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s/carbon dioxid removal/carbon dioxide removal/gi

The Wild Wild West in our Oceans?

Global efforts to reduce emissions remain inadequate which resulted in an increasing need for negative emission technologies that actively remove and permanently sequester CO₂ from the atmosphere. We highlight the rapid growth of commercial mCDR start-ups, despite limited research and potential irreversible harm to marine ecosystems. These activities appear uncoordinated, lack oversight, and show no evidence of compliance with international frameworks such as the London Protocol. Our study underscores the urgent need for its ratification. Veröffentlicht in Fact Sheet.

Großtechnisch skalierbare Direct Air Capture Technologie für die Produktion von eFuels auf Basis von Luft-CO2, Teilvorhaben: Technologieskalierung mit begleitenden Materialanalysen und Technologiemonitoring

Im Rahmen des beantragten Vorhabens Air2Fuel soll eine effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW umgesetzt werden. Die Technologie wurde bereits im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) an einem Demonstrator validiert und soll im Rahmen des Projektes in Kooperation mit den Projektpartnern industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) überführt werden. Die Wäscher-basierte Technologie besteht aus einem Ab- und Desorber und nutzt eine Polyethyleniminlösung als Sorbens. Die Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche und robuste Betriebsweise, der Einbindung und Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) sowie einer einfachen Skalierbarkeit aus. Bei der Konzeption und technischen Entwicklung des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevante Aspekte wie Serienfertigung, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Dies betrifft insbesondere das bislang eingesetzte CO2-Sorbens, das in dem ZSW-Teilvorhaben weiterentwickelt werden soll.

Europäische Energie- und Klimaziele

<p>Die Europäische Union hat sich zu klima- und energiepolitischen Zielen verpflichtet, unter der Maßgabe des Übereinkommens von Paris und verschiedener eigener Beschlüsse. Die EU-Mitgliedsstaaten haben die Ziele für das Jahr 2020 zwar erfüllt und teilweise übererfüllt, doch die mittel- und langfristigen Ziele können nur durch erheblich verstärkte Bemühungen erreicht werden.</p><p>Zielvereinbarungen</p><p>Bei der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/u?tag=UN#alphabar">UN</a>⁠-Klimakonferenz in Paris 2015 einigten sich 197 Staaten, darunter auch die Europäische Union (EU) und Deutschland, unter anderem darauf, die menschengemacht globale Erderwärmung bis Ende des Jahrhunderts auf „deutlich unter“ Zwei Grad Celsius und möglichst unter 1,5 Grad Celsius zu halten. Das Übereinkommen von Paris (ÜvP) stellt eine der größten globalen klimapolitischen Errungenschaft dar. Um den Verpflichtungen des ÜvP Rechnung zu tragen, beschloss die EU 2021 das Ziel, bis 2050 zum ersten Treibhausgasneutralen Kontinent zu werden. Um dies zu erreichen weist die EU Zwischenziele für die Dekaden bis 2050 aus.</p><p>Im Rahmen des<a href="https://climate.ec.europa.eu/eu-action/climate-strategies-targets_de">Klima- und Energiepaketes</a>hat sich die EU zu Zielen für 2020 verpflichtet. Die 2009 in Kraft getretenen Regelungen enthielten folgende Verpflichtungen:</p><p>Mit dem<a href="https://ec.europa.eu/clima/eu-action/european-green-deal/european-climate-law_en">EU-Klimagesetz</a>hat die EU ihr Langfristziel für 2050 angehoben. Anstatt einer Minderung von 80 % - 95 % strebt sie nun netto-Null Treibhausgas-Emissionen („Klimaneutralität“) sowie anschließend negative Emissionen ab 2050 an. Emissionssenken können dabei Emissionsquellen ausgleichen. Um dieses langfristige Ziel zu erreichen, hat die EU ihr Zwischenziel für das Jahr 2030 von 40 % auf 55 % Emissionsminderung gegenüber 1990 angepasst. Ein Prozess zur Festlegung eines 2040-Ziels wurde auf den Weg gebracht.</p><p>Außerdem wurden zuletzt noch weitere Ziele für 2030 angepasst und die bestehenden Energieziele angehoben:</p><p></p><p>Eine detaillierte Beschreibung der Energie- und Klimastrategien der EU finden Sie<a href="https://ec.europa.eu/energy/en/topics/energy-strategy-and-energy-union/clean-energy-all-europeans">hier</a>.</p><p>Es folgen Einschätzungen, inwieweit die EU die Energie- und Klimaziele einhalten kann (Details siehe<a href="https://www.eea.europa.eu/en/analysis/publications/trends-and-projections-in-europe-2024">EEA 2024</a>).</p><p>Zielerreichung der Energie- und Klimaschutzziele</p><p>Die in Abbildung „Fortschritte der EU bei der Umsetzung der ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠- und Energieziele für 2020 und 2030“ dargestellten Entwicklungen werden im Hinblick auf die Zielerreichung wie folgt eingeordnet und bewertet:</p><p>Das „Fit-For-55-Paket“ soll die Erreichung dieser Ziele flankieren. Teil davon sind die Revisionen der angesprochenen Verordnungen und Regulierungen sowie zahlreicher weiterer Gesetzespakete.</p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimaschutz-energiepolitik-in-der-eu">Klima- und Energiepolitik in der EU | Umweltbundesamt</a></p><p>Mit dem Impact Assessment der EU Kommission zu einem potentiellen Treibhausgasminderungsziel von 90% ggü. 1990 in 2040 hat die Kommission die Grundlage für ein solches Ziel gelegt (siehe<a href="https://climate.ec.europa.eu/eu-action/climate-strategies-targets/2040-climate-target_en">EU KOM</a>). Die Aufgabe des kürzlich neu gewählten EU Kabinetts ist es nun ein solches Ziel gesetzlich zu verankern.</p><p></p>

