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Treibhausgas-Emissionen in Deutschland

<p> <p>Die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland sind 2024 gegenüber dem Vorjahr um 3,4 Prozent gesunken. Das entspricht einer Minderung um 48,2 Prozent im Vergleich zum internationalen Referenzjahr 1990.</p> </p><p>Die Treibhausgas-Emissionen in Deutschland sind 2024 gegenüber dem Vorjahr um 3,4 Prozent gesunken. Das entspricht einer Minderung um 48,2 Prozent im Vergleich zum internationalen Referenzjahr 1990.</p><p> Emissionsentwicklung <p>In Deutschland konnten die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/13215">Treibhausgas-Emissionen</a> seit 1990 deutlich vermindert werden. Die in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kohlendioxid-aequivalente">Kohlendioxid-Äquivalente</a> umgerechneten Gesamt-Emissionen (ohne Kohlendioxid-Emissionen aus <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzungsaenderung">Landnutzungsänderung</a> und Forstwirtschaft) sanken bis 2024 um rund 603 Millionen Tonnen (Mio. t) oder 48,2 %. Für das Jahr 2024 wurden Gesamt-Emissionen in Höhe von 649 Mio. t berichtet. Die Emissionen sinken um 3,4 % gegenüber dem Jahr 2023.</p> <p>Die deutlichsten Minderungen gab es in der <em>Energiewirtschaft</em>, was auf einen geringeren Einsatz fossiler Brennstoffe zur Erzeugung von Strom und Wärme zurückzuführen ist. Besonders stark war dieser Rückgang beim Einsatz von Braun- und Steinkohle sowie bei Erdgas. Gründe hierfür sind unter anderem die deutlich gesunkene Kohleverstromung, der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien und ein Stromimportüberschuss bei gleichzeitig gesunkener Energienachfrage. Weitere Treiber waren sinkende Emissionen im <em>Verarbeitenden Gewerbe</em>, Energieeinsparungen in Folge von höheren Verbraucherpreisen sowie die milden Witterungsverhältnisse in den Wintermonaten. Deutliche Minderungen gab es auch in den <em>Industrieprozessen</em> und bei <em>Haushalten und Kleinverbrauchern</em> (siehe folgende Abbildung und Tabellen).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.png"> </a> <strong> Treibhausgas-Emissionen in Deutschland seit 1990 nach Gasen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (415,86 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_thg-emissionen-seit-1990-nach-gasen_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (145,66 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (69,63 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_tab_emi-direkt-indirekt-thg_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (60,16 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (70,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_red-emi-direkt-indirekt_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (60,12 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Entwicklung der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan, Distickstoffoxid <p>Die <em>Kohlendioxid</em> (CO2)-Emissionen werden fast ausschließlich durch Verbrennungsprozesse verursacht (&gt; 90 %). Insgesamt sanken die geschätzten Kohlendioxid-Emissionen im Jahr 2024: die Am stärksten sanken die Emissionen in der Energiewirtschaft (-9,0 % gegenüber dem Vorjahr). Bei den Haushalten und Kleinverbrauchern (-2,0%), dem im Verkehr (-1,5&nbsp;%) und in der Landwirtschaft (-6,3&nbsp;%) sanken die Emissionen. Beim Verarbeitenden Gewerbe (+0,1&nbsp;%) und den Industrieprozessen (+1,0&nbsp;%) stiegen die Emissionen nach einem schwachen Vorjahr leicht, blieben aber deutlich unter dem Niveau des vorletzten Jahres.</p> <p>Die <em>Methan</em> (CH4)-Emissionen wurden zwischen 1990 und 2009 etwa halbiert. Die Emissionen sanken seit 1990 fast jedes Jahr, bis auf 43,9 Millionen Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kohlendioxid-aequivalente">Kohlendioxid-Äquivalente</a> im Jahr 2024. Grund für den starken Rückgang ist vor allem die seit 1990 stark fallende Trends der Diffusen Emissionen (-95 %) und der Abfallwirtschaft (-90 %). Die große verbleibende Quelle ist die Landwirtschaft mit fast 76 % Anteil an den Gesamtemissionen des Jahres 2024.