Mit dem vorliegenden Antrag sollen 2 Hauptziele verfolgt werden. Einerseits wird die Teilnahme des mini-DOAS Instruments an den, für die Mitte 2016 bis Mitte 2019 geplanten HALO Missionen WISE, CAFE, EmerGe, and CoMet beantragt, und andererseits sollen die mit dem Instrument bei früheren Missionen (TACTS/ESMVal, NarVal, Cirrus, Acridicon und OMO) gemessenen Daten und jener aus in Zukunft stattfindenden HALO Missionen bzgl. dreier wissenschaftlicher Hauptziele im Detail ausgewertet, interpretiert und publiziert werden. Die 3 wissenschaftlichen Hauptziele sind: 1. die Untersuchung der Quellen und Senken und die Photochemie der NOx und NOy Verbindungen in der Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) für unterschiedliche photochemische Regime (u.a. Reinluft und durch diverse NOx Quellen verschmutzte Luft), wobei hier das mini-DOAS Instrument mit den Messungen von NO2, (und evt. HONO) zusammen mit den Messungen anderer Instrumenten (z.B. AENEAS, AIMS, ..) zum Gesamtbudget von NOy beiträgt, 2. die Bedeutung der volatiler organischer Verbindungen für die atmosphärische Oxidationskapazität in reiner und verschmutzter Luft durch Messungen von CH2O (und C2H2O2) mit dem mini-DOAS Instrument, die die Schließung des Oxidationsmechanismus VOC größer als oder gleich CH2O größer als oder gleich CO erlauben. 3. Messungen zum Budget und zur Photochemie von Brom in der UTLS, wobei hier das Instrument besonders mit seinen Messungen von BrO zum anorganischen Brombudget beiträgt, das zusammen mit den Messungen der organischen Bromverbindungen (der Universität Frankfurt) das Gesamtbudget an Brom schließt. Alle diese Untersuchungen sollen auch zur Überprüfung der Vorhersagen globaler Chemietransportmodelle (CTMs) (EMAC, CLAMS, TOMCAT/SLIMCAT, ...) dienen.
Untersuchungen ueber die Verteilung von Spurenstoffen in der Atmosphaere werden im Institut fuer Chemie (ICH3) durchgefuehrt. Es erfolgt die Aufklaerung der Produktions- und Abbauprozesse und Modellrechnung zur Voraussage von Auswirkungen anthropogener Stoerungen. Folgende Themen werden schwerpunktmaessig bearbeitet: a) Entwicklung von Messverfahren fuer Radikale und Messungen in der Troposphaere und Stratosphaere mit folgenden Methoden: Laserresonanzfluoreszenz (fuer OH), vergleichende Absorptionsspektroskopie auf langen optischen Wegen (fuer OH), Matrix-Isolation und Elektronenspinresonanzspektroskopie (fuer HO2, NO2, RO2). b) Messung von langlebigen Spurengasen in der Atmosphaere mit gaschromatischen Methoden (z.B. CO, CH4, H2, N2O, CFCl3, CF2Cl2, CO2). c) Erarbeitung von chemischen und physikalisch-optischen Methoden zur Messung von kurzlebigen Spurengasen wie SO2, HNO3, NH4, CH2O, NO2 und Bestimmung ihrer Depositionsrate auf natuerliche bewachsene Boeden. d) Untersuchungen zum Isotopengehalt verschiedener Spurengase zur Aufklaerung ihres atmosphaerischen Kreislaufs (z.B. D in H2 und CH4, 13C in CO, CH4). Besondere Bedeutung hat die Messung von 14C im atmosphaerischen CO, weil sie Daten zur mitteleren globalen OH-Radikalkonzentration liefert. e) Entwicklung eines ein- und zweidimensionalen Modells zur Interpretation der Radikalmessungen, zur Untersuchung von Abbauprozessen in der Troposphaere und zur Voraussage der anthropogenen Stoerung der Ozonschicht.
