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Wissenschaftliche Unterstützung zu Instrumenten- und Maßnahmen zur Beschleunigung des Ausbaus erneuerbarer Energien für Klimaneutralität bis 2045

Das Klimaschutzgesetz sieht eine Treibhausgasneutralität in 2050 u.a. durch den Ausbau an Erneuerbaren Energien vor. In dem Vorhaben soll untersucht werden, wie der aus Klimaschutzsicht erforderliche EE-Ausbau erreicht und Potenziale gehoben werden können. Es wird davon ausgegangen, dass der weitere Leistungszubau maßgeblich im Bereich der Windenergie und Photovoltaik stattfindet. Dies bringt dauerhaft eine Vielzahl technischer, wirtschaftlicher und fachplanerischer sowie zum Teil rechtlicher Fragestellungen mit sich. Im Rahmen der fortzuführenden Diskussionen, Gesetzesnovellierungen und Planungs- und Abstimmungsprozesse besteht für BMU und UBA Bedarf an hochspezialisierter wissenschaftlicher Unterstützung zu Rechts-, Technik-, und Fachfragen. Im Zuge dieser Beratung sollen auch konkrete Vorschläge für modifizierte Instrumente und neue oder flankierende Maßnahmen erarbeitet werden, um die Voraussetzungen für einen aus Klimaschutzsicht robusten und stetigen Ausbau der erneuerbaren Energien zu gewährleisten. Demgegenüber stellen sich im Bereich der Bioenergie vermehrt Fragen, wie eine klimagerechte Nutzung des nur begrenzten nachhaltigen Biomassepotenzials insbesondere im EEG-Kontext ausgestaltet werden kann. Auch hierzu besteht Bedarf für hochspezialisierte wissenschaftliche Unterstützung zu Rechts-, Technik-, und Fachfragen. Inhaltlich werden voraussichtlich folgende Aspekte im Fokus stehen: 1. finanzielle Bürger- oder Gemeindebeteiligung bei Windenergie und insbesondere bei Photovoltaik angesichts zunehmender Anlagengrößen, 2. Anforderungen und Auswirkungen 'besonderer Solaranlagen' (Agrar-PV, schwimmende PV, Parkplatz-PV) im Rahmen der Innovationsausschreibungen, 3. Ausbaupfade , Ziel- und Flächensteuerung, Monitoring, 4. Geschäftsmodelle ohne EEG-Förderung oder andere staatliche Finanzierung, 5. Planungs- und Genehmigungsrahmen für Windenergieanlagen und PV-Freiflächenanlagen, 6. Klimagerechtere Ausrichtung des EEG mit Blick auf die Bioenergie.

Entwicklung von nachhaltigen globalen Klimaschutzszenarien

In der Klimaökonomie gibt es Bemühungen, Mängel des konventionellen Integrated Assessment Modelling (IAM) sowohl durch die Verfeinerung bestehender Modelle als auch durch ganz neue Ansätze zu überwinden. Beides zielt unter anderem darauf ab, auch besonders nachhaltige Klimaschutzpfade aufzuzeigen. Das UBA ist bestrebt, seine breite und tiefe umweltwissenschaftliche Expertise in diese fachspezifischen Diskussionen und Entwicklungen direkt mit einzubringen. Durch das avisierte Leuchtturm-Projekt soll aber auch die Expertise des UBAs durch den Ausbau der hausinternen Analyse- und Modellierungskompetenz für globale Klimaszenarien erweitert werden, um auch selbstständig oder in Kooperation mit Partnerschaftsinstitutionen eigene globale Klimaschutzszenarien entwickeln zu können, die wirtschaftlich, ökologisch und sozial nachhaltig sind. Die RESCUE2-Ergebnisse für die deutsche und die europäische Klimapolitik sind dabei der Ausgangspunkt der Überlegungen und stellen ein sehr gutes Beispiel für den Nutzen eigener Klimaschutzszenarien dar.

