Suchergebnisse

Der große Artenreichtum der mitteleuropäischen Kulturlandschaften ist zu weiten Teilen unmittelbar von bestimmten extensiven Formen der Landbewirtschaftung abhängig. Vielfältige, artenreiche Biozönosen waren und sind ein wichtiger Bestandteil landwirtschaftlicher Nutzflächen. Sie haben sich seit dem Neolithikum im Wechselspiel mit den landwirtschaftlichen Wirtschaftsweisen kontinuierlich weiterentwickelt. Erst als synthetische Pflanzenschutzmittel, Mineraldünger und leistungsstarke Landmaschinen in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts weite Verbreitung erfuhren, setzte ein bis dato beispielloser, stetiger und schneller Rückgang der Artenvielfalt von Äckern, Wiesen und Weiden ein. Trotz politischer Absichtserklärungen den raschen Artenschwund zu stoppen, hat sich der Druck auf die verbleibenden Populationen auch in den letzten Jahren weiter erhöht. Der Klimawandel und der Wunsch die Abhängigkeit von endlichen fossilen Energieträgern zu reduzieren, haben dazu geführt, dass die Nachfrage nach Ackerland zum Anbau von Energiepflanzen, bedingt durch einschlägige Subventionen, stark gestiegen ist. Nur wenige wissenschaftliche Publikationen haben sich bisher mit den Folgen der schnellen Ausweitung des Energiepflanzenanbaus Ackerflora beschäftigt. Diese Dissertation soll dazu beitragen, diese Lücke durch Untersuchungen der Habitatbedingungen (Bewirtschaftungsmethoden, Lichtklima im Bestand, Bodenchemie) und der Phytodiversität in verschiedenen Energiepflanzenbeständen (Silomais zur Biogaserzeugung, Winterraps zur Biodieselherstellung, Kurzumtriebsplantagen (KUP) aus Pappeln oder Weiden zur Hackschnitzelverbrennung) zu schließen. Die Energiepflanzenbestände wurden zudem mit konventionellem Wintergetreide zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion (Winterweizen und -gerste) und mit extensiven Weizenbeständen aus Agrarumweltmaßnahmen (AUM) verglichen. Die Untersuchungsergebnisse weisen eindeutig darauf hin, dass die eigentlichen Ursachen des starken Phytodiversitätsverlustes auf Äckern weiter reichen und grundlegender sind als der Anbau von Energiepflanzen. Es wurde gezeigt, dass die Phytozönosen im Inneren von Bioenergiemais- und Rapsäckern sowie auch in Wintergetreidebeständen extrem verarmt sind (im Mittel 3–6 Arten 100 m 2). Die durchschnittliche Stickstoffdüngung (195 kg N ha-1 a-1) und der Herbizidbehandlungsindex (HI = 1.8) waren sowohl in Mais- als auch in Winterweizenbeständen ähnlich hoch. Eine Bedrohung für die Pflanzenartenvielfalt durch übermäßige Phosphatdüngung (im Mittel 96 kg P2O5 ha-1 a-1) wurde jedoch vor allem beim Maisanbau festgestellt. Zudem war die Beschattung in Maisbeständen erhöht (11 % PAR Transmissivität im Vergleich zu 19 % in Wintergetreide), was mit einem Rückgang der mittleren Artenzahlen am Feldrand einherging (11 Arten 100 m-2 im Mais, 15 Arten 100 m-2 in Wintergetreide). Die Pflanzengesellschaften konventioneller Äcker wurden regionsübergreifend von nur 5–10 häufigen Problemunkrautarten dominiert. Maisbestände wiesen als Sommerkulturen eine von Winterkulturen leicht abweichende Artenzusammensetzung auf. Eine ausgeglichene Mischung von konventionellem Mais, Winterraps und Wintergetreide in der Agrarlandschaft bietet mehr Arten einen geeigneten Lebensraum als jede dieser Kulturen für sich genommen. Insgesamt waren die Habitatbedingungen auf den im Rahmen von AUM extensiv bewirtschafteten Äckern jedoch wesentlich heterogener und boten einer weitaus größeren Zahl von Pflanzenarten (darunter auch seltene und bedrohte Taxa) geeignete Lebensbedingungen. Im Mittel wurden 21 Arten 100 m-2 im Inneren und 33 Arten am Feldrand gezählt. Auch die Regressionsmodelle weisen darauf hin, dass moderate Beschränkungen der Herbizidbehandlungsintensität oder der Düngung, die sich im Rahmen der zur Zeit üblichen konventionellen Bewirtschaftungspraktiken bewegen, kaum dazu beitragen den Rückgang der Ackerflora zu stoppen. Neue, an die jeweiligen regionalen Gegebenheiten angepasste Konzepte und extensive Ackerhabitate sind hierzu unerlässlich. Die Vegetationsaufnahmen zeigen zudem, dass die Phytodiversität von KUP mit dem Alter der Plantagen stark zurückgeht. Junge KUP, ohne Düngung und mit nur geringem Herbizideinsatz, wiesen eine mit frühen Sukzessionsstadien von Ackerbrachen vergleichbare Artenzusammensetzung auf. Im Gegensatz hierzu wurden die 5–8 jährigen, dichtgepflanzten Plantagen von wenigen stickstoffliebenden Habitatgeneralisten dominiert. Obwohl sie seit mehreren Jahren weder gedüngt noch mit Herbiziden behandelt wurden, waren diese Bestände zudem dunkler (1–4 % PAR Transmissivität) und nur wenig artenreicher (8–19 Arten 75 m-2) als einjährige Energiepflanzenkulturen. Die Pflanzung von 5–20 m breiten Energieholzstreifen zur Zerteilung großer Schläge in strukturarmen, landwirtschaftlichen Intensivregionen kann jedoch aus naturschutzfachlicher Sicht empfohlen werden, insbesondere wenn Maßnahmen nur Erhöhung der Habitatvielfalt in den Plantagen ergriffen werden. Um die grundlegenden Ursachen des Pflanzenartenschwundes in Agrarlandschaften zu beheben, erscheint es jedoch darüber hinaus dringend notwendig, ein langfristig angelegtes Netzwerk extensiver Feldflorareservate zu begründen, um dauerhaft überlebensfähige Ackerwildkrautpopulationen zu erhalten und eine Ausbreitung dieser Arten in die weitere Agrarlandschaft in Zukunft wieder zu ermöglichen. Um politische Entscheidungsfindungen zu unterstützen, erscheint es notwendig im Rahmen von zukünftigen Forschungsprojekten den Blickwinkel vom Feld auf die Landschaftsebene zu erweitern und verbleibende offene Fragen über die Wirkungen der Ackerflora auf andere taxonomischen Gruppen zu klären. ; The rich biodiversity of the Central European farmland is to a large extent directly dependent on human management decisions. Diverse and dynamic biocoenoses have developed in mutual interactions with farming practices, and have been an integral part of agricultural land ever since the Neolithic. In the middle of the 20th century, when synthetic biocides, mineral fertilisers and more powerful machinery became widely available, an unprecedented, steady and rapid erosion of farmland biodiversity commenced. Despite political declarations of intentions to slow biodiversity loss, pressure on farmland biodiversity has been further increasing in recent years. In the face of climate change and to reduce the dependency on limited fossil fuels, the subsidy-driven bioenergy boom is increasing the demand for arable land to cultivate the required feedstocks. Only few scientific publications have yet addressed the consequences of the rapid expansion of energy cropping on farmland plant diversity. This thesis aimed to contribute to filling this gap, by recording the habitat conditions (field management, light regime, soil chemical properties) and the plant diversity in different energy cropping systems (maize for anaerobic digestion, oilseed rape for biodiesel and poplar/willow short rotation coppices (SRC) for wood chip combustion). Subsequently, the energy cropping systems were compared to conventionally managed food/fodder crops (winter-sown wheat and barley) and to winter cereal fields managed extensively according to an agri-environmental scheme (AES). The results show clearly that the underlying root causes of the strong decline in arable plant diversity extent far beyond energy cropping. We found the arable plant assemblages in the field interior to be extremely impoverished in energy maize and oilseed rape fields as well as in conventionally managed winter-sown wheat or barley (on average 3–6 species 100 m-²). The mean nitrogen fertilisation rate (195 kg N ha-1 yr-1) and herbicide use intensity (HI = 1.8) were shown to be similarly high for maize and winter wheat. Excessive phosphorus fertilisation (on average 96 kg P2O5 ha-1 yr-1) was, however, discerned as a threat to plant diversity which mainly applies to maize production. Maize was also found to be more shading (11% PAR transmissivity vs. 19% in winter cereals) and consequently less species rich at the field margins than winter cereals (11 and 15 species 100 m-2 respectively). Across study regions, the arable plant communities of conventionally managed fields were typically dominated by the same set of only 5–10 common weedy species. We found (summer-sown) maize stands to offer habitats to a slightly different set of arable plant species than fields cultivated with winter-sown crops. A balanced mixture of maize, oilseed rape and winter cereals at the landscape scale consequently offers habitats to a wider range of arable plant species than any of these crops alone. Habitat conditions on extensively managed fields cultivated according to an AES were, however, found to be much more heterogeneous and suitable for a far greater range of species, including rare and threatened taxa (on average 21 species in the interior and 33 species 100 m-2 at the field margins). Our models also demonstrate that moderate reductions in herbicide use intensity or fertilisation while staying within the range of currently practiced conventional farming techniques can hardly be expected to reliably halt the decline in arable plant diversity. Novel, regionally adapted approaches and extensively managed arable habitats are urgently needed. The plant diversity of SRC was found to decline strongly with plantation age. Young, low-input SRCs showed a community composition similar to early successional fallow land. Contrarily, 5–8 year old densely planted SRCs were found to be dominated by a set of few generalist, nitrophilous species. They were more shading (1–4% PAR transmissivity) and only slightly more species rich (8–19 species 75 m-2) than annual energy crops, despite not being fertilised or treated with herbicides for several years. The planting of 5–20 m wide SRC strips dividing larger fields with annual crops, can nevertheless be recommended in structurally impoverished, intensively managed agricultural landscapes, particularly if measures to increase the variability of habitat conditions in the coppices are applied. To address the root causes of plant diversity loss on farmland it seems, however, additionally paramount to create a permanent network of extensively managed field sanctuaries to maintain viable source populations which can potentially disperse to the wider agricultural landscapes in the future. To effectively inform policy makers, future research on energy cropping and farmland plant diversity should broaden the focus from the field to the landscape scale and address remaining open questions with regard to the interactions of arable plant diversity with other taxonomic groups.