Die Metallsalzextraktion hat ihre industrielle Profilierung in den 40iger Jahren bei der Uranextraktion erlebt. Im weiteren erstreckte sich die Anwendung auf teure Metalle, wie Vanadium, Zirkon, Hafnium, Niob und Tantal. Erst in den 60iger Jahren gelang der Durchbruch mit der Gewinnung von Kupfer aus sehr verduennten Laugen. Heute wird diese Trennoperation grob gesagt fuer das halbe Periodensystem verwendet. Im Zuge von Umweltschutzerwaegungen werden auch immer billigere Metalle, wie z.B. Zink, Arsen, damit behandelt. Der Wert- bzw. Schadmetallgehalt im Abwasser liegt bei dieser Methode i.a. zwischen 0,5 und 20 g/l. Das Ziel dieser Unit Operation ist dabei entweder eine Reinigung eines Elektrolyten von Begleitelementen oder eine Aufkonzentrierung, die eine Weiterbearbeitung oekonomischer werden laesst, sowie die Umwandlung einer Spezies in eine einfacher gewinnbare Form. Aktuelle Probleme, die von uns zur Zeit behandelt werden, ist die Abtrennung des Schadstoffes Arsen aus einem Kupferelektrolyten, eine analoge Gewinnung eines Wertmetalls aus einem Zinkelektrolyten, eine Rueckfuehrung von Nickel, Zink etc. aus Spuelwaessern in der Galvanoindustrie, eine selektive Trennung der Edelmetalle Silber, Kupfer und Polladium sowie eine Aufarbeitung von Nickel aus einer chemischen Reize.
<p>Der Europäische Emissionshandel ist seit 2005 das zentrale Klimaschutzinstrument der EU. Ziel ist die Reduktion der Treibhausgas-Emissionen der teilnehmenden Energiewirtschaft und der energieintensiven Industrie. Seit 2012 nimmt der innereuropäische Luftverkehr teil und seit 2024 auch der Seeverkehr.</p><p>Teilnehmer, Prinzip und Umsetzung des Europäischen Emissionshandels</p><p>Der Europäische Emissionshandel (EU-ETS 1) wurde 2005 zur Umsetzung des internationalen Klimaschutzabkommens von Kyoto eingeführt und ist das zentrale europäische Klimaschutzinstrument. Neben den 27 EU-Mitgliedstaaten haben sich auch Norwegen, Island und Liechtenstein dem EU-Emissionshandel angeschlossen (EU 30). Das Vereinigte Königreich Großbritannien und Nordirland (kurz: Großbritannien/GB) nahm bis zum 31.12.2020 am EU-ETS 1 teil. Seit dem 01.01.2021 ist dort ein nationales Emissionshandelssystem in Kraft. Im EU-ETS 1 werden die Emissionen von europaweit rund 9.000 Anlagen der Energiewirtschaft und der energieintensiven Industrie erfasst. Zusammen verursachen diese Anlagen fast 40 % der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>-Emissionen in Europa.</p><p>Seit 2012 ist der innereuropäische Luftverkehr in den EU-ETS 1 einbezogen und seit 2024 der Seeverkehr. Seit 2020 ist das System außerdem mit dem Schweizer Emissionshandelssystem <a href="https://www.dehst.de/SharedDocs/downloads/DE/luftverkehr/schweiz.pdf">verlinkt</a>. Ab 2027 wird ergänzend zum EU-ETS 1 ein europäischer Emissionshandel für Brennstoffe eingeführt (EU-ETS 2), der insbesondere im Verkehrs- und Gebäudebereich zur Anwendung kommt. </p><p>Der EU-ETS 1 funktioniert nach dem Prinzip des sogenannten „Cap & Trade“. Eine Obergrenze (Cap) legt fest, wie viele Treibhausgas-Emissionen von den emissionshandelspflichtigen Anlagen insgesamt ausgestoßen werden dürfen. Die Mitgliedstaaten geben eine entsprechende Menge an Emissionsberechtigungen an die Anlagen aus – teilweise kostenlos, teilweise über Versteigerungen. Eine Berechtigung erlaubt den Ausstoß einer Tonne Kohlendioxid-Äquivalent (CO2-Äq). Die Emissionsberechtigungen können auf dem Markt frei gehandelt werden (Trade). Hierdurch bildet sich ein Preis für den Ausstoß von Treibhausgasen. Dieser Preis setzt Anreize bei den beteiligten Unternehmen ihre Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren.</p><p>Infolge wenig ambitionierter Caps, krisenbedingter Produktions- und Emissionsrückgänge und der umfangreichen Nutzung von internationalen Projektgutschriften hatte sich seit 2008 eine große Menge überschüssiger Emissionsberechtigungen im EU-ETS 1 angesammelt. Diese rechnerischen Überschüsse haben wesentlich zu dem bis 2017 anhaltenden Preisrückgang für europäische Emissionsberechtigungen (EUA) beigetragen, sodass der Emissionshandel in diesem Zeitraum nur eine eingeschränkte Lenkungswirkung entfaltet konnte. Zwischenzeitlich wurde mit unter 3 Euro das niedrigste Niveau seit dem Beginn der zweiten Handelsperiode (2008-2012) erreicht. Seit Mitte 2017 sind die EUA-Preise in Folge der letzten beiden Reformpakete zum EU-ETS 1 deutlich gestiegen. Der bemerkenswerte Preisanstieg zeigt, dass die Reform des EU-ETS 1 Vertrauen in den Markt zurückgebracht hat. Zwischen Mitte 2017 und Februar 2023 hatte sich der EUA-Preis von rund 5 Euro auf zwischenzeitlich knapp über 100 Euro verzwanzigfacht, den höchsten Stand seit Beginn des EU-ETS 1 im Jahr 2005. Seit dem Rekordhoch im Februar 2023 befindet sich der EUA-Preis jedoch in einer Konsolidierungsphase und bewegt sich eher seitwärts. Aktuell notiert der EUA-Preis bei rund 70 Euro (Stand 30.06.2025) (siehe Abb. „Preisentwicklung für Emissionsberechtigungen (EUA) seit 2008).</p><p>Vergleich von Emissionen und Emissionsobergrenzen (Cap) im EU-ETS 1</p><p>In den ersten beiden Handelsperioden (2005-2007 und 2008-2012) hatte jeder Mitgliedstaat der EU sein Cap in Abstimmung mit der Europäischen Kommission selbst festgelegt. Das gesamteuropäische Cap ergab sich dann aus der Summe der nationalstaatlichen Emissionsobergrenzen. Innerhalb dieser Zeiträume standen in jedem Jahr jeweils die gleichen Mengen an Emissionsberechtigungen für den Emissionshandel zur Verfügung. Ab der dritten Handelsperiode (2013-2020) wurde erstmals eine europaweite Emissionsobergrenze (Cap) von insgesamt 15,6 Milliarden Emissionsberechtigungen festgelegt, wobei Berechtigungen auf die acht Jahre der Handelsperiode derart verteilt wurden, dass sich ein sinkender Verlauf des Caps ergab (siehe blaue durchgezogene Linie in Abb. „Cap und Emissionen im Europäischen Emissionshandel 1“). Dies dient der graduellen Verknappung des Angebots und wurde in der aktuell laufenden, 4. Handelsperiode (2021 – 2030) fortgesetzt, ab 2024 mit stärkeren jährlichen Absenkungen (siehe unten zum „Fit for 55“-Paket).</p><p>Zusätzlich zu den Emissionsberechtigungen konnten die Betreiber im EU-ETS 1 bis zum Ende der dritten Handelsperiode in einem festgelegten Umfang auch internationale Gutschriften aus CDM- und JI-Projekten (CER/ERU) nutzen. Durch diese internationalen Mechanismen wurde das Cap erhöht (siehe blaue gestrichelte Linie in Abb. „Cap und Emissionen im Europäischen Emissionshandel 1“). Die Abbildung zeigt deutlich, dass mit Ausnahme des Jahres 2008 die Emissionen im EU-ETS 1 (siehe hellblaue Säulen) bislang immer unterhalb des Caps lagen: So unterschritten die Emissionen im EU-ETS 1 bereits im Jahr 2014 den Zielwert für das Jahr 2020. Damit haben sich das Cap und die Emissionen im EU-ETS 1 strukturell auseinanderentwickelt. Durch das sog. Backloading (Zurückhalten von für die Versteigerung vorgesehenen Emissionsberechtigungen) in den Jahren 2014 bis 2016 und ab 2019 durch die sogenannte Marktstabilitätsreserve (MSR) wurde dieser Überschuss an Emissionsberechtigungen schrittweise abgebaut.</p><p>Das „Fit for 55“ Paket ist maßgeblich durch eine Stärkung des Europäischen Emissionshandels (EU-ETS 1) geprägt. Nach einer politischen Einigung im Dezember 2022 zwischen Mitgliedsstaaten, Kommission und dem EU-Parlament sind die Änderungen an der Emissionshandelsrichtlinie am 16. Mai 2023 im Amtsblatt der Europäischen Union veröffentlicht worden. Neben der Einbeziehung des Seeverkehrs ab 2024 (siehe im nächsten Absatz) wird vor allem die Klimaschutzambition für die laufende vierte Handelsperiode (2021-2030) deutlich erhöht. Das Minderungsziel in den ETS 1-Sektoren für 2030 wurde von aktuell 43 auf 62 % gegenüber 2005 verschärft. Dieses Ziel soll durch eine Erhöhung des linearen Reduktionsfaktors (LRF) von 2,2 auf 4,3 % ab 2024 und auf 4,4 % ab 2028 erreicht werden. Außerdem wird zu zwei Zeitpunkten (2024 und 2026) eine zusätzliche Reduktion des Caps (verfügbare Menge an Emissionszertifikaten im EU-ETS 1) durchgeführt. Für das Jahr 2024 wurde das Cap zusätzlich um 90 Mio. Emissionsberechtigungen abgesenkt und im Jahr 2026 um weitere 27 Mio. Berechtigungen (siehe schwarze Linie in Abb. „Cap und Emissionen im Europäischen Emissionshandel 1“).