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Biokraftstoffe

Biokraftstoffe werden aus Biomasse hergestellt und dienen als Kraftstoffe (Treibstoffe) für Verbrennungsmotoren. Der Kraftstoffsektor als Bereich nachwachsender Rohstoffe wurde bis 2005 fast ausschließlich von Biodiesel bestritten. Im Rahmen des EU-Aktionsprogramms Biotreibstoffe mit Richtwerten für Mindestanteile von Biokraftstoffen sowie der Richtlinie zur Steuerbefreiung/-reduzierung von biogenen Treibstoffen und -komponenten wird 2010 ein Absatz von 3,2 Mio. t in Deutschland angestrebt (5,75 % des Kraftstoffmarktes). Ziel des Aktionsprogramms ist die Minderung der Abhängigkeit von Rohstoffimporten für die Kraftstoffproduktion. Zusätzlich wird eine Minderung der CO2-Belastung angestrebt. Mit den Steigerungsraten im Verkehrsaufkommen besteht die Gefahr, dass die CO2-Einsparungen anderer Wirtschaftsbereiche überdeckt und die gestellten Ziele insgesamt nicht erreicht werden. Neben Kraftstoffen in reiner Form wurden mit Inkrafttreten des neuen Mineralölsteuergesetzes in Deutschland auch Anteile biogener Kraftstoffe in Mischungen mit fossilen Kraftstoffen von der Mineralölsteuer befreit. Damit sind auch Mischungen wirtschaftlich. Als Alternative zu fossilen Kraftstoffen kommen u. a. Pflanzenölmethylester, Pflanzenöl, Alkohol, Biogas und synthetische Kraftstoffe auf Biomassebasis in Frage, wobei reine Kraftstoffe oder Mischungen mit fossilen Kraftstoffen möglich sind.

Analysis of the environmental impacts of vehicles with alternative drivetrains or fuels on the way to greenhouse gas-neutral transport

For achieving climate protection targets in the transport sector, the use of alternative drive systems and alternative fuels are potential options in addition to traffic avoidance and modal shift. This study analyzes and compares various technology options for passenger cars as well as light and heavy-duty vehicles. The assessment covers the entire life cycle of the vehicles and also analyzes other environmental impacts (e.g. acidification, eutrophication, energy consumption) in addition to greenhouse gas emissions. The use of alternative fuels and renewable energies is modeled using two different ramp-up scenarios and the results are presented for three different reference years.

Analyse der Umweltbilanz von Kraftfahrzeugen mit alternativen Antrieben oder Kraftstoffen auf dem Weg zu einem treibhausgasneutralen Verkehr

Um die Klimaschutzziele im Verkehrssektor zu erreichen sind neben der Verkehrsvermeidung und Verlagerung auch der Einsatz von alternativen Antrieben und alternativen Kraftstoffen potentielle Optionen. In der Studie werden die verschiedenen Technologieoptionen für Personenkraftwagen, sowie leichte und schwere Nutzfahrzeuge analysiert und gegenübergestellt. In die Bilanzierung wird der komplette Lebenszyklus der Fahrzeuge eingeschlossen und neben Treibhausgasemissionen weitere Umweltwirkungskategorien (u. a. ⁠Versauerung⁠, ⁠Eutrophierung⁠, Energieaufwand) ausgewertet. Der Markthochlauf alternativer Kraftstoffe bzw. Ausbau erneuerbarer Energien wird anhand zwei verschiedener Hochlaufszenarien modelliert und die Ergebnisse für drei unterschiedliche Bezugsjahre dargestellt.

