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Anwendungen von Konzepten, Werkzeugen und Methoden der integrierten Risikobewertung - Entscheidungshilfen für Anpassung an den Klimawandel
(Umweltbundesamt, 2016) Weisz, Helga; Peters, Vera; Pichler, Peter-Paul; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Schauser, Inke
Ziel des Projekts war die Bestandsaufnahme und Weiterentwicklung von Kriterien, Methoden und Instrumenten für eine integrierte Risikobewertung, als Entscheidungshilfe für Anpassung an den Klimawandel. Konkret konzentrierte sich die Bestandsaufnahme auf eine kritische Diskussion wichtiger Konzepte und Methoden aus den unterschiedlichen Disziplinen (wie Vulnerabilität, Resilienz, oder Risiko), die eine integrierte Bewertung unterschiedlicher Schadensrisiken vornehmen. Darauf aufbauend wurde ein konzeptueller Ansatz entwickelt, der einerseits die Vulnerabilität Deutschlands gegenüber den Folgen des Klimawandels Sektoren und Regionen übergreifend darstellt und andererseits die Vulnerabilität Deutschlands gegenüber den Folgen des Klimawandels mit der Vulnerabilität gegenüber anderen nicht-klimabedingten Dynamiken in Bezug setzt. Dieser Ansatz wurde exemplarisch an drei Modulen zu den Themenfeldern Energie-Wasser-Biomasse, Außenhandel und soziale Kohärenz/soziale Ungleichheit erprobt. Insgesamt zeigt die Studie wie unterschiedlichste Risiken sich gegenseitig verstärken können. Daraus folgt, dass zahlreichen Einzelaspekte in der Anpassungsforschung stärker berücksichtigt werden sollten; Zum Beispiel die durch Klimawandel verschärfte Vulnerabilität von globalen Vorleistungsketten, die Rolle von zunehmender sozialer Ungleichheit und regionaler Polarisierungen. Die Ergebnisse zeigen auch, dass sehr viele risikoreiche Entwicklungen politische Handlungsfähigkeit gefährden. Angesichts multipler Risiken und hoher Unsicherheit wird die verstärke Beachtung von Puffern und Redundanzen zur Erhöhung der Resilienz gesellschaftlicher Systeme empfohlen. Eines der wichtigsten Instrumente dazu ist die Bildung, wie auch von internationalen Studien bestätigt wird. Des Weiteren diente die Studie dazu, Forschungslücken auf zu decken und weiteren Forschungsbedarf zu definieren. Wir empfehlen vor allem Investitionen in Modellvergleich von regionale Klimafolgemodelle, und einen massive Ausbau öffentlich zugänglicher sozial-ökonomischer und physischer Statistiken, vor allem zu Infrastruktur und nationalen und globalen Vorleistungsketten.
Quelle: Forschungsbericht
Assessing the costs of adaptation to climate change in developing countries (AdaptCosts)
(2014) Kropp, Jürgen P.; Harmeling, Sven; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Deutschland. Umweltbundesamt
The aim of the study was to fill knowledge gaps regarding the estimation ofadaptationcosts and to develop a concept towards comparing costs between developing countries. In the first part a conceptual approach is presented to estimate adaptation costs of various sectors. Based on a literature analysis, existing costs estimations regarding adaptation were identified and fields for potential advances explored. In the second part existing programs on the national level were assessed, followed by stock-taking of current political initiatives regarding adaptation financing.
