ALBERT

Description: In diesem Papier untersuchen wir erstmalig die zukünftige direkte Kostenbelastung, die Haushalten durch unterschiedlich ansteigende Preise auf CO2-Emissionen in den Bereichen Wärme und Verkehr bis zum Jahr 2050 in Deutschland entstehen könnte. Wir stellen dazu einen methodischen Ansatz vor, in dem wir ein Energiesystemmodell mit Haushaltsdaten verknüpfen und mögliche Technologieanpassungen, wie ein Heizungswechsel oder Umstieg auf ein Elektroauto, der Haushalte unter Verwendung von Machine Learning-Methoden berücksichtigen. Um die Verbreitung verschiedener Heizenergieträger und Kraftstofftypen für Fahrzeuge sowie entsprechende Technologiewechsel der Haushalte für die Zukunft vorhersagen zu können, treffen wir einige vereinfachende Annahmen, wie uneingeschränkte Kapitalverfügbarkeit und perfekte Voraussicht der CO2-Preisentwicklung der Haushalte. Unter diesen Annahmen zeigen unsere Analysen, • dass sowohl niedrige als auch hohe CO2-Preispfade zunächst größtenteils regressiv wirken, also einkommensschwache Haushalte anteilig an ihrem Einkommen bemessen stärker belasten als einkommensstarke Haushalte. Durch unsere Vorhersagen ist jedoch eine schnelle Technologieanpassung in den einkommensschwächsten Haushalten zu beobachten, sodass die regressive Wirkung im Zeitverlauf abnimmt. • Während bei hohen CO2-Preisen im Jahr 2050 Haushalte im Mittel kaum noch CO2 emittieren, gibt es unter einem niedrigen CO2-Preispfad im Jahr 2050 noch einige, insbesondere einkommensstarke, Haushalte, die noch nicht emissionsfrei heizen und/oder Auto fahren. • Die vollständige Rückverteilung der Einnahmen aus dem CO2-Preis in Form einer Pro-Kopf-Pauschale kann sowohl unter dem niedrigen als auch unter dem hohen Preispfad bereits kurzfristig die regressive Verteilungswirkung in eine progressive Verteilungswirkung umkehren. Unsere Ergebnisse zeichnen gerade für einkommensschwache Haushalte ein recht optimistisches Bild, was zum Teil durch die einschränkenden Modellannahmen erklärt werden kann. Durch diese Annahmen wird insgesamt deutlich, dass • eine klare Kommunikation der Politik über die zukünftige CO2-Preis-Entwicklung notwendig ist, um Haushalten Sicherheiten für effiziente Investitionsentscheidungen zu bieten. • Darüber hinaus dürften stärkere, gezielte Unterstützungen für einkommensschwache Haushalte zur Überwindung von Liquiditätsbeschränkungen notwendig werden, um eine Transformation hin zu emissionsarmen Technologien sozial gerecht zu ermöglichen.

Description: Der Ausbau der Erneuerbaren Energien (EE) ist eines der Kernelemente auf dem Weg zur Klimaneutralität. Mit dem Osterpaket der derzeitigen Bundesregierung wurde eine Reihe von Gesetzen erlassen, die den Ausbau voranbringen sollen, indem neben deutlich höheren Ausschreibungen für Windenergie und Freiflächen- Photovoltaik (PV) beziehungsweise wirtschaftlichen Anreizen für Dachflächen-PV auch Genehmigungsverfahren beschleunigt und Flächen bereitgestellt werden. Zusätzlich zu offenen Fragen der technisch- ökonomischen Potenziale kommen Fragen der Akzeptanz auf Seiten der Bürgerinnen und Bürger: Was sind sie bereit mitzutragen und welche Änderungen im gesetzlichen Rahmen braucht es, um weitere gesellschaftliche Potenziale zu heben? Auch die Bundesregierung betont die Bedeutung von Akzeptanz und Teilhabe der Menschen beim Ausbau der Erneuerbaren Energien und greift Ansätze in ihrer Photovoltaik- sowie Wind-an- Land-Strategie auf. Das vorliegende Ariadne-Kurzdossier verbindet verschiedene Perspektiven, die für den Ausbau der Erneuerbaren Energien eine erhebliche Rolle spielen: Flächenpotenziale und Gestaltungsmöglichkeiten der räumlichen Steuerung des Zubaus und Rückwirkungen auf das Übertragungsnetz sowie Fragen der gesellschaftlichen Akzeptanz. Es soll bewertet werden, inwieweit die bundesweiten Ausbauziele des Erneuerbaren-Energie-Gesetzes (EEG) 2023 so umsetzbar sind, dass sie aus Bürgersicht tragfähig sind. Bürgersicht bezieht sich hierbei sowohl auf die Ergebnisse des Deliberationsprozesses mit Bürgerinnen und Bürgern im Rahmen des Projekts Ariadne (Treichel et al., 2022) als auch auf die Resultate von bundesweiten Befragungsstudien des Sozialen Nachhaltigkeitsbarometers der Energie- und Verkehrswende (SNB, Wolf et al., 2022; Wolf et al., 2021). Dabei gehen wir technologiespezifisch in der Bewertung vor und stellen dar, wie diese Bundesziele regional umgesetzt werden können, und was Bürger:innen in Deutschland über die Maßnahmen zur Erreichung der Ausbauziele denken. Dazu werden die Erkenntnisse aus den Dialogformaten mit Bürger:innen beschrieben sowie die sozio-politische und lokale Akzeptanz von Erneuerbare-Energien- Technologien auf Basis des Sozialen Nachhaltigkeitsbarometers (SNB) untersucht. Anschließend werden die einzelnen Technologien, ihre Potenziale in der Fläche sowie rechtliche Fragen in den Blick genommen. Abschließend wird ein Ariadne-Bürger-Szenario vorgestellt, welches sowohl die neuen EE-Ausbauziele, die Flächenpotenziale der Bundesländer als auch Akzeptanzfragen der Ariadne- Bürgerdeliberation mit aufnimmt.

