bei erneuerbaren Energien auftreten, jederzeit sicher ausgeglichen werden. Um die Stromversorgung umgestalten zu können, ist es laut UBA notwendig, die erneuerbaren Energien, die Netze und die Speichersysteme deutlich auszubauen. Die Möglichkeiten, Strom einzusparen, müssen außerdem ausgeschöpft werden. Die Gebäudedämmung muss entscheidend verbessert werden, damit künftig nicht zuviel Strom für die Wärmeversorgung von Gebäuden gebraucht wird. Auch müssen die Lastmanagementpotentiale erschlossen werden, um die Stromnachfrage besser an die fluktuierende Stromerzeugung vor allem aus Wind- und Solarenergie anzupassen. Die Stromerzeugung ist heute für mehr als 40 Prozent der gesamten deutschen CO 2 -Emissionen verantwortlich. „Wenn wir die Treibhausgasemissionen um 80 bis 95 Prozent verringern wollen, müssen wir die Stromversorgung auf Erneuerbare Energien umstellen. Nur so ist es möglich, die Treibhausgasemissionen in der Stromerzeugung auf Null zu senken“, erklärte Jochen Flasbarth. In einer Folgestudie untersucht das Umweltbundesamt zwei mögliche Alternativen zum Szenario Regionenverbund, das Szenario „Großtechnologie“ und das Szenario „Autarkie“.