Kraftstoffe und Antriebe

Kraftstoffe und Antriebe Im Straßen-, Schiffs- und Flugverkehr dominieren immer noch klimaschädliche fossile Kraftstoffe. Zunehmend kommen jedoch auch klimafreundlichere alternative Kraftstoffe und Antriebe zum Einsatz. Im Bereich der Treibhausgasminderung bei Kraftstoffen ist das UBA im Rahmen der 37. und 38. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImSchV) auch für den Vollzug zuständig. Unsere Mobilität basiert zurzeit zu großen Teilen auf der Verbrennung flüssiger Kraftstoffe in Verbrennungskraftmaschinen. Da das ⁠ Verkehrsaufkommen ⁠ in Deutschland stetig wächst, stagnieren trotz vorhandener Effizienzgewinne durch den Einsatz von moderneren Motoren und Flugzeugturbinen die absoluten Treibhausgasemissionen des Verkehrs auf einem hohen Niveau. Für die notwendige deutliche Reduktion der Treibhausgasemissionen des Verkehrs für einen ausreichenden Klimaschutzbeitrag des Verkehrs sind neben weiteren Effizienzverbesserungen bei Motoren und einer weitreichenden Elektrifizierung des Straßenverkehrs auch ein Umstieg auf nachhaltige alternative Kraftstoffe in der Schifffahrt und der Luftfahrt notwendig. Konventionelle Kraftstoffe Bei konventionellen Kraftstoffen handelt es sich um Mineralölprodukte. Im Jahr 2019 entfielen ca. 94 Prozent des Endenergieverbrauchs im Verkehrssektor auf diese Kraftstoffe. Die dominierenden Kraftstoffe im deutschen Verkehrssektor sind die im Straßenverkehr eingesetzten Diesel- und Ottokraftstoffe. Ottokraftstoff wird unter dem Namen E5 oder E10 vermarktet und bezeichnet Benzin, das einen bestimmten Anteil an Ethanol enthalten darf. Während "E" für Ethanol steht, gibt die Zahl "5", beziehungsweise "10" an, wieviel Prozent Ethanol das Benzin maximal enthalten kann. Bei dem im Benzin typischerweise enthaltenen Ethanol handelt es sich um biogen bereitgestelltes Ethanol – kurz Bioethanol – das hauptsächlich aus zucker- und stärkehaltigen Pflanzen wie Zuckerrohr, Zuckerrübe, Getreide und Mais Pflanzen gewonnen wird. Die Mindestanforderungen für Ottokraftstoffe sind in der Norm DIN EN 228 festgeschrieben. Im weiteren Sinne sind alle Kraftstoffe, die in Ottomotoren genutzt werden können, Ottokraftstoffe, also unter anderem auch Flüssiggas (LPG) bzw. Erdgas (CNG). Bei diesen handelt es sich zwar nicht um Mineralölprodukte, jedoch werden sie hauptsächlich fossil hergestellt. Da beide keine typischen Kraftstoffe sind, werden diese oft den „alternativen Kraftstoffen“ zugeordnet. Dieselkraftstoff – auch vereinfacht Diesel genannt – wird nach den in der Norm DIN EN 590 definierten Mindestanforderungen an Tankstellen unter dem Namen B7 geführt und bezeichnet Diesel aus Mineralöl mit einer Beimischung von maximal sieben Prozent Biodiesel. In Deutschland wird Biodiesel vorwiegend aus Rapsöl hergestellt. Der Großteil des Biodiesels wird jedoch importiert und aus Abfall- und Reststoffen sowie aus Palmöl sowie Rapsöl hergestellt. Palmöl als Ausgangstoff für hydrierte Pflanzenöle (HVO - Hydrogenated Vegetable Oils) spielt im Bereich des Dieselkraftstoffes zumindest für das Jahr 2020 auch eine entscheidende Rolle. Durch die Überarbeitung der Treibhausgasminderungsquote (THG-Quote) ist die Verwendung von Palmöl seit dem 1. Januar Jahr 2022 deutlich beschränkt und ab 2023 beendet, da der Anbau von Ölpalmen einer der Haupttreiber für die