ALBERT

Description: Klimaschutzpfade und Residualemissionen Die Erreichung des 1,5°C-Ziels hängt von der großskaligen Verfügbarkeit und Anwendung von CO 2- Entnahmetechnologien bzw. -praktiken ab. Auch in vielen 2°C-Szenarien spielt die CO2-Entnahme eine wichtige Rolle, insbesondere, um die Kosten des Klimaschutzes zu reduzieren. Das 2°C-Ziel könnte zwar prinzipiell noch ohne größere CO2-Entnahmen erreicht werden, jedoch nur zu sehr hohen Kosten bzw. unter sehr optimistischen Annahmen, etwa bezüglich der Energienachfrage. Eine weitere Verzögerung von ambitionierter Klimapolitik führt zu einer wachsenden Abhängigkeit von CO2-Entnahmen, um die Pariser Klimaziele zu erreichen – auch für das 2°C-Ziel. Dies lässt sich anhand der Residualemissionen belegen. In den meisten 1,5°C- und 2°C-Szenarien werden CO2-Entnahmetechnologien schon bis zum Jahr 2050 großskalig ausgebaut, wobei bis zu 20% der heutigen Emissionen durch BECCS und bis zu 25% durch Wiederaufforstung und landwirtschaftliche Maßnahmen entnommen werden. Es gibt eine große Bandbreite an möglichen CO 2-Entnahmepfaden, s owohl in 1,5 °C- als auch in 2°C - Klimaschutzszenarien. Das bedeutet: Es ist nun ein gesellschaftlicher Diskurs notwendig, der Risiken und Nutzen der verschiedenen Pfade abwägt und entscheidet – erstens wieviel CO2 der Atmosphäre entzogen werden soll und zweitens auf welche Art und Weise dies durchgeführt werden soll. In Deutschland stehen nur wenige Szenarien zu nötigen CO2-Entnahmemengen zur Verfügung. Unter der Annahme sofortiger ambitionierter Klimapolitik liegt die Spannbreite bei 60 -130 MtCO 2Äq, um Emissionsneutralität in 2050 zu erreichen, wobei der Großteil auf die Restemissionen der Industrie und Landwirtschaft entfällt. Technologien & Praktiken Die momentan in der Diskussion stehenden Entnahmetechnologien und -praktiken sind folgende: Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und Speicherung (BECCS), direkte Abscheidung aus der Luft mit geologischer Speicherung (DACCS), beschleunigte Verwitterung, Aufforstung und Wiederaufforstung, Anreicherung des Bodenkohlenstoffs sowie Ausbringen von Pflanzenkohle. Sie alle weisen auf globalem Niveau relevante Potentiale auf – aber auch technologiespezifische Konflikte mit anderen Nachhaltigkeitszielen, Ressourcenkonkurrenz, und Barrieren, was die Skalierung betrifft (Innovationslücken, Systeminkompatibilitäten, etc.). Es kristallisiert sich keine Gewinner -Technologie heraus, und das passende CDR-Portfolio wird vom Kontext abhängen. Während die technischen CDR -Möglichkeiten am oberen Ende de s Kostenspektrums anzusiedeln sind, sind viele der landbasierten Methoden bereits erprobt und könnten sofort in Angriff genommen werden – beispielsweise die Anreicherung des Bodenkohlenstoffs durch vermindertes Pflügen und Anpflanzen von Bodendeckern. Zudem ist die Implementierung einiger dieser Optionen nicht mit Zielkonflikten verbunden, etwa durch erhöhten Landflächenbedarf , sondern sie weist auch potentiell positive Nebeneffekte auf und kann andere Nachhaltigkeitsziele unterstützen. Hierbei sind jedoch den Problemen der Sättigung und vor allem der Permanenz/Reversibilität Rechnung zu tragen. Während es einen wachsenden Wissensstand zur Angebotsseite der CDR-Innovationskette gibt, sind die nachfrageseitigen Aspekte der Innovationskette kaum erforscht. Es gilt daher ein besseres Verständnis für Nischenmärkte, Demand Pull und Akzeptanz zu entwickeln. Zudem zeigen die Klimaschutzszenarien eine derart rasche und hohe Skalierung auf, sodass völlig neue Innovationsmodelle für CDR-Technologien erforderlich sind.Methoden zur CO2-Nutzung (CCU) erreichen i.A. keine dauerhafte Speicherung von CO2 und weisen zudem vergleichsweise begrenzte Potentiale auf. Eine verstärkte CO2-Nutzung kann daher zunächst kaum dazu beitragen, das Pariser Abkommen wieder in Reichweite zu bringen. Sie könnte aber durchaus ein entscheidender Katalysator sein, um die Innovationslücke zu schließen und eine rasche technologische Entwicklung für die dauerhafte Kohlenstoffabscheidung in Gang zu setzen. Beispielhafte Schätzungen für die Entnahmepotentiale in Deutschland liegen für BECCS bei 65 -120 MtCO2 (limitierender Faktor ist das Biomassepotential), für DACCS bei 35-55 MtCO2 (limitierender Faktor ist der Energiebedarf), für Aufforstung 7 MtCO2 (limitierender Faktor die Landfläche), für Pflanzenkohle 3-7 MtCO2 (limitierender Faktor ist das Biomassepotential) und für beschleunigte Verwitterung 30 MtCO2 (limitierender Faktor ist die Gesamtagrarfläche). Aufgrund von Flächenkonkurrenz liegt das Gesamtpotential jedoch unter der Summe der einzelnen Potentiale. Politikinstrumente und Governance Grundsätzlich sollten Emissionen und Entnahmen gleich hoch bepreist werden. Dies gilt auch für die dynamische Betrachtung des CO2-Preispfads, wobei bei netto-negativer Emissionsbilanz ein öffentlicher Finanzierungsbedarf entsteht, der nicht mehr über die Einnahmen aus der CO 2-Bepreisung gedeckt werden kann. Durch Marktversagen, Externalitäten und technologiespezifische Verzerrungen kann es aber Fälle geben, in denen Preisdifferenzierung angezeigt ist. Trotz der potenziellen Kostenvorteile einer global ausgerichteten Förderung von CO2-Entnahme kann ein Fokus auf Deutschland bzw. die EU zunächst sinnvoll sein, da z.B. Lerneffekte ausgenutzt und negative Umweltwirkungen besser kontrolliert werden können. Zur Innovationsbeschleunigung dienen Zuschüsse und Fördermittel für F&E -Vorhaben (inklusive für Verfahren zur Speicherung, zum Monitoring und zur Verifizierung), langfristig angekündigte CO 2- Mindestpreise für CO2-Entnahme und ein regelmäßiges Review-Verfahren, in dem nach klar definierten Kriterien neue Technologien als CO2-Entnahme-Technologie zugelassen und förderfähig werden. Ein präzises Monitoring der entnommenen Emissionsmengen und eine Verifizierung der dauerhaft gespeicherten Kohlenstoffmengen sind essentiell, um (a) den Klimaeffekt von CO2-Entnahmeverfahren korrekt messen zu können und damit belastbare Aussagen zur Erreichung von Klimazielen tätigen zu können und (b) die Vergütung zur CO2-Entnahme möglichst exakt an den entnommenen und dauerhaft gespeicherten Emissionsmengen ausrichten zu können. Zur Förderung und Ausweitung von CDR w erden zwei grundlegende Governance -Architekturen identifiziert: (1) der Einsatz von Einzelmaßnahmen, die auf einzelne Entnahme-Technologien bzw. -Aktivitäten zielen, sowie (2) ein preisbasierter Ansatz. Bei letzterem stellt ein Emissionspreis oder ein Entnahme-Referenzpreis das zentrale Instrument dar, ergänzt um zusätzliche Regulierungen oder Förderungen, die spezifische technologische, ökologische oder ökonomische Aspekte berücksichtigen. Die Hauptfrage ist dabei, ob es ein separates Mengenziel für die Entnahme geben sollte, was auch unerwünschte Interaktionen mit Emissionsminderungsmaßnahmen vermeiden würde. Einstiegsmöglichkeiten Die als erstes zu klärende Frage ist die des Entnahmeziels und ob man es vom Vermeidungsziel trennt. In zweiter Instanz ist die Art der Entnahme zu klären. Land-basierte Entnahmepraktiken könnten bereits bei einer Verschärfung der 2030 -Minderungsziele mitgedacht werden. Ihre relativ niedrigeren Kosten und geringeren politischen Herausforderungen (z.B. Akzeptanz) machen sie zu günstigen Einstiegsmöglichkeiten – jedoch ist das Potential begrenzt, und die Reversibilität , Messung und Verifizierung sind ernstzunehmende Herausforderungen. Daher muss eine umfassende Strategie auch Techniken berücksichtigen, die u.a. die geologische Speicherung beinhalten (CCS). Die politischen Herausforderungen könnten kurz- bis mittelfristig durch einen Fokus auf Offshore -Speicherung, Transparenz und partizipative Modelle adressiert werden

