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WD 8 - 012/18 Einzelfragen zu Hydraulic Fracturing in den USA

Kurzinformation des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 4 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Einzelfragen zu Hydraulic Fracturing in den USA Die Quantifizierung des Anteils klimaschädlicher Gase, die beim Förderprozess / Verarbeitungs- prozess von Erdgas und Erdöl mithilfe von Hydraulic Fracturing in den USA entweichen, ist all- gemein schwer zu beantworten. Die Messungen hängen von der Methodik und zahlreichen weite- ren Faktoren wie beispielsweise dem Wetter ab; beispielsweise fallen Wintermessungen allge- mein höher aus (vgl. hierzu Oltmans et al. 2014 ). Eine standardisierte unumstrittene Methodik 1 und Prozedur existiert nicht. Eine grundsätzliche Diskussion der Problematik findet sich in Allen 2014 , ferner Allen 2016 . 2 3 Abschätzungen sind Gegenstand der Publikationen Karion et al. 2015 und Karion et al. 2013 , 4 5 die Auswirkungen einer Panne werden in Conley et al. 2015 beschrieben. Aufgrund dessen, dass 6 - wie dargestellt - keine einheitlichen Messergebnisse angegeben werden können, ist auch ein quantitativer Vergleich mit dem Aufkommen von Schadstoffen durch andere Prozesse (Haushalt, 1 Oltmans, S., R. Schnell, B. Johnson, G. Pétron, T. Mefford, and R. Neely III. 2014. Anatomy of wintertime ozone associated with oil and natural gas extraction activity in Wyoming and Utah. Elem. Sci. Anthol. 2:000024. doi:10.12952/journal.elementa.000024. 2 Allen, D.T. 2014. Methane emissions from natural gas production and use: Reconciling bottom-up and top- down measurements. Curr. Opin. Chem. Eng. 5:78–83. doi:10.1016/j.coche.2014.05.004. 3 David T. Allen (2016) Emissions from oil and gas operations in the United States and their air quality implica- tions, Journal of the Air & Waste Management Association, 66:6, 549-575, doi:10.1080/10962247.2016.1171263. 4 Karion, A., C. Sweeney, E.A. Kort, J.B. Shepson, A. Brewer, M. Cambaliza, S.A. Conley, K. Davis, A. Deng, M. Hardesty, S.C. Herndon, T. Lauvaux, T. Lavoie, D. Lyon, T. Newberger, G. Pétron, C. Rella, M. Smith, S. Wolter, T. I. Yacovitch, and P. Tans. 2015. Aircraft-based estimate of total methane emissions from the Barnett Shale region. Environ. Sci. Technol. 49:8124–8131. doi:10.1021/acsest.5b00217. 5 Karion, A., C. Sweeney, G. Pétron, G. Frost, R.M. Hardesty, J. Kofler, B.R. Miller, T. Newberger, S. Wolter, R. Banta, A. Brewer, E. Dlugokencky, P. Lang, S.A. Montzka, R. Schnell, P. Tans, M. Trainer, R. Zamora, and S. Conley. 2013. Methane emissions estimate from airborne measurements over a western United States natural gas field. Geophys. Res. Lett. 40:1–5. doi:10.1002/grl.50811. 6 Conley, S., G. Franco, I. Faloona, D.R. Blake, J. Peischl, and T.B. Ryerson. 2016. Methane emissions from the 2015 Aliso Canyon blowout in Los Angeles, CA. Science 351:1317–1320. doi:10.1126/science.aaf2348. WD 8 - 3000 - 012/18 (1. Februar 2018) © 2018 Deutscher Bundestag Die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages unterstützen die Mitglieder des Deutschen Bundestages bei ihrer mandatsbezogenen Tätigkeit. Ihre Arbeiten geben nicht die Auffassung des Deutschen Bundestages, eines sei- ner Organe oder der Bundestagsverwaltung wieder. Vielmehr liegen sie in der fachlichen Verantwortung der Verfasse- rinnen und Verfasser sowie der Fachbereichsleitung. Arbeiten der Wissenschaftlichen Dienste geben nur den zum Zeit- punkt der Erstellung des Textes aktuellen Stand wieder und stellen eine individuelle Auftragsarbeit für einen Abge- ordneten des Bundestages dar. Die Arbeiten können der Geheimschutzordnung des Bundestages unterliegende, ge- schützte oder andere nicht zur Veröffentlichung geeignete Informationen enthalten. Eine beabsichtigte Weitergabe oder Veröffentlichung ist vorab dem jeweiligen Fachbereich anzuzeigen und nur mit Angabe der Quelle zulässig. Der Fach- bereich berät über die dabei zu berücksichtigenden Fragen.[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 2 Einzelfragen zu Hydraulic Fracturing in den USA Verkehr etc.) nicht möglich. Allerdings werden einzelne Aspekte des Schadstoffvergleichs in ver- schiedenen Publikationen andiskutiert: Kort et al. 2014 , Lamb et al. 2015 , Litovitz et al. 2013 , 7 8 9 McKain et al. 2015 , Zavala-Araiza et al. 2015 . 10 11 Die vorrangig zu benennenden Quellen für die Freisetzung von Partikeln und flüchtige organi- sche Verbindungen (VOCs), insbesondere Methan, sind laut einer aktuellen Publikation zum „Schiefergas-Boom in den USA“ 12 • Dieselmotoren (LKWs und Stromerzeugungsprozess) • Lecks (in Verarbeitungs- und Transporteinrichtungen entweichen durch Lecks insbe- sondere Methan) • Verdunstung (Verdunstung von Flüssigkeiten, z.B. offene Lagerbecken) • Stützmittel (eventuell durch Kieselsandverwendung) • Abfackeln von Erdgas (Abfackeln von Erdgas aus der Flowbackphase, es entsteht ins- besondere CO2) • bodennahes Ozon (durch Reaktion von Luftschadstoffen). Eine übersichtliche kurze Einführung in die Problematik der Methanemissionen aus der Erdgas- lieferkette bietet das Kapitel „Methane Emissions from the Natural Gas Supply Chain“ in einem 2015 erschienenen Buch zu „Environmental and Health Issues in Unconventional Oil and Gas Development“ . 13 7 Kort, E.A., C. Frankenberg, K.R. Costigan, R. Lindenmaier, M.K. Dubey, and D. Wunch. 2014. Four corners: The largest US methane anomaly viewed from space. Geophys. Res. Lett. 41:6898–6903. doi:10.1002/2014GL061503. 