Rodung von Regenwald ist. Im Flugverkehr wird größtenteils aus Erdöl hergestelltes Kerosin getankt. Kerosin bezeichnet Kraftstoffe, die sich für den Einsatz in Flugturbinen eignen. In der Binnenschifffahrt wird schwefelreduzierter Binnenschiffsdiesel verwendet. In der Seeschifffahrt kommen Marinediesel- und Marinegasöle sowie Schweröle mit unterschiedlichem Schwefelgehalt und ggf. notwendigen Abgasnachbehandlungssystemen (Kraftstoffnorm: ISO 8217) zum Einsatz. Sowohl im Binnen- als auch im Seeverkehr werden mehr und mehr Schiffe mit Flüssigerdgas (⁠ LNG ⁠ – Liquified Natural Gas) oder – in ersten Modellanwendungen – mit LPG (Liquified Petroleum Gas), auch Autogas genannt, Methanol oder Biodiesel betrieben. Mehr Informationen hierzu finden Sie auf unserer Themenseite zur Seeschifffahrt. Nur durch den Ersatz von mineralölbasierten Kraftstoffen durch klimafreundliche Alternativen kann der Verkehrssektor den notwendigen Beitrag zur Senkung seiner Treibhausgasemissionen leisten. Um diese Energiewende im Verkehr zu erreichen, ist die Entwicklung und Innovation bei alternativen Antriebstechnologien von zentraler Bedeutung. Perspektivisch sollte Strom aus erneuerbaren Energiequellen zur Energieversorgung im Verkehr direkt genutzt werden, d. h. ohne weitere Umwandlungsschritte zu strombasierten Kraftstoffen, sofern dies, wie etwa im Pkw-Verkehr, technisch möglich ist. Alternative Kraftstoffe Alternative Kraftstoffe sind entweder bezüglich der Bereitstellung alternativ, also "biogen" oder "synthetisch", oder es handelt sich um andere Kraftstoffe als Alternative zu Benzin oder Diesel. Biogene Kraftstoffe, oder auch Biokraftstoffe, werden vor allem aus Pflanzen, Pflanzenresten und ‑abfällen oder Gülle gewonnen. Synthetische Kraftstoffe unterscheiden sich von konventionellen Kraftstoffen durch ein geändertes Herstellungsverfahren und oft auch durch andere Ausgangsstoffe als Mineralöl. Biokraftstoffe wie Bioethanol oder Biodiesel leisten bereits seit vielen Jahren einen Beitrag zur Minderung der Treibhausgasemissionen des Verkehrssektors. Biokraftstoffe sind entweder flüssige (zum Beispiel Ethanol und Biodiesel) oder gasförmige (Biomethan) Kraftstoffe, die aus ⁠ Biomasse ⁠ hergestellt werden und für den Betrieb von Verbrennungsmotoren in Fahrzeugen bestimmt sind. Man unterscheidet Biokraftstoffe der ersten und zweiten Generation, wobei eine klare Abgrenzung der Kraftstoffe beider Generationen schwierig ist. Bei der Erzeugung von Biokraftstoffen der ersten Generation wird nur die Frucht (Öl, Zucker, Stärke) genutzt, während ein Großteil der Pflanze als Futtermittel Verwendung finden kann. Biokraftstoffe der zweiten Generation sind noch in der Entwicklung und werden aus Pflanzenmaterial hergestellt, das nicht als Nahrung verwendet werden kann, zum Beispiel aus Ernteabfällen, Abfällen aus der Landwirtschaft oder Siedlungsmüll. Zu dieser Generation, dessen Vertreter auch „fortgeschrittene Biokraftstoffe“ genannt werden, gehört auch solches Bioethanol, das aus zellulosehaltigen Materialien wie Stroh oder Holz gewonnen wird. Generelle Informationen zur energetischen Nutzung von Biomasse und zu den Nachhaltigkeitsanforderungen sind auf unserer UBA-Themenseite zur Bioenergie zusammengestellt. Synthetische Kraftstoffe sind Kraftstoffe, die durch chemische Verfahren hergestellt werden und bei