ALBERT

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: 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: Steuern und Abgaben auf Produkte oder Verbrauch mit gesellschaftlichen Folgekosten (externe Kosten) – sogenannte Pigou- oder Lenkungssteuern – sind ein gesellschaftliches „Win-Win-Instrument“. Sie verbessern die Wohlfahrt und schützen gleichzeitig die Umwelt und das Klima. Dies wird erreicht, indem umweltschädigende Aktivitäten einen Preis bekommen, der möglichst exakt der Höhe des Schadens entspricht. Eine konsequente Bepreisung der externen Kosten nach diesem Prinzip könnte in Deutschland erhebliche zusätzliche Einnahmen erbringen: Basierend auf bisherigen Studien zu externen Kosten wären zusätzliche Einnahmen in der Größenordnung von 348 bis 564 Milliarden Euro pro Jahr (44 bis 71 Prozent der gesamten Steuereinnahmen) möglich. Die Autoren warnen allerdings, dass die Bezifferung der externen Kosten mit erheblichen Unsicherheiten verbunden ist. Damit Lenkungssteuern und -abgaben ihre positiven Lenkungs- und Wohlstandseffekte voll entfalten können, seien zudem institutionelle Reformen notwendig.

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: The aim of this study is to assess decarbonization pathways for the German steel industry and to analyze the effect of relocation of industrial production. Green leakage is the migration of industry from one country to another due to more advantageous location factors, including more favorable renewable energy costs, to serve emerging markets for green products. Importantly, green leakage, unlike carbon leakage, has a low risk of interfering with efforts to reduce emissions. One key factor incentivising green leakage is the Renewables Pull. The Renewables Pull describes the incentive to relocate production due to different costs for green energy sources between two countries. The Green Leakage risk for the German steel industry is analyzed by quantifying the Renewables Pull and investigating other preventing and promoting factors through semi-structured interviews. The result is that there is a risk of Green Leakage in the German steel industry due to the Renewables Pull. The main reason is that the steel industry is electrified in the course of decarbonization, which leads to a high demand for green electricity. Inexpensive green electricity thus becomes a locational advantage for steel production. However, the Renewables Pull is not the only factor considered. Other inhibiting factors such as rising transport costs due to increasing distances between producer and customer, a higher willingness to pay in the country of origin or government subsidies to prevent migration can compensate for the Renewables Pull.