SIE ist ein zentrales Element in unserem Alltag. Täglich werden wir in unserem Umfeld und in unseren Aktivitäten mit ihr in Verbindung gebracht. Wärme und Licht gäbe es nicht ohne SIE. Sämtliche Geräte sind darauf angewiesen und jeder Tag wird von IHR beeinflusst. DIE ENERGIE. Sie ist ein Kernelement unserer Existenz und daher sollte jeder das Recht haben, an Entscheidungen mitzuwirken, in denen es um die Deckung des Energiebedarfs oder deren wirtschaftliche Auswirkungen auf die Umwelt geht. Verbraucher müssen durch die vier Kernbereiche - Zuverlässigkeit, Bezahlbarkeit, Einfachheit und Schutz und Stärkung der Handlungskompetenz der Verbraucher - geschützt sein. In dieser Arbeit werden die gültigen Rechtsgrundlagen des Verbraucherschutzes im Energierecht sowohl auf europäischer, wie auch auf nationaler Ebene erläutert, um einen Überblick über die aktuelle Rechtslage zu geben. Zudem werden die künftigen Änderungen durch das "Smart and Clean Energy Package" vor allem im Hinblick auf den Verbraucherschutz beschrieben. Abschließend soll eine Beurteilung dieses Paketes mit einer anschließenden Prognose über die künftige Entwicklung des Verbraucherrechtes informieren. ; eingereicht von Lisa-Marie Helbok ; Universität Linz, Diplomarbeit, 2018 ; (VLID)2581981
Derzeit werden im politischen Prozess der Schweiz die Weichen für die zukünftige Klima- und Energiepolitik gestellt. Die Schweiz will aus der Kernenergie aussteigen und gleichzeitig die Treibhausgasemissionen mindern. Dazu braucht es eine koordinierte und breit abgestützte Klima- und Energiepolitik mit einem wirksamen und effizienten Mix aus politischen Instrumenten wie beispielsweise Lenkungsabgaben oder Emissionsgrenzwerten. Dieses Faktenblatt bietet eine Übersicht über die verschiedenen Instrumente und zeigt auf, für welchen Zweck sie sich am besten eignen, welche Wirkung sie erzielen können und welche Vor- und Nachteile sie haben. ; Akademien der Wissenschaften Schweiz (2019) Instrumente für eine wirksame und effiziente Klima-und Energiepolitik. Swiss Academies Factsheet 14 (4)
Eine CO2-Lenkungsabgabe auf Treibstoffe ist ein marktwirtschaftliches Politikinstrument zur Minderung der CO2-Emissionen. Sie stärkt das Verursacherprinzip im Hinblick auf die Kosten durch Umweltauswirkungen des Verkehrs. Sie ist volkswirtschaftlich sinnvoll, da die Massnahmen vorzugsweise dort ergriffen werden, wo sie am günstigsten sind. Und sie ist im Falle einer Rückerstattung der Einnahmen an die Bevölkerung auch sozialverträglich: Die untersten Einkommensschichten werden nicht zusätzlich belastet, sondern sie profitieren zum Teil sogar davon. Dies scheint auch in Randregionen mit geringer ÖV-Erschliessung so zu sein. CO2-Abgaben mit nur teilweiser Rückerstattung der Einnahmen erlauben die Finanzierung von Massnahmen zur Verbesserung der Klimaverträglichkeit des Verkehrs. Eine entsprechende Zweckbindung der Einnahmen erhöht auch die Akzeptanz einer Abgabe in der Bevölkerung. ; Akademien der Wissenschaften Schweiz (2019) Chancen und Auswirkungen einer CO2-Lenkungsabgabe auf Treibstoffe. Swiss Academies Factsheets 14 (5)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der im Zuge des EU-Legislativpakets "Clean Energy for all Europeans" erlassenen Elektrizitätsbinnenmarkt-Richtlinie (EU) 2019/944 (EBM-RL) und der Elektrizitätsbinnenmarkt-Verordnung (EU) 2019/943 (EBM-VO). Das "Clean Energy"-Paket ist das vierte Energiebinnenmarktpaket und soll die Ziele der EU im Bereich Energie, vor allem vor dem Hintergrund der Klimaerwärmung und der Energiewende umsetzen. Neuerungen finden sich in der EBM-RL (EU) 2019/944 vorrangig in den Bereichen Dezentralisierung, Dynamisierung sowie Transparenz des Strommarktes und Verbraucherrechte. Konkret werden neue Möglichkeiten für Kunden geschaffen, sich aktiv am Strommarkt zu beteiligen und im Hinblick auf die Strompreise wird zum