</p><p>Diese schwarze Linie stellt dabei den Cap-Anteil dar, der auf die stationären Anlagen entfällt. Ab 2024 wurde zudem der Seeverkehr vollständig in den EU-ETS 1 integriert, weshalb das Cap im Jahr 2024 um 74,5 Mio. Emissionsberechtigungen erhöht wurde. Für den Seeverkehr ist keine kostenloseZuteilung vorgesehen, womit eine Vollversteigerung gilt.</p><p>Für den Luftverkehr wird die kostenlose Zuteilung bis 2026 auslaufen und durch die Versteigerung aller für den Luftverkehr vorgesehenen Emissionsberechtigungen ersetzt werden. Zwar wird hier weiterhin ein eigenes Cap berechnet (27,6 Millionen EUA für das Jahr 2024), da die Emissionsberechtigungen ab 2025 jedoch frei zwischen allen EU-ETS 1-Sektoren gehandelt und zur Erfüllung der Abgabepflichten genutzt werden können, ergibt sich daraus ein gemeinsames Cap für alle Sektoren des EU-ETS 1.</p><p>In Summe betrug dieses Cap (siehe Linie im Farbverlauf in Abb. „Cap und Emissionen im Europäischen Emissionshandel 1“) für alle Sektoren des EU-ETS 1 im Jahr 2024 rund 1,41 Milliarden EUA.</p><p>Die Abbildung „Cap und Emissionen im Europäischen Emissionshandel 1“ weist somit die Emissionen und das Cap auf Basis der tatsächlichen Anwendungsbereiche in den jeweiligen Handelsperioden aus. Dies ist bei der Interpretation der Daten zu berücksichtigen. So wurde der Anwendungsbereich des EU-ETS 1 im Jahr 2013 ausgeweitet, seitdem müssen auch Anlagen zur Metallverarbeitung, Herstellung von Aluminium, Adipin- und Salpetersäure, Ammoniak und andere Anlagen der chemischen Industrie ihre Emissionen berichten und eine entsprechende Menge an Emissionsberechtigungen abgeben. Weiterhin gilt seit der dritten Handelsperiode die Berichts- und Abgabepflicht nicht mehr nur für Kohlendioxid, sondern zusätzlich sowohl für die perfluorierten Kohlenwasserstoff-Emissionen der Primäraluminiumherstellung als auch für die Distickstoffmonoxid-Emissionen der Adipin- und Salpetersäureherstellung. Bei Berücksichtigung der (geschätzten) Emissionen dieser Anlagen (sogenannte „scope-Korrektur“) würden die Emissionen zwischen 2012 und 2013 nicht steigen, sondern sinken. Die scope-Korrektur ist ein Schätzverfahren der Europäischen Umweltagentur. Außerdem ist Großbritannien ab der vierten Handelsperiode nicht mehr in den angegebenen Werten für das Cap und die Emissionen enthalten.</p><p>Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen im stationären EU-ETS 1 EU-weit</p><p>Nach Angaben der Europäischen Kommission sanken die Emissionen aller am EU-ETS 1 teilnehmenden stationären Anlagen (in den 27 EU-Mitgliedstaaten und Island, Liechtenstein, Norwegen) 2024 deutlich gegenüber dem Vorjahr: von etwa 1,09 auf 1,03 Milliarden Tonnen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>-Äq, also um etwa 6,5 %. Gegenüber dem Beginn des europäischen Emissionshandels im Jahr 2005 liegt der Emissionsrückgang deutscher Anlagen im EU-ETS 1 bei etwa 47 %. Europaweit gingen die Emissionen im EU-ETS 1 sogar etwas stärker um 51 % zurück. Sie haben sich damit seit dem Beginn des EU-ETS 1 mehr als halbiert (siehe Abb. „Minderungen im EU-ETS seit 2005“).</p><p>Um die Emissionen der ersten (2005-2007), zweiten (2008-2012), dritten (2013-2020) und vierten Handelsperiode (2021-2030) vergleichbar zu machen, wurden die Ergebnisse eines Schätzverfahrens der Europäischen Umweltagentur zur Bereinigung der verschiedenen Anwendungsbereiche im EU-ETS 1 genutzt (sogenannte „scope-Korrektur“). Außerdem wurden die Emissionen Großbritanniens von den Werten aller Jahre seit 2005 abgezogen. Die Abbildung „Minderungen im EU-ETS seit 2005“ zeigt so die relative Emissionsentwicklung auf Basis des Anwendungsbereichs der stationären Anlagen der laufenden vierten Handelsperiode.