In dem beantragten Vorhaben soll eine bereits erprobte, effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW, die bislang als Demonstrator im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) validiert wurde, aufgegriffen in Kooperation mit den Projektpartnern ela und atmosfair industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) umgesetzt werden. Die Wäscher-basierte Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche Betriebsweise, Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) und insbesondere eine einfache Skalierbarkeit aus. Beim Engineering des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevanten Aspekte wie Fertigbarkeit in Serie, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens ist es, die Technologie im Maßstab DAC100 in realer Einsatzumgebung im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte zu betrieben und durch Vermessung der Performancedaten zu validieren. Hierzu wird die Technologie zur CO2-Bereitstellung in den Produktionsstandort für regeneratives Methan und LNG des Projektpartners ela integriert und im Demonstrationsbetrieb über mehrere Tausend Stunden betrieben. Ziel des Projektes und der begleitenden Wirtschaftlichkeitsanalysen ist es, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nachzuweisen und die nächsten Skalierungsschritte in den energietechnischen relevanten Tonnen-Maßstab vorzubereiten. Es ist geplant, dass die Anlage nach Projektende im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte weitergetrieben und regeneratives Luft-CO2 für die dortigen Syntheseprozesse bereitstellt.
<p>Weltklimarat in China: die Themen stehen, der Zeitrahmen nicht</p><p>Ende Februar haben sich die wichtigsten Köpfe der internationalen Klimawissenschaft und die Mitgliedsstaaten des IPCC („Weltklimarat“) in China getroffen, um den 2023 begonnenen siebten Berichtszyklus zum Sachstand des Klimawandels zu diskutieren. UBA-Mitarbeitende waren Teil der deutschen Delegation. Ein besonders brisanter Diskussionspunkt in China: der Zeitrahmen des siebten Sachstandsberichts.</p><p><p>Vom 23. Februar bis 1. März hat der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change - <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=IPCC#alphabar">IPCC</a>) zum 62. Mal getagt, diesmal in Hangzhou, China. Zum IPCC gehören 195 Mitgliedsstaaten. In China kamen etwa 400 Delegierte aus 130 Ländern zusammen, um die dringendsten Fragen zum weiteren Ablauf des siebten Berichtszyklus zu klären. Zum Zeitrahmen konnte während der langwierigen und kontroversen Verhandlungen jedoch auch nach einer Verlängerung um 30 Stunden erneut keine Einigung gefunden werden.</p></p><p>Vom 23. Februar bis 1. März hat der Weltklimarat (Intergovernmental Panel on Climate Change - <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=IPCC#alphabar">IPCC</a>) zum 62. Mal getagt, diesmal in Hangzhou, China. Zum IPCC gehören 195 Mitgliedsstaaten. In China kamen etwa 400 Delegierte aus 130 Ländern zusammen, um die dringendsten Fragen zum weiteren Ablauf des siebten Berichtszyklus zu klären. Zum Zeitrahmen konnte während der langwierigen und kontroversen Verhandlungen jedoch auch nach einer Verlängerung um 30 Stunden erneut keine Einigung gefunden werden.</p><p>Die deutsche Delegation bestand aus Vertretern des Auswärtigen Amtes, des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=BMBF#alphabar">BMBF</a>), der deutschen<a href="https://www.de-ipcc.de/">IPCC-Koordinierungsstelle</a>und des Umweltbundesamtes (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UBA#alphabar">UBA</a>).