8 Lamb, B.K., S.L. Edburg, T.W. Ferrara, T. Howard, M.R. Harrison, C.E. Kolb, A. Town-send-Small, W. Dyck, A. Possolo, and J.R. Whetstone. 2015. Direct measurements show decreasing methane emissions from natural gas local distribution systems in the United States. Environ. Sci. Technol. 49:5161−5169. doi:10.1021/es505116p. 9 Litovitz, A., A. Curtright, S. Abramzon, N. Burger, and C. Samaras. 2013. Estimation of regional air quality dam- ages from Marcellus Shale natural gas extraction in Pennsylva-nia. Environ. Res. Lett. 8:014017. doi:10.1088/1748-9326/8/1/014017. 10 McKain, K., A. Down, S.M. Raciti, J. Budney, L.R. Hutyra, C. Floerchinger, S.C. Herndon, T. Nehrkorn, M.S. Zahniser, R.B. Jackson, N. Phillips, and S.C. Wofsy. 2015. Methane emissions from natural gas infrastructure and use in the urban region of Boston, Massachusetts. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 112:1941–1946. doi:10.1073/pnas.1416261112. 11 Zavala-Araiza, D., D.T. Allen, M. Harrison, F.C. George, and G.R. Jersey. 2015. Allocating Methane emissions to natural gas and oil production from shale formations. ACS Sustain. Chem. Eng. 3:492–498. doi:10.1021/sc500730x. 12 Meyer-Renschhause, M.; Klippel, P.: Schiefergas-Boom in den USA, Metropolis-Verlag, Marburg 2017; ISBN: 978-3-7316-1258-2. 13 Kaden, Debra; Rose, Tracie: Environmental and Health Issues in Unconventional Oil and Gas Development; 7. Dezember 2015; ISBN: 9780128041116. Fachbereich WD 8 (Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung)[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 3 Einzelfragen zu Hydraulic Fracturing in den USA Auf die Problematik der Lecks wird anhand spezifischer US-amerikanischer Beispiele in folgen- den Publikationen eingegangen: Brandt et al. 2014 , Peischl et al. 2015 , Subramanian et al. 14 15 2015 .16 Die Auswirkung von VOCs auf die Umwelt (und Treibhausbilanz) wird in verschiedenen Publi- kationen diskutiert. Ein Übersichtsartikel aus dem Jahr 2014 untersucht Emissionen und Auswir- kungen von Luftschadstoffen, die mit der Schiefergasproduktion und -nutzung verbunden sind. Emissionen und Auswirkungen von Treibhausgasen, photochemisch aktiven Luftschadstoffen und toxischen Luftschadstoffen werden beschrieben. Neben den direkten atmosphärischen Aus- wirkungen der erweiterten Erdgasförderung werden auch indirekte Effekte genannt. In einem 17 anderen Artikel aus dem Jahr 2015 geht der Autor auf die Klimawirksamkeit von Methan ein. 18 Hier werden unterschiedliche Größen (basierend auf unterschiedlichen Studien) der Methan- emissionen bei der Produktion von Schiefergas angegeben. Zusammenfassend konstatiert der Au- tor, dass die Schiefergasproduktion (im Zeitraum 2009-2011), wenn man sich den gesamten „life cycle“ ansehe (einschließlich Lagerung und Lieferung), zur Emission von durchschnittlich 12% des produzierten Methans geführt hat. Trendbetrachtungen zu Treibhausgasemissionen mit und ohne Methangasemission werden ebenfalls untersucht und grafisch dargestellt. Zwei wesentliche Daten-Quellen für die Methangasemission-Berichterstattung in den USA sind zum einen das US Greenhouse Gas Inventory (GHGI). Hierbei handelt es sich um einen jährli- chen Bericht, der die Schätzwerte US-amerikanischer Treibhausgasemissionen nach Quell-Kate- gorien ab 1990 bis zwei Jahre vor Publikationsdatum angibt. Er wird in Erfüllung der Verpflich- tungen der United Nations Framework Convention on Climate Change publiziert. Es gab in den vergangenen Jahren eine Reihe methodischer Veränderungen. Das Greenhouse Gas Reporting Pro- gram (GHGRP) ist ein obligatorisches Berichterstattungsprogramm für US-amerikanische Einrich- tungen mit einer jährlichen Treibhausgasemission von mehr als 25.000 Tonnen Kohlendioxi- däquivalent. Die neuesten Daten stammen von 2016. 14 Brandt, A.R., G.A. Heath, E.A. Kort, F. O’Sullivan, G. Pétron, S.M. Jordaan, P. Tans, J. Wilcox, A.M. Gopstein, D. Arent, S. Wofsy, N.J. Brown, R. Bradley, G.D. Stucky, D. Eardley, and R. Harriss. 2014. Methane leaks from North American natural gas systems. Science 343:733–735. doi:10.1126/ science.1247045. 15 Peischl, J., T.B. Ryerson, K.C. Aikin, J.A. de Gouw, J.P. Gilman, J.S. Holloway, B.M. Lerner, R. Nadkarni, J.A. Neuman, J.B. Nowak, M. Trainer, C. Warneke, and D.D. Parrish. 2015. Quantifying atmospheric methane emis- sions from the Haynesville, Fayetteville, and northeastern Marcellus shale gas production regions. J. Geophys. Res. Atmos. doi:10.1002/2014JD022697. 16 Subramanian, R., L.L. Williams, T.L. Vaughn, D. Zimmerle, J. R. Roscioli, S.C. Herndon, T.I. Yacovitch, C. Floerchinger, D.S. Tkacik, A.L. Mitchell, M.R. Sullivan, T.R. Dallmann, and A.L. Robinson. 2015. Methane emissions from natural gas compressor stations in the transmission and storage sector: Measurements and com- parisons with the EPA Greenhouse Gas Reporting Program Protocol. Environ. Sci. Technol. 49:3252−3261 doi:10.1021/es5060258. 17 Allen, D.T. 2014. Atmospheric emissions and air quality impacts from natural gas production and use. Annu. Rev. Chem. Biomol. Eng. 5:55–75. doi:10.1146/annurev-chembioeng-060713-035938. 18 Howarth, Robert W.: Methane emissions and climatic warming risk from hydraulic fracturing and shale gas de- velopment: implications for policy; Energy and Emission Control Technologies 2015:3 45–54. Fachbereich WD 8 (Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung)