denen, im Vergleich zu konventionellen Kraftstoffen, die Rohstoffquelle Mineralöl durch andere Energieträger ersetzt wird. XtL-Kraftstoffe sind synthetische Kraftstoffe, die ähnliche Eigenschaften und chemische Zusammensetzungen wie konventionelle Kraftstoffe aufweisen. Sie entstehen durch die Umwandlung eines Energieträgers zu einem kohlenstoffhaltigen Kraftstoff, der unter Normalbedingungen flüssig ist. Das "X" wird in dieser Schreibweise durch eine Abkürzung des ursprünglichen Energieträgers ausgetauscht. "tL" steht für "to Liquid". Aktuell sind in dieser Schreibweise die Abkürzungen GtL (Gas-to-Liquid) bei der Verwendung von Erdgas beziehungsweise Biogas, BtL (Biomass-to-Liquid) bei der Verwendung von Biomasse und CtL (Coal-to-Liquid) bei der Verwendung von Kohle als Ausgangsenergieträger gebräuchlich. Zur Herstellung von Power-to-X (Power-to-Gas/⁠ PtG ⁠ oder ⁠ PtL ⁠)-Kraftstoffen wird Wasser unter Einsatz von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. In einem Folgeschritt kann der gewonnene Wasserstoff in Verbindung mit anderen Komponenten – hier vor allem Kohlenstoffdioxid – zu Methan (PtG-Methan) oder flüssigem Kraftstoff (PtL) verarbeitet werden. Der gewonnene Wasserstoff (PtG-Wasserstoff) kann jedoch auch direkt als Energieträger im Verkehr, zum Beispiel in Brennstoffzellen-Fahrzeugen genutzt werden. Mehr Informationen hierzu finden Sie in den vom UBA beantworteten „Häufig gestellten Fragen zu Wasserstoff im Verkehr“ . Elektrischer Antrieb: Strom als Energieversorgungsoption Energetisch betrachtet, ist der Einsatz von ⁠ PtG ⁠-Wasserstoff in Brennstoffzellen-Pkw bzw. von ⁠PtG⁠-Methan und PtL⁠ in Verbrennungsmotoren von Pkw hochgradig ineffizient. Für dieselbe ⁠ Fahrleistung ⁠ muss etwa die drei- beziehungsweise sechsfache Menge an Strom im Vergleich zu einem Elektro-Pkw eingesetzt werden, wie die folgende Abbildung veranschaulicht. Da erneuerbarer Strom, beispielsweise aus Wind und Photovoltaik, und die notwendigen Ressourcenbedarfe für die Energieanlagen nicht unbegrenzt zur Verfügung stehen, muss auch mit erneuerbaren Energien sparsam umgegangen werden. Am effizientesten ist die direkte Stromnutzung im Verkehr, beispielsweise über Oberleitungen für Bahnen. Ähnlich effizient ist die Stromnutzung über batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge. Deswegen sollte zur möglichst effizienten Defossilisierung des Straßenverkehrs ein weitgehender Umstieg auf batterieelektrisch betriebene Fahrzeuge angestrebt werden, wo immer dies technisch möglich ist. Vollzugsaufgaben des UBA zur 38. BImSchV In Deutschland sind Inverkehrbringer von Kraftstoffen gesetzlich verpflichtet, den Ausstoß von Treibhausgasen (THG) durch die von ihnen in Verkehr gebrachten Kraftstoffe um einen bestimmten Prozentsatz zu mindern. Dies regelt die im seit 1. Januar 2022 gültigen Gesetz zur Weiterentwicklung der Treibhausgasminderungsquote festgeschriebene THG‑Quote. Im Rahmen der THG-Quote hat das Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) verschiedene Vollzugsaufgaben. Eine Aufgabe regelt die Verordnung zur Festlegung weiterer Bestimmungen zur Treibhausgasminderung bei Kraftstoffen (38. ⁠ BImSchV ⁠): Das UBA bescheinigt auf Antrag Strommengen, die im Straßenverkehr genutzt wurden. Weitere Informationen finden Sie auf der entsprechenden Themenseite zur 38. BImSchV .