</p> <p><em>Die Emissionen von Distickstoffoxid</em> (N2O) sanken bis 2024 geschätzt um ca. 54,4 %. Hauptverursacher waren im Jahr 1990 zu 47 % die Landwirtschaft und zu 40 % die Industrieprozesse. Die massive Reduktion der industrielen Lachgas-Emissionen zwischen 1990 und 2024 (-98,2 %) führt dazu, dass die Landwirtschaft in den letzten Jahren die Gesamt-Emissionen dominiert (77,0% Anteil) (siehe Abb. „Trend der Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_trend-emi_2025-05-26.png"> </a> <strong> Trend der Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_trend-emi_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF (123,95 kB)</a></li> </ul> </p><p> Entwicklung der F-Gase – (teil-)fluorierte Kohlenwasserstoffe, Schwefelhexafluorid und Stickstofftrifluorid <p>Die Emissionen der <em>fluorierten Treibhausgase</em> sind seit 1995 gesunken. Im Jahr 1995 überstiegen die Emissionen bei der Herstellung die aus der Verwendung um nahezu das Doppelte. Zwischen 1995 und 2000 sind die Emissionen von fluorierten Treibhausgasen deutlich gemindert worden. Die Emissionen sind von 2003 bis 2017 kontinuierlich gestiegen, zeigen aber nun einen deutlichen Abwärtstrend. Grund dafür sind wirksame gesetzliche Regelungen, welche die Verwendung der F-Gase limitieren<strong>.</strong> Hauptursache für die starke Zunahme war der vermehrte Einsatz von fluorierten Treibhausgasen als Kältemittel. Minderungen wurden hauptsächlich bei der Herstellung von Primäraluminium, Halbleitern, der auslaufenden Anwendung in Autoreifen, der Produktion von Schallschutzscheiben und bei Anlagen zur Elektrizitätsübertragung erreicht. Allerdings nehmen die Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben seit 2006 sichtbar zu, da die angenommene Lebenszeit dieser Scheiben erreicht wird. In Zukunft ist damit zu rechnen, dass die F-Gas-Emissionen, insbesondere die HFKW-Emissionen, durch die Umsetzung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11920">Verordnung (EU) Nr. 517/2014</a> weiter abnehmen. Wichtigstes Instrument der Verordnung ist die schrittweise Begrenzung der Verkaufsmengen von HFKW bis 2030 auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen. Dies wird sich zeitversetzt auf die Höhe der Emissionen auswirken. Die Schwefelhexafluorid-Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben werden jetzt kontinuierlich sinken (siehe Abb. „Anteile der Treibhausgase an den Emissionen“ und Tab. „Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten Treibhausgasen und von Schwefeldioxid gegenüber dem Vorjahr“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.png"> </a> <strong> Anteile der Treibhausgase an den Emissionen </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (449,20 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_anteile-thg-emi_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (281,95 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Reduktion der Emissionen von direkten und indirekten THG und von Schwefeldioxid gegenüber ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (69,25 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_tab_thg-emi-vorjahr_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (55,53 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Treibhausgas-Emissionen nach Kategorien <p>Die mit 83,4 % im Jahr 2024 bedeutendste Quelle von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen ist die Verbrennung fossiler Brennstoffe (siehe Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase in Deutschland nach Kategorien“). Insgesamt nahmen die <em>energiebedingten Emissionen</em> aller Treibhausgase zwischen 1990 und 2024 um 48 % ab. Die darin enthaltenen <em>Diffusen Emissionen aus Brennstoffen</em> sanken im gleichen Zeitraum sogar um 92 %.</p> <p>Die <em>Industrieprozesse</em> sind mit einem Anteil an den Gesamt-Emissionen von ca. 7 % die bedeutendste der anderen Kategorien. Die Emissionen des Jahres 2024 sanken gegenüber 1990 um knapp 50 %.</p> <p>Die <em>Landwirtschaft</em> liegt in der gleichen Größenordnung (Anteil 8,3 %), die Emissionen des Jahres 2024 sanken gegenüber 1990 jedoch nur um 26,8 %.</p> <p>Die deutlichste relative Minderung der Treibhausgas-Emissionen (-87,1 %) trat in der <em>Abfallwirtschaft</em> auf, so dass der Anteil an den Gesamt-Emissionen 2024 nur noch 0,8 % betrug.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_tab_thg-emi-kat_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen ausgewählter Treibhausgase in Deutschland nach Kategorien ... </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_tab_thg-emi-kat_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung (93,13 kB)</a></li> </ul> </p><p> Nationale und europäische Klimaziele <p>Informationen zu den deutschen Klimazielen finden Sie im Artikel&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgasminderungsziele-deutschlands"><strong>Treibhausgasminderungsziele Deutschlands</strong></a></p> <p>Informationen zu den europäischen Klimazielen finden Sie im Artikel&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/europaeische-energie-klimaziele"><strong>Europäische Energie- und Klimaziele</strong></a></p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Die Bahn kühlt mit natürlichem Kältemittel

