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Transformationsprozess zum treibhausgasneutralen und ressourcenschonenden Deutschland - GreenEe

Das Umweltbundesamt (UBA) untersucht schon seit vielen Jahren, wie eine nachhaltige Entwicklung sowie eine treibhausgasneutrale und ressourcenschonende Lebensweise erreicht werden kann. Hierfür wurde ein interdisziplinäres Projekt gestartet: "RESCUE" (Wege in eine ressourcenschonende Treibhausgasneutralität). Dieses Projekt ist mit einem hohen Anteil an "Eigenforschung" des UBA und einer intensiven Einbindung externer Wissenschaftler über das hier berichtete Forschungsvorhaben (FKZ 3715411150) gelungen. Dabei wurden sechs Szenarien zur Transformation entwickelt. Die Green-Szenarien beschreiben unterschiedlich ambitionierte Transformationspfade zu einem ressourcenschonenden und treibhausgasneutralen Deutschland bis 2050. Die beiden GreenEe-Szenarien stehen für "Germany -resource efficient and greenhouse gas neutral -Energy efficiency" und fokussieren die Erschließung der Energieeffizienzpotenziale über alle Anwendungsbereiche hinweg. In GreenEe1 sind Produktionsmengen vorgegeben, Produkte, die aufgrund einer rückläufigen Nachfrage in Deutschland nicht mehr nachgefragt werden, werden exportiert. In GreenEe2 werden die Produktionsmengen entlang der Dynamik der inländischen Nachfrage ermittelt. Beide Szenarien beinhalten die grundlegende Transformation des Energiesystems einschließlich des Ausstiegs aus fossilen Rohstoffen und einer tiefgreifender Sektorkopplung mittels Elektrifizierung. Der Endenergiebedarf kann von 2.737 TWh in 2015 auf nur 1.609 TWh in GreenEe1 reduziert werden, der Anteil der erneuerbaren Energien im Strombereich steigt bereits auf 75 % in 2030 und 100 % in 2050. Der EE-Anteil der Brenn- und Kraftstoffe ist aufgrund des langsameren Markthochlaufes für PtX im Jahre 2040 bei 40 %. Im GreenEe2-Szeanrio wird der Endenergiebedarf dabei sogar auf 1.540 TWh reduziert, bei einer vergleichbaren Dekarbonisierung der Stromerzeugung, aber etwas höheren Dekarbonisierung der Brenn- und Kraftstoffe in 2040 von 42 %. Im Ergebnis wird in GreenEe1 (GreenEe2) im Jahr 2050 der Rohmaterialkonsum gegenüber 2010 um 60,6 % (61,8 %) reduziert. Der Anteil der Sekundärmaterialien am gesamten (primär- und sekundär-) Rohstoffbedarf/-verbrauch steigt auf 32 % (33 %). Pro Person werden nur noch 7,5 (7, 3) Tonnen Rohstoffe konsumiert, davon 2,2 Tonnen Biomasse, die überwiegend für die Ernährung gebraucht werden. Die technologischen Änderungen einschließlich Substitutionen (wie die der fossilen Rohstoffe durch erneuerbare Energien, der Steigerungen der Rohstoffeffizienz und des Recyclings) reduzieren die Nachfrage nach einer Vielzahl von Rohstoffen, ausgenommen davon sind Rohstoffe, die in Schlüsseltechnologien für die Transformation gebraucht werden. Die Treibhausgasemissionen können in GreenEe1 (GreenEe2) bis 2050 um 95,8 % (96,3 %) gegenüber 1990 reduziert werden, bis 2030 liegt der Rückgang der THG-Emissionen bei 60,2 % (61,3 %) . Allerdings können nur im Energie- und Verkehrssektor die Treibhausgase bis 2050 vollständig vermieden werden. In den anderen Quellgruppen Industrie, Landwirtschaft, Abfall und LULUCF verbleiben Emissionen, die nach dem heutigen Wissensstand noch nicht vollständig vermeidbar sind. Quelle: Forschungsbericht

Treibhausgasminderung um 70 Prozent bis 2030: So kann es gehen!

