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Antibiotika und Antiparasitika im Grundwasser unter Standorten mit hoher Viehbesatzdichte
(2014) Hannappel, Stephan; Groeneweg, Joost; Zühlke, Sebastian; Hydor Consult GmbH (Berlin); Forschungszentrum Jülich; Deutschland. Umweltbundesamt
Der Einsatz von Medikamenten ist in der heutigen, intensiv betriebenen landwirtschaftlichen Tierhaltung weit verbreitet. Über den Eintrag der Stoffe sowie ihrer Transformationsprodukte über die Gülle in das oberflächennahe Grundwasser gibt es hingegen bisher wenig Informationen.
In vier Bundesländern wurden deshalb zur Untersuchung von Tierarzneimittel-Wirkstoffen im Grundwasser 48 Grundwassermessstellen ausgewählt. Die Auswahl erfolgte als "worst-case"-Ansatz: hohe Viehbesatzdichte, intensive Ausbringung von Wirtschaftsdünger, sorptionsschwache und gut belüftete Böden, hohe Stickstoffgehalte, geringer Flurabstand sowie hohe Neubildungsraten des Grundwassers, kurze Verweilzeiten des Sickerwassers im Untergrund. Die Auswahl der zu untersuchenden Tierarzneimittel erfolgte auf Basis einer Literaturstudie. Im Ergebnis wurden 23 TAM-Wirkstoffe und Carbamazepin als Tracer für Humanarzneimittel ausgewählt. 48 Messstellen wurden 2012 und 2013 mindestens zweimal Proben entnommen. Bei 39 Messstellen wurden keine Wirkstoffe nachgewiesen, bei sieben Messstellen in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen wurden Einzelwirkstoffe aus der Gruppe der Sulfonamide in sehr niedrigen und bei zwei Messstellen in den gleichen Ländern in sehr hohen Konzentrationen nachgewiesen.
Eindeutig ist die Befundlage vor dem Hintergrund einer vorab durchgeführten Literaturrecherche zu bisher nachgewiesenen Wirkstoffen. Sulfonamide sind die am häufigsten im Grundwasser analysierten Einzelwirkstoffe weltweit und werden auch in den Zielregionen eingesetzt. Ein Defizit besteht bei präzisen Informationen zu den eingesetzten Wirkstoffen selber, bei Daten zu den Verbrauchsmengen und vor allem in der räumlichen Auflösung. Hier wurde bislang kein relevanter Fortschritt durch die in Entstehung befindlichen Datenbanken in Deutschland erreicht.
Insgesamt und vor dem Hintergrund des worst-case-Ansatzes kann geschlussfolgert werden, dass der Eintrag von Tierarzneimitteln in das oberflächennahe Grundwasser unter den naturräumlichen und hydrogeologischen Bedingungen in Deutschland nicht ubiquitär stattfindet. Bei besonders ungünstigen Standortbedingungen hingegen wurden in Einzelfällen Nachweise der Stoffe in teilweise sehr deutlicher Ausprägung festgestellt.