Inhaltsangabe: Problemstellung: Die Bundesregierung vereinbarte Ende 2007 mit dem Integrierten Energie- und Klimaprogramm das Ziel, den Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromversorgung bis 2020 auf 25 bis 30% zu steigern. Der dynamische Ausbau der Erneuerbaren Energien in den letzten Jahren führte dazu, dass das Ziel für 2010 von 12,5 % bereits übertroffen wurde. Der Anteil im Jahr 2007 lag bei ca. 14,2%. Ziel des Integrierten Energie- und Klimaprogramms der Bundesregierung ist es, den Herausforderungen des globalen Klimawandels und der weltweit steigenden Energienachfrage sowie -preisen mit geeigneten Maßnahmen zu begegnen. Im Fokus stehen dabei vor allem die Steigerung der Energieeffizienz und der weitere Ausbau der Erneuerbaren Energien im gesamten Energiesystem (Strom/Wärme/Verkehr). Erneuerbare Energien (EE) sind aus folgenden Gründen dazu geeignet, einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung zu leisten: Vermeidung von Kohlendioxid (CO2)-Emissionen und Beitrag zu Klimaschutzzielen, Diversifikation der Rohstoffvielfalt und Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen, Absicherung gegen Kostensteigerungen bei fossilen und nuklearen Energieträgern, Vergleichsweise einfaches Abbauen und Recyceln, Stärkung der regionalen Wertschöpfung und Sicherung der Arbeitsplätze. Ein steigender Anteil an Strom aus Erneuerbaren Energie ist jedoch auch mit einigen Problemen verbunden: Das Angebot dieser Energiearten unterliegt zum Teil erheblichen Schwankungen, insbesondere bei der Nutzung von Windkraft und solarer Energie. Die sich daraus ergebene fluktuierende Stromerzeugung kann die Stabilität des Gesamtsystems beeinflussen, da eine Synchronität von Angebot und Nachfrage nicht gegeben ist. Der hohe Anteil an fluktuierender Einspeiseleistung erfordert vom Netzbetreiber das Vorhalten und die kurzfristige Bereitstellung von Regelleistung. Zum anderen wird die Einspeisung von EE-Strom zunehmend durch Netzengpässe begrenzt. Aufgrund von Nutzungskonzentrationen einzelner EE in bestimmten Regionen kann der Verbrauch dort unter der Erzeugung liegen. Falls die Übertragungsnetze dann an ihre Grenzen stoßen und ein Transport in andere Verbrauchszentren nicht möglich ist, kann dies zur Abschaltung oder Drosselung von EE-Anlagen führen. Vor dem Hintergrund der marginalen Grenzkosten ist insbesondere die Drosselung von Windenergie- und Photovoltaikanlagen sowie Laufwasserkraftwerken volkswirtschaftlich ineffizient. Trotz der bis dato erreichten Kostendegressionen ist Strom aus Erneuerbaren Energien derzeit noch nicht eigenständig wirtschaftlich. Daher ist es Aufgabe der Politik, geeignete Rahmenbedingungen für den Ausbau der Erneuerbaren Energien zu schaffen. Das zentrale Förderinstrument in Deutschland ist das Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG (derzeit gültig in der Fassung vom 01.01.2009). Dieses gewährleistet den Anlagenbetreibern eine feste Einspeisevergütung über einen definierten Zeitraum. Zentrale Vorteile des Förderinstruments sind die hohe Effektivität und Effizienz sowie die Investitionssicherheit für Anlagenbetreiber. Damit konnte ein erhebliches Wachstum im Bereich des Stroms aus EE in den letzten Jahren erreicht werden. Wesentlicher Schwachpunkt des Gesetzes ist seine geringe Marktnähe. Es werden keine gezielten Anreize gesetzt, EEG-Strom bedarfsgerecht zu produzieren und in das bestehende Stromsystem zu integrieren. Ziel der Arbeit: Ziel der Masterarbeit ist es, Ansätze zur Systemoptimierung im Sinne eines höheren EE-Anteils in technischer und ökonomischer Hinsicht zu untersuchen und Handlungsmöglichkeiten für eine verbesserte System- und Marktintegration aufzuzeigen. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt in der Analyse, wie technische Möglichkeiten zum Ausgleich der Schwankungen im Bereich der Erneuerbare Energie systemtechnisch am besten eingesetzt werden können und wie die EE sinnvoll der Marktsteuerung auf dem Energiemarkt unterworfen werden können. Die Systemintegration und damit die technische Optimierung zielen auf einen effizienteren Umgang mit der fluktuierenden Einspeisung aus EE-Anlagen. Bei der bedarfsgerechten Einspeisung geht es um die Regelung und Steuerung von Angebot und Nachfrage. Insbesondere werden der Einsatz von Speichern, der Einsatz des Lastmanagements sowie die Netzeinbindung untersucht. Die Notwendigkeit der verbesserten Marktintegration ergibt sich zum einen aus der mangelnden Marktnähe des derzeitigen EEG-Systems und zum anderen aus der Erfordernis, dass EEG-Akteure in Zukunft (nach Auslaufen des Förderzeitraums) ohne Förderung auf dem Markt agieren müssen. Daher sind Maßnahmen zu treffen, die eine schrittweise Überführung in eine freie Vermarktung ermöglichen. Darüber hinaus sind technische und ökonomische Maßnahmen sinnvoll zu kombinieren. So kann sich aus der Abbildung der Erzeugungsschwankungen im Markt ein Anreiz für die Investition in Speichertechnologien ergeben. Vor diesem Hintergrund ist das Förderinstrument EEG an die steigenden Anforderungen anzupassen. Die Schwachstellen liegen neben den bereits erwähnten fehlenden marktwirtschaftlichen Anreizen in den sich kurzfristig ändernden EEG-Monatsbändern mit impliziten Beschaffungsrisiken für Versorger sowie im intransparenten Profilservice der Übertragungsnetzbetreiber. Verbesserungspotenzial liegt daher vor allem in den Bereichen Vermarktung, Wälzungsmechanismus und Profilservice (Veredelungsprozess). Aufbau der Arbeit: Im Anschluss an diese kurze Einführung in die Thematik gibt Kapitel 2 zunächst einen Überblick über die Grundlagen der verschiedenen Erneuerbaren Energiequellen. Anschließend wird das Erneuerbare-Energien-Gesetz als zentrales Förderinstrument und Grundlage für das Wachstum in diesem Sektor in seiner jetzigen Form vorgestellt. In Kapitel 3 wird untersucht, welche Anforderungen vor dem Hintergrund eines steigenden EE-Anteils erfüllt werden müssen und welche Ziele mit einer verbesserten System- und Marktintegration anzustreben sind. In Kapitel 4 werden zunächst Instrumente zur technischen Systemintegration untersucht. Die Maßnahmen beschäftigen sich dabei mit der Einbindung von EE-Anlagen in das Stromnetz, der Möglichkeiten zur Nutzung von Speichertechnologien sowie dem Einsatz von steuerbaren Lasten in Form eines Lastmanagements. Anschließend werden im Rahmen einer systemtechnischen Analyse die einzelnen Instrumente bewertet. Dazu wird auf Grundlage der Bestimmung der Restnachfrage ein zusätzlicher Flexibilisierungsbedarf ermittelt. Kapitel 5 analysiert Maßnahmen zur verstärkten Marktintegration der Erneuerbaren Energien. In diesem Zusammenhang werden verschiedene Modelle zur Vermarktung sowie zur Wälzung und Veredelung untersucht. Im Rahmen der folgenden energiewirtschaftlichen Analyse werden diese Modelle anhand der in Kapitel 3 vorgestellten Kriterien bewertet und eine Modellwahl vorgenommen. Nach einem Ausblick auf die zukünftige Strompreisentwicklung wird eine Einsatzreihefolge der Integrationsmaßnahmen ermittelt sowie eine Simulation der weiteren Entwicklung der Direktvermarktung vorgenommen. Kapitel 6 fasst die erforderlichen Anpassungen im Energiesystem und auf dem Strommarkt zusammen und stellt eine mögliche Maßnahmenkombination zusammen. Daraus werden schließlich Handlungsempfehlungen entwickelt. Die Arbeit schließt ab mit einem Fazit zur zukünftigen Aufgabengestaltung im Energiemarkt und gewährt insbesondere einen Ausblick auf eine europäische Koordination der Förderungen der Erneuerbaren Energien im Strombereich. Berücksichtigung fanden im Rahmen der Erarbeitung der vorliegenden Arbeit aktuelle Entwicklungen bis zum 30.04.2009.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: AbkürzungsverzeichnisVI AbbildungsverzeichnisVIII TabellenverzeichnisIX 1.Einleitung1 1.1Problemstellung1 1.2Ziel der Arbeit3 1.3Aufbau der Arbeit4 2.Erneuerbare Energien im Energiesystem5 2.1Grundlagen der Erneuerbaren Energien5 2.2Das Förderinstrument EEG8 2.2.1EEG 20048 2.2.2EEG-Novelle 200914 3.Voraussetzungen und Ziele der Integration Erneuerbarer Energien17 3.1Voraussetzungen für die Integration der Erneuerbaren Energien17 3.2Ziele der System- und Marktintegration19 4.Systemintegration22 4.1Technische Maßnahmen zur Systemintegration22 4.1.1Netzeinbindung22 4.1.1.1Netzoptimierung und -erweiterung24 4.1.1.2Einspeisemanagement27 4.1.1.3Systemdienstleistungen29 4.1.2Einsatz von Speichertechnologien31 4.1.2.1Pumpspeicherkraftwerke32 4.1.2.2Druckluftspeicherkraftwerke33 4.1.2.3Einsatz von Batteriesystemen im Rahmen der Elektromobilität34 4.1.2.4Nutzung von Speichern zur Erhöhung der garantierten Windleistung35 4.1.3Einsatz von Lastmanagement37 4.1.3.1Beeinflussung der Nachfrage37 4.1.3.2Voraussetzungen und Hemmnisse38 4.1.3.3Lastverlagerungspotenziale40 4.2Systemische Analyse42 4.2.1Analyse des Flexibilisierungs- und Systemanpassungsbedarfs42 4.2.2Bewertung von Ausgleichsoptionen aus systemtechnischer Sicht45 5.Marktintegration49 5.1Ökonomische Maßnahmen zur Marktintegration49 5.1.1Modelle zur Änderung der Vermarktung49 5.1.1.1Drittvermarktung50 5.1.1.2Direktvermarktung ohne Prämie50 5.1.1.3Prämienmodell52 5.1.1.4Quotenmodell54 5.1.1.5Integrationsbonus55 5.1.1.6Vermarktung auf dem Regelenergiemarkt58 5.1.2Modelle zur Änderung der Wälzung und Profilveredelung60 5.1.2.1Versorgermodell62 5.1.2.2Wälzung über ein fixes Band63 5.1.2.3Wegfall der physischen Wälzung63 5.1.2.4Ausschreibung des Profilservices64 5.1.2.5Börsenmodell65 5.2Energiewirtschaftliche Analyse66 5.2.1Bewertung und Modellwahl66 5.2.2Ausgestaltung der gewählten Modelle69 5.2.3Auswirkungen der Modellwahl auf die Strompreise71 5.2.4Entwicklung einer Merit-Order der Ausgleichsoptionen74 5.2.5Zukünftige Entwicklung der Direktvermarktung78 6.Handlungsempfehlungen85 6.1Handlungsempfehlungen zur Systemintegration85 6.2Handlungsempfehlungen zur Marktintegration90 7.Fazit94 7.1Zusammenfassung94 7.2Ausblick95 Quellenverzeichnis97 Anlage 1: Leistung der Erneuerbaren Energie114 Anlage 2: Stromerzeugung der Erneuerbaren Energie115 Anlage 3: Auktionierungsergebnisse an den Kuppelstellen116 Anlage 4: Durchschnittliche EEG-Vergütungssätze der gewählten Vergütungskategorie sowie Entwicklung der Teilnahme am Prämienmodell in Prozent117Textprobe:Textprobe: Kapitel 5.1.1.5, Integrationsbonus: Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung der Integration ist die Zahlung einer Prämie, wenn bestimmte Anforderungen für die Integration erfüllt sind. Dabei werden nicht die Marktkräfte sondern zusätzliche Tarife genutzt. Es kommen verschiedene Alternativen in Betracht, die sich nach der geförderten Technologie unterscheiden. Die Ziele liegen generell in der Feinsteuerung der Technikentwicklung sowie in der Erschließung von Potenzialen. Ein Speicherbonus soll der Förderung der Speichertechnologie dienen. Die Speicherung führt zu Energieverlusten, daher sollte der Speicher nur eingesetzt werden, wenn es aus Systemsicht sinnvoll ist. Bei einer Vorhaltungsprämie würde sich der Einsatz des Speichers nach den Marktanreizen und damit nach Engpässen richten. Aufgrund der einheitlichen Vorhaltungsprämie müssten hierbei Vorschriften für die Dimensionierung festgelegt werden. Da sich bis 2020 ein begrenzter kurzfristiger Speicherbedarf ergibt, ist ein Speicherbonus nicht zielführend für die Integration. Um die Speichercharakteristika am tatsächlichen Bedarf auszurichten, scheinen zielgenauere Förderung durch Ausschreibungen geeigneter. Des Weiteren wird das so genannte 4.000-Volllaststundenmodell vom Bundesverband Erneuerbarer Energien (BEE) diskutiert. Es sieht vor, dass WEA einen Bonus von 20 Euro/MWh erhalten, wenn sie in mehr als 4.000 Stunden im Jahr Energie erzeugen. Dies soll durch die Begrenzung der maximalen Einspeiseleistung erreicht werden. Ziel ist es, Abschaltungen zu vermeiden, technisch neue Optionen zu aktivieren sowie die Einspeisung zu vergleichmäßigen. Dieses Modell ist allerdings als problematisch einzuschätzen, da die Gefahr kontraproduktiver Anreize besteht. So könnte gut integrierbarer Windstrom eventuell gespeichert werden, um die 4.000 Stunden zu erreichen. Das Abregeln der WEA zur Einhaltung der Vorgaben sowie der ineffizienter Einsatz auf der Nachfrageseite sind zu vermeiden. Daher findet dieses Modell in der wissenschaftlichen Diskussion keine Zustimmung. Eine Alternative mit ähnlicher Zielsetzung besteht darin einen Anreiz für die Auslegung der Generatorleistung einer WEA zu setzen. Da insbesondere bei hohen Windgeschwindigkeiten ein hoher Energieertrag erreicht werden kann, sind die WEA in der Regel auf einen hohen Leistungsbereich ausgelegt und erreichen ihre Nennleistung bei ca. 12 bis 14 m/s Windgeschwindigkeit. Zu bedenken ist jedoch, dass hohe Windgeschwindigkeiten nur selten erreicht werden und die WEA häufiger in Teillast betrieben werden muss. Geringer Windgeschwindigkeiten (4 bis 6 m/s) treten demgegenüber häufiger auf und im Rahmen einer geringeren Nennleistung könnten dies effizienter ausgenutzt werden. Weiterhin könnte ein so genannter Kombikraftwerks-Bonus zur Förderung virtueller Kraftwerke eingeführt werden. Ein virtuelles Kraftwerk besteht aus mehreren dezentralen Anlagen sowie einer Steuereinheit, die die Daten dieser dezentralen Anlagen verarbeitet, Prognosen erstellt sowie den Einsatz aller Kraftwerke im Abgleich zu den aktuellen Börsendaten optimiert. Ziel eines solchen Kraftwerkspools ist die profitorientierte Vermarktung des Stroms. Vorteile ergeben sich in einem Pool durch die Zusammenfassung mehrerer verteilter Anlagen eventuell unterschiedlicher Technologien zum Beispiel mit Speichern oder auch Lasten. Solch ein Kombikraftwerk kann Strom bedarfsorientierter erzeugen als einzelne Anlagen. Daher besteht die Möglichkeit, diese Kombikraftwerke explizit zu fördern. Ein Vorschlag zur Ausgestaltung eines Kombikraftwerksbonus (KK-Bonus) sieht einen Bonus vor, der für EEG-Anlagen gewährt wird, die ihre Anlagen mit Einrichtungen zur Speicherung von Strom, Brennstoff oder Wärme sowie mit Lastmanagementanwendungen kombinieren. Eine Bedarfskomponente dient als Anreiz, die Einspeisung von EEG-Strom in Zeiten mit einem hohen Bedarf zu verlagern und wird gezahlt, wenn gezielt Energie in Zeiten mit hohem Bedarf eingespeist beziehungsweise wenn gezielt Energie in Zeiten mit niedrigem Bedarf entnommen wird. Die Bedarfskomponente beträgt 2 Cent/kWh und wird für 20 Jahre gewährt, allerdings nur für Anlagen, die den erzeugten Strom nicht direkt vermarkten. Die Höhe der Bedarfskomponente soll sich an der durchschnittlichen Spreizung der Spotmarktpreise bemessen, so dass durch die feste Vergütung des KK-Bonus vergleichbare Anreize zur Verlagerung gesetzt werden wie durch den Marktpreis in der Direktvermarktung. Eine weitere Technologiekomponente soll Technologien fördern, die zukünftig in einem auf EE basierenden Energieversorgungssystem benötigt werden, deren Kostenstruktur jedoch derzeit keinen wirtschaftlichen Betrieb ermöglicht. Der finanzielle Anreiz ist nach Technologie und Leistung differenziert. Die Technologiekomponente soll jährlich in den ersten fünf Betriebsjahren ausgezahlt werden. Anders als die Bedarfskomponente kann die Technologiekomponente auch von Anlagen in der Direktvermarktung in Anspruch genommen werden. Zu den wesentlichen Kritikpunkten an einem Kombikraftwerksbonus zählen die mangelnde Marktorientierung des Modells und die Gefahr der Fehlsteuerung. Wenn ähnliche Anreize gesetzt werden wie in einer Direktvermarktung, stellt sich die Frage, warum ein zweites Festpreissystem aufgebaut werden soll. Das EE-Segment sollte sich eher hin zu einer höheren Marktorientierung entwickeln. Das Modell des KK-Bonus steigert die Komplexität des Systems, da Aufwand für die Erfassung der eingespeisten und entnommenen Energiemengen sowie für die Verteilung auf die Zeiten mit hohem und niedrigem Bedarf im Rahmen der Abrechnung entstehen wird. Unklar bleibt, welchen Anspruch Anlagen haben, die zwischen Direktvermarktung und Festvergütung wechseln. Der Staat bestimmt, welche Technologien in einem auf EE basierenden Energieversorgungssystem benötigt und wie diese gefördert werden. Dabei besteht neben der Gefahr, dass andere Technologien eventuell effizienter eingesetzt werden könnten, das Risiko der Überförderung und Mitnahmeeffekte. Um die Entwicklung zur größeren Marktnähe nicht durch weitere feste Vergütungen zu gefährden und damit das Festpreissystem für die Zukunft zu festigen, sollte die Direktvermarktung dem KK-Bonus vorgezogen werden. Es bleibt festzuhalten, dass der Ausbau solcher Kraftwerkspools aus Systemsicht sinnvoll ist. Dabei ist allerdings zu prüfen, in welchem Maße ein solcher Ausbau erforderlich wird. Für eine Übergangszeit wäre ein KK-Bonus denkbar, jedoch ist davon auszugehen, dass mittelfristig energiewirtschaftliche Anreize ausreichen, für eine aus Systemsicht sinnvolle Erweiterung virtueller Kraftwerke zu sorgen.