Welche Treibhausgasminderungen bis 2030 sieht das ⁠ UBA ⁠ als notwendig an? Und wie können diese erreicht werden? Aus Sicht des Umweltbundesamtes sollte eine Minderung der Treibhausgasemissionen in Deutschland bis 2030 um mindestens 70 Prozent und bis 2040 um mindestens 90 Prozent gegenüber 1990 erreicht werden. Dieses Papier zeigt die dafür notwendigen Schritte und ebnet den nachhaltigen Weg in ein treibhausgasneutrales Wirtschaftssystem. Es werden für die Bereich Energie, Verkehr, Gebäude, Industrie, Landwirtschaft und ⁠ LULUCF ⁠ (Senken) sektorübergreifende und sektorspezifische Klimaschutzmaßnahmen und -instrumente erörtert, die schnellstmöglich zu implementieren sind, um diese Minderungsziele zu erreichen. Veröffentlicht in Position.

Setting an ambitious EU climate target for the year 2040

The European Climate Law mandates the European Commission to propose a 2040 emissions reduction target by early 2024. In light of the latest report from the European Scientific Advisory Board on Climate Change, the German Environment Agency follows suit and recommends adhering to scientific advice, aiming for the most plausible climate ambition, and setting a domestic 2040 net greenhouse gas emissions reduction target of 95%, compared to 1990. With this 2040 interim target in mind, the paper further discusses the interaction between emissions reductions and sinks, the implications for the current architecture of climate policy (consisting of the three pillars: emissions trading, effort sharing and ⁠ LULUCF ⁠ regulations)  as well as aspects of regular target reviewing and tightening. Veröffentlicht in Scientific Opinion Paper.

Important aspects of sinks for linking emission trading systems

This study by the Federal Environment Agency investigates the role of sinks and emissions from land use, land use change and forestry (⁠ LULUCF ⁠) within existing and planned emissions trading systems. The harmonization of standards is an important aspect so that regional emission trading schemes form an effective and efficient international carbon market. Diese Studie des Umweltbundesamtes untersucht die Rolle von Senken und Emissionen im Bereich ⁠ Landnutzung ⁠, ⁠ Landnutzungsänderung ⁠ und Forstwirtschaft (LULUCF) in bestehenden und geplanten Emissionshandelssystemen. Wichtig sind harmonisierte Vorgaben, damit die verschiedenen regionalen Emissionshandelssysteme zukünftig einen effektiven und effizienten internationalen Kohlenstoffmarkt bilden können. Veröffentlicht in Climate Change | 09/2011.

Assumptions on potentials for Carbon Dioxide Removals in the EU

This report analyses and critically reviews assumptions on natural carbon dioxide removal (CDR) and storage potentials with a view to the objectives of the EU Land Use, Land-Use Change and Forestry (⁠ LULUCF ⁠) and Carbon Removal Certification Framework (CRCF) legislation agreed until February 2024. Therefore, EU impact assessment reports that were published over a period of eight years were analysed and compared with estimates in the scientific literature. It shows that potentials from the impact assessments are rather at the lower end of the range. While highest CDR potentials for 2050 in studies underlying the EU legislation assume -400 to -500 Mt CO 2 eq, literature studies often operate in the range of -500 to -600 Mt CO 2 eq, with one estimate reaching almost -800 Mt CO 2 eq. Veröffentlicht in Climate Change | 35/2024.