</p><p>Zeitrahmen für siebten Sachstandsbericht weiterhin unklar</p><p>Besonders umstritten ist noch immer der Zeitrahmen des siebten Sachstandsberichts (Seventh Assessment Report, AR7). Nach dem Plan der führenden IPCC-Wissenschaftler*innen und sehr vielen Ländern, darunter auch Deutschland, sollte der Bericht spätestens bis<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris/begleitung-der-ersten-globalen-bestandsaufnahme">zur „Zweiten Globalen Bestandsaufnahme“</a>(Second Global Stocktake - GST2) im Jahr 2028 fertig gestellt werden. Die GST bewertet alle fünf Jahre den kollektiven Fortschritt bei der Umsetzung der Ziele des<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris">Übereinkommens von Paris</a>(ÜvP). Die Informationen aus dem AR7 sollten als Grundlage für die Zweite Globale Bestandsaufnahme und für ambitioniertere Beschlüsse zum globalen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimaschutz#alphabar">Klimaschutz</a> beitragen. Dies betrifft in erster Linie die Ausgestaltung der nationalen Beiträge zum Klimaschutz (Nationally Determined Contributions – NDC) unter dem ÜvP, aber auch die künftigen Verhandlungen unter der<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-eu-klimapolitik/klimarahmenkonvention-der-vereinten-nationen-unfccc">Klimarahmenkonvention (UNFCCC)</a>. Dass der Klimaschutz international an Fahrt aufnimmt wird immer dringender, weil sich das Zeitfenster für die Einhaltung des 1,5-Grad-Ziels von Paris sehr bald zu schließen droht.</p><p>Einige Entwicklungs- und Schwellenländer, wie unter anderem Indien und Saudi-Arabien, bewerten den Zeitrahmen für die Fertigstellung des AR7 bis 2028 allerdings als zu ambitioniert. Sie argumentieren, dass sie nicht die nötige Zeit bekommen würden, um sich in die Erstellung des Berichts gleichberechtigt einzubringen. Generell nutzen aber gerade die OPEC-Staaten jedes denkbare Argument, um im Interesse ihrer Geschäftsmodelle wirksame globale Klimaschutzanstrengungen möglichst lange hinauszuzögern.</p><p>Andere Entwicklungsländer, wie unter anderem kleine Inselstaaten, lateinamerikanische Staaten sowie auch viele besonders arme afrikanische Länder, fordern gerade wegen ihrer starken Betroffenheit durch den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klimawandel#alphabar">Klimawandel</a> eine möglichst schnelle Fertigstellung des AR7, damit die GST2 und die dritte Runde der NDCs endlich zu einer wirksamen Begrenzung der Klimaschäden beitragen.</p><p>Aufgrund der erheblichen Interessenkonflikte konnte bei der Sitzung in China keine Entscheidung zum Zeitplan für die Fertigstellung des AR7 getroffen werden. Der aktuell auf 2028 hinauslaufende Zeitplan wurde aber für die nächsten Arbeitsschritte zunächst beibehalten, sodass die Fertigstellung zur Zweiten Globalen Bestandsaufnahme theoretisch weiterhin möglich bleibt.</p><p>Berichte im siebten Zyklus zum Sachstand des Klimawandels</p><p>Wie in jedem Zyklus werden im AR7 die neuesten Erkenntnisse zu den Schwerpunktthemen der drei Arbeitsgruppen des Weltklimarats zusammengetragen: Naturwissenschaftliche Grundlagen (Arbeitsgruppe I), Folgen, Anpassung und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/v?tag=Verwundbarkeit#alphabar">Verwundbarkeit</a> (Arbeitsgruppe II) und Minderung des Klimawandels (Arbeitsgruppe III).</p><p>Neben dem zusammenfassenden Sachstandsbericht sind in diesem siebten Zyklus ein Methodikbericht zur Inventarisierung von kurzlebigen klimawirksamen Substanzen (SLCF), ein Sonderbericht zu Klimawandel und Städten sowie ein Methodikbericht zur Inventarisierung von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>-Entnahme sowie CO2-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung geplant. Die Veröffentlichung der drei Berichte ist bisher für 2027 vorgesehen.</p><p>Wichtige Diskussionen und Entscheidungen in China</p><p>Wichtige Beschlüsse konnten in China zu Struktur und Inhalten des siebten Sachstandsberichts getroffen werden. Die Delegierten einigten sich auf Kapitelthemen sowie die Gliederung der Kapitel. Neben den üblichen Themen wird es im AR7 beispielsweise auch ein eigenes Kapitel zu Kipppunkten geben.