- Europäisches Technologieinstitut -

Aktueller Begriff - Europa des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 3 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Europa - Europäisches Technologieinstitut - Die Kommission hat im Februar 2006 ihre konkretisierten Pläne zur Schaffung eines Europäischen Technologieinstitutes (ETI) vorgelegt, das zu einem „Magneten für die besten Köpfe, Ideen und Unternehmen aus der ganzen Welt“ werden und helfen soll, Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung (FuE) schneller und effektiver zu vermarkten. Mittelbar soll so auch die Wettbewerbsfähigkeit der EU gefördert werden. Seit Bekanntwerden der Pläne hat sich eine lebhafte Debatte über Sinn und Zweck sowie Organisationsstruktur und Sitz einer solchen Einrichtung entwickelt. Was den Sitz des ETI betrifft, wurden sogar einzelne Stimmen laut, die eine Ansiedlung in Straßburg anregten – als Anreiz für Frankreich, im Gegenzug endgültig auf den bei vielen Abgeordneten unbeliebten Tagungsort des Europäischen Parlaments zugunsten von Brüssel zu verzichten. 1. Einführung Ziel des Instituts soll es sein, ähnlich wie das Obwohl in den vergangenen Jahren zahlreiche amerikanische Massachusetts Institute of Tech- Initiativen auf nationaler und europäischer Ebene nology (MIT), Ausbildung, Forschung und zur Steigerung der Effektivität und Leistungs- Innovation zu verknüpfen. Das ETI soll in sei- stärke von Forschung, Ausbildung und Innova- nen sog. „Wissensgemeinschaften“ Hochschul- tion ergriffen und die Verbindung zwischen die- abteilungen, Unternehmen und Forschungsin- sen Bereichen gestärkt wurde, reicht dies nach stitute, die Spitzenleistungen erbringen, Ansicht der Kommission nicht aus: Insbesondere zusammenführen und damit helfen, sowohl die vor dem Hintergrund der Ziele von Lissabon – aktuelle Zersplitterung von Ressourcen im Hoch- der umfassenden Steigerung von Wachstum und schul- und Forschungsbereich als auch die „kul- Beschäftigung in der EU – müssten weitere we- turelle und intellektuelle Kluft“ zwischen For- sentliche Schritte unternommen werden, um schern und Unternehmern zu überwinden. Das Ergebnisse aus FuE optimal in wirtschaftliche ETI soll vor allem der Förderung der Vermark- und gesellschaftliche Werte umzusetzen, tung von Forschungsergebnissen dienen. Durch Ressourcen im Forschungs- und Universitätsbe- die institutionalisierten Kontakte des ETI zu Un- reich zu konzentrieren und insgesamt eine für ternehmen, die in die Teams der Wissensge- Innovation und unternehmerische Initiative offe- meinschaften eingebunden sind, soll sicherge- nere Kultur in Forschung und Ausbildung zu stellt werden, dass sich seine Arbeit mit den schaffen. Marktbedürfnissen deckt. Die Kommission fasst die Aufgaben wie folgt zusammen: (1) Ausbil- Im Bemühen um ein Organisationsmodell, das dung auf postgradualem Niveau, trans- und in- den Bedürfnissen innovativer Wissenschaft terdisziplinäre Forschung; (2) Entwicklung von Rechnung tragen soll, stellte die Kommission am Forschungs- und Innovationsmanagementkom- 22. Februar 2006 im Rahmen einer Mitteilung petenz; (3) Gewinnung der weltweit besten For- ihre konkretisierten Pläne für ein ETI vor, die auf scher und Studierenden; (3) Verbreitung neuer einem Vorschlag im Rahmen der Halbzeitüber- Organisations- und Führungsmodelle; (4) Auf- prüfung der Lissabonner Strategie von 2005 treten als neues europäisches Markenzeichen in sowie den Ergebnissen einer öffentlichen Kon- der Wissenslandschaft. sultation beruhen. Für eine Errichtung ist aller- dings noch die Verabschiedung eines Rechtsin- Zu den inhaltlichen Schwerpunkten sollen struments erforderlich, für das die Kommission transdisziplinäre Arbeitsgebiete (Mechatronik, im Laufe des Jahres 2006 einen Vorschlag vor- Bioinformatik) und interdisziplinäre Bereiche legen will. (Bioenergie, Klimawandel, Alternde Gesellschaft Nr. 28/06 (9. Mai 2006)[.. next page ..]-2- etc.) gehören. Ergebnisse sollen in einem Zeit- Als mögliche Standorte des Instituts wurden rahmen von 10-15 Jahren geliefert werden. bislang unter anderem Paris und Straßburg ins Spiel gebracht. Während sich Frankreich für 2. Struktur des ETI Paris als Sitz stark macht, sprachen sich der Vorsitzende des Ausschusses für Industrie, For- Neben dem Verwaltungsrat als Leitungsgre- schung und Energie des Europäischen Parla- mium soll das ETI vor allem die sog. Wissens- ments (EP), Giles Chichester, sowie eine Reihe gemeinschaften umfassen. Die Zuständigkeit anderer Abgeordneter sogar für eine Ansiedlung des Verwaltungsrates, in dem herausragende des Technologieinstituts in den Gebäuden des unabhängige Persönlichkeiten aus