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: 1972 erschütterte ein Buch die Fortschrittsgläubigkeit der Welt: »Die Grenzen des Wachstums«. Der erste Bericht an den Club of Rome gilt seither als die einflussreichste Publikation zur drohenden Überlastung unseres Planeten. Zum 50-jährigen Jubiläum blicken renommierte Wissenschaftler*innen wie Jørgen Randers, Sandrine Dixson-Declève und Johan Rockström abermals in die Zukunft – und legen ein Genesungsprogramm für unsere krisengeschüttelte Welt vor. Um den trägen »Tanker Erde« von seinem zerstörerischen Kurs abzubringen, verbinden sie aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse mit innovativen Ideen für eine andere Wirtschaft. Der aktuelle Bericht an den Club of Rome liefert eine politische Gebrauchsanweisung für fünf wesentliche Handlungsfelder, in denen mit vergleichbar kleinen Weichenstellungen große Veränderungen erreicht werden können - gegen die Armut im globalen Süden, - gegen grassierende Ungleichheit, - für eine regenerative und naturverträgliche Landwirtschaft, - für eine umfassende Energiewende - und für die Gleichstellung der Frauen. Wer wissen will, wie sich eine gute Zukunft realisieren lässt, kommt an »Earth for All« nicht vorbei.

Description: Kapitel 1 Earth for All: Fünf außerordentliche Kehrtwenden für globale Gerechtigkeit auf einem gesunden Planeten 9 Zusammenbruch oder Durchbruch? 13 Eine kurze Geschichte der Zukunftsszenarien 21 Von den Grenzen des Wachstums zu planetaren Grenzen 27 Die Earth4All-Initiative 33 Die Menschen unterstützen den Wandel des Wirtschaftssystems 41 Kapitel 2 Zwei Szenarien: Too Little Too Late und Giant Leap 45 Ein kurzer Rückblick auf die Jahre 1980 bis 2020 52 Szenario 1: Too Little Too Late 54 Szenario 2: Giant Leap 66 Welches Szenario wollen wir verwirklichen? 73 Kapitel 3 Die Armutskehrtwende: die Wirtschaft der Ärmsten darf wachsen 79 Was ist unser derzeitiges Problem? 81 Die Herausforderungen bewältigen 86 Lösung1:ErweiterungdespolitischenHandlungsspielraumsund Eindämmung der Verschuldung 89 Lösung 2: Transformation der Finanzarchitektur 90 Lösung 3: Transformation des Welthandels 92 Lösung4:VerbesserungdesZugangszuTechnologien – Entwicklungsstufen ü berspringen 93 Hürden und Hindernisse 95 Schlussfolgerungen 97 Kapitel 4 Die Ungleichheitskehrtwende: Dividenden teilen 101 Die Probleme der wirtschaftlichen Ungleichheit 105 Ein Riesensprung zu mehr Gleichheit 114 Hürden und Hindernisse 119 Schlussfolgerungen 121 Kapitel 5 Die Ermächtigungskehrtwende: Geschlechtergerechtigkeit herstellen 125 Bevölkerung 128 Kehrtwende total – bei Bildung, Einkommen, Rente 130 Transformation der Bildung 134 Finanzielle Unabhängigkeit und Führung 138 Sichere Renten und ein Altern in Würde 140 Schlussfolgerungen 141 Kapitel 6 Die Ernährungskehrtwende: Ein gesundes Ernährungssystem für Mensch und Planet 143 Die Auszehrung unserer Biosphäre 145 Lösung 1: Revolutionierung der Landwirtschaft 150 Lösung 2: Die Umstellung der Ernährung 155 Lösung3:Nahrungsmittelverlusteund-verschwendung verhindern 159 Hürden und Hindernisse 161 Schlussfolgerungen 164 Kapitel 7 Die Energiekehrtwende: Vollständige Elektrifizierung 167 Herausforderungen 169 Nur nicht nach oben schauen 172 Lösung 1: Einführung systemischer Effizienz 173 Lösung 2: Elektrifizierung von (fast) allem 176 Lösung 3: Exponentielles Wachstum neuer erneuerbarer Energien 177 Energiekehrtwende in der Earth4All-Analyse 179 Hürden und Hindernisse 180 Schlussfolgerungen 187 Kapitel 8 Vom »Winner take all«-Kapitalismus zu Earth4All-Ökonomien 189 Ein neues wirtschaftliches Betriebssystem 189 Der Aufstieg des Rentierkapitalismus 192 Eine neue Sicht der Gemeingüter im Anthropozän 194 Das herkömmliche wirtschaftliche Spielbrett 198 Ein neues Spielbrett 202 Kurzfristiges Denken: Der Weg in ein parasitäres Finanzsystem 206 Die Umsetzung des Systemwandels 207 Wie lässt sich das Problem des Systemversagens lösen? 209 Schlussfolgerungen 212 Kapitel 9 Ein Aufruf zum Handeln 215 Unsere Zukunft ist näher, als wir denken 217 A call to action: ein Chor von Stimmen 221 Anhang Das Earth4All-Modell 227 Liste der Mitwirkenden 235 Abbildungsrechte 240 Anmerkungen 241