Quelle: www.umweltbundesamt.de
Den ökologischen Wandel gestalten
(Umweltbundesamt, 2023) Wolff, Franziska; Grießhammer, Rainer; Gensch, Carl-Otto; Öko-Institut; Adelphi-Consult GmbH (Berlin); Forschungszentrum für Umweltpolitik; VDI-VDE Innovation + Technik GmbH. Institut für Innovation und Technik; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Lindenthal, Alexandra; Veenhoff, Sylvia
Das UFOPLAN-Vorhaben "Den ökologischen Wandel gestalten - Umsetzung und Fortschreibung des Integrierten Umweltprogramms 2030" (FKZ 3717 11 101 1) zielte darauf ab, die Transformation in Richtung Nachhaltigkeit gemäß des Integrierten Umweltprogramms 2030 voranzubringen und die Aktivitäten im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit dabei zu unterstützen. Dafür wurden Erkenntnisse der sozialwissenschaftlichen Transformations- und Nachhaltigkeitsforschung berücksichtigt und weiterentwickelt. Themen, die im Vorhaben adressiert wurden, umfassen: Erfolgsbedingungen und Hemmnisse von Nachhaltigkeitstransformationen in ausgewählten Transformationsfeldern (Ernährung, Konsum); die Rolle von Akteuren, von Emotionen, von Zeit und von Kommunikation in Nachhaltigkeitstransformationen; die Potenziale einer strategischen Vorausschau für transformative Umweltpolitik inklusive einer Plausibilitätsprüfung am Beispiel Ernährungswende; Aspekte einer Transformation des Ernährungssystems; sowie eine Metaanalyse ausgewählter UBA-Vorhaben zu nachhaltigkeitsorientierter Politik hinsichtlich Logiken transformativen Wandels. Der Abschlussbericht des Projekts fasst die zentralen Arbeitsschritte, Analyseergebnisse und Veranstaltungen des Vorhabens zusammen. Wesentliche Ergebnisse sind in eigenständigen Publikationen (v.a. UBA-Texte sowie in einem Fachartikel) veröffentlicht. Quelle: Forschungsbericht
Die planetare Stickstoff-Leitplanke als Bezugspunkt einer nationalen Stickstoffstrategie
(Umweltbundesamt, 2017) Hoff, Holger; Keppner, Benno; Kahlenborn, Walter; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Stockholm Environment Institute; Adelphi Research gGmbH (Berlin); Deutschland. Umweltbundesamt; Lindenthal, Alexandra; Geupel, Markus
Die planetaren Leitplanken (Planetary Boundaries; PBs) beschreiben einen sicheren Handlungsraum ("safe operating space"), innerhalb dessen mit hoher Wahrscheinlichkeit die Funktionsfähigkeit des Erdsystems in einer für den Menschen günstigen Konstellation erhalten bleibt. Damit können sie die vertikale Integration einer nationalen Stickstoffstrategie mit globalen Nachhaltigkeitskriterien und Umweltzielen - und damit auch die internationale Kooperation - unterstützen. Für eine solche Operati-onalisierung und Anwendung der PBs sind die globalen PB-Werte herunterzuskalieren, räumlich explizit darzustellen (downscaling) und für den jeweiligen Kontext zu übersetzen. Erst dann können sie als Richtwerte (benchmarks) dienen, mit denen der nationale Ist-Zustand der Umwelt zu vergleichen ist, und an den nationale Strategien gegebenenfalls entsprechend angepasst werden können (mainstreaming of the PBs). Die planetare Leitplanke für Stickstoff (N-PB) wird von Steffen et al. (2015) mit 63 Millionen Tonnen pro Jahr angegeben. Diese Leitplanke, die gegenwärtig global um den Faktor 2 überschritten wird, bezieht sich nur auf die beabsichtigte Erzeugung und Freisetzung von reaktivem Stickstoff über biologische Fixierung und Düngeranwendung. Sie umfasst nicht die unbeabsichtigten Freisetzungen über Verbrennungsprozesse. Die vorliegende Studie leitet daraus für Deutschland eine Stickstoff Leitplanke von 0,5-0,7 Millionen Tonnen pro Jahr ab, je nachdem ob der globale Wert bezogen auf Deutschlands Anteil an der globalen Landwirtschaftsfläche oder bezogen auf Deutschlands Anteil an der Weltbevölkerung herunterskaliert wird. Diesem benchmark aus PB-Sicht steht ein gegenwärtiger realer Wert von ca. 2,3 Millionen