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Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Evaluierung und Weiterentwicklung des Europäischen Emissionshandels (EU-ETS 1)

Das Projekt hat einen ökonomischen Schwerpunkt und umfasst die Evaluierung und Weiterentwicklung des EU-ETS 1. Es deckt als umfassendes Mantelprojekt für das Umweltbundesamt (UBA) und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) grundsätzlich alle wesentlichen Aspekte und Designelemente des EU-ETS 1 ab. Insbesondere sollen im Rahmen des Projekts die jüngsten Beschlüsse im Rahmen des 55 Pakets evaluiert und mit Blick auf ihre Wirkung im Kontext des energie- und klimapolitischen policy mix analysiert werden. Das Projekt soll u.a. auch quantitative Methoden umfassen. Außerdem sollen konkrete Vorschläge zur Weiterentwicklung spezifischer Regelungen zum Beispiel im Hinblick auf die Marktstabilitätsreserve oder das Carbon Leakage Regime entwickelt werden.

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Carbon Leakage Schutz und Industrietransformation: CBAM/ETS - Wirkungen, Entwicklungsbedarfe und Designempfehlungen

a) Der im Juli 2021 durch die KOM vorgestellte Vorschlag für einen CBAM stellt - durch den damit intendierten Carbon Leakage-Schutz bei gleichzeitiger Absenkung des ETS-Caps - einen zentralen Baustein dar, um die Voraussetzungen für die Transformation der ETS-Industriebranchen und der ihr nachgelagerten Branchen zur THG-Neutralität zu schaffen. Ebenso sollen die durch die KOM im FF55-Vorschlag angekündigten Anpassungen bei den Benchmark-Zuteilungsregeln die Anreize für Prozessumstellungen bei den Firmen erhöhen. b) In den Jahren 2023-25 werden Details in einer Vielzahl von Durchführungs-Rechtsakten präzisiert, in denen wesentliche Designfragen zu klären sind. Dafür sind sowohl Ad-hoc-Beratungsleistungen als auch ökonomische Hintergrundanalysen erforderlich. Bezüglich CBAM ist vor allem wichtig: welche Wirkungsmechanismen sind wesentlich, welche möglichen Lücken und 'Umgehungsmöglichkeiten' zu adressieren und welche Ausgestaltungsfragen folglich zentral? Bezüglich der Anpassungen von Benchmarks sind sowohl branchenspezifische Probleme als auch übergreifende Fragen zu erwarten. Die Untersuchungen bauen auf vorhergehenden Forschungsergebnissen zu Carbon-Leakage (Refoplan 2017), zur CO2-Kostenbelastung ('MSR-Review', Refoplan 2020) und zum EU-Innovationsfonds (Refoplan 2015 und SV-Titel 2020) auf.

Models for the analysis of international interrelations of the EU ETS and of a CBAM - Extended model overview

This report is part of the overall project “Models for the analysis of international interrelations of the EU-ETS and of a CBAM”. It provides an overview of existing models that are in principle capable of representing the key topics of the overall research project: namely, a) the potential “carbon leakage” impacts from “uneven” carbon pricing, b) policies that address this risk, e.g. a carbon border adjustment mechanism (⁠ CBAM ⁠), and c) more general, key economic impacts of GHG mitigation scenarios with different total global mitigation ambitions. This overview also includes the two models applied in this project - GINFORS-E and GEM-E3. Veröffentlicht in Climate Change | 76/2025.

Models for the analysis of international interrelations of the EU ETS and of a CBAM - Summary

Two types of large-scale models with different modelling philosophies are used to quantify socioeconomic effects in scenarios in which the EU moves forward in climate policy and applies different design options under the EU emissions trading system (ETS) combined with a Carbon Border Adjustment (⁠ CBAM ⁠). One model, GEM-E3, is a computable general equilibrium model that follows neoclassical theory, while the other model, GINFORS-E, is a macroeconometric model that follows a post-Keynesian approach. The results of both models suggest that an effective CBAM plays a significant role in reducing the risk of carbon leakage. The key results on trade, production and emission effects also show, by and large, little quantitative variation between the two models, in spite of their different philosophies. The overall report consists of four separate reports next to this Summary Report: Veröffentlicht in Climate Change | 77/2025.

