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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

Germany 2050 - A Greenhouse Gas-Neutral Country

The background paper is a summary of a study which shows that future greenhouse gas neutrality in Germany is technically achievable. The scenariolooks at the issue merely from a national perspective and does not include interaction with other countries. The study focuses on the national GHG reduction target of 95 % in comparison with 1990. Taking into account the mentioned assumptions, this should be achievable in Germany by technical means. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

The path to greenhouse gas neutral administration

A guide of the German Environment Agency (⁠ UBA ⁠) supports public administrations being a role model of climate protection. To this end, it presents nine stages on the path to greenhouse gas neutral administration. For each stage, it describes the steps and challenges and provides practical recommendations for all relevant issues. Furthermore, the guide contains methodological, organizational and practical information as well as best practice examples and checklists. Though it aims primarily at public authorities, it is also highly relevant for all companies that claim greenhouse gas neutrality beyond greenwashing. Veröffentlicht in Broschüren.

Treibhausgasneutrales Deutschland im Jahr 2050 - Studie

Die Studie zeigt, dass Treibhausgasneutralität in Deutschland bis 2050 technisch machbar ist. Das in der Studie gewählte ⁠ Szenario ⁠ betrachtet dies aus einer rein nationalen Perspektive und bezieht Wechselbeziehungen zu anderen Ländern nicht mit ein. Grundlage der Untersuchung ist ein nationales Treibhausgasminderungsziel bis 2050 von 95 % gegenüber 1990, das – nach den getroffenen Annahmen – durch technische Maßnahmen in Deutschland erreicht werden kann. Veröffentlicht in Climate Change | 07/2014.

Greenhouse – Gas – Neutrality in Germany until 2050

The success of climate and natural resource protection depends amongst others on the expansion of renewable energies. The policy paper describes the central results of the RESCUE study as well as the challenges and steps required to expand renewable energies in order to achieve greenhouse gas neutrality, and for Germany to make an appropriate contribution to the Paris Climate Agreement. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

GHG-neutral EU2050 – a scenario of an EU with net-zero greenhouse gas emissions and its implications

Given that the Paris Agreement has strengthened the long-term temperature goal and that it calls for a balance of greenhouse gas (GHG) emissions and sinks within the 21st century, there is the urgent need to re-assess the long-term targets of the EU and to show how the target of GHG neutrality can be reached in the EU. The aim of this study was to design one way to realize a European Union with net-zero greenhouse gas emissions under further sustainability criteria. The scenario shows that a GHG-neutral EU is feasible, based on a fully decarbonized energy supply, without carbon capture and storage. Key components of the scenario in all energy-consuming sectors are a strong increase in energy efficiency as well as far-reaching electrification. The use of bioenergy is strongly limited. Veröffentlicht in Climate Change | 40/2019.