Description: Im Rahmen der vier Kopernikus-Projekte – Ariadne, ENSURE, P2X und SynErgie – wird die Transformation des deutschen Energiesystems hin zur Klimaneutralität analysiert. Im vorliegenden Bericht werden hierbei robuste Kernaussagen und relevante Unsicherheiten derjenigen Szenarien der Kopernikus-Schwesterprojekte dargestellt, die zur Zielsetzung die Klimaneutralität 2045 haben. Hierbei liegt der Fokus auf Indikatoren, die eine besonders hohe klimapolitische Relevanz haben.

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: Das globale Agrar- und Ernährungssystem befindet sich im Wandel. Die Folgen des Klimawandels und andere Umweltauswirkungen beeinflussen agrarische Produktionsmuster, Ernteerträge und Ernährungssicherheit - nicht nur lokal vor Ort, sondern auch entlang der Lieferketten. Anpassungen der Ernährungsgewohnheiten füh - ren zu einer veränderten Nachfrage. Global ist eine Veränderung des Agrar- und Ernährungssystems aus min - destens vier Gründen geboten: Erstens ist die Landwirtschaft Hauptverursacherin des Artensterbens und trägt zum Klimawandel bei. Zweitens leidet nach wie vor ein Zehntel der Weltbevölkerung unter Hunger. Drittens verschärfen Fehlernährung und Übergewicht in den meisten Ländern der Welt bestimmte Krankheiten und verursachen gesellschaftliche Kosten. Viertens lebt in Industrieländern der überwältigende Teil der Nutztiere in Massentierhaltung. In diesem Beitrag ordnen wir die Krise des Agrar- und Ernährungssystems in Europa anhand ausgewählter in- terdisziplinärer Sichtweisen ein. Dabei zeigen wir auf, dass eine wissenschaftliche Annäherung an die Ursachen und potentiellen Lösungsmöglichkeiten der Ernährungskrise quantitativer Analysen und Modellierung be- darf, welche die komplexen Interaktionen von natürlichen und sozial-ökonomischen Systemen abbilden. Wir zeigen außerdem, dass zusätzlich auch normative Antworten darauf, wie die Lasten der Ernährungswende zu verteilen sind, notwendig sind. Darüber hinaus hängen die Ziele der Ernährungswende davon ab, welchen moralischen Wert und Schutz wir Nutztieren und intakten Ökosystemen zusprechen, und wie wir globale Nahrungsmittelsicherheit schaffen wollen. Als Lösungsmöglichkeiten für die gesellschaftlichen Probleme des Agrar- und Ernährungssystems wer- den Diversifizierung von Handelsbeziehungen und länderübergreifende Anpassungsstrategien, Bildung für Nachhaltige Entwicklung, eine sozial gerecht ausgestaltete Bepreisung der Umweltkosten des Konsums von Tierprodukten und Schritte zur Umsetzung des gesellschaftlichen Konsens zur Abschaffung der Massentierhaltung betrachtet. Der Beitrag macht darauf aufmerksam, dass das Thema nicht nur die Abgrenzung der Problemfelder Arten- sterben, Gesundheit, Hunger und Tierschutz sprengt, sondern auch der verschiedenen Bewertungsmaßstäbe wie der ethischen Bewertung, der ökonomischen Effizienz und des partizipativen Dialogs. Für letzteren fehlt es oftmals an umfassender interdisziplinärer Wissenschaftskommunikation.

Description: Im Sommer 2021 wurde zur Etablierung des Wärme- & Wohnen-Panels des Kopernikus-Projekts Ariadne die erste von drei jährlichen Erhebungen unter ca. 15.000 Haushalten durchgeführt. Die wiederholte systematische Befragung derselben Haushalte gestattet eine fundierte Evaluierung der Effektivität klimapolitischer Maßnahmen im Wärmesektor, da dabei erstmals Informationen zum Gebäudebestand und dem Endenergiebedarf mit detaillierten Angaben zu den sozioökonomischen Charakteristika der Haushalte verknüpft werden. Darüber hinaus werden die Präferenzen der Haushalte hinsichtlich verschiedener Klimaschutzinstrumente im Gebäudesektor ermittelt, wie zum Beispiel das Einbauverbot von Ölheizungen oder die Förderung von energieeffizienten Heizungsanlagen. Mit dem Wärme- & Wohnen-Panel wird eine einzigartige Datengrundlage geschaffen, die für die Evaluierung dieser Klimaschutzinstrumente unverzichtbar ist. Neben einer umfassenden Abfrage der Gebäudecharakteristika und Heiztechnik, auf Grundlage derer der Energiebedarf der Haushalte berechnet werden kann, lag der Schwerpunkt der ersten Erhebungswelle auf den energetischen Modernisierungstätigkeiten privater Haushalte sowie auf der Bewertung und Akzeptanz von Klimaschutzinstrumenten im Gebäudesektor. Des Weiteren wurde die Akzeptanz verschiedener Aufteilungsvarianten der Kostenbelastung der CO2- Bepreisung auf Mietende und Vermietende untersucht. Zu den bedeutendsten Ergebnissen gehört die geringe Informiertheit der an der Befragung Teilnehmenden über die CO 2-Bepreisung, ein Klimaschutzinstrument, dessen Effektivität wesentlich davon abhängt, wie gut die Bürgerinnen und Bürger darüber informiert sind. Mit einem Anteil von 46,7% gibt jedoch ein großer Teil aller Befragten an, sich eher nicht informiert zu fühlen, 13% fühlen sich gar überhaupt nicht informiert. Sehr gut informiert fühlt sich nur ein sehr geringer Teil von 3,4% der Befragten. Eine Aufteilung der Kostenbelastung der CO2- Bepreisung gemäß Bausubstanz, bei der der Kostenanteil, den Vermietende tragen, umso niedriger ist, je höher die Energieeffizienz eines Gebäudes ist, genießt jeweils die höchste Zustimmung unter den befragten Mietenden und Vermietenden. Einer hälftigen Kostenaufteilung zwischen Mietenden und Vermietenden wird von diesen beiden Gruppen zu jeweils rund 40% zugestimmt, während die vollständige Kostenübernahme durch Mietende oder Vermietende durch die jeweils Kostentragenden abgelehnt wird.

