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Unsicherheitsanalyse der Modellierung von Luftschadstoffemissionen der Binnenschifffahrt für einen verbesserten verkehrsträgerübergreifenden Vergleich

Das Projekt "Unsicherheitsanalyse der Modellierung von Luftschadstoffemissionen der Binnenschifffahrt für einen verbesserten verkehrsträgerübergreifenden Vergleich" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Digitales und Verkehr. Es wird/wurde ausgeführt durch: Bundesanstalt für Gewässerkunde.Veranlassung Modelle sind sehr gut geeignet, großflächig Aussagen über Luftschadstoffbelastungen, z.B. an Wasserstraßen, zu tätigen. Die Qualität der Modellergebnisse hängt zum einen von der Qualität des Modells und zum anderen von der Qualität der Eingangsdaten ab. Beide Qualitäten müssen bekannt sein, um die Ergebnisse richtig einordnen zu können, sei es im Vergleich mit Messungen, aber auch im Vergleich zu Modellen für andere Verkehrsträger. Daher soll für das Emissionsmodul des Modells ‘Luftschadstoffbelastung an Wasserstraßen’ (LuWas) eine Unsicherheitsanalyse durchgeführt werden. Dazu wird zunächst für jeden Eingangsparameter die einzelne Unsicherheit bestimmt und daraus die Gesamtunsicherheit der modellierten Luftschadstoffemissionen berechnet. Die Ergebnisse der Unsicherheitsanalyse ermöglichen sowohl eine gezielte Verbesserung der Datengrundlage und des Modells als auch eine verbesserte Aussagekraft der modellierten Schiffsemissionen. Ziele - Bestimmung der Unsicherheiten der für die Modellierung der binnenschifffahrtsbedingten Luftschadstoffemissionen notwendigen Eingangsparameter, u.a. durch Nutzung pseudonymisierter Automatic Identification System (AIS)-Daten - Entwicklung einer Methodik zur Bestimmung der resultierenden Gesamtunsicherheit für die mit LuWas berechneten Luftschadstoffe - Anwendung des entwickelten Verfahrens für ausgewählte Gebiete - verkehrsträgerübergreifender Vergleich für ausgewählte Gebiete Für erfolgreiche intra- und intermodale Maßnahmen zur Verringerung der verkehrsbedingten Luftschadstoffbelastung müssen umfassende Kenntnisse über die Emissionsbeiträge der einzelnen Verkehrsträger vorliegen. Die hierfür eingesetzten Emissionsmodelle für einzelne Verkehrsträger unterscheiden sich im Detaillierungsgrad und in der Genauigkeit. Ein Vergleich von verkehrsträgerspezifischen Emissionen ist daher nur unter Kenntnis der Unsicherheiten der einzelnen Modelle möglich. Im Rahmen des BMDV-Expertennetzwerks wird die Unsicherheit eines Modells für Binnenschiffemissionen untersucht. Ein Vergleich von verkehrsträgerspezifischen Emissionen ist nur unter Kenntnis der Unsicherheiten der einzelnen Modelle möglich.

Multikriterielle Synthese und Optimierung von Antriebssträngen für Elektrische Fahrzeuge, Teilvorhaben: Aktuierung von nasslaufenden Lamellenkupplungen

Das Projekt "Multikriterielle Synthese und Optimierung von Antriebssträngen für Elektrische Fahrzeuge, Teilvorhaben: Aktuierung von nasslaufenden Lamellenkupplungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: LSP Innovative Automotive Systems GmbH.

Methan-Flüsse und Isotopenzusammensetzung über heterogenen Landschaften im arktischen Permafrost und sibirischen Moorgebieten (MICHAEL)

