ALBERT

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: 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: 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: 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: 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: "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: 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.

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: Die Änderungen wichtiger Klimakenngrößen wie Temperatur und Niederschlag sowie der Konzentration von Spurengasen in der Atmosphäre beeinflussen unmittelbar physiologische Prozesse in Kulturpflanzen und damit die Ernte und die Landwirtschaft insgesamt. Zudem wirken sich Klimaänderungen indirekt auf die Pflanzenproduktion aus, indem sie strukturelle und funktionelle Eigenschaften von Agrarökosystemen verändern. Zu erwarten sind sowohl negative als auch positive Konsequenzen für die deutsche Landwirtschaft. Betrachtet werden neben direkten Auswirkungen auch mögliche Folgen für Schadorganismen und Nutztiere sowie die zu erwartende Entwicklung der Agrarproduktion. Entscheidend dafür, wie diese Effekte ausfallen, sind zum einen die Art und Intensität der Klimaveränderungen selbst, zum anderen die Empfindlichkeit der jeweils betrachteten Produktionssysteme und die Implementierung von Anpassungsmaßnahmen, mit deren Hilfe sich die Folgen des Klimawandels nutzen, vermeiden oder mildern lassen.

Description: Der Wissenschaftszweig der Klimaattribution analysiert den Zusammenhang zwischen beobachteten Aspekten des Klimas und menschlichen Klimaeinflussfaktoren. Mit formalen, statistisch sorgfältigen Nachweis- und Attributionsmethoden sind globale Veränderungen im Klima unzweifelhaft nachgewiesen und erhöhten Treibhausgaskonzentrationen zugeordnet. Auch auf kontinentaler und nationaler Ebene ist dieser Nachweis für Änderungen in Temperaturmitteln sowie -extremen und manchen Niederschlagsindizes erbracht. Mit verwandten Methoden, vor allem denen der probabilistischen Ereignisattribution, werden beobachtete Ereignisse wie eine einzelne Hitzewelle oder ein einzelner Sturm untersucht. Dabei wird typischerweise quantifiziert, ob und wie sich die Auftrittswahrscheinlichkeit der Ereignisse durch den menschengemachten Klimawandel geändert hat. Attributionsergebnisse können Bewusstsein für den Klimawandel schaffen und für Fragen der Klimagerechtigkeit und möglicher Entschädigungen für Klimafolgen relevant sein.

Description: In der Vergangenheit haben sich Wälder an die geringen Veränderungen des am Wuchsort herrschenden Klimas angepasst. Die gegenwärtige Geschwindigkeit des Klimawandels in Verbindung mit der aktuellen Verteilung der Baumarten überfordert jedoch die natürliche Anpassungsfähigkeit. Vegetationszonen, Verbreitungsgebiete der Baumarten und Artzusammensetzung der Wälder verschieben sich. Das Kapitel charakterisiert die Folgen, die der Klimawandel für die Wälder mit sich bringt, stellt Schadfaktoren im Einzelnen vor und schildert die Auswirkungen auf die Produktivität. Darüber hinaus wird detailliert auf die Rolle des Waldes als Kohlenstoffspeicher eingegangen, denn Wälder produzieren nicht nur den nachwachsenden Rohstoff Holz, sondern sie leisten auch viel für die Umwelt und wirken ausgleichend auf das Klima. Auch mögliche Anpassungsoptionen werden dargestellt.

Description: Hochwasser in Flussgebieten werden in lokale und plötzliche Sturzfluten in kleinen Gebieten und in Hochwasser an größeren Flüssen unterschieden. Für verschiedene Hochwasserindikatoren und Flusseinzugsgebiete ergeben sich erhebliche Unterschiede, wobei sowohl überwiegend aus Regen als auch überwiegend aus Schmelzwasser gespeiste Hochwasserereignisse betrachtet werden. Besondere Aufmerksamkeit finden Hochwasserereignisse in den großen Flussgebieten von Rhein, Donau, Elbe, Weser und Ems in Deutschland sowie die Entwicklung von Sturzfluten infolge von Extremniederschlägen kurzer Dauer, wobei die Beobachtungen und Trends zu Modellierungsergebnissen in Beziehung gesetzt werden. Auch die Notwendigkeit von Anpassungsmaßnahmen wird diskutiert.

Description: Klimarelevante Naturgefahren sind auf vielfältige Faktoren zurückzuführen, deren Zusammenwirken in der Gesamtheit betrachtet werden muss. Die vorbereitenden, auslösenden und kontrollierenden Faktoren werden in unterschiedlichster Weise vom Klimawandel beeinflusst. Der Beitrag beschreibt verschiedene Arten von Dürren und damit verbundene Folgen und Risiken. Es wird diskutiert, inwieweit Waldbrände tatsächlich ausschließlich dem Klimawandel zuzuschreiben sind, wie sich der Trend bei Waldbränden in der Vergangenheit darstellt und wie sich der Klimawandel in Zukunft auf die Häufigkeit von Waldbränden auswirken könnte.

