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Ableitung eines Indikatorensets zur Umweltverträglichkeit der Energiewende
(Umweltbundesamt, 2020) Kauertz, Benedikt; Dittrich, Monika; Fehrenbach, Horst; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Rothe, Stefan
Die Energiewende ist eine der größten Aufgaben des 21. Jahrhunderts. Die Herausforderung besteht darin, das Energiesystem umweltverträglich, sicher und wirtschaftlich zu gestalten. Mit der Energiewende sind auf der einen Seite entlastende Wirkungen für die Umwelt und Synergie-effekte für eine nachhaltige Energiewirtschaft verbunden. Auf der anderen Seite können damit auch neue Umwelt- und Gesundheitseffekte sowie Eingriffe in Natur und Landschaft verbunden sein. Um die Veränderungen des Umweltzustandes durch die Energiewende fachlich fundiert darzustellen, wurde in den vergangenen vier Jahren im Auftrag des Umweltbundesamtes durch das ifeu-Heidelberg ein Bewertungsansatz erarbeitet, der eine Beurteilung der Umweltauswirkungen als vielschichtiges Geflecht interdependenter Wirkungszusammenhänge anhand der aus dem UVPG bekannten Schutzgüter (Mensch, Tiere/Pflanzen/ Biodiversität, Wasser, Boden, Fläche, Luft und Klima, Landschaft sowie Kultur- und sonstige Sachgüter) ermöglicht. Dafür werden potenzielle Umweltauswirkungen des Energiesystems identifiziert, durch die im Vorhaben abgeleiteten Indikatoren beschrieben und falls möglich, als Zeitreihe quantifiziert. Die einzelnen Indikatoren werden in Wirkpfaden gebündelt und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Schutz-güter diskutiert. Im Rahmen dieses F&E Vorhabens erfolgte die wissenschaftlich basierte Konzeption des Monitoringmodells und die Auswahl, Entwicklung und Beurteilung von Indikatoren zur Bemessung der Umweltauswirkungen der Energiewende. Die Ergebnisse des Vorhabens dienen den Akteuren beim UBA und im BMU als Grundlage für die umfassende Bewertung der Veränderungen des Umweltzustandes durch die Energiewende, wie sie bspw. im Monitoringbericht zur Energiewende "Energie der Zukunft" zu erfolgen hat. Des Weiteren zeigt das Projekt noch vorhandene Wissenslücken auf, formuliert erweiterten Forschungsbedarf und gibt alternative Denkanstöße, die mittel- bis langfristig zum Verfüllen eben solcher Wissenslücken beitragen können. Quelle: Forschungsbericht
Accounting Systems for Short-lived Climate Pollutants and Greenhouse Gas Mitigation in the Waste Management Sector
(2015) Vogt, Regine; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Schwetje, Anja
The Climate and Clean Air Coalition (CCAC) Municipal Solid Waste Initiative (MSW Initiative) is looking for an emission quantification tool focused on short-lived climate pollutants (SLCPs) and other greenhouse gases (GHGs) to be used in participating cities. As a German contribution to the MSW Initiative, existing tools were screened and investigated more intensely with regard to their eligibility to be used for GHG accounting in the waste management sector including the possibility to integrate black carbon.
