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Implementierung der ab dem Berichtsjahr 2013 gültigen IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories 2006 in die Inventarerhebung fluorierter Treibhausgase (HFKW, FKW, SF6, NF3)
(Umweltbundesamt, 2015) Gschrey, Barbara; Schwarz, Winfried; Kimmel, Thomas; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Deutschland. Umweltbundesamt; Martens, Kerstin
Als Vertragsstaat der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen (UNFCCC) und des Kyoto-Protokolls ist die Bundesrepublik Deutschland verpflichtet, jährlich Emissionsdaten von Treibhausgasen an das UN-Klimasekretariat zu berichten. Der Berichtspflicht unterliegen auch die fluorierten Treibhausgase HFKW, FKW und SF6 ("F-Gase"). Der vorliegende Bericht stellt die Anforderungen an die Berichterstattung von F-Gas-Emissionen entsprechend der neuesten Vorgaben der UNFCCC Reporting Guidelines sowie der methodischen Anleitungen der 2006 IPCC Guidelines jeweils im Vergleich zu den bisher gültigen Anforderungen dar. Für die bisher angewendeten Berechnungs- und Erhebungsmethoden der Emissionsberichterstattung werden Änderungen und Aktualisierungen vorgeschlagen. Neue (Unter-)Quellgruppen von F-Gas-Emissionen, etwa ORC-Anlagen und Wärmeüberträger, werden in das Emissionsinventar integriert. Auch neu zu berichtende F-Gase (z.B. HFKW-245fa, HFKW-365mfc, NF3) werden ausführlich hinsichtlich tatsächlicher und möglicher Anwendungen beschrieben. Emissionen für alle neuen F-Gase werden für den Zeitraum ab 1990 abgeschätzt. Darüber hinaus werden die Stoffgruppen der perfluorierten Polyether und der Hydrofluorether erstmals in ihren Anwendungen in Deutschland beschrieben. Die produzierten, importierten und exportierten Mengen dieser Stoffe werden nach der Überarbeitung der europäischen F-Gase-Verordnung von Unternehmen berichtet. Die Veränderungen für das deutsche F-Gas-Inventar werden abschließend im Überblick dargestellt.
Quelle:Forschungsbericht
Implementierung des EU-HFKW-Phase-down in Deutschland
(Umweltbundesamt, 2020) Gschrey, Barbara; Osterheld, Steffi; Kleinschmidt, Julia; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Deutschland. Umweltbundesamt; Thalheim, Diana
Die Verordnung (EU) Nr. 517/2014 über fluorierte Treibhausgase und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 842/2006 ("F-Gas-VO") gibt seit dem Jahr 2015 mittels des "Phase-down" eine schrittweise Reduzierung der in der EU verwendeten Mengen an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen (HFKW) um 79 % bis zum Jahr 2030 vor. Betrachtungen, in welchem Umfang die gesetzlichen Vorgaben zu einer Durchsetzung von HFKW-Alternativen in den einzelnen betroffenen Sektoren in Deutschland geführt haben, gab es bislang nicht. Dieses Vorhaben beleuchtet den Stand der Umsetzung der F-Gas-VO in Deutschland und analysiert die aktuelle Verwendung von HFKW-Alternativen im Kälte-Klima-Sektor. Zudem zeigen Projektionen die Marktdurchdringung der Alternativen in den Sektoren Gewerbekälte, Industriekälte, Transportkälte sowie der stationären und mobilen Klimatisierung bis zum Jahr 2030, wobei Neu- und Bestandsanlagen betrachtet werden. Alle Daten werden mit Hilfe eines Modells berechnet, wobei detaillierte Annahmen zu den künftigen Verwendungsmengen von HFKW sowie deren Alternativen getroffen wurden. Die Gegenüberstellung