29 Kommunen für ihre beispielhafte Bioabfallsammlung ausgezeichnet

Gemeinsame Pressemitteilung von Umweltbundesamt und Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz Aktueller „Aktion Biotonne Deutschland“ gelingt Halbierung des Kunststoffanteils im getrennt gesammelten Bioabfall Heute hat die Parlamentarische Staatssekretärin im Bundesumweltministerium, Bettina Hoffmann, auf der IFAT in München mehrere Kommunen für ihr Engagement für eine bessere Bioabfallsammlung ausgezeichnet. Zugleich hat sie – kurz vor dem „Tag der Biotonne“ am 26. Mai 2024 – zur Teilnahme an der #biotonnenchallenge2024 der Aktion Biotonne Deutschland aufgerufen. Das Bundesumweltministerium, das Umweltbundesamt sowie zahlreiche Naturschutz- und Wirtschaftsverbände, Städte, Landkreise und kommunale Unternehmen unterstützen das bundesweite Netzwerk der Aktion Biotonne Deutschland. Parlamentarische Staatssekretärin Bettina Hoffmann: „Eine optimale Verwertung von Bioabfällen hilft, wertvolle Ressourcen zu sparen, und leistet einen wichtigen Beitrag zum ⁠ Klimaschutz ⁠. Bioabfälle sind Ausgangsstoff für Biogas, hochwertige Komposte oder Gärrückstand. So lassen sich Primärenergieträger, mineralische Düngemittel und Torf ersetzen und es entsteht ein weitgehend geschlossener Stoffkreislauf. Eine wesentliche Voraussetzung dafür ist eine möglichst vollständige und sortenreine Sammlung der Bioabfälle. Wir wissen, dass erhebliche Mengen bisher noch nicht gesammelt werden oder Kunststoffe und weitere Fremdstoffe enthalten. Das zu verbessern, ist eine gemeinsame Aufgabe für alle Beteiligten vom Bund über kommunale Entsorger bis hin zu den privaten Hausalten. Aktionen wie die Biotonnenchallenge leisten hierzu einen herausragenden Beitrag.“ Dirk Messner, Präsident des Umweltbundesamts: „Die Verwertung von Bioabfällen ist ein Musterbeispiel für Kreislaufwirtschaft. Für die Nutzung von Komposten und Gärresten aus Bioabfällen ist eine saubere getrennte Sammlung der Bioabfälle das A und O. Fremdstoffe wie Kunststofftüten und andere Abfälle gefährden die Qualität der erzeugten Produkte und können zu Schadstoffeinträgen in den landwirtschaftlich genutzten Boden führen. Deshalb begrüßt das ⁠ UBA ⁠, dass die Aktion Biotonne neben der Steigerung der Bioabfallmenge auch die Qualität der getrennten Bioabfälle im Fokus hat.“ Die Biotonnenchallenge2023 der Aktion Biotonne Deutschland begann am Tag der Biotonne am 26. Mai 2023 und findet heute auf der IFAT ihren Abschluss. Die Challenge steht unter dem Motto „Deutschland sucht die Biotonnen-Bessermacher“ mit dem Ziel, dass die Bürgerinnen und Bürger der teilnehmenden Kommunen und Landkreise die Fremdstoffe in ihren Biotonnen messbar reduzieren. Dafür wurden zum Beginn der Challenge die Fremdstoffanteile in den Biotonnen eines ausgewählten Sammelgebietes mithilfe der Chargenanalyse der Bundesgütegemeinschaft Kompost e.V. (BGK) ermittelt. Danach startete eine Kommunikationskampagne durch die die Teilnehmenden viele Informationen rund um die getrennte Sammlung von Bioabfällen und deren Verwertung erhalten haben. Etwa ein Jahr nach der ersten Bestimmung erfolgte eine erneute Bestimmung des Fremdstoffanteils. Aufgrund der beiden bestimmten Werte wird die Veränderung des Fremdstoffanteils im Bioabfall in Prozent ermittelt. Erste Ergebnisse zeigen eine Halbierung des Fremdstoffanteils im getrennt gesammelten Bioabfall. Für dieses Engagement sind die Teilnehmer*innen der Challenge durch Bettina Hoffmann gewürdigt worden. Gleichzeitig ruft die Aktion Biotonne Deutschland Kommunen und Abfallwirtschaftsbetriebe auf, sich für eine Teilnahme an der #biotonnenchallenge2024 anzumelden. Neben der bekannten Kategorie „Messen & Informieren“ wird es die neue Kategorie „Beste Kampagne zur Biotonne“ geben. Hierbei lobt eine Jury vorbildliche Öffentlichkeitsarbeit für mehr Bioabfall und weniger Fremdstoffe in der Biotonne nach den Kriterien Kreativität, Innovationskraft, Aufmerksamkeit und Wirksamkeit aus. Auch diese Challenge ist eine Kombination aus Öffentlichkeitsarbeit für mehr Bioabfälle und weniger Plastik, Glas oder Metall in der Biotonne sowie der Messung des Fremdstoffanteils im Bioabfall. Dadurch werden die Teilnehmenden Landkreise und Städte der Challenge frühzeitig aktiv bei der Einhaltung des ab 1. Mai 2025 geltenden Kontrollwertes der Bioabfallverordnung unterstützt. Bioabfälle sind mengenmäßig der größte getrennt gesammelte Abfallstrom der Siedlungsabfälle. Jährlich werden in Deutschland rund 15 Millionen Tonnen biologisch abbaubare Abfälle in Kompostierungs- und Vergärungs-/ Biogasanlagen behandelt. Im Wesentlichen handelte es sich dabei um Biotonnen-Inhalte, biologisch abbaubare Garten- und Parkabfälle, Marktabfälle und weitere biologisch abbaubare Abfälle aus verschiedenen Herkunftsbereichen. Im Jahr 2021 wurden in Deutschland über die Biotonne etwa 5,2 Millionen Tonnen und an Garten- und Parkabfällen rund 4,9 Millionen Tonnen getrennt gesammelt; dies entspricht 122 Kilogramm je Einwohner und Jahr. Gleichzeitig stellen die Bioabfälle mit einem Anteil von fast 40 Prozent auch im Restabfall noch die größte Abfallfraktion dar. Das bedeutet, dass es noch ein großes Potenzial gibt, die Mengen an getrennte gesammelten Bioabfällen zu steigern.

Deutschland tritt der Initiative "Zero Routine Flaring by 2030" bei

Deutschland trat am 16. November 2015 der internationalen Initiative gegen das Abfackeln von Gas bei der Erdölgewinnung bei. Die Initiative war im vergangenen April von UN-Generalsekretär Ban Ki-moon gemeinsam mit der Weltbank ins Leben gerufen worden. Sie hat das Ziel, das routinemäßige Abfackeln von Begleitgasen bei der Erdölförderung spätestens bis zum Jahr 2030 zu beenden. Derzeit entstehen durch das Abfackeln weltweit rund 300 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. Wichtige Primärenergieträger werden so ohne jeglichen Nutzen verschwendet. Die Initiative "Zero Routine Flaring by 2030" wird derzeit von 12 Staaten (darunter Frankreich, die Niederlande und Norwegen) sowie Unternehmen und zwischenstaatlichen Organisationen unterstützt.