Das Projekt "Methan-Flüsse und Isotopenzusammensetzung über heterogenen Landschaften im arktischen Permafrost und sibirischen Moorgebieten (MICHAEL)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft.Arktischer Permafrost und sibirische Feuchtgebiete stellen global wichtige Quellen für das Treibhausgas Methan dar. Bei weiterer Klimaerwärmung werden die Emissionen zunehmen. Da nur sehr wenige kontinuierliche Methan-Messstationen in der russischen Arktis und Sibirien vorhanden sind, dienen sie als Ausgangspunkt für Schätzungen der Emissionen auf regionalen Skalen. Gleichzeitig tragen kleinskalige Heterogenitäten der Landschaft wesentlich an Unsicherheit zur Abschätzung von Methan-Flüssen bei. Zeitlich und räumlich hochaufgelöste Methanflüsse und Wärme- und Feuchtebilanzen sind nur mit einer Kombination von mehreren Messmethoden möglich. Dieser Mangel an hochaufgelösten Datensätzen behindert die Weiterentwicklung und Validierung der Simulation des Zusammenhangs von Landbedeckung und Emissionen.Das Projekt MICHAEL hat als Ziele i) die Erhebung eines zeitlich und räumlich hochaufgelösten Datensatzes von Methan-Emissionen, turbulenten Wärmeflüssen und der Methan-Isotopen-Verteilung mit neuen und traditionellen Beobachtungsmethoden und ii) die Weiterentwicklung von Land-Oberflächen-Modellen und Parametrisierungen zur besseren Berücksichtigung von Landschafts-Inhomogenitäten. Dafür werden an zwei Orten Messkampagnen durchgeführt, nämlich an der Samoylov-Station im Lena-Delta und Mukhrino, zentral in Westsibirien gelegen. Der besondere Fokus liegt auf kleinskaliger Variabilität und dem Einfluss von verschiedenen Landschafts-Strukturen auf die Atmosphäre. Bodengestützte Eddy-Kovarianz (EC)- und Kammer-Messungen werden ergänzt mit zusätzlichen boden- und fluggestützten Messungen mit unbemannten Flugsystemen (UAS) von meteorologischen Parametern und Bodeneigenschaften, Wärme- und Methanflüssen, sowie Profilen der Methankonzentration und –isotopie. Drei UAS werden eingesetzt: Ein Flächenflugzeug für meteorologische Messungen und Strahlung, ein Quadrocopter für Vertikalprofile der Methankonzentration und –isotopie durch Analyse von Luftproben, und ein Kipprotor-System für Methan-Flüsse. Die UAS werden abhängig von Windrichtung, Stabilität und Oberfläche in einem Radius von 10 km um die Observatorien eingesetzt. Damit werden die Genauigkeit von traditionellen EC- und Kammer-Messungen und Ansätze zur Skalierung bewertet.Mit numerischen Simulationen wird die 3D-Variabilität von Methan-Emissionen in die Atmosphäre berechnet. Die zusätzlich entwickelte Land-Oberflächen-Modellierung berücksichtigt Austauschprozesse über inhomogenen Oberflächen. Die Ergebnisse der Simulationen werden mit Messdaten bewertet, und der Einfluss von räumlichen Inhomogenitäten auf die Atmosphäre wird bestimmt.

Modellrechnungen zur regionalen Umweltbelastung: Fortschreibung und Anwendung der regionalen Emissionsmodelle

Das Projekt "Modellrechnungen zur regionalen Umweltbelastung: Fortschreibung und Anwendung der regionalen Emissionsmodelle" wird/wurde ausgeführt durch: Bundesforschungsanstalt für Landeskunde und Raumordnung.Massnahmen der Luftreinhaltung, der Gewaesserreinhaltung und des sparsamen Wasserverbrauchs sowie der Verringerung des Abfallaufkommens sind die wichtigsten Entscheidungsbereiche fuer die Raumordnung, in denen Modellrechnungen erforderlich sind. Inzwischen liegen fuer alle Emittendengruppen (Haushalte, Kleinverbraucher, Industrie, Kraftwerke, Verkehr) regional differenzierte Ergebnisse vor. Es kommt nun darauf an, diese Modelle zu aktualisieren.

Akzeptanzpotenzial für flächenextensive Erneuerbare Energien - APV, FPV, AWE im Vergleich mit etablierten Erneuerbaren Energie-Technologien, Teilvorhaben: Flächenextensive Erneuerbare Energien in der Entwicklung - Variantendesign AWE, Emissionen und Bilanzen