<p> <p>Brennbare natürliche Kältemittel zur Bahnklimatisierung waren bisher ein Tabu für die Bahn. In einem Feldversuch konnte jetzt die Machbarkeit eines solchen Konzeptes aufgezeigt werden. Ein Personenzug mit einer Propan-Klimaanlage verkehrte ein Jahr im Linienverkehr. Die Propan-Anlage ist energetisch mindestens genauso effizient wie die Anlage mit dem herkömmlichen fluorierten Kältemittel.</p> </p><p>Brennbare natürliche Kältemittel zur Bahnklimatisierung waren bisher ein Tabu für die Bahn. In einem Feldversuch konnte jetzt die Machbarkeit eines solchen Konzeptes aufgezeigt werden. Ein Personenzug mit einer Propan-Klimaanlage verkehrte ein Jahr im Linienverkehr. Die Propan-Anlage ist energetisch mindestens genauso effizient wie die Anlage mit dem herkömmlichen fluorierten Kältemittel.</p><p> <p>Erstmals weltweit wurde eine Klimaanlage mit dem natürlichen Kältemittel R290 (Propan) für den Einsatz zur Klimatisierung von Zügen und im normalen Fahrgastbetrieb erprobt. Bisher wurden noch keine brennbaren Kältemittel in Zugklimaanlagen verwendet. Propan ist ein natürliches Kältemittel, es enthält kein Fluor oder andere Halogene. Das heißt, dass auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pfas">PFAS</a>-Bildungspotential gleich Null ist.</p> <p>Vor dem Projekt wurde das Propan-Klimamodul auf dem Prüfstand getestet und umfangreichen Sicherheitsuntersuchungen unterworfen.</p> <p>Im Projekt wurde ein Propan-Anlagenmodul in einen Regionalzug der Baureihe 440 eingebaut. Parallel dazu wurde die übliche Klimaanlage mit dem fluorierten Kältemittel R134a (Tetrafluorethan) betrieben. Die Gerätearchitektur beider Anlagen war ähnlich. Die beiden Anlagen wurden über ein Jahr im Zug betrieben. In einem Messprogramm wurden ausgewählte Betriebsparameter erfasst und aufgezeichnet.</p> <p>Die Auswertung zeigt, dass die Propan Klimaanlage im regulären Zugbetrieb mindestens so leistungsfähig und energetisch effizient ist wie die R134a-Anlage. Simulationsberechnungen bestätigen die energetische Eignung von Propan. Danach könnte auch eine Wärmepumpenintegration energetisch sinnvoll sein, was jedoch in der Praxis überprüft werden müsste.</p> <p>Mittlerweile ist der ICE 3neo mit einer Propanklimaanlage ausgerüstet, was ohne Probleme verläuft, so dass weitere Züge folgen können.</p> <p>Durch diese Erprobung steht mit Propan nun neben <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/co2">CO2</a> und Luft ein drittes natürliches Kältemittel für Klimaanlagen in Schienenfahrzeugen zur Auswahl. Die Europäische Kommission soll im Jahr 2027 in der <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/PDF/?uri=OJ:L_202400573">F-Gas Verordnung (EU) 2024/573</a> eine Regelung für Verbote von fluorierten Treibhausgasen in mobilen Kälte- und Klimaanlagen vorschlagen. Mit diesen drei natürlichen Kältemitteln sollte es für Züge möglich sein, zukünftig auf Lösungen mit natürlichen Kältemitteln umzustellen.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Trifluoracetat (TFA): Herkunft und Belastungen (Applikation)

Trifluoracetat (TFA) ist ein Abbauprodukt vieler verschiedener Stoffe, unter anderem verschiedener Pflanzenschutzmittel und Kältemittel. TFA selbst wird jedoch in der Umwelt nicht weiter abgebaut. Als sehr persistente und in Gewässern hochmobile Substanz reichert es sich im Wasserkreislauf an und lässt sich auf technischem Wege auch in der Trinkwasseraufbereitung kaum entfernen. TFA stellt deshalb trotz seiner toxikologischen Unauffälligkeit eine Herausforderung für Trinkwasserressourcenschutz sowie allgemeinen Gewässerschutz dar.

Erneuerbare Wärme

Umweltwärme und Wärmepumpen Abwärme Solarthermie Photovoltaisch-Thermische (PVT) Module Oberflächennahe Geothermie Eisspeicher Biomasse Biogas / Bio-Methan Die neuen Generationen von Wärmenetzen ermöglichen es, Wärme aus der Umgebung für die Versorgung von Gebäuden nutzbar zu machen, die für konventionelle Wärmenetze der älteren Generationen nicht erschlossen werden konnte. Schlüsseltechnologie, um diese Wärmequellen zu nutzen, ist die Wärmepumpe. Das grundlegende Funktionsprinzip einer Wärmepumpe ähnelt einem Kühlschrank, nur, dass der thermodynamische Kreisprozess in die umgekehrte Richtung läuft. Während im Kühlschrank die Wärme aus dem Inneren abgeführt und an die Umgebung übertragen wird, entzieht die Wärmepumpe einer Wärmequelle Energie und hebt diese, angetrieben meist durch Elektrizität, auf ein höheres Temperaturniveau, sodass sie zum Heizen genutzt werden kann. Die Wärmepumpe besteht aus einem geschlossenen Kreislauf, in dem ein Kältemittel zirkuliert und einen