der in Deutschland zur Verfügung stehenden HFKW-Verwendungsmengen (SOLL-Mengen) und der projizierten HFKW-Mengen (IST-Mengen) in der Kälte- und Klimatechnik zeigt 2018 über alle Sektoren ein deutliches Überschreiten der insgesamt zur Verfügung stehenden HFKW-Mengen, ausgedrückt in CO2-Äquivalenten. Zwar sinken entsprechend der getroffenen Annahmen die HFKW-Verwendungsmengen im IST-Szenario kontinuierlich, allerdings nicht in ausreichendem Maße, um in den Jahren der Reduktionsschritte das SOLL zu erfüllen. Dabei ist auch zu beachten, dass andere Anwendungen außerhalb der Kälte- und Klimatechnik, wie etwa der Einsatz von HFKW als Schaumtreibmittel, Aerosol, Lösemittel oder Feuerlöschmittel, noch nicht eingerechnet sind. Auch der HFKW-Bedarf für die Umrüstung von Bestandsanlagen ist im Modell nicht berücksichtigt. Daneben wird grundsätzlich angenommen, dass fortlaufend technische Innovationen stattfinden, die zur Verringerung der erforderlichen HFKW-Mengen führen. In den einzelnen Anwendungssektoren stellt sich das Bild sehr unterschiedlich dar: Für viele Sektoren wird eine kontinuierliche Überschreitung der zur Verfügung stehenden HFKW-Mengen projiziert. In der Industriekälte ist jedoch mit einem deutlichen Rückgang der Verwendungsmengen zu rechnen und auch andere Sektoren können nach anfänglichem Überschreiten der Mengen ihren HFKW-Bedarf durch den Einsatz von Niedrig-GWP-Kältemitteln deutlich reduzieren (Flüssigkeitskühlsätze und PKWs). Insgesamt können gemäß diesen Berechnungen die EU HFKW-Phase-down Schritte nur zeitverzögert erfüllt werden. Quelle: Forschungsbericht
Inventarermittlung der F-Gase 2017/2018
(Umweltbundesamt, 2021) Warncke, Kristina; Osterheld, Steffi; Gschrey, Barbara; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Deutschland. Umweltbundesamt; Martens, Kerstin
Der Bericht präsentiert die Emissionsdaten der fluorierten Treibhausgase HF(C)KW, FKW, SF6, NF3, SF5CF3, H(C)FE und PFPMIE (F-Gase) für die Jahre 1995-2018 für Deutschland. Seit 2005 bewegen sich die Emissionen fluorierter Treibhausgase (F-Gase) auf relativ konstantem Niveau. Der seit 2010 stattfindende leichte Anstieg der Emissionen war im Jahr 2018 erstmals rückläufig und sank auf 6.239 t, ausgedrückt in CO2-Äquivalenten 15,1 Mio. t. Damit machen sie etwa 2 % an den Gesamtemissionen aller Treibhausgase in Deutschland aus, die 2018 bei etwa 870 Mio. t CO2-Äquivalenten lagen. Der Bericht ist seit dem Berichtsjahr 2015 nicht mehr nach Stoffgruppen unterteilt wie in den vorherigen Jahren, sondern richtet sich nach der Strukturierung des Nationalen Inventarberichts (NIR). In diesem alle Treibhausgase umfassenden Bericht werden die fluorierten Treibhausgase in den Sektor-Abschnitten 2.B, 2.C, 2.E, 2.F, 2.G und 2.H behandelt. Sektor 2.B befasst sich unter 2.B.9 mit den Emissionen aus der Produktion von halogenierten Kohlenwasserstoffen und SF6. Das folgende Kapitel 2.C behandelt die Metallproduktion. Hier werden unter 2.C.3 und 2.C.4 die Emissionen aus derAluminium- und Magnesiumproduktion aufgeführt. Der Sektor 2.E beinhaltet die Emissionen aus der Elektronik-Industrie, der folgende Sektor 2.F diejenigen aus Anwendungen als ODS-Ersatz und der Sektor 2.G die "Sonstige Produktherstellung und -verwendung". Unter dem Abschnitt 2.H werden vertrauliche Emissionen verschiedener Sektoren aggregiert berichtet. Außerdem gibt es Informationen zu freiwillig berichteten fluorierten Treibhausgasen. Quelle: Forschungsbericht