Description: In den 10 Must-Knows aus der Biodiversitätsforschung legen 45 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fundiert und allgemein verständlich Fakten zur biologischen Vielfalt dar. Sie analysieren die komplexen Systeme der Erde, indem sie zehn Schlüsselbereiche hervorheben, von denen wiederum jeder untrennbar mit allen anderen verbunden ist. Sie zeigen Wege auf, um einen weiteren Verlust an Artenvielfalt und Ökosystemen zu stoppen und die biologische Vielfalt zu fördern. Ihr Ziel ist, für Politik und Gesellschaft wissenschaftlich gesicherte Bewertungen der aktuellen Erkenntnisse für bessere politische Entscheidungen und Maßnahmen auf lokaler, regionaler, nationaler und globaler Ebene zur Verfügung zu stellen, um die Vielfalt des Lebens – die Biodiversität – zu erhalten. Dies sind die 10MustKnows 2022: 1. Klima- und Biodiversitätsschutz zusammen verwirklichen 2. Planetare Gesundheit stärken 3. Unsichtbare Biodiversität beachten 4. Biokulturelle Lebensräume fördern 5. Wald nachhaltig nutzen 6. Landwirtschaft umbauen 7. Land und Ressourcen schützen 8. Transnationale Infrastrukturen und Bildung für Nachhaltigkeit 9. Zugang und offene Nutzung von Forschungsdaten sichern 10. Biodiversitätsfreundliche Anreize setzen