thermodynamischen Kreisprozess durchläuft. Die wesentlichen Komponenten einer Wärmepumpe sind Verdampfer, Verdichter, Kondensator und Drosselventil. Der Verdampfer ist ein Wärmeübertrager, in dem die Wärme der externen Wärmequelle an das Kältemittel in der Wärmepumpe übergeht, wodurch dieses verdampft. Durch den Verdichter wird der Druck des nun gasförmigen Kältemittels erhöht. Dadurch kommt es auch zu einer Erhöhung der Temperatur des Kältemittels. Diese muss oberhalb der zu erreichenden Heiztemperatur liegen, damit es im Kondensator, einem weiteren Wärmeübertrager, zur Abgabe der Wärme an das Heizwasser kommt. Durch die Wärmeabgabe kondensiert das Kältemittel im Kondensator und liegt wieder flüssig vor. Der Kondensator wird daher auch oft als Verflüssiger bezeichnet. Das Drosselventil reduziert den Druck des Kältemittels, wodurch die Temperatur weiter abfällt und der Kreisprozess mit Wiedereintritt in den Verdampfer von vorn beginnen kann. Zu den möglichen Wärmequellen zählen unter anderem Außenluft, Oberflächengewässer und Grundwasser sowie die oberen Schichten des Erdreichs (oberflächennahe Geothermie). Entsprechend kommen folgende Wärmepumpen-Typen zum Einsatz: Luft-Wasser-WP; Außenluft oder Abluft einer technischen Anlage Sole-Wasser-WP; Erdkollektoren und -sonden, PVT, Eisspeicher, etc Wasser-Wasser-WP; Grundwasser, Flusswasser, Abwasser, Kühlwasser Weiterführende Informationen Umweltbundesamt Bundesverband Wärmepumpe zur grundlegenden Funktionsweise von Wärmepumpen Bundesverband Wärmepumpe zur Rolle von Wärmepumpen in Nah- und Fernwärmenetzen Abwärme ist Wärme, die als Nebenprodukt in einem Prozess entsteht, dessen Hauptziel die Erzeugung eines Produktes, die Erbringung einer Dienstleistung oder eine Energieumwandlung ist, und ungenutzt an die Umwelt abgeführt werden müsste . Kann die Abwärme nicht durch eine Optimierung der Prozesse, bei denen sie entsteht, vermieden werden, wird sie als unvermeidbare Abwärme bezeichnet. Aus Effizienzgründen sollte eine hierarchisierte Verwendung mit Abwärme angestrebt werden: 1. Verfahrensoptimierung/ Vermeidung, 2. prozess- bzw. anlageninterne Nutzung, 3. betriebsinterne Nutzung, 4. außerbetriebliche Nutzung. Je nach Temperaturniveau der Abwärme lässt sie sich für unterschiedliche Zwecke nutzen. Abwärme kann bei ausreichend hohen Temperaturen direkt in Fern- und Nahwärmenetze eingespeist werden oder über Wärmepumpen auf das benötigte Temperaturniveau angehoben werden. Bei niedrigen Temperaturen ist die Nutzung in LowEx- oder teilweise auch kalten Nahwärmenetzen möglich. Unvermeidbare und damit extern nutzbare Abwärme fällt typischerweise in Industrieprozessen an. Aber auch die Abwärme von Kälteanlagen, die beispielsweise zur Kühlung von Rechenzentren oder großer Büro- und anderer Nichtwohngebäude genutzt werden, lässt sich sinnvoll in Wärmenetzen nutzen. Abwasserwärme ist eine weitere übliche Abwärmequelle in urbanen Gebieten, die ganzjährig eine Temperatur zwischen etwa 12 °C und 20 °C aufweist. Sie eignet sich daher besonders für die Nutzung als Wärmequelle für Wärmepumpen oder in kalten Netzen. Eine Herausforderung bei der Nutzung von unvermeidbarer Abwärme können Schwankungen im Wärmeangebot sein. So fällt Abwärme von Kälteanlagen zur Büroklimatisierung hauptsächlich im Sommer an und auch Abwärme aus Industrieprozessen kann z.B. bedingt durch Produktionszyklen volatil sein. Hier ist in der Detailplanung des Nahwärmenetzes darauf zu achten, dass ein unregelmäßiges Abwärmeangebot durch entsprechende Speicher oder andere, regenerative Quellen ausgeglichen werden kann. Weiterführende Informationen Informationen rund um Abwasserwärme der Berliner Wasserbetriebe Analyse zum Abwärmepotenzial der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt Die Einstrahlung der Sonne kann zur direkten Erwärmung eines Wärmeträgermediums genutzt werden. Diese Umwandlung von Sonnenenergie in thermische Energie über Kollektoren wird Solarthermie genannt. Dabei kommen hauptsächlich Flachkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren zum Einsatz. Bei Flachkollektoren sind Kupferrohre in eine verglaste Absorberebene eingelassen. Vakuumröhrenkollektoren zeichnen sich durch einzelne, parallele und vakuumierte Glasröhren aus, in denen das Heizrohr mit Absorber verläuft. In den Kollektoren strömt in der Regel ein Wasser-Glykol-Gemisch, auch Sole, Solarflüssigkeit oder Wärmeträgerflüssigkeit genannt. Das beigemischte Glykol dient als Frostschutz, um bei geringer Einstrahlung und Außentemperatur ein Einfrieren im Winter zu verhindern. Mit Vakuumröhrenkollektoren können höhere Temperaturen und damit höhere Erträge pro Kollektorfläche erzielt