Inventarermittlung der F-Gase 2019/2020
(Umweltbundesamt, 2021) Warncke, Kristina; Gschrey, Barbara; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Deutschland. Umweltbundesamt; Martens, Kerstin; Elsner, Cornelia
Der Bericht präsentiert die Emissionsdaten der fluorierten Treibhausgase HF(C)KW, FKW, SF6, NF3, SF5CF3, H(C)FE und PFPMIE (F-Gase) für die Jahre 1995-2020 für Deutschland. Seit 2005 bewegen sich die Emissionen fluorierter Treibhausgase (F-Gase) auf relativ konstantem Niveau. Der seit 2010 stattfindende leichte Anstieg der Emissionen war im Jahr 2018 erstmals rückläufig und sank auf 5.946 t, ausgedrückt in CO2-Äquivalenten 14,3 Mio. t. Dieser Abwärtstrend hat sich deutlich fortgesetzt, und so lagen die Emissionen im Jahr 2020 bei 5.281 t, was 12,1 t in CO2-Äquivalenten entspricht. Damit machen sie etwa 1,5 % an den Gesamtemissionen aller Treibhausgase in Deutschland aus, die 2020 bei etwa 793 Mio. t CO2-Äquivalenten lagen. Dieser Bericht ist entsprechend der Strukturierung des Nationalen Inventarberichts (NIR) aufgeteilt. In diesem alle Treibhausgase umfassenden Bericht werden die fluorierten Treibhausgase in den Sektor-Abschnitten 2.B, 2.C, 2.E, 2.F, 2.G und 2.H behandelt. Sektor 2.B befasst sich unter 2.B.9 mit den Emissionen aus der Produktion von halogenierten Kohlenwasserstoffen und SF6. Das folgende Kapitel 2.C behandelt die Metallproduktion. Hier werden unter 2.C.3 und 2.C.4 die Emissionen aus der Aluminium- und Magnesiumproduktion aufgeführt. Der Sektor 2.E beinhaltet die Emissionen aus der Elektronik-Industrie, der folgende Sektor 2.F diejenigen aus Anwendungen als ODS-Ersatz und der Sektor 2.G die "Sonstige Produktherstellung und -verwendung". Unter dem Abschnitt 2.H werden vertrauliche Emissionen verschiedener Sektoren1 aggregiert berichtet. Außerdem gibt es Informationen zu freiwillig berichteten fluorierten Treibhausgasen. Quelle: Forschungsbericht
Kohlenwasserstoffe sicher als Kältemittel einsetzen - Entwicklung einer Strategie zum vermehrten Einsatz von Kohlenwasserstoff-Kältemitteln als Beitrag zum deutschen Klimaschutzziel unter Berücksichtigung des Energieziels 2050
(2014) HEAT Wärmesysteme GmbH; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Deutschland. Umweltbundesamt
In der vorliegenden Studie wird eine Strategie vorgeschlagen, mit der in Deutschland ein breiterer Einsatz von Kohlenwasserstoffen als Kältemittel erreicht werden könnte. Vier Hauptanwendungen wurden hierfür aus den vielfältigen Anwendungen in derKlima- und Kältetechnik ausgewählt. Sogenannte "Schwellentechnologien" wurden bevorzugt ausgewählt, d. h. Technologien die grundsätzlich mit keinem zusätzlichen bzw. nur relativ geringem zusätzlichem Forschungs- und Entwicklungsbedarf marktfähig sind, sich bisher jedoch noch nicht etablieren konnten. Die vier ausgewählten Hauptanwendungen sind Raumklimageräte, Haushaltswärmepumpen (zum Heizen), Kühl-Lkw und Flüssigkeitskühlsätze (bis 1 MW). Kriterien für die Auswahl der Hauptanwendungen waren ihre Bedeutung in Bezug auf die Kältemittelemissionen in Deutschland, die technisch mögliche Marktdurchdringung der Kohlenwasserstoff-Technik im Jahr 2030, ihre Marktentwicklung und die daraus resultierende Einschätzung zukünftiger Chancen für Kohlenwasserstoff-Technologien.