Vor dem Hintergrund zunehmender Bestrebungen zum Klimaschutz und einer auf Liberalisierung ausgerichteten Energieversorgung in Europa wird in der vorliegenden Arbeit die Rolle von Kraftwerken mit CO2-Abtrennung und dem anschließenden CO2-Transport und der Speicherung (Carbon dioxide Capture and Storage - CCS) bewertet. CCS-Kraftwerke stellen eine technische Option zur signifikanten Reduktion der CO2-Emissionen bei der Bereitstellung elektrischer Energie auf Basis fossiler Rohstoffe dar. CCS-Technologien befinden sich derzeitig im Pilot- bzw. Demonstrationsstadium, wobei hinsichtlich der zukünftigen technischen und ökonomischen Parameter dieser Anlagen gegenwärtig zum Teil erhebliche Unsicherheiten bestehen. Sowohl die erreichbaren CCS-Kraftwerksparameter als auch die energie- und klimapolitischen Rahmenbedingungen bestimmen, inwieweit CCS-Kraftwerke gegenüber anderen CO2-armen bzw. CO2-freien Stromerzeugungstechnologien wettbewerbsfähig sind und welchen Beitrag sie zur zukünftigen Strombereitstellung leisten können. In der Untersuchung werden unter Verwendung eines modellgestützten systemanalytischen Ansatzes die wesentlichen energiewirtschaftlichen sowie energie- und klimapolitischen Einflussfaktoren und deren Auswirkungen auf die erreichbare Marktstellung von CCS-Kraftwerken im europäischen Elektrizitätsmarkt bis zum Jahr 2050 sowie deren strukturelle und kostenseitigen Implikationen auf das europäische Energiesystem untersucht. Die derzeitig bestehenden Unsicherheiten in Bezug auf die erreichbaren Investitionskosten und Wirkungsgrade von CCS-Kraftwerken werden dabei explizit berücksichtigt, und es wird der Frage nach den Auswirkungen von Veränderungen dieser beiden Parameter auf die Position von CCS-Kraftwerken am Elektrizitätsmarkt nachgegangen. In der Analyse wird sowohl den Beziehungen innerhalb des Elektrizitätssektors, als auch den Wechselwirkungen mit vor- und nachgelagerten Bereichen des Energiesystems sowie länderspezifischen Besonderheiten bei der Energieversorgung in den jeweiligen europäischen Staaten Rechnung getragen. Hierzu sind insbesondere die Kosten und Potenziale für den Transport und die Speicherung des CO2 in den jeweiligen europäischen Staaten zu zählen. Die Ergebnisse der Untersuchung in Bezug auf die energie- und klimapolitischen Einflussgrößen zeigen, dass sich sowohl die Vorgaben zur Reduktion der Treibhausgase in Europa als auch die energiepolitischen Entscheidungen hinsichtlich der Nutzung der Kernenergie in besonderem Maße auf die Stromerzeugung in Kraftwerken mit CO2-Abtrennung auswirken. Bei Fortführung der derzeitigen Politiken zur Nutzung der Kernenergie in den europäischen Ländern und einer starken Reduktion der Treibhausgase in Europa ist ein Anteil von CCS-Technologien an der gesamten Nettostromerzeugung in der EU-27 von knapp 20% in 2050 erreichbar. Dies setzt die Existenz des rechtlichen Rahmens und der gesellschaftlichen Akzeptanz für den Aufbau und den Betrieb der entsprechenden Infrastruktur für den CO2-Transport und die Speicherung voraus. Hinsichtlich des Einflusses klimapolitischer Zielvorgaben auf die Perspektiven von CCS-Kraftwerken ist festzuhalten, dass sich eine Bandbreite für die langfristigen Treibhausgasminderungsziele in der EU-27 zwischen ca. 65% und 85% in 2050 gegenüber der Kyotobasis ableiten lässt, in der CCS-Markanteile größer 15% (2050) bezogen auf die EU-27 Nettostromerzeugung erreicht werden können. In diesem Minderungsbereich steigt bei Verschärfung des Treibhausgasminderungszieles neben dem Emissionszertifikatspreis auch die Stromnachfrage an, was aus Substitutionseffeken auf der Verbrauchsseite von Technologien auf Basis fossiler Energieträger durch Stromanwendungen resultiert. CCS-Kraftwerke können zukünftig zur Deckung der ansteigenden Stromnachfrage beitragen sowie CO2-intensivere Stromerzeugungstechnologien substituieren. Im Gegensatz dazu ergeben sich unter moderaten als auch unter sehr hohen Treibhausgasminderungszielen deutlich geringere Marktanteile. Unter moderaten Treibhausgasreduktionszielen gehen aufgrund niedriger Emissionszertifikatspreise nur bedingt Anreize für die Anwendung der CCS-Technologie aus. Unter sehr starken Treibhausgasminderungsbedingungen sind niedrige Marktanteile auf die verminderteWettbewerbsfähigkeit von CCS-Kraftwerken aufgrund der restlichen CO2-Emissionen bei einer nicht 100%igen Abtrennung des CO2 aus dem Kraftwerksprozesses und der begrenzten Menge an Emissionsrechten sowie entsprechend hohen Zertifikatspreisen zurückzuführen. In Bezug auf die Rolle der Kernenergie ist zu beobachten, dass eine Ausweitung der Nutzungsmöglichkeiten der Kernenergie zu einem Rückgang des CCS-Anteils an der Nettostromerzeugung in der EU-27 auf bis zu ca. 10% in 2050 führt, da Kernkraftwerke im Vergleich zu CCS-Kraftwerken unabhängig vom Treibhausgasminderungsziel Strom zu geringeren Gestehungskosten erzeugen und damit direkt Marktanteile von CCS-Kraftwerken substituieren. Die regionale Analyse verdeutlicht, dass CCS-Technologien besonders in den Anrainerstaaten der Nordsee Anwendung finden, was auf die im Vergleich zu anderen Regionen günstigen CO2-Transport und Speicherbedingungen zurückgeführt werden kann. Je nach energie- und klimapolitischen Rahmenbedingungen werden bis zu 50% der gesamten abgetrennten CO2-Mengen der EU-27 in den Anrainerstaaten der Nordsee abgetrennt und gespeichert, wobei insbesondere die Speicherung in salinen Aquiferen die kostengünstigste Option darstellt. Zur Bewertung der Unsicherheiten in Bezug auf die erreichbaren CCS-Kraftwerksparameter wurden anhand einer Literaturstudie entsprechende Wertebereiche für zukünftige Investitionskosten und Wirkungsgrade von CCS-Kraftwerken bestimmt. Diese Wertebereiche fanden in Form einer Parametervariation in der modellbasierten systemanalytischen Untersuchung Berücksichtigung. Der Wertebereich für Wirkungsgradverluste für die CO2-Abtrennung bezogen auf den Nettowirkungsgrad der Technologien ohne CCS beträgt 6 bis 12%-Punkte für Erdgas- und Kohletechnologien gleichermaßen. Die zusätzlichen Investitionskosten für die CO2-Abtrennung bewegen sich für kohlegefeuerte Anlagen in einer Bandbreite zwischen 20 und 75% und für Erdgasanlagen zwischen 30 und 100% der Investitionskosten der entsprechenden Kraftwerkstechnologien ohne CCS. Die Ergebnisse der Parametervariation zeigen, dass Veränderungen der CCS-Kraftwerksparameter im untersuchten Bereich in Abhängigkeit von den energie- und klimapolitischen Rahmenbedingungen unterschiedlich starke Zuwächse der CCS-Stromerzeugung hervorrufen. Unter günstigen Rahmenbedingungen können durch die Reduktion der Investitionskosten und die Steigerung der Wirkungsgrade von CCS-Kraftwerken im untersuchten Wertebereich zusätzliche Strommengen in CCS-Kraftwerken in der EU-27 von bis zu 360 TWh in 2050 erzeugt werden. Die geringsten Auswirkungen durch Änderungen der CCS-Kraftwerksparameter sind unter moderaten Klimazielen zu beobachten. Der Einfluss der untersuchten energie- und klimapolitischen Rahmenbedingungen wirkt sich im Vergleich zu den Unsicherheiten hinsichtlich der Wirkungsgrade und Investitionskosten zum Teil wesentlich stärker auf die Perspektiven von CCS-Kraftwerken am europäischen Elektrizitätsmarkt aus. Daraus lässt sich ableiten, dass es nur bedingt möglich ist, reduzierte Marktanteile aufgrund veränderter energie- und klimapolitischer Rahmenbedingungen durch Steigerungen der Wirkungsgrade und Reduktion der Investitionskosten von CCS-Technologien zu kompensieren. Durch veränderte CCS- Kraftwerksparameter werden neben einem Anstieg der Stromnachfrage vor allem Substitutionseffekte innerhalb der Strombereitstellung hervorgerufen. Generell ist zu beobachten, dass durch die Reduktion der Investitionskosten und Steigerung der Wirkungsgrade von CCS-Kraftwerken mittelfristig primär die Stromproduktion aus fossil befeuerten Kraftwerken ohne CCS substituiert wird und langfristig die Strombereitstellung aus erneuerbaren Energien. ; Against the background of an increasing importance of climate change mitigation and the liberalization of the European energy supply this study assesses the perspectives of power plants with Carbon dioxide Capture and Storage (CCS). CCS power plants represent one option to reduce CO2 emissions of fossil energy based electricity production significantly. Today, CCS technologies are in the pilot and early demonstration phase with various uncertainties concerning their future technical and economic parameters. The perspectives of CCS power plants are determined by both the energy and climate policy framework and the achievable power plant parameters. These factors influence the competition with alternative CO2 avoidance options in the energy system, especially with low-carbon or carbon-free electricity generation, and have impact on future stakes of CCS power plants in the European electricity market. In this study the deployment of CCS power plants is investigated for the European electricity market until 2050 taking different energy and climate policy framework conditions into consideration. By applying an integrated model-based approach, structural changes of the whole energy system are incorporated, including their implications on costs and emissions. The study addresses uncertainties concerning future CCS power plant invest costs and efficiencies explicitly, and analyses the effects of changes of these parameters with respect to the perspectives of CCS power plants in Europe. Thereby, interdependencies on horizontal level related to competition of different technologies within the electricity sector are examined, but also vertical interdependencies resulting from effects between the upstream and energy demand sectors. In order to reflect the heterogeneity among the national energy systems in Europe, country specific particularities on technical aspects and energy policy are taken into account, such as potentials and costs of CO2 storage, and national regulations on the use of nuclear power and renewable energy. The results of the analysis reveal a strong influence of the stringency of the EU greenhouse gas reduction target and the policy on the use of nuclear energy on the perspectives of CCS power plants in the European electricity market. Under a regime with the continuation of today's energy policies on nuclear power and a strong greenhouse gas mitigation target for Europe a 20% CCS share of the total EU-27 net electricity generation can be reached in 2050, presuming the existence of the legal framework and public acceptance for the corresponding CO2 transport and storage infrastructure. CCS power plants can contribute to cover the growing electricity demand and to replace CO2 intensive fossil fuel based electricity generation. Thereby, the growing electricity demand results from the substitution of fossil-based end use technologies by electricity applications under stringent greenhouse gas mitigation obligations. Conversely to strong climate policies, less ambitious greenhouse gas reduction targets effect less CCS penetration as a consequence of lower carbon certificate prices. But also under very strong greenhouse gas reduction targets (>85% in 2050 compared to Kyoto base) CCS power plants face comparably low market shares due to their resulting CO2 emissions if not 100% of the CO2 is captured and high carbon certificate prices. Regarding the role of nuclear power, the study shows a reduction of the EU market share of CCS power plants to about 10% in 2050 if energy policy regulation would allow a more extensive use of nuclear energy in the EU member states compared to the current decisions on nuclear energy. The results on regional level indicate a high importance of CCS applications in the neighbouring countries of the North Sea, since these countries are characterised by more favourable CO2 transport and storage conditions compared to other European countries. Depending on the energy and climate policy framework up to 50% of the total storage quantities in the EU-27 until 2050 are captured and stored in the neighbouring countries of the North Sea with saline aquifers being the dominant storage option. In order to assess the uncertainties related to future invest costs and efficiencies of CCS power plants a variation of the corresponding parameters has been performed. The range for the parameter variation is based on a literature study and has been determined for the efficiency loss of the CCS power plants compared to the reference technology without CO2 capture between 6% points and 12% points for both coal and natural gas technologies. The range of additional invest cost for CO2 capture is for coal power plants between 20 and 75% of the costs of the coal technology without CCS and for natural gas between 30 and 100% respectively. From the results of the parameter variation can be concluded, that changes of these parameters effect different strong impacts on the market share of CCS power plants depending on the energy and climate policy framework. Under the most favourable conditions for CCS technologies the decrease of efficiency loss as well as of the invest costs leads to additional 360TWh of the CCS-based electricity generation in 2050, which increases the share of CCS power plants of total net electricity generation in the EU-27 to 27%. Only few impacts from changes of the CCS power plant parameters can be observed under moderate climate targets. Comparing the influence of different policy frameworks analysed in this study with the influences of the variation of the technical and economic CCS power plant parameters shows, that uncertainties concerning energy policy measures can have a stronger influence on the perspectives of CCS in Europe than uncertainties regarding invest costs and efficiencies. For certain market conditions this also means, that reduced market perspectives of CCS technologies, which might happen due to changes of the energy policy framework, cannot entirely be offset by increasing the efficiencies and reducing the invest costs of CCS power plants. Changes of CCS power plant parameters impact both an increase of the electricity demand and the substitution of alternative generation technologies. In the mid-term, mainly fossil-based electricity generation without CCS is substituted as result of reductions of invest costs and increases of efficiencies of CCS power plants, and in the long-run mainly the electricity generation from renewable energy.