werden. Besondere Bauformen besitzen auch Parabolspiegel, die das Sonnenlicht stärker auf die Absorber konzentrieren. Auch Systeme, die Wasser statt Sole führen, werden eingesetzt. Der Vorteil besteht in der höheren Wärmekapazität von Wasser gegenüber Sole, wodurch höhere Erträge und Temperaturen erzielt werden können. In wasserführenden Systemen findet im Winter bei fehlender Einstrahlung in regelmäßigen Abständen eine Zwangsumwälzung des Wassers statt, wodurch ein Einfrieren des Wärmeträgermediums in den Rohren vermieden wird. Mit einem Jahresertrag pro benötigte Grundfläche von 150 kWhth/(m²*a), ist die durchschnittliche Flächeneffizienz von ST-Anlagen beispielsweise um den Faktor 30 höher als die von Biomasseheizwerken bei der Verwendung von Holz aus Kurzumtriebsplantagen. In den letzten Jahren werden Solarthermie-Projekte zur Einspeisung in großstädtische Wärmenetze verstärkt umgesetzt. Bei der Einbindung von Solarthermischen Anlagen in Wärmenetze bietet sich sowohl die zentrale als auch die dezentrale Variante an. Zentrale Systeme speisen am Standort des Hauptwärmeerzeugers oft in einen vorhandenen Wärmespeicher ein. Dazu wird die Wärme von der Anlage über ein separates Rohrsystem zu der Heizzentrale geführt. Zu beachten: Im Sommer kann eine solarthermische Anlage die Deckung der gesamten Wärmelast übernehmen und je nach Auslegung auch einen Wärmespeicher füllen. Im Winter wird in der Regel ein weiterer Wärmeerzeuger eingesetzt, da Leistung und Wärmemenge aus der Solaranlage oft nicht ausreichen. Die Solarthermie kann in Wärmenetzen in Konkurrenz zu Grundlastquellen oder -Erzeugern stehen, z.B. Abwärme, Biomasse oder Blockheizkraftwerk (BHKW) und so den Bedarf an nötigem Wärmespeichervolumen erhöhen Eine Nutzung als Wärmequelle in kalten Netzen gestaltet sich schwierig, da die Sommertemperaturen zu hoch sind Weiterführende Informationen Solarthermie Wärmenetze PVT-Kollektoren sind ein Spezialfall der Sonnenenergienutzung. Sie kombinieren Photovoltaikzellen und solarthermische Kollektoren, um so Wärme und Strom in einem Modul zu erzeugen. Die verfügbare Dachfläche wird so optimal ausgenutzt. Die Kollektoren bestehen aus einem PV-Modul und einem rückseitig montiertem Wärmeübertrager. Dadurch, dass zeitgleich zur Stromerzeugung Wärme abgeführt wird, entsteht ein Kühleffekt, der zu einem höheren Stromertrag führt, da die Effizienz von PV-Modulen temperaturabhängig ist. PVT-Module gibt es in mehreren Varianten, die sich vor allem durch das Temperaturniveau der erzeugten Wärme unterscheiden. Für die Erzeugung hoher Temperaturen wird der Wärmeübertrager vollständig mit Wärmedämmung eingehaust. Dadurch geht jedoch der stromertragssteigernde Kühleffekt an den PV-Zellen verloren, sodass diese Module vor allem zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt werden. Als Wärmequelle für Wärmepumpen in Nahwärmenetzen eignen sich daher vor allem ungedämmte sogenannte unabgedeckte PVT-Kollektoren, bei denen die Rohre des Wärmeübertragers mit zusätzlichen Leitblechen für einen Wärmeübergang aus der Luft optimiert sind. Diese liefern ganzjährig Energie, die beispielsweise direkt in ein kaltes Nahwärmenetz eingespeist werden kann. Weiterführende Informationen Informationen zu PVT-Modulen und Wärmepumpen im Rahmen des Forschungsprojektes integraTE Verwendung von PVT-Modulen im degewo Zukunftshaus In den oberen Erdschichten folgt die Bodentemperatur der Außenlufttemperatur. Mit zunehmender Tiefe steigt die Temperatur an und ist ab ca. 15 m unter Gelände Oberkante nahezu konstant. Die Wärme aus dem Erdreich kann über verschiedene horizontale und vertikale Erdwärmeübertrager oder auch Grundwasserbrunnen gewonnen und als Wärmequelle für Wärmepumpen genutzt werden. Horizontale Erdwärmeübertrager werden Erdkollektoren genannt. Es handelt sich hierbei um Rohrregister, üblicherweise aus Kunststoff, die horizontal oder schräg, spiral-, schrauben- oder schneckenförmig in den oberen fünf Metern des Untergrundes verlegt werden. Bei der häufigsten Nutzung der Erdwärme werden Erdsonden – meist Doppel-U-Rohrleitungen in vertikalen Tiefenbohrungen bis 100 m verwendet. Ab Tiefen über 100 m gilt Bergbaurecht, womit komplexere Genehmigungsverfahren verbunden sind, die eine Nutzung in kleinen, dezentralen Netzen in der Regel ausschließen. Perspektivisch wird durch das 4. Bürokratieentlastungsgesetz voraussichtlich die oberflächennahe Geothermie bis 400 m nicht mehr unter das Bergrecht fallen. Es können mehrere Sonden zu einer Anlage vereint werden. Hierbei ist durch einen ausreichenden Abstand der Sonden untereinander eine gegenseitige Beeinflussung auszuschließen. Auch zu benachbarten