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Circular carbon pathways and GHG accounting

The report examines possible paths to a circular carbon economy and the challenges of transparently recording these carbon flows, which are required by international reporting obligations such as the Paris Agreement and the Federal Climate Protection Act. A two-step method is used: First, the relevant carbon flows are visualized to provide an overall understanding. This visualization is based on existing reporting requirements and supplements them with future carbon flows, new uses, and storage and sinks. Subsequently, obstacles to recording these flows are identified and possible solutions for improving data collection and transparency are highlighted. Veröffentlicht in Climate Change | 85/2025.

Climate Impact Investing - Der Beitrag Nachhaltiger Geldanlagen zur Erreichung der Klimaziele, Teilprojekt 3: Makroökonomische Modellierung

Simulations-Tools und KI-Methoden zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen, Teilvorhaben: Modellprädiktiver Regler zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen

Von großer Bedeutung wird künftig die zunehmende Dezentralisierung der Netze sein. Aufgrund der angestrebten Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung (nach Paris-Abkommen bis 2035!) werden die großen Kraftwerke zunehmend durch kleinere, dezentral verteilte Kraftwerke und Einspeiser ersetzt werden. Auch die Gestehungskosten der einzelnen Wärmeerzeuger wird künftig deutlich stärker variieren. Es besteht daher Bedarf, dass der Einsatz dieser dezentralen Kraftwerke künftig dynamisch optimiert werden muss. Dazu muss neben genauen Lastprognosen und den zeitvariablen Kosten der Energieträger auch das hydraulische Verhalten des Netzes in Echtzeit berücksichtigt werden. Die übergeordneten Projektziel bestehen darin, den Einsatz regenerativer Energien in der Fernwärme zu erhöhen sowie den Betrieb der FW-Netze effizienter zu gestalten. Das vorgeschlagene Projekt verfolgt folgende vier Teil-Ziele, welche in enger Kooperation mit drei Fernwärmenetz-Betreibern untersucht werden: 1. Systematik zum effizienten Aufsetzen und Pflegen von datengetriebenen und thermo-hydraulischen Simulationsmodellen 2. Methoden und Tools zur Auswahl und Platzierung von neuen Sensoren 3. Untersuchung möglicher Optimierungspotentiale im Fernwärmenetzbetrieb 4. Methoden und Tools zur dynamischen Einsatzplanung bei dezentralen Kraftwerken und dynamischen Gestehungskosten. Die Fraunhofer IOSB ist Verbund-Koordinator und wird bei allen Arbeitspaketen mitarbeiten. Schwerpunkt der Arbeiten des IOSB liegt in der Realisierung eines modellprädiktiven Reglers zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen.

Simulations-Tools und KI-Methoden zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen

Von großer Bedeutung wird künftig die zunehmende Dezentralisierung der Netze sein. Aufgrund der angestrebten Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung (nach Paris-Abkommen bis 2035!) werden die großen Kraftwerke zunehmend durch kleinere, dezentral verteilte Kraftwerke und Einspeiser ersetzt werden. Auch die Gestehungskosten der einzelnen Wärmeerzeuger wird künftig deutlich stärker variieren. Es besteht daher Bedarf, dass der Einsatz dieser dezentralen Kraftwerke künftig dynamisch optimiert werden muss. Dazu muss neben genauen Lastprognosen und den zeitvariablen Kosten der Energieträger auch das hydraulische Verhalten des Netzes in Echtzeit berücksichtigt werden. Die übergeordneten Projektziel bestehen darin, den Einsatz regenerativer Energien in der Fernwärme zu erhöhen sowie den Betrieb der FW-Netze effizienter zu gestalten. Das vorgeschlagene Projekt verfolgt folgende vier Teil-Ziele, welche in enger Kooperation mit drei Fernwärmenetz-Betreibern untersucht werden: 1. Systematik zum effizienten Aufsetzen und Pflegen von datengetriebenen und thermo-hydraulischen Simulationsmodellen 2. Methoden und Tools zur Auswahl und Platzierung von neuen Sensoren 3. Untersuchung möglicher Optimierungspotentiale im Fernwärmenetzbetrieb 4. Methoden und Tools zur dynamischen Einsatzplanung bei dezentralen Kraftwerken und dynamischen Gestehungskosten. Die Fraunhofer IOSB ist Verbund-Koordinator und wird bei allen Arbeitspaketen mitarbeiten. Schwerpunkt der Arbeiten des IOSB liegt in der Realisierung eines modellprädiktiven Reglers zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen.