Aktualisierte Ökobilanz von Grafik- und Hygienepapier
(Umweltbundesamt, 2022) Wellenreuther, Frank; Detzel, Andreas; Krüger, Martina; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Reichart, Almut
Die letzte Ökobilanz des Umweltbundesamtes für grafische Papiere, in der die Umweltwirkungen von Primär- und Recyclingpapieren umfassend untersucht wurden, stammt aus dem Jahr 2000 (Tiedemann et al. 2000). Ein zentrales Ergebnis dieser Studie war, dass "die Herstellung von grafischen Papieren aus Recyclingfasern wesentlich umweltfreundlicher ist als die Verwendung von Frischfasern aus Holz als Rohstoff". Die Vergabekriterien des Umweltzeichens Blauer Engel für Papierprodukte basieren ebenfalls auf den Ergebnissen dieser Studie und fordern die höchstmögliche Verwendung von Recyclingpapier, vorzugsweise aus Post-Consumer-Abfällen, als Rohstoff für die Papierherstellung. Die vorliegende Studie stellt eine Aktualisierung dieser Ökobilanz dar. Dabei wurde sie um die Betrachtung von Hygienepapieren, und eine Diskussion über Biodiversität, Landnutzungswandel und Kohlenstoffspeicherung ergänzt. Besonderer Fokus liegt zudem auf dem Papierrecycling in Deutschland. Die aktualisierten Ergebnisse stützen weitgehend die bisherigen Empfehlungen des UBA und die Anforderungen des Ökolabels Blauer Engel zur Förderung von Recyclingpapier. Es ist wesentlich umweltfreundlicher, grafisches Papier aus recycelten Fasern herzustellen, als Primärfasern aus Holz als Rohstoff zu verwenden. Quelle: Forschungsbericht
Aktualisierung der Eingangsdaten und Emissionsbilanzen wesentlicher biogener Energienutzungspfade (BioEm)
(2016) Fehrenbach, Horst; Köppen, Susanne; Markwardt, Stefanie; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Schneider, Sven
Die energetische Biomassenutzung ist mit vielfältigen Umweltwirkungen verbunden, u. a. resultieren daraus Emissionen an Treibhausgasen und Luftschadstoffen. Die Höhe der Emissionen ist stark abhängig von der konkreten Ausprägung der Biomassenutzung, ob es sich z. B. um eine Anbaubiomasse oder um einen Reststoff bzw. Abfall handelt. In dem Sachverständigenvorhaben wurden Emissionsfaktoren für wesentliche Pfade der Biomassenutzung in Deutschland abgeleitet. Die Berechnungen stützen sich – in Anlehnung an Arbeiten auf EU-Ebene – auf neuste Methoden (z. B. bzgl. der Lachgasemissionsberechnung im Kontext der Düngung) und aktuelle Eingangsdaten.
Aktualisierung der Modelle TREMOD/TREMOD-MM für die Emissionsberichterstattung 2020 (Berichtsperiode 1990- 2018)
(Umweltbundesamt, 2020) Heidt, Christoph; Helms, Hinrich; Kämper, Claudia; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Gohlisch, Gunnar
Mobile Maschinen und Geräte stellen eine wichtige Quelle motorischer Emissionen dar, deren Emissionsregulierung jedoch gegenüber Straßenfahrzeugen erst deutlich später erfolgte. Die Partikel- und Stickoxidemissionen der mobilen Maschinen und Geräte tragen heute daher relevant zur Emissions- und Immissionsbelastung in Deutschland bei. Da die europäischen Luftqualitätsgrenzwerte nach wie vor an einigen städtischen Messstellen überschritten werden, wurden auch mobile Maschinen zunehmend in die Luftreinhalteplanung einbezogen, z.B. durch die Luftqualitätsverordnung Baumaschinen des Landes Baden-Württemberg. Zur Luftreinhalteplanung gehört auch die nationale Emissionsberichterstattung durch das Umweltbundesamt, welche für den Bereich der mobilen Maschinen und Geräte auf Grundlage des seit 2004 entwickelten Modell TREMOD-MM durchgeführt wird. Der vorliegende Bericht dokumentiert die für TREMOD-MM, Version 5.1 zugrundeliegenden Methoden, Daten und Ergebnisse. Im Jahr 2019 wurden die Bestandsdaten einzelner Sektoren, soweit möglich, fortgeschrieben, die Emissionsfaktoren auf Grundlage der aktuellen Emissionsgrenzwerte und neuerer Messergebnisse aktualisiert sowie der Gesamtenergieverbrauch. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Berichts ist die vollständige Dokumentation aller verwendeten Daten in einer Veröffentlichung, welche zuletzt im Jahr 2004 vorlag. Daher werden auch Arbeiten aus vorigen Aktualisierungen und internen Berichten beschrieben, sofern keine neueren Arbeiten vorgenommen worden sind. Quelle: Forschungsbericht
Aktualisierung der Modelle TREMOD/TREMOD-MM für die Emissionsberichterstattung 2020 (Berichtsperiode 1990-2018)
(Umweltbundesamt, 2020) Allekotte, Michel; Biemann, Kirsten; Heidt, Christoph; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Gohlisch, Gunnar
Das Emissionsberechnungsmodell "TREMOD" (Transport Emission Model) bildet den motorisierten Verkehr in Deutschland hinsichtlich seiner Verkehrs- und Fahrleistungen, Energieverbräuche und den zugehörigen Luftschadstoffemissionen für den Zeitraum 1960 bis 2050 ab. Es wurde vom ifeu-Institut im Auftrag des Umweltbundesamtes entwickelt und wird seit mehreren Jahren kontinuierlich fortgeschrieben. Das aktuelle Vorhaben diente der Aktualisierung und Ergänzung von TREMOD. Für alle Verkehrsträger wurden die Bestands- und Fahr- und Verkehrsleistungsdaten bis zum Jahr 2018 fortgeschrieben. Anschließend wurde das Trendszenario bis zum Jahr 2050 aktualisiert. Die aktuelle Fortschreibung der Basisdaten bis zum Jahr 2018 für die Emissionsberichterstattung im Nationalen Inventarbericht 2020 ist in der TREMOD-Version 6.01 vom 20.09.2019 enthalten. Die Aktualisierung des Trendszenarios wurde schließlich in der TREMOD-Version 6.03 vom 31.01.2020 realisiert. Quelle: Forschungsbericht
Aktuelle Nutzung und Förderung der Holzenergie
(Umweltbundesamt, 2022) Hennenberg, Klaus Josef; Böttcher, Hannes; Braungardt, Sibylle; Öko-Institut; Institut für Energie- und Umweltforschung; INFRO e.K. (Celle); Deutschland. Umweltbundesamt; Hofmeier, Katja; Rother, Stefan
Dieser Bericht entstand im Rahmen zweier Projekte, die aktuell im Auftrag des Umweltbundesamts durchgeführt werden: BioWISE und BioSINK. Im Fokus des Projektes BioWISE steht die Nutzung fester Biomasse im Wärmesektor mit der zentralen Frage, wie Regelungen so angepasst werden können, dass die Nachfrage nach fester Biomasse im Wärmesektor und die damit möglicherweise verbundenen negativen Umweltauswirkungen gemindert werden. Im Projekt BioSINK hingegen steht die Waldsenke im Vordergrund und es wird untersucht, wie diese im In- und Ausland durch die energetische Nutzung von Waldholz beeinflusst wird. Im Spannungsfeld des Ausbaus erneuerbarer Energien, inklusive Energieholz aus dem Wald, und der nötigen Senkenleistung der Waldfläche hat der vorliegende Bericht zum Ziel, einen Überblick über die derzeitigen Nutzungsströme der Holzenergie sowie den Außenhandel mit Holzenergieprodukten in Deutschland zu geben. Des Weiteren erfolgt eine Beschreibung solcher Regelungen und Förderinstrumenten, die die Nutzungsströme von Holzenergie maßgeblich beeinflussen. Im Anschluss wird geprüft, welche Regelungen in Bezug auf die Erfüllung von Nachhaltigkeitskriterien und Treibhausgasemissionsgrenzen derzeit für Bioenergie gelten und ob, bzw. wie diese auf die Holznutzung beschränkend wirken. Zu guter Letzt wird ein Blick ins Ausland und den dort gültigen Regulierungen, Förderinstrumenten und Nachhaltigkeitsaspekten zur Steuerung von Holznutzung im Wärmebereich geworfen. Quelle: Forschungsbericht