Description: Die Umweltkrisen unserer Zeit lassen sich nur bewältigen, wenn wir die Art und Weise verändern, wie wir leben – also wie wir wohnen, konsumieren, uns fortbewegen und ernähren. Es ist die Aufgabe der Politik, durch entsprechende Weichenstellungen umweltfreundliches Verhalten zu erleichtern, anzureizen und auch einzufordern. In diesem Sondergutachten zeigt der SRU, wie dies gelingen kann.

Description: Eine intakte Umwelt ist eine zentrale Voraussetzung für die menschliche Gesundheit. Damit alle Menschen gut und gesund leben können, sollte die Gesundheitsdimension des Umweltschutzes viel stärker als bislang in die relevanten Politikfelder integriert werden. Der SRU analysiert in diesem Sondergutachten, was dafür notwendig ist. Umweltprobleme, wie zum Beispiel Feinstaub, die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen und die Belastung mit per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen (PFAS), sind unzureichend gelöst. Neue Herausforderungen, etwa durch den Klimawandel, kommen hinzu. Gleichzeitig sind sozial benachteiligte Menschen aufgrund ihrer Lebensumwelt oft überdurchschnittlichen Umweltbelastungen ausgesetzt. Manche dieser Probleme sind seit vielen Jahren bekannt, die Politik sollte sie nun konsequent angehen. Zudem wird oft unterschätzt, wie wichtig die Natur für Gesundheit und Wohlbefinden ist. Sie hilft unter anderem dabei, Stress abzubauen, motiviert zur Bewegung und stärkt wahrscheinlich auch das Immunsystem. Um all diese Funktionen zu erhalten, müssen wir sie besser schützen und ihr mehr Raum geben. Die multiplen Umweltkrisen führen zu grundlegend neuen systemischen Anforderungen an Politik und Gesellschaft und machen tiefgreifende Veränderungen erforderlich. Bei den anstehenden Transformationen, beispielsweise der Verkehrs-, Energie-, Agrar- und Ernährungssysteme, sowie den Maßnahmen zur Klimaanpassung ist es wichtig, die Gesundheitsdimensionen konsequent mitzudenken. Nur wenn Bund, Länder und Kommunen Umwelt und Gesundheit entschlossen zusammendenken, können gesunde Lebensbedingungen für alle geschaffen werden. In diesem Sondergutachten gibt der SRU Empfehlungen, wie dies gelingen kann. Dabei legt er Schwerpunkte unter anderem auf die Lebensverhältnisse in der Stadt, den nachhaltigen Umgang mit Chemikalien und eine stärkere Integration von umweltbezogenen Gesundheitsbelangen in andere Politikfelder.

Description: Im Rahmen einer Verbändeanhörung hat der SRU die vorgeschlagene Novelle des Klimaschutzgesetzes vom 14.06.2023 kommentiert. Das Klimaschutzgesetz ist von überragender Bedeutung für die Einhaltung der deutschen Klimaverpflichtungen, wird jedoch durch die Novelle an entscheidenden Punkten abgeschwächt. Der Rat kritisiert die Aufhebung der Sektorziele, die zu unklaren Verantwortlichkeiten und damit zu unproduktiven Debatten über die Beiträge der Sektoren führen würde. Dies gilt insbesondere, da weiterhin ein Instrument zur wirksamen Begrenzung aller relevanten Emissionen fehlt. Kritikwürdig ist der veränderte Mechanismus in Bezug auf Sofortprogramme, v. a. dass Maßnahmenprogramme allein anhand von Prognosen statt Vergangenheitsdaten ausgelöst werden, deren Erhebung nicht effektiv gelöst ist. Insgesamt würde die Novelle die Umsetzungslücke vergrößern und dringend notwendige Maßnahmen verzögern. Der SRU wiederholt seine Empfehlung, ein CO2-Budget als transparentes Messinstrument der Klimapolitik einzuführen.

Description: Der Ausbau Erneuerbarer Energien bedarf eines breiten Engagements lokaler Ak­teure. Kommunen mangelt es jedoch häufig an ausreichenden Ressourcen und die Rolle von Beratungs­stellen und Vermittlern wird daher immer wichtiger.

Description: Die Entscheidung für den Austausch oder Ersatz eines Heizsystems ist eine, die für mehr als ein Jahrzehnt getroffen wird. Oftmals berücksichtigen Verbraucherinnen und Verbraucher dabei vor allem die einmal anfallende Einbau-Investition. Die Kosten über den gesamten Lebenszyklus sind deutlich schwerer zu ermitteln und unsicher, daher werden sie häufig zu wenig in die finanzielle Überlegung mit einbezogen. In einer neuen Analyse haben Ariadne-Forschende berechnet, wie hoch unterm Strich die Kosten für verschiedene Heiztechniken in bestehenden Wohngebäuden über einen Zeitraum von 20 Jahren angesichts zukünftiger Energieträgerpreise sowie der zu erwartenden CO2-Preisentwicklung sind.

