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Benefits from critical review and communication
(2023) Garvens, Hans-Jürgen
The critical peer review (CPR) of Life Cycle Assessment (LCA) studies is a task of value. The majority of benefits lie in the projects and are not realized from the outside. The effect to the outside concerns communication. A peer review can be conducted on various levels. As a measure of quality assurance and to assist the interpretation of results, it is already meaningful to ask some colleagues for their opinion. For credibility and reliability, external reviews are most suitable. The best option is to include interested parties, which will also support communication. Communication of LCA results need to be suitable for the respective target audience. Often results are over-interpreted or simplified too much. The publication of an assertion "A is better than B" is meaningless without some background information and some limitations of that statement. The background information and limitations are meaningless, if the target audience cannot understand them. © 2023 The Author(s), under exclusive license to Springer Nature Switzerland AG
Bestimmung der biogenen Kohlenstoffgehalte von Klärschlamm und Faulgas und Untersuchung von Abhängigkeiten zu Kläranlagen-Basisdaten, Abwasserwerten und Klärschlammzusammensetzung
(Umweltbundesamt, 2022) Lorenz, Gesine D.; Voerkelius, Susanne; Huxol, Stephan; Hydroisotop GmbH (Schweitenkirchen); Deutschland. Umweltbundesamt; Garvens, Hans-Jürgen
Die Studie untersucht anhand einer begrenzten Anzahl an Proben von Klärschlamm (20) und Faulgas (14) aus kommunalen Kläranlagen die Verteilung von biogenem und fossilem Kohlenstoff und mögliche Abhängigkeiten von Basisdaten der Kläranlagen. Die Bestimmung des biogenen Kohlenstoffanteils der Klärschlämme und Faulgase erfolgt nach Verbrennung zu CO2 über die Bestimmung der Kohlenstoff-14(14C)-Gehalte mit Flüssigszintillationsspektrometrie. Bei den Faulgasen wurde bereits vorhandenes CO2 mit in die Messung einbezogen, da auch dieses aus dem Abbau der organischen Fracht der Abwässer stammt. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass Klärschlämme aus kommunalen Anlagen mit untergeordneten gewerblichen Abwässern (<45 %, berechnet als mittlere Auslastung der Einwohnerwerte abzüglich der angeschlossenen Einwohnerzahl) ca. 80 % biogene Kohlenstoffanteile und Faulgase ca. 85 % biogene Kohlenstoffanteile aufweisen. Der fossile Kohlenstoff ist hierbei wahrscheinlich auf schwer abbau-bare synthetische Produkte bzw. fossile Rohstoffe zurückzuführen. Kommunale Abwässer mit hohem gewerblichen Anteil (>/= 45 %) können wesentlich geringere Anteile an biogenem Kohlenstoff aufweisen. Bestimmt wurden Anteile von ca. 28 bis 71 % im Klärschlamm und ca. 11 bis 88 % im Faulgas. Numerische Abhängigkeiten zwischen Parametern des Abwassers, der Klärschlämme, der Kanalisation, oder der Größe und Verfahren der Kläranlagen und dem Anteil an biogenem Kohlenstoff konnten nicht identifiziert werden. Charakterisierungen der Klärschlämme eines Klärwerks für den biogenen Kohlenstoffanteil anhand vorhandener Daten der Kläranlagen sind nur als grobe Unterteilung hinsichtlich starker Indirekteinleitungen (>7= 45 %) insbesondere aus Industrien der Gebiete Chemie, fossile Energieträger u.Ä. sowie untergeordneter Indirekteinleitungen der genannten Industrien möglich. Initiierung und Auftrag der Studie erfolgte durch das Umweltbundesamt Berlin (Deutsche Emissionshandelsstelle). Quelle: Forschungsbericht
Biogenic and fossil carbon in sewage sludge and digester gas determined by isotope investigation
(Umweltbundesamt, 2022) Lorenz, Gesine D.; Voerkelius, Susanne; Huxol, Stephan; Garvens, Hans-Jürgen; Deutschland. Umweltbundesamt
Sewage sludge and digester gas are used as fuels in various installations including those participating in the European Emissions Trading System (ETS). Monitoring of the emissions from such fuels shall include all carbon dioxide from fossil sources. We analysed the distribution of biogenic and fossil carbon and potential dependencies from available data on the wastewater input characterisation based on a number of samples of sewage sludge (20) and digester gas (14) from a wide variety of municipal wastewater treatment plants (WWTPs) in Germany. The biogenic carbon content of the sewage sludge and digester gas samples were determined by analysing the carbon-14 (14C) content using a liquid scintillation counter (LSC) after combustion to CO2. CO2 already present in the digester gas samples was included in the analysis as this CO2 also originates from the degradation of the contents of sewage. Based on the results, we suggest the input to municipal WWTPs should be characterised by the share of sewage from industry compared to total water input expressed as inhabitants equivalent. The results of the study show that if the share of sewage from industry is below 45%, sewage sludge contains about 76% biogenic carbon while the respective digester gas contains about 83% biogenic carbon. The sewage from municipal WWTPs with higher percentages of industrial wastewater (>/= 45 %) can show significantly smaller proportions of biogenic carbon. Biogenic carbon content of about 28% to 71% were determined in sewage sludge from such wastewater plants, while the respective digester gas contained about 11% to 88% biogenic carbon. The origin of the respective carbon content was not investigated. Sources like cleaning agents and detergents and other persistent synthetic substances among others, were considered as contributors to the fossil carbon in the sewage. Wastewater from industries processing chemicals etc. and fossil fuels in particular, are responsible for higher proportions of fossil carbon in the sewage sludge and digester gas. Wastewater from food processing, paper, gastronomy and the hotel sector all show the same proportion of biogenic carbon as domestic sewage. Quelle: Forschungsbericht
Carbon dioxide as feedstock in Germany
(2019) Garvens, Hans-Jürgen
Comparative life cycle assessment of fossil-based and bio-based succinic acid
(2019) Korsch, Nicola F.; Kitte, Reni; Wohlgemuth, Volker; Garvens, Hans-Jürgen
Contribution to the discussion on the evaluation of Carbon Capture and Utilisation
(Umweltbundesamt, 2021) Garvens, Hans-Jürgen; Purr, Katja; Deutschland. Umweltbundesamt; Bernicke, Maja; Brieschke, Jens; Kaliske, Judith; Keßler, Hermann; Malsch, Daniela; Plickert, Sebastian; Proske, Christopher; Rothe, Bernhard
Unter Carbon Capture and Utilization, kurz CCU, verstehen wir Abscheidung, Transport und anschließende Nutzung von Kohlenstoff. In Klimaschutzdebatten werden CCU-Maßnahmen als schnelle Lösung für eine treibhausgasneutrale Industrie angeführt. Sie werden als vielversprechend erachtet, da sich durch die Substitution fossiler Produkte ein geringerer Ausstoß von Emissionen zu ergeben scheint. Jedoch muss die Klimewirkung des gesamten CCU-Prozesses betrachtet werden. Welche Rolle kann CCU wirklich bei der Transformation und in einem zukünftigen defossilen Wirtschaftssystem spielen? Die vorliegende UBA-Studie systematisiert und bewertet dies nach Aspekten des Klimaschutzes sowie der Rohstoffversorgung. Quelle: www.umweltbundesamt.de
Diskussionsbeitrag zur Bewertung von Carbon Capture and Utilization
(Umweltbundesamt, 2021) Garvens, Hans-Jürgen; Purr, Katja; Deutschland. Umweltbundesamt; Bernicke, Maja; Brieschke, Jens; Kaliske, Judith; Keßler, Hermann; Malsch, Daniela; Plickert, Sebastian; Proske, Christopher; Rothe, Bernhard
Unter Carbon Capture and Utilization, kurz CCU, verstehen wir Abscheidung, Transport und anschließende Nutzung von Kohlenstoff. In Klimaschutzdebatten werden CCU-Maßnahmen als schnelle Lösung für eine treibhausgasneutrale Industrie angeführt. Sie werden als vielversprechend erachtet, da sich durch die Substitution fossiler Produkte ein geringerer Ausstoß von Emissionen zu ergeben scheint. Jedoch muss die Klimewirkung des gesamten CCU-Prozesses betrachtet werden. Welche Rolle kann CCU wirklich bei der Transformation und in einem zukünftigen defossilen Wirtschaftssystem spielen? Die vorliegende UBA-Studie systematisiert und bewertet dies nach Aspekten des Klimaschutzes sowie der Rohstoffversorgung. Quelle: www.umweltbundesamt.de
Effects on CO2 emissions from fattening pigs with microalgae in comparison to corn diet
(2019) Schleinitz, Josephine; Herrmann, Stefan; Wohlgemuth, Volker; Garvens, Hans-Jürgen
EU-Emissionshandel
(2018) Lenzen, Burkhard; Göttel, Holger; Garvens, Hans-Jürgen; Schneider, Christian
Durch die Änderung der Europäischen Emissionshandelsrichtlinie und der Europäischen Monitoring-Verordnung (MVO) für die Handelsperiode 2013Ń2020 hat die direkte Erfassung der Treibhausgasemissionen mit kontinuierlichen Emissionsmesssystemen (KEMS) deutlich an Bedeutung gewonnen. Die Prüfung der entsprechenden Emissionsberichte lässt jedoch Defizite in verschiedenen Bereichen erkennen, obwohl KEMS im anlagenbezogenen Immissionsschutz nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) seit vielen Jahren routinemäßig eingesetzt werden. Begründet ist dies vor allem in unterschiedlichen gesetzlichen Anforderungen an Unsicherheiten, Qualitätssicherung und Emissionsdatenauswertung von KEMS nach BImSchG und nach MVO. Für die MVO-konforme Auswertung der Emissionsdaten wurde daher eine Ergänzung der bundeseinheitlichen Praxis bei der Überwachung der Emissionen notwendig. Quelle: Verlagsinformation
GWP from WWTP sludge and gas
(2018) Garvens, Hans-Jürgen
Kohlenstoffnutzung (CCU) in der Industrie vor dem Hintergrund der Transition zur Treibhausgasneutralität - Die ökobilanzielle Sichtweise
(2022) Garvens, Hans-Jürgen
LCA Guidelines for CCU
(2018) Garvens, Hans-Jürgen
Regulatory approach on CCU - applications, assessment and standardization
(2019) Garvens, Hans-Jürgen
Role of LCA in the transition towards climate neutrality
(2022) Garvens, Hans-Jürgen
Steel production with hydrogen
(2021) Möller, Lisa; Schwalb, Michael; Wohlgemuth, Volker; Garvens, Hans-Jürgen
Transfer towards climate neutrality - from LCA to a business case
(2022) Garvens, Hans-Jürgen
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
Transfer towards climate neutrality - from LCA to a business case
(2021) Garvens, Hans-Jürgen