Climate Protection Scenarios until 2050 Considering CO₂ Price Differences and Carbon Leakage - Central report

Two types of large-scale models with different modelling philosophies are used to quantify socioeconomic effects in scenarios in which the EU moves forward in climate policy and applies different design options under the EU emissions trading system (ETS) combined with a Carbon Border Adjustment (⁠ CBAM ⁠). One model, GEM-E3, is a computable general equilibrium model that follows neoclassical theory, while the other model, GINFORS-E, is a macroeconometric model that follows a post-Keynesian approach. The results of both models suggest that an effective CBAM plays a significant role in reducing the risk of carbon leakage. The key results on trade, production and emission effects also show, by and large, little quantitative variation between the two models, in spite of their different philosophies. This Central Report covers the results of the key policy scenarios on the EU-ETS design regarding allocation and the CBAM. It also includes some key sensitivity analyses on trade assumptions, climate policy ambition in major trading partner countries, extension of the CBAM to indirect emissions thereby replacing national schemes for compensating electricity prices from ETS, and (for GEM-E3) on the use of government revenues. Veröffentlicht in Climate Change | 74/2025.

Climate Protection Scenarios until 2050 Considering CO₂ Price Differences and Carbon Leakage - Technical report

Two types of large-scale models with different modelling philosophies are used to quantify socioeconomic effects in scenarios in which the EU moves forward in climate policy and applies different design options under the EU emissions trading system (ETS) combined with a Carbon Border Adjustment (⁠ CBAM ⁠). One model, GEM-E3, is a computable general equilibrium model that follows neoclassical theory, while the other model, GINFORS-E, is a macroeconometric model that follows a post-Keynesian approach. The results of both models suggest that an effective CBAM plays a significant role in reducing the risk of carbon leakage. The key results on trade, production and emission effects also show, by and large, little quantitative variation between the two models, in spite of their different philosophies. This Technical Report documents firstly how the two models have been harmonised as far as possible in terms of external assumptions on, e.g., global population, GDP development and on energy prices, so that the differences in results in the later, policy related, scenarios are indeed related to model differences, and not simply to different key assumptions. This is followed by exploratory scenario runs that address the impact of the EU moving forward versus the case that global uniform CO 2 prices achieve either a 2 degrees, or a 1.5 degrees climate policy goal. Veröffentlicht in Climate Change | 75/2025.

Analysen zur CO₂-Bepreisung im Gebäude- und Verkehrssektor

Der Gebäude- und der Verkehrssektor in Deutschland sind aktuell auf dem Weg die Klimaziele für 2030 teils deutlich zu verfehlen und damit auch die Erreichung der Klimaneutralität bis 2045 zu gefährden. Seit 2021 gilt das Brennstoffemissionshandelsgesetz (BEHG), das eine CO₂-Bepreisung für Brennstoffe in diesen Sektoren implementiert. Die nationale CO₂-Bepreisung leistet einen Beitrag, um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren und die nationalen sowie EU-weiten Klimaziele zu erreichen. Der vorliegende Bericht fasst die Ergebnisse eines Forschungsvorhabens zusammen, in dem in verschiedenen Analysen die Rolle der CO₂-Bepreisung für die Transformation des Gebäude- und des Verkehrssektors untersucht wurde. Zudem wurden Ansätze zur Ermittlung gefährdeter Sektoren für Carbon Leakage im Brennstoffemissionshandel betrachtet. Die Ergebnisse des Vorhabens wurden bereits in vier umfassenden Einzelberichten veröffentlicht. Veröffentlicht in Climate Change | 44/2025.

Forschergruppe (FOR) 918: Carbon flow on belowground food webs assessed by isotope tracers, Nematodes as link between microbial and faunal food web

The proposed project examines the nematode fauna at the two field experiments 'Long-term recalcitrant C input' and 'Carbon flow via the herbivore and detrital food chain'. A gradient from resource rich to deeper oligotrophe habitats, i.e. from high to low diverse food webs, is investigated. The impact of resource availability and quality (recalcitrant versus labile) and presence or absence of living plants (rhizosphere versus detritusphere) on the nematode population are assessed. Insight into micro-food web structure is gained by application of the nematode faunal analysis concept, based on the enrichment, structure and channel index. In laboratory model systems carbon flux rates for food web links are determined between bacteria/fungi and their nematode grazers for dominant taxa in the arable field. Further, carbon leakage from plant roots induced by herbivore nematode is studied as link between root and bacterial energy channels. By using 13C/12C stable isotope probing (FA-SIP) fatty acids serve as major carbon currency. Coupling qualitative and quantitative data on nematode field populations, with carbon flow via biomarker fatty acids in microorganisms and grazers will allow to connect microbial and faunal food web, and to directly link nematode functional groups with specific processes in the soil carbon cycle.