Description: Eine Teilung des deutschen Marktgebietes würde die Marktwerte erneuerbarer Energien beeinflussen. Wind und Photovoltaik (PV) im Süden Deutschlands würden an Wert gewinnen, während Erneuerbare im Norden Erlöse einbüßen würden. Bei einer auch zukünftig stärkeren Konzentration von erneuerbaren Energien im Norden bedeutet dies insgesamt einen höheren Förderbedarf für PV – Wind wäre trotz niedriger Marktwerte in den meisten Regionen wirtschaftlich. Wenn eine regionale Steuerung erreicht werden soll, müsste die auszuzahlende Förderung für neue PV-Anlagen anhand des zonenübergreifenden Referenzmarktwertes berechnet werden. Durchschnittliche Börsenstrompreise würden durch eine Gebotszonenteilung im Süden Deutschlands leicht angehoben und im Norden gesenkt, die Effekte auf Endkundenpreise und damit verbundene Anreize zur Standortwahl von Industrieunternehmen sind allerdings als gering einzuschätzen.

Description: Our lifestyle is making us ill and is destroying the natural life-support systems. In the vision of ‘healthy living on a healthy planet’, human spheres of life – what we eat, how we move, where we live – are designed to be both healthy and environmentally compatible, and planetary risks – climate change, biodiversity loss, pollution – have been overcome. Health systems harness their transform- ative potential; education and science promote societal change. The vision can only be realized with international cooperation and requires what the WBGU terms global urgency governance.

Description: Bei der Energiewende auf dem Weg zur Emissionsneutralität gilt es vor allem, CO2-Emissionen so weit wie möglich zu vermeiden – durch eine zügige Umstellung auf Erneuerbare Energien, innovative klimaneutrale Produktionsverfahren etc. Für eine Netto-Null in der Emissionsbilanz reicht das allein jedoch nicht aus, denn in manchen Bereichen lassen sich Emissionen nicht oder nur sehr schwer vermeiden, zum Beispiel bei bestimmten Industrieprozessen oder in der Landwirtschaft. In dieser Analyse werden in Erweiterung des Ariadne-Szenarienreports (Luderer et al., 2021) die vielschichtigen Wechselbeziehungen zwischen Vermeidungsoptionen und CO2-Entnahmepotenzialen beleuchtet und Handlungsspielräume abgesteckt. Diese Analyse gibt Orientierungspunkte, unter welchen Bedingungen lokal in Deutschland Treibhausgasneutralität erreicht werden könnte. Es zeigt sich, dass nur die Ausnutzung aller verfügbaren Optionen, sowohl bei der Vermeidung von Restemissionen als auch bei der Entnahme von CO2 aus der Atmosphäre, Spielräume eröffnet, die gegen das hohe Risiko, dass nicht alle ambitionierten Annahmen in den Szenarien auch eintreffen werden, absichert.

Description: Zusammenfassung 1. Einleitung 2. Nach Energiewende verbleibende Restemissionen bestimmen den Bedarf an CO2-Entnahme in Deutschland in 2045 3. Angebot an CO2-Entnahme in Deutschland bis 2045 4. Diskussion der Ergebnisse Anhang Literaturangaben

Description: Der SRU empfahl 2020, die deutschen Klimaziele an einem CO2-Budget auszurichten, das aus den Zielen des Klimaabkommens von Paris transparent abgeleitet ist, und schlug hierfür ein Vorgehen vor. Die Analyse stieß auf großes öffentliches Interesse und wurde im vielfach als historisch bezeichneten Beschluss des Bundesverfassungsgerichts zum Bundes-Klimaschutzgesetz 2021 ausführlich diskutiert. Mit der vorliegenden Stellungnahme aktualisiert der SRU seine CO2-Budgetberechnungen auf der Grundlage des neuesten wissenschaftlichen Stands und beantwortet eine Reihe von Fragen, die sich im Laufe der öffentlichen Diskussion ergeben haben. Das noch verfügbare faire CO2-Budget Deutschlands für einen 1,5°C-Pfad läuft 2031 ab, das für 1,75°C 2040. Das geltende Klimaschutzgesetz entspricht nach der Berechnung des SRU einer Begrenzung der Erhitzung der Erde auf weniger als 2, aber deutlich über 1,5°C.