Fluglärm und Nachhaltigkeit

Fluglärm Nachhaltigkeit im Luftverkehr Mit der Außerbetriebnahme des Flughafens Berlin-Tegel konnten knapp 300.000 Menschen in Berlin vom Fluglärm entlastet werden. Der Luftraum über Berlin wird auch weiterhin von verschiedenen Luftfahrzeugen genutzt werden. Gemäß § 1 Luftverkehrsgesetz (LuftVG) ist die Nutzung des Luftraumes frei, soweit sie nicht durch andere Gesetze oder Rechtsvorschriften beschränkt wird. Eine Beschränkung ist z.B. die Mindestflughöhe. Diese beträgt in Berlin für Sichtflüge 300 m (1.000 ft) über dem höchsten Hindernis im Umkreis von 600 m um das Luftfahrzeug. Die Mindestflughöhe ist hierbei eine absolute Größe, die nur bei Starts und Landungen oder wenn es von der zuständigen Behörde besonders genehmigt wurde, unterschritten werden darf. Somit kann auch weiterhin Luftverkehr über der Stadt stattfinden, solange die gültigen Höhen und ggf. weitere gültige Flugbeschränkungen durch die Luftfahrzeugführer*in eingehalten werden. Daneben gibt es über Berlin regelmäßig Flüge durch Rettungsdienste und Polizeibehörden, die auch verschiedene Landeplätze in der Stadt nutzen. Hierdurch und durch weitere Flugbewegungen kann es auch ohne einen Flughafen zu luftfahrtspezifischen Lärmereignissen im Berliner Stadtgebiet kommen. Für weitere Fragen hierzu nutzen Sie bitte die nachfolgenden Kontaktdaten: Tel.: (030) 9025-1423 E-Mail: fluglaerm@SenMVKU.berlin.de Fluglärmbeschwerden im Zusammenhang mit dem Flughafen Berlin Brandenburg richten Sie bitte direkt an den Fluglärmschutzbeauftragten für den Flughafen Berlin Brandenburg : Büro des Fluglärmschutzbeauftragten Mittelstraße 11 12529 Schönefeld Telefon: (030) 6341-07920 Fax: (030) 6341-07929 E-Mail: info@fluglaermschutzbeauftragter-ber.de Der Berliner Senat setzt sich für die Reduzierung von Luftverkehrsimmissionen ein. Es werden kontinuierlich Maßnahmen entwickelt, begleitet und umgesetzt. Das Land Berlin unterstützt den Markthochlauf für alternative Antriebe und Kraftstoffe im Luftverkehr und ist in den nationalen Gremien vertreten. Die Förderung nachhaltiger alternativer Kraftstoffoptionen stellt national und international ein bedeutsames Ziel dar. Insbesondere synthetische Kraftstoffe, die mittels erneuerbarer Energien erzeugt werden (z.B. das sogenannte Power-to-Liquid Verfahren (PtL)), ermöglichen eine Verringerung der Treibhausgas-Emissionen und können so einen wichtigen Beitrag zum Erreichen von Klimazielen darstellen. Darüber hinaus hat sich das Land Berlin mit dem Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm – BEK 2030 ambitionierte Ziele zur Reduktion von Luftverkehrsemissionen gegeben. Die Entwicklung eines Modells für emissionsabhängige Start‐ und Landegebühren im Rahmen einer CO 2 ‐basierten Entgeltverordnung für den Flughafen BER. Die Untersuchung einer möglichen Aufnahme von verpflichtenden CO 2 ‐Kompensationsmaßnahmen in die Umweltrichtlinien der Flughafen Berlin‐Brandenburg GmbH (FBB). Die Prüfung von Ansätzen zur Verlagerung des innerdeutschen Luftverkehrs auf die Bahn. Einheitliche Energiebesteuerung auf EU Ebene des gewerblich verwendeten Kerosins. Internationale Flugtickets für den auf deutschem Gebiet anteiligen Weg mit dem vollen Umsatzsteuersatz besteuern und damit die Umsatzsteuerbefreiung für grenzüberschreitende Flugtickets abschaffen.