Aus Sicht der Entwicklungsländer

Mit der Studie zum Umweltbewusstsein in Deutschland wird seit 1996 im Zweijahres-Rhythmus erforscht, wie sich Umweltbewusstsein und Umweltverhalten der Bevölkerung in Deutschland entwickeln. Ziel ist es, die in der Gesellschaft vorhandenen Denk- und Handlungsmuster zu verstehen und in eine bürgernahe Politik einfließen zu lassen.

Die Befragung der ersten Welle umfasste Zeitvergleichsfragen zu Umweltqualität, Gesundheit, Lärm, zur Rolle von Umweltpolitik und freiwilliges Engagement; Mobilität und Verkehrswende; Landwirtschaft und ländliche Regionen; Fleischalternativen sowie die Bekanntheit von Umweltzeichen.

Die zweite Befragungswelle umfasste Zeitvergleichsfragen zum Stellenwert von Umwelt- und Klimaschutz, dem Handeln relevanter Akteure und Synergien / Konflikte von Umweltpolitik mit anderen Politikfeldern; Kenngrößen des Umweltbewusstseins (kognitive, affektive und konative Umwelteinstellungen); Strom‐ und Wärmewende, Energiewende; Flugreisen; Umweltwissen.
In beiden Wellen wurden Items zur Identifikation der sozialen Milieus sowie soziodemografische Angaben erhoben.

Welle 1

Themen: 1. Mobilität und Verkehrswende in der Stadt und auf dem Land: Hintergrundvariablen: PKW-Führerscheinbesitz; Car-Sharing-Angebote in der Wohngemeinde.

Verkehrsmittelwahl, Gründe, Zufriedenheit: Nutzungshäufigkeit von Verkehrsmitteln für Wege im Alltag (Öffentliche Verkehrsmittel, eigenes Auto, Car-Sharing Auto, Fahrgemeinschaft bzw. Mitfahrgelegenheit, Motorrad, Moped, Mofa, Motorroller, E-Roller, zu Fuß, Fahrrad ohne zusätzlichen Elektroantrieb, Elektrofahrrad, E-Bike, Pedelec, Leihfahrrad); Gründe für die Wahl des Autos im Alltag (z.B. ist bequem, zuverlässig, kostengünstiger, etc.; Zufriedenheit mit dem Auto: Bewertung der Erfahrung mit der Nutzung des Autos im Alltag insgesamt; Gründe für die Wahl öffentlicher Verkehrsmittel im Alltag (z.B. sind zuverlässig, kann dabei entspannen, etc.); Zufriedenheit mit öffentlichen Verkehrsmitteln: Bewertung der Erfahrung mit der Nutzung öffentlicher Verkehrsmittel im Alltag insgesamt; Gründe für die Wahl des Fahrrads für Wege im Alltag; Zufriedenheit mit dem Fahrrad: Bewertung der Erfahrung mit der Nutzung des Fahrrads im Alltag insgesamt.

Einstellungen zu mit Mobilität verbundenen gesellschaftlichen Fragen: Zustimmung zu verschiedenen Aussagen zu Verkehr und Mobilität (für die Bewältigung des Alltags mit Kindern und Familie braucht man ein eigenes Auto, es muss dringend mehr für den öffentlichen Verkehr getan werden, der öffentliche Nahverkehr muss viel kostengünstiger werden. in öffentlichen Verkehrsmitteln fühle ich mich oft unsicher, Busse und Bahnen des öffentlichen Nahverkehrs sollten häufiger fahren, mein Wohnort ist schwer mit öffentlichen Verkehrsmitteln zu erreichen, es werden mehr Radwege und Fahrradstreifen benötigt, die Fahrradwege müssen vor allem sicherer werden, es werden mehr Autobahnen und Fernstraßen benötigt, in Städten sollte der Autoverkehr deutlich eingeschränkt werden, Car-Sharing ist eine gute Alternative zum eigenen Auto, mit der Kombination aus Car-Sharing, öffentlichen Verkehrsmitteln und Fahrrad ist man genauso gut mobil wie mit dem eigenen Auto, in den Innenstädten muss mehr Parkraum für Autos geschaffen werden, für Autos, die viele Schadstoffe ausstoßen, sind Fahrverbote erforderlich, um Umwelt- und Klimaschäden durch den Verkehr zu verringern, sollte der Autoverkehr finanziell stärker belastet werden, umweltfreundlichere Verkehrsmittel sollten mit öffentlichen Mitteln gefördert werden, in Städten muss dringend mehr gegen die Luftverschmutzung durch den Autoverkehr unternommen werden, es sollte mehr Möglichkeiten geben, Auto, öffentliche Verkehrsmittel, Fahrrad, (Sammel-)Taxis usw. miteinander kombinieren zu können); sinnvolle Maßnahmen zur Verringerung der Umwelt- und Klimabelastungen durch den Autoverkehr (z.B. Abschaffung der Steuervergünstigung für Dieselkraftstoffe, Erhöhung der Energiesteuer auf Kraftstoffe wie Benzin und Diesel, etc.); Meinung zur Förderung umweltfreundlicher Verkehrsmittel (Elektro-Autos, Öffentlicher Nahverkehr, Fahrrad-Verkehr).

Persönliche Präferenzen im Hinblick auf die zukünftige Entwicklung des Verkehrs (möglichst wenig Belastung für Umwelt und Klima, Wege im Alltag bequem und kostengünstig zurücklegen können, Voranbringen der wirtschaftlichen Entwicklung in Deutschland und der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Unternehmen).

Einschätzung der aktuellen Verkehrspolitik: Zustimmung zu Aussagen zur Verkehrspolitik in Deutschland (orientiert sich vor allem am Umwelt- und Klimaschutz, an den Bedürfnissen der Bürgerinnen und Bürger, an den Interessen der Wirtschaft).

Akteure der Mobilitätswende: Akteure, die einen wichtigen Beitrag für umweltfreundlicheren Verkehr in Deutschland leisten können (Jede und jeder Einzelne, Umweltverbände, Städte, Gemeinden, Regierung (Bund, Länder), Autoindustrie, Automobilclubs z.B. ADAC, Öffentliche Verkehrsbetriebe, Arbeitgeber, Einzelhandel, Geschäfte, Gewerkschaften, Medien, Kurier und Lieferdienste, keine davon); drei wichtigste Akteure für umweltfreundlicheren Verkehr in Deutschland.

Veränderungsbereitschaft: Retrospektives Verhalten in Bezug auf umweltfreundliche Mobilität (Nutzung von Car-Sharing, Leihfahrrad, Mitfahrgelegenheit, Park & Ride, Monats- oder Jahreskarte für den öffentlichen Nahverkehr gekauft, für eine Urlaubsreise die Bahn benutzt, einen Fernbus benutzt); zukünftige Bereitschaft zu den vorgenannten Verhalten.

2. Zeitvergleichs- und Basisfragen zur Umweltpolitik (Welle 1): Beurteilung der Umweltqualität am Wohnort, in Deutschland und weltweit; gesundheitliche Belastung durch Umweltprobleme: Stärke der wahrgenommenen Gesundheitsbelastung durch Umweltverschmutzung und Umweltschadstoffe; Stärke der empfundenen Belästigung in den letzten 12 Monaten durch den Lärm verschiedener Lärmquellen (Schienenverkehrslärm, Straßenverkehrslärm, Flugverkehrslärm, Industrie- und Gewerbelärm, Lärm von Nachbarn; Bedeutung des Umwelt- und Klimaschutzes im Hinblick auf andere politische Aufgabenfelder (Wohlstand sichern, Arbeitsplätze schaffen, Wettbewerbsfähigkeit sichern, mehr soziale Gerechtigkeit, Zukunftsaufgaben (wie z.B. Globalisierung) meistern); Engagement: Bereitschaft zu aktivem Engagement für den Natur- und Umweltschutz; Geldspenden an Natur- und Umweltschutzverbände in den letzten 12 Monaten.

3. Landwirtschaft und ländliche Regionen: Vertrautheit mit der Landwirtschaft: Selbsteinschätzung der Informiertheit über die Landwirtschaft in Deutschland; Kontakt zu landwirtschaftlichen Betrieben.

Gesellschaftliche Aufgaben der Landwirtschaft: drei wichtigste Aufgaben der Landwirtschaft für die die Gesellschaft (die Bevölkerung mit einer Vielzahl hochwertiger und gesunder Lebensmittel versorgen, das Wohlergehen von Nutztieren gewährleisten, die Umwelt und Natur schützen, wirtschaftliche Aktivitäten und Beschäftigung in ländlichen Gebieten aufrechterhalten, Kultur und Tradition auf dem Land fördern, preisgünstige Lebensmittel erzeugen, Pflanzen zur Energiegewinnung und/oder als Industrierohstoffe erzeugen, Landschaften erhalten, nichts davon); Erfüllung der vorgenannten gesellschaftlichen Aufgaben durch die Landwirtschaft.

Umwelt- und Klimaauswirkungen der Landwirtschaft: Problematik verschiedener Auswirkungen der Landwirtschaft für die Umwelt (z.B. Belastung von Gewässern und Trinkwasser durch Überdüngung oder das Aufbringen von Gülle, Umweltbelastungen durch Pflanzenschutzmittel wie z.B. Glyphosat, etc.).

Zustimmung zu verschiedenen Maßnahmen zur Verminderung der Umweltbelastungen in der Landwirtschaft (z.B. schärfere Kontrollen und höhere Strafen bei Verstößen gegen Umweltgesetze, höhere Umweltauflagen oder strengere Zulassungsverfahren bei Pflanzenschutz- und Düngemitteln, höhere Steuern oder Zölle auf besonders umweltschädliche landwirtschaftliche Produkte, strengere Regelungen zum Tierschutz in der Nutztierhaltung, etc.); sinnvolle Maßnahmen, um besonders umweltschädliche landwirtschaftliche Produkte durch Abgaben, Steuern oder Zölle zu belasten (Mehrwertsteuer von 7% auf 19% bei tierischen Produkten erhöhen, Abgaben auf Pflanzenschutzmittel erheben, Abgaben auf Düngemittel einführen, um Überdüngung der Böden einzugrenzen, Abgaben auf importierte Futtermittel für die Nutztierhaltung erheben, nichts davon).

Persönliche Präferenzen im Hinblick auf die zukünftige Entwicklung der Landwirtschaft (Landwirtschaft sollte zukünftig so ausgerichtet werden, dass die Umwelt und das Klima möglichst wenig belastet werden, sie allen Menschen ermöglicht, sich im Alltag mit einer Vielfalt an hochwertigen und gesunden Lebensmitteln zu versorgen, wirtschaftliche Aktivitäten und Beschäftigung in ländlichen Gebieten aufrechterhalten werden).

Einschätzung der aktuellen Landwirtschaftspolitik: Zustimmung zur verschiedenen Aussagen zur Landwirtschaftspolitik in Deutschland (die Landwirtschaftspolitik in Deutschland orientiert sich vor allem an Umwelt- und Klimaschutz, an den Bedürfnissen der Verbraucher, an den Interessen der Landwirte, an den Interessen der Industrie, z.B.. Lebensmittelkonzerne, chemische Industrie und Saatguthersteller).

Akteure der Landwirtschaftswende: Akteure, die einen wichtigen Beitrag für umweltfreundlichere Landwirtschaft in Deutschland leisten können (Jede und jeder Einzelne, Umweltverbände und Naturschutzorganisationen, Städte, Gemeinden, Europäische Union, Regierung (Bund, Länder), Branchenverbände wie der Deutsche Bauernverband, Lebensmittelhandel, Chemische Industrie und Saatguthersteller, Landwirte, Behörden zur Lebensmittelüberwachung, Tierschutzorganisationen, Medien, keine davon); drei wichtigste Akteure für umweltfreundlicheren Landwirtschaft in Deutschland.

Bio-Konsum, regionale und saisonale Lebensmittel: Anteil der Bio-Produkte, der regionalen Produkte und der saisonalen Produkte bei den Lebensmitteleinkäufen im letzten Monat; Häufigkeit des Fleischkonsums.