Description: Die Hochwasserkatastrophe im Juli 2021 in Westdeutschland erfordert eine kritische Diskussion über die Abschätzung der Hoch- wassergefährdung, Aktualisierung von Hochwassergefahrenkarten und Kommunikation von extremen Hochwasserszenarien. In der vor- liegenden Arbeit wurde die Extremwertstatistik für die jährlichen maximalen Spitzenabflüsse am Pegel Altenahr im Ahrtal mit und ohne Berücksichtigung historischer Hochwasser berechnet und verglichen. Die Schätzung der Wiederkehrperiode für das aktuelle Hoch- wasser mittels Generalisierter Extremwertverteilung (GEV) unter Berücksichtigung historischer Hochwasser schwankt zwischen etwa 2.600 und über 58.700 Jahren (90%-Konfidenzintervall) mit einem Median bei etwa 8.600 Jahren, wogegen die Schätzung, die nur auf der systematisch gemessenen Abflusszeitreihe von 74 Jahren basiert, theoretisch eine Wiederkehrperiode von über 100 Millionen Jahren ergeben würde. Die Berücksichtigung der historischen Hochwasser führt zu einer dramatischen Änderung der Hochwasserquan- tile, die für eine Gefahrenkartierung zugrunde gelegt werden. Die Anpassung der GEV an die Zeitreihe mit historischen Hochwassern zeigt dennoch, dass das GEV-Modell möglicherweise die Grundgesamtheit der Hochwasser im Ahrtal nicht adäquat abbilden kann. Es könnte sich im vorliegenden Fall um eine gemischte Stichprobe handeln, in der die extremen Hochwasser im Vergleich zu kleineren Ereignissen durch besondere Prozesse hervorgerufen werden. Somit könnten die Wahrscheinlichkeiten von extremen Hochwassern deutlich größer sein, als aus dem GEV-Modell hervorgeht. Hier sollte in Zukunft die Anwendung einer prozessbasierten Mischverteilung untersucht werden. Der Vergleich von amtlichen Gefahrenkarten zu Extremhochwassern (HQextrem) im Ahrtal mit den Überflutungsflächen vom Juli 2021 zeigt eine deutliche Diskrepanz in den betroffenen Gebieten und die Notwendigkeit, die Grundlagen zur Erstellung der Extremszena- rien zu überdenken. Die hydrodynamisch-numerischen Simulationen von 1.000-jährlichen Hochwassern (HQ1000) unter Berücksich- tigung historischer Ereignisse und des größten historischen Hochwassers 1804 können die Gefährdung des Juli-Hochwassers 2021 deutlich besser widerspiegeln, wenngleich auch diese beiden Szenarien die Überflutungsflächen unterschätzen. Besondere Effekte wie die Verklausung von Brücken und die geomorphologischen Änderungen im Flussschlauch führten zu noch größeren Überflutungs- flächen im Juli 2021, als die Simulationsergebnisse zeigten. Basierend auf dieser Analyse wird eine einheitliche Festlegung von HQextrem bei Hochwassergefahrenkartierungen in Deutschland vorgeschlagen, die sich an höheren Hochwasserquantilen im Bereich von HQ1000 orientiert. Zusätzlich sollen simulationsbasierte Rekonstruktionen von den größten verlässlich dokumentierten historischen Hoch- wassern und/oder synthetische Worst-Case-Szenarien in den Hochwassergefahrenkarten gesondert dargestellt werden. Damit wird ein wichtiger Beitrag geleistet, um die potenziell betroffene Bevölkerung und das Katastrophenmanagement vor Überraschungen durch sehr seltene und extreme Hochwasser in Zukunft besser zu schützen.

Description: The flood disaster in July 2021 in western Germany calls for a critical discussion on flood hazard assessment, revision of flood haz- ard maps and communication of extreme flood scenarios. In the presented work, extreme value analysis was carried out for annual maximum peak flow series at the Altenahr gauge on the river Ahr. We compared flood statistics with and without considering historical flood events. An estimate for the return period of the recent flood based on the Generalized Extreme Value (GEV) distribution consider- ing historical floods ranges between about 2600 and above 58700 years (90% confidence interval) with a median of approximately 8600 years, whereas an estimate based on the 74-year long systematically recorded flow series would theoretically exceed 100 million years. Consideration of historical floods dramatically changes the flood quantiles that are used for the generation of official flood hazard maps. The fitting of the GEV to the time series with historical floods reveals, however, that the model potentially inadequately reflects the flood population. In this case, we might face a mixed sample, in which extreme floods result from very different processes compared to smaller floods. Hence, the probabilities of extreme floods could be much larger than those resulting from a single GEV model. The application of a process-based mixed flood distribution should be explored in future work. The comparison of the official HQextrem flood maps for the Ahr Valley with the inundation areas from July 2021 shows a striking discrep- ancy in the affected areas and calls for revision of design values used to define extreme flood scenarios. The hydrodynamic simulations of a 1000-year return period flood considering historical events and of the 1804 flood scenario compare much better to the flooded areas from July 2021, though both scenarios still underestimated the flood extent. Particular effects such as clogging of bridges and geomorphological changes of the river channel led to considerably larger flooded areas in July 2021 compared to the simulation results. Based on this analysis, we call for a consistent definition of HQextrem for flood hazard mapping in Germany, and suggest using high flood quantiles in the range of a 1,000-year flood. Flood maps should additionally include model-based reconstructions of the largest, reliably documented historical floods and/or synthetic worst-case scenarios. This would be an important step towards protecting potentially affected population and disaster management from surprises due to very rare and extreme flood events in future.

Description: Die Koalition will den Ausbau der Windenergie an Land erheblich beschleunigen. Dies ist überfällig, denn er ist in den letzten Jahren weit hinter den Bedarf zurückgefallen. Die Stellungnahme „Klimaschutz braucht Rückenwind: Für einen konsequenten Ausbau der Windenergie an Land“ zeigt, wie die Herausforderungen bewältigt werden können. Die Kernempfehlungen hatte der SRU bereits im Oktober anlässlich der Koalitionsverhandlungen vorab veröffentlicht. Der wichtigste Grund für den stockenden Ausbau der Windenergie ist, dass raumplanerisch zu wenig Flächen ausgewiesen und gesichert wurden. Zudem haben einige Bundesländer Abstände zwischen Windenergieanlagen und Wohnnutzungen festgelegt, die nicht mit einem Schutz der Anwohnerinnen und Anwohner zu begründen sind. Fehlende Standards im Natur- und Artenschutz führen zu Rechtsunsicherheiten und verzögern den Ausbau. Allgemein sind die Planungs- und Zulassungsverfahren für Windenergieanlagen fehleranfällig und langwierig. Auch profitieren die Regionen, in denen Windenergie genutzt wird, zu wenig von der Energiewende. Dies hat Auswirkungen auf die Akzeptanz vor Ort. Veränderungsbedarf besteht zudem bei der Förderung.