Analyse des wirtschaftlichen Potenzials für eine effiziente Wärme- und Kälteversorgung
(Umweltbundesamt, 2021) Ortner, Sara; Pehnt, Martin; Blömer, Sebastian; Institut für Energie- und Umweltforschung; Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien (Karlsruhe); Prognos-AG (Basel). Büro Berlin; Deutschland. Umweltbundesamt; Herbstritt, Caren
Im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) erarbeitet das ifeu gemeinsam mit Prognos und IREES Teile der Berichtspflicht der Energieeffizienzrichtlinie entsprechend Artikel 14. Dabei liegt der Fokus im Forschungsvorhaben auf der Analyse der wirtschaftlichen Potenziale für eine effiziente Wärme- und Kälteversorgung im Jahr 2030, die durch eine umfassende KostenNutzen-Analyse sowie Sensitivitätsanalyse ergänzt wird. Darüber hinaus werden im Rahmen des Projekts Maßnahmen und politische Strategien erarbeitet, mit denen das wirtschaftliche Potenzial gehoben werden kann. Für die Analysen wird als Grundlage ein Szenario des Nationalen Energie- und Klimaplans (NECP), der 2019 von der Bundesregierung bei der europäischen Kommission einzureichen war, herangezogen. Die bundesweiten Daten werden durch den Einsatz des gebäudescharfen Wärmeatlas WaD 2.0 des ifeu und weiteren räumlich hoch aufgelösten Datenquellen disaggregiert und für die Analysen aufbereitet. Die Datenbasis wird darüber hinaus aufgearbeitet, um Wärme- und Kälteversorgungsgebieten kleinräumig als Karten darzustellen. Quelle: Forschungsbericht
Bewertung konkreter Maßnahmen einer weitergehenden Phosphorrückgewinnung aus relevanten Stoffströmen sowie zum effizienten Phosphoreinsatz
(2015) Montag, David Markus; Everding, Wibke; Malms, Susanne; RWTH Aachen. Institut für Siedlungswasserwirtschaft; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Roskosch, Andrea
Schwerpunkte des Berichts bilden das Einsparpotenzial von Phosphor in Produkten und von phosphathaltigen Produkten sowie die Qualität der ⁠Rezyklate⁠ und deren Einsatz als Düngemittel in der Landwirtschaft bzw. in der Düngemittelindustrie. Außerdem werden Verfahren zur P-Rückgewinnung identifiziert und bewertet, die Kosten und der Energieaufwand der Verfahren dargestellt sowie mögliche Umstellungen der Kläranlagen in Bezug auf eine erleichterte Phosphorrückgewinnung geprüft. Weitere zentrale Inhalte sind Mengenberechnungen zur Entwicklung der thermischen Klärschlammentsorgung und die Möglichkeit des Landfill Minings sowie die Langzeitlagerung der Klärschlammaschen. Anhand einer Expertenbefragung wurden Aspekte zur Markteinführung der Rezyklate diskutiert. Weiterhin werden bereits durchgeführte Maßnahmen zur Klärschlammentsorgung und P-Rückgewinnung aus dem Ausland dargestellt. Abschließend erfolgt eine Prüfung der rechtlichen Umsetzungsmöglichkeiten, u.a. zur Finanzierung und Subventionierung der P-Rückgewinnung sowie zur Abnahmeverpflichtung der produzierten Rezyklate.
Bewertung von Emissionsminderungspotenzialen zusätzlicher Verkehrsmaßnahmen
(Umweltbundesamt, 2023) Allekotte, Michel; Heidt, Christoph; Schneider, Christiane; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Appelhans, Johanna