Ein (fast) treibhausgasneutrales Deutschland ist möglich

Auch große Industrieländer können ihre CO2-Emissionen bis 2050 um 95 Prozent senken Kann ein Industrieland wie Deutschland seine menschengemachten Treibhausgasemissionen fast vollständig vermeiden? Die Antwort, die das Umweltbundesamt (UBA) in einer neuen Studie gibt, fällt positiv aus: „Technisch ist es möglich, den Treibhausgasausstoß im Vergleich zu 1990 um fast 100 Prozent zu vermindern. Und zwar mit heute schon verfügbaren Techniken.“, sagte UBA-Präsident Jochen Flasbarth. „Unser jährlicher Pro-Kopf-Ausstoß von heute über 10 Tonnen CO2-Äquivalente kann auf weniger als eine Tonne pro Kopf im Jahr 2050 sinken. Im Vergleich zu 1990, dem internationalen Bezugsjahr, entspricht das einer Reduktion um 95 Prozent. Deutschland kann bis zur Mitte des Jahrhunderts annähernd treibhausgasneutral werden.“, sagte der UBA-Präsident bei der Präsentation der UBA-Studie „Treibhausgasneutrales Deutschland 2050“. Für eine vollständige Treibhausgasneutralität müssten zusätzlich Emissionen in anderen Ländern – über deren eigene Klimaschutzverpflichtungen hinausgehend – sinken, um die dann noch verbleibende Tonne pro Kopf auszugleichen. Die entscheidenden Weichenstellungen stehen im Energiesektor an, so Flasbarth: „Strom, Wärme und herkömmliche Kraftstoffe verursachen derzeit rund 80 Prozent unserer Treibhausgasemissionen. Wir können unseren ⁠ Endenergieverbrauch ⁠ im Jahr 2050 gegenüber 2010 aber halbieren und vollständig durch erneuerbare Energien decken. So können wir mehr als Dreiviertel der Emissionen vermeiden. Dafür brauchen wir weder Atomkraft, noch müssen wir CO 2 im Untergrund verklappen.“ 95 Prozent weniger Treibhausgasemissionen sind nur möglich, wenn alle Sektoren einen Beitrag leisten. Neben dem Energiesektor (inklusive Verkehr) sind Industrie, Abfall- und Abwasserwirtschaft sowie Land- und Forstwirtschaft gefragt. Die Emissionen der Landwirtschaft und aus bestimmten Industrieprozessen lassen sich leider nicht vollständig vermeiden. Daher ist eine vollständig regenerative Energieversorgung das Kernstück des ⁠ UBA ⁠-Szenarios – und zwar sowohl für die Strom-, als auch für die Wärme- und Kraftstoffversorgung. Für das Jahr 2050 setzt das UBA vor allem auf Wind- und Solarenergie. Keine Zukunft hat dagegen die so genannte Anbaubiomasse: „Statt Pflanzen wie Mais und Raps allein zum Zweck der Energieerzeugung anzubauen, empfehlen wir auf Biomassen aus Abfall und Reststoffen zu setzen. Diese stehen auch nicht in Konkurrenz zur Lebensmittelproduktion“, sagte Flasbarth. Zentral für eine fast treibhausgasneutrales Deutschland ist, den künftig zu 100 Prozent erneuerbar erzeugten Strom in Wasserstoff, Methan und langkettige Kohlenwasserstoffe umzuwandeln. Bei diesen Power-to-Gas und Power-to-Liquid genannten Verfahren wird Solar- und Windstrom genutzt, um mittels Elektrolyse von Wasser und weiterer katalytischer Prozesse das Gas Methan oder flüssige Kraftstoffe herzustellen. Diese können dann als Ersatz für Diesel oder Benzin genutzt werden, ebenso als Ersatz für Erdgas zum Heizen von Wohnungen eingesetzt sowie als Rohstoffe in der chemischen Industrie dienen. Erste erfolgreiche Pilotprojekte zu dieser Technik gibt es bereits in Deutschland. Allerdings ist dieser Prozess mit hohen Umwandlungsverlusten verbunden und derzeit noch teuer. Weitere Forschung – auch zu anderen Optionen bei der Mobilität und Wärmeversorgung – ist nötig. Der Verkehrssektor verursacht heute rund 20 Prozent der Klimagase. Diese können bis zum Jahr 2050 auf null sinken. Ganz wichtig dazu ist, unnötigen Verkehr überhaupt zu vermeiden. Nicht vermeidbare Mobilität sollte möglichst auf Fahrrad, Bus und Bahn verlagert werden. Bei Pkw und Lkw muss zudem die technische Effizienz der Fahrzeuge deutlich besser werden. Der wesentliche Schlüssel für null Emissionen im Verkehrssektor ist die Umstellung auf erneuerbare Energien: „Autos werden im ⁠ Szenario ⁠ des Umweltbundesamtes für das Jahr 2050 knapp 60 Prozent der ⁠ Fahrleistung ⁠ elektrisch erbringen. Flugzeuge, Schiffe und schwere Lkw werden in Zukunft zu einem großen Teil weiterhin auf flüssige Kraftstoffe angewiesen sein – dann aber als klimaverträglich hergestellte, synthetische Flüssigkraftstoffe, hergestellt im Power-to-Liquid-Verfahren.“, sagte Flasbarth. Ob und in welcher Form die strombasierten Kraftstoffe dann für einzelne Verkehrsträger bereitgestellt werden können, bedarf der weiteren Forschung. Sämtliche Raum- und ⁠ Prozesswärme ⁠ für die Industrie wird laut UBA-Szenario bis zum Jahr 2050 aus erneuerbaren Strom und regenerativ erzeugtem Methan erzeugt. Hierdurch sinken die energiebedingten Treibhausgasemissionen vollständig auf null. Die prozess- bzw. rohstoffbedingten Treibhausgasemissionen sinken immerhin um 75 Prozent auf etwa 14 Millionen Tonnen. Die heute sehr stark erdölbasierte Rohstoffversorgung der chemischen Industrie müsste dazu auf regenerativ erzeugte Kohlenwasserstoffe umgestellt werden; so entstünden künftig fast keine Treibhausgasemissionen etwa bei der Ammoniakherstellung oder anderen chemischen Synthesen. Die Emissionen aus dem Sektor Abfall und Abwasser sind bis heute schon stark gesunken und liegen laut UBA im Jahr 2050 bei nur noch drei Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten. Nötig wäre dazu, noch mehr Deponiegase zu erfassen und in Blockheizkraftwerken zu nutzen. Auch eine bessere Belüftung von Kompostanlagen für Bioabfall kann künftig noch stärker helfen, dass sich kein klimaschädliches Methan in den Anlagen bildet. Der größte Emittent im Jahr 2050 könnte die Landwirtschaft mit 35 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten sein. Da technische Maßnahmen alleine nicht ausreichen, um diese Minderung zu erreichen, ist es notwendig, den Tierbestand vor allem der Wiederkäuer zu verringern. Das Umweltbundesamt ist in seinem Szenario davon ausgegangen, dass Deutschland im Jahr 2050 weiterhin eines der führenden Industrieländer der Welt ist. Die Studie stellt nur ein technisch mögliches Szenario dar – und ist keine sichere ⁠ Prognose ⁠ dessen, was kommen wird. Dargestellt wird eine technisch mögliche Zukunft im Jahr 2050. Der Transformationspfad von heute bis 2050 wird ebenso wenig betrachtet, wie ökonomische Fragen zu Kosten und Nutzen. Außerdem wurde angenommen, dass das Konsumverhalten der Bevölkerung sich nicht grundlegend ändert. Mit klima- und umweltfreundlicheren Lebensstilen ließen sich die Klimaschutzziele deshalb natürlich noch leichter erreichen. Die 95-prozentige Treibhausgasminderung leitet sich aus Erkenntnissen der Wissenschaft ab. Auf diesen Erkenntnissen basiert auch die internationale Vereinbarung, den Anstieg der globalen Mitteltemperatur auf maximal 2 Grad zu begrenzen. Dazu muss der weltweite Ausstoß an Klimagasen bis zur Mitte des Jahrhunderts um 50 Prozent sinken, für die Industrieländer entspricht das um 80-95 Prozent weniger als 1990. Entsprechende Klimaschutzziele haben sich Deutschland und die EU gesetzt.