DIY Energiewende

Zielsetzung: Das Energiekonzept der Bundesregierung hat zum Ziel, spätestens zum Jahr 2045 die Treibhausgas-Neutralität zu erreichen. Dies benötigt eine sektorübergreifende Strategie für die Transformation des Energiesystems, wobei die Energiewende von der Bundesregierung als eine gemeinschaftliche Aufgabe angesehen wird. Vor dem Hintergrund der aktuellen Herausforderungen in der Umsetzung der Energiewende gewinnt die Bereitschaft zu einem nachhaltigen Lebensstil und die dazu notwendige Handlungskompetenz in unserer heutigen Gesellschaft zunehmend an Bedeutung. Die Akzeptanz der Energiewende und die persönliche Haltung zur ethischen Verantwortung im Umgang mit Energie spielen dabei eine Schlüsselrolle. Am Beispiel von DIY Energiewende werden in Kooperation mit dem Mehrgenerationenhaus Wohnen mit Alt und Jung (WAJ) in Köln Neuehrenfeld innerhalb von zwei Jahren so genannte Next Practices für eine gemeinschaftlich gesteuerte, nachhaltige Energieversorgung in genossenschaftlichen Wohnstrukturen entwickelt und die Wirksamkeit partizipativer und co-kreativer Bildungsformate zur Förderung eines nachhaltigen Energieverbrauchs in generationsübergreifenden Wohnprojekten untersucht. Durch die partizipative Installation von Balkonsolaranlagen und die Entwicklung eines nachhaltigen Energiemanagements werden die Bewohner*innen aller Altersgruppen für ihren eigenen Energieverbrauch und ihr eigenes Stromnutzungsverhalten sensibilisiert und lernen, diese kritisch zu reflektieren. Die enge Zusammenarbeit mit den Teilnehmenden zielt darauf ab, konkrete Handlungsoptionen zu vermitteln, die auf dem Aufbau von Zukunfts- und Nachhaltigkeitskompetenzen basieren. Dies soll zu einer umweltfreundlicheren Energienutzung beitragen, ganz im Sinne der Bildung für nachhaltige Entwicklung. Somit wird in dem Projekt DIY Energiewende die Umsetzung der Energiewende nicht nur als theoretisches Ideal, sondern als gelebte und umsetzbare Praxis vermittelt, das diverse Menschen aller Altersgruppen befähigt, sich durch einen niedrigschwelligen Einstieg in das Thema erneuerbare Energien aktiv und gestaltend einzubringen.

Nutzung von Wasserstoff als klimaneutrales Prozessgas für den Brand von Dachziegelprodukten, TP2: Konzeptionelle Vorbereitung zur Umstellung eines Dachziegelbetriebes auf Wasserstoffbetrieb

Weiterentwicklung fachlicher Grundlagen für das Umwelt- und Klimamanagement und die Treibhausgasneutralität von Unternehmen

Auf Grundlage bestehender Initiativen und Standards zum Klimamanagement in Unternehmen soll das Vorhaben wesentliche Anforderungen an die Treibhausgasneutralität von Organisationen herausarbeiten, die einen überprüfbaren Beitrag zu den nationalen und internationalen Klimazielen sicherstellen und Grünfärberei vermeiden. Schwerpunkt sollen Anforderungen an Ziele und Maßnahmen von Unternehmen zum Klimaschutz, zur Klimaanpassung, zur Energieversorgung sowie zu deren Verhältnis zu anderen Umweltaspekten (z.B. Biodiversität oder Ressourcenverbrauch) sein. Diese müssen sowohl den betrieblichen Gegebenheiten in den Unternehmen als auch den gesellschaftlichen Erfordernissen der Nachhaltigkeit (gem. den 17 SDG) genügen. Das Vorhaben soll die praktische Anwendung dieser Anforderungen in den Handlungsfeldern Gebäude, Verkehr, Beschaffung (Lieferketten) und IKT auswerten und die möglichen Zielkonflikte und Synergien zwischen betrieblichen und gesellschaftlichen Zielen und Anforderungen identifizieren. Daraus sollen Empfehlungen an die Unternehmen und an die Politik abgeleitet werden, wie betriebliche und gesellschaftliche Ziele in Einklang gebracht und die Transformation zu einer treibhausgasneutralen Wirtschaft gefördert werden kann.