Description: Biomass feedstocks can be used to substitute fossil fuels and effectively remove carbon from the atmosphere to offset residual CO2 emissions from fossil fuel combustion and other sectors. Both features make biomass valuable for climate change mitigation; therefore, CO2 emission mitigation leads to complex and dynamic interactions between the energy and the land-use sector via emission pricing policies and bioenergy markets. Projected bioenergy deployment depends on climate target stringency as well as assumptions about context variables such as technology development, energy and land markets as well as policies. This study investigates the intra- and intersectorial effects on physical quantities and prices by coupling models of the energy (REMIND) and land-use sector (MAgPIE) using an iterative soft-link approach. The model framework is used to investigate variations of a broad set of context variables, including the harmonized variations on bioenergy technologies of the 33rd model comparison study of the Stanford Energy Modeling Forum (EMF-33) on climate change mitigation and large scale bioenergy deployment. Results indicate that CO2 emission mitigation triggers strong decline of fossil fuel use and rapid growth of bioenergy deployment around midcentury (~ 150 EJ/year) reaching saturation towards end-of-century. Varying context variables leads to diverse changes on mid-century bioenergy markets and carbon pricing. For example, reducing the ability to exploit the carbon value of bioenergy increases bioenergy use to substitute fossil fuels, whereas limitations on bioenergy supply shift bioenergy use to conversion alternatives featuring higher carbon capture rates. Radical variations, like fully excluding all technologies that combine bioenergy use with carbon removal, lead to substantial intersectorial effects by increasing bioenergy demand and increased economic pressure on both sectors. More gradual variations like selective exclusion of advanced bioliquid technologies in the energy sector or changes in diets mostly lead to substantial intrasectorial reallocation effects. The results deepen our understanding of the land-energy nexus, and we discuss the importance of carefully choosing variations in sensitivity analyses to provide a balanced assessment.

Description: Wasserstoff kann ein wichtiger Baustein für das Ziel der Treibhausgasneu-tralität sein, jedoch nur wenn er umweltfreundlich und nachhaltig hergestellt und sparsam genutzt wird. Die Herstellung von grünem Wasserstoff erfordert große Mengen an erneuerbarem Strom und beansprucht damit indirekt Flächen, Rohstoffe und Wasser. Daher sollte Wasserstoff nur dort eingesetzt werden, wo es keine effizienteren Optionen für Klimaschutz gibt. Eine voll-ständige Dekarbonisierung der Wirtschaft kann nur gelingen, wenn insgesamt weniger Energie verbraucht wird.

Description: Die sektoralen Jahresemissionsmengen im Klimaschutzgesetz sind insgesamt bisher kein ausreichender und angemessener Beitrag Deutschlands zur Erfüllung des Pariser Klimaabkommens. Um ein faires deutsches CO˜-Budget nicht zu überschreiten, sollten die Ziele daher erhöht werden. Empfehlenswert wären nicht-lineare Reduktionspfade und abgestufte Zieljahre zur Erreichung der sektoralen CO˜-Neutralität. Dazu sind aber einige Hürden zu überwinden, wie mangelnde Flexibilität zwischen ETS- und Nicht-ETS-Sektoren sowie fehlende Anreize zur Übererfüllung von Sektorzielen.

Description: Brennpunkte, Hitzefallen, Klimakiller: Unsere Städte sind der Schlüsselfaktor dafür, ob wir die Wende zur Nachhaltigkeit hinbekommen oder nicht.