Umweltbewusstsein in Deutschland 2016

Die Studie beweist, dass die Idee der ⁠ Nachhaltigkeit ⁠ in der Mitte der Bevölkerung angekommen ist. Umweltschutz wird dabei nicht als isoliertes Politikfeld wahrgenommen, sondern als Teil der Lösung für große ökonomische und soziale Herausforderungen. Umwelt- und ⁠ Klimaschutz ⁠ gehören aus Sicht der Bürgerinnen und Bürger nach wie vor zu den zentralen gesellschaftlichen Herausforderungen. Während andere an Brisanz gewonnen haben, bleiben Umwelt- und Klimaschutz stabil im Mittelfeld der Problemwahrnehmung. Die Bevölkerung nimmt die langfristige Gefährdung unserer natürlichen Lebensgrundlagen, z.B. durch Plastikmüll in den Weltmeeren oder die Abholzung von Wäldern, sehr ernst. So auch Klimaschutz: ihn sehen viele als große Herausforderung und halten das Ziel der Treibhausgasneutralität für sehr wichtig. Staatliche Klimaschutzmaßnahmen finden eine entsprechend hohe Zustimmung. Gleichzeitig ist die Bevölkerung skeptisch, ob die Probleme, die aus dem ⁠ Klimawandel ⁠ resultieren, bewältigt werden können. Die Befragten sind mehrheitlich der Meinung, dass bisher zu wenig für umwelt- und klimapolitische Zielsetzungen getan wird. Von sich selbst sagen die Menschen, dass sie bereit sind auf umweltschonende Alternativen umzusteigen – z.B. im Bereich der Automobilität. Veröffentlicht in Broschüren.

Implications of Paris Agreement on the national emissions reduction efforts

The Paris Agreement (PA) has set a more ambitious target for limiting global warming compared to the pre-industrial level. Compared to the architecture of the Kyoto Protocol, the PA also sets stricter but voluntary targets for greenhouse gas emissions limitation in the period after 2020 and aims at global greenhouse gas neutrality in the second half of the century at the latest. In this project, the contractors analyzed the "Implications of the Paris Agreement on national climate action efforts“, compiled existing knowledge, and generated new findings. The analyses were focussed on the largest greenhouse gas emitters EU, China, USA, India, Brazil, Japan, Canada and Germany). Key findings were: 1. The 2030 climate targets of the main emitters must be significantly increased to follow a 1.5 degree compatible pathway. For the countries studied, possible more ambitious contributions are presented. 2. Greenhouse gas neutrality by 2050 at the latest with ambitious development pathways is the necessary new strategic guideline for an ambitious EU climate protection policy. 3. In relation to the period before 2015, a cost degression can be observed in the costs for the use of renewable energy sources and battery storage, which can force the increased use of renewable energy sources and storage to avoid greenhouse gas emissions by substituting fossil energy sources. Veröffentlicht in Climate Change | 15/2021.