Grundstücken muss ein entsprechender Abstand gewahrt bleiben. In Erdwärmeübertragern wird ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, Sole genannt, verwendet, da die Temperatur der Sole auch unter 0 °C fallen kann. Aufgrund des Einsatz Wassergefährdender Stoffe und weil der Eingriff in den Wärmehaushalt nach geltendem Recht eine Gewässernutzung darstellt, ist für Erdwärmesonden im Allgemeinen und Erdwärmekollektoren, die weniger als 1 m über dem höchsten Grundwasserstand verlegt werden, in Berlin eine wasserbehördliche Erlaubnis erforderlich. Als Alternative zu Erdsondenanlagen kommen bei größeren Anlagen auch Grundwasserbrunnen in Frage, bei denen über zwei Bohrungen die im Grundwasser enthaltene Wärme genutzt wird. Dabei dient eine Bohrung der Entnahme und eine weitere der Rückspeisung des entnommenen Wassers. Die Eignung des örtlichen Grundwasserleiters für eine Wärmeanwendung muss im konkreten Einzelfall geprüft werden. Für eng bebaute Gebiete eignet sich auch ein Koaxialsystem in Form eines Grundwasserzirkulationsbrunnens, welcher aus nur einer Bohrung besteht. Weiterführende Informationen Informationen und Anforderungen zur Erdwärmenutzung in Berlin Energieatlas mit geothermischen Potenzialen Informationen zur oberflächennahen Geothermie Beim Phasenübergang von flüssig zu fest gibt Wasser bei konstantem Temperaturniveau Energie in Form von Wärme ab. Diese Wärme, die allein bei der Aggregatzustandsänderung transportiert wird, wird als latente Wärme bezeichnet. Bezogen auf die Masse von 1 kg handelt es sich um die Erstarrungsenthalpie eines Stoffes, die bei Wasser in etwa der Energiemenge entspricht, die auch benötigt wird, um dasselbe 1 kg Wasser von 0 °C auf 80 °C zu erwärmen. Zu- oder abgeführte Wärme, die eine Temperaturveränderung bewirkt, wird als sensible Wärme bezeichnet. In Eisspeichern wird eine Wassermenge, z.B. in einer unterirdischen Betonzisterne durch Wärmeentzug vereist. Dazu strömt ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, Sole genannt, mit geringerer Temperatur als dem Gefrierpunkt von Wasser durch Rohrspiralen im Speicher. Durch den Temperaturgradienten kommt es zum Wärmetransport zwischen dem erstarrenden Wasser in der Betonzisterne und der Sole in den Rohrspiralen. Die latente Wärme aus dem Phasenübergang des Wassers wird an die Sole übertragen, welche sich dadurch erwärmt. Die erwärmte Sole dient wiederum einer Wärmepumpe als Wärmequelle. Am Verdampfer der Wärmepumpe gibt die Sole die Wärme wieder ab und kann anschließend erneut Wärme aus dem Eisspeicher aufnehmen. Durch Kombination mit Solarkollektoren kann die Effizienz der Anlage erhöht werden, wenn die damit gewonnene thermische Energie zur Regeneration des Eisspeichers genutzt wird. Weiterführende Informationen Informationen zu Eisspeichern Funktion und Kosten von Eisspeichern im Überblick Bei der Wärmebereitstellung durch Biomasse kommen in der Regel Anlagen zum Einsatz, in denen holzartige Biomasse verfeuert wird. Hierfür gibt es verschiedene Brennstoffe, die sich in Qualität und Kosten z.T. deutlich unterscheiden. Holzpellets sind kleine hochstandardisierte Presslinge mit einer Länge von 2 bis 5 cm, die in unter anderem aus Resten der Holzverarbeitung gepresst werden. Ihr Einsatz in Pelletkessel ist hoch automatisiert und damit nur wenig störanfällig. Dennoch sind jährlich kleinere Arbeiten durch z.B. Ascheaustragung o.ä. erforderlich. Zudem ist eine entsprechende Lagerhaltung in einem sogenannten Bunker inkl. Fördersystem erforderlich. Der Einsatz von Holzhackschnitzeln ist etwas arbeitsaufwändiger, da sowohl Brennstoff als auch das Gesamtsystem zur Wärmeversorgung weniger automatisierbar ist. Die Beschaffung des etwa bis zu 10 cm großen, mechanisch zerkleinerten Holzpartikel ist deutlich günstiger und sie können zudem auch in außenliegenden, überdachten Lagerbereichen oder Wirtschaftsgebäuden gelagert werden. Jedoch bestehen größere Anforderungen an die Einbringtechnik und den Betrieb einer Feuerungsanlage. Durch den gröberen Brennstoff, unterschiedliche Brennstoffqualitäten und Ascheaustrag, kann es gegenüber einem Pelletkessel zu häufigerem Arbeitsaufwand kommen, sodass regelmäßige Präsenzzeiten zur Betreuung erforderlich sind. Des Weiteren kann zur Verteilung des Brennstoffes auch schweres Arbeitsgerät vor Ort erforderlich werden. Neben einer reinen Verbrennung der Holzbrennstoffe kann in einem Vergaser auch Holzgas aus der Biomasse gewonnen werden, um diese anschließend in einem speziellen BHKW in Wärme und Strom umzuwandeln. Holz als Brennstoff ist ein vergleichsweise günstiger und preisstabiler Brennstoff, der jedoch einen gewissen Arbeitsaufwand mit sich