Finale Daten für 2023: klimaschädliche Emissionen sanken um zehn Prozent

Die deutschen Treibhausgasemissionen sanken im Vergleich zum Vorjahr um 77 Millionen Tonnen – stärkster Rückgang seit 1990 Im Jahr 2023 emittierte Deutschland 10,3 Prozent weniger Treibhausgase als 2022. Dies zeigen die Ergebnisse der Berechnungen, die das Umweltbundesamt (UBA) am 15. Januar 2025 an die Europäische Kommission übermittelt hat. Insgesamt wurden 2023 in Deutschland rund 672 Millionen Tonnen Treibhausgase freigesetzt – insgesamt 77 Millionen Tonnen weniger als 2022. Das ist der stärkste Rückgang der Treibhausgasemissionen seit 1990. Gründe hierfür sind unter anderem die deutlich gesunkene Kohleverstromung, der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien und ein Stromimportüberschuss bei gleichzeitig gesunkener Energienachfrage. Neue Erkenntnisse aus der aktuellen Bundeswaldinventur zeigen zudem für die vergangenen Jahre erheblich höhere Emissionen im Landnutzungssektor. Die offizielle Schätzung der Emissionen für das Jahr 2024 wird das UBA gemäß Klimaschutzgesetz Mitte März 2025 vorstellen. ⁠ UBA ⁠-Präsident Dirk Messner sagt: „Die Emissionsdaten für 2023 belegen, dass sich unsere Klimaschutzanstrengungen, insbesondere im Energiesektor, auszahlen. Leider geht ein Teil der eingesparten Emissionen auf die jüngste Krise unserer Wirtschaft zurück. Was wir jetzt brauchen, ist eine Modernisierung der deutschen Wirtschaft zu mehr Effizienz und mehr ⁠ Klimaschutz ⁠. Dass der Wald von einer Kohlenstoffsenke zu einer Emissionsquelle geworden ist, ist besorgniserregend. Hier müssen wir dringend umsteuern.“ Den stärksten Rückgang verzeichnet der Sektor Energiewirtschaft . Hier sind die Treibhausgasemissionen 2023 aufgrund eines verminderten Einsatzes fossiler Brennstoffe zur Erzeugung von Strom und Wärme um rund 54,1 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente bzw. 21,1 Prozent gegenüber dem Vorjahr gesunken. Besonders stark war dieser Rückgang beim Einsatz von Braun- und Steinkohlen sowie Erdgas. Gründe hierfür sind unter anderem die deutlich gesunkene Kohleverstromung, der konsequente Ausbau der erneuerbaren Energien und der Wechsel von einem Stromexport- zu einem Stromimportüberschuss bei gleichzeitig gesunkener Energienachfrage. Weitere Treiber waren Energieeinsparungen in Folge höherer Verbraucherpreise sowie die milden Witterungsverhältnisse in den Wintermonaten. In der Industrie sanken die Emissionen im zweiten Jahr in Folge, auf nunmehr rund 153 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente. Dies entspricht einem Rückgang von mehr als elf Millionen Tonnen oder sieben Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Auch hier wird der Rückgang durch den gesunkenen Einsatz fossiler Brennstoffe, insbesondere von Erdgas und Steinkohle, bestimmt. Wichtige Treiber dieses Trends waren die negative konjunkturelle Entwicklung sowie gestiegene Herstellungskosten, die zu Produktionsrückgängen führten. Im Gebäudesektor gingen die Emissionen um 7,6 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente auf rund 103 Millionen Tonnen (minus 6,9 Prozent) zurück. Wesentliche Treiber waren hier wiederum Energieeinsparungen aufgrund der milden Witterungsbedingungen in den Wintermonaten 2023 sowie noch