Rekonstruktion des marinen Karbonatsystems während des letzten glazial-interglazialen Überganges aus Bor-Isotopen und -Konzentrationen Foraminiferen.

Störungen des Kohlenstoffkreislaufs, sowohl natürlichen als auch anthropogenen Ursprungs, führen zu globale Erwärmung, Ozeanversauerung (OA) und Sauerstoffzehrung des Tiefenwassers. Natürliche Störungen des Kohlenstoffkreislaufs sind als Hauptursache von mindestens 4 von 5 Massensterben in der Erdgeschichte identifiziert wurden (z.B. Hönisch et al, 2009, Bijma et al.., 2013).Anthropogene Aktivitäten setzten CO2 zehnmal schneller frei als jedes andere Ereignis in den letzten 65 Mio. Jahren - vielleicht sogar während der letzten 300 Mio Jahren. Dies macht den heutigen CO2 Ausstoß zu einer der größten gesellschaftlichen Herausforderungen. Um die Auswirkungen der anthropogenen Störungen vorhersagen zu können, ist es zwingend erforderlich, die natürlichen Speicher und Dynamik des Kohlenstoffsystems zu verstehen. Dies erfordert die genaue Rekonstruktion der marinen Karbonatchemie für Zeiträume mit natürlichen Änderungen. In diesem Projekt wollen wir Veränderlichkeit am Übergang Glazial/Interglazial untersuchen weil die Änderungen der Karbonatchemie in der gleichen Größenordnung wie heute lagen. Da das Reservoir an anorganischem Kohlenstoff im Ozean ungefähr 60 mal größer ist als das der Atmosphäre, sind Rekonstruktionen der Veränderungen der Kohlenstoffsenke/-speicherung in der Tiefsee ein Schlüssel, um die glazialen/interglazialen Schwankungen im atmosphärischen CO2 - wie sie in Eisbohrkernen beobachtet werden - zu erklären. Prozesse im Südozean, wo der Großteil des Tiefenwassers ventiliert wird, spielen hierbei vermutlich eine zentrale Rolle. Man vermutet, dass der träge glaziale Süd Ozean mehr Kohlenstoff einlagern konnte, die Biologische Pumpe effektiver war und dass eine höhere Wassermassen-Stratifizierung das Entweichen von CO2 in die Atmosphäre verringert hat. Nach dem glazialen Maximum wird mit dem Rückzug des Meereises die Tiefsee Kohlenstoff - Pumpe wieder mit der Atmosphäre verbunden und führt zu einer erhöhten CO2-Freisetzung. Bislang ist dies, wenn auch von Indizienbeweisen unterstützt, nur eine Hypothese, zum Beweis bedarf es der Rekonstruktionen der glazialen/interglazialen variierenden Karbonatchemie. Dies ist das übergreifende Ziel unseres Antrags. Auf dem Weg zur Rekonstruktion des glazialen/interglazialen Kohlenstoffpools liegen 3 Zwischenziele: 1) Rekonstruktion von Oberflächenwasser-Tiefsee- CO2-Gradienten, glaziale Kohlenstoffspeicherung und deglaziale Entgasung mittels Bor-Isotopen und B/Ca fossiler Foraminiferen als Hauptvariablen. 2) Erstellen der ersten Kalibrationen von Bor-Isotopen und B/Ca Ratio für Cibicides wuellerstorfi (Tiefseeforaminifere) unter in-situ Druck. 3) Entwicklung von analytischen Methoden, welche die Analyse von einzelnen Foraminiferen Schalen erlauben.

Shall the CBAM be expanded further downstream? Insights from assessing products along the automotive value chain

The EU's carbon border adjustment mechanism (⁠ CBAM ⁠) replaces the free allocation in the EU ETS 1 as the main carbon leakage instrument. The study discusses the potential expansion of the CBAM to downstream products. Using the example of products from the automotive value chain (wheels, brakes, crankshafts, forged and flat-rolled primary products), it shows that the CO₂ costs vary greatly depending on the product. The estimates of the carbon costs are complemented with expert assessments from interviews. The study then derives a series of criteria to be considered for the extension of CBAM to downstream products. Veröffentlicht in Climate Change | 50/2025.

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