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Die Treibhausgasbilanz von Biokraftstoffen wird maßgeblich durch Landnutzungsänderungen beeinflusst. Neben direkten Landnutzungsänderungen sind in den vergangenen Jahren indirekte Landnutzungsänderungen (ILUC) in den Fokus des Interessers gerückt. Zur Quantifizierung von ILUC und damit verbundenen THG-Emissionen exisiteren verschiedene methodische Ansätze: ökonometrische Modellierung, deterministische Modellierung und Regionalmodelle. In dieser Studie werden Publikationen seit dem Jahr 2007, in dem die ILUC-Debatte begann, hinsichtlich des jeweils angewandten Modells, den Unsicherheiten in den getroffenen Annahmen und den Ergebnissen verglichen. Die Untersuchung zeigt, dass die existieren Modelle stark abweichende Ergbnisse liefern. Dies ist for allem auf hohe Unsicherheiten in den getroffenen Annahmen z. B. bezüglich der Erträge und der Kohlenstoffgehaltenim Boden, sowie einer unterschiedlichen Berücksichtigung von Nebenprodukten zurückzuführen.
Ausgangspunkt für den Beitrag ist das Projekt „Urbanen Wärmewende“ welches vom IÖW geleitet und mit der Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, der Technischen Universität Berlin sowie der Universität Bremen durchgeführt wird. Um langfristig das Ziel der Klimaneutralität zu erreichen, braucht Berlin die Wärmewende und muss ein entsprechender Transformationsprozess angestoßen werden. Der Artikel schildert wie das Forschungsprojekt diesen Prozess unterstützen kann und wie das Vorhaben aufgebaut ist. Insbesondere sollen im Rahmen des Projektes zukünftige Wärmeszenarien für drei Quartiere innerhalb der Stadt ermittelt werden und verschiedene technische Entwicklungsoptionen innerhalb dieser Transformationsräume in Zusammenarbeit mit Entscheidern sowie beteiligten Stakeholdern ermittelt und bewertet werden.
The heating sector represents one of the biggest challenges to achieving climate neutrality in regions with cold winters. Local municipalities will have an important role to play in this process. With regard to the current situation in Germany, this chapter examines the challenges that will arise with the transformation of the heating sector and considers the possibilities for action facing local municipalities. Subsequently, the chapter adresses in depth two main areas of action: the energy-efficiency retrofitting of existing buildings, and the transformation of district heating systems. With respect to the energy-efficiency refurbishment of building stock, it is important that cities and municipalities look at private, as well as public properties, and address concerns about historical preservation and social issues. District heating grids allow for the cost-efficient integration of renewable energy and waste heat sources; however, operating conditions, and in some cases network structures, must be modified accordingly.
Um das Pariser Klimaschutzabkommen zu erfüllen, wurden im deutschen Klimaschutzplan 2050 ambitionierte Ziele festgesetzt. Die direkte Nutzung erneuerbarer Energien und die Sektorenkopplung sind dabei zentrale Maßnahmen, um die Wirtschaft zu defossilisieren.Vielversprechende Ansätze, um den Anteil erneuerbarer Energien durch Stromnutzung in den Sektoren mit bisher geringen Treibhausgasreduktionen – Wärme, Verkehr und Industrie – zu erhöhen, bieten Power-to-X-Technologien. Dabei wird Strom für die spätere energetische Nutzung gespeichert oder über technische Verfahren zur Herstellung von Wertschöpfungsprodukten, etwa Stahl oder Grundstoffchemikalien, bzw. für Dienstleistungen eingesetzt. Mit Hilfe von Power-to-X-Technologien wird so das Sektorenkopplungspotenzial von Strom erschlossen und gleichzeitig werden Defossilisierungsoptionen insbesondere für die oben genannten Sektoren eröffnet.