Tonnen gegenüber. Wenn man zusätzlich die, aufgrund deutschen Konsums und entsprechender Nettoimporte landwirtschaftlicher Produkte, im Ausland verursachten Stickstofffrei-setzungen (external footprints) mit berücksichtigt, liegt dieser Wert noch deutlich höher. Eine solche Anwendung der N-PB weist darauf hin, dass die bisherigen - zumeist noch nicht einmal erreichten - deutschen und europäischen Stickstoffziele aus Sicht globaler Nachhaltigkeitskriterien nicht ambitioniert genug sind. So würde z.B. die Einhaltung der EU emission ceilings directive nur zu einer Reduktion des gegenwärtigen Wertes um knapp 0,5 Millionen Tonnen führen. Selbst bei vollständiger Umsetzung der vom Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) und vom Umweltbundesamt (UBA) geforderten Halbierung des N-Überschusses auf landwirtschaftlichen Flächen, würde die auf Deutschland herunterskalierte N-PB noch immer um ca. 200% überschritten. Zu ihrer Einhaltung wären zusätzliche Emissionsminderungen in der Landwirtschaft und darüber hinaus (v.a. in den Sektoren Ener-gie, Transport und Industrie) erforderlich. Eine Erhöhung der Effizienz der Stickstoffnutzung (nitrogen use efficiency - NUE) auf allen Ebenen und über die gesamte Wertschöpfungskette stellt einen wichtigen Hebel zur Erreichung verschiedener Umwelt- und Nachhaltigkeitsziele dar. Neben der Verminderung der Stickstofffreisetzung in die Umwelt lassen sich zusätzliche Verbesserungen (co-benefits) z.B. in Bezug auf Land, Wasser, Energie, Ernährungssicherheit und andere Entwicklungsziele wie sie in den SDGs benannt sind, erreichen. Durch Erhöhung der Ressourceneffizienz kann der in die Umwelt freigesetzte Anteil des eingesetzten Stickstoffs reduziert werden. Da die N-PB über maximal zulässige Umweltkonzentrationen definiert ist, kann sie bei erhöhter Ressourceneffizienz höher angesetzt werden. Entscheidend für die vertikale Integration von deutschen und internationalen Umweltzielen und Nachhaltigkeitskriterien ist der "Dreiklang" aus i) Verringerung der Stickstofffreisetzung innerhalb Deutschlands, ii) Reduktion des (handelsbedingten) deutschen Stickstoff-footprints im Ausland sowie iii) internationale Kooperation für eine verbesserte Stickstoffnutzung und Ressourceneffizienz in allen Bereichen, z.B. über Investitionen, Entwicklungszusammenarbeit und Wissens- und Technologietransfer. Dieser Dreiklang entspricht auch dem Leitbild der nationalen Implementierung der SDGs, innerhalb Deutschlands unter gleichzeitiger Beachtung dieser Ziele auch im Ausland (implementation in, by and with Germany). Anknüpfungspunkte für eine verbesserte vertikale Politikkohärenz von national über regional bis global sind z.B. die gemeinsame europäische Agrarpolitik, internationale Handelsabkommen sowie die verschiedenen multilateralen Umweltabkommen. Aus der Operationalisierung und Anwendung der N-PB für die integrierte nationale Stickstoffstrategie ergeben sich umgekehrt auch Hinweise für die Weiterentwicklung der planetaren Leitplanke selber, z.B. in Hinblick auf deren Erweiterung über den Landwirtschaftssektor hinaus. Weiterentwicklung der PBs und deren Anwendung müssen iterativ und wechselseitig erfolgen. Dazu sollte die Stickstoffstrategie dynamisch weiterentwickelt werden, so dass neues Wissen (z.B. aus der Begleitforschung) konti-nuierlich eingepflegt werden kann ("adaptive management"). Entsprechend dem systemischen Charakter des PB Konzepts und der Komplexität des Stickstoffkreislaufs, bedarf dies eines umfassenden Dialogs mit Partnern aus allen relevanten Sektoren, gemäß dem Future Earth Prinzip von "co-design & co-production of relevant knowledge", d.h. in wechselseitiger Abstimmung zwischen Politkern, Entschei-dungsträgern und Wissenschaftlern. Quelle: Forschungsbericht
Folgen des Klimawandels für den Tourismus in den deutschen Alpen- und Mittelgebirgsregionen und Küstenregionen sowie auf den Badetourismus und flussbegleitende Tourismusformen
