Zur nachhaltigen Sicherung der Energie- und Stromversorgung wird zukünftig neben Kernenergie und regenerativer Energiebereitstellung weiterhin der Rückgriff auf fossile Brennstoffe, wie Kohle, Öl und Erdgas, unverzichtbar bleiben. Bei konventionellen Kraftwerkstechnologien werden jedoch Treibhausgase freigesetzt, während gleichzeitig deren Reduzierung weltweit hohe Priorität hat. Zur Lösung dieses Zielkonflikts werden 'Carbon Capture and Storage' (CCS)-Methoden diskutiert, wobei die Oxyfuel-Verbrennung eine der vielversprechendsten Technologien zur CO2-Abscheidung darstellt. Bei diesem Verfahren wird der Brennstoff anstelle von Luft mit einem Gemisch aus Sauerstoff und rezirkuliertem Rauchgas verbrannt, um so ein hoch CO2-haltiges Abgas zu erzeugen, das nach weiteren sekundären Reinigungsschritten abgetrennt werden kann. Der Ersatz des Stickstoffanteils der Luft durch CO2 und H2O führt zu einem völlig neuen Verbrennungsverhalten, das auch zu Instabilitäten sowie zum örtlichen Verlöschen der Flamme führen kann. Die korrekte Beschreibung dieses Verbrennungsverhaltens erfordert entsprechende physikalisch und chemisch motivierte Modelle für diese spezielle Gasatmosphäre. Deshalb sollen bis zum Projektende des Sonderforschungsbereichs/Transregio die folgenden Erkenntnisse, Daten und Modelle zur Verfügung stehen: (1) Belastbare Modelle durch grundlegendes Verständnis der beteiligten Prozesse und deren Abhängigkeit von den jeweiligen Einflussparametern, von der Mikroskala bis hin zur skalenübergreifenden Interaktion, (2) Basisdaten zur Vorhersage der Wärmeübertragung von der Flamme an die Wände und Einbauten in Kraftwerkskesseln mit Oxyfuel-Atmosphäre, (3) Verlässliche Berechnungsgrundlagen für die Entwicklung und Auslegung von Brennern und Feuerräumen für Oxyfuel-Kraftwerke mit Feststoffverbrennung. Im Sonderforschungsbereich/Transregio arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH Aachen, Ruhr-Universität Bochum und TU Darmstadt zusammen.
Mit diesem Projekt wird die in der Aufstellung sog. Maßnahmenprogramme (Art. 11 WRRL) und Bewirtschaftungspläne (Art. 13 WRRL) liegende dritte Umsetzungsphase der EG-Wasserrahmenrichtlinie aus juristischer und planerischer Sicht beleuchtet und in das System des deutschen Planungsrechts eingeordnet. Mit der Verpflichtung zur Aufstellung entsprechender Pläne schreibt die WRRL den Mitgliedstaaten den Weg zur Verwirklichung der Umweltqualitätsziele des Art. 4 WRRL vor, die einen guten Zustand der Oberflächengewässer und des Grundwassers in den Gewässern der EU fordern. Ziel des Forschungsprojekts ist es, die Steuerungspotenziale des neuen Planungsinstrumentariums der WRRL auszuloten und im Gesamtsystem des Raum- und Fachplanungsrechts zu verorten. Dabei soll es im Besonderen darum gehen, die Handlungsmöglichkeiten in der Fläche, d. h. im gesamten Flusseinzugsgebiet aufzuzeigen und zu den bestehenden Planungsinstrumenten in Beziehung zu setzen, um ein räumlich abgestimmtes Vorgehen im gesamten Flusseinzugsgebiet zu erreichen. Hierzu gehört die Betrachtung der Planungsinstrumente der einzelnen Fachsektoren, der räumlichen Planung und der Umweltfolgeprüfungen. Da es sich im Verhältnis der Maßnahmen- und Bewirtschaftungspläne zu den Fach- und Gesamtplanungen sowie Umweltfolgeprüfungen um Instrumente mit überlappenden Steuerungsaufgaben und -potenzialen handelt, ist die Herausarbeitung von Überschneidungsbereichen sowie von Zielkonflikten von entscheidender Bedeutung. Hierbei gilt es einerseits, Synergieeffekte bei der Formulierung und Umsetzung der Pläne zu erkennen. Andererseits sind aber auch Reibungsflächen innerhalb des Umweltplanungssystems zu identifizieren, um Konflikten frühzeitig gegensteuern zu können. Auf diese Weise sollen die Pläne nach Wasserrahmenrichtlinie mit den bereits etablierten Planungs- und Prüfinstrumenten vernetzt und im Wege einer ganzheitlichen Betrachtungsweise in das deutsche Planungssystem eingebunden werden. Zugleich sind aber auch Vorschläge für die Weiterentwicklung des bestehenden Planungsinstrumentariums - etwa im Rahmen der Erarbeitung des UGB - aufzugreifen. Die gewonnenen Erkenntnisse sind sowohl für die rechts-, planungs- und umweltwissenschaftliche Forschung als auch für den Rechtsanwender, der mit der praktischen Umsetzung der WRRL befasst ist (z. B. in Bundes- und Landesbehörden oder Kommunen), von Bedeutung.
Auf Grundlage bestehender Initiativen und Standards zum Klimamanagement in Unternehmen soll das Vorhaben wesentliche Anforderungen an die Treibhausgasneutralität von Organisationen herausarbeiten, die einen überprüfbaren Beitrag zu den nationalen und internationalen Klimazielen sicherstellen und Grünfärberei vermeiden. Schwerpunkt sollen Anforderungen an Ziele und Maßnahmen von Unternehmen zum Klimaschutz, zur Klimaanpassung, zur Energieversorgung sowie zu deren Verhältnis zu anderen Umweltaspekten (z.B. Biodiversität oder Ressourcenverbrauch) sein. Diese müssen sowohl den betrieblichen Gegebenheiten in den Unternehmen als auch den gesellschaftlichen Erfordernissen der Nachhaltigkeit (gem. den 17 SDG) genügen. Das Vorhaben soll die praktische Anwendung dieser Anforderungen in den Handlungsfeldern Gebäude, Verkehr, Beschaffung (Lieferketten) und IKT auswerten und die möglichen Zielkonflikte und Synergien zwischen betrieblichen und gesellschaftlichen Zielen und Anforderungen identifizieren. Daraus sollen Empfehlungen an die Unternehmen und an die Politik abgeleitet werden, wie betriebliche und gesellschaftliche Ziele in Einklang gebracht und die Transformation zu einer treibhausgasneutralen Wirtschaft gefördert werden kann.