Quelle: www.umweltbundesamt.de
Konzept zur Bewertung der technischen Innovationen zur Erfüllung der gesetzlichen Vorgaben bei stationären Kälte- und Klimaanlagen
(Umweltbundesamt, 2015) Gschrey, Barbara; Zeiger, Bastian; Schwarz, Winfried; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Coneer GmbH; Elsner, Cornelia
Im Rahmen des Vorhabens entwickelten die Projektpartner zusätzliche Produkte: eine Checkliste für die Begehung von Anlagen vor Ort, einen Katalog technischer Möglichkeiten zur Verbesserung der Dichtheit von Kälteanlagen und ein Handbuch zur Umsetzung der Aufzeichnungspflichten. Quelle: http://www.umweltbundesamt.de
Maßnahmen zur Verbesserung der Marktdurchdringung klimafreundlicher Technologien ohne halogenierte Stoffe vor dem Hintergrund der Revision der Verordnung (EG) Nr. 842/2006
(2015) Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Öko-Institut; Deutschland. Umweltbundesamt
Die Emissionen fluorierter Treibhausgase (HFKW, FKW, SF6) konnten durch die Verordnung (EG) Nr. 842/2006 stabilisiert werden. Für eine darüber hinaus angestrebte Reduzierung war eine Überarbeitung der Verordnung erforderlich, die in den Jahren 2012 bis 2014 erfolgte. Eine Neufassung wurde im April 2014 verabschiedet (Verordnung (EU) Nr. 517/2014). Dieses Vorhaben hat die Arbeit des Umweltbundesamtes während des Überarbeitungsprozesses unterstützt. Mittels Literaturauswertung identifizierte Barrieren und Chancen für halogenfreie Stoffe und/oder Technologien in verschiedenen Anwendungen sind in Übersichtstabellen aufgelistet und in ihrer Relevanz bewertet.
Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/
Persistent degradation products of halogenated refrigerants and blowing agents in the environment: type, environmental concentrations, and fate with particular regard to new halogenated substitutes with low global warming potential
(Umweltbundesamt, 2021) Behringer, David; Heydel, Felix; Gschrey, Barbara; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Deutschland. Umweltbundesamt; Hoffmann, Gabriele
Dieser Bericht beschreibt den Ist-Zustand und die Entwicklung der Verwendung und der Emissionen halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und in der EU. Der Fokus liegt auf teilfluorierten Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW) und ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen mit kleinem Treibhauspotential (u-HFKW und u-HFCKW) sowie deren atmosphärischen Abbauprodukten. Neben Fluorwasserstoff wurde insbesondere Trifluoressigsäure (TFA) bzw. Trifluoracetat als persistentes Abbauprodukt einiger halogenierter Kälte- und Treibmittel identifiziert. Der Bedarf, die Emissionen und die Menge der Abbauprodukte von halogenierten Kälte- und Treibmitteln wurden bis zum Jahr 2050 in einem Szenario mit maximaler zukünftiger Verwendung und Emission ungesättigter halogenierter Stoffe modelliert. Die Projektionen zeigen, dass zukünftig insbesondere die Emissionen des Kältemittels u-HFKW-1234yf aus der mobilen und stationären Klimatisierung einen hohen zusätzlichen Anteil zu den TFA- bzw. Trifluoracetat-Mengen in der Atmosphäre beitragen werden. Um den atmosphärischen Eintrag von Trifluoracetat über den Niederschlag zu quantifizieren, wurde erstmalig ein zweijähriges deutschlandweites Messprogramm von Februar 2018 bis März 2020 durchgeführt. Im Vergleich