Veränderungsbereitschaft: Retrospektives Verhalten in Bezug auf Ernährung und Lebensmittelkauf (z.B. beim Einkauf von Lebensmitteln au Verpackung verzichtet und z.B. eigene Tüten oder andere Behältnisse mitgebracht, anstelle von Joghurt und Milch aus Kuhmilch solche Produkte auf Basis von Sojabohnen, Hafer, Reis oder Kokosmilch gekauft, bewusst nur Produkte ohne Palmöl kaufen, etc.); zukünftige Bereitschaft zu den vorgenannten Verhalten.

4. Fleischalternativen: Bekanntheit von In-vitro-Fleisch; erwartete Folgen von In-vitro-Fleisch (z.B. Fleischkonsum ohne schlechtes Gewissen, Massentierhaltung wird überflüssig, In-vitro-Fleisch wird nicht wie richtiges Fleisch schmecken, etc.); allgemeine Einstellung zu verschiedenen Fleischalternativen (In-vitro-Fleisch, aus Insekten gewonnene Nahrungsmittel, aus Pflanzen hergestellte Fleischersatzprodukte).

5. Bekanntheit, Einfluss und Glaubwürdigkeit von Umweltzeichen: Bekanntheit ausgewählter Umweltzeichen bzw. Siegel; Glaubwürdigkeit dieser Umweltzeichen und Siegel; Einschätzung des Einflusses dieser Umweltzeichen und Siegel auf die eigene Kaufentscheidung.

6. Merkmale des Befragten: Items zur Identifikation der sozialen Milieus: Ansichten zu verschiedenen Aspekten des Lebens wie z.B. Gesellschaft, Beruf und Privatleben.

Demographie: Geschlecht; Alter; höchster Bildungsabschluss; Erwerbstätigkeit; Erledigung der beruflichen Tätigkeiten bzw. für die Ausbildung im Homeoffice; Lebenssituation; Haushaltsgröße; Anzahl der Kinder unter 18 Jahren im Haushalt; Befragter selbst oder mindestens einer der Elternteile aus dem Ausland nach Deutschland gezogen (Migrationshintergrund); Haushaltsnettoeinkommen (gruppiert); berufliche Stellung der derzeitigen oder früheren beruflichen Tätigkeit; Ortsgröße; Entfernung verschiedener Einrichtungen vom Wohnhaus (Arbeitsplatz, Supermarkt oder Discounter, Hausarzt, Apotheke, Grundschule, Haltestelle des öffentlichen Nahverkehrs); Entfernung des Wohnortes zur nächsten Großstadt; geschätzte Entwicklung der Bevölkerungszahl des Wohnortes; Wohnstatus Hauptwohnsitz; Bundesland; Region.

Zusätzlich verkodet wurde: laufende Nummer; Seriennummer; Verkehrsmittelnutzung Fahrrad aggregiert; Soziale Milieus und Jugendsegmente; Gewichtungsfaktor.

Welle 2

Themen: 1. Zeitvergleichs- und Basisfragen zur Umweltpolitik (Welle 2): Nennung der beiden wichtigsten Probleme des Landes (offen, codiert); Wichtigkeit verschiedener Aufgabenbereiche im Umweltschutz (z.B. Umstieg von fossilen Energieträgern auf erneuerbare Energien, weniger Naturflächen für neue Straßen, Wohn- und Gewerbegebiete in Anspruch nehmen, etc.); Beurteilung des Engagements verschiedener Akteure für den Umwelt- und Klimaschutz (Umweltverbände, Städte, Gemeinden, Bundesregierung, Industrie, Bürgerinnen und Bürger).

Synergien zwischen Umwelt- und Klimaschutz und anderen Politikbereichen: Beitrag von mehr Umwelt- und Klimaschutz für andere politische Aufgabenfelder (Erhalt des Wohlstands, Schaffung von Arbeitsplätzen, Qualität der Arbeitsplätze, Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft, Soziale Gerechtigkeit, Herausforderungen der Globalisierung, Gesundheit der Menschen, Bekämpfung von Fluchtursachen, Sicherung des Friedens, technischer Fortschritt); Prioritäten im Konfliktfall; Bedeutung und Berücksichtigung der Erfordernisse des Umwelt- und Klimaschutzes in verschiedenen Politikbereichen (Wirtschaftspolitik, Arbeitsmarktpolitik, Sozialpolitik, Außenpolitik, Verkehrspolitik, Landwirtschaftspolitik, Energiepolitik, Steuerpolitik, Städtebaupolitik, Stadt- und Regionalplanung).

2. Kenngrößen des Umweltbewusstseins: Meinung zu verschiedenen Aussagen zu Umweltaffekt und Umweltkognition (z.B. es beunruhigt mich, wenn ich daran denke, in welchen Umweltverhältnissen zukünftige Generationen wahrscheinlich leben müssen, der Klimawandel bedroht auch unsere Lebensgrundlagen hier in Deutschland, etc.).

Umweltverhalten: Intentionales Verhalten: Häufigkeit von umweltschonendem Verhalten beim Kauf und der Nutzung von Produkten und Dienstleistungen (z.B. Kauf von Lebensmitteln aus kontrolliert-biologischem Anbau, Produkte wählen mit Umweltsiegel, etc.); persönliches Engagement für ökologische Ziele (Geldspende für den Umwelt- und Klimaschutz, aktives Engagement für den Umwelt- und Klimaschutz, Beteiligung an Demonstrationen, die für mehr Umwelt- und Klimaschutz politischen Druck ausüben, Unterschriften bei Online-Kampagnen, Beteiligung an Initiativen, die neue umwelt- und klimafreundliche Handlungsweisen ausprobieren wie z.B. Urban Gardening oder Reparatur-Cafés, Umwelt und Klima möglichst wenig belasten im alltäglichen Verhalten z.B. beim Einkaufen oder Heizen, Eintreten für Werte wie Umweltschutz und Nachhaltigkeit, Wählen von Parteien, die für strenge Umwelt- und Klimagesetze eintreten).

Impact-basierte Verhaltensweisen: Anzahl der Autos im Haushalt; Kilometerleistung dieses/ dieser Autos pro Jahr.

3. Strom- und Wärmewende: Hintergrundvariablen: Wohnstatus Hauptwohnsitz;

Individuelles Verhalten bei Strom: Stromverbrauch des eigenen Haushalts im Vergleich mit anderen vergleichbaren Haushalten in Deutschland; Bezug von Ökostrom; Ökostrom-Zeichen oder Siegel des Stromanbieters; Zustimmung zu Aussagen zur Kontrolle des Stromverbrauchs (z.B. ich überprüfe regelmäßig mit einem Strommessgerät den Verbrauch meiner Geräte um Stromfresser zu entdecken, ich weiß genau, wieviel Strom mein Haushalt pro Jahr verbraucht, etc.); Höhe des Heizenergiebedarfs des Hautwohnsitzes (eher hoch, durchschnittlich, eher niedrig, sehr niedrig).

Bekanntheit und Verhalten hinsichtlich energetische Sanierung: Wohnstatus Eigentümer: Bekanntheit verschiedener staatlicher Fördermaßnahmen zur energetischen Sanierung und Modernisierung (z.B. Zuschuss für Energieberatung für Wohngebäude, Zuschuss für den individuellen Sanierungsfahrplan für Wohngebäude, etc.); in Anspruch genommene Förderungen; individuelles Verhalten bei energetischer Sanierung (z.B. sich im letzten Jahr übern Heizenergieverbrauch des Eigenheims informiert, eine Energieberatung für das Eigenheim durchführen lassen, Maßnahmen zur Einsparung von Wärmeenergie durch eine Sanierung umgesetzt, etc.); Bewertung des Ergebnisses dieser Maßnahmen nach Schulnoten; zukünftige Verhaltensbereitschaft bei energetischer Sanierung;
Unterstützung energetischer Sanierung (Miete) (Bereitschaft, gesetzlich zulässige Mieterhöhung zu bezahlen, wenn die energetische Sanierung mehr Wohnkomfort bringt, für die energetische Sanierung sollten ausschließlich die Vermieter bzw. Eigentümer aufkommen, Erhöhung der Kaltmiete ist in Ordnung, wenn dieser Betrag nach der Sanierung bei den Heizkosten eingespart werden kann, Eigentümer nutzen energetische Sanierungen gezielt, um die Mieten zu erhöhen).

4. Energiewende: Wichtigkeit zentraler Aspekte der Energiewende (Ausstieg aus der Atomenergie, Ausstieg aus der Nutzung fossiler Brennstoffe, Ausbau der erneuerbaren Energien, Steigerung der Energieeffizienz durch neue Technologien, Verringerung des Energieverbrauchs im Verkehr, Verringerung des Energieverbrauchs der Wirtschaft, sparsamer Energieverbrauch der privaten Haushalte); Wichtigkeit einzelner Maßnahmen der Energiewende (Abbau von klimaschädlichen Subventionen, staatliche Förderung der Energieeinsparung in Wohnhäusern, Verteuerung der CO2-Emissionsrechte, höhere Besteuerung von besonders klimaschädlichen Produkten, Förderung von Elektrofahrzeugen, Ausbau der überregionalen Stromnetze, mehr Bürgerbeteiligung an Planungs- und Genehmigungsprozessen im Zusammenhang mit der Energiewende, Schaffung von neuen Arbeitsplätzen in vom Kohleausstieg betroffenen Regionen, Gewährleistung einer bezahlbaren Energieversorgung für alle); persönliche Präferenzen im Rahmen der Energiewende (die Energiewende sollte so durchgeführt werden, dass der Ausstoß von Treibhausgasen in Deutschland schnell und deutlich abnimmt, die Kosten sozial gerecht verteilt werden und sie sich positiv auf die wirtschaftliche Entwicklung und die Unternehmen in Deutschland auswirkt); Zustimmung zu Aussagen zur Energiepolitik in Deutschland (die Energiewende trägt dazu bei, dass der Ausstoß von Treibhausgasen in Deutschland deutlich zurückgeht, die Kosten der Energiewende sind sozial gerecht verteilt, die Energiewende wirkt sich positiv auf die wirtschaftliche Entwicklung und die Lage der Unternehmen in Deutschland aus).

Akteure der Energiewende: Akteure, die einen wichtigen Beitrag für das Gelingen der Energiewende in Deutschland leisten können (Jede und jeder Einzelne, Umweltverbände, Städte, Gemeinden, Regierung (Bund, Länder), Gewerkschaften, Wohlfahrts- und Sozialverbände, Stromkonzerne, Stadtwerke, Industrieunternehmen mit hohem Energieverbrauch, Unternehmen, die z.B. Wind- und Solarenergieanlagen herstellen, Investoren, Medien, keiner davon); drei wichtigste Akteure für das Gelingen der Energiewende in Deutschland.

Eigene Beiträge zur Energiewende: persönliches Verhalten in Bezug auf erneuerbare Energien (z.B. finanzielle Beteiligung an einer Gemeinschaftsanlage, die vor Ort Strom aus erneuerbaren Energien produziert, Geldanlage in erneuerbare Energien, etc.) und zukünftige Verhaltensbereitschaft.

Konflikte; Zustimmung zu Aussagen zur Energiewende (ich finde es unsinnig, dass in Deutschland so viele Gebäude gedämmt werden, Energiewende geht zu langsam voran, um das Klima wirksam zu schützen, der Landschafts- und Naturschutz wird bei der Energiewende ausreichend berücksichtigt, Kosten der Energiewende in Deutschland sind zu ungleich verteilt, Umstrukturierung einzelner Industriezweige wie z.B. der Kohlebergbau ist in Ordnung, fühle mich durch Windenergieanlagen in meiner Umgebung gestört oder belästigt, ich mache mir Sorgen, dass viele Menschen bei uns die Energiewende nicht ernst genug nehmen).

5. Flugreisen: Häufigkeit privater Flugreisen in den letzten 12 Monaten; Bekanntheit von Kompensationszahlungen; selbst schon einmal Kompensationszahlungen geleistet.

6. Merkmale der Befragten: Items zur Identifikation der sozialen Milieus: Ansichten zu verschiedenen Aspekten des Lebens wie z.B. Gesellschaft, Beruf und Privatleben; gerechter Anteil am Lebensstandard in Deutschland.

7. Umweltwissen: Wissenstest zu verschiedenen Themenbereichen (erneuerbare Energien, Energieverbrauch im Haushalt, Treibhauseffekt, Personennahverkehr, Bildung von fruchtbarem Boden, Anteil versiegelter Fläche, Grundwasserbelastung, Luftverschmutzung, Nachhaltigkeit, Pariser Übereinkommen).

Demographie: Geschlecht; Alter; höchster Bildungsabschluss; Erwerbstätigkeit; Lebenssituation; Haushaltsgröße; Anzahl der Kinder unter 18 Jahren im Haushalt; Befragter selbst oder mindestens einer der Elternteile aus dem Ausland nach Deutschland gezogen (Migrationshintergrund); Haushaltsnettoeinkommen (gruppiert); berufliche Stellung der derzeitigen oder früheren beruflichen Tätigkeit; Ortsgröße; Wohnstatus; Wohnfläche am Hauptwohnsitz; beheizte Wohnfläche; Bundesland; Region.

Zusätzlich verkodet wurde: laufende Nummer; Seriennummer; Soziale Milieus und Jugendsegmente; Umweltbewusstsein(Umweltaffekt, Umweltkognition, Intentionales Umweltverhalten); Umweltbewusstsein gesamt; CO2-Impact-Verhalten Tonnen; Gewichtungsfaktor.

Nacherhebung:

Themen: Wichtigste Probleme im Land; Wichtigkeit der Probleme soziale Gerechtigkeit, wirtschaftliche Entwicklung, Kriminalität, öffentliche Sicherheit, Kriege, Terrorismus, Umwelt- und Klimaschutz, Arbeitslosigkeit, Zuwanderung, Migration, Zustand des Bildungswesens und des Gesundheitssystems sowie die Entwicklung städtischer und ländlicher Räume.

Demographie: Geschlecht; Alter; Erwerbstätigkeit; Tätigkeit wenn nicht erwerbstätig (Gruppe); Bildungsabschluss; berufliche Stellung; Haushaltsgröße; Anzahl der Kinder unter 18 Jahre im Haushalt; Haushaltsnettoeinkommen; Ortsgröße.