Quantifying the land footprint of Germany and the EU using a hybrid accounting model

Footprint analysis reveals the appropriation of land resources from a consumer’s perspective. This report presents a novel hybrid land-flow accounting method for the calculation of land footprints, employing a globally consistent top-down approach and combining physical with environmental-economic accounting. It delivers detailed results for cropland, grassland and forest land footprints for Germany and the EU28 for the years 1995 to 2010, broken down by origin, type and use.

Extending land footprints towards characterizing sustainability of land use

Der globale Handel von biomassebasierten Produkten führt zu einer zunehmenden regionalen Entkopplung der Fläche von Produktion und Konsum. Dies erschwert das Aufzeigen der Zusammenhänge zwischen den beanspruchten Flächen und den landnutzungsbedingten Umweltauswirkungen. Die Berechnung des Flächenfußabdrucks zeigt den notwendigen Umfang der für den Konsum benötigten Fläche. Ein weiterer Bericht (Fischer et al. 2016) der vorliegenden Studie beschreibt die Methodik zur Berechnung des Flächenfußabdrucks und Ergebnisse für Deutschland und die EU. Um die Nachhaltigkeit der Landnutzung besser beurteilen zu können, sind weitergehende Analysen, die die Zusammenhänge zwischen den beanspruchten Flächen und den landnutzungsbedingten Umweltauswirkungen abschätzen, nötig. Der vorliegende Bericht behandelt die Erweiterung des Flächenfußabdrucks mit aussagekräftigen wirkungsorientierten Indikatoren zur Erfassung der Auswirkungen verschiedener Konsummuster auf die Ökosysteme und Nachhaltigkeit von Landnutzung. Vorerst wird ein Überblick zu Indikatoren, die Umweltwirkungen von Landnutzung darstellen und für eine Erweiterung von Berechnungen zum Flächenfußabdruck genutzt werden können, gegeben. Der Bericht diskutiert im Weiteren folgende als besonders relevant identifizierte Schlüsselindikatoren: Systemindikatoren, die die flächenbasierten Fußabdrücke mit der global sehr unterschiedlichen potentiellen Flächenproduktivität qualifizieren, den Entwaldungsfußabdruck, den landwirtschaftlichen Energieverbrauch und die landwirtschaftliche Bewässerung im Verhältnis zur lokalen Wasserknappheit. Darüber hinaus werden die entwickelten Berechnungsmethoden und -ergebnisse für Systemindikatoren für Grün- und Ackerland und den Entwaldungsfußabdruck dargestellt. Quelle: Forschungsbericht

Review of land flow accounting methods and recommendations for further development

Robuste Indikatoren zur Beschreibung des Flächenfußabdrucks können eine wertvolle Ergänzung zum derzeitigen konsumbasierten Ressourcennutzungsindikator der deutschen Nachhaltigkeitsstra-tegie darstellen. Dieser fokussiert auf abiotische Ressourcen wie fossile Energieträger, Metalle und Bau- und Industrieminerale und schließt biotische Ressourcen dezidiert aus. Verschiedene Ansätze und Methoden zur Quantifizierung von konsumbasierten Landnutzungsindikatoren stehen zur Verfügung. Man kann unterscheiden zwischen a) ökonomischen Bilanzierungsan-sätzen, die Input-Output-Analyse anwenden um Ressourcenflüsse entlang von Wertschöpfungsket-ten zu verfolgen, b) physischen Bilanzierungsansätzen, die produktspezifische physische Informationen über die Produktion, die Verwendung und den Handel mit land- und forstwirtschaftlichen Pro-dukten und verarbeiteten Biomasseprodukten verwenden, und c) hybriden Bilanzierungsansätzen, die Elemente beider Methoden miteinander kombinieren. Die in verschiedenen Studien ermittelten Flächenfußabdrücke variieren stark, was auf mangelnde Robustheit deutet und die Anwendung solcher Berechnungen in der Politikgestaltung bisher erschwert. Dieser Bericht bietet eine kritische Betrachtung des derzeitigen Standes der Entwicklung in der Mes-sung von Flächenfußabdrücken. Wir identifizieren Unterschiede bei verfügbaren Bilanzierungsmethoden. Diese sind vorwiegend auf den Umfang und Detailgrad bei der Erfassung von Produkten und Wertschöpfungsketten sowie auf Verzerrungen durch die Verwendung von monetären Flüssen stellvertretend für tatsächliche physische Flüsse zurückzuführen. Wir bieten Optionen und geben klare Empfehlungen für die Weiterentwicklung von Methoden zur Bilanzierung von tatsächlichen und virtuellen globalen Biomasse- und Landflüssen. Dabei zeigen wir insbesondere die Vorteile hybrider Bilanzierungsansätze als ein robuster und transparenter Rahmen für die Berechnung von Flächenfußabdrücken auf. Quelle: Forschungsbericht