(Umweltbundesamt, 2021) Dworak, Thomas; Lotter, Franziska; Hoffmann, Peter; Fresh Thoughts Consulting; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Wachotsch, Ulrike
Der Tourismus hat als Wirtschaftsfaktor in Deutschland eine wichtige Bedeutung. Gleichzeitig ist der Tourismus wie kaum ein zweiter Wirtschaftszweig von den natürlichen Gegebenheiten und damit auch vom Klima abhängig. Der Klimawandel wirkt sich regional sehr unterschiedlich aus und stellt die Tourismuswirtschaft vor große Herausforderungen. Touristische Destinationen können sich an diese Veränderungen anpassen. Grundlage für einen zielgerichteten Anpassungsprozess im Tourismus ist eine fundierte Wissensbasis. Die vorliegende Studie untersucht im Auftrag des Umweltbundesamtes die Folgen des Klimawandels für deutsche Tourismusdestinationen und Anpassungsmöglichkeiten. Zudem werden Förderinstrumente auf EU- und Bundes- bzw. Landesebene analysiert und Empfehlungen für die zukünftige Ausgestaltung der Förderpolitik ausgearbeitet. Zur Vertiefung dient eine Fallstudie, die exemplarisch für den Radwander- und Wassertourismus an der Donau durchgeführt wurde. Um die Projektergebnisse für Tourismusverantwortliche zielgruppengerecht aufzuarbeiten, wurden ein Leitfaden zur Klimaanpassung in Destinationen, ein GIS-basiertes Klimainformationssystem, eine thematische Webseite und zwei Kurzbroschüren entwickelt (siehe https://www.umweltbundesamt.de/klima-anpassung-tourismus). Ein hoher Praxisbezug wird dabei durch die Berücksichtigung der Rückmeldungen von TourismusvertreterInnen, die im Rahmen mehrerer Fachworkshops in das Forschungsprojekt eingebunden waren, sichergestellt. Insgesamt werden die gewonnenen Erkenntnisse zu den Veränderungen durch den Klimawandel und Folgen für den Tourismus, möglichen Anpassungsmaßnahmen und Fördermöglichkeiten dargestellt. Die zentralen Ergebnisse des Forschungsvorhabens sind, dass - sich die Wirkung der Veränderung von Klimaparametern auf die touristische Nachfrage bisher nicht eindeutig feststellen lässt, was sich aber in Zukunft ändern kann, - es bereits jetzt auf Grund von aktuellen Wetterereignissen kurzfristig und regional zu erheblichen Wirkungen auf die Nachfrage kommt, - die Anpassung an den Klimawandel im Tourismus aufgrund seiner engen Verzahnung mit anderen gesellschaftlichen Bereichen nicht allein im Tourismus, sondern immer in enger Abstimmung mit anderen AkteurInnen geplant und umgesetzt werden muss, und - die Veränderungen durch den Klimawandel einen dauerhaften Anpassungsprozess in den Destinationen erfordern, der von den Destinationsmanagementorganisationen sehr gut koordiniert werden könnte. Dafür stellt das Projekt die oben genannten Informations- und Unterstützungsmaterialien zur Verfügung. Quelle: Forschungsbericht
Global greenhouse gas emission pathways until 2050
(2019) Bertram, Christoph; Bodirsky, Benjamin; Creutzig, Felix; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Mercator Institute for Global Commons and Climate Change (Berlin); Fee, Eric
Das Projekt "Globale Treibhausgasemissionspfade bis 2050" (2015-2017) hat das Ziel Transformationsszenarien und -strategien zu entwickeln, die sowohl die globale Erwärmung auf 2˚C begrenzen als auch eine Reihe von Umwelt- und Nachhaltigkeitskriterien wie Ernährungssicherheit, Luftqualität, Schutz der aquatischen und terrestrischen Ökosysteme sowie sozio- ökonomische Ziele berücksichtigen. Der vorliegende Bericht stellt die im Projekt erarbeiteten Erkenntnisse und Ergebnisse dar. Er verdeutlicht die Anforderungen für eine Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs auf weniger als 2˚C. Er zeigt auf inwieweit jetzige Klimapolitiken, und insbesondere die nationalen Klimabeiträgen (NDCs), die Erreichung von nicht klimaspezifischen UN-Nachhaltigkeitsziele (SDGs) unterstützen oder gefährden. Im Bericht wird insbesondere auf die Nachhaltigkeitsauswirkungen zweier wichtiger Klimaschutzmaßnahmen eingegangen, d.h. auf die Produktion von Biomasse und die Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien. Er schließt mit der Auswertung neuer Szenarien der integrierten Energie-Ökonomie-Landnutzungs-Klima-Modellierung und hebt das Potential umfassender politischer Ansätze, welche Klimaschutz und Nachhaltigkeitsziele miteinander vereinbaren, hervor. Quelle: Forschungsbericht