bringt. Hierbei sind auch die gegenüber der Verbrennung von gasförmigen Energieträgern erhöhten Staubanteile im Abgas zu beachten, welche im urbanen Bereich stärkere Anforderungen an die Abgasreinigung und Ascheentsorgung mit sich bringen. Auch ist bei der Verwendung von nicht lokal verfügbarer Biomasse ein umfangreicher Logistikaufwand zu betreiben, was zu mehr Verkehr auf den Straßen und einer zusätzlichen Belastung durch Emissionen führt. Ebenso ist bei der Abwägung, ob die Wärme für ein Nahwärmenetz mit Holz erzeugt werden soll, zu berücksichtigen, dass Holz nur bedingt als „klimaneutral“ bezeichnet werden kann. Die Verbrennung setzt neben Feinstaub auch Treibhausgase wie CO 2 und Methan frei. Die Annahme, dass die Wärmeerzeugung mit Holz klimaneutral ist, setzt eine nachhaltige Waldbewirtschaftung voraus, bei der mindestens genauso viel Kohlenstoff durch das Wachstum neuer Bäume gebunden wird, wie durch die Verbrennung von Holz freigesetzt wird. Wird Holz aus nicht nachhaltiger Waldbewirtschaftung (beispielsweise der Abholzung von Urwäldern) für die Wärmeerzeugung verwendet, dann fällt die Bilanz der Umweltauswirkungen negativ aus. Eine stärkere Reduktion von Treibhausgasen kann zudem erreicht werden, wenn das Holz für langlebige Produkte (beispielsweise als Bauholz) verwendet wird, da der Kohlenstoff dann dem natürlichen Kreislauf auf längere Zeit entzogen wird und nicht als CO 2 in die Atmosphäre gelangt. Empfehlenswert für die Wärmeerzeugung ist daher vor allem Restholz aus Produktionsprozessen, das nicht für andere Nutzungen geeignet ist, sowie Altholz, das am Ende der Nutzungskaskade angekommen ist. Die Qualität von Holzbrennstoffen lässt sich verschiedenen Normen in Güteklassen einteilen. Hierfür dient bspw. die DIN EN ISO 17225 oder das DINplus-Zertifizierungsprogramm, um Vergleichbarkeiten zu ermöglichen und eine entsprechende Brennstoffqualität sicherzustellen. Des Weiteren sollten Nachweise über die Herkunft der Biomasse bei den Lieferanten angefragt werden, um möglichst regionale Produkte zu nutzen. Die Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt hat zu den Potenzialen von Biomasse in Berlin eine Untersuchung durchführen lassen. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie beim Bundesumweltministerium: BMUV: Klimaauswirkungen von Heizen mit Holz sowie beim Umweltbundesamt: Heizen mit Holz . Weiterführende Informationen Hackschnitzel: Qualität und Normen FNR – Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Für die Wärmeerzeugung aus Biogas existieren regionale unterschiedliche Möglichkeiten. Im ländlichen Raum kann häufig direkt Biogas aus Gärprozessen aus der Landwirtschaft verwendet werden. Abfallstoffe wie z.B. Gülle können dafür genutzt werden, wie auch eigens dafür angebaute Energiepflanzen. Die Verwendung von Anbaubiomasse zur Produktion von Biogas steht jedoch in starker Kritik und kann ebenso wie die Produktion von flüssigen Energieträgern auf die Formel ‚Tank oder Teller‘ reduziert werden. Daher wurde mit den letzten Novellen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) die Nutzung von Anbaubiomasse zu Biogasproduktion immer weiter eingeschränkt (Stichwort ‚Maisdeckel‘). Biogas kann vor Ort genutzt und in Wärme und Strom umgewandelt und verbraucht bzw. über ein kleines Nahwärmenetz verteilt werden. Für eine Einspeisung in das Erdgasnetz ist eine Methan-Aufbereitung des Gases erforderlich. In Berlin besteht die Möglichkeit, ein Biogas- bzw. Biomethanprodukt eines beliebigen Lieferanten aus dem öffentlichen Gasnetz zu beziehen. Dieses Biomethan ist in der Regel aufbereitetes Biogas, z.B. aus Reststoffen oder Kläranlagen, welches in das Netz an einem anderen Verknüpfungspunkt eingespeist wird. Vor Ort zur (Strom- und) Wärmeerzeugung wird dann bilanzielles Biomethan eingesetzt – ähnlich dem Bezug von Ökostrom aus dem öffentlichen Versorgungsnetz. Der tatsächliche Anteil von Biomethan im Erdgasnetz entsprach im Jahr 2022 lediglich etwa 1 %. Bei dem Kauf gibt es entsprechende Nachweiszertifikate (z.B. “Grünes Gas Label” – Label der Umweltverbände oder TÜV) der Anbieter. Die Umsetzung in Wärme (und Strom) erfolgt dann klassisch über Verbrennungstechnologien wie Gaskessel oder BHKW.

Bestimmte Klimawirksame Stoffe 2017

Die jährliche Erhebung über bestimmte klimawirksame Stoffe gibt einen Überblick über die Verwendung sowie die Ein- und Ausfuhr von Fluorderivaten der aliphatischen und cyclischen Kohlenwasserstoffe mit bis zu zehn Kohlenstoffatomen. Die Stoffe werden insbesondere als Kältemittel, Treibmittel in Aerosolerzeugnissen und bei der Verschäumung von Kunstund Schaumstoffen sowie als Löse- und Löschmittel verwendet.