Zusätzlich verkodet wurde: laufende Nummer; Seriennummer, Gewichtungsfaktor.

Inhaltsangabe: Einleitung: Menschliche Aktivitäten haben schon immer die Umwelt verändert, angefangen bei der Rodung der Wälder zum Gewinn von Siedlungsland, der Einleitung von Abwasser in Gewässer bis hin zur Deponierung von radioaktivem Abfall. Im Zuge der fortschreitenden Industrialisierung nahmen diese Aktivitäten zu, und die Auswirkungen wurden erkennbar. Eine Folge der Industrialisierung ist u.a. die steigende Emission von Treibhausgasen, die die Erwärmung der Erdoberfläche verursachen. Zu den Treibhausgasen zählen gemäß der internationalen Vereinbarung von Kyoto Kohlendioxid (CO2), Distickstoffoxid (N2O), Methan (CH4), teilhalogenierte Fluorkohlenwasserstoffe (H-FKW), fluorierte Kohlenwasserstoffe (FKW) und Schwefelhexafluorid (SF6). Die atmosphärische Konzentration dieser Treibhausgase wird durch menschliche Aktivitäten im Vergleich zu den natürlich vorkommenden Volumina erheblich erhöht. Lange wurden die mit den Klimaveränderungen verknüpften wissenschaftlichen Fragen nicht vorrangig behandelt. Erst seit den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde den Aussagen der Klimatologen Beachtung geschenkt, die auf eine zunehmende Erwärmung des Planeten hinweisen. Heute ist die Tatsache, dass es einen Klimawandel gibt und dass dieser anthropogen verursacht wird, weithin akzeptiert. Lediglich über die Sensitivität des Klimas gegenüber steigenden Treibhausgaskonzentrationen und damit das Ausmaß des Temperaturanstiegs und der Auswirkungen sind die Klimaexperten verschiedener Meinungen. Die SRES-Hüllkurven beziehen sich auf die im Special Report on Emission Szenarios der zwischenstaatlichen Sachverständigengruppe über den Klimawandel (Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)) berechneten sechs Emissionsszenarien. Diese prognostizieren eine Erhöhung der mittleren globalen Erdoberflächentemperatur bis zum Jahr 2100 zwischen 1,4 °C und 5,8 °C bezogen auf 1990. Obwohl die globale Jahresdurchschnittstemperatur während der vergangenen 100 Jahre nur um 0,6°C angestiegen ist, sind bereits heute zahlreiche Auswirkungen des Klimawandels spürbar: Gletscher sowie das arktische und antarktische Eis schmelzen ab, Permafrostböden tauen auf, der Meeresspiegel steigt, Vegetationsperioden verlängern sich, Tier- und Pflanzenarten verändern ihr Verbreitungsgebiet und Extremwetterereignisse nehmen zu. Weitere Beispiele für mögliche Auswirkungen sind in Anhang I aufgeführt. Allerdings geben diese Veränderungen laut Aussagen der meisten Wissenschaftler lediglich einen Vorgeschmack auf die Auswirkungen des zukünftigen Klimawandels. Als Reaktion auf den Klimawandel sind national wie international klimapolitische Aktivitäten in Gang gekommen. So finden beispielsweise regelmäßige internationale Klimaschutztreffen statt. Der IPCC sowie andere Arbeits-/Beratergruppen wurden gegründet und internationale Klimaschutzabkommen unterschrieben, beispielsweise das Kyoto-Protokoll. Die Kernaussage des vom ehemaligen Chefökonom der Weltbank Nicholas Stern veröffentlichen Stern Reviews - The Economics of Climate Change - lautet wie folgt: 'The benefits of strong, early action on climate change outweigh the costs'. Diese Meinung ist weithin akzeptiert und wird insbesondere von der Bundesregierung in ihren Maßnahmenplänen zum Klimaschutz aufgegriffen. Diese treffen zwar auch den deutschen Bundesbürger, vor allem aber die in Deutschland operierenden Wirtschaftsunternehmen. Dabei gehören Wirtschaftsunternehmen zu denjenigen, die durch gesetzliche Vorgaben eingeschränkt werden, denen sich aber auch Möglichkeiten, beispielsweise zur Kosteneinsparung, bieten. Besonders Industrieunternehmen haben in Deutschland eine besondere Bedeutung für die Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen. Günther Verheugen (Kommissar der Europäischen Union (EU) für Unternehmen und Industrie) sagte gegenüber der Zeitschrift Capital im Sommer 2007 zum Thema 'Ökologische Industriepolitik': 'Der scheinbare Gegensatz zwischen Wachstumspolitik und hohen Umweltstandards ist eines der großen Missverständnisse unserer Zeit. Ich bin entschieden für eine Neuorientierung: Wir sollten Wachstum und Beschäftigung stärker mit den Herausforderungen des Klimawandels verknüpfen'. Unabhängig davon, ob getroffene Maßnahmen aus klimapolitischen Vorgaben oder Druck innerhalb der Branche erzwungen werden oder aus Eigenmotivation entstehen, stellt sich die Frage, welchen Beitrag Industrieunternehmen aktiv zum Klimaschutz leisten können. Die zentralen Fragen der vorliegenden Studie lauten deshalb: -Welche internationalen Bemühungen um den Klimaschutz gibt es? -Was ist der derzeitige nationale Rahmen der Klimapolitik in Deutschland? -Wie hat sich das Umfeld der Unternehmen als Folge der Klimaänderungen gewandelt? -Wie kann sich ein Unternehmen strategisch unter dem Aspekt des Klimaschutzes positionieren? -Welche Chancen und Risiken ergeben sich aus dem Klimawandel für Unternehmen? -Wie können Unternehmen auf die nationalen Gesetzesvorgaben reagieren? -Durch welche Handlungen können Industrieunternehmen auf das Thema Klimaschutz reagieren und Wettbewerbsvorteile aufbauen und sichern? -Was ist zukünftig hinsichtlich des Klimaschutzes auf politischer Ebene zu erwarten? Der wissenschaftliche Beitrag dieser Studie besteht nicht in einer erneuten Zusammenfassung der Problematik 'Auswirkungen des Klimawandels', denn es existiert bereits eine Vielzahl von wissenschaftlichen Beiträgen zu diesem Thema. Dieses Papier gibt einen Einblick in die für Unternehmen relevanten Bereiche des Klimawandels. Diese benötigen Basiswissen im Bereich der internationalen sowie der nationalen Klimapolitik. Dabei wurde die aktuelle Literatur recherchiert und daraus die aus unserer Sicht wichtige Informationen sowie Handlungs-/Reaktionsmöglichkeiten ausgewählt, die für deutsche Unternehmen, die sich noch nicht im Speziellen mit Klimaschutz beschäftigt haben, wichtig sind. Weiterhin wird ein Ausblick auf die sich für die Zukunft abzeichnende Entwicklung der politischen Rahmenbedingungen gegeben. '87% der großen, global agierenden Unternehmen betrachten den Klimawandel als wirtschaftliches Risiko im Sinne von möglichen Produktionsunterbrechungen, steigenden Kosten als Folge staatlicher Eingriffe oder drohenden Wettbewerbs- und Imageproblemen.' Im Rahmen dieser Studie wird Organisationen bewusst gemacht, dass eine Positionierung ihrerseits in Hinblick auf den Klimawandel nötig ist, um die gefürchteten Risiken überschaubar zu machen. Aus dem Einblick in die Veränderungen der Unternehmensumwelt lässt sich ableiten, welche Strategien im Betrieb entwickelt und verfolgt werden können, um die unternehmensspezifischen Chancen und Risiken hinsichtlich des Klimawandels zu erkennen und zu nutzen. Der Kernbereich der Studie liegt in der Darstellung von Handlungsmöglichkeiten, die für die meisten deutschen Arbeitsstätten umsetzbar sind. Dabei wird in den einzelnen Kapiteln jeweils die Information dargestellt, die für Unternehmen zur Entscheidungsfindung benötigt wird. Dieses Buch spricht generell von Unternehmen in Deutschland. Diese Generalisierung verhindert es, Aussagen über die internen Einflüsse, z.B. Stärken und Schwächen eines spezifischen Betriebes, abzugeben. Dies ist auch so gewollt, da den Firmen in Deutschland lediglich Denkanstöße für den Bereich Klimaschutz vermittelt werden sollen. Die Umsetzung bleibt abhängig von der individuell gewählten Unternehmensstrategie. Die vorliegende Studie wurde rein theoretisch verfasst und gliedert sich in drei Teile. In Teil I werden bisherige internationale Bestrebungen in Bezug auf den Klimaschutz sowie die Grundlagen der Umweltschutzpolitik und Maßnahmen der Bundesrepublik zum Klimaschutz erläutert. Teil II beschreibt Grundlagen der Unternehmensführung hinsichtlich der Umfeldanalyse sowie Unternehmensstrategien. Nachfolgend werden speziell hinsichtlich des Klimawandels veränderte externe Faktoren der Umfeldanalyse aufgezeigt sowie beispielhaft Chancen und Risiken für verschiedene Branchen aufgelistet. In Teil III des Werkes werden drei mögliche Handlungsoptionen als Reaktion auf die veränderten Bedingungen in Deutschland vorgestellt.Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: AbkürzungsverzeichnisVII AbbildungsverzeichnisIX TabellenverzeichnisX 1.EINLEITUNG1 1 1.1Problemstellung2 1.2Zielsetzung3 1.3Gliederung4 1.4Einschränkungen5 2.INTERNATIONALE KLIMAPOLITIK7 2.1Geschichte der internationalen Klimapolitik7 2.2Strategien einzelner Staaten16 2.2.1USA16 2.2.2EU17 2.2.3Schwellenländer18 2.2.4Entwicklungsländer19 2.2.5Ausblick19 3.KLIMAPOLITIK IN DEUTSCHLAND22 3.1Instrumentarien der Umweltschutzpolitik23 3.1.1Ordnungsrechtliche und ökonomische umweltpolitische Instrumente23 3.1.1.1Nichtfiskalische Instrumente24 3.1.1.2Fiskalische Instrumente25 3.2Klimaschutzmaßnahmen27 3.2.1Maßnahmen zur Emissionsreduktion29 3.2.1.1Immissionsschutzrechtliche Regelungen29 3.2.1.2Staatliche Maßnahmen im Verkehrsbereich30 3.2.1.3Emissionshandel31 3.2.2Energiepolitik in Deutschland32 3.2.2.1Anhebung der Energieeffizienzstandards32 3.2.2.2Förderung Kraft-Wärme-Kopplungstechnik34 3.2.2.3Ausbau erneuerbarer Energien34 3.2.2.4Ökologische Steuerreform35 3.2.2.5Energieverbrauchsetikett36 3.2.2.6Öko-Design-Richtlinie36 3.2.3Klimaschutzvereinbarungen mit der deutschen Wirtschaft37 4.STRATEGISCHE ANALYSE DER VERÄNDERUNGEN40 4.1Veränderte externe Faktoren - Makroumwelt41 4.1.1Ökologische Umwelt41 4.1.2Politisch-rechtliche Umwelt42 4.1.3Ökonomische Umwelt43 4.1.4Technologische Umwelt45 4.1.5Gesellschaftliche Umwelt46 4.2Veränderte externe Faktoren - Branchenumwelt46 4.3Chancen und Risiken47 4.3.1Gewinner- und Verliererbranchen47 4.3.2Energie50 4.3.3Versicherungsbranche / Finanzwirtschaft51 4.3.4Land- und Forstwirtschaft51 4.4Strategieentscheidung52 4.4.1Basisstrategien53 4.4.2Wettbewerbsstrategien54 4.4.3Risikostrategien55 5.HANDLUNGSOPTION ENERGIE58 5.1Die Bedeutung der Energiekosten für Unternehmen58 5.2Hemmnisse61 5.3Energiemanagement in Industrieunternehmen64 5.3.1Energiemanagement in der Aufbauorganisation67 5.3.2Energiemanagement in der Ablauforganisation69 5.3.3Verhaltensabhängige Energieeinsparung70 5.3.4Lastmanagement71 5.3.5Energie-Contracting72 5.3.5.1Energieliefer-Contracting72 5.3.5.2Energieeinspar-Contracting73 5.3.6Fuhrparkmanagement / Logistik74 5.3.7Optimaler Ersatzzeitpunkt von Anlagen75 5.4Technische Emissionsminderungspotenziale77 5.4.1Austausch fossiler Energieträger78 5.4.2Nutzung regenerativer Energien79 5.4.2.1Solarthermie80 5.4.2.2Photovoltaik80 5.4.2.3Bioenergieträger81 5.4.2.4Geothermie82 5.4.2.5Wasserkraft83 5.4.2.6Windkraft83 5.4.3Kraft-Wärme-(Kälte-)Kopplung84 5.4.4Wärmepumpe / Wärmetauscher87 5.4.5Steigerung der Energieeffizienz von Anlagen88 5.4.6Gebäudeoptimierung am Beispiel Beleuchtung89 5.4.7CO2-Abscheidung und -Speicherung92 6.HANDLUNGSOPTION UMWELTORIENTIERTE PRODUKTENTWICKLUNG94 6.1Top-Runner-Ansatz und EuP-Richtlinie95 6.2CO2-Fußabdruck (Carbon Footprint)96 6.3Minimierung des CO2-Fußabdrucks in den Produktlebensphasen97 6.4Praktische Umsetzung im Entwicklungsprozess99 6.4.1Ideen-Delphi101 6.4.2Morphologischer Kasten102 6.4.3Kumulierter Energieaufwand (KEA)103 6.4.4Öko-FMEA104 6.4.5MIPS Analyse105 7.HANDLUNGSOPTION UMWELT-(KLIMASCHUTZ-) MARKETING107 7.1Umweltorientiertes Marketing107 7.2Klimaschutz-Marketing108 7.3Strategisches Umwelt-Marketing109 7.3.1Marketingforschung109 7.3.2Marketingkonzept112 7.3.3Marktsegmentierung113 7.3.4Positionierung/Timing115 7.4Operatives Umwelt-Marketing116 7.4.1Produktpolitik116 7.4.2Kommunikationspolitik117 7.4.2.1Werbung118 7.4.2.2Verkaufsförderung119 7.4.2.3Öffentlichkeitsarbeit119 7.4.3Distributionspolitik120 7.4.3.1Umweltfreundliche Logistik / Absatzkanäle120 7.4.3.2Redistributionssysteme121 7.4.4Kontrahierungspolitik121 7.5Praktische Anwendungsmöglichkeiten des 'Klimaschutz-Marketings'122 7.5.1Positive Imagewirkung der Nutzung regenerativer Energien123 7.5.2CO2-Reduktion als Marketinginstrument123 7.5.3Klimazertifikate125 7.5.4Carbon Disclosure Project126 7.5.5Energieverbrauchsetikett127 8.ZUSAMMENFASSUNG128 9.FAZIT130 Literaturverzeichnis131 Anhang140Textprobe:Textprobe: Kapitel 