Bewertung von aktuell geplanten und Optimierung von zukünftig zu entwickelnden Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen des Bundes hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Biodiversität

Solare Anwendung für neuartige Textilexpertise, Teilprojekt: Hochskalierung des Webprozesses für die Herstellung von Solartextilien

Entwicklung von Basistechnologien für 100% Wasserstoffgasturbinen zur Beschleunigung der Energiewende in Deutschland, Teilvorhaben: Entwicklung von Brennertechnologie und Wärmedämmschichten sowie Untersuchung von Gasturbinenwerkstoffen für 100% Wasserstoff

Simulations-Tools und KI-Methoden zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen, Teilvorhaben: Datengetriebene Optimierung

Von großer Bedeutung wird künftig die zunehmende Dezentralisierung der Netze sein. Aufgrund der angestrebten Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung (nach Paris-Abkommen bis 2035!) werden die großen Kraftwerke zunehmend durch kleinere, dezentral verteilte Kraftwerke und Einspeiser ersetzt werden. Auch die Gestehungskosten der einzelnen Wärmeerzeuger wird künftig deutlich stärker variieren. Es besteht daher Bedarf, dass der Einsatz dieser dezentralen Kraftwerke künftig dynamisch optimiert werden muss. Dazu muss neben genauen Lastprognosen und den zeitvariablen Kosten der Energieträger auch das hydraulische Verhalten des Netzes in Echtzeit berücksichtigt werden. Die übergeordneten Projektziel bestehen darin, den Einsatz regenerativer Energien in der Fernwärme zu erhöhen sowie den Betrieb der FW-Netze effizienter zu gestalten. Das vorgeschlagene Projekt verfolgt folgende vier Teil-Ziele, welche in enger Kooperation mit drei Fernwärmenetz-Betreibern untersucht werden: 1. Systematik zum effizienten Aufsetzen und Pflegen von datengetriebenen und thermo-hydraulischen Simulationsmodellen 2. Methoden und Tools zur Auswahl und Platzierung von neuen Sensoren 3. Untersuchung möglicher Optimierungspotentiale im Fernwärmenetzbetrieb 4. Methoden und Tools zur dynamischen Einsatzplanung bei dezentralen Kraftwerken und dynamischen Gestehungskosten KT-Elektronik wird bei allen Aufgabenpaketen mitarbeiten, jedoch wird KT Elektronik Schwerpunkte setzen bei der Modellierung von Fernwämenetzen mit datengetriebenen und thermo-hydraulischen Simulationsmodellen, sowie bei der Evaluierung der Methoden anhand von Use Cases und realen Netzen.

Simulations-Tools und KI-Methoden zur Multi-Einspeiseroptimierung in Fernwärmenetzen, Teilvorhaben: Deterministische Simulationswerkzeuge