</p><p>Treibhausgas-Emissionen deutscher Energie- und Industrieanlagen im Jahr 2024</p><p>Die Emissionen der 1.716 in Deutschland vom EU-ETS 1 erfassten stationären Anlagen sanken gegenüber 2023 um 5,5 % auf 273 Mio. t. CO2-Äq. Die Entwicklung verlief dabei in den Sektoren Energie und Industrie gegenläufig.</p><p>Die Emissionen der Energieanlagen sanken im Vergleich zum Vorjahr von 188 um rund 18 Mio. t. CO2-Äq (9,5 %) auf 171 Mio. t. CO2-Äq. Von 2023 auf 2024 sank die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Bruttostromerzeugung#alphabar">Bruttostromerzeugung</a> der Braunkohlekraftwerke um rund 8 %, der Steinkohlekraftwerke um rund 27 %. Dagegen erhöhte sich die Bruttostromerzeugung der Erdgaskraftwerke um rund 5 % (AGEB 2025). Dabei wird die im Emissionshandel geltende Abgrenzung zwischen Industrie und Energie zugrunde gelegt (siehe Abb. „Verhältnis zwischen den Emissionshandels-Sektoren Energie und Industrie“).</p><p>Die Emissionen der 838 deutschen Anlagen der energieintensiven Industrie (siehe Tab. „Emissionen der Anlagen in Deutschland nach Branchen“) betrugen im Jahresdurchschnitt der dritten Handelsperiode 2013 bis 2020 knapp 124 Mio. t. CO2-Äq. 2019 sanken sie erstmals unter dieses Niveau auf 120 Mio. t. CO2-Äq und lagen seitdem darunter. Im Jahr 202 sanken die Emissionen erneut deutlich um 10 % auf 101 Mio. t. CO2-Äq, auf den niedrigsten Stand seit 2013, als mit Beginn der dritten Handelsperiode der derzeitige Anwendungsbereich eingeführt wurde. 2024 lagen sie mit 102 Millionen Tonnen CO2-Äq – mit einem leichten Plus von 1,1 % – auf dem Niveau des Vorjahres.</p><p>Die Entwicklungen im Jahr 2024 auf Ebene der Branchen gegenüber dem Vorjahr 2023 sind sehr heterogen. Während 2023 alle Branchen rückläufige Emissionen verzeichneten, nahmen die Emissionen 2024 vor allem in der Nichteisenmetallindustrie (15 %) und der chemischen Industrie (9 %) stark zu. Leichte Anstiege der Emissionen zwischen 1,5 bis knapp 3 % konnten bei den Raffinerien, der Eisen- und Stahlindustrie, Industrie- und Baukalk und der Papier- und Zellstoffindustrie verzeichnet werden. Einzig bei der Zementklinkerherstellung ist ein Rückgang um 10 % zu verzeichnen.</p><p>In der Tabelle „Emissionen der Anlagen in Deutschland nach Branchen“ sind die Kohlendioxid-Emissionen der emissionshandelspflichtigen Anlagen der Jahre 2019 bis 2024, sowie der Jahresdurchschnitt der zweiten Handelsperiode (2008 bis 2012) und dritten Handelsperiode (2013 bis 2020) für die Sektoren Energie und Industrie sowie für die einzelnen Industriebranchen angegeben. Für die ausgewiesenen Emissionen im Gesamtzeitraum 2008 bis 2023 wird der tatsächliche Anlagenbestand des jeweiligen Jahres zugrunde gelegt. Das heißt die Emissionen stillgelegter Anlagen werden berücksichtigt. Von der Erweiterung des Anwendungsbereichs des Emissionshandels sind bis auf die Papier- und Zellstoffindustrie sowie die Raffinerien sämtliche Industriebranchen voll oder teilweise betroffen. Dies ist beim Vergleich der Emissionen aus der zweiten und dritten Handelsperiode zu beachten (zum Beispiel nehmen seit 2013 Anlagen zur Nichteisenmetallverarbeitung und zur Herstellung von Aluminium am EU-ETS 1 teil).</p><p>Luftverkehr im Emissionshandel </p><p>Seit Anfang 2012 ist auch der Luftverkehr in den Europäischen Emissionshandel (EU-ETS 1) einbezogen. 2021 ist die Einführung des Systems zur Kompensation und Minderung von Kohlenstoffemissionen der Internationalen Luftfahrt (Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation, kurz <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CORSIA#alphabar">CORSIA</a>) erfolgt. CORSIA ist eine von der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) erarbeitete globale marktbasierte Maßnahme.