Durch die Vielfalt an Verfahren und die großen Nutzungspotenziale stehen Power-to-X-Technologien derzeit im Fokus einer größeren Debatte. Eine Analyse zur Begriffsverwendung in der Literatur zeigt, dass kein Konsens zur Definition von Power-to-X und den zugehörigen Technologien besteht: Teilweise wird der Begriff spezifisch für nur wenige technologische Konzepte verwendet, auf der anderen Seite aber auch sehr breit und für eine große Vielfalt an Konzepten. Dieser Artikel zeigt die bisherige Begriffsverwendung in ihrer Bandbreite auf, arbeitet Gemeinsamkeiten und Differenzierungsmerkmale heraus und leitet eine Systematik des Power-to-X-Ansatzes ab. Auf dieser Grundlage wird ein Definitionsvorschlag formuliert, mit dem Power-to-X-Technologien anschließend eindeutig identifiziert und sinnvoll in Kategorien eingeordnet werden. Dies soll einen Beitrag leisten zu einem einheitlichen Verständnis von Power-to-X, auf dessen Grundlage die Diskussion um verfügbare Technologien und deren Entwicklungsmöglichkeiten für Anwendungen geführt werden kann.
Das Land Brandenburg will bis spätestens 2045 klimaneutral werden, um so einen Beitrag zur Erreichung der Zielvorgaben des Pariser Übereinkommens zu leisten. In einer Studie hat das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) gemeinsam mit Partnern im Auftrag des Landes Brandenburg, vertreten durch das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz, dafür wissenschaftliche Szenarien entwickelt.
Die Studie beinhaltet darüber hinaus Maßnahmenvorschläge, die als Grundlage für den Klimaplan dienen sollen, den die Landesregierung von Brandenburg im Jahr 2023 entwickeln und verabschieden will. Diese sind nach den Sektoren aufgeteilt, die maßgeblich in Zusammenhang mit Treibhausgasemissionen stehen. Bisher ist Brandenburg noch nicht auf dem Klimaneutralitätspfad, weshalb besonders der Kohleausstieg, der Ausbau erneuerbarer Energien, die Wärme- und Verkehrswende, der Umbau zu einer klimaneutralen Wirtschaft, die Stärkung der Wälder sowie der Schutz von Moorflächen vorangetrieben werden muss.
Insgesamt schlägt die Studie über 80 Maßnahmenbündel für die acht Handlungsfelder des Klimaplans vor. Vorgeschlagene Maßnahmen beinhalten die zügige Planung und Genehmigung von Wind- und Solarenergie sowie die Erhöhung von Akzeptanz und Beteiligung, den Ausbau des öffentlichen Personennahverkehrs oder auch die Wiedervernässung von Moorflächen zur Kohlenstoffspeicherung. Für die Umsetzung ist die politische Steuerung unter dem Stichwort „Klima-Governance“ besonders wichtig. Neben der Vorreiterrolle, die das Land einnehmen muss, sind die Kommunen bei ihrer Umsetzung zu unterstützen.
Bis 2045 will das Land Brandenburg klimaneutral sein. Den Weg dahin soll ein partizipativer Klimaplan ebnen. Um realistische Szenarien und Maßnahmen sichtbar zu machen, hat das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz (MLUK) ein Projektteam unter der Leitung des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) mit einem Gutachten beauftragt. Der Zwischenbericht zeigt mit einer Bestands- und Trendanalyse, dass die Landespolitik nachsteuern muss, um ihre Ziele zu erreichen.
Die Treibhausgasemissionen Brandenburgs entsprechen im Jahr 2020 einem Anteil von etwa 7 % an den bundesweiten THG-Emissionen. Damit weist Brandenburg gemessen an den Indikatoren Einwohner (rund 3 %) oder der Wirtschaftskraft (BIP-Anteil 2,2 %) einen deutlich überproportionalen Anteil auf, der maßgeblich auf die Nutzung der Braunkohle zurückzuführen ist. Vergleicht man die Pro-Kopf-THG-Emissionen, so liegt Brandenburg mit rund 21 t/EW deutlich über dem bundesdeutschen Wert von 10 t/EW und vierfach über dem globalen Durchschnitt von rund 5 t/EW.