Description: Die Energiewende sorgt für einen Paradigmenwechsel von einem grundlastbasierten zu einem flexiblen Stromsystem. Die zentralen Treiber für den zunehmenden Flexibilitätsbedarf sind die Stromerzeugung durch Wind und Sonne sowie die weiterhin bestehende unflexible Stromnachfrage, die gedeckt werden muss. Die vorliegende Studie analysiert, wie im Zeitverlauf bis zum Jahr 2045 der Flexibilitätsbedarf zunimmt und wie die Betriebsweisen der verschiedenen Technologien sich anpassen können. In der Studie wird auf das Energiesystemmodell REMod zurückgegriffen, mit dem eine Analyse über die intersektorale Flexibilität bis zum Jahr 2045 möglich ist. Für kurzfristige Flexibilität können in dieser Betrachtung zum Beispiel Batterien sowie Stromimporte und -exporte eingesetzt werden. Durch die Sektorenkopplung kann bei der Wärmebereitstellung in Gebäuden ebenfalls ein erheblich angepasstes Lastmanagement erfolgen. Ein höherer Anteil an Flexibilität kann jedoch durch Stromaufnahme in Elektrolyseanlagen und die Nutzung von Power-to-X-Kraftstoffen erfolgen. So können während längerer Dunkelflauten flexible Backup-Gasturbinen eingesetzt werden, um die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Um die notwendige Integration der Flexibilitäts-Technologien in den verschiedenen Märkten (insbesondere Strommarkt) und Sektoren voranzutreiben, müssen technische Voraussetzung, Marktregeln sowie Regulatorik in Bezug auf Bau und Betrieb so angepasst werden, dass die Technologien ihr Flexibilitätspotential bestmöglich ausspielen können.

Description: Mit steigendem Anteil fluktuierender Erneuerbarer Energien im Stromsystem steigt auch der Bedarf an steuerbaren Kapazitäten, die Stromangebot und -nachfrage ausgleichen können, so genannte Flexibilitätstechnologien. In dieser Analyse wird der Nutzen von zehn verschiedenen Technologien, die Flexibilität bereitstellen können, für das deutsche Stromsystem im Jahr 2030 ermittelt. Die Nutzenanalyse macht deutlich, dass die Verschiebung von großen Energiemengen über einen längeren Zeitraum (saisonaler Ausgleich) den höchsten spezifischen Nutzen erreicht. Eine Schlüsseltechnologie für das Jahr 2030 sind daher Langzeitspeicher mit großen Speichervolumen, zum Beispiel in Form von Wasserstoff-Kavernenspeichern. Das Fehlen einer hierfür geeigneten Technologie würde zu hohen Effizienzverlusten führen. Die zweite Schlüsseltechnologie ist die steuerbare Leistung von Power-to-Heat1 in Wärmenetzen der allgemeinen Versorgung, die für den täglichen Ausgleich zwischen Nachfrage und erneuerbarer Erzeugung eingesetzt wird. Hier können allerdings auch andere nachfrageseitige Flexibilitäten eine ähnliche Funktion für das Stromsystem übernehmen. Die Analyse zeigt auch, dass die Erschließung der hier betrachteten Flexibilitätstechnologien, zum Beispiel durch den Abbau von regulatorischen Hemmnissen, bis zum Jahr 2030 für das Stromsystem von hoher Relevanz ist. Auch über die angenommenen Potentialgrenzen hinaus bieten insbesondere nachfrageseitige Flexibilitätstechnologien noch einen positiven Nutzen. Eine technologieoffene, marktbasierte Lösung zur Einbindung dieser Flexibilitäten könnte die unterschiedlichen Charakteristika, Nutzenniveaus sowie sich ändernde Rahmenbedingungen effizient berücksichtigen.

Description: By linking information on the building stock, final energy demand, detailed information on the socio-economic characteristics of households, and repeated systematic surveys, the newly established German Heating and Housing Panel (GHHP) enables a well-founded evaluation of the effectiveness of climate policy measures in the heating sector in Germany. This paper presents the most important descriptive results of the first panel survey among about 15,000 private households from 2021. Besides the inevitable comprehensive query of building characteristics and heating technology, the focus of the first survey was on the energy-related building modernization activities of private households, as well as on the evaluation and acceptance of climate protection instruments in the building sector. In addition, the acceptance of different ways of allocating the cost burden of the CO2 pricing introduced at the beginning of 2021 was investigated. The key findings include that the distribution of the cost burden of the CO2 pricing according to the energy efficiency of buildings enjoys the highest level of approval among respondents. With respect to the acceptance of climate protection instruments in the building sector, it is noteworthy that a ban on the installation of gas boilers and a building climate levy only meet with the approval of around 30% of respondents, while a ban on the installation of oil boilers is welcomed by almost 70% of respondents. Surprisingly, only about 20% of those who reject the ban on the installation of oil boilers heat with oil, while this ban is rejected by a larger proportion of about 30% of those who heat with gas. Asked about their level of information on CO2 pricing, almost half of all respondents say they are rather uninformed, and only a very small proportion of 3.4% of respondents feel very well informed. The situation is similar with respect to energy-related building modernization: Just over half of the owners do not feel well informed about energy-efficient refurbishments.