Wissenschaft EP in Straßburg aus, wenn dieses – wie von und Wirtschaft vertreten sein sollen, erstreckt vielen Europaabgeordneten befürwortet – im sich auf die Ausarbeitung einer Gesamtstrategie, Gegenzug endgültig seinen Sitz nach Brüssel die Auswahl, Kontrolle und Evaluation der Wis- verlegen würde. Einige EP-Abgeordnete haben senschaftsgemeinschaften sowie die Verwaltung sogar bereits „COMETIS“ (Committee for a des Budgets und die Zuteilung von Ressourcen. European Technology Institute in Straßbourg) ins Leben gerufen. Andererseits bedeutet die Unter „Wissensgemeinschaften“ versteht die Schaffung einer neuen Einrichtung nicht notwen- Kommission „Partnerschaften mit bestehenden dig, dass sich diese an einem einzigen Standort Universitäten, Forschungszentren und Unter- befinden muss. Nach Planung der Kommission nehmen“. Im Unterschied zu klassischen Netz- sollen die Partner des ETI, also Hochschulen werken sollen die beteiligten Einrichtungen nicht und Unternehmen, grundsätzlich zwar Ressour- nur eine Zusammenarbeit vereinbaren, sondern cen wie Infrastruktur und Personal für das Institut eigene Ressourcen – Infrastruktur, Personal und abstellen, Personal und Ausrüstung sollen dabei Ausrüstung – für das ETI abstellen. Entschei- aber weiterhin an ihren ursprünglichen dendes Merkmal dieser teilnehmenden Fachab- Standorten angesiedelt bleiben. Trotzdem soll teilungen bzw. Teams, die sich der Postgradu- die Wissensgemeinschaft als „integriertes iertenausbildung und Forschung widmen, ist die Ganzes“ arbeiten. Unabhängigkeit von ihren jeweiligen Ur- sprungseinrichtungen für die Zeit der Eingliede- rung in Programme des ETI. In dieser Zeit sollen 4. Kritik die Wissensgemeinschaften einen eigenständi- Wie andere Universitätskreise befürchtet etwa gen Status erhalten, rechtlich Teil des ETI wer- der Europäische Hochschulverband (EUA), die den und nur gegenüber dem Verwaltungsrat Errichtung des ETI könnte zu einer intellektuellen rechenschaftspflichtig sein. Ein klassisches Fragmentierung der Universitäten und einer Hochschulnetzwerk würde nach Ansicht der „Abwanderung“ der jeweils besten Wissen- Kommission nicht die erforderliche Offenheit und schaftler führen. Häufig werden aus den Univer- Flexibilität aufweisen. Zudem würden Spitzen- sitäten auch Bedenken geäußert, die Schaffung leistungen häufig von einzelnen Abteilungen und des ETI könnte zu einer Verschwendung von Teams, nicht von ganzen Hochschulen geleistet. EU-Geldern für eine ineffektive Prestigeinstitution Anreize zur Teilnahme und Abstellung von Ab- („costly white elephant“) führen – zu Lasten be- teilungen an das ETI seien die privilegierten und stehender Einrichtungen. Auch der EUA imagefördernden Beziehungen zur europäischen befürwortet die Schaffung eines derartigen Insti- Spitzenforschung, der Übergang von Wissen tutes nur unter der Bedingung, dass dies nicht zu auch auf nicht angeschlossene Abteilungen der einer finanziellen Benachteiligung anderer Insti- Partnereinrichtungen, ggf. finanzielle Aus- tutionen, wie z. B. des Europäischen For- gleichsleistungen und die aus der Zusammenar- schungsrates (EFR) führt. Der EFR wird im beit resultierenden Standortvorteile. Rahmen des 7. Forschungsrahmenprogramms für die Finanzierung von „Pionierforschung der Spitzenqualität“ zuständig sein (nicht aber selbst 3. Finanzierung und Sitz des ETI forschend tätig werden) und im Januar 2007 Für den Zeitraum 2009-2013 sollen die Mitglied- operationell sein. staaten, die EU und Wirtschaftkreise ca. 1 bis Der Forschungsbeirat der Kommission 2 Milliarden Euro für das Projekt zur Verfügung (EURAB) vertritt die Meinung, eine Forschungs- stellen. Die Finanzierung durch Unternehmen einrichtung von Weltklasse könne nicht von oben kann sowohl durch die Vergabe von Aufträgen, geschaffen, sondern müsse vielmehr durch ge- die Bereitstellung von Abteilungen, die einer zielte Anreize für Forschung und Innovation aus Wissensgemeinschaft angehören, als auch bereits bestehenden Instituten hervorgehen. durch Spenden bzw. Sponsoring erfolgen. Sogar der – nicht federführend zuständige – Weiterhin soll sich das ETI im Wettbewerb mit Forschungskommissar Potočnik befürwortet eher anderen Einrichtungen um nationale und ein Modell der Unterstützung existierender gemeinschaftliche Drittmittel bewerben und sich Forschungszentren, keine neue Institution. auch Mittel aus Studiengebühren etc. erschließen. Ähnliche Kritik äußerte auch der Bundesrat in seiner Stellungnahme. Insgesamt werde die Nr. 28/06 (9. Mai 2006)[.. next page ..]