Quelle: Forschungsbericht
Immissionsseitige Bewertung der Luftschadstoff-Emissionen einzelner Quellen und Anpassung der nationalen Emissionsdaten zur Beurteilung der Luftqualität
(Umweltbundesamt, 2023) Lange, Anne Caroline; Franke, Philipp; Backes, Pascal; Forschungszentrum Jülich; Deutschland. Umweltbundesamt; Feigenspan, Stefan; Nordmann, Stephan
Zur Bewertung der Luftqualität und zur Simulation von Szenarien hinsichtlich der Minderung der Schadstoffbelastung in der Atmosphäre werden Chemie-Transport-Modelle verwendet. Diese beruhen auf Emissionsdaten, die in Emissionsinventaren meist als nationale Jahresemissionen zusammengefasst werden. Mittels Verteilfunktionen werden diese Gesamtemissionen sowohl räumlich als auch zeitlich verteilt. Diese Verteilfunktionen geben ein statistisches Emissionsverhalten wieder, welches in Wirklichkeit aufgrund von Wetterbedingungen und individuellen Entscheidungen der Menschen sehr viel variabler ist. Erstmals wird eine vollumfängliche Analyse anthropogener Emissionen mithilfe der im EURADIM (European Air pollution Dispersion - Inverse Model) implementierten 4D-var (vierdimensionale variationelle) Datenassimilationsmethode durchgeführt. Hierbei werden unterschiedliche atmosphären-chemische Beobachtungen genutzt, um Emissionskorrekturfaktoren für die Emissions-Eingangsdaten aus dem Gridding Emission Tool for ArcGIS (GRETA) zu bestimmen. Der Fokus liegt auf der Optimierung anthropogener Spurengas- und Aerosolemissionen für das Analysejahr 2016. Unter Verwendung von drei verschiedenen horizontalen Modellauflösungen (15x15 km^2, 5x5 km^2, 1x1 km^2) werden die Emissionen in Europa, Deutschland und in drei innerdeutschen Regionen detailliert bezüglich ihrer horizontalen Verteilung analysiert. Die 4D-var Re-Analyse ermöglicht eine erfolgreiche Evaluierung der räumlichen Verteilung der Emissionen in Europa. Die gesamt-europäischen Emissionskorrekturen deuten im Mittel auf zu geringe Emissionen in Emissionsinventaren hin. Die Emissionskorrekturen für Deutschland ergeben, dass die nationalen Gesamtemissionen im Mittel nahe den analysierten Emissionen liegen. Allerdings werden regionale Unterschiede zu den Emissionsinventare analysiert, die auf Verbesserungspotentiale der räumlichen Verteilung der Emissionen durch GRETA hindeuten. Die räumlich aufgelösten Emissionskorrekturen sollten als Monats- bzw. saisonales Mittel genutzt werden. Zur Rückführung auf potenzielle Unsicherheiten der räumlichen Verteilung der Emissionsdaten müssen die Ergebnisse folglich mit räumlichen Verteilparametern, die zur Verteilung der Emissionen genutzt werden, korreliert werden. Quelle: Forschungsbericht
Politikszenarien für den Klimaschutz VI - Treibhausgas-Emissionsszenarien bis zum Jahr 2030
(2013) Öko-Institut; Forschungszentrum Jülich
Es werden Szenarien für Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen erstellt. Diese erfassen die Endverbrauchssektoren (Haushalte, GHD, Verkehr, Industrie) sowie die Umwandlungssektoren (Strom- und Fernwärmeerzeugung, andere Energiesektoren). Die Szenarien wurden über die Modellierungen sektorspezifischer politischer Maßnahmen und Ziele entwickelt. Berücksichtigt werden im Aktuelle-Politik-Szenario die im Zeitraum 2005 bis Mitte 2011 umgesetzten politischen Maßnahmen. Im Energiewende-Szenario werden zusätzliche energie- und klimapolitische Maßnahmen oder Zielvorgaben abgebildet. Das Basisjahr für die Szenarien ist 2008, der Szenariohorizont reicht bis 2030. Quelle: Forschungsbericht
Übergang in eine Green Economy: Notwendige strukturelle Veränderungen und Erfolgsbedingungen für deren tragfähige Umsetzung in Deutschland
(Umweltbundesamt, 2016) Renault, Jean-François; Schwietring, Thomas; Schumacher, Katharina; Forschungszentrum Jülich; Deutschland. Umweltbundesamt; Bünger, Björn