Das Projekt "Akzeptanzpotenzial für flächenextensive Erneuerbare Energien - APV, FPV, AWE im Vergleich mit etablierten Erneuerbaren Energie-Technologien, Teilvorhaben: Flächenextensive Erneuerbare Energien in der Entwicklung - Variantendesign AWE, Emissionen und Bilanzen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut für Flugsystemdynamik.Im Vergleich zu fossilen Energien greifen erneuerbare Energien wesentlich geringer in geologische und biologische Strukturen an Land und auf See ein, beanspruchen aber dezentral viel bzw. spezifisch geeignete Fläche. Da die zur Energieproduktion verfügbare Fläche qualitativ und quantitativ begrenzt ist, gehören zum künftigen Energiemix auch flächenextensive Technologien, die besonders wenig - etwa zur Nahrungsproduktion geeignete - Fläche beanspruchen, Teil einer Mehrfachnutzung sind oder für klassische Bauformen ungeeignete Standorte nutzen können. Eine dieser flächenextensiven und standortflexiblen Technologien ist die Airborne Wind Energie (AWE) - Höhenwindenergieanlagen. Als bislang im Raum weitgehend unbekannte Technologie stellt sich trotz, möglicherweise aber auch gerade wegen ihrer besonders extensiven Rauminanspruchnahme Fragen zur künftigen gesellschaftlichen Akzeptanz dieser Technologie. Dabei spielen, neben vermitteltem Wissen und rationalen Argumenten auch visuelle und akustische Wahrnehmungen, ästhetische Empfindungen und Beurteilungen sowie soziale Diskurse und Narrative eine akzeptanzbeeinflussende Rolle. In diesem Vorhaben werden für verschiedene Designvarianten der AWE Systeme, unter Berücksichtigung der optimalen Energieausbeute, die audiovisuellen Emissionen in Abhängigkeit der vielfältigen Design- und Umwelteinflüsse identifiziert und modelliert. Durch die Erweiterung bestehender Simulationsumgebungen für AWE Systeme mit diesen Emissionsmodellen wird eine ganzheitliche Analyse und Bewertung der Technologie hinsichtlich des potentiellen Beitrags zur Energiewende und gleichzeitig der, durch die lokalen Topographie- und Wetterbedingungen bedingten, Emissionswirkungen ermöglicht. Diese physikalische Simulation dient als Grundlage für die räumliche und energetische Bilanzierung von AWE Systemen, sowie für die mediale Visualisierungssimulation, welche ein Kernelement des Gesamtvorhabens darstellt und für die empirische Befragung genutzt werden soll.