2.2, Strategien einzelner Staaten: Wie bereits deutlich geworden, unterscheiden sich die Einstellung zum und die Herangehensweise an den Klimaschutz verschiedener Staaten eklatant. Konträrer als die Haltung der USA und Deutschlands können Denkweisen nicht sein. Im Folgenden werden kurz die Positionen der USA, EU, Schwellen- und Entwicklungsländer dargestellt. USA: Im Februar 2002 wurde das nationale Klimaschutzprogramm der USA verabschiedet. Durch dieses sollten die Treibhausgasemissionen u.a. durch Steueranreize um 18 % bis zum Jahr 2012 gesenkt werden. Bei einem erwarteten 3 %igen Wirtschaftswachstum pro Jahr würden die Emissionen um weitere 12 % steigen und damit 2012 um 24,5 % über denen von 1990 liegen. Würden sich die USA dem Kyoto-Protokoll anschließen, müssten sie in diesem Zeitraum die CO2-Emissionen um 7 % senken. Die USA bleiben somit bei der eingeschlagenen Strategie, die sie folgendermaßen erläuterten: 'Während die übrigen Industriestaaten eine Strategie (Emissionsbegrenzung) verfolgten, hätten sich die USA für eine andere Strategie (keine Emissionsbegrenzung) entschieden, und es sei noch immer zu früh, um zu beurteilen, welcher Ansatz überlegen sei.' Allerdings wurden auch in den USA Gegenstimmen laut. So legte der republikanische Senator John McCain aus Arizona im Oktober 2003 einen Gesetzesentwurf vor, der vorsah, dass die USA ihre Treibhausgasemissionen bis 2010 auf den Stand von 2000 und bis 2016 auf den Stand von 1990 reduzieren sollen. Dieser Vorschlag wurde zweimal vom Senat abgelehnt. Die Tatsache, dass die USA das Kyoto-Protokoll nicht ratifiziert haben und die Strategie, die auf nationaler Ebene verfolgt wird, führten aber dazu, dass auf kommunaler Ebene vielfältige Initiativen zum Klimaschutz ergriffen wurden. Wie beispielsweise in der Stadt Burlington (Vermont) in der seit 2002 eine Energiesparkampagne mit dem Titel "Zehn Prozent weniger" läuft, die sich eine Reduktion der Treibhausgase um 10 % als Ziel gesetzt hat. Oder im größeren Umfeld der Klimaschutzpakt der Bürgermeister in den USA, dem sich bis heute 170 Bürgermeister der USA angeschlossen haben. Ziel dieses Paktes ist die Bemühung, die Kyoto-Vorgaben in den jeweiligen Kommunen zu erreichen oder zu übertreffen. Auch auf Ebene der Bundesstaaten finden zahlreiche Klimaschutzaktivitäten statt. So unterzeichnete beispielsweise Gouverneur Arnold Schwarzenegger 2005 für Kalifornien eine Verordnung, nach der die Treibhausgasemissionen bis 2010 auf den Stand von 2000 und bis 2020 auf den Stand von 1990 zurückgeführt werden sollen. Inzwischen haben 29 US-Bundesstaaten Klimaschutzpläne und Energiesparpläne verabschiedet. Die US-Bundesstaaten und -Kommunen sind so zu wichtigen Klimaschutzakteuren geworden. EU: Ganz anders als die USA geht die EU mit dem Thema Klimaschutz um. Ziel der EU ist es, den durchschnittlichen Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau auf höchstens zwei Grad zu begrenzen. Ein Ziel, das immer wieder durch die Staats- und Regierungschefs bestätigt wurde. Damit nimmt und nahm die EU, und innerhalb der EU insbesondere Deutschland, eine Vorreiterrolle im Klimaschutz ein. Diese Vorreiterrolle wurde beispielsweise von Deutschland bekräftigt, das auf der 8. COP international bekannt gab, dass es bereit sei, seine Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2020 um 40 % zu reduzieren, wenn die EU sich verpflichte, ihre Emissionen um 30 % zu reduzieren, und andere Industrieländer vergleichbar ehrgeizige Ziele formulierten. Im Februar 2007 wurden schließlich unter deutscher Präsidentschaft im EU-Umweltrat ehrgeizige Klimaschutzziele bis 2020 verabschiedet: Der Europäische Rat beschloss, dass die EU im Rahmen eines internationalen Abkommens ihre Treibhausgasemissionen gegenüber 1990 um 30 % bis 2020 senken wolle, wenn sich andere Industriestaaten zu vergleichbaren Anstrengungen verpflichteten und die Schwellenländer sich angemessen beteiligten. Unabhängig von internationalen Vereinbarungen hat sich die EU bereits jetzt verpflichtet, ihre Treibhausgasemissionen bis 2020 um mindestens 20 % gegenüber 1990 zu mindern. Schwellenländer: Bisher sind die großen Schwellenländer wie China, Indien und Brasilien im Kyoto-Protokoll als Entwicklungsländer eingestuft. Sie sind somit nicht zu einer Reduktion der Treibhausgasemissionen verpflichtet, obwohl sie das Kyoto-Protokoll unterzeichnet haben. Historisch gesehen sind die Schwellenländer auch nur geringfügig am Klimawandel beteiligt, so entfallen auf China ca. 10 % der Verantwortung für den Klimawandel von 1950 bis 2002. Allerdings sind gerade China und Brasilien schon jetzt für rund 15 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Aus Hochrechnungen der Wachstumsraten ergibt sich, dass China schon 2009 die USA als bisher größten CO2-Emittenten der Welt überholt haben wird. Die Sorge, dass das Wirtschaftswachstum durch Anstrengungen zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen gebremst werden könnte, führte in der Vergangenheit jedoch zu einer Zurückweisung jeglicher Reduktionspflichten. Insbesondere in China beginnt sich diese Haltung jedoch zu verändern, da nach Expertenmeinung die momentanen und zukünftigen Klimaveränderungen die chinesische Wirtschaft jährlich 200 bis 300 Milliarden Yuan, umgerechnet 20 bis 30 Milliarden Euro, kosten wird. Dies entspricht bis zu fünf Prozent des chinesischen Bruttoinlandsprodukts. Verantwortlich für diese Kosten sind vor allem zunehmende Dürre- und Überschwemmungskatastrophen. So wurde der chinesischen Regierung bereits vor einem Jahr von einer Gruppe aus der Akademie der Wissenschaften ein Vorschlag zur Bewältigung der Umweltprobleme vorgelegt. Empfohlen wurde eine Verbindung von technischer Innovation, institutionellen Reformen und neuen Preis- und Steuermechanismen. Für 2007 hat die chinesische Regierung ein Programm zur Reduzierung der Treibhausgase angekündigt, das verschiedene staatliche Stellen einbezieht. Schon der laufende Fünfjahresplan hatte eine Senkung des Energieverbrauchs bis 2010 um 20 % versprochen. Es ist geplant, bis Sommer 2008 in Zusammenarbeit mit den Vereinten Nationen in Peking die erste Emissions-Börse außerhalb Europas und den USA zu eröffnen. Sie soll den Markt für Emissionshandel für China weiter öffnen. Mit dem Einsatz moderner Technologien zum Einsparen von Treibhausgasen könnten dann die Emissions-Ersparnisse gewinnbringend an andere Unternehmen weiterverkauft werden. Nach UN-Angaben könnten bis 2012 bis zu 41 % aller Emissionsgeschäfte auf China entfallen. Auch im Bereich erneuerbare Energien geht China voran. Das Land wurde im Jahr 2005 mit der Investition von sechs Milliarden USD von weltweit 38 Milliarden USD zum größten Investor in diesem Bereich. Bis 2020 kündigte China weitere 150 Milliarden Euro in Wasserkraft, Windkraft, Solarenergie und Biomasse zu investieren. Entwicklungsländer: Die Entwicklungsländer sind von den Folgen des globalen Klimawandels am stärksten betroffen und besitzen zugleich keine ausreichenden finanziellen Mittel und Möglichkeiten, um die Auswirkungen zu handhaben. Deshalb drängen sie auf eine stärkere Beteiligung bei den internationalen Beratungen zum Klimaschutz. Aus diesem Grund war der Umgang mit den Entwicklungsländern schon auf zahlreichen Vertragsstaatenkonferenzen ein Thema. So war beispielsweise die 4. COP in Buenos Aires geprägt von der Diskussion, ob auch Entwicklungsländer zu einer Reduktion ihrer Treibhausgasemissionen verpflichtet werden sollten. Ausgelöst wurde diese Diskussion von Argentinien, das erklärte, auf der nächsten Konferenz eine freiwillige Reduktionsverpflichtung zu übernehmen. Viele andere Entwicklungsländer wehren sich gegen die Festlegung von Reduktionsverpflichtungen. Sie beziehen sich dabei auf das in der Konvention festgelegte Prinzip der gemeinsamen, aber unterschiedlichen Verantwortung von Industrie- und Entwicklungsländern. Auch aus diesem Grund wurde immer wieder, und besonders auf der 10. COP in Buenos Aires, über den Bedarf an finanziellen Mitteln und personellen Kapazitäten beraten, der in den Entwicklungsländern besteht, um Klimaschutzmaßnahmen und einen effizienten Technologietransfer zu gewährleisten. Ausblick: Wie oben beschrieben ist beim Klimaschutz ein Umdenken in vielen Ländern erkennbar. So stehen beispielsweise in China mittlerweile klimapolitische Themen weiter oben auf der Agenda, und mit den Neuwahlen Ende 2008 in den USA ist eine Wende in der amerikanischen Klimapolitik möglich. Dennoch treffen auch heute noch, wie früher in der Geschichte der internationalen Klimapolitik, verschiedene Meinungen und Herangehensweisen aufeinander. So gibt es derzeit Meinungsverschiedenheiten zwischen denjenigen, die beim Klimaschutz allein auf technologische Entwicklungen setzen, und denjenigen, die vor allem über anspruchsvolle Zielsetzungen die Entwicklung vorantreiben wollen. Sicher wird für eine sinnvolle und wirksame Klimapolitik das Zusammenwirken beider Komponenten benötigt. Beispielsweise brennen seit vielen Jahren unterirdische Kohleflöze in China, deren CO2-Emission auf 2-3 % der weltweiten CO2-Emissionen geschätzt wird. Internationale Anstrengungen, hauptsächlich gefördert durch Kommunikation, gemeinsame Zielsetzungen und Verbesserungen der Technologien, sind nötig, um diesen Ausstoß zu stoppen. Vielleicht wäre ein Technologieabkommen innerhalb der Klimarahmenkonvention ein möglicher Weg zur Verbesserung der internationalen Klimaschutzbemühungen. Gleichzeitig müsste aber das internationale Recht bezüglich des geistigen Eigentums angepasst werden, denn häufig stehen Patent- und Exklusivrechte der Verbreitung neuer Technologien im Wege. Weitere wichtige Schritte für die internationale Klimapolitik wären der Abschluss eines neuen internationalen Abkommens über Energieeffizienz zur Untermauerung gemeinsamer Anstrengungen sowie die Trennung von Netzbetreiber und Versorger/Erzeuger für Elektrizität und Gas, um mehr Wettbewerb in den einzelnen Ländern und auf dem europäischen Markt zu erreichen. Bis heute ermöglichen die Leitungsmonopole den Stromkonzernen die Konkurrenten klein und die Preise hoch zu halten. Auch der im Kyoto-Protokoll festgelegte Emissionshandel ist immer wieder Bestandteil von internationalen Diskussionen und Verhandlungen. So wird beispielsweise in Bezug auf die Erweiterung des Emissionshandels verstärkt darüber diskutiert, dass sowohl der Flugverkehr als auch die Seeschifffahrt in den europäischen Emissionshandel einbezogen werden sollen. Der EU-Umweltkommissar Stavros Dimas hat im Jahr 2007 einen Richtlinienentwurf eingereicht, nach dem ab 2011 jede Fluggesellschaft eine bestimmte Anzahl Emissionsrechte erhalten soll, orientiert am durchschnittlichen Verbrauch je transportierter Tonne der Jahre 2004-2006. Diese Zurückdatierung würde solche Fluglinien bevorzugen, die ihre Flugzeugflotte in den letzten Jahren erneuert haben. Vertreter mehrerer europäischer Regierungen, der EU-Kommission, der portugiesischen EU-Präsidentschaft sowie mehrerer amerikanischer Bundesstaaten und kanadischer Provinzen haben im Jahr 2007 eine internationale Partnerschaft zum Emissionshandel vereinbart. Ziel dieser Initiative namens ICAP (International Carbon Action Partnership) ist die Vernetzung der in verschiedenen Teilen der Welt existierenden und geplanten Emissionshandelssysteme. Derzeit liegt der Preis für eine Tonne gehandeltem CO2 in Europa bei 23 Euro. Laut IPCC würde bereits ein Preis von 100 USD pro Tonne CO2 ausreichen, um bis 2030 zwischen 30 und 60 Prozent des Ausstoßes klimaschädlicher Emissionen zu vermeiden. Demzufolge sind weitere Maßnahmen dringend notwendig, um über den Preis für den Zukauf von Kohlendioxidausstoßrechten eine Verhaltensänderung bei Unternehmen zu bewirken. Auch der Ausbau der CO2-Speichertechnologien (Carbon Dioxide Capture and Storage - CCS) könnte zu einem starken Instrument zur Emissionsreduktion werden. Die Option, CO2 an großen Kohlekraftwerken einzufangen und in geologischen Schichten oder dem Meer zu speichern, eröffnet die Möglichkeit weiterhin fossile Energieträger zu nutzen, ohne CO2 in die Luft entweichen zu lassen. Die EU fördert diese Technologie und plant derzeit zwölf CCS-Demonstrationskraftwerke zu bauen.