Kosten- und Modellvergleich langfristiger Klimaschutzpfade (bis 2050)
(Umweltbundesamt, 2014) Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Nissler, Diana
Die EU und viele weitere Staaten verfolgen das Ziel, den Anstieg der mittleren globalen Erdtemperatur gegenüber der vorindustriellen Zeit auf unter 2 ˚C zu begrenzen. Eine entsprechende Vereinbarung wurde 2010 auf der Klimakonferenz in Cancún (Mexiko) unterzeichnet. Die Verwirklichung dieses Ziels erfordert verschiedenen, im vierten Sachstandsbericht desIPCC aufgegriffen Studien zufolge1, dass die Industrieländer ihre Treibhausgasemissionenbis 2020 um 25 bis 40 % und bis 2050 um mindestens 80 bis 95 % verringern (jeweils gegenüber1990). Da der größte Teil der Treibhausgasemissionen in Industrieländern durch die Nutzung vonfossilen Energieträgern verursacht wird, steht außer Frage, dass das Energiesystem globalsowie innerhalb von Deutschland bis Mitte des Jahrhunderts deutlich umgestaltet werdenmuss. Keine Einigkeit herrscht allerdings innerhalb von Wissenschaft, Gesellschaft und Politikin Bezug auf die Frage, wie ein zukünftiges, klimaschonendes Energiesystem im Detail aussehen sollte.Zielsetzung des Forschungsprojektes war es, Klimaschutzszenarien für Deutschland zu entwickeln,die hinsichtlich ihres klimapolitischen Ziels, d.h. ihres langfristigen Emissionsminderungsbeitrags,im Wesentlichen gleich sind, die aber zum Teil auf unterschiedliche Optionenzur Reduktion der energiebedingten CO2-Emissionen setzen. Diese Klimaschutzszenarien wurden hinsichtlich sozioökonomischer und ökologischer Kriterien evaluiert und miteinanderverglichen.
Quelle: Forschungsbericht
Methode einer integrierten und erweiterten Vulnerabilitätsbewertung
(2013) Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Deutschland. Umweltbundesamt
Ziel des Projekts ist - ausgehend von einer kritischen Bestandsaufnahme der gegenwärtigen Verwendung relevanter Konzepte wie Vulnerabilität, Resilienz und Risiko - die Entwicklung eines eigenen konzeptuellen Ansatzes, der (a) die Vulnerabilität Deutschlands gegenüber dem Klimawandel sektoren- und regionenübergreifend vergleichbar macht (integrierte Vulnerabilitätsbewertung) und (b) die Vulnerabilität Deutschlands gegenüber den Folgen des Klimawandels mit der Vulnerabilität gegenüber nicht-klimabedingten Dynamiken vergleichbar macht (erweiterte Vulnerabilitätsbewertung). Orientiert am soziologischen Verständnis 'systemischer Risiken' und einem sozial-metabolischen Gesellschaftsmodell wird Vulnerabilität als Ausmaß der Gefährdung der Funktionsfähigkeit der Gesamtgesellschaft konzipiert. Drei gesellschaftliche Teilbereiche (Energiesystem, Außenhandel, soziale Ungleichheit) werden ausgewählt, die so hinsichtlich ihrer Vulnerabilität gegenüber unterschiedlichen externen und internen Treibern (z.B. Klimawandel, Handelsinstabilitäten, demographischer Wandel) vergleichbar gemacht werden können. Die exemplarische Erprobung des Ansatzes einer integrierten Vulnerabilitätsbewertung erfolgt am Beispiel des Systemkomplexes Energie-Wasser-Biomasse. Dabei werden die Auswirkungen des Klimawandels auf die Stromproduktion (thermische Kraftwerke, Wasserkraft, Windkraft) und auf die Holzproduktion im Forst und auf Kurzumtriebsplantagen für unterschiedliche Klimaszenarien (0-3 K mittlere Erwärmung) flächendeckend für ganz Deutschland simuliert.