vergleichsweise hohe Verbraucherpreise. Auch der 2023 noch hohe Zubau an Wärmepumpen wirkte sich hier positiv aus, da beispielsweise weniger Erdgas und Heizöl eingesetzt wurden. Mit einem Rückgang um 2,5 Millionen Tonnen wurden 2023 im Verkehr rund 145 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente – und damit rund 1,7 Prozent weniger als im Vorjahr – ausgestoßen. Der Rückgang ist maßgeblich durch einen geringeren Dieselverbrauch durch schwere Nutzfahrzeuge im Straßenverkehr begründet. In der Landwirtschaft wiederum sanken die Treibhausgasemissionen um etwa 0,9 Millionen Tonnen auf 63 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente. Die Abnahme resultiert in erster Linie aus Reduktionen der Emissionen aus landwirtschaftlichen Böden und der Düngeranwendung. In die Berechnung der Emissionen aus ⁠ Landnutzung ⁠, ⁠ Landnutzungsänderung ⁠ und Forstwirtschaft (⁠ LULUCF ⁠) gingen erstmalig die Ergebnisse der vierten Bundeswaldinventur ein. Die im Inventurzeitraum 2018 bis 2022 gelegenen Dürrejahre ab 2018 haben zu einem großflächigen Absterben von produktiven, aber gegen den ⁠ Klimawandel ⁠ nicht widerstandsfähigen Fichtenmonokulturen geführt. Deshalb konnte der Wald in diesem Zeitraum die Emissionen aus anderen Quellen, wie trockengelegten Moorböden, anders als vor der ⁠ Dürre ⁠, nicht mehr überwiegend kompensieren und war sogar selbst eine CO 2 -Quelle. Mit 88,4 Prozent dominiert auch 2023 Kohlendioxid (CO 2 ) die Treibhausgasemissionen – größtenteils aus der Verbrennung fossiler Energieträger. Die übrigen Emissionen verteilen sich auf Methan (CH 4 ) mit 6,7 Prozent und Lachgas (N 2 O) mit knapp 3,6 Prozent, dominiert durch den Bereich der Landwirtschaft. Gegenüber 1990 sanken die Emissionen von Kohlendioxid um 43,7 Prozent, Methan um 66,3 Prozent und Lachgas um 53,9 Prozent. Fluorierte Treibhausgase (F-Gase) verursachen insgesamt nur etwa 1,4 Prozent der Treibhausgasemissionen, haben aber zum Teil sehr hohes Treibhauspotenzial. Seit 1995 sind die fluorierten Treibhausgasemissionen um 41,4 Prozent gesunken. Die in diesem Text aufgeführten Kategorien entsprechen der Systematik des Klimaschutzgesetzes und nicht der Systematik für die internationale Klimaberichterstattung. Die Gesamtemissionen sind identisch. Gemäß den internationalen Berichterstattungsregeln für Treibhausgasemissionen wird immer die gesamte Zeitreihe seit 1990 neu berechnet. Dadurch kommt es zu Abweichungen bei den Angaben gegenüber der Berichterstattung vorhergehender Jahre. Eine detailliertere Analyse zu ausgewählten kurz- und langfristigen Treibern der verbrennungsbedingten Emissionen findet sich hier . Die Änderungen von minus 1,9 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten gegenüber den gemäß Klimaschutzgesetz für 2023 prognostizierten Emissionsdaten (siehe Pressemitteilung 11/2024 vom 15. März 2024) gehen auf Aktualisierungen der damals nur vorläufigen statistischen Informationen zurück. Die Änderungen von plus 64,7 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten gegenüber der letzten Berichterstattung nach Klimaschutzgesetz im LULUCF-Sektor sind Folge neuer Daten der Bundeswaldinventur, aber auch der Bodenzustandserhebung Landwirtschaft und des Moorbodenmonitorings. Näheres erläuterte das Thünen-Institut .