UBA-CO2-Rechner - neues Gewand mit verbesserter Nutzerführung

Beim UBA-CO2-Rechner wurden in diesem Jahr nicht nur die Rechenfaktoren aktualisiert, sondern auch Verbesserungen in der Nutzerführung umgesetzt. Neben einer neuen Landingpage finden sich jetzt u. a. direkte Ausfüllhilfen bei den Abfragen. Zudem wurde auch das Tool „Meine Klimapolitik“, das die Bedeutung von politischen Maßnahmen auf den persönlichen CO2-Fußabdruck veranschaulicht, neu umgesetzt. Seit 2019 haben über 2 Million Menschen den ⁠ UBA ⁠-CO 2 -Rechner genutzt. Im Zuge der jährlichen Aktualisierungsroutine wurden jetzt einige grundlegende Verbesserungen umgesetzt. Dies fällt schon auf der Startseite direkt ins Auge: Neben dem CO 2 -Schnellcheck mit nur 12 Fragen und dem detaillierten Berechnungstool „Meine CO 2 -Bilanz“ mit integriertem Flugrechner finden Sie nun weitere Rechnerangebote wie den Veranstaltungsrechner oder verschiedene CO 2 -Rechner für Kulturbetriebe. Auch weiterführende Angebote des Umweltbundesamtes (UBA) zum nachhaltigen Konsum, wie die UBA-Umwelttipps und die Denkwerkstatt Konsum , werden vorgestellt und verlinkt. Die Ausfüllhinweise und Hintergrundinformationen wurden auf der Basis der vielfältigen Rückmeldungen von Nutzer*innen neu konzipiert und formuliert. Sie finden sich nutzerfreundlich bei den entsprechenden Eingabefeldern und erleichtern das Ausfüllen. Der Rechner berechnet jetzt auch direkt bei der Eingabe Zwischenergebnisse und weist diese sofort aus. Dies ist nicht nur praktisch, sondern fördert auch die Transparenz und das Verständnis für die Wirkung von einzelnen Maßnahmen auf den persönlichen CO 2 -Fußabdruck. Ergänzungstool „Meine Klimapolitik“ Unsere persönliche CO 2 -Bilanz ist abhängig von unserem Verhalten und von persönlichen Rahmenbedingungen (z. B. ob zur Miete oder im Eigentum, in der Stadt oder auf dem Land wohnend). Sie wird aber auch in hohem Maße durch politische und gesellschaftliche Rahmenbedingungen beeinflusst (z. B. durch Förderprogramme für energetische Sanierungen oder für erneuerbare Energien, Vorgaben für die Effizienz von Haushaltsgroßgeräten und die Emissionen von Pkw). Mit dem Tool „Meine Klimapolitik“ können Nutzende deshalb in den fünf Konsumfeldern des CO 2 -Rechners ihre eigene Klimapolitik mit entsprechenden politischen Maßnahmen zusammenstellen. Das Tool berechnet auf der Basis aktueller Politikszenarien des Umweltbundesamts den Effekt, den die gewählten Maßnahmen voraussichtlich auf den durchschnittlichen CO 2 -Fußabdruck der Gesamtbevölkerung hätten. Gleichzeitig kann geprüft werden, ob mit der gewählten Klimapolitik die deutschen Klimaschutzziele bis 2030 und 2045 erreicht werden könnten. Der persönliche Handabdruck: CO 2 -Vermeidung bei anderen Viele individuelle Handlungsmöglichkeiten für wirksamen ⁠ Klimaschutz ⁠ können mit dem Konzept des persönlichen CO 2 -Fußabdrucks nicht oder nur teilweise erfasst werden. Wer z.B. die energetische Sanierung eines Mehrfamilienhauses initiiert, reduziert tonnenweise Treibhausgasemissionen bei den Bewohner*innen, ohne dass sich dies im eigenen CO 2 -Fußabdruck abbildet. Gleiches gilt für Personen, die z. B. ihren Arbeitgeber motivieren, eine große Solaranlage auf das Dach des Betriebsgebäudes zu installieren, den Fuhrpark an eine Carsharingorganisation anzubinden oder ein Energiemanagementsystem einzuführen. Für die Bewertung von individuellen Klimaschutzmaßnahmen ist es daher wichtig, nicht nur die „CO 2 -Einsparung bei sich selbst“ (Fußabdruck), sondern auch die „CO 2 -Einsparung bei anderen“ (Handabdruck) zu berücksichtigen. Im UBA-CO 2 -Rechner werden deshalb in drei Fällen „CO 2 -Einsparungen bei anderen“ quantifiziert und ausgewiesen, um auf die hohe Bedeutung des persönlichen Handabdrucks zumindest in den Fällen hinzuweisen, wo eine Quantifizierung möglich ist. Konkret betrifft dies die Einspeisung des Stroms aus einer eigenen Photovoltaik-Anlage, klimafreundliche Geldanlagen und freiwillige Zahlungen zur Kompensation von Treibhausgasen. Über den UBA-CO 2 -Rechner Mit dem UBA-CO 2 -Rechner kann jede und jeder den persönlichen CO 2 -Fußabdruck mit unterschiedlicher Detailtiefe und transparenten Ergebnisdarstellungen bestimmen. Das Onlinetool wird von Bürgerinnen und Bürgern, von Medien, im Rahmen von wissenschaftlichen Studien und Bildungsveranstaltungen, aber auch zur Bestimmung von Zahlungen zur freiwilligen Kompensation intensiv genutzt. Im Factsheet „ Einsatzmöglichkeiten des UBA-CO 2 -Rechners in Kommunen “ finden sich hierzu nützliche Hinweise und Praxisbeispiele. Den Rechner gibt es seit 2008. Mit dem Aufkommen der Fridays-for-Future-Bewegung haben sich die Zugriffszahlen etwa versechsfacht. Der CO 2 -Rechner wird jährlich aktualisiert. Datengrundlage für den UBA-CO 2 -Rechner sind u. a. die jeweils aktuellen Daten der AG Energiebilanzen zum Energieverbrauch in Deutschland, Daten aus dem Emissionsberechnungsmodell TREMOD für Verkehrsemissionen sowie Daten der umweltökonomischen und volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung. Ein direkter Vergleich mit den Werten aus der nationalen Treibhausgasberichterstattung ist nicht möglich, da der UBA-⁠ CO2 ⁠-Rechner auch den Import von Waren sowie den internationalen Flugverkehr berücksichtigt. Eine Ausführliche Darstellung der Berechnungs- und Datengrundlagen findet sich in den „ Hintergrundinformationen zur Version 5.0 “.