Großtechnisch skalierbare Direct Air Capture Technologie für die Produktion von eFuels auf Basis von Luft-CO2

In dem beantragten Vorhaben soll eine bereits erprobte, effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW, die bislang als Demonstrator im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) validiert wurde, aufgegriffen in Kooperation mit den Projektpartnern ela und atmosfair industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) umgesetzt werden. Die Wäscher-basierte Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche Betriebsweise, Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) und insbesondere eine einfache Skalierbarkeit aus. Beim Engineering des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevanten Aspekte wie Fertigbarkeit in Serie, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens ist es, die Technologie im Maßstab DAC100 in realer Einsatzumgebung im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte zu betrieben und durch Vermessung der Performancedaten zu validieren. Hierzu wird die Technologie zur CO2-Bereitstellung in den Produktionsstandort für regeneratives Methan und LNG des Projektpartners ela integriert und im Demonstrationsbetrieb über mehrere Tausend Stunden betrieben. Ziel des Projektes und der begleitenden Wirtschaftlichkeitsanalysen ist es, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nachzuweisen und die nächsten Skalierungsschritte in den energietechnischen relevanten Tonnen-Maßstab vorzubereiten. Es ist geplant, dass die Anlage nach Projektende im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte weitergetrieben und regeneratives Luft-CO2 für die dortigen Syntheseprozesse bereitstellt.

Großtechnisch skalierbare Direct Air Capture Technologie für die Produktion von eFuels auf Basis von Luft-CO2, Teilvorhaben: CO2-Desorptionseinheit und Wirtschaftlichkeitsanalyse der Skalierungskonzepte

In dem beantragten Vorhaben soll eine bereits erprobte, effiziente und für die Synthese von eFuels ausgelegte DAC-Technologie des ZSW, die bislang als Demonstrator im Maßstab 1 kg/h CO2 (DAC1) validiert wurde, aufgegriffen in Kooperation mit den Projektpartnern ela und atmosfair industrialisiert und erstmalig in den Maßstab 100 kg/h CO2 (DAC100) umgesetzt werden. Die Wäscher-basierte Technologie zeichnet sich durch eine kontinuierliche Betriebsweise, Nutzung von Prozessabwärmen (Elektrolyse bzw. nachgelagerte Synthese) und insbesondere eine einfache Skalierbarkeit aus. Beim Engineering des DAC100-Prototypen sollen insbesondere auch für die Industrialisierung relevanten Aspekte wie Fertigbarkeit in Serie, Robustheit und Recyclingfähigkeit der eingesetzten Materialien berücksichtigt werden. Ziel des Vorhabens ist es, die Technologie im Maßstab DAC100 in realer Einsatzumgebung im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte zu betrieben und durch Vermessung der Performancedaten zu validieren. Hierzu wird die Technologie zur CO2-Bereitstellung in den Produktionsstandort für regeneratives Methan und LNG des Projektpartners ela integriert und im Demonstrationsbetrieb über mehrere Tausend Stunden betrieben. Ziel des Projektes und der begleitenden Wirtschaftlichkeitsanalysen ist es, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nachzuweisen und die nächsten Skalierungsschritte in den energietechnischen relevanten Tonnen-Maßstab vorzubereiten. Es ist geplant, dass die Anlage nach Projektende im e-gas-Anlagenkomplex in Werlte weiterbetrieben und regeneratives Luft-CO2 für die dortigen Syntheseprozesse bereitstellt.