Das politische Programm der Green Economy entstand Ende der 1980er Jahre als strategischer An-satz zur Verwirklichung einer nachhaltigen Entwicklung. Es steht für den Paradigmenwechsel hin zu einer wirtschaftlichen Entwicklung im Einklang mit ökologischen und sozialen Zielen, unter Berück-sichtigung planetarischer Grenzen, in Richtungeiner "grünen Transformation". Der Rahmen dieser Studie wird durch die Definition der Green Economy des Bundesumweltministeriums (BMUB) und des Umweltbundesamtes (UBA) gesteckt, aus dem zu Beginn der Studie konkrete Ziele und Handlungsfelder abgeleitet werden. Ergänzend wird ein vom Öko-Institut entworfenes Raster der relevanten Dimensionen einer gesellschaftlichen Transformation zur Green Economy heran-gezogen sowie weitere rahmensetzende Aspekte: Grenzen des Wirtschaftswachstums, Zeithorizont und Indikatoren einer Green Economy bzw. Möglichkeiten der Evaluation bisheriger Schritte. Neben der Green Economy sind weitere Ansätze entstanden, die einen ähnlichen Anspruch verfol-gen, und auf die zumindest kurz eingegangen wird: überlappende bzw. konkurrierende Ansätze wie der Global Green New Deal und Teilstrategien wie z. B. die Kreislaufwirtschaft. Den ersten Teil der Studie bildet eine Analyse von Erfahrungen mit Green-Economy-Strategien und deren Umsetzung in acht Ländern bzw. Regionen: Europäische Union, Japan, Schweiz, Republik Korea, Vereinigtes Königreich, USA, Kalifornien und Volksrepublik China. Dabei zeigt sich unter anderem, dass besonders häufig Teilstrategien zur Dekarbonisierung, zu Grünem Wachstum (Green Growth), zum Schutz des Naturkapitals, zur Kreislaufwirtschaft sowie zu grünen bzw. Öko-Innovationen aufgelegt wurden. Weitere wichtige Ansätze betreffen die Schaffung von grünen Arbeitsplätzen und grünen Finanzierungs- und Steuersystemen. Nachhaltige Investitionen, insbesondere in den Bereichen Infrastrukturen und in der Baubranche, ob durch die öffentliche Hand oder durch Privatanleger, gelten als entscheidender Schritt in Richtung einer grünen Transformation. Zusammenfassend kann man sagen, dass Green-Economy-Strategien in der Regel durch einen breiten, integrativen bzw. systemischen Ansatz gekennzeichnet sind. Bei der Umsetzung der Programme und Strategien für eine Green Economy kann allerdings die Breite des Ansatzes auch Schwierigkeiten bereiten. Diese treten insbesondere bei der Gestaltung optimaler Rahmenbedingungen bzw. bei der Priorisierung der Ziele und der Koordinierung der Maßnahmen und letztendlich auch beim Umsetzungstempo auf. In mehreren Ländern wird für eine verstärkte Einbeziehung der räumlichen Dimension sowie einen effektiveren Schutz der Ökosysteme und der Biodiversität im Transformationsprozess plädiert. Von den über hundert erfassten Maßnahmen und Instrumenten zur Umsetzung der Green Economy wurden fünf bereits erfolgreiche oder erfolgversprechende Umsetzungsmaßnahmen bzw. Instrumente ausgewählt und im zweiten Teil als Best-Practices-Beispiele näher untersucht: das japanische Öko-Modellstädte-Programm, der Schweizer Aktionsplan Grüne Wirtschaft, die Fünfjahresplanung in der Republik Korea, die nachhaltige öffentliche Beschaffung im Vereinigten Königreich sowie das Green-Funds-Programm aus den Niederlanden. Für jedes Best-Practice-Beispiel wurden der Hintergrund und die wesentlichen Mechanismen beschrieben. Darüber hinaus wurde die Übertragbarkeit auf Deutschland analysiert, und gegebenenfalls wurden konkrete Vorschläge erarbeitet, etwa zur strategischen öffentlichen Beschaffung und zur Beteiligung von Privatinvestoren an der Finanzierung der Green Economy. Green Economy bezeichnet keinen Zustand, der Übergang zu ihr istein langfristiger Transformationsprozess. Entscheidend ist zu begreifen, dass das, was heute einen