-3- Frage nach dem europäischen Mehrwert eines 5. Ausblick ETI und der Notwendigkeit einer zusätzlichen Einrichtung auf EU-Ebene im Hinblick auf die Der Europäische Rat (ER) am 23. März 2006 bereits bestehenden Instrumente von der erkannte in den Schlussfolgerungen des Kommission nicht beantwortet. Mit den Zielen Vorsitzes das Bedürfnis nach Schaffung eines der Beschleunigung von Innovation und Markt- Technologiezentrums an. Um „das bisher feh- zugang für Forschungsergebnissen sowie der lende Bindeglied zwischen Hochschulen, For- besseren Einbindung der Industrie seien schon schung und Innovation zu schaffen“ sei „ein auf eine Reihe von europäischen Initiativen tätig, wie einem für alle Mitgliedstaaten offenen der Europäische Forschungsrat, die Gemein- erstklassigen Netz beruhendes Europäisches same Forschungsstelle, die Exzellenznetzwerke Technologieinstitut ein wichtiger Schritt“. Der ER und das Wettbewerbs- und Innovationspro- betonte auch die Rolle der bestehenden Instituti- gramm (CIP). Durch Schaffung paralleler Ein- onen und des Europäischen Forschungsrates. richtungen drohe eine Zersplitterung der vorhan- Damit machte der ER offenbar seine Vorliebe für denen Ressourcen. Ohnehin sei die Frage der ein klassisches Netzwerkmodell deutlich. Finanzierung des ETI nicht geklärt. Soweit die Abschließend ersuchte er die Kommission, bis Kommission dem ETI zusätzlich auch die Auf- Mitte Juni 2006 einen Vorschlag zu den weiteren gabe zuweisen wolle, Ausbildung auf postgradu- Schritten vorzulegen. alem Niveau zu vermitteln, spricht der Bundesrat Die Kommission hat angekündigt, im Laufe des der EU eine Kompetenz in diesem Bereich aus- Jahres 2006 sowohl eine detaillierte Folgenab- drücklich ab und sieht im Tätigwerden der schätzung inklusive einer umfassenden Prüfung Kommission in diesem Bereich zudem einen der rechtlichen und finanziellen Auswirkungen Verstoß gegen das Subsidiaritätsprinzip. vorzulegen, als auch den Vorschlag für ein Der Bundesrat spricht sich, in Übereinstimmung Rechtsinstrument, das Einrichtung und Ziele mit ersten Einschätzungen der Bundesregierung, des ETI festlegt und die notwendigen für ein eher traditionelles, dezentrales Netz- Vorschriften zur Arbeitsweise umfasst. Sofern werk von Hochschulen und Forschungseinrich- das Rechtsinstrument zur Einrichtung des ETI – tungen aus, ohne die von der Kommission ge- wie von der Kommission anvisiert – spätestens plante Herauslösung von Teilen der im Jahr 2008 verabschiedet würde, könnten Universitäten und Forschungseinrichtungen un- danach der Verwaltungsrat ernannt und erste ter Mitnahme von Ressourcen. Mitarbeiter eingestellt werden. 2009 soll dann mit Festlegung der ersten Wissensgemeinschaften die Arbeit aufgenommen werden. Quellen: − Kommission der Europäischen Gemeinschaften, Mitteilung der Kommission an den Europäischen Rat, Umsetzung der erneuerten Partnerschaft für Wachstum und Arbeitsplätze. Ein Markenzeichen für Wissen: Das Europäische Technologieinstitut, 22.02.2006, KOM(2006) 77 endgültig. − European Institute of Technology: the Commission proposes a new flagship for excellence IP/06/201, 22.02.2006, http://www.europa.eu.int/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/06/201&format=HT ML&aeed=0&language=EN&guiLanguage=en- [Stand: 4.5.2006]. − The Scientist: EU plans institute to rival MIT, http://www.the-scientist.com/news/display/23139/]. − Kommission enthüllt Pläne für Europäisches Technologieinstitut, 23.2.2006, http://www.euractiv.com/de/wissenschaft/kommission-enthuellt-plaene-fuer-europaeisches- technologieinstitut/article-152877 [Stand:4.5.2006]. − Europäische Universitäten kritisieren Technologieinstitut-Pläne, 6.4.2006, http://www.euractiv.com/de/bildung/europaeische-universitaeten-kritisieren-technologieinstitut-plaene/article- 154086 [Stand: 4.5.2006]. − Frankreich will Europäisches Technologieinstitut in Paris bauen, 12.10.2005, http://www.euractiv.com/de/ wissenschaft/frankreich-will-europaeisches-technologieinstitut-paris-bauen/article-145730 [Stand: 8.5.2006]. − Bundesrat, Beschluss des Bundesrates vom 7.4.2006, BR-Drucksache 172/06 (Beschluss): Mitteilung der Kommission […], KOM(2006) 77 endg.; Rats-Dok. 6844/06, http://www.bundesrat.de/coremedia/generator/Inhalt/Drucksachen/2006/0172_2D06B,property=Dokument.pdf [Stand: 8.5.2006] − Schlussfolgerungen des Vorsitzes des Europäischen Rates (Tagung vom 23./24. März 2006 in Brüssel), in: Rat der Europäischen Union, Übermittlungsvermerk des Vorsitz an die Delegationen, Rats-Dok. 7775/06 vom 24.3.2006, http://www.consilium.europa.eu/ueDocs/cms_Data/docs/pressData/de/ec/89030.pdf [Stand: 8.5.2006]. Christoph Hellriegel, Kathrin Hamenstädt, Fachbereich 11 – Europa, Tel.: (030) 227-33614, E-mail: vorzimmer.wf12g@bundestag.de Nr. 28/06 (9. Mai 2006)