Projektionsbericht 2023 für Deutschland

Der deutsche Projektionsbericht 2023 beschreibt die projizierte Entwicklung der Treibhausgasemissionen in Deutschland in einem Mit-Maßnahmen-⁠ Szenario ⁠ (MMS) sowie in einem Mit-Weiteren-Maßnahmen-Szenario (MWMS) für die Jahre 2023 bis 2050. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt gemäß dem Zuschnitt der Sektoren des Bundes-Klimaschutzgesetzes 2021 (Energiewirtschaft, Industrie, Gebäude, Verkehr, Landwirtschaft, ⁠ Landnutzung ⁠, ⁠ LULUCF ⁠ sowie Abfallwirtschaft und Sonstiges) sowie gemäß der Unterteilung in Emissionen unter der europäischen Lastenteilungsverordnung (ESR) und dem europäischen Zertifikathandel (EU-ETS 1). Das Ziel der Netto-Treibhausgasneutralität bis 2045 wird in beiden Szenarien nicht erreicht. Die Gesamtlücke zu den Zielen bis zum Jahr 2030 beträgt 331 Mio. t CO 2 -Äquivalente (MMS) und 194 Mio. t CO 2 -Äquivalente (MWMS). Veröffentlicht in Climate Change | 39/2023.

Landnutzung und Klimaschutz

Zentrales Ziel dieses Leitfadens ist die Beschreibung der Rolle des Landnutzungsbereiches (⁠ LULUCF ⁠-Sektor) für den ⁠ Klimaschutz ⁠ sowie die Identifizierung von Anforderungen an eine Ausgestaltung und Nutzung von Marktansätzen zur Erreichung der Ziele des Übereinkommens von Paris. Der Leitfaden soll helfen, ein grundsätzliches Verständnis der Herausforderungen zu erhalten, die sich bei der Integration des LULUCF-Sektors in die internationale Klimapolitik stellen. Mit diesem Verständnis lassen sich Minderungspotenziale im Landnutzungsbereich und deren Hebung durch marktbezogene Anreize auf einer fundierten Basis entwickeln. Veröffentlicht in Leitfäden und Handbücher.

Implementation of Nationally Determined Contributions

The study analyses the country background, emissions trends, ongoing activities and barriers relating to the implementation of the Nationally Determined Contribution (NDC) of Indonesia under the ⁠ UNFCCC ⁠. A special emphasis is laid on further mitigation potentials. Fields of mitigation assessed are land use, land use change and forestry (⁠ LULUCF ⁠) governance and monitoring as well as electricity demand and generation. A chapter is dedicated to the ongoing and planned increase in coal use – contrary to mitigation ambition in other fields – including an analysis of the economic role and local impacts of coal. Veröffentlicht in Climate Change | 24/2017.

Auswirkungen der energetischen Nutzung forstlicher Biomasse in Deutschland auf deutsche und internationale LULUCF-Senken (BioSINK)

Um die Auswirkungen der Energieholznutzung auf die Kohlenstoffsenkenleistung des Waldes in Deutschland zu untersuchen, wurden mit dem Holzverwendungsmodell TRAW, dem Waldmodell FABio-Forest und der Treibhausgasbilanzierung für Energieholz mit dem Modell HoLCA ein Referenzszenario und drei Holzenergieszenarien berechnet. In einer Literaturstudie zur Kohlenstoffspeicherung im Wald in Abhängigkeit zur Holzentnahme wurden auch Auswirkungen auf Wälder in anderen Ländern betrachtet. Im Referenzszenario (Annahmen wurden Anfang des Jahres 2023 getroffen) steigt die Energieholzverwendung bis zum Jahr 2030 an und sinkt danach aufgrund von Effizienzmaßnahmen in Gebäuden. Durch die steigende stoffliche Holznutzung kann Mitte der 2030 Jahr die Nadelholznachfrage nicht mehr aus heimischem Nadelholz gedeckt werden, wenn mittlerer oder starker natürlicher Störungen angenommen werden. Die Laubholznachfrage kann über dem gesamten Modellierungszeitraum mit heimischem Laubholz erfüllt werden. Eine steigende Laubholzentnahme für z.B. Energieholz führt in den modellierten Szenarien zu einer Verringerung der Senkenleistung der Wälder und steht so im Konflikt zu Zielen des natürlichen Klimaschutzes. Eine verringert Laubholzentnahme erhöht hingegen die Senkenleistung. Natürliche Störungen verschlechtern zwar die Senkenleistung der Wälder, der Effekt der Intensität der Laubholzentnahme auf die Senkenleistung bleibt aber unabhängig vom Störungsniveau bestehen. Ein Vorratsaufbau in Beständen mit geringen Risiken erscheint daher als eine robuste Strategie, um im ⁠ LULUCF ⁠-Sektor Senkenziele zu erreichen. In instabilen Nadelbaumbeständen sind waldbauliche Maßnahmen zur Stabilisierung notwendig. Auf Basis der Ergebnisse wird vorgeschlagen, in die Produkt-THG-Bilanz die direkten ⁠ CO2 ⁠ Verbrennungsemissionen aus der Energieholznutzung aufzunehmen, anstatt sie mit Null zu bewerten. So ist es möglich, Effekte auf LULUCF-Senken zu berücksichtigen. Unter dieser Annahme führt die Energieholznutzung in Deutschland im Vergleich zum Energiemix zu deutlichen THG-Emissionen. Veröffentlicht in Climate Change | 33/2024.

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