Zur Vorbereitung der Erstellung des aktuellen nationalen Luftreinhalteprogrammes wurde ein Projekt mit dem Titel "Bewertung von Emissionsminderungspotenzialen zusätzlicher Verkehrsmaßnahmen" durchgeführt. In diesem Rahmen wurden für den Sektor "Verkehr" drei Szenarien entwickelt: Das Szenario "mit Maßnahmen" (englisch: With Measures Scenario, WM), das alle bereits beschlossenen Luftreinhalte- und Klimaschutzmaßnahmen enthält, das Szenario "mit zusätzlichen Maßnahmen" (With Additional Measures Scenario, WAM), das zusätzliche Maßnahmen umfasst, mit deren Hilfe die Emissionsreduktionsverpflichtungen der neuen NEC-Richtlinie eingehalten werden sollen, sowie das "optionale Szenario", das mögliche weitere Minderungspotenziale aufzeigen soll. Das WM-Szenario wurde aufbauend auf dem TREMOD Trend Szenario (Version 6.21) entwickelt. Im Rahmen des Projekts wurden die Emissionsfaktoren des aktuellen HBEFA 4.2 implementiert. Das WM-Szenario enthält die aktuelle Abgasgesetzgebung für Straßenfahrzeuge, Bahn, Binnenschiffe und Luftfahrt, Maßnahmen aus dem nationalen Klimaschutzprogramm sowie eigene Annahmen zur Entwicklung bis 2040. Im Rahmen einer Literaturrecherche wurden über das WM-Szenario hinausgehende Maßnahmen zur Emissionsminderung recherchiert, auf dieser Basis wurden das WAM-Szenario (WM plus "Einführung Euro 7", "Förderung Elektromobilität" und "Anpassung Lkw-Maut") und das optionale Szenario (WAM plus Geschwindigkeitsbeschränkungen, Stärkung Umweltverbund, City-Logistik, ökonomische Instrumente sowie Maßnahmen im Bereich Binnenschifffahrt, Flug- und Schienenverkehr) definiert. Für alle drei Szenarien wurden für den Verkehr Emissionen der Luftschadstoffe NOX, SO2, NMVOC, NH3 und PM2.5 in den Jahren 2025, 2030, 2035 und 2040 berechnet. Quelle: Forschungsbericht
Biomass cascades - Increasing resource efficiency by cascading use of biomass - from theory to practice
(Umweltbundesamt, 2017) Fehrenbach, Horst; Köppen, Susanne; Kauertz, Benedikt; Institut für Energie- und Umweltforschung; Nova-Institut für Politische und Ökologische Innovation; IZES gGmbH - Institut für ZukunftsEnergieSysteme; Deutschland. Umweltbundesamt; Jering, Almut
Biomassekaskaden - Mehr Ressourceneffizienz durch Kaskadennutzung von Biomasse - von der Theorie zur Praxis
(Umweltbundesamt, 2017) Fehrenbach, Horst; Köppen, Susanne; Kauertz, Benedikt; Institut für Energie- und Umweltforschung; Nova-Institut für Politische und Ökologische Innovation; IZES gGmbH - Institut für ZukunftsEnergieSysteme; Deutschland. Umweltbundesamt; Jering, Almut
Biomassekaskaden - Mehr Ressourceneffizienz durch stoffliche Kaskadennutzung von Biomasse - von der Theorie zur Praxis
(Umweltbundesamt, 2017) Fehrenbach, Horst; Köppen, Susanne; Kauertz, Benedikt; Institut für Energie- und Umweltforschung; IZES gGmbH - Institut für ZukunftsEnergieSysteme; Nova-Institut für Politische und Ökologische Innovation; Deutschland. Umweltbundesamt; Jering, Almut
Das Forschungsprojekt untersucht, ob und wie die stoffliche Nutzung von ⁠Biomasse⁠ in Kaskaden zur Steigerung der Ressourceneffizienz beitragen kann. Es entwickelt eine klare Definition des Begriffs der Kaskadennutzung und analysiert existierende Konzepte der Kaskadennutzung. Als relevante Felder der Kaskadennutzung werden der Holzsektor, der Papiersektor, der Textilsektor und der Kunststoffsektor identifiziert und Ökobilanzen jeweils in diesen vier Sektoren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen deutliche Umweltvorteile für die Mehrzahl der untersuchten Kaskadenoptionen, es bedarf jedoch der Einzelfallbetrachtung. Ein Bewertungskonzept zur ersten Einschätzung möglicher Kaskadenansätze für Anwender wird entwickelt. Das Projekt empfiehlt, die Kaskadennutzung von Biomasse als „Prinzip“ unterstützend in übergreifende Politikziele und Strategien einzubinden.