Description: Die nationale und europäische CO2- Bepreisung weist ein wachsendes Einnahmenpotenzial auf (12,5 Milliarden EUR in 2021, insgesamt 178-227 Milliarden EUR bis zum Jahr 2030). Die Mittel werden dem Klima- und Transformationsfonds zugeführt und sind zweckgebunden für Maßnahmen mit energie- und klimapolitischem Bezug. ▶ Diese Einnahmen können dazu beitragen, die Kosten der Klimapolitik für einkommensschwache Haushalte abzufedern, öffentliche und private Klimaschutzinvestitionen zu erhöhen, Wettbewerbsnachteile für energieintensive Unternehmen auszugleichen und die gesellschaftliche Akzeptanz der CO 2-Bepreisung tendenziell zu stärken. ▶ Es werden folgende fünf Optionen betrachtet: Auszahlung eines Klimageldes, Senkung der Stromsteuer, Senkung von Einkommensteuern, gezielte Kompensation von Härtefällen sowie Förderprogramme. Die Optionen werden anhand ihrer volkswirtschaftlichen Effekte (Arbeits- und Investitionsanreize), Emissionswirkung, Verteilungswirkung, Verwaltungsaufwand, Effizienz und gesellschaftlichen Akzeptanz bewertet. ▶ Maßnahmen zur Entlastung von Bürgerinnen und Bürgern sind verteilungspolitisch vorteilhaft, da sie Haushalte mit geringem Einkommen relativ stärker entlasten. Zudem können sie leicht hochskaliert werden. Dadurch könnten politische Aushandlungsprozesse rund um Be- und Entlastungen befriedet und die Akzeptanz der CO2-Bepreisung in der Bevölkerung erhöht werden. ▶ Die Verwendung der Einnahmen für Förderprogramme und öffentliche Investitionen kann zu zusätzlichen Emissionsminderungen führen. Damit können Klimaziele mit einem geringeren CO2-Preisniveau erreicht werden. Gleichzeitig reizen hohe CO2- Preise jedoch auch private Investitionen an, sodass die Notwendigkeit staatlicher Förderprogramme sinkt (und höhere Rückerstattungen zum Ausgleich der Belastung durch den CO 2-Preis erforderlich werden). Die Finanzierung von Förderprogrammen sollte daher grundsätzlich in dem Rahmen erfolgen, wie sie notwendig und sinnvoll ist, und sich nicht nach dem Umfang der Einnahmen aus der CO 2-Bepreisung richten. Andernfalls erhöht sich das Risiko einer Unteroder Überfinanzierung von öffentlichen Ausgaben und Förderprogrammen. ▶ Die Bevölkerung ist bislang skeptisch gegenüber der CO2-Bepreisung, insbesondere bezüglich der wahrgenommenen Lenkungs- und Verteilungswirkung. Die CO2-Bepreisung wird mitunter als Finanzierungsinstrument für Staatseinnahmen gesehen. Förderprogrammen wird dagegen tendenziell eine höhere EfZUSAMMENFASSUNG 1fektivität zur Senkung von Emissionen unterstellt. Die Akzeptanz der CO 2-Bepreisung wie auch der Mittelverwendung hängt jedoch ebenso maßgeblich vom Informationsstand, Diskussionsprozessen und persönlichen Erfahrungen ab. Daraus folgt, dass die Transparenz im Hinblick auf die Verwendung der Einnahmen aus der CO 2-Bepreisung erhöht werden sollte. Unter anderem können Informationskampagnen helfen, ein besseres Verständnis für Wirkung und Nutzen von CO 2-Preisen und Entlastungsmaßnahmen zu vermitteln

Description: 15.000 Haushalte und mehr als 100 Fragen rund um Wärme und Wohnen in Deutschland: Im Herbst 2022 fand die zweite Erhebung des Ariadne Wärme- & Wohnen-Panels statt, das in bislang einzigartiger Weise Informationen zum Gebäudebestand und dem Endenergiebedarf mit detaillierten Angaben zu den sozioökonomischen Charakteristika der Haushalte verknüpft. Der Schwerpunkt der zweiten Panelerhebung lag auf den Auswirkungen der durch den Angriff Russlands auf die Ukraine verursachten Energiekrise auf die privaten Haushalte. Gefragt danach, wie stark die Teilnehmenden von den steigenden Energiepreisen betroffen sind und welche Maßnahmen sie dagegen ergreifen gaben so zum Beispiel lediglich 28 % der Teilnehmenden an, ihren Heizenergieverbrauch im Winter 2022/2023 stark oder sehr stark reduzieren zu wollen. Ein besonders bemerkenswertes Ergebnis ist in diesem Zusammenhang, dass nur etwa 21 % der Antwortenden angaben, die eigens für diesen Zweck entwickelte Informationskampagne der Bundesregierung mit dem Titel „80 Millionen gemeinsam für den Energiewechsel“ wahrgenommen zu haben. Eine überwältigende Mehrheit von etwa 88 % der Befragten hatte dagegen von der für Herbst 2022 geplanten, letztlich aber nie eingeführten Gasumlage gehört. Für die aktuelle Debatte um das faktische Verbot des Einbaus neuer fossil befeuerter Heizkessel höchst relevant ist das Ergebnis, dass ein Einbauverbot für Gaskessel lediglich von rund 28 % der Befragten begrüßt würde. Weiterhin interessant ist, dass 70 % der Eigentümer aus der Stichprobe die steigenden Preise im Bauhauptgewerbe als größten Hinderungsgrund für energetische Modernisierungen ansehen. Dahinter folgt als zweitwichtigstes Hindernis für die Umsetzung der Wärmewende in den eigenen vier Wänden die Unsicherheit über die Preisentwicklung verschiedener Energieträger.