</p><p>Durch die Reform der Emissionshandelsrichtlinie (EHRL) im Rahmen von „Fit for 55“ werden auch für den Sektor Luftverkehr die Regeln deutlich ambitionierter. Dies geschieht zum einen dadurch, dass das Cap durch den angehobenen linearen Reduktionsfaktor deutlich reduziert wird, sowie durch das schnelle Auslaufen der kostenlosen Zuteilung bis Ende 2025. Ab 2026 werden alle Emissionsberechtigungen, mit Ausnahme der antragsbasierten, kostenlosen Zuteilung von bis zu 20 Mio. Berechtigungen für die Nutzung von nachhaltigen Flugkraftstoffen (Sustainable Aviation Fuels, SAF), versteigert. Diese Zertifikate dienen Luftfahrzeugbetreibern zur Kompensation ihrer Mehrkosten durch die verpflichtende Beimischquote nachhaltiger Kraftstoffe ab 2024 (ReFuelEU Aviation). Darüber hinaus werden ab 2025 die sogenannten Nicht-CO2-Effekte des Luftverkehrs, zunächst über ein Monitoring, später voraussichtlich auch mit einer Abgabepflicht von Emissionsberechtigungen in den EU-ETS 1 einbezogen. Zudem wird CORSIA für die Flüge von und zu sowie zwischen Drittstaaten im Rahmen der EHRL im europäischen Wirtschaftsraum (EWR) implementiert. </p><p>Die Abbildung „Luftverkehr (von Deutschland verwaltete Luftfahrzeugbetreiber), Entwicklung der emissionshandelspflichtigen Emissionen 2013 bis 2024“ zeigt die Emissionen der von Deutschland verwalteten Luftfahrzeugbetreiber zwischen 2013 und 2024. Die Emissionen der von Deutschland verwalteten Luftfahrzeugbetreiber summierten sich 2024 auf rund 9,0 Mio. t. CO2-Äq. Sie sind damit im Vergleich zum Vorjahr deutlich um etwa 1,2 Mio. t. CO2-Äq oder rund 15,9 % gestiegen. Damit erreicht das Emissionsniveau 2024 nahezu das Vor-Pandemie-Niveau aus dem Jahr 2019 von rund 9 Millionen Tonnen CO2. Der Wachstumstrend ab 2021 setzt sich somit fort, nachdem die Emissionen 2020 rapide auf unter 4 Millionen Tonnen gesunken sind. Der Anstieg der Emissionen ist einerseits mit der fortschreitenden Erholung des Luftverkehrs von den Folgen der COVID-19-Pandemie verbunden. Andererseits ist der Anstieg ab dem Jahr 2024 auch teilweise auf die zusätzlichen Berichts- und Abgabepflichten im veränderten Anwendungsbereich zurückzuführen.</p><p>Seeverkehr im Emissionshandel</p><p>Der Seeverkehrssektor ist ab 2024 in den EU-ETS 1 integriert, wobei für den Seeverkehr keine kostenlose Zuteilung vorgesehen ist und damit eine Vollversteigerung gilt. Allerdings gibt es eine bis 2026 reichende Einführungsphase. Im Gegensatz zum Luftverkehr wurde für den Seeverkehr kein gesondertes Cap eingeführt (siehe Abschnitt „Vergleich von Emissionen und Emissionsobergrenzen (Cap) im EU-ETS 1„).</p><p>Die CO2-Emissionen von Schiffen mit einer Bruttoraumzahl (BRZ) von mindestens 5.000 einer Berichts- und Abgabepflicht im EU-ETS 1. Dabei sind 100 % der Emissionen in den Häfen eines Mitgliedsstaates, sowie 100 % der Emissionen von Fahrten zwischen Häfen des Europäischen Wirtschaftsraums (EWR) emissionshandelspflichtig. Für Emissionen auf Strecken zwischen EWR-Häfen und Häfen außerhalb des EWR besteht eine Abgabepflicht von 50 %. Die Integration des Seeverkehrs in den EU-ETS 1 erfolgt schrittweise: So sind 2024 nur 40 % und 2025 dann 70 % der geprüften CO2-Emissionen abgabepflichtig. Ab 2026 werden zudem die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/c?tag=CO2#alphabar">CO2</a>-Äquivalente von Methan (CH4) und Lachgas (N2O) berücksichtigt und es müssen für 100 % der geprüften Treibhausgasemissionen Berechtigungen abgegeben werden. Die CO2-Emissionen im Seeverkehr entsprachen 2022 mit 135,5 Millionen Tonnen CO2 einem Anteil von etwa 4 % der gesamten CO2-Emissionen der EU.</p><p>Aufgrund der komplexen Strukturen im Seeverkehr (Registrierung, Verifizierung, Berichtsabgabe sowohl auf Schiffs- als auch auf Unternehmensebene) sowie Verzögerungen und Problemen bei der Bereitstellung zentraler Software konnten noch nicht alle Schifffahrtsunternehmen bis zum entsprechenden Stichtag ihre Vorjahresemissionen im Register eintragen oder die jeweiligen Emissionsberichte einreichen. Mit Stand 14.04.2025 sind circa 1.200 Schifffahrtsunternehmen Deutschland zugeordnet, von denen zum Stichtag am 31.03.2025 ungefähr 470 Emissionsberichte auf Unternehmensebene fristgerecht vorlagen. Bei den Emissionsberichten auf Schiffsebene wurden knapp 1.200 von circa 2.300 zu erwartenden Berichten fristgerecht eingereicht. Eine belastbare Auswertung der Emissionen im Seeverkehr für das Jahr 2024 ist zum aktuellen Zeitpunkt daher nicht möglich ist.</p>