Beispiel die Einführung von dynamischen Tarifmodellen und online Vergleichsportalen vorgeschrieben. In der EBM-VO (EU) 2019/943 finden sich neben der Harmonisierung der Regeln für den Betrieb des Elektrizitätsmarktes vor allem Bestimmungen über das Engpassmanagement . Auch zwei neue Akteure werden durch die EBM-VO (EU) 2019/943 geschaffen, zum einen regionale Koordinierungszentren, die einen verbesserten institutionellen Rahmen für die Zusammenarbeit der Übertragungsnetzbetreiber auf regionaler Eben bieten und zum Anderen der Verband der europäischen Verteilernetzbetreiber, welcher die Verteilernetzbetreiber in ihrem Aufgabenbereich unterstützen soll. In der Arbeit wurden die Neuerungen der beiden Rechtsakte umfassend herausgearbeitet und vorgestellt, sowie deren Auswirkungen auf das österreichische Recht erläutert. ; This diploma thesis deals with the internal electricity market directive (EU) 2019/944 (IEM-D) and the internal electricity market regulation (EU) 2019/943 (IEM-R) issued in the course of the EU legislative package "Clean Energy for all Europeans". The "Clean Energy" package is the fourth internal energy market package and is intended to implement the EU's goals in the area of energy, especially against the backdrop of global warming and the energy transition. New developments can be found in the IEM-D (EU) 2019/944, primarily in the areas of decentralization, dynamization and transparency of the electricity market and consumer rights. Specifically, new opportunities are being created for customers to actively participate in the electricity market. With regard to electricity prices, for example, the introduction of dynamic tariff models and online comparison portals is mandatory. In addition to the harmonization of the rules for the operation of the electricity market, the IEM-R (EU) 2019/943 primarily contains provisions on congestion management. The IEM-R (EU) 2019/943 also creates two new players: firstly, regional coordination centres that offer an improved institutional framework for the cooperation of transmission system operators on a regional level and secondly, the EU distribution system operators entity (EU DSO entity), which support distribution network operators in their area of responsibility. In this thesis, the innovations of the two legal acts are elaborated and presented. The innovations effects on Austrian law are also explained. ; vorgelegt von Matthias Holzinger ; Zusammenfassung in Deutsch ; Abweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der Verfasserin ; Karl-Franzens-Universität Graz, Diplomarbeit, 2020 ; (VLID)4868619
In den USA, weltweit zweitgrößte Wirtschaftsmacht und gleichzeitig zweitgrößter Emittent von Treibhausgasen, war die Regierungsübernahme durch die Obama-Administration im Jahr 2008 geprägt von großen Hoffnungen nach der klimapolitischen Abstinenz der Bush-Regierung (Moslener/Sturm 2008, Würtenberger 2009). Spätestens im Jahr 2010 wurde diese Hoffnung mit dem Scheitern des American Clean Energy and Security Act (ACESA) aller-dings jäh beendet (Pooley 2010). Auf bundesstaatlicher Ebene waren klimapolitische Vorstö-ße inklusive regionaler Emissionshandelssysteme hingegen nicht nur politisch deutlich erfolg-reicher, sondern sie zeigen sogar teilweise positive Wirkungen. Kalifornien startete soeben sein eigenes Emissionshandelssystem und der Nordosten der USA vollzog eine tiefgreifende Revision der Regional Greenhouse Gas Initiative (RGGI). Vor diesem Hintergrund stellt der vorliegende Beitrag unter Einbeziehung aktuellster Entwicklungen in den USA das Design regionaler Treibhausgas-Emissionshandelssysteme in den USA dar, beschreibt die ersten Er-fahrungen, bewertet das Design der (revidierten) Programme und evaluiert die bisherigen Re-sultate auf der Basis bewährter umweltökonomischer Wirkungs- und Designanalysen (Ru-dolph et al. 2012).