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Zielarchitektur und Monitoring fit für die zukünftige Kohlenstoffwirtschaft

Im Koalitionsvertrag ist die Erweiterung des Ausgleichs der residualen Emissionen mittels technischer Senken vereinbart. Mit der Transformation zur Treibhausgasneutralität gehen Änderungen der Kohlenstoffwirtschaft einher. Kohlenstoff wird fossilen, biogenen und atmosphärischen Ursprungs sein. Kohlenstoff wird stärker recycelt/mehrfach verwendet werden (CCU) und in Form von natürlichen und technischen Senken eingespeichert. Die bisherige Zielarchitektur und deren Monitoring (Bundes-Klimaschutzgesetz) wird der Vielschichtigkeit der möglichen Kohlenstoffquellen und Kohlenstoffwege nur begrenzt gerecht. Im Vorhaben ist eine Analyse der bisherigen statistischen Erfassung von Kohlenstoffquelle und Kohlenstoffprozessketten sowie deren Abbildung und Möglichkeiten von CCU/CCUS/CCS im Rahmen von Monitoring (Inventaren) durchzuführen und klimapolitisch im Sinne einer nachhaltigen Transformation zu bewerten. Darauf basierend sollen Vorschläge zur Weiterentwicklung und einer sachgerechten Abbildung von CCU/CCUS/CCS in der Architektur für eine nachhaltige Treibhausgasneutralität und deren Monitoring erarbeitet werden.

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Klimaschutz im Verkehr: Nationale Ziele im Kontext europäischer Vorgaben und Roadmap für das Erreichen der Treibhausgasneutralität unter Berücksichtigung der Schiene und des ÖPNV

Das Vorhaben soll Richtlinien eines klimapolitisch effektiven, effizienten und politisch umsetzbaren Policy-Mixes im Verkehr erarbeiten. Diese Richtlinien müssen künftige EU-Instrumente, deren nationale Umsetzung sowie die Weiterentwicklung nationaler Instrumente vereinen. Internationaler Luft- und Seeverkehr sind dabei nicht Teil des Vorhabens. Es müssen plausible und robuste Emissionsreduktionspfade im Verkehr entwickelt und die dazu notwendigen Entscheidungen zur Einhaltung der politisch vereinbarten Klimaschutzziele dargelegt werden. Für das Erreichen der Klimaschutzziele nach 2030, insbesondere das Erreichen der Treibhausgasneutralität bis 2045, müssen zudem in besonderer Weise die notwendigen institutionellen und instrumentellen Weichenstellungen rechtzeitig bekannt sein. Dabei sind vor allem sogenannte 'No-Regret-Optionen' und mögliche unbeabsichtigte Pfadabhängigkeiten in den kommenden Jahren relevant. Auf Grundlage der genannten Ziele und Herausforderungen setzt dieses Vorhaben drei Schwerpunkte: - Wechselwirkungen zwischen europäischen Klimaschutzvorgaben und nationalen Klimaschutzzielen - Modellierung von Emissionsminderungspfaden für den Verkehrssektor zur Treibhausgasneutralität - Klimaschutzwirkungen durch die Verlagerung von Verkehr auf die Schiene und den ÖPNV

5G-Monitoringplattform für Hoch- und Höchstspannungsnetze zur Unterstützung des Ziels Net-Zero- Emissionen in Smart Grids, Teilvorhaben PWN: Systemintegration und Systemvalidierung von digitalen Monitoringlösungen in den Freileitungsbetrieb

Klimaschutz: Entwicklung eines halbleiterbasierten Mikrowellenverfahrens zur Devulkanisation von schwefelvernetzenden Elastomeren, Teilprojekt 1: Koordination, Materialcharakterisierung und Verfahrensentwicklung

Kontinuierlicher Produktionsprozess faserverstärkter H2-Pipelines kombiniert mit Inline-Laserauftragsschweißen, Teilprojekt J

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