Biomassekaskaden - Mehr Ressourceneffizienz durch stoffliche Kaskadennutzung von Biomasse - von der Theorie zur Praxis
(Umweltbundesamt, 2017) Fehrenbach, Horst; Köppen, Susanne; Kauertz, Benedikt; Institut für Energie- und Umweltforschung; Nova-Institut für Politische und Ökologische Innovation; IZES gGmbH - Institut für ZukunftsEnergieSysteme; Deutschland. Umweltbundesamt; Jering, Almut
Die Kaskadennutzung von Biomasse wird in zahlreichen umweltpolitischen Strategien und Programmen als wichtiges Element zur Steigerung der Ressourceneffizienz genannt. Der Begriff Kaskadennutzung ist jedoch unklar definiert. Die im Projekt entwickelte Definition ermöglicht eine klare Abgrenzung zwischen den verschiedenen Kaskadenbegriffen. Im ersten Schritt des Forschungsprojekts, der Analyse existierender Konzepte der Kaskadennutzung wurde deutlich, dass in der Praxis die Anzahl erfolgreicher Kaskadenbeispiele überschaubar ist. Herausgearbeitet wurden als relevante Felder der Kaskadennutzung der Holzsektor, der Papiersektor, der Textilsektor und der Kunststoffsektor mit Blick auf die Entwicklungen in Richtung biobasierter Kunststoffe. Nach einer Analyse des agrarischen und forstlichen Rohstoffpotenzials als Ausgangspunkt der Kaskade wurden umfassende Ökobilanzen zu verschiedenen Kaskadenoptionen jeweils in den oben genannten vier Sektoren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten deutliche Umweltvorteile für die Mehrzahl der untersuchten Kaskadenoptionen gegenüber dem Referenzfall ohne oder mit nur einer Kaskadenstufe. Es bedarf jedoch der Einzelfallbetrachtung. In Fortführung der Erkenntnisse aus den komplexen Öko-bilanzen wurde daher ein Bewertungskonzept entwickelt und vorgeschlagen, das der Einschätzung möglicher Kaskadenansätze zwar auf breiterer Ebene, jedoch auch mit geringerer Detaillierungstiefe dienen soll. Es liefert Anwendern eine erste Orientierung darüber, ob eine Kaskade aus Nachhaltig-keitssicht als sinnvoll bzw. erfolgversprechend einzustufen wäre. Bei der Entwicklung der Eckpunkte einer Strategie zur Förderung der Kaskadennutzung von Biomasse wurde im Projekt deutlich, dass Kaskadennutzung nicht als eigenständige Politikstrategie etabliert werden sollte, sondern sie vielmehr als ćPrinzip̮ zur Unterstützung übergreifender Politikziele und Strategien einzubinden ist. Es wird daher ein Mix oder vielmehr ein Zusammenwirken von Strategien zum nachhaltigen Umgang mit Ressourcen benötigt. Quelle: Forschungsbericht
BioRest
(2019) Fehrenbach, Horst; Giegrich, Jürgen; Köppen, Susanne; Institut für Energie- und Umweltforschung; IZES gGmbH - Institut für ZukunftsEnergieSysteme; Öko-Institut. Büro Darmstadt; Hofmeier, Katja
Biomasse als relevanter Beitrag zur Bereitstellung erneuerbarer Energie steht vor allem aufgrund der knappen Ressource Fläche nur begrenzt zur Verfügung. Die Diskussion hat sich daher auf die bevorzugte Nutzung von biogenen Abfällen und Reststoffen verlagert. Mit diesem Vorhaben sollte untersucht werden, mit welchem Potenzial diese Stoffgruppe dem Energiesystem zur Verfügung gestellt werden kann, wenn insgesamt anspruchsvolle ökologische und stoffwirtschaftliche Restriktionskriterien angewendet werden und welches die zu priorisierenden Einsatzpfade sind. Im ersten Schritt wurden insgesamt 24 biogene Reststoffe und Abfälle in einer Literaturstudie betrachtet. Insgesamt ergibt sich aus der restriktiven Analyse ein jährliches Potenzial von maximal rund 210 Mio. t biogener Abfälle und Reststoffe mit einem Energiegehalt von maximal rund 920 PJ. Im zweiten Schritt wurden 19 Technologien daraufhin betrachtet, die Abfälle und Reststoffe unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Stoffeigenschaften am besten energetisch nutzbar zu machen. Im dritten Schritt wurden die Stoffe und Technologien zunächst nach technischer Eignung zu sinnvollen Einsatzpfaden zusammengeführt und dabei auch zugeordnet, welcher Teil des Energiesystems damit jeweils bedient werden kann. Welche Kombinationsmöglichkeiten aus Einsatzpfaden und Energieprodukten zu priorisieren sind, wurde zum Schluss anhand ökologisch, ökonomisch und technischer Kriterien bewertet. Das Ergebnis ist ein Gesamtnutzungskonzept für Abfälle und Reststoffe über Technologien zu Energieprodukten, welches einen schwerpunktmäßigen Einsatz der Abfälle und Reststoffe zur Nutzung für Prozesswärme zu gewissen Anteilen auch als Kraftstoff für den Flug- und Schiffverkehr empfiehlt. Der Stromproduktion werden wenig Abfall- und Reststoffe zugesprochen. Dieses Konzept ist als eine Art Allokationsplan für die ökologisch sinnvolle Nutzung der verfügbaren biogenen Abfall-/Reststoffe im Energiesystem zu verstehen, stellt jedoch kein integriertes Szenario für das Energiesystem dar. Quelle: Forschungsbericht