zu früheren Messungen im Rahmen anderer Projekte ergaben sich deutlich erhöhte Konzentrationen von Trifluoracetat im Regenwasser. Basierend auf den Projektionen und den Ergebnissen des Messprogramms konnte der zu erwartende maximale Eintrag von TFA bzw. Trifluoracetat aus dem atmosphärischen Abbau halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und der EU abgeschätzt werden. Die Verwendung von halogenierten Ersatzstoffen mit kleinem Treibhauspotential ist angesichts der Persistenz von TFA bzw. Trifluoracetat in der Umwelt als problematisch anzusehen. TFA bzw. Trifluoracetat-Einträge in Grund- und Trinkwasser können nur mit erheblichem Aufwand wieder entfernt werden. Daher sollten fluorierte Kälte- und Treibmittel durch nachhaltigere Lösungen mit halogenfreien Stoffen ersetzt werden. Quelle: Forschungsbericht
Persistente Abbauprodukte halogenierter Kälte- und Treibmittel in der Umwelt: Art, Umweltkonzentrationen und Verbleib unter besonderer Berücksichtigung neuer halogenierter Ersatzstoffe mit kleinem Treibhauspotenzial
(Umweltbundesamt, 2021) Behringer, David; Heydel, Felix; Gschrey, Barbara; Öko-Recherche, Büro für Umweltforschung und -beratung (Frankfurt, Main); Deutschland. Umweltbundesamt; Hoffmann, Gabriele
Dieser Bericht beschreibt den Ist-Zustand und die Entwicklung der Verwendung und der Emissionen halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und in der EU. Der Fokus liegt auf teilfluorierten Fluorkohlenwasserstoffen (HFKW) und ungesättigten halogenierten Kohlenwasserstoffen mit kleinem Treibhauspotential (u-HFKW und u-HFCKW) sowie deren atmosphärischen Abbauprodukten. Neben Fluorwasserstoff wurde insbesondere Trifluoressigsäure (TFA) bzw. Trifluoracetat als persistentes Abbauprodukt einiger halogenierter Kälte- und Treibmittel identifiziert. Der Bedarf, die Emissionen und die Menge der Abbauprodukte von halogenierten Kälte- und Treibmitteln wurden bis zum Jahr 2050 in einem Szenario mit maximaler zukünftiger Verwendung und Emission ungesättigter halogenierter Stoffe modelliert. Die Projektionen zeigen, dass zukünftig insbesondere die Emissionen des Kältemittels u-HFKW-1234yf aus der mobilen und stationären Klimatisierung einen hohen zusätzlichen Anteil zu den TFA- bzw. Trifluoracetat-Mengen in der Atmosphäre beitragen werden. Um den atmosphärischen Eintrag von Trifluoracetat über den Niederschlag zu quantifizieren, wurde erstmalig ein zweijähriges deutschlandweites Messprogramm von Februar 2018 bis März 2020 durchgeführt. Im Vergleich zu früheren Messungen im Rahmen anderer Projekte ergaben sich deutlich erhöhte Konzentrationen von Trifluoracetat im Regenwasser. Basierend auf den Projektionen und den Ergebnissen des Messprogramms konnte der zu erwartende maximale Eintrag von TFA bzw. Trifluoracetat aus dem atmosphärischen Abbau halogenierter Kälte- und Treibmittel in Deutschland und der EU abgeschätzt werden. Die Verwendung von halogenierten Ersatzstoffen mit kleinem Treibhauspotential ist angesichts der Persistenz von TFA bzw. Trifluoracetat in der Umwelt als problematisch anzusehen. TFA bzw. Trifluoracetat-Einträge in Grund- und Trinkwasser können nur mit erheblichem Aufwand wieder entfernt werden. Daher sollten fluorierte Kälte- und Treibmittel durch nachhaltigere Lösungen mit halogenfreien Stoffen ersetzt werden. Quelle: Forschungsbericht