Development of consumption-based land use indicators

Mit diesem UFOPLAN-Vorhaben zu Landnutzungsindikatoren verfolgte das Umweltbundesamt das Ziel, Indikatoren aus einer Konsumperspektive weiter zu entwickeln, um damit die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie zu unterstützen. Dabei wurden sowohl flächenbasierte als auch wirkungsorien-tierte Indikatoren mit einbezogen. Ferner hatte das Projekt das Ziel, ausgewählte Indikatoren des Flächenfußabdrucks für Deutschland und die EU zu berechnen. Diese Indikatoren sollen ein verbessertes Verständnis der globalen Zusammenhänge zwischen Konsum und Landnutzung liefern, welches für politische Entscheidungen in Richtung einer nachhaltigen Landnutzung von hoher Bedeutung ist. Dieser Synthesebericht präsentiert die Schlüsselergebnisse aus diesem Vorhaben. Zuerst geben wir einen strukturierten Überblick über bestehende Berechnungsmethoden des Flächenfußabdrucks, und beschreiben die technischen und strukturellen Eigenschaften sowie ihre Vor- und Nachteile. Dies führt zur Spezifizierung einer hybriden Methode als bevorzugten Berechnungszugang. Im zwei-ten Teil stellen wir die entwickelte innovative, hybride Methode zur Berechnung des Flächenfußabdrucks vor. Diese besteht einerseits aus einem globalen Handelsmodell, welches Produktflüsse in physischen Einheiten abbildet und es erlaubt, die in den Produkten enthaltenen Landflächen entlang globaler Wertschöpfungsketten zu verfolgen. Andererseits wurde ein Umwelt-Input-Output Modell in komplementärer Form integriert. Diese Methode wurde angewandt, um die Flächenfußabdrücke für Ackerland, Grünland sowie Waldflächen sowohl für Deutschland als auch die EU zu berechnen. Schließlich wurde ein Überblick über bestehende Indikatorensysteme zur Abbildung der Umweltfolgen von Landnutzung gegeben und diskutiert, in wie weit diese flächenbasierte Fußabdruckindikatoren in komplementärer Form ergänzen können. Einige der wirkungsorientierten Indikatoren wurden auch quantifiziert, insbesondere der Entwaldungsfußabdruck. Der Synthesebericht schließt mit einem Überblick über jene Themen ab, die in zukünftigen Arbeiten adressiert werden sollten. Quelle: Forschungsbericht

Entwicklung von konsumbasierten Landnutzungsindikatoren

Mit diesem UFOPLAN-Vorhaben zu Landnutzungsindikatoren verfolgte das Umweltbundesamt das Ziel, Indikatoren aus einer Konsumperspektive weiter zu entwickeln, um damit die Deutsche Nach-haltigkeitsstrategie zu unterstützen. Dabei wurden sowohl flächenbasierte als auch wirkungsorien-tierte Indikatoren mit einbezogen. Ferner hatte das Projekt das Ziel, ausgewählte Indikatoren des Flächenfußabdrucks für Deutschland und die EU zu berechnen. Diese Indikatoren sollen ein verbessertes Verständnis der globalen Zusammenhänge zwischen Konsum und Landnutzung liefern, welches für politische Entscheidungen in Richtung einer nachhaltigen Landnutzung von hoher Bedeu-tung ist. Dieser Synthesebericht präsentiert die Schlüsselergebnisse aus diesem Vorhaben. Zuerst geben wir einen strukturierten Überblick über bestehende Berechnungsmethoden des Flächenfußabdrucks, und beschreiben die technischen und strukturellen Eigenschaften sowie ihre Vor- und Nachteile. Dies führt zur Spezifizierung einer hybriden Methode als bevorzugten Berechnungszugang. Im zwei-ten Teil stellen wir die entwickelte innovative, hybride Methode zur Berechnung des Flächenfußabdrucks vor. Diese besteht einerseits aus einem globalen Handelsmodell, welches Produktflüsse in physischen Einheiten abbildet und es erlaubt, die in den Produkten enthaltenen Landflächen entlang globaler Wertschöpfungsketten zu verfolgen. Andererseits wurde ein Umwelt-Input-Output Modell in komplementärer Form integriert. Diese Methode wurde angewandt, um die Flächenfußabdrücke für Ackerland, Grünland sowie Waldflächen sowohl für Deutschland als auch die EU zu berechnen. Schließlich wurde ein Überblick über bestehende Indikatorensysteme zur Abbildung der Umweltfolgen von Landnutzung gegeben und diskutiert, in wie weit diese flächenbasierte Fußabdruckindikatoren in komplementärer Form ergänzen können. Einige der wirkungsorientierten Indikatoren wurden auch quantifiziert, insbesondere der Entwaldungsfußabdruck. Der Synthesebericht schließt mit einem Überblick über jene Themen ab, die in zukünftigen Arbeiten adressiert werden sollten. Quelle: Forschungsbericht