BioRest
(2019) Fehrenbach, Horst; Giegrich, Jürgen; Köppen, Susanne; Institut für Energie- und Umweltforschung; IZES gGmbH - Institut für ZukunftsEnergieSysteme; Öko-Institut. Büro Darmstadt
Biomasse als relevanter Beitrag zur Bereitstellung erneuerbarer Energie steht vor allem aufgrund der knappen Ressource Fläche nur begrenzt zur Verfügung. Die Diskussion hat sich daher auf die bevorzugte Nutzung von biogenen Abfällen und Reststoffen verlagert. Mit diesem Vorhaben sollte untersucht werden, mit welchem Potenzial diese Stoffgruppe dem Energiesystem zur Verfügung gestellt werden kann, wenn insgesamt anspruchsvolle ökologische und stoffwirtschaftliche Restriktionskriterien angewendet werden und welches die zu priorisierenden Einsatzpfade sind. Im ersten Schritt wurden insgesamt 24 biogene Reststoffe und Abfälle in einer Literaturstudie betrachtet. Insgesamt ergibt sich aus der restriktiven Analyse ein jährliches Potenzial von maximal rund 210 Mio. t biogener Abfälle und Reststoffe mit einem Energiegehalt von maximal rund 920 PJ. Im zweiten Schritt wurden 19 Technologien daraufhin betrachtet, die Abfälle und Reststoffe unter Berücksichtigung ihrer jeweiligen Stoffeigenschaften am besten energetisch nutzbar zu machen. Im dritten Schritt wurden die Stoffe und Technologien zunächst nach technischer Eignung zu sinnvollen Einsatzpfaden zusammengeführt und dabei auch zugeordnet, welcher Teil des Energiesystems damit jeweils bedient werden kann. Welche Kombinationsmöglichkeiten aus Einsatzpfaden und Energieprodukten zu priorisieren sind, wurde zum Schluss anhand ökologisch, ökonomisch und technischer Kriterien bewertet. Das Ergebnis ist ein Gesamtnutzungskonzept für Abfälle und Reststoffe über Technologien zu Energieprodukten, welches einen schwerpunktmäßigen Einsatz der Abfälle und Reststoffe zur Nutzung für Prozesswärme zu gewissen Anteilen auch als Kraftstoff für den Flug- und Schiffverkehr empfiehlt. Der Stromproduktion werden wenig Abfall- und Reststoffe zugesprochen. Dieses Konzept ist als eine Art Allokationsplan für die ökologisch sinnvolle Nutzung der verfügbaren biogenen Abfall-/Reststoffe im Energiesystem zu verstehen, stellt jedoch kein integriertes Szenario für das Energiesystem dar. Quelle: Forschungsbericht
Climate Protection in Transport - Need for Action in the Wake of the Paris Climate Agreement
(2017) Bergk, Fabian; Knörr, Wolfram; Lambrecht, Udo; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Lambrecht, Martin; Zimmermann, Annegret
Climate protection in transport - need for action in the wake of the Paris Climate Agreement
(Umweltbundesamt, 2017) Bergk, Fabian; Knörr, Wolfram; Lambrecht, Udo; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Lambrecht, Martin; Zimmermann, Annegret
Transport is not only an indispensable part of our daily lives, but also one of the major sources of greenhouse gases in Germany. What can be done to reduce greenhouse gas emissions from transport in the short- and mid-term? How can transport become greenhouse gas-neutral in the long term? Are Germany’s climate targets in the transport sector sufficiently ambitious? This paper answers these questions. It describes what needs to be done in the coming years to reconcile developments in the transport sector with the commitments of the Paris Climate Agreement and the German government’s Climate Action Plan 2050. It suggests measures that can help to achieve a quick and significant reduction in greenhouse gas emissions, ensuring that the climate targets agreed upon in Paris could be met by Germany’s transport sector.