</p><p>Sehr kontrovers gestaltete sich die Diskussion um die Inhalte des Methodikberichts zur Inventarisierung von CO2-Entnahme, der als Ergänzung der 2006 bis 2019 veröffentlichten IPCC-Richtlinien zu nationalen Treibhausgasinventaren dienen soll. Der Bericht soll verschiedene Sektoren abdecken, darunter Energie, industrielle Prozesse und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/l?tag=Landnutzung#alphabar">Landnutzung</a>. Direkte CO2-Entnahme aus Ozeanen wurde besonders kontrovers diskutiert, da viele Länder, wie auch Deutschland, große Wissenslücken und Risiken gegenüber geringem bis gar keinem Minderungspotenzial bei diesen völlig neuen Technologien sehen. Wenige Länder, vor allem Saudi-Arabien und andere OPEC-Mitglieder, sehen mehr Potenzial und wünschten sich einen eigenständigen Band (Volume) zu dem Thema. Die Diskussionen dazu müssen nun auf der nächsten IPCC-Plenarsitzung fortgesetzt werden.</p><p>USA nicht mit in China dabei</p><p>Erstmalig war keine Delegation aus den USA zur IPCC-Sitzung angereist. Auch die Co-Vorsitzende der Arbeitsgruppe III, Katherine Calvin von der NASA, konnte nicht persönlich an der Plenarsitzung teilnehmen. Zudem wurde den US-Mitarbeitenden der Technical Support Unit (TSU) durch die US-Regierung gekündigt, welche die Co-Vorsitzende in ihrer Arbeit unterstützt. Dadurch wurde die organisatorische Arbeit der Arbeitsgruppe III kurzfristig massiv erschwert. Mit Unterstützung der sieben stellvertretenden Vorsitzenden konnte jedoch durch die zweite Co-Vorsitzende Joy Pereira aus Malaysia und den Vize-Vorsitzenden Jan Fuglestvedt (Norwegen) die Arbeitsfähigkeit der Arbeitsgruppe III während der Plenarsitzung gesichert werden. Derzeit wird auf mehreren Ebenen versucht, einen möglichen dauerhaften Ausfall der USA zu kompensieren.</p><p>Im vierten Quartal 2025 tagt der Weltklimarat voraussichtlich in Peru, dann zum 63. Mal.</p><p></p><p></p><p></p>
Seit dem Jahr 2016 veröffentlicht das Umweltbundesamt ( UBA ) regelmäßig einen Bericht zur Situation der Nutzung natürlicher Ressourcen in Deutschland. Der UBA-Ressourcenbericht untersucht die vielfältigen Zusammenhänge zwischen Rohstoffkonsum, Rohstoffentnahme, globalem Handel und wirtschaftlicher Entwicklung und wirft ebenso einen Blick auf strömende Ressourcen wie Wind, Sonne und Wasser sowie die Umweltauswirkungen der Ressourcennutzung. Das vorliegende Factsheet fasst ausgewählte Ergebnisse des Ressourcenberichts 2022 zusammen. Der nächste und vierte Ressourcenbericht für Deutschland erscheint im Herbst 2026. Veröffentlicht in Fact Sheet.
In dem beantragten Vorhaben soll eine bereits erprobte, effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW, die bislang als Demonstrator im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) validiert wurde, aufgegriffen in Kooperation mit den Projektpartnern ela und atmosfair industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) umgesetzt werden. Die Wäscher-basierte Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche Betriebsweise, Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) und insbesondere eine einfache Skalierbarkeit aus. Beim Engineering des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevanten Aspekte wie Fertigbarkeit in Serie, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens ist es, die Technologie im Maßstab DAC100 in realer Einsatzumgebung im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte zu betrieben und durch Vermessung der Performancedaten zu validieren. Hierzu wird die Technologie zur CO2-Bereitstellung in den Produktionsstandort für regeneratives Methan und LNG des Projektpartners ela integriert und im Demonstrationsbetrieb über mehrere Tausend Stunden betrieben. Ziel des Projektes und der begleitenden Wirtschaftlichkeitsanalysen ist es, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nachzuweisen und die nächsten Skalierungsschritte in den energietechnischen relevanten Tonnen-Maßstab vorzubereiten. Es ist geplant, dass die Anlage nach Projektende im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte weitergetrieben und regeneratives Luft-CO2 für die dortigen Syntheseprozesse bereitstellt.