Der dritte Teil der dreiteiligen Untersuchung über die wirtschaftliche Entwicklung in den Mitgliedsstaaten der GUS nach dem Einsetzen der marktwirtschaftlichen Transformation behandelt die Entwicklung in den zentralasiatischen Republiken. Alle besitzen sie bergbauliche und teilweise energetische Rohstoffe und einen ausgedehnten Agrarsektor, aber nur eine unterentwickelte verarbeitende Industrie. Vom Produktionsrückgang waren sie in unterschiedlichem Maße betroffen. In Kasachstan und Kirgisien hat sich die im Vergleich zu den anderen zentralasiatischen GUS- Mitgliedsstaaten ausgeprägte marktwirtschaftliche Orientierung bislang nicht in einen Wirtschaftsaufschwung ummünzen lassen. (BIOst-Mrk)

Das Image der Biogasanlagen als umweltfreundliche Energieerzeuger hat in der jüngsten Vergangenheit gelitten. Neben dem Biomasseanbau (Maismonokulturen), stehen der Transport und die Ausbringung der Gärreste unter öffentlicher Kritik. Gleichzeitig gilt Biogas gilt als umweltfreundlich, da fossile Ressourcen geschont und Kohlendioxidemissionen gemindert werden. Die ökologischen Aspekte der Biogaserzeugung wurden in einer Ökobilanz untersucht, deren Ergebnisse jetzt für die Öffentlichkeit als Informations- und Diskussionsgrundlage zur Verfügung stehen.Durch die Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes im Jahr 2004 wurde ein Investitionsboom bei Biogasanlagen, speziell im Bereich 500 kW und größer, ausgelöst. In Verbindung mit diesem Boom wurde der Anbau von Energiepflanzen für die Biogasproduktion stark erweitert. Im Rahmen der Untersuchung wurden alle Lebenswegabschnitte der Biogasproduktion untersucht und die bedeutendsten Einflussfaktoren ermittelt. Die Untersuchung wurde in Form einer Ökobilanz gemäß EN ISO 14040 ff. als internationaler Standard durchgeführt. Für die Datensammlung wurden Informationen bestehender Anlagen und Ergebnisse eigener Versuche verwendet, so dass in den wichtigsten Bereichen aktuelle Daten zur Verfügung standen. Die Ergebnisse der Datensammlung wurden auf ein Terrajoule elektrische Energie bezogen und nach der Eco indicator `99 Methode gewichtet und bewertet, so dass die Gesamtergebnisse der untersuchten Prozesse miteinander verglichen werden können. Bei Verwendung anderer Bewertungsschlüssel, können die Ergebnisse abweichen. Die vorliegenden Ergebnisse können sowohl für die Öffentlichkeitsarbeit einzelner Anlagen, als auch für die Weiterentwicklung der Biogastechnik verwendet werden.Untersucht wurden mehrere Varianten der Biogasproduktion. Bei den Inputstoffen wurden eine Mais-/Güllemischung und eine Bioabfall-/Güllemischung betrachtet. Bei der BHKW Technik wurde ein Gas-Otto-Motor mit einer Brennstoffzelle verglichen. Zusätzlich wurde die Nutzung der Abwärme betrachtet. Insgesamt wird der Flächenverbrauch für den Energiepflanzenanbau als bedeutendster Einfluss auf das Gesamtergebnis erkannt. Hierbei sind allerdings methodische Fragen zu berücksichtigen, die dieses Ergebnis einschränken (vgl. Hartmann2006). Insgesamt besitzen Energiepflanzen mit hohen Flächenerträgen (z.B. Mais) ökologische Vorteile vor Pflanzen, die weniger Biomasse bilden. Die aktuellen Züchtungsbemühungen gehen in diese Richtung. Da Abfälle als Input der Biogasproduktion ohne ökologischen Rucksack bilanziert werden, werden hierdurch die ökologischen Belastungen der Vorkette der Biogasproduktion vermieden und die Biogasbilanz deutlich verbessert. Durch die Nutzung der Brennstoffzellentechnik können höhere Wirkungsgrade und sehr niedrige Emissionen erreicht werden, so dass das Gesamtergebnis nachhaltig positiv beeinflusst wird. Entwicklungen in diesem Bereich sollten daher gefördert werden. Die Abwärmenutzung kann bedeutende ökologische Gutschriften erzielen, wenn hierdurch der Verbrauch fossiler Ressourcen eingeschränkt wird. Die Schaffung neuer Wärmeabnehmer, z.B. die Hackschnitzeltrocknung, führt zu keinem Einsparpotential und bedingt daher keine ökologischen Vorteile. Als Fazit kann festgehalten werden, dass die Stromerzeugung aus Biogas umweltfreundlich ist und in der Größenordnung den Effekten des gegenwärtigen Strommixes in Deutschland entspricht. Ökologisch wichtigster Punkt ist der Flächen- und Energiebedarf der Biomasseproduktion. Die BHKW- und der Gärrestemissionen haben einen spürbar negativen Einfluss auf das Gesamtergebnis. Das ökologische Ergebnis kann verbessert werden, wenn höhere Flächenerträge erzielt oder biogene Abfälle anstatt Energiepflanzen als Input genutzt werden. Die Nutzung der Abwärme des BHKW zur Einsparung fossiler Energieträger ermöglicht bedeutende Gutschriften auf das Gesamtergebnis. Werden alle Optimierungsmöglichkeiten genutzt, verursacht Strom aus Biogas weniger als ein Fünftel der ökologischen Auswirkungen des üblichen Strommixes. ; Sustainable energy supply is considered to be one of the most important worldwide chal-lenges of the future. When concerning energy supply, three aspects have to be taken into account regarding sustainability. The first aspect is the limitation of fossil and nuclear re-sources. It is generally accepted that these resources will run out within the next decades and centuries. As a secondary aspect, due to this limitation, there is a rise in energy prices. This is contrary to the concept that energy should be affordable to every human being. The third aspect involves the emissions of the state of the art energy conversion technology harming the environment. These must therefore be reduced in the future, especially green-house gas emissions.Renewable energy sources are considered an answer to these problems. They are in end-less supply and thought to be environmental friendly. Biomass, e.g. crops and biodegradable waste, is one kind of renewable energy sources. Biogas production is one possibility to pro-duce electricity and heat from this biomass. Within the biogas process bacteria in an anaer-obe atmosphere degrade carbon-hydrogen compounds. Methane, carbon dioxide, some trace gases, and a nutrient rich slurry result from this biogas process. The originated meth-ane can finally be used for heating, electricity generation or fuel production. Within the last years, the government has assisted the energy production from renewable energy sources, especially biogas. This has led to a particular increase in industrial-scale biogas plants using energy crops as input.The utilisation of renewable energies aims at the protection of human health, nature, and resources. However, like any other kind of energy conversion, the biogas process causes effects on the environment. Energy conversion plants using renewable energy sources such as biomass are considered to be environmentally friendly by a wide public. Considerations of the environmental friendliness of renewable resources consuming processes are based on the one hand, on the conservation of fossil resources on the input side of the system and on the other hand on the emission of carbon dioxide, which is not enhancing the green house effect due to its renewable sources offspring on the output side of the process. In this case environmental friendliness is solely seen as a question of sustainability in the fields of fossil resources and climate. Here, it is not considered that the production and transport of energy crops consumes mass and energy flows, uses land and produces emissions.All of these effects have to be taken into account, when assessing the environmental effects of electricity generation from biogas produced by an industrial scale biogas plant. Further-more, manure and organic waste must be transported, leading to fuel consumption and emissions. The production and consumption of biogas lead to gaseous emissions, which threatens human health and the environment. Mass and energy flows are caused for the construction and demolishing of the biogas plant itself. Ultimately, waste is generated by the biogas plant, which has to be disposed of. This is why, for the further development of energy technologies, it is important to know the kind and amount of ecological effects caused.The object under investigation is a hypothetical biogas plant with a capacity of 1.0 MW elec-tric power, fed by biomass from energy crops and manure. The ecological effects shall be determined from start to finish and are determined by mass and energy balances resulting in a life-cycle-assessment (LCA). This assessment is done according to the rules of ISO 14040-14043, which gives a universally valid plan for this method. Data for the mass and energy balances are taken from measured data of existing biogas plants, calculations from similar objects, and estimations where no adoptable data are available. The object under investiga-tion is the biogas plant itself as well as up- and downstream processes related to the power plant. The scope of the data collection will be determined and adjusted within the LCA; also all single unit processes will be defined in the life-cycle-assessment.The only purpose of this study is to give information on the composition of the ecological ef-fects from biogas production in industrial scaled biogas plants. Thereby ecological hot spots are determined and suggestions for ecological improvements are made. The results of this study should not be used for comparisons with results from LCA studies of different energy production systems e.g. electricity from lean coal, as the scope of this study is not designed for such a comparison.As the results of a LCA study are very complex and hard to interpret, due to the variety of impact categories, an additional interpretation step is included. At this stage, the Eco Indica-tor `99 approach of [GOEDKOPP&SPRIENSMA2001] will be used. This step is not part of the rules of ISO14040-43 and must be acknowledged as an additional interpretation tool. The use of such interpretation methods is hardly discussed among experts, due to its social sci-ence based background. The results gained from the LCA done according to the ISO rules are therefore clearly separated from the results of the further interpretation, so that the influ-ence of the interpretation method can be regarded separately. The results of the ecological assessment are given for each unit process, per module, and for the overall process. All re-sults are related to the generation of one Terra Joule of electric energy from the biogas plant.Beginning with the production of energy crops, it can be seen that energy plants with a high productivity per area unit e.g. maize and forage beets have a better ecological performance than crops like rye or grass. The ecological effects of the crop production are mainly caused by energy inputs e.g. fuels and artificial nitrogen fertiliser production. Relevant effects are also caused from heavy metals inserted into the system by phosphate fertilisers. A specific effect from crop production is the impact category land use. More than 80% of the ecological effects of the crop production and more than 60% of the overall effects are related to this category. As this category is a qualitative and not a quantitative indicator like the other mass and energy flows, its implementation into the overall assessment is quite complicated.For the production of energy crops, mainly crops with a high yield of organic dry matter mass per unit area should be used in order to reduce the ecological effects from this module. Whenever possible, biodegradable waste should be used instead of specially produced crops to reduce the ecological effects on the input side of the system, as this waste is taken into account without any ecological burden. Within the agricultural production system the influence of the impact category land use is very strong, in comparison to all other ecological effects in their influences on the overall re-sult. On the one hand, large areas are needed for the production of energy crops. This has a multiplying effect on the results per unit area. The intensive arable production leads to a de-crease in biodiversity, which is close to the decrease caused by a sealed surface. Therefore this form of production is calculated with heavy ecological burdens. On the other hand it must be recognised that there would also be arable production, even if no energy crops would be produced. Hence, stopping the production of energy crops would not lead to an overall re-duction of ecological effects from arable farming. Therefore this impact category should be taken into account, showing that improvements of the ecological effect from biogas produc-tion are mainly improvements of the biodiversity in the energy crop production. But they should not be accounted for, if the ecological effects of the biogas production are compared to other kinds of electricity generation.The transport caused by the input and output flows of the biogas plant have only a small in-fluence on the overall ecological effects. Most ecological effects are herein derived from the consumption of fossil fuels. From a theoretical analysis the result gained can show that larger biogas plants do not cause an equivalent increase of transport efforts as two smaller biogas plants would cause. When biogas plants and related areas for energy crop production in-crease, the transport efforts increase subproportionally due to the circular area/radius nature of the area around the biogas plant. Therefore, the crops in areas around a biogas plant al-ways grow faster, however transport distances have yet to be covered.The construction and demolition of installations in a biogas plant produce hardly any dam-ages to the environment. Only two ecological hot spots occur at the biogas plant: the emis-sions of the CHP plant and the consumption of electricity from the grid. Gas engines with oxidising converters are calculated as CHP plants, which emit the lowest emission rates out of all conventional CHP plants. Lower emissions rates can only be realised with a change of technology e.g. use of fuel cells. The share of ecological effects from electricity consumption is related to the fact that biogas plants, which use energy crops, need up to 10% of the en-ergy that they generate to run the process. Facilities using less energy can be helpful to re-duce this influence on the overall ecological effect from this hot spot. The biogas slurry is applied to fields, where it is used as an organic fertiliser. The application of biogas slurry has two different ecological effects. The nutrient content of the slurry leads to a reduced consumption of artificial fertiliser. The emissions from the biogas slurry the influ-ence of the change in input material can be seen contribute mainly to the impact categories acidification/eutrophication and greenhouse effect. These negative effects, especially the acidification from gaseous NH3 emissions, contribute to around 25% of the total ecological effects. This threat to the environment can be reduced through application and incorporation methods in keeping with good agricultural practice. Thereby, very low emission levels of the applied biogas slurry can be achieved. These emissions levels are below the emissions from manure, which is used as input to the plant, and would alternatively spread to the fields, where it would cause emissions.In brief, electricity generation from biogas produced in industrial scale biogas plants can be regarded as a durable way of generating electricity. On considering the biogas production from start to finish, it is shown that most ecological effects are related to the agricultural pro-duction system. Just some parts of these effects can be manipulated. Qualitative aspects, e.g. land use, cannot be influenced and will always occur, even if no energy crops were to be produced.