Description: Wasser ist für den Menschen und seine Umwelt von zentraler Bedeutung. Seine jahreszeitliche Verfügbarkeit prägt Ökosysteme wie auch Kulturen und Gesellschaften. Die Herausforderung, zu viel, zu wenig oder zu schmutziges Wasser zu bewältigen, begleitet den Menschen seit Jahrtausenden. Mit der globalen Klimaänderung verändert sich auch der Wasserkreislauf, insbesondere die Quelle erneuerbaren Süßwassers, nämlich der Niederschlag. Grund ist die mit der globalen Erwärmung einhergehende Intensivierung des Wasserkreislaufs, die zu vergrößerten atmosphärischen Energieumsätzen führt. Aufgrund der Wechselwirkung von Atmosphärendynamik und Landoberflächen sind so in manchen Regionen heftigere Niederschläge, in anderen Regionen aber entgegengesetzte Extreme, wie längere und häufigere Trockenperioden und Dürren, möglich. Die Abschätzung der zukünftigen räumlichen und zeitlichen Verteilung der terrestrischen Wasserverfügbarkeit gehört zu den zentralen wissenschaftlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts.

Description: Subventionen im Verkehr, wie das Diesel- oder Dienstwagenprivileg, bedeuten negative CO2-Preise in Höhe von minus 70 bis zu minus 690 Euro pro Tonne CO2 und schwächen die Wirkungsweise der CO2-Bepreisung als wichtiges Instrument der Klimapolitik. Das zeigen Forschende des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kopernikus-Projekts Ariadne in einer neuen Studie. Die Ariadne-Berechnungen unterstreichen, dass Deutschlands derzeitiges Steuer- und Abgabesystem im Verkehrssektor noch stark auf die Nutzung fossiler Energieträger ausgerichtet ist und so die Erreichung der deutschen Klimaziele erschwert.

Description: What role do socio-demographic and local environmental factors play in the perception of climate change? The article of Landwehr et al. to be discussed here presents interdisciplinary findings on this question, which are particularly interesting regarding the group of farmers. However, the findings also raise questions about the degree of abstraction of climate perception, the rigidity of social identity, the role of the media and the strategy of targeting. In the context of recent “farmer protests” and populist narratives, the author of this response concludes that future interdisciplinary research projects on climate perceptions should also analyse political variables and the relevance of populist discourses.

Description: Welche Rolle spielen sozio-demografische und lokale Umweltfaktoren für die Klimawandelwahrnehmung? Der hier besprochene Artikel von Landwehr et al. stellt interdisziplinäre Befunde zu dieser Frage vor, die besonders mit Blick auf die Gruppe der Landwirt(inn)e(n) interessant sind. Die Befunde werfen aber auch Fragen zum Abstraktionsgrad der Klimawahrnehmung, der Rigidität sozialer Identität, der Rolle der Medien und der Zielgruppenstrategie auf. Im Kontext der jüngsten ,,Bauernproteste“ und populistischer Narrative folgert der Autor dieser Reaktion, dass in künftigen interdisziplinären Forschungsprojekten zur Klimawahrnehmung auch politische Variablen und die Relevanz populistischer Diskurse untersucht werden sollten.

Description: In diesem Positionspapier zur Neubewertung der DGE-Position zu veganer Ernährung werden neben neuen Daten zur Gesundheit auch die weiteren Zieldimensionen einer nachhaltigeren Ernährung (Umwelt, Tierwohl und Soziales) betrachtet. Zur Identifizierung relevanter Publikationen wurden ein Umbrella Review und ein ergänzendes systematisches Review durchgeführt sowie weitere Publikationen berücksichtigt. Die Betrachtung der Zieldimensionen Tierwohl und Soziales zeigt, dass die bisherigen Ansätze zur Bewertung der Auswirkung von Ernährungsweisen in diesem Zusammenhang noch nicht ausreichend etabliert sind und nicht umfassend angewendet werden. Daher werden nur die Zieldimensionen Gesundheit und Umwelt in die Position einbezogen. Gegenüber anderen Ernährungsweisen wurden bei einer veganen Ernährung potenzielle Vor- und Nachteile für die Gesundheit identifiziert. Für die gesunde erwachsene Allgemeinbevölkerung kann neben anderen Ernährungsweisen auch eine vegane Ernährung, unter der Voraussetzung der Einnahme eines Vitamin-B12- Präparats, einer ausgewogenen, gut geplanten Lebensmittelauswahl sowie einer bedarfsdeckenden Zufuhr der potenziell kritischen Nährstoffe (ggf. auch durch weitere Nährstoffpräparate), eine gesundheitsfördernde Ernährung darstellen. Für die vulnerablen Gruppen Kinder, Jugendliche, Schwangere, Stillende und Senior*innen kann die DGE aufgrund der weiterhin eingeschränkten Datenlage weder eine eindeutige Empfehlung für noch gegen eine vegane Ernährung aussprechen. Aufgrund des Risikos für potenzielle, teilweise irreversible Konsequenzen bei inadäquater Durchführung müssen für eine vegane Ernährung in vulnerablen Gruppen besonders fundierte Ernährungskompetenzen vorliegen. Eine Ernährungsberatung durch qualifizierte Fachkräfte ist daher für diese Gruppen dringend angeraten. Eine vegane Ernährung ist als äußerst umweltfreundlich anzusehen, sie stellt eine empfehlenswerte Maßnahme zur Verringerung der Umweltbelastungen des Ernährungssystems dar. Unter Berücksichtigung sowohl gesundheits- als auch umweltrelevanter Aspekte ist eine Ernährungsweise mit einer deutlichen Reduktion tierischer Lebensmittel zu empfehlen.