Description: Im November 2017 erschienen die Ergebnisse der ESYS-Arbeitsgruppe „Sektorkopplung“, die Transformationspfade für ein integriertes Energiesystem untersuchte. Seitdem wurden die deutschen Klimaziele mehrfach verschärft. War es 2017 noch das Ziel, die Treibhausgasemissionen bis 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 zu reduzieren, hat Deutschland sich inzwischen zu Klimaneutralität bis zum Jahr 2045 verpflichtet. Der Fokus auf das Energiesystem ist daher nicht mehr ausreichend. Auch die industrielle Produktion muss binnen 22 Jahren klimaneutral werden. Nicht vermeidbare Treibhausgasemissionen müssen durch CO2-Entnahme aus der Atmosphäre (negative Emissionen) ausgeglichen werden. Diese Aspekte bezieht die Arbeitsgruppe „Klimaneutrale integrierte Energieversorgung und Produktion“ mit ein und erweitert damit die Betrachtungen der Arbeitsgruppe „Sektorkopplung“.

Description: "Es gibt wissenschaftlich keine begründeten Hindernisse, die Biodiversität in ihrer Schönheit und Vielfalt zu schützen. Es bleiben nur noch sechs Jahre, um die Biodiversitätsziele bis 2030 zu erreichen. Dafür müssen wir jetzt gemeinsam anpacken." In den 10 Must-Knows aus der Biodiversitätsforschung 2024 haben 64 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ihre fundierten und vielseitigen Erkenntnisse und Empfehlungen aus den 10MustKnows22 weiterentwickelt. Die zehn ausgewählten Schlüsselbereiche des Erde-Mensch-Systems werden inhaltlich durch relevante Publikationen von 2022 und 2023 ergänzt und mit den im Dezember 2022 verabschiedeten 23 globalen Zielen des Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework (GBF) verknüpft. Den Autorinnen und Autoren ist bewusst, dass die kommenden sechs Jahre bis 2030 wesentlich sind, um mittel- und langfristig ein ökologisch nachhaltiges und sozial gerechtes Leben auf unserer Erde zu erreichen. Mit den 10MustKnows24 möchten sie durch wissenschaftlich gesicherte Empfehlungen für Politik und Gesellschaft ihren aktiven Beitrag leisten, um die sozial-ökologische Transformation zu beschleunigen.

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: Historical agreed minimum discharges of river Elbe at the czech-german border profile Hřensko/Schöna Discharges of the river Elbe at the border profile between the Czech Republic and Germany at Hřensko/ Schöna play an essential role for the suitability of the German river section downstream for shipping. A cascade of reservoirs upstream the border profile was mainly built between 1950 and 1964. Since then a significant supplemental low water management at the boarder profile is possible. Although the low wa¬ter control at the German-Czech boarder profile is currently managed by a network of German and Czech institutions the legal basis of this management regime is currently not fully understood. In particular, the question raised weather current management targets for low water supplement can be seen based on still valid German-Czech agreements between the former states German Democratic Republic and Czech Slovakian Socialistic Republic. This report summarizes the chronological follow up of the construction of the Czech reservoir system and the related agreements between the German and Czech site.The authors have assembled the development of the effectively agreed minimum discharges at the border profile ČSSR/GDR at Hřensko/Schöna. The available joint coordination statements between ČSSR and GDR during the period April 1983 and May 1988 were reviewed and compared to the recorded discharges. The capacity for low water supplements at Hřensko/Schöna increased since 1900 from 143,58 Mil. m³ to 2 566,24 Mil. m³ in 2010. The greatest parts of the total storage capacity are located in the Vltava and in the Ohře river basin with storage capacities of 1 894,03 Mil. m³ and 404,35 Mil. m³, respectively. The Vltava cascade is currently managed in a way that a minimum discharge is guaranteed of about 40,0 m³/s at barrage Vrané. This compares to a natural discharge situation with minimum flows between 12,0 to 15,0 m³/s. The barrage system in the Ohře river system can currently ensure minimum discharges of about 8,00 m³/s compared with natural discharges between 1,50 and 2,00 m³/s. The boarder profile at Hřensko/ Schöna is directly affected by the reservoir control in Vltava and Ohře. The GDR made several efforts to agree with the ČSSR on minimum discharge levels for the river Elbe at the border profile at Hřensko/Schöna. After years of negotiations minimum monthly medial discharges (Min MQ month) were defined for a hydrological year starting from November until October. However, these monthly medial values still allowed for shortfalls at the daily scale. Based on the monthly medial values two coordination arrangements were concluded between the ČSSR and the GDR about the supply of minimum discharge at their joint border profile at Hřensko/Schöna. The first started in April, 1983 and was valid till 1990. The agreement was updated and extended in May, 1988 till 2000. The lastly agreed monthly minimum values range between 86,8 m³/s in August and 185,2 m³/s in April. Although an agreement about these values exists, it never had a legally binding character. However, these values are still used as orientation for the control of Czech reservoirs in practise. In the past, the agreed minimum discharges felled only once below the limit. In July 1964, the observed monthly discharge was 89,1 m³/s which is 7.1 m³/s short of the agreed value of 96,2 m³/s. Climate change might lead to a more frequent short fall of the once agreed minimum values. Considering this fact and the informal nature of the current target values for control a new formal framework for the minimum flow regime at the German-Czech boarder might be in the interest of the German water users downstream.