Power-to-Liquids

⁠ PtL ⁠ fuels are broadly recognized as an important option to make aviation CO 2 neutral, and the industrial production of PtL fuels has moved within reach. The updated version of the background paper reviews the basic principles of PtL production routes and draws a comparison with competing fuel options based on sustainability criteria. In order to produce sustainable PtL fuels in the required quantities, it is necessary to use renewable electricity from solar and wind energy, alongside extensively available renewable carbon sources. Furthermore, economic considerations, the technical suitability of PtL fuels, the influence of synthetic fuels on pollutant emissions and high-altitude climate impact, as well as a potential ramp-up of PtL production capacities are discussed. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

„Power-to-Liquids” – nachhaltige Kraftstoffe für den Luftverkehr

„Power-to-Liquids” – nachhaltige Kraftstoffe für den Luftverkehr Die Erzeugung von Kraftstoffen mittels grünen Stroms („Power-to-Liquids“) gilt als Schlüsseltechnologie für einen Luftverkehr ohne fossiles, klimaschädliches Kerosin. Das immense Potenzial in technischer, ökonomischer sowie ökologischer Hinsicht fasst das Hintergrundpapier „Power-to-Liquids – A scalable and sustainable fuel supply perspective for aviation“ zusammen. Bereits 2016 hatten Bauhaus Luftfahrt (BHL) und Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) im Auftrag des Umweltbundesamts ein Hintergrundpapier zu strombasierten Kraftstoffen verfasst („Power-to-Liquids – Potentials and Perspectives for the Future Supply of Renewable Aviation Fuel“) und damit dazu beigetragen, Power-to-Liquids (⁠ PtL ⁠) in der Diskussion um eine erneuerbare Kraftstoffversorgung des Luftverkehrs zu verankern. Die industrielle Produktion dieser auch als „e-fuels“ oder „e-kerosene“ bezeichneten Kraftstoffe ist mittlerweile in greifbare Nähe gerückt und PtL gilt als wichtige Option, um die Luftfahrt bis Mitte des Jahrhunderts CO 2 -neutral zu gestalten (wenngleich durch verbleibende Nicht-CO 2 -Effekte kein klimaneutrales Fliegen durch PtL möglich ist). Die 2022 erschienene, aktualisierte Version des Hintergrundpapiers erläutert die Grundprinzipien gängiger PtL-Herstellungsrouten und zieht einen Vergleich mit konkurrierenden Kraftstoffoptionen hinsichtlich verschiedener Nachhaltigkeitsaspekte. Des Weiteren wird neben wirtschaftlichen Betrachtungen die technische Eignung von Power-to-Liquids, der Einfluss von synthetischen Kraftstoffen auf Schadstoffemissionen und die ⁠ Klimawirkung ⁠ auf Reiseflughöhe durch verringerte Partikelemissionen sowie ein potenzieller Hochlauf von PtL-Produktionskapazitäten diskutiert. Das Hintergrundpapier zeigt: Um nachhaltige PtL-Kraftstoffe in den benötigten Mengen herzustellen, muss auf erneuerbaren Strom aus Sonnen- und Windenergie in entsprechend großen Mengen zurückgegriffen werden sowie auf umfangreich verfügbare erneuerbare Kohlenstoffquellen. Während frühe PtL-Projekte voraussichtlich meist auf biogene CO 2 -Quellen (zum Beispiel aus Biogasanlagen) zurückgreifen werden, kommt der Extraktion von atmosphärischem CO 2 über DAC-Technologien (Direct Air Capture) im weiteren Hochlauf von PtL eine Schlüsselrolle zu, um in Zukunft große Mengen e-fuels erzeugen zu können. Die Luftfahrbranche erhält durch PtL die Möglichkeit, weitgehend CO 2 -neutral zu werden und auch die Nicht-CO 2 -Effekte des Fliegens auf das ⁠ Klima ⁠ in gewissem Umfang zu minimieren. Für ein wirklich klimaneutrales Fliegen ist jedoch neben der CO 2 -Neutralität eine vollständige Eliminierung der Nicht-CO 2 -Effekte notwendig, was nach derzeitigem Forschungsstand durch PtL nicht möglich ist. Zu diesen „Nicht-CO 2 -Effekten“ zählen Emissionen von Partikeln, Wasserdampf, Schwefel- und Stickoxiden. Sie sind in Reiseflughöhe für die Bildung von Kondensstreifen verantwortlich, nehmen aber auch Einfluss auf die Konzentrationen einiger atmosphärischer Gase, wie zum Beispiel Ozon und Methan und tragen so zur Erderwärmung bei.