SWACI is a research project of DLR supported by the State Government of Mecklenburg-Vorpommern. Radio signals, transmitted by modern communication and navigation systems may be heavily disturbed by space weather hazards. Thus, severe temporal and spatial changes of the electron density in the ionosphere may significantly degrade the signal quality of various radio systems which even may lead to a complete loss of the signal. By providing specific space weather information, in particular now- and forecast of the ionospheric state, the accuracy and reliability of impacted communication and navigation systems shall be improved. According to the pioneer work of Sir E. Appleton the vertical structure of the terrestrial ionosphere may be divided into different layers (D, E, F1, F2) with different physical characteristics. The layers are primarily characterized by its height and peak electron density. The spatial plasma distribution is generated from actual TEC maps by applying a first version of the empirical electron density model NEDM-v1. In correspondence with the update rate of TEC maps the time resolution of the 3 D images is 5 minutes. For details see http://swaciweb.dlr.de/index.php?id=303&L=1 and http://presentations.copernicus.org/EGU2011-7324_presentation.pdf.
Für Treibhausgasneutralität und im Einklang mit dem Übereinkommen von Paris, sind primär Minderungsmaßnahmen (Vermeidung und Substitution) umzusetzen und die verbleibenden Emissionen auf ein Minimum zu reduzieren. Zum Ausgleich der langfristig entstehenden unvermeidbaren Treibhausgasemissionen ist die Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre notwendig (vgl. UBA-Publikationen zum RESCUE-Projekt). Die bisherigen europäischen Klimaschutzziele lassen diese Trennung bei der Zielerreichung noch weitgehend offen. Das Vorhaben fokussiert die europäische Ebene und soll konzeptionelle Fragen zur Einbindung negativer Emissionen in die Klimaschutzziele klären. Als Ausgangspunkt sollen bestehende konzeptionelle und regulatorische Ansätze der einzelnen EU-Mitgliedstaaten analysiert werden. Weiterhin ist der zunehmende ad-hoc Beratungsbedarf in diesem Themenfeld zu decken.
Im Rahmen des beantragten Vorhabens Air2Fuel soll eine effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW umgesetzt werden. Die Technologie wurde bereits im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) an einem Demonstrator validiert und soll im Rahmen des Projektes in Kooperation mit den Projektpartnern industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) überführt werden. Die Wäscher-basierte Technologie besteht aus einem Ab- und Desorber und nutzt eine Polyethyleniminlösung als Sorbens. Die Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche und robuste Betriebsweise, der Einbindung und Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) sowie einer einfachen Skalierbarkeit aus. Bei der Konzeption und technischen Entwicklung des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevante Aspekte wie Serienfertigung, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Dies betrifft insbesondere das bislang eingesetzte CO2-Sorbens, das in dem ZSW-Teilvorhaben weiterentwickelt werden soll.
Es ist bekannt, dass Vulkanausbrüche das Klima auf verschiedene Weise beeinflussen. Diese reichen von kurzfristigen Auswirkungen wie Sulfat-Injektionen, die die einfallende Sonnenstrahlung reduzieren und zu Abkühlung führen, bis zu mittelfristigen Auswirkungen wie Erwärmung durch Kohlendioxid-Entgasung. Langfristig können Auswirkungen wie eine verstärkte Verwitterung eingelagerter Basalte zu einer Entfernung von Kohlendioxid und damit Abkühlung führen. Lange Perioden intensiven Vulkanismus, die als Large Igneous Provinces (LIPs) bekannt sind, können besonders tiefgreifende Auswirkungen auf das Klima haben, wobei mehrere LIPs entweder mit der globalen Erwärmung oder Abkühlung in der Erdgeschichte sowie mit Massenaussterben in Verbindung gebracht werden. Das Paläozän-Eozän-Temperaturemaximum (PETM), eine 200.000 Jahre lange Periode intensiver globaler