Kooperation, Konkurrenz und Kohlenstoff: Ein eigenschaftsbasierter Modellansatz zum mikrobiellen Einfluss auf die natürliche Speicherung von gelöstem organischen Kohlenstoff im Ozean

Das Reservoir an gelösten organischen Kohlenstoffverbindungen im Meer (engl. dissolved organic carbon, DOC) ist eines der größten aktiven Kohlenstoffreservoire an der Erdoberfläche, und beinhaltet eine ähnliche Menge an Kohlenstoff wie die gesamte Atmosphäre. DOC wird mikrobiell abgebaut und ist durch Gasaustausch an der Ozeanoberfläche direkt mit dem atmosphärischen CO2 verbunden. Diese enge Verbindung birgt hohes Potential für biologische Rückkopplungen in einem sich ändernden Klima. Biogeochemische Modellierung hilft, Zukunftsszenarien zu berechnen und auszuwerten, benötigt dazu aber ein mechanistisches Verständnis der biogeochemischen Stoffkreisläufe. Wissenschaftler haben in einem Appell gerade davor gewarnt, die Rolle der Mikroorganismen zu vernachlässigen, da dies die Fähigkeit der Modelle beeinträchtigt, verwertbare Aussagen zu Zukunftsszenarien zu treffen. Aktuelle Kohlenstoffkreislaufmodelle berücksichtigen normalerweise die komplexen mikrobiellen Interaktionen mit DOC nicht, was problematisch ist, da das ozeanische DOC Reservoir groß, aktiv und in direktem Zusammenhang mit dem globalen Klimasystem ist. Momentan wird DOC hauptsächlich durch vorher definierte Reaktivitätsklassen innerhalb des Kohlenstoffpools modelliert. Obwohl dieser Ansatz heutige DOC-Konzentrationen im Ozean simulieren kann, fehlt die Flexibilität, ändernde Umweltbedingungen angemessen zu berücksichtigen. Das hier beantragte Projekt hat deshalb zum Ziel, diejenigen mikrobiellen Eigenschaften zu identifizieren, die notwendig sind, um das räumliche und zeitliche Muster von DOC Konzentrationen mit einem biogeochemischen Modell zu reproduzieren. Dazu wird ein Ansatz gewählt, indem sich mikrobielle Diversität im Modell an variierende Umweltbedingungen selbst anpasst, ein sogenannter â€Ìself-assembling approachâ€Ì. Dieser soll hier zum ersten Mal auf heterotrophe (=DOC abbauende) mikrobielle Diversität angewendet werden. Konkrete Ziele beinhalten 1) theoretische Zusammenhänge von DOC und den Wechselwirkungen von Phytoplankton und heterotrophen Mikroorganismen in einer Fallstudie abzuleiten, 2) zu testen, ob bestimmte mikrobielle Eigenschaften und trade-offs die globalen DOC Konzentrationen in der Mischungsschicht im Ozean abbilden und 3) die Identifikation und Quantifizierung von DOC Quellen im Tiefenozean zusätzlich zu Partikeldissoziierung, die empirische Studien nahelegen. Um diese Ziele zu realisieren, beantrage ich hier ein Stipendium für 12 Monate Aufenthalt in Prof. Mick Follows Arbeitsgruppe am Massachusetts Institute of Technology, um mein zuvor entwickeltes DOC Modell an das dortige Darwin Modell zu koppeln, um den dort entwickelten Ansatz des â€Ìself-assemblingsâ€Ì auf die DOC abbauende Gemeinschaft anzuwenden. Der Mehrwert liegt dabei in der Generierung eines verbesserten Verständnisses der natürlichen Speicherung von marinem DOC auf globaler Ebene, sowie in der verbesserten Darstellung des marinen DOC Reservoirs in einem marinen Kohlenstoffmodell.

Ozonloch über der Antarktis schließt sich langsam

Das Ozonloch über dem Südpol, das sich jedes Jahr im September bildet, ist seit dem Jahr 2000 um vier Millionen Quadratkilometer geschrumpft, haben US-amerikanische Forscher vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) herausgefunden. Die Ergebnisse wurden am 30. Juni 2016 in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.

Gruppe junger amerikanischer Klimaaktivisten gewinnt Klimaklage

Eine Gruppe junger Klimaaktivisten der Organisation Our Children's Trust in den USA erringt einen weiteren großen Sieg im Kampf für mehr Klimaschutz. Die Organisation Our Children's Trust hatte die Regierung von Massachusetts verklagt, weil diese nicht genug gegen die Gefahren der Erderwärmung unternehme. Der Oberste Gerichtshof des Bundesstaats gab den Teenagern am 17. Mai 2016 in seinem Urteil Recht. Our Children's Trust versucht bereits seit Jahren mit zahlreichen Klagen, US-amerikanische Behörden zu mehr Klimaschutz zu bewegen. Vor der Entscheidung in Massachusetts bekamen die Teenager am 29. April 2016 im Bundesstaat Washington sowie Anfang April in Oregon Recht.

Argo Merchant Ölkatastrophe

Am 15. Dezember 1976 lief der unter liberianischer Flagge fahrende Tanker Argo Merchant 29 Seemeilen südöstlich von Nantucket Island in Massachusetts auf Grund und bricht am 21. Dezember auseinander. Die gesamte Ladung von 7,7 Mio. Gallonen Heizöl lief ins Meer. Es war die erste große Ölpest an der amerikanischen Ostküste.

Ökonomik einer integrierten und langfristigen Klima- und Energiepolitik (ZEW-Ökonomik)

Das Forschungsnetzwerk soll mit innovativen Ansätzen Optionen für eine langfristige und integrierte Klima- und Energiepolitik aus ökonomischer Sicht beleuchten. Dabei wird erstens die Kritik am Stern Review bezüglich der Schäden, der Spezifikation der Vermeidungskosten und der Art der Diskontierung aufgenommen und in einem erweiterten Analyserahmen berücksichtigt. Zweitens soll angesichts der engen Verwobenheit von Energie- und Klimapolitik deren Auswirkungen auf Handel, Wettbewerbsfähigkeit und Energiesicherheit untersucht werden. Schließlich werden die Erfolgschancen verschiedener internationaler Vereinbarungen jenseits des Kyoto Protokolls analysiert. Zur Untersuchung werden theoretische Analysen, statistisch-ökonometrische Verfahren, Simulationsmodelle und Laborexperimente eingesetzt. Den Kern des Forschungsnetzwerks bilden die Leibniz-Institute Zentrum für Europäische Wirtschaftsforschung (ZEW) in Mannheim und das Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Die Schwerpunkte der grundlegenden ökonomischen Analyse der Wirkungsweise von Instrumenten der Klimapolitik, der quantitativen gesamtwirtschaftlichen Analyse sowie der empirisch-ökonometrischen Analyse und der Laborexperimente werden am ZEW angesiedelt. Die quantitative Analyse der Klimaschäden, potentieller Anpassungsmaßnahmen und Klimapolitiksimulationen mit detaillierter Abbildung des Energiesystems werden vorwiegend am PIK durchgeführt. Darüber hinaus sollen Spitzenforschern und führenden Institutionen außerhalb der Leibniz-Gemeinschaft in das Netzwerk integriert werden. In Deutschland ist dies Prof. Till Requate von der Universität Kiel. Innerhalb Europas wird eine enge Kooperation mit der Fondazione Eni Enrico Mattei (FEEM) aus Italien angestrebt. International wird eine Kooperation des ZEW mit zwei führenden Instituten aus den USA, dem Forschungsinstitut Ressources for the Future (RFF) in Washington, D.C. und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston durch das Netzwerk vertieft. Damit wird der transatlantischen Komponente der globalen Fragestellung Rechnung getragen. Darüber hinaus wird Prof. Michael Oberheitmann von der Tsinghua Universität in Peking die asiatische Perspektive in das Netzwerk einbringen.