Von großer Bedeutung wird künftig die zunehmende Dezentralisierung der Netze sein. Aufgrund der angestrebten Dekarbonisierung der Wärmeerzeugung (nach Paris-Abkommen bis 2035!) werden die großen Kraftwerke zunehmend durch kleinere, dezentral verteilte Kraftwerke und Einspeiser ersetzt werden. Auch die Gestehungskosten der einzelnen Wärmeerzeuger wird künftig deutlich stärker variieren. Es besteht daher Bedarf, dass der Einsatz dieser dezentralen Kraftwerke künftig dynamisch optimiert werden muss. Dazu muss neben genauen Lastprognosen und den zeitvariablen Kosten der Energieträger auch das hydraulische Verhalten des Netzes in Echtzeit berücksichtigt werden. Die übergeordneten Projektziel bestehen darin, den Einsatz regenerativer Energien in der Fernwärme zu erhöhen sowie den Betrieb der FW-Netze effizienter zu gestalten. Das vorgeschlagene Projekt verfolgt folgende vier Teil-Ziele, welche in enger Kooperation mit drei Fernwärmenetz-Betreibern untersucht werden: 1. Systematik zum effizienten Aufsetzen und Pflegen von datengetriebenen und thermo-hydraulischen Simulationsmodellen 2. Methoden und Tools zur Auswahl und Platzierung von neuen Sensoren 3. Untersuchung möglicher Optimierungspotentiale im Fernwärmenetzbetrieb 4. Methoden und Tools zur dynamischen Einsatzplanung bei dezentralen Kraftwerken und dynamischen Gestehungskosten. Die Schwerpunkte der Arbeiten von 3S Consult liegen in der Weiterentwicklung bestehender physikalisch-deterministischer Simulationswerkzeuge und deren Integration in einen Hybridsimulator mit den KI-Methoden des Projektpartners KT-Elektronik. Im Rahmen von Use Case Studien wird 3S Consult thermo-hydraulische Modelle der assoziierten Partner erstellen oder bestehende Modelle aktualisieren und an die Projektanforderungen anpassen. Auf Basis dieser Modelle wird die Leistungsfähigkeit der neu entwickelten Softwarebausteine evaluiert.

Quo Vadis Klimakommunikation? - Neue methodische Ansätze als Teil einer Kommunikationsstrategie für den (internationalen) Klimaschutz

Als wissenschaftliche Bundesbehörde hat das UBA u.a. die Aufgabe, vertrauenswürdige und wissenschaftlich fundierte Informationen für unterschiedliche Zielgruppen aufzubereiten und zu veröffentlichen, um so den Zugang zu Wissen zu erleichtern, das gesellschaftliche Interesse zu fördern und das Verständnis von komplexen Zusammenhängen zu erhöhen. Ziel des Projektes ist die Erarbeitung eines umfassenden und innovativen Kommunikationskonzepts zum Thema internationaler Klimaschutz, welches durch die gezielte Nutzung von vielfältigen Medien auch vorher nicht erreichte Zielgruppen anspricht. Im Fokus steht dabei die breite Öffentlichkeit, die in sozialen Medien häufig mit Falschinformationen konfrontiert wird, schlussendlich für das Gelingen der Transformation aller Sektoren und die Erreichung der Treibhausgasneutralität die politischen Maßnahmen mittragen muss. Eine Lückenanalyse soll aufzeigen, welche relevanten Themen im Bereich des internationalen Klimaschutzes in der Öffentlichkeitsarbeit bisher unterrepräsentiert sind. Ein wichtige Frage ist, wie die komplexen Prozesse der UNFCCC verständlich für die Öffentlichkeit erklärt werden und zum ACE ('Action for Climate Empowerment') Ansatz der UNFCCC beitragen/darauf aufbauen können. Zudem sollen bestehende und neue Inhalte Zielgruppenspezifisch aufbereitet und die Nutzung von alternativen und-wo zielführend-interaktiven Medien geprüft und nach Möglichkeit exemplarisch umgesetzt werden. Zudem soll eruiert werden, wie Grundlagenwissen zu biogeochemischen Prozessen mit Einfluss auf den Klimawandel, Informationen zu internationalen politischen Bemühungen wie multilateralen Abkommen als auch nationalen Maßnahmen sowie historische und aktuelle Daten sinnvoll verknüpft und leicht zugänglich dargestellt werden können. Diese Maßnahmen sollen garantieren, dass die ÖA des UBA weiterhin aktuell, umfassend und sachgerecht Grundlagen im Themenfeld des (internationalen) Klimaschutzes vermittelt und zugleich die Reichweite erhöht wird.

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