Teilvorhaben U1-2

Das Projekt "Teilvorhaben U1-2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schott AG durchgeführt. Die Glasindustrie kann einen wichtigen Beitrag zur Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine flukturierende Energieversorgung leisten, weil in ihren Schmelzanlagen Primärenergieträger (Erdgas) und Strom parallel eingesetzt werden und eine gut ausgebaute Infrastruktur für die Versorgung, Messung und Regelung beider Energieträger zur Verfügung steht. Zur Erzeugung einer spezifikationsgerechten Glasqualität ist neben der Energiemenge auch die Verteilung zwischen den beiden Energieträgern von ausschlaggebender Bedeutung. Da elektrischer Strom unmittelbar in die Schmelze eingebracht wird, während die Gasbrenner nur über Wärmestrahlung auf die Glasschmelze einwirken, können sich bei Änderung der Energieverteilung sehr unterschiedliche Glasqualitäten (Anzahl der Blasen, Relikte, Knoten u.a.) ergeben. Daher wird eine Glasschmelzanlage in der Regel mit konstanten Anlagenparametern betrieben. Untersuchungen zur Flexibilisierung des Stromeinsatzes in der Glasschmelze im Rahmen des Projektes SynErgie belegen aber lediglich überschaubare Flexibilitätspotentiale bzgl. Strom. Somit ist hinsichtlich Erreichung größer Flexibilitätsperspektiven die Einbeziehung des Primärenergieträgers zwingend erforderlich. Der (teilweise) Ersatz von Erdgas durch, mittels regenerativem Strom erzeugtem, Wasserstoff ist ein Erfolg versprechender Ansatz. Im Vorhaben wird zunächst ein kontinuierlicher Versuch im Technikumsmaßstab, zur Bestätigung der Machbarkeit, durchgeführt. Bei positiven Ergebnissen ist daran anschließend ein erster Produktionsversuch geplant.

Planung, Bau und Erprobung von Brennstoffzellen- Modulen zur Integration in Dampfkraftwerke im Rahmen des ZIP

Das Projekt "Planung, Bau und Erprobung von Brennstoffzellen- Modulen zur Integration in Dampfkraftwerke im Rahmen des ZIP" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ALSTOM Power Systems GmbH durchgeführt. Die Wirtschaftlichkeit moderner Dampfkraftwerke hängt nicht allein vom Einsatz preiswerter Primärenergieträger ab, sondern auch von der Möglichkeit schneller Lastvariationen. Die Integration von bewährten PAFC- Brennstoffzellen (BZ) in den Dampfprozess kann diese Forderung unter Ausnutzung der BZ-Abwärme besonders effizient und CO2-arm erfüllen. Die weitgehende Nutzung der Kraftwerksinfrastruktur, Modularisierung und hohe Stückzahlen garantieren die geforderte Wirtschaftlichkeit. In diesem Vorhabens wird ein BZ-Modul mit rund 2 MW Leistung gebaut und erprobt. Ziel ist die Analyse des Betriebsverhalten unter realistischen Kraftwerksbedingungen incl. Schnellstarts, Lastabwürfen sowie simulierten Störfällen Die Arbeiten sind in 2 Phasen aufgeteilt: 1.) Planung, Bau und Errichtung eines 2MW- BZ-Moduls, 2.) Einjährige experimentelle Untersuchungen aller Betriebseigenschaften incl. Störfalluntersuchungen. Begleitende Untersuchungen ermitteln die Markterfordernisse und die thermodynamischen und elektrischen Engineering-Daten Die Ergebnisse bilden die Informationsbasis für die Produktion und Markteinführung dieser Technologie. Gleichzeitig stellt die BZ- Anlage eine Referenzanlage dar.

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