Erwärmung vor ca. 56 Millionen Jahren, ereignete sich zur gleichen Zeit wie die Entstehung eines LIP, der North Atlantic Igneous Province (NAIP). Die NAIP-Entstehung wurde als Ursache für das PETM vorgeschlagen, da während des Vulkanismus Kohlendioxid und Methan freigesetzt werden, welches zu einer schnellen Erwärmung führt. Es wurde auch vermutet, dass die Ablagerung von Vulkanasche während des NAIP das Klima abgekühlt hat. Als solches ist das PETM eine ideale Periode, um die Auswirkungen des Vulkanismus auf das Erdsystem zu untersuchen. Expedition 396 des International Ocean Discovery Program (IODP) hat erfolgreich eine Reihe von langen Sedimentsequenzen aus dem PETM-Zeitalter am norwegischen Rand geborgen. In diesem Projekt beabsichtige ich, detaillierte deskriptive, geochemische und modellbasierte Untersuchungen mit den Sedimenten der Expedition 396 durchzuführen, um die Rolle des NAIP-Vulkanismus im PETM zu dokumentieren. Erstens wird die Intensität des Vulkanismus durch neue Schätzungen der Kohlendioxid-, Methan- und Sulfatemissionen bewertet, um die Rolle der Gase auf den Klimawandel zu bestimmen. Durch detaillierte geochemische Untersuchungen werden die Auswirkungen der Ascheablagerung auf den Kohlenstoffkreislauf bewertet mit Schwerpunkt auf der Rolle der Asche als Nährstofflieferant für Phytoplankton liegt. Die potenziellen Auswirkungen der Ascheablagerung auf die Speicherung von Kohlenstoff im Sediment werden ebenfalls geochemisch und isotopisch untersucht. Abschließend werden die Ergebnisse unter Verwendung von Erdsystemmodelle kombiniert, um die genaue Rolle des Vulkanismus im PETM zu bestimmen. Die erwarteten Ergebnisse werden uns neue Erkenntnisse über die Rolle der LIP-Entstehung und der Ablagerung von Vulkanasche beim Klimawandel geben. Sedimente von Expedition 396 bieten eine einzigartige Gelegenheit, den geochemischen Abdruck des Vulkanismus hochauflösend zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden zu einer erheblichen Verbesserung unseres Verständnisses des PETM führen.
In diesem Teilvorhaben sollen die neuentwickelten technischen Prozesse aus AP1 bis AP4 techno-ökonomisch und ökologisch bewertet werden. Mit einer Systemanalyse werden die neuen Verwertungsoptionen für Feinstbetonbrechsand (FBBS), Feinbetonbrechsand (FBS) und karbonatisierte RC-Gesteinskörnungen begleitend sowohl aus einer betriebs- als auch aus volkswirtschaftlicher Perspektive analysiert und bewertet. Dabei wird der Beitrag zu übergeordneten Nachhaltigkeitszielen, wie einer über den Lebenszyklus aus Herstellung, Nutzung und Recycling verbesserten CO2-Bilanz und Energieeffizienz, einem reduzierten Rohstoffverbrauch oder Schadstoffgehalt ermittelt. Erforderliche Daten werden im Rahmen des Projektes gesammelt und in diesem Teilprojekt im Rahmen von techno-ökonomischen Analysen (TEA) und Ökobilanzen (LCA) ausgewertet. Neu ist dabei, dass es keine derartigen Analysen bisher gibt und daher jeweils neue TEA und LCA modelliert und erstellt werden müssen. Zudem wird ermittelt, wie hoch das regionale Aufkommen von erforderlichen Sekundärrohstoffen ist, und wie Zusammensetzung und Sortierungsmöglichkeiten aussehen. Basierend auf dem geschätzten, regionalen Aufkommen wird eine Standort- und Kapazitätsplanung durchgeführt, die aufzeigt, wie ein optimales Recyclingnetzwerk in Deutschland für RC-Belitklinker und RC-Zement aussehen würde. Dies ist wichtig für strategische Entscheidungen der an der Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen. Abschließend werden derzeitige Rahmenbedingungen untersucht und Empfehlung zu ressourcenschonenden politischen Handlungsoptionen zur Systemänderung bzw. verstärkten Kreislaufführung gegeben. Ohne dieses Teilvorhaben könnten die neu entwickelten Technologien und Rezepturen für RC²-Beton mit rezykliertem Zuschlag und rezykliertem Zement nicht hinsichtlich ihres Abschneidens bei ökologischen und ökonomische Kriterien bewertet werden. Zudem könnten keine Systemaussagen und Handlungsempfehlungen getroffen werden.
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