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Strukturelle Weiterentwicklung des Emissionshandels für den Zeitraum nach 2030 aus ökonomischer Perspektive

Für den Zeitraum ab 2030 wird die Klimaschutzarchitektur der EU einem strukturellen Evaluierungs- und Weiterentwicklungsprozess unterzogen. Insbesondere stehen in diesem Kontext auch maßgebliche Entscheidungen zur Weiterentwicklung des Emissionshandels an. Wesentlich ist u.a. die Frage einer schrittweisen oder gar vollständigen Integration des EU-ETS 1 mit dem EU-ETS 2 und in diesem Zusammenhang insbesondere der etwaigen Ausgestaltung spezifischer Regeln für die einbezogenen Sektoren (Energie; Industrie; Land-, See und Luftverkehr; Wärme). Außerdem ist der Umgang mit CCS/CCU und negativen Emissionen im Rahmen des Emissionshandels eines der wesentlichen Handlungsfelder, für das ab 2030 regulatorische Leitplanken zu erwarten sind. Weiterhin stellt sich die Frage nach der Einbeziehung weiterer Sektoren in den Emissionshandel (u.a. der Landwirtschaft). Das Projekt soll UBA und BMWK in diesem Prozess mit wirtschaftswissenschaftlichen Analysen unterstützen.

Über Kohlenstoff-Entnahme aus der Atmosphäre bis hin zum Erreichen des Ziels des Pariser Klimakommens: Temperature Stabilisation

Die anthropogenen Kohlendioxidemissionen (CO2) sind für den größten Teil der jüngsten globalen Oberflächenerwärmung der Erde um etwa 1°C gegenüber dem vorindustriellen Niveau verantwortlich. Das Land und die Ozeane nehmen derzeit etwa die Hälfte unserer Emissionen durch komplexe Prozesse des Kohlenstoffkreislaufs auf. Der Klimaantrieb durch anthropogene CO2-Emissionen hört erst auf, wenn ein Gleichgewicht zwischen CO2-Quellen und -Senken erreicht ist. Da es nicht realisierbar ist, alle CO2-Emissionen bis Mitte des 21. Jahrhunderts zu eliminieren, bestehen alle plausiblen zukünftigen Emissionsszenarien, die auf eine mit dem Pariser Abkommen übereinstimmende Temperaturstabilisierung anstreben, aus einem Portfolio menschlicher Aktivitäten, die Emissionssenkungen mit Maßnahmen zur so genannten Kohlendioxidentnahme (CDR) kombinieren, die die verbleibenden positiven Emissionen kompensieren sollen.Allerdings werden CDR-Maßnahmen wie die meisten anderen menschlichen Aktivitäten durch Emissionen von andere Treibhausgase als CO2 (z.B. Methan oder Distickstoffoxid), Aerosolen oder durch Landnutzungsänderungen zusätzliche Klimaveränderungen verursachen. Gegenwärtig machen diese weiteren Treibhausgase mehr als 40% der globalen Oberflächenerwärmung aus, während Aerosole einen Teil der Erwärmung ausgleichen. Darüber hinaus beeinflussen diese zusätzlichen Klimaeinflüsse den Kohlenstoffkreislauf, der wiederum Einfluss auf die atmosphärische CO2-Konzentration und damit auf die Oberflächentemperatur nimmt (Abb. 1). Diese Wechselwirkung beeinflusst die Menge der CO2-Entnahme, die durch CDR-Maßnahmen erforderlich ist, um eine Temperaturstabilisierung zu erreichen.Es ist daher wichtig, die vollständige Reaktion des Klimas auf spezifische menschliche Aktivitäten, einschließlich CDR-Maßnahmen, zu erfassen, um gut informiert Maßnahmen zur Temperaturstabilisierung ein zu leiten. Insbesondere die Untersuchung der Reaktion des Erdsystems auf realistische Portfolios künftiger anthropogener Aktivitäten erfordert die Einbeziehung aller damit verbundenen Klimafaktoren - CO2, andere Treibhausgase als CO2, Aerosole und Landnutzungsänderungen - um bestmögliche Einschätzungen der möglichen Wege zur Temperaturstabilisierung zu erhalten.

Alternative Szenarien, innovative Technologien und Überwachungskonzepte für die Speicherung von Kohlendioxid unter dem Meeresboden, Vorhaben: Entwicklung eines neuartigen optischen Sensors für das Monitoring von gelöstem Kohlendioxid im Meerwasser

Innovative Ansätze zur Verbesserung des Kohlenstoffspeicherpotenzials von Vegetationsküstenökosystemen, Vorhaben: Angewandte Pflanzenökologie und integrative Geographie

Innovative Ansätze zur Verbesserung des Kohlenstoffspeicherpotenzials von Vegetationsküstenökosystemen, Vorhaben: Treibhausgas-Dynamik von Küstenökosystemen

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