Description: Unser Planet ist begrenzt, aber wir müssen uns weiterentwickeln, um die Herausforderungen der Zukunft zu meistern. Anders Levermann, Leiter der Komplexitätsforschung am Potsdamer Klimainstitut, schlägt einen Weg vor, der dieses Dilemma auflöst und ganz nebenbei die Ungleichheitsexplosion in unserer Gesellschaft zähmt. Wir befinden uns am Ende des Zeitalters der Expansion – und wir brauchen eine Idee für den nächsten großen Schritt. Die Begrenztheit unserer Erde kollidiert mit der Notwendigkeit rasanter gesellschaftlicher Entwicklung. Wenn man akzeptiert, dass beides harte Realitäten sind, dann stehen wir vor einem Dilemma von Begrenztheit und Dynamik. Der verzweifelte, wenn auch verständliche Ruf nach Verzicht und Rückbesinnung ist hilflos und wenig zielführend, denn er löst das Dilemma nicht auf. Das mathematische Prinzip der Faltung könnte diese Lösung liefern, weil es unendliche Entwicklung in einer endlichen Welt erlaubt. Nicht Wachstum ins Mehr, sondern Wachstum in die Diversität. Und zwar nicht theoretisch, sondern sehr praktisch – sei es beim europäischen Emissionshandel oder der Unternehmenssteuer.

Description: Die schnelle und umfassende Emissionsminderung in der Energie- und Kreislaufwirtschaft ist der Schlüssel für die Begrenzung der Erderwärmung auf unter 2 °C. In Deutschland werden entsprechende Politiken seit den 1990er-Jahren verfolgt, allerdings erst in jüngster Vergangenheit mit dem notwendigen Nachdruck und der notwendigen Orientierung hin zu mehr Marktmechanismen. Wesentliche Handlungsfelder sind Energieeinsparung und erhöhte Energieeffizienz, Umstieg auf erneuerbare Energien, Bepreisung von Klimagasen sowie eine Reduzierung und Schließung der Stoffkreisläufe. In allen Handlungsfeldern sind Grundlagen geschaffen, es bleibt jedoch der Großteil des Weges noch zu gehen, um Klimaneutralität zu erreichen. Für einen schnellen Fortschritt spielen neben der Überwindung der technischen, ökonomischen und organisatorischen Herausforderungen auch Verteilungsfragen und die Einbettung in internationale Maßnahmen eine zunehmende Rolle.

Description: Im Kopernikus-Projekt Ariadne wurden zufällig ausgewählte Bürgerinnen und Bürger aus ganz Deutschland in einem Forschungs- und Lernprozess zur Verkehrs- und Stromwende beteiligt. Dieser Lernprozess eröffnete neue Begegnungs- und Reflexionsräume, in denen Forschende und Bürger:innen über verschiedene Politikoptionen zur Energie- und Verkehrswende diskutieren konnten.

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: Das Einzugsgebiet der Spree ist hydrologisch und wasserwirtschaftlich stark von der Entwicklung von Braunkohleförderung und –verstromung, verbunden mit Grundwasserabsenkungen, Versickerungsverlusten, Sümpfungswassereinleitungen, Kühlwassernutzung in thermischen Kraftwerken sowie Flutung ehemaliger Tagebaue, einem komplexen wasserwirtschaftlichen System und einem kontinentalen Klima geprägt. Im Projekt GLOWA Elbe wurden für das Gebiet Szenarien des globalen Wandels für den Zeitraum 2003 bis 2052 analysiert. Im Jahre 2004 war es das Ergebnis, dass das gegenwärtige System der Wasserbewirtschaftung die Folgen des angenommenen Klimawandels nicht ausgleichen kann. Nach Ablauf der ersten 20 Jahre des Simulationszeitraumes 2003 bis 2022 werden in diesem Artikel die in GLOWA Elbe und weiteren Projekten erzeugten Ergebnisse sowie die genutzten Eingangsdaten, Szenarien und Modelle hinsichtlich ihrer Übereinstimmung mit beobachteten Abflüssen bzw. Witterungsverlauf analysiert. Es zeigt sich, dass die in den Projekten genutzten Bergbauszenarien der Entwicklung bis zum jetzigen Zeitpunkt entsprechen, während die Szenarien zur klimatischen Entwicklung zum Teil deutlich von den Beobachtungen abweichen. Letzteres hat erhebliche Konsequenzen für die simulierten Abflüsse. Weiterhin kann gezeigt werden, dass auch in stark anthropogen überprägten Flusseinzugsgebieten die Auswirkungen des Klimawandels unter Nutzung hydrologischer und wasserwirtschaftlicher Modelle zuverlässig abgeschätzt werden können, wobei insbesondere die genutzten Klimaszenarien/-modelle eine erhebliche Unsicherheit hervorrufen. Deswegen ist es unabdingbar, in entsprechenden Klimafolgenstudien Eingangsdaten diverser Klimaszenarien/-modelle zu nutzen und die gesamte Bandbreite der hydrologischen/wasserwirtschaftlichen Ergebnisse darzustellen.

Description: Wohngebäude sind für 11 % der Treibhausgasemissionen in Deutschland direkt verantwortlich und für bis zu 40 %, wenn Stromverbrauch mit einbezogen wird. Um die Klimaziele gemäß dem Bundes-Klimaschutzgesetz zu erreichen, ist ein höheres Ambitionsniveau der klimapolitischen Maßnahmen in diesem Sektor erforderlich. Dieser Bericht analysiert die Governance der Evaluierungsprozesse von Maßnahmen im deutschen Gebäudesektor. Wir analysieren die Rollen der beteiligten Akteure, das institutionelle Gefüge sowie die angewandten Metriken und Methoden der Evaluierungen.