Planetary boundaries: Challenges for science, civil society and politics
(Umweltbundesamt, 2020) Keppner, Benno; Kahlenborn, Walter; Hoff, Holger; Adelphi Research gGmbH (Berlin); Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Stockholm Environment Institute; Deutschland. Umweltbundesamt; Lindenthal, Alexandra
Das Konzept der Planetaren Grenzen wurde 2009 durch eine internationale Forschergruppe um Johan Rockström formuliert und 2015 durch Will Steffen und weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler überarbeitet und aktualisiert (Rockström et al. 2009; Steffen et al. 2015b). Das Konzept entstand vor dem Hintergrund des Zeitalters des Anthropozäns, das verbunden ist mit einem schnell wachsenden Druck auf die Umwelt und immer stärkerer Degradation und Verknappung von globalen Umweltgütern und einer möglichen Gefährdung der Funktionen des Erdsystems. Die Belastung der globalen Umwelt und Ökosysteme durch den Menschen hat ein Ausmaß erreicht, bei dem plötzliche nicht-lineare systemische Veränderungen nicht mehr auszuschließen sind. Das UFOPLAN-Vorhaben "Planetare Grenzen - Anforderungen an die Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Politik" (FKZ 3714 19 100 0) setzt an der Herausforderung der Operationalisierung des Konzeptes der Planetaren Grenzen an. Ziel war es, die Anforderungen, die das Konzept an Politik, Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Wirtschaft stellt, zu analysieren und entsprechend konkrete Informationen für die politische Umsetzung des Konzepts bereitzustellen. Dafür wurden Querschnittspapiere erstellt, die sich mit Themen beschäftigen, die für diverse politische Prozesse von Bedeutung sind - wie bspw. das kommunikative Potenzial des Konzepts, Risiken bei Grenzüberschreitung und der Methodologie zur Operationisierung. Außerdem wurden Papiere zu politischen Fokusthemen erarbeitet, die sich mit der Frage auseinandersetzen, in welcher Weise das Konzept der Planetaren Grenzen an einzelnen Stellen der Umweltpolitik sinnvoll eingesetzt werden kann, bspw. bei der Erarbeitung einer nationalen Stickstoffstrategie sowie des Integrierten Umweltprogramms 2030. Wichtige nächste Schritte für die Operationalisierung des Konzeptes stellen u.a. eine stärkere Aufnahme der Planetaren Grenzen in Nachhaltigkeitsstrategien sowie die Ausrichtung der Wissenschafts-förderung auf die integrierte Weiterentwicklung des Konzeptes dar. Quelle: Forschungsbericht
Scenarios on the feasibility of emissions reductions consistent with 2˚C stabilization
(2014) Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung; Ecofys Germany GmbH; Deutschland. Umweltbundesamt
This report summarizes the results of the UFOPLAN project "Scenarios on the feasibility of emissions reduction scenarios consistent with 2˚C stabilizationŁ conducted by PIK and Ecofys. We use an integrated energy-economy-climate modeling system to examine how a further delay of cooperative action increases economic mitigation challenges.
Quelle: http://www.umweltbundesamt.de/