Nach ersten großen THG-Reduktionen im Zuge der Widervereinigung – vor allem durch die Energie- und Abfallwirtschaft – stagnieren die Emissionen seit 2010 in den meisten Sektoren. Besonders der Verkehrssektor hat noch keine Fortschritte erreicht. Größere Effekte gab es erst wieder 2019 und 2020, als durch den begonnenen Kohleausstieg mehrere Kraftwerksblöcke vom Netz (bzw. aus dem Markt) gingen und damit über 10 Mt CO2-Äquivalente reduziert werden konnten. Um die Reduktionsziele zu erreichen, muss das Land jedoch über den Kohleausstieg hinaus aktiv werden und wirksame Strategien für alle Sektoren entwickeln.
Ziel der Nationalen Politikstrategie Bioökonomie ist es, den Weg zu bereiten für ein zukunftsfähiges Wirtschaften, das zunehmend auf nachhaltig erzeugten und nachwachsenden Ressourcen sowie biogenen Rest-und Abfallstoffen beruht. Unter dem Begriff der ländlichen Bioökonomie verstehen die Autorinnen und Autoren die Weiterentwicklung einer biobasierten Wirtschaft, bei welcher der ländliche Raum nicht nur als Rohstofflieferant für industrielle Bioökonomie-konzepte betrachtet wird, sondern verstärkt selbst die Umsetzung von dezentralen Ansätzenvorantreibt.Die Bioökonomie mit ihrer großen Vielfalt an Ausgangsstoffen, Wertschöpfungsketten und Produkten konnte im Vorhaben nicht in Gänze betrachtet werden. So fokussierte das Projekt auf ausgewählte Bereiche, die primär auf landwirtschaftlicher Biomasse basieren. Auf Basis der Projektergebnisse und einer Vielzahl von Interviews und Veranstaltungen im Projekt erarbeiteten die Autorinnen und Autoren Handlungsempfehlungen für die Praxis und Empfehlungen zur Gestaltung des politisch-rechtlichen Rahmens.
Welchen Beitrag zum Klimaschutz können Städte und Gemeinden leisten? Welche kommunalen Institutionen, Akteure und Verfahren spielen eine Rolle? Welche Handlungsfelder und Ansätze tun sich auf? Mit diesen Fragen befasst sich der Sammelband des Ecological Research Network (Ecornet), der von IÖW-Wissenschaftler Johannes Rupp mitherausgegeben wurde. 14 Beiträge beschreiben und analysieren darin, wie auf kommunaler Ebene die Umsetzung des Pariser UN-Klimaabkommens weiter vorangebracht werden kann. Der Sammelband bietet einen Überblick zu Herausforderungen und Chancen des kommunalen Klimaschutzes und fächert dafür eine Vielzahl unterschiedlicher Institutionen, Verfahren, Akteure und Handlungsfelder auf.
Quartierskonzepte haben vor allem dort eine Umsetzungschance, wo es eine Keimzelle bzw. einen Nukleus für Mitversorgungskonzepte gibt. Das Projekt Urbane Wärmewende versteht darunter ein größeres Gebäude oder einen Gebäudekomplex, der durch einen Akteur verwaltet wird und von dem aus eine Mitversorgung anderer Gebäude über ein Wärmenetz erfolgen kann. Keimzellen stellen einen Großteil des Wärmeverbrauchs im Quartier und/oder können ein Standort für eine Erzeugungsanlage sein. In Kombination mit einem lokalen Potenzial an erneuerbarer Wärme oder Abwärme kann an einem solchen Standort ein klimaschonendes Quartierswärmekonzept entstehen. Abwasser(wärme) stellt eine der wenigen nachhaltigen Wärmequellen dar, die in allen Städten über das ganze Jahr hinweg bereitstehen. Der Bericht stellt die Ergebnisse der Entwicklung eines Quartierswärmekonzepts basierend auf Abwasserwärme für ein Berliner Altbauquartier vor.
Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass eine Kombination einer Abwasserwärmepumpe mit einem größeren Blockheizkraftwerk (BHKW) sowie mit Photovoltaik-Anlagen mit Blick auf die CO2eq-Emissionen und die CO2eq-Vermeidung pro Euro günstig ist. Zudem trägt eine energetische Sanierung zu einer hohen CO2eq-Vermeidung pro Euro bei. Für eine Kommune, die sich das Ziel gesetzt hat die städtischen CO2eq-Emissionen zu reduzieren, ist es daher sinnvoll, sowohl die energetische Sanierung als auch die Nutzung von Abwasserwärme voranzubringen und zu unterstützen. Allerdings sind die Wärmegestehungskosten eines Versorgungssystems mit Abwasserwärmepumpe und BHKW auch bei Berücksichtigung des nationalen CO2-Preises und der Marktanreizprogramm(MAP)-Förderung höher als die des aktuellen rein gasbasierten Wärmeversorgungssystems. Der CO2-Preis und die bestehenden Förderungen sind wichtige Instrumente für die Umsetzung von Wärmeversorgungskonzepten mit Abwasserwärme. Sie reichen aber nicht aus, um eine breite Umsetzung solcher Wärmekonzepte zu erreichen.
Eine weiterführende Förderung durch die Länder oder den Bund ist daher notwendig, um eine breite Umsetzung zu bezahlbaren Wärmepreisen zu ermöglichen.
Fernwärme ist in Berlin wie in vielen anderen Großstädten wichtiger Bestandteil der urbanen Wärmeversorgung. Da in der Fernwärme überwiegend fossile Energieträger eingesetzt werden, muss die Fernwärmeerzeugung eine Transformation durchlaufen, um dem Klimaschutz- und Kohleausstiegsziel des Landes Berlin gerecht zu werden. Die Studie zeigt unterschiedliche Entwicklungsoptionen für die Fernwärme in Berlin Nord-Neukölln auf.
Anhand der Wärmegestehungskosten und der CO2eq-Emissionen lässt sich ein Transformationspfad für die Fernwärme ableiten. Die erste Phase fokussiert den Kohleausstieg, den Ausbau von gasbasierter Kraft-Wärme-Kopplung und Power-to-Heat, die Einbindung von gewerblicher Abwärme sowie die Errichtung von Pilotanlagen zur Einbindung von tiefer Geothermie, Abwasser- und Flusswasserwärme. In der zweiten Phase folgt die umfassende Einbindung der lokalen Wärmequellen Abwasser, Flusswasser, Solarthermie und Geothermie sowie die Substitution von Erdgas durch synthetisches Gas.
Für die Einbindung der lokalen Wärmequellen werden zukünftig auch aus Gründen der Resilienz höhere Speicherkapazitäten erforderlich und Kooperationen zwischen verschiedenen Akteuren wichtiger. Auch die Genehmigungsprozesse verändern sich. Das Land Berlin sollte den Transformationsprozess durch Maßnahmen wie die Förderung von Pilotanlagen, das Bereitstellen einer Absicherung für Investitionsrisiken sowie eine unterstützende Haltung bei den Genehmigungsprozessen mit voranbringen.
In Städten verursacht die Wärmeversorgung einen großen Teil der Treibhausgasemissionen. Erforderlich für eine Wärmewende im Gebäudebereich sind zwei Dinge: Der Wärmebedarf von Gebäuden muss reduziert und der Anteil erneuerbarer Energien und Abwärme an der Wärmeversorgung gesteigert werden. Nur so ist eine Dekarbonisierung der Wärmeversorgung möglich.