Power-to-Liquids

⁠PtL⁠ fuels are broadly recognized as an important option to make aviation CO2 neutral, and the industrial production of PtL fuels has moved within reach. The updated version of the background paper reviews the basic principles of PtL production routes and draws a comparison with competing fuel options based on sustainability criteria. In order to produce sustainable PtL fuels in the required quantities, it is necessary to use renewable electricity from solar and wind energy, alongside extensively available renewable carbon sources. Furthermore, economic considerations, the technical suitability of PtL fuels, the influence of synthetic fuels on pollutant emissions and high-altitude climate impact, as well as a potential ramp-up of PtL production capacities are discussed.

Transfer towards climate neutrality - from LCA to a business case

Climate Change Mitigation is high on the agenda. It has been a scientific issues the last years, politics and industry have taken the challenge. Lots of funding and grants are available, engineers are looking into their toolboxes finding some old and many new solutions. We are right at the very start of another industrial revolution â€Ì the transfer towards climate neutrality. In the early stages of development many data are still lacking, so LCA might assist to some extent, but not as good as assessing mature industrial processes. On examples of green steel, synthetic fuels and other carbon capture and utilization (CCU) applications we learned that renewable electricity is the key issue to all decarbonisation or defossilisation projects. No future material processes can greenhouse gas (GHG)-efficiently produce without sufficient build-up of renewable energy capacities including transportation capacities of that energy. The fast build-up of wind and solar power is even more important, than any material or energy carrier process development. In Life Cycle Assessments assisting the transfer, we should not account for green electricity certificates, if they are bought. Only if new capacities were built up for new electricity demands, decarbonization can be achieved. © The Authors

Detailed analyses of the system comparison of storable energy carriers from renewable energies

In the course of the transformation to a greenhouse gas-neutral society in the second half of the 21st century, the use of synthetic energy carriers based on renewable electricity or biomass is under discussion. This project evaluates the environmental impacts of technical and logistical options for the generation of such energy carriers on the basis of environmental impact categories such as global warming potential, acidification or land use. The production of five products (Fischer-Tropsch fuels, methanol, synthetic natural gas, biomethane and hydrogen) was examined on the basis of various process steps/procedures and their current and future technical data. By using regional factors for Germany, Europe and the Mediterranean region - like the availability of renewable energy sources such as wind or PV and of raw materials such as carbon or water as well as transport routes to Germany - these processes were combined to form supply paths for these energy carriers. Using the life cycle assessment method, the environmental effects were analysed for today and 2050. In addition, the costs for plant construction and operation were estimated. As a result, synthetic energy carriers generally have a significantly lower global warming potential than today's fossil reference products due to the use of renewable energies. However, the production of electricity generation plants and associated economic processes - such as steel and cement production - can still make a relevant contribution to the global warming potential if they are not also greenhouse neutral. At the same time, it is this production of the necessary plants that leads to (sometimes significantly) increased burdens compared with the fossil reference in almost all other impact categories, most notably in terms of water and land use. This study therefore also provides indications of which environmental impacts must be further reduced in the future. Quelle: Forschungsbericht

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