Der Klimaschutz ist in den letzten Jahren zum Prädikat des europäischen und österreichischen Energiegesetzgebers geworden nicht zuletzt aufgrund des von der Europäischen Kommission im Jahr 2016 vorgestellten "Clean Energy for All Europeans Package". Die österreichische Energiepolitik hat sich insbesondere die vollständige Dekarbonisierung des österreichischen Strommarktes bis 2030 zum Ziel gesetzt. Eine zentrale Rolle sollen hierbei die blockchainverbundenen Energiegemeinschaften einnehmen. Durch entsprechende Fördermaßnahmen, die im Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz umgesetzt werden, soll die Attraktivität der künftigen Energiegemeinschaftsvorhaben gewährleistet werden. Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Herausarbeitung eines unions- und verfassungsrechtskonformen Photovoltaik-Fördersystems für blockchainverbundene (über-) regionale Energiegemeinschaften. Damit bewegt sich diese Diplomarbeit im Schnittbereich des Klimaschutz-, Energie-, Umweltförderungs- und Technikrechts. Als Determinanten dieses Fördersystems gelten das europäische Beihilfenrecht, die Warenverkehrsfreiheit und das österreichische Bundesverfassungsrecht. Der Begutachtungsentwurf des Erneuerbaren-Ausbau-Gesetzes wird einer systematischen Analyse im Lichte dieser Rechtsgrundlagen unterzogen. Den Ausgangspunkt für die Beurteilung bilden das derzeit geltende Tariffördersystem nach dem ÖSG 2012 sowie die organisationsrechtlichen Voraussetzungen, die an die blockchainverbundenen Energiegemeinschaften im Unionsrecht gestellt werden. Es wird erörtert, welchen unions- und verfassungsrechtlichen Vorgaben das im Erneuerbaren-Ausbau-Gesetz geregelte Photovoltaik-Fördersystem nicht Rechnung trägt und auf welche Weise die Energiegemeinschaften ihre unions- und verfassungsrechtlich gewährleisteten Rechte erfolgsversprechend durchsetzen können. ; Climate protection matters have increasingly become a core tool to frame the European and Austrian energy legislation. Most prominently, the "Clean Energy for All Europeans Package" was introduced by the European Commission in late 2016. The Austrian energy policy has already taken the first steps to establish a zero-emission electricity market by 2030. In this context, blockchain-based energy communities are considered to play a focal role as a future renewable energy player. However, appropriate state incentives must be taken in order to ensure the cost effectiveness of energy community projects. The Austrian Renewable Energy Expansion Act will amend the subsidy framework for photovoltaic systems. This diploma thesis seeks to elaborate the legal requirements of subsidy measures for blockchain-based energy communities. Especially, it illustrates the interface between climate protection, energy and technology law matters. The European state aid law, the principle of the free movement of goods and the Austrian constitutional law serve as the core legal foundations to shape the subsidy framework for photovoltaic systems. The draft articles of the Renewable Energy Expansion Act will be examined in the light of these three legal foundations. For this purpose, the organizational requirements for blockchain-based energy communities under the EU law as well as the current subsidy framework for photovoltaic systems are discussed. Furthermore, it is examined as to whether or not the subsidies for photovoltaic systems, as established by Renewable Energies Expansion Act, are compliant with the requirements set out in European and constitutional law. Given the illegality of certain subsidy provisions, legal tools to enforce the rights of energy communities are elaborated. ; vorgelegt von Emil Nigmatullin ; Enthält Zusammenfassungen in Deutsch und Englisch ; römische Zählung fehlerhaft (vorne: I-VII; hinten: VI-XIV) ; Abweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der Verfasserin ; Karl-Franzens-Universität Graz, Diplomarbeit, 2020 ; (VLID)5815743
Auf EU-Ebene nehmen neue Gesetzesvorschläge für eine "saubere Energiepolitik" Form an. Es wird aktuell über die verstärkte Reduzierung von CO2-Emissionen sowie EU-weite Energieverbrauchsziele und daraus abzuleitende, nationale Energieeffizienzziele und -maßnahmen bis 2030 diskutiert. Doch was passiert, wenn die Zielvorgaben widersprüchlich werden und sich gegenseitig untergraben? Ein restriktives Energieverbrauchsziel kann zum großen Hindernis für die Erreichung des energie- und klimapolitischen Oberziels einer kostengünstigen Dekarbonisierung des Energiesystems werden. In den EU ETS Sektoren können falsch designte wirtschaftspolitische Instrumente zur Steigerung der Energieeffizienz eine möglichst kostengünstige Dekarbonisierung verhindern. In Sektoren außerhalb des EU ETS können Energieeffizienzziele und entsprechende wirtschaftspolitische Maßnahmen aber einen sinnvollen Beitrag leisten. Instrumente zur Steigerung der Energieeffizienz sollten darauf abzielen die technische Energieeffizienz zu verbessern. Vor diesem Hintergrund muss die Konzeption von Zielgrößen und