Die Trennung von Lanthanoiden und Actinoiden ist ein wichtiges technisches Problem und darüber hinaus von großem wissenschaftlichem Interesse. Dies vor allem darum, weil sich die dreiwertigen Actinoiden und Lanthanoiden in ihrem Komplexierungsverhalten sehr ähnlich sind. In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass die leicht erhöhte Weichheit der Actinoiden und damit der erhöhte kovalente Charakter der Actinoiden-Donoren Bindungen der wichtigste Unterschied in bezug auf selektive Komplexierungen ist. Für technische Anwendungen kommen praktisch nur Extraktionen aus stark sauren wässrigen Lösungen (HNO3) in organische Phasen mit mehrzähnigen Aminen in Frage. Im Projekt sollen sechszähnige Liganden mit dem Bispidingerüst synthetisiert und untersucht werden. Molekulares Modellieren soll zur Optimierung der Liganden verwendet werden, und die Derivate sollen auch in bezug auf ihre Löslichkeiten und die Protonisierungskonstanten optimiert werden.
Die Verteilungen vieler Spurengase wie HNO3, O3 und ClONO2 im polaren Vortex werden durch polare Stratosphärenwolken (PSCs) beeinflusst. NAT (Nitric Acid Trihydrate)-Teilchen, die ein Typ von PSC-Teilchen sind, können auf Größen anwachsen, die zu einem Absinken der Teilchen führen und somit zu einer Umlagerung von NOy. In denitrifizierten Luftmassen dauert der Ozonabbau länger an, da die Chlordeaktivierung dort verlangsamt abläuft. Wenn man die Verteilung der wichtigen Spurengase möglichst genau simulieren möchte, muss man diese Prozesse verstanden und im Modell berücksichtigt haben. Vor allem Bildung und Wachstum der NAT-Teilchen ist dabei sehr wichtig, da diese Prozesse in Modellen nur auf Basis von Messungen parametrisiert, aber bis jetzt noch nicht komplett verstanden sind. Selbst bei verbesserten Parametrisierungen treten immer noch Abweichungen zwischen Simulation und Messung (z.B. Größenverteilung der NAT-Teilchen, NOy Umlagerung) auf.Messungen des flugzeuggetragenen Infrarot-Limbsounders CRISTA-NF (CRyogenic Infrared Spectrometers and Telescope for the Atmosphere - New Frontiers) werden verwendet, um mehr über die relevanten Prozesse zu lernen. CRISTA-NF misst Höhenprofile der thermischen Emission verschiedener Spurengase im mittleren Infrarot. Die Messungen ermöglichen die Herleitung 2-dimensionaler Vorhänge der Mischungsverhältnisse unterschiedlicher Spurengase (z.B. HNO3, CFC-11, O3, ClONO2) und zudem die Detektion verschiedener PSCs (NAT, STS (Supercooled Ternary Solution) und Eis). Kleine NAT-Teilchen (Radius größer als 3 mym) verursachen eine spektrale Signatur, die zur Detektion verwendet wird. Neue Ergebnisse zeigen, dass es zu einem Verschub der Signatur kommen kann und dass die Stärke des Verschubs von der Größenverteilung der Teilchen abhängt. In der bestehenden Detektionsmethode wird der Verschub nicht berücksichtigt und die Methode wird verbessert werden, um Fehlinterpretationen zu reduzieren. Zudem wird die neue Methode die Herleitung von Informationen über die Größenverteilung kleiner NAT-Teilchen ermöglichen. Weiterhin soll der Strahlungseinfluss aufgrund der PSCs im Retrieval berücksichtigt werden, was die Herleitung von Spurengasmischungsverhältnissen in der Gegenwart von PSCs deutlich verbessert.Innerhalb des Projekts werden Simulationen des Chemie-und-Transport-Modells ClaMS (Chemical Lagrangian Model of the Stratosphere) verwendet werden. Vergleiche zwischen den CRISTA-NF Beobachtungen und den Modellergebnissen werden genutzt, um die wichtigen Prozesse besser zu verstehen. Detaillierte Vergleiche ermöglichen die Untersuchung verschiedener Aspekte, wie den Einfluss eines möglichen Temperaturbias oder Temperaturschwankungen auf die NAT Bildung und den Einfluss der Modellauflösung (zeitlich und räumlich). Vor allem kann man aber die Bildung von und die HNO3-Aufnahme durch NAT- und STS-Teilchen, die zur selben Zeit vorhanden sind, untersuchen sowie die Konsequenzen auf die Größenverteilungen und NOy Umlagerung.