Comparative analysis of case studies for mining sites worldwide
(Umweltbundesamt, 2020) Becker, Fiona; Scholl, Christine; Rüttinger, Lukas; Adelphi Research gGmbH (Berlin); Projekt-Consult GmbH (Hamburg); Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Kosmol, Jan
Damit die Umweltwirkungen des Bergbaus besser in den Debatten um mehr Verantwortung in Lieferketten und der nachhaltigeren Nutzung von Rohstoffen berücksichtigt werden, wurde als Teil des Forschungsvorhabens ÖkoRess I und im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) eine Bewertungsmethode für das Umweltgefährdungspotential von Bergbauprojekten und Rohstoffen entwickelt. Gleichzeitig analysierte das ebenfalls vom UBA beauftragte Forschungsvorhaben UmSoRess die Wirkungen des Bergbaus auf Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft in 13 Ländern. Um die Ergebnisse beider Vorhaben (ÖkoRess I und UmSoRess) weiterzuentwickeln wurde ein Folgevorhaben ÖkoRess II beauftragt. ÖkoRess II hatte das Ziel, die standort- und rohstoffspezifische Bewertung zu verbessern. Ein Fokus lag dabei auf der Verbesserung des Indikators für die Umweltsektorgovernance, der als Teil der Bewertungsmethode genutzt wurde, indem die Umweltgefährungspotentiale mit den beobachteten Umweltwirkungen und einer Governance-Analyse auf Basis existierenden Governance-Indikatoren verglichen wurden. Ziel war es, die Frage zu beantworten, ob die vorhandenen Governance-Indikatoren in der Lage sind widerzuspiegeln, inwiefern relevante Akteure (Regierungen, Unternehmen und Zivilgesellschaft) potentielle Umweltgefährdungen bewältigen und Umweltauswirkungen des Bergbaus vermeiden oder reduzieren können. Die Ergebnisse der 10 Fallstudien wurden mit den Ergebnissen der 13 Fallstudien von UmSoRess verglichen und ein Set von Governance-Indikatoren identifiziert, welches zur Verbesserung des Umweltgovernance-Indikators der rohstoffbezogenen Bewertung, die als Teil von ÖkoRess I entwickelt wurde, genutzt werden können. Dieser Bericht beschreibt den Forschungsansatz und stellt die konsolidierten Ergebnisse dieses Prozesses vor. Quelle: Forschungsbericht
Dekarbonisierung von Energieinfrastrukturen
(Umweltbundesamt, 2023) Ortner, Sara; Pehnt, Martin; Over, Margarete; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Steinbrenner, Joscha
Das Ziel der Treibhausgasneutralität bis zum Jahr 2045 stellt die Fernwärmesysteme vor große Herausforderungen, die durch den Krieg in der Ukraine noch verschärft werden. Um Kohle als Energieträger für die Versorgung von Wärmenetzen zu ersetzen und eine langfristig klimaneutrale, von fossilem Gas unabhängige Wärmeversorgung zu schaffen ist es notwendig, dass die lokal verfügbaren erneuerbaren Potenziale ausgeschöpft und in die bestehenden Wärmenetze eingebunden werden. Auf Basis technischer und akteursspezifischer Analyse von Fallbeispielen - erarbeitet in enger Zusammenarbeit mit den lokalen Partnern vor Ort - wurden in dem vorliegenden Forschungsvorhaben Herausforderungen und Hemmnisse bei der Dekarbonisierung der Wärmenetzinfrastruktur identifiziert. Darauf aufbauend wurde ein "Erneuerbare-Wärme-Infrastruktur-Gesetz" entwickelt, das sowohl die technischen, sozio-ökonomischen, planerischen, ökologischen und institutionellen Rahmenbedingungen berücksichtigt, die Hemmnisse auf den verschiedenen Ebenen abbauen und somit die Dekarbonisierung von Wärmenetzen ermöglichen soll. Quelle: Forschungsbericht