Für fünf Themenfelder identifiziert das Policy Paper konkrete Maßnahmen auf der Ebene der Bundesländer und Kommunen, die die Wärmewende voranbringen können. Zunächst ist es wichtig, auf Landesebene einen geeigneten Regelrahmen für die Wärmewende zu setzen, der die Wärmeplanung auf kommunaler Ebene unterstützt. Für das Themenfeld „Lokale Wärmequellen erschließen“ gilt: Das Thema Wärmewende muss in den Unternehmen der Ver- und Entsorgung, in denen Wärmepotenziale wie Abwärme und Abwasserwärme bestehen, gestärkt und es müssen Pilotprojekte für die Nutzung der städtischen Wärmequellen unterstützt und umgesetzt werden. Wichtige Maßnahme im Themenfeld „Quartierskonzepte in die Umsetzung bringen“ ist es, Quartiere rund um Keimzellen zu entwickeln, indem das Potenzial von Gebäuden der öffentlichen Hand und von kommunalen Wohnungsbaugesellschaften zur Mitversorgung umliegender Gebäude eruiert und systematisch genutzt wird. Im Themenfeld „Fernwärmewende gestalten“ gilt es, einen verbindlichen CO2-Pfad der Fernwärme festzulegen und die Umsetzung mit Netztransformationsplänen sicherzustellen. Das letzte Themenfeld „Energetische Sanierung sozialverträglich voranbringen“ beschreibt die Notwendigkeit, erstens, Sanierungen finanziell noch mehr zu fördern und eine Sozialverträglichkeit durch Umlagebegrenzungen zu erreichen, zweitens, die Sanierungsaktivitäten durch ordnungsrechtliche Vorgaben zu erhöhen und drittens, Instrumente aus anderen Politikbereichen umzugestalten, um bestehende Restriktionen für die energetische Sanierung zu mindern.
Mit diesen Maßnahmen lassen sich in Städten schon heute konkrete Vorhaben für die Wärmewende umsetzen. Sie schaffen außerdem die notwendige Daten- und Wissensgrundlage, um in der Breite Quartierskonzepte ins Leben zu bringen und Wärmerzeugungsanlagen mit erneuerbarer Wärme und Abwärme errichten zu können, sobald die zentralen Instrumente auf Bundesebene eine hinreichende Lenkungswirkung entfalten.
Zum Sanieren motivieren – Eigenheimbesitzer zielgerichtet für eine energetische Sanierung gewinnen
(2010)
Die Broschüre „Zum Sanieren Motivieren“ präsentiert die wichtigsten Resultate des Projekts "Energieeffiziente Sanierung von Eigenheimen". Adressaten sind Akteure in Politik und Verwaltung im Bereich energieeffizientes Bauen sowie Multiplikatoren in Kommunen, Energie- und Klimaagenturen, Verbraucher- und Umweltorganisationen, Energieberater, lokale Kompetenzzentren und Qualitätsnetzwerke.
Evaluation des Klimaschutz- instruments Heizgutachten aus der Heizspiegelkampagne von co2online
(2011)
Der Klimawandel zeigt bereits heute Folgen, die sich je nach Region unterschiedlich auswirken und für Unternehmen und Sektoren sowohl mit Risiken als auch mit Chancen verbunden sein können. Um Bedarfe und Strategien für entsprechende Anpassungsmaßnahmen zu identifizieren, führte das IÖW im Auftrag des Kompetenzzentrums Klimafolgen und Anpassung im Umweltbundesamt (KomPass) gemeinsam mit der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde 2009 und 2010 sechs Fachdialoge zu den Bereichen Bevölkerungsschutz, Chemieindustrie, Küstenschutz, Verkehrsinfrastruktur, Energie- und Versicherungswirtschaft durch. Die Dialogreihe fand ihren Abschluss in der sektorenübergreifenden Konferenz „Schon angepasst?“. Die Veranstaltungen waren Teil des Forschungsvorhabens „Stakeholder-Dialoge: Chancen und Risiken des Klimawandels.“ Der Abschlussbericht zum Projekt enthält neben einer Gesamtauswertung zu den Inhalten und Methoden auch die Ergebnisse und Dokumentationen aller Einzelveranstaltungen.
Einleitung
(2014)