Tracerversuche zum Transport- und Reaktionsverhalten von Arsen im suboxischen Bereich eines kontaminierten Aquifers

Im beantragten Projekt soll das Transport- und Reaktionsverhalten von Arsen im suboxischen Milieu unter Feldbedingungen untersucht werden. Hierzu soll in enger Kooperation mit Mitarbeitern des US Geological Survey, Dr. J. Davis und Dr. D. Kent (Menlo Park, Californien, USA) auf dem Testfeld Cape cod in Massachusetts ein Tracerversuch durchgeführt werden. Das Gelände wird seit vielen Jahren als Versuchsstandort für Tracerstudien eingesetzt und ist aufgrund der geochemischen Bedingungen für die Fragestellung ideal geeignet. Der Aquifer ist durch zahlreiche Multilevelmessstellen erschlossen und hat einen ausgedehnten suboxischen Milieubereich, in dem die Untersuchungen durchgeführt werden sollen. Das Arsen soll parallel mit einem nicht-reaktiven Tracer als Arsenat (Arsen V) in den Untergrund eingebracht werden. Beobachtet wird dann das physikochemische Transportverhalten sowie das Reaktionsverhalten von Arsen. Dabei ist zum einen mit Sorptionvorgängen, vor allem an Eisenmineralen zu rechnen, zum anderen wird das Arsen voraussichtlich anteilig reduziert und zu Arsenit sowie reduzierten organischen Spezies umgesetzt. Diese Spezies sollen im Wasser untersucht werden. Es handelt sich dabei um Spezies hoher toxikologischer Relevanz, die auch weitaus mobiler und volatilen sind als das fünfwertige Arsen.

Modellierung des großräumigen Schadstofftransports (Kurztitel: MOST)

Ziel des Projektes ist die Modellierung des Schadstofftransportes für großräumige, heterogene und dreidimensionale Modellgebiete und die Erhöhung des Vertrauens in die Modellierung. Es werden vier Modellgebiete untersucht: Chlorid- und Kaliumtransport auf der Insel Langeoog, Radionuklid- bzw. Pestizidtransport am Standort Krauthausen, Ni-, Fe- und U-Transport im ehemaligen Uranbergbaugebiet Ronneburg, Zn-Transport in Cape Cod/Massachusetts. Es werden zwei- und dreidimensionale hydrogeologische Modelle erstellt. Die zugehörigen Strömungsfelder werden mit dem Programm d3f ermittelt. Darauf aufbauend erfolgt die Modellierung des Schadstofftransports mit r3t. Mit dem Programm r3t sind Schadstofftransportrechnungen unter Berücksichtigung von Rückhaltung und radioaktivem Zerfall möglich. Im Projekt FKZ 02E9148 wurden bekannte analytische Lösungen für 1D-, 2D- und 3D-Probleme mit r3t erfolgreich nachgerechnet. In diesem Projekt sollen Modellierungen des Schadstofftransports für realistische Gebiete durchgeführt werden.

Workshop zum Forschungs- und Entwicklungsbedarf der BGE als Vorhabensträgerin gemäß Standortauswahlgesetz - Anhang 6 - Anmerkungen zum Forschungsbedarf im Nachgang zum Workshop (PDF)