Die Quantifizierung der Effekte von Transport, Mischung und chemischer Prozessierung von klimarelevanten Spurengasen in der extratropischen oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre (UTLS) ist von großer Bedeutung für das Verständnis des Strahlungsbudgets der Atmosphäre. Dynamische Systeme wie der Jetstream, der Asiatische Monsun, Schwere- und Rossbywellen verändern die Verteilung und den Transport von Spurenstoffen in der UTLS und beeinflussen dadurch das Klima. Ziel des Projektes ist es die Veränderung der Zusammensetzung und des Transports in der UTLS durch diese dynamischen Systeme zu untersuchen. Ein spezifischer Fokus liegt hierbei auf den Spurengasen H2O, O3, Stickoxid- und Halogenverbindungen sowie Zirren. Zu diesem Zweck wird das Atmosphärische chemische Ionisations-Massenspektrometer AIMS und das durchstimmbare Diodenlaser Hygrometer WARAN bei WISE eingesetzt. Erfolgreiche erste Messungen wurden bereits während der Kampagnen TACTS/ESMVal, ML-CIRRUS und POLSTRACC/GW-Cycle/SALSA durchgeführt. Der Nachweis mit dem Reagenzien SF5- wurde bislang zur Messung der Spurengase HCl, HNO3, SO2 und HONO verwendet. In diesem Projekt schlagen wir den quantitativen Nachweis von ClONO2 und HBr mit AIMS als Weiterentwicklung vor. Im Rahmen der WISE Mission liegt der Fokus auf der quantitativen Bestimmung der Beiträge von stratosphärischem O3 und HNO3 in der UTLS abgeleitet aus dem stratosphärischen Tracer HCl. Transportprozesse und ihr Einfluss auf die Inversionsschicht der Tropopause (TIL) werden in Abhängigkeit von Breite und dynamischer Situation untersucht . Tracer-Tracer Korrelationen in der extratropischen Tropopausen Schicht werden eingesetzt um den Mischungszustand in und oberhalb dieser Schicht zu charakterisieren. Unsere in-situ Messungen werden zur Validierung der Fernerkundungsinstrumente GLORIA (HNO3, ClONO2, H2O und SO2), DOAS (HONO, Bry) und WALES (H2O) herangezogen. Der Einfluss von Eiswolken und kaltem Aerosol auf die Spurengaszusammen in der polaren UTLS wird mit Daten der Mission POLSTRACC bestimmt. Die Aufnahme von HNO3 in Eis und die Bildung von kondensierten Salpetersäure/Wasser Kondensaten ist bei tiefen Temperaturen unzureichend verstanden. Diese Fragestellungen werden aus Messungen von Wasser, gasförmiger HNO3 und HNO3 in Eispartikeln beantwortet. Tracer-tracer Korrelationen der Chlor- und Stickoxidverbindungen werden benutzt um die Verteilung von Chloraktivierung und De- und Nitrifizierung zu bestimmen. Unsere Messungen dienen dazu das Verständnis des Einflusses dynamischer und heterogener chemischer Prozesse auf die Verteilung klimarelevanter Spurengase in der UTLS zu verbessern.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 213 |
| Land | 17 |
| Wissenschaft | 23 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 28 |
| Daten und Messstellen | 18 |
| Förderprogramm | 168 |
| Gesetzestext | 14 |
| Text | 16 |
| Umweltprüfung | 12 |
| unbekannt | 14 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 59 |
| offen | 190 |
| unbekannt | 7 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 203 |
| Englisch | 64 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 7 |
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| Dokument | 22 |
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| Webseite | 20 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 176 |
| Lebewesen und Lebensräume | 185 |
| Luft | 199 |
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| Wasser | 178 |
| Weitere | 216 |