Neuer Leitfaden zu Klimaschutz in der Verwaltung

In neun Etappen zur treibhausgasneutralen Verwaltung Beim Klimaschutz kommt dem Staat und seiner Verwaltung eine wichtige Vorbildfunktion zu. Deshalb haben zahlreiche Verwaltungen sich vorgenommen, treibhausgasneutral zu werden. Ein neuer Leitfaden des Umweltbundesamtes (UBA) unterstützt sie nun dabei. Der Leitfaden stellt den Weg zur treibhausgasneutralen Verwaltung anhand neun Etappen dar, gibt Empfehlungen und erleichtert mit vielen Praxisbeispielen anschaulich die Umsetzung vor Ort. „Der Staat und seine Verwaltung haben eine Vorbildfunktion, um den Weg in eine treibhausgasneutrale Zukunft zu weisen. Auf diese Weise gewinnen staatliche Institutionen nicht nur an Glaubwürdigkeit, sondern leisten einen direkten Beitrag zum Klimaschutz“, sagt Dirk Messner, Präsident des UBA. Bis 2050 wollen die EU und Deutschland klimaneutral sein, d.h. nicht mehr Treibhausgase emittieren als sie der ⁠ Atmosphäre ⁠ z.B. durch Aufforstungen entziehen. Ein ambitioniertes Vorhaben, das engagierte Vorbilder vorantreiben können. Das Bundes-Klimaschutzgesetz enthält daher einen eigenen Abschnitt zur Vorbildfunktion der öffentlichen Hand und das Ziel, die Bundesverwaltung bereits bis 2030 klimaneutral zu organisieren. Die Klimaschutzgesetze der meisten Bundesländer sowie zahlreiche Klimaschutzinitiativen von Städten und Gemeinden enthalten vergleichbare Verpflichtungen für ihre Verwaltung. Insgesamt betrifft das Ziel einer treibhausgasneutralen Verwaltung in Deutschland mehrere tausend Behörden mit über vier Millionen Beschäftigten. Mit dem Leitfaden zur treibhausgasneutralen Verwaltung richtet sich das ⁠ UBA ⁠ vorrangig an öffentliche Einrichtungen. Diese werden mit den organisatorischen, methodischen und praktischen Aspekten des Klimaschutzes vertraut gemacht und auf ihrem Weg zur Treibhausgasneutralität mit vielfältigen Informationen und Hinweisen unterstützt. Darüber hinaus gibt der Leitfaden aber auch Unternehmen und anderen Organisationen außerhalb der öffentlichen Hand eine Orientierung, anhand derer sie ihre Klimaschutzbemühungen transparent und glaubwürdig gestalten können. Für den Leitfaden hat das UBA nicht nur die relevante Literatur und die aktuellen wissenschaftlichen Erkenntnisse ausgewertet, sondern auch die Erfahrungen zahlreicher Verwaltungen untersucht und als gute Praxisbeispiele, konkrete Empfehlungen und Checklisten in den Leitfaden integriert. Der Weg zur treibhausgasneutralen Verwaltung besteht aus insgesamt neun Etappen, die ausführlich beschrieben werden. Die Verwaltungen können dabei erfahren, wie sie die Verantwortung, Zuständigkeiten und Handlungsfelder für den ⁠ Klimaschutz ⁠ bestimmen, die System- und Bilanzgrenzen für die Ermittlung ihrer Treibhausgasemissionen definieren, sinnvolle Ziele und Maßnahmen beschließen, Anforderungen für die Kompensation unvermeidbarer Emissionen formulieren, die interne und externe Kommunikation gestalten sowie die Wirksamkeit ihrer Klimaschutzaktivitäten überprüfen. Darüber hinaus enthält der Leitfaden einen umfassenden Überblick über weiterführende Informationen und Hilfestellungen, insbesondere für die Handlungsfelder Gebäude, Verkehr, Beschaffung, Informations- und Kommunikationstechnik sowie Veranstaltungen. Für Blinde und sehbehinderte Menschen stellen wir hier auch eine Audiodeskription zur Verfügung:

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