Aktualisierung TREMOD/TREMOD-MM und Ermittlung der Emissionsdaten des Verkehrs nach KSG im Jahr 2023

Das Emissionsberechnungsmodell „TREMOD“ (Transport ⁠ Emission ⁠ Model) bildet den motorisierten Verkehr in Deutschland hinsichtlich seiner Verkehrs- und Fahrleistungen, Energieverbräuche und den zugehörigen Luftschadstoffemissionen für den Zeitraum 1960 bis 2050 ab. Es wurde vom ifeu-Institut im Auftrag des Umweltbundesamtes entwickelt und wird seit mehreren Jahren kontinuierlich fortgeschrieben. Der Bericht beschreibt die Aktualisierung und Ergänzung von TREMOD. Für alle Verkehrsträger wurden die Bestands- und Fahr- und Verkehrsleistungsdaten bis zum Jahr 2022 fortgeschrieben. Für das Jahr 2023 wurden die „Vorläufigen Emissionsdaten des Vorjahres“ gemäß „Klimaschutzgesetz“ ermittelt. Anschließend wurde das Trendszenario bis zum Jahr 2050 aktualisiert. Die aktuellen Berechnungsergebnisse für die Energieverbrauchs- und Schadstoffemissionen werden exemplarisch dargestellt. Veröffentlicht in Texte | 126/2024.

Umsetzung der Clusterung in TREMOD

Der Luftverkehr verursacht neben CO 2 weitere Emissionen und atmosphärische Prozesse, die klimaerwärmend wirken. Vor allem sind dies die Bildung von Kondensstreifen oder Stickoxid-Emissionen und ihre Wirkung auf Ozon. Das Emissionsberechnungsmodell „TREMOD“ ermöglicht eine Abschätzung der jährlichen deutschen Luftverkehrsemissionen und deren Gesamtklimawirkung. Dieser Bericht beschreibt, wie sich mithilfe der Ergebnisse des Projekts „Software for a simplified estimation of CO 2 equivalents of individual flights“ die Genauigkeit der Ergebnisse der Berechnungen der Nicht-CO 2 -Effekte in TREMOD weiter erhöhen lassen. Veröffentlicht in Climate Change | 28/2024.

Aktualisierung des Daten- und Rechenmodells: „Energieverbrauch und Schadstoffemissionen des motorisierten Verkehrs in Deutschland (TREMOD)“ und der Datenbank „Mobile Maschinen und Geräte (TREMOD-MM)“ 2022

Das Emissionsberechnungsmodell „TREMOD“ (Transport ⁠ Emission ⁠ Model) bildet den motorisierten Verkehr in Deutschland hinsichtlich seiner Verkehrs- und Fahrleistungen, Energieverbräuche und den zugehörigen Luftschadstoffemissionen für den Zeitraum 1960 bis 2050 ab. Es wurde vom ifeu-Institut im Auftrag des Umweltbundesamtes entwickelt und wird seit mehreren Jahren kontinuierlich fortgeschrieben. Der Bericht beschreibt die Aktualisierung und Ergänzung von TREMOD. Für alle Verkehrsträger wurden die Bestands- und Fahr- und Verkehrsleistungsdaten bis zum Jahr 2021 fortgeschrieben. Bei der Modellierung der NOx- und NO2-Emissionen wurden neueste wissenschaftliche Erkenntnisse und Messergebnisse berücksichtigt. Anschließend wurde das Trendszenario bis zum Jahr 2050 aktualisiert. Die aktuellen Berechnungsergebnisse für die Energieverbrauchs- und Schadstoffemissionen werden exemplarisch dargestellt. Veröffentlicht in Texte | 76/2024.

Umsetzung der Clusterung in TREMOD

Der Luftverkehr verursacht neben CO2 weitere Emissionen und atmosphärische Prozesse, die klimaerwärmend wirken. Vor allem sind dies die Bildung von Kondensstreifen oder Stickoxid-Emissionen und ihre Wirkung auf Ozon.Das Emissionsberechnungsmodell „TREMOD“ ermöglicht eine Abschätzung der jährlichen deutschen Luftverkehrsemissionen und deren Gesamtklimawirkung. Dieser Bericht beschreibt, wie sich mithilfe der Ergebnisse des Projekts „Software for a simplified estimation of CO2 equivalents of individual flights“ die Genauigkeit der Ergebnisse der Berechnungen der Nicht-CO2-Effekte in TREMOD weiter erhöhen lassen.

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