Fortschritt in Richtung zu mehr Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Klimaschutz darstellt, stets nur ein Zwischenschritt auf demWeg zu noch ehrgeizigeren Zielen sein kann. Es ist daher geboten, vor allem bei langfristigen Strate-gien Mechanismen des Lernens und der Korrektur einzubauen. Insbesondere die Politikfindung sollte als dynamischer Prozess gedacht werden. Rückkopplungs- und Lernprozesse sind dabei unabdingbar. Wie die Erfahrungen im internationalen Umfeld zeigen, ist eine langfristige Verankerung des Green-Economy-Ansatzes in der Gesamtstrategie der Regierung und unterBerücksichtigung bereits bestehender relevanter Ansätze, z. B. zum Klimaschutz und zur Innovationsförderung, eine Voraussetzung für den Erfolg der gesellschaftlichen Transformation.Quelle: Forschungsbericht
Übergang in eine Green Economy: Systemische Hemmnisse und praktische Lösungsansätze
(Umweltbundesamt, 2017) Konold, Dieter; Schwietring, Thomas; Forschungszentrum Jülich; Deutschland. Umweltbundesamt; Jungen, Carmen; Bünger, Björn
Unser gegenwärtiges Wirtschaftssystem ist nicht nachhaltig und stößt in vielfacher Hinsicht an Grenzen. Zu den aktuell diskutierten Konzepten für eine langfristig nachhaltige Wirtschaftsweise gehört die "Green Economy". Sie hat zum Ziel, ökonomische Leistungsfähigkeit und ökologische Belange miteinander zu verbinden und nicht als Gegensätze zu begreifen. Auf dem Weg zu einer Green Economy sind jedoch erhebliche Hemmnisse zu überwinden. Der vorliegende Band leistet einen Beitrag dazu, solche Hemmnisse zu identifizieren und mögliche Lösungsansätze zu ihrer Überwindung aufzuzeigen. Basierend auf empirischen und theoretischen Hintergrundanalysen zu den Rahmenbedingungen politischen und wirtschaftlichen Handelns sowie den Anwendungsfeldern "Informations- und Kommunikationstechnologie" und "Handel" werden zentrale Schwierigkeiten herausgearbeitet, die mit dem Ziel, ein langfristig nachhaltiges Wirtschaftssystem zu etablieren, verbunden sind. Diesen Hemmnissen stehen jedoch auch Treiber entgegen, die für politische Lösungen nutzbar gemacht werden können. Aus den Befunden der Hintergrundanalysen werden fünf Thesen abgeleitet: Die Thesen im Überblick These 1: Die globalen Megatrends erzwingen eine Green Economy - und wirken zugleich als deren Treiber. These 2: Nur mit einer Änderung der Rahmenbedingungen ist eine Green Economy erreichbar. These 3: Die Transformation zu einer Green Economy lässt sich vielfach befördern, aber nicht am Reißbrett planen - daher sind lernende politische Systeme erforderlich. These 4: An der Spitze wird es eng - daher müsste die Breite der Wirtschaftssektoren und Zieldimensionen stärker adressiert werden. These 5: Eine Green Economy braucht eine Green Society - muss also gesellschaftlich verankert sein. Diese Thesen bilden die Grundlage für den zweiten Hauptteil des Bandes, der aus Beiträgen ausgewiesener Expertinnen und Experten zum Thema Green Economy besteht. Die Beitragenden repräsentieren ein breites Meinungsspektrum aus der Wirtschaft, der Wissenschaft und der organisierten Zivilgesellschaft und setzen sich aus ihrer jeweiligen Perspektive mit den Thesen auseinander. Die schriftlichen Ausarbeitungen in diesem Band entstanden im Nachgang zu einem Workshop im Bundesumweltministerium. Die Beiträge des zweiten Teils thematisieren sowohl grundsätzliche Fragen und Entscheidungen mit Blick auf eine Green Economy als auch Teilaspekte und konkrete Lösungsansätze sowie Praxisbeispiele, denen ein Pioniercharakter zugeschrieben werden kann. Gemeinsam mit den Hintergrundanalysen des ersten Teils bieten die Workshop-Ergebnisse einen umfassenden Blick auf systemische Hemmnisse und mögliche Ansätze zu ihrer Überwindung auf dem Weg zu einer Green Economy. Quelle: Forschungsbericht