Neuartige System- und Anlagen-Funktionen für eine dekarbonisierte und effiziente Kälteerzeugung im Megawatt-Bereich mit abwärmegetriebenen Adsorptionskältemaschinen, Teilprojekt: Entwicklung eines modularen Systemreglers mit Adsorptionskältemaschinen-Modul (Enicon)

Nutzung thermischer Potentiale von Oberflächengewässern durch Wärmeentzug mittels belastbarer Regulatorik und neuer Technologie zur Quellerschließung, Teilvorhaben: Entwicklung der FluSeeQ-Planungs-, Ausführungs- und Überwachungsmethodik

Bewertung von Konzepten zur Erweiterung des Betriebsbereiches von Wärmepumpen für den Gebäudebestand, Teilvorhaben: Simulative und experimentelle Untersuchung von Wärmepumpen und Entwicklung eines Wärmepumpendemonstrators zur Erweiterung der Betriebsgrenzen

Emissionen fluorierter Treibhausgase („F-Gase“)

<p> <p>Fluorierte Treibhausgase werden in der Regel gezielt hergestellt und als Arbeitsmittel in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Die Emissionen sind von 2003 bis 2016 kontinuierlich gestiegen, zeigen aber nun einen deutlichen Abwärtstrend. Grund dafür sind wirksame gesetzliche Regelungen, die die Verwendung der F-Gase limitieren. Der Artikel stellt die aktuellen Emissionen dieser Stoffgruppe vor.</p> </p><p>Fluorierte Treibhausgase werden in der Regel gezielt hergestellt und als Arbeitsmittel in verschiedenen Anwendungen eingesetzt. Die Emissionen sind von 2003 bis 2016 kontinuierlich gestiegen, zeigen aber nun einen deutlichen Abwärtstrend. Grund dafür sind wirksame gesetzliche Regelungen, die die Verwendung der F-Gase limitieren. Der Artikel stellt die aktuellen Emissionen dieser Stoffgruppe vor.</p><p> Entwicklung in Deutschland seit 1995 <p>Zu den fluorierten Treibhausgasen (F-Gasen) zählen die vollfluorierten Kohlenwasserstoffe (FKW), die teilfluorierten Kohlenwasserstoffe (HFKW), Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid (NF3).</p> <p>Hauptursache für die starke Zunahme war der vermehrte Einsatz von fluorierten Treibhausgasen als Kältemittel. Minderungen wurden hauptsächlich bei der Herstellung von Primäraluminium, Halbleitern, der auslaufenden Anwendung in Autoreifen, der Produktion von Schallschutzscheiben und bei Anlagen zur Elektrizitätsübertragung erreicht. Allerdings nehmen die Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben seit 2006 sichtbar zu, da die angenommene Lebenszeit dieser Scheiben erreicht worden ist (siehe Abb. „Emissionen fluorierter Treibhausgase“, Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien“ und Abb. „Quellen der Emissionen fluorierter Treibhausgase“).</p> <p>In Zukunft ist damit zu rechnen, dass die F-Gas-Emissionen, insbesondere die HFKW-Emissionen, durch die Umsetzung der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11920">Verordnung (EU) 2024/573</a> weiter abnehmen. Wichtigstes Instrument der Verordnung ist die schrittweise Begrenzung der Verkaufsmengen von HFKW bis 2030 auf ein Fünftel der heutigen Verkaufsmengen, was sich zeitversetzt auf die Höhe der Emissionen auswirken wird. Die Schwefelhexafluorid-Emissionen aus der Entsorgung von Schallschutzscheiben stiegen bis 2019 und werden jetzt kontinuierlich sinken.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_emi-fluor-thg_2025-05-26.png"> </a> <strong> Emissionen fluorierter Treibhausgase („F-Gase“) </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_emi-fluor-thg_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (334,71 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_emi-fluor-thg_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (118,85 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_emi-ausgew-thg-kat_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_emi-ausgew-thg-kat_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (165,83 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_emi-ausgew-thg-kat_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (156,19 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_quellen-emi-fluor-thg_2025-05-26.png"> </a> <strong> Quellen der Emissionen fluorierter Treibhausgase </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_quellen-emi-fluor-thg_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (257,75 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_quellen-emi-fluor-thg_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (359,65 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Bedeutung von F-Gasen <p>Fluorierte Treibhausgase (F-Gase) wirken sich je nach Substanz sehr stark auf das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> aus, der Effekt ist bis zu 23.500 (5.AR) bzw. 24.300 (6.AR) mal höher als bei Kohlendioxid. F-Gase sind daher Teil des Kyoto-Protokolls und der Nachfolgeregelungen.</p> </p><p> Herkunft von F-Gasen <p>Während die klassischen Treibhausgase meist als unerwünschte <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/nebenprodukte">Nebenprodukte</a> freigesetzt werden, zum Beispiel bei der Verbrennung fossiler Rohstoffe, werden fluorierte Treibhausgase zum überwiegenden Teil gezielt produziert und eingesetzt. Sie werden heute in ähnlicher Weise verwendet wie früher <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/fckw">FCKW</a>, die die stratosphärische Ozonschicht zerstören.&nbsp;<br><br>Fluorierte Treibhausgase werden hauptsächlich als Kältemittel in Kälte- und Klimaanlagen, Treibmittel in Schäumen und Dämmstoffen und als Feuerlöschmittel verwendet. Um die Emissionen dieser Stoffe zu vermindern, ist es neben technischen Maßnahmen vor allem zielführend, die Stoffe gezielt zu ersetzen oder alternative Technologien einzusetzen.</p> </p><p> Rechtsvorschriften <p>Fluorierte Treibhausgase unterliegen wegen ihres hohen Treibhauspotenzials europäischer und nationaler Reglementierung. Auf europäischer Ebene ist das Inverkehrbringen und die Verwendung fluorierter Treibhausgase in der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11920">Verordnung (EU) 2024/573</a> und der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12469">Richtlinie 2006/40/EG</a> geregelt.</p> <p>Ergänzend zu den EU-Regelungen gilt in Deutschland die Verordnung zum Schutz des Klimas vor Veränderungen durch den Eintrag bestimmter fluorierter <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/91231">Treibhausgase</a> (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/91231https://www.umweltbundesamt.de/node/91231#Chemikalien-Klimaschutzverordnung">Chemikalien-Klimaschutzverordnung</a>).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

FH-Kooperativ 2-2020: Hochdruck-Kältemitteleinspritzung in den Arbeitsraum von Hubkolbenverdichtern zur Steigerung der Energieeffizienz sowie Erweiterung der Einsatzgrenzen (COMPLI)

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