Anhang 6: Anmerkungen zum Forschungsbedarf im Nachgang zum Workshop Anmerkungen von Herrn Prof. Dr. Sträter: Ergänzung Forschungskonzept BGE hinsichtlich MTO Aspekten Dr. Oliver Sträter, 2.4.2019 In Ergänzung des Workshops zu den Forschungsthemen sind aus meiner Sicht folgende Aspekte hinsichtlich der Fragestellung menschlicher Zuverlässigkeit von Bedeutung. Grundgedanke Oft werden die Aspekte der menschlichen Zuverlässigkeit unter dem Begriff MTO (Mensch Technik Organisation) zusammengefasst. Dies ist für die Fragestellungen der BGE jedoch zu eng gefasst, da es umfangreiche Wechselwirkungen mit außer-organisatorischen Einflüssen gibt, die die Sicherheit des Systems mitbestimmen. Bezogen auf die Zuverlässigkeit des Menschen ist das Gesamtsystem relevant; Einflüsse spielen auf unterschiedlichsten Ebenen eine zentrale Rolle. Diese erstrecken sich dabei nicht allein auf die operativen Ebenen, sondern auch auf die der Prozessgestaltung, der Organisation, der inter-organisationalen Einflüsse sowie auf der Regel-gegebenen Ebene (Leveson 2002). Für eine Sicherheitsbetrachtung sind nach Stand von Wissenschaft und Technik die Einflüsse aller Ebenen zu betrachten. Oft wird bei Sicherheitsnachweisen jedoch nur die operative Ebene in periodischen Sicherheitsüberprüfungen berücksichtigt. Für die Belange der Endlagerung sind jedoch Sicherheitsnachweise auf den anderen Ebenen methodisch zu unterstützen (Woods 2003). Entsprechende Methoden zur Zuverlässigkeitsbetrachtung müssen noch entwickelt werden. Solche Aspekte müssen zunächst in den allgemeinen Sicherheitsanforderungen als Betrachtungsumfang festgelegt werden. Folgende Themen ergeben sich aus den Grundüberlegungen: 1) Einfluss der menschlichen Zuverlässigkeit in der Planung und Konzeption Gerade in der Konzeptphase ist der Umgang mit Erkenntnissen hinsichtlich der geologischen Lagerung, der eingesetzten Technologien und der gewählten Verfahrensweisen ein kritischer Parameter für eine zuverlässige Planung und ein zuverlässiges Hinterfragen. Neue Erkenntnisse müssen hinsichtlich ihrer Bedeutung für Sicherheitsfragen umfassend untersucht werden. Oft ist dieser Prozess jedoch dadurch gestört, dass eingeschlagene Wege, einmal getroffene Entscheidungen oder bereits weit fortgeschrittene Projektverläufe eine ausgewogene Re-Definition verhindern. Hierbei spielen innerbetriebliche Abwägungsprozesse genauso eine Rolle wie die Aufsichtskultur oder Wechselwirkungen zwischen Betreiber und Systemherstellern. Entscheidungsverfahren sind auf der operativen Ebene für sicherheitskritische Systeme beispielsweise aus der Luftfahrt oder Kerntechnik bekannt. Basierend auf diesen Verfahren müssen die zusätzlichen Aspekte, die sich bei der Endlagerung ergeben, integriert und für Planung und Konzeption adaptiert werden. Zu berücksichtigen sind hier insbesondere Aspekte des organisatorischen Zielabgleiches und die Integration von Sicherheitsfragen mit betriebswirtschaftlichen Planungsprozessen. Zusätzliche Aspekte sind die Aufsichtskultur und mögliche Einflüsse von Systemherstellern. Zur Unterstützung solcher Abwägungsprozesse eignen sich Safety-Scanning Verfahren, die die Entscheidungsmechanismen der unterschiedlichen Akteure im System so berücksichtigen, dass eine resiliente Entscheidung entsteht. Forschungsbedarf besteht darin, die Entscheidungsmechanismen und Abwägungsprozesse zu identifizieren und ein entsprechendes Safety-Scanning Verfahren zu entwickeln. 2) Einfluss der menschlichen Zuverlässigkeit bei der Parametrisierung von Bewertungsmethoden In der Abschätzung der geologischen, technischen und organisatorischen Sicherheitsaspekte müssen Annahmen getroffen und Modellierungsverfahren angewandt werden. Ergebnisse werden wiederum stark durch Parametrisierung der Modellierungsparameter erreicht. Hier kann erhebliche Ungewissheit entstehen, aber auch eine ungünstige bzw. fehlerhafte Parametrisierung vorgenommen werden, die dann zu einer falschen Systemfestlegung führen kann. Dieses Fehlerpotential im Umgang mit Ungewissheit oder aufgrund ungünstiger bzw. fehlerhafter Parametrisierung muss durch geeignete Methoden bewertet werden. Verfahren der menschlichen Zuverlässigkeitsbewertung sind dazu für das Arbeitsumfeld der Modellierung weiterzuentwickeln. 3) Verfahrensweisen des Umgangs mit neuen Erkenntnissen aus Hinterfrage- Prozessen sowie Planung von Rücksprüngen Gerade in der Konzeptphase sind der Umgang mit neuen Erkenntnissen hinsichtlich der geologischen Lagerung, der eingesetzten Technologien und der gewählten Verfahrensweisen kritische Parameter für eine zuverlässige Planung und ein zuverlässiges Hinterfragen. Neue Erkenntnisse müssen hinsichtlich ihrer Bedeutung für Sicherheitsfragen umfassend untersucht werden. Oft ist dieser Prozess jedoch dadurch gestört, dass eingeschlagene Wege oder bereits weit fortgeschrittene Projektverläufe eine ausgewogene Re-Definition verhindern. Hierbei spielen innerbetriebliche Abwägungsprozesse genauso eine Rolle wie die Aufsichtskultur oder Wechselwirkungen zwischen Betreiber und Systemherstellen. Entscheidungsverfahren sind auf der operativen Ebene für sicherheitskritische Systeme bekannt. Basierend auf diesen Verfahren müssen die zusätzlichen Aspekte, die sich bei der Endlagerung ergeben, integriert werden. Dies sind insbesondere Aspekte des organisatorischen Zielabgleiches und die Integration von Sicherheitsfragen mit betriebswirtschaftlichen Planungsprozessen. Zusätzliche Aspekte sind dieAufsichtskultur und mögliche Einflüsse von Systemherstellern. 4) Indikatoren für eine gute Fehlerkultur sowie Möglichkeiten der Erhebung dieser Kultur Bezogen auf die Fragestellung einer Endlagerung ist neben der klassischen Sicherheitskultur auch eine übergreifende Fehlerkultur von Bedeutung. Sind Instrumente zur Erhebung einer Sicherheitskultur vorhanden, sind bezogen auf die spezifischen Belange der Endlagerung weitere Aspekte von Bedeutung, die diese Instrumente derzeit nicht abdecken. Beispiele hierfür sind inter-organisationale, politisch-gesellschaftliche Einflüsse oder Einflüsse aufgrund der langen operativen Phase des Systems. Ein weiteres Problem ergibt sich mit dem Aspekt des Aufrechterhaltens einer hohen Fehlerkultur und Führungskultur bei der langfristigen operativen Phase des Systems. Eine entsprechende Methode zur Bewertung der Sicherheitskultur ist weiter zu entwickeln hinsichtlich der spezifischen Belange. Basis können etablierte Verfahren zur Erhebung der Sicherheitskultur sein. Ferner sind Verfahren zu entwickeln, die Fehlerkultur langfristig aufrechtzuerhalten. Ausgangspunkt hierfür können sogenannte 360 Grad Feedback Verfahren der Personalentwicklung sein. 5) Etablierung eines Systems zur Gewährleistung einer hohen menschlichen Zuverlässigkeit im Monitoring Die Entwicklung und der Betrieb eines Endlagers erfordert ein zuverlässiges Monitoring mit gleichbleibenden Standards in den Monitoring-Prozessen und Prüfvorgängen sowie in der Bewertung der Messergebnisse solcher Prozesse. Über den langen Zeitraum sind hierbei systematische Abweichungen in der Prozessgüte zu erwarten; dies aufgrund von Gewohnheitseffekten und Veränderungen in know-how und know-why der handelnden Personen. Hier sind aktive Unterstützungssysteme zu erforschen, welche es erlauben, tatsächlich durchgeführte Monitoring-Prozesse und Prüfvorgänge zu erfassen und hinsichtlich der Abweichung von den definierten Standards zu bewerten. Solche Systeme werden derzeit in vielen Bereichen durch KI-Verfahren (künstliche Intelligenz) unterstützt und mit modernen Datenkommunikationssystemen implementiert (Team-Realty Systemen oder Augmented Reality Brillen). Literatur Leveson, N. (2002) System Safety Engineering: Back To The Future. Massachusetts Institute of Technology. Boston Woods, D. (2003) Creating Foresight: How Resilience Engineering Can Transform NASA’s Approach to Risky Decision Making. Institute for Ergonomics, The Ohio State University. Testimony on The Future of NASA for Committee on Commerce, Science and Transportation, John McCain, Chair. October 29, 2003

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