Instrumenten verbessert werden. Die bisher verwendeten makroökonomischen Kennzahlen 'Energieeffizienz' beziehungsweise 'Energieintensität' sind als einfache politische Ziele ungenügend und verleiten zu falschen Schlüssen bezüglich des Erfolgs der eingesetzten wirtschaftspolitischen Instrumente. Die Kennzahlen müssen entscheidend verbessert werden zum Beispiel durch Berücksichtigung von Faktoren wie Konjunktur und Wirtschaftswachstum, dem Anteil von Erneuerbaren Energien oder dem von energieintensiven und weniger energieintensiven Branchen. Auch eine bessere Datenbasis ist vonnöten. ; At EU level, new proposed legislation for a clean-energy policy is being adopted. New policies are currently being discussed regarding the increased reduction of CO2 emissions, as well as EU-wide energy consumption targets for the year 2030 and national energy efficiency targets and measures to be derived from them. But what happens when the proposed objectives contradict and undermine each other? A restrictive energy consumption target can become a major obstacle to achieving the overall energy and climate-policy objective of cost-effective decarbonization of the energy system. Economic policy instruments for increasing energy efficiency in the EU ETS sectors can make it more difficult to achieve decarbonization at minimal cost. Energy efficiency targets and the corresponding economic policy measures can however make a worth-while contribution in sectors not included in the EU ETS. Instruments for increasing energy efficiency should aim at improving technical energy efficiency. With that in mind, the conception of quantitative targets and tools must be improved. The macroeconomic indicators for "energy efficiency" and "energy intensity" used thus far are unsatisfactory as simple political objectives and lead to wrong conclusions regarding the success of the economic policy instruments being used. The indicators must be decisively improved, for example, by considering factors such as business cycle and economic growth, as well as the proportion of renewable energy or of energy-intensive and less energy-intensive sectors. Furthermore, a better database is necessary.
Diese Diplomarbeit widmet sich der Implikation der für das europäische Energierecht relevanten Normen des Pariser Klimaschutzabkommens, die im Kampf gegen den Klimawandel essenziell sind. Die zugrunde gelegte Frage ist, inwieweit energierechtlich relevante Normen des Pariser Klimaschutzabkommens auf Unionsebene durchsetzbar und effektiv umsetzbar sind und inwieweit sie dabei umweltvölkerrechtlichen Vorgaben unterliegen. Einführend wird das Rechtsgebiet der Energiewissenschaft und die Thematik des Klimawandels erläutert. Anschließend folgt eine Darlegung umweltvölkerrechtlicher Prinzipien im Klimaschutz- und Energierecht, ein Überblick über den internationalen Klimaschutz unter Heranziehung des Pariser Klimaschutzabkommens sowie den Klimaschutz im europäischen Energierecht. Der Schwerpunkt liegt zunächst auf der Feststellung, dass nur einzelne Vorschriften des Pariser Klimaschutzabkommens rechtsverbindlich sind und Pflichtverletzungen sowie mangelhafte Implementierungen des Abkommens auf Unionsebene im Vertragsverletzungsverfahren gerügt werden können. Es folgt die Gegenüberstellung der Artikel 4 Abs 1 und Abs 2, Artikel 10 Abs 4 sowie Artikel 13 Pariser Klimaschutzabkommen mit den durch das Gesetzespaket "Saubere Energie für alle Europäer" 2018 erlassenen Sekundärrechtsakten. Dabei werden die neu erlassenen Maßnahmen zur Dekarbonisierung des Energiesektors in Bereichen der Energieeffizienz, Gebäudeenergieeffizienz und des Elektrizitätsbinnenmarktes sowie die vorgeschriebenen Regelungen der Berichterstattung im Emissionshandel dargelegt. Abschließen wird die Arbeit aufgrund der mangelhaften Rechtsverbindlichkeit mit der Analyse der Effektivität des Pariser Klimaschutzabkommens als Klimavertrag und zeigt dabei auf, dass die kurzfristige Effektivität im europäischen Energierecht vom Ambitionsniveau der Mitgliedsstaaten und der innerstaatlichen Implementierung in Zukunft abhängt. ; This thesis deals with the implication of specific legal norms of the Paris Agreement which are material to the European energy law to fight the climate change. The underlying question is to what extent energy relevant legal norms of the Paris Agreement are enforceable and effectively convertible at Union level as well as to what extend they are subject to guidelines of the international environmental law. As an introduction the thesis discusses the legal area of energy science and climate change in general. Afterwards, an outline of the principles of the international environmental law in climate law and energy law as well as the international climate protection by the Paris Agreement are elucidated. In addition, the European climate protection within the energy law is explained. The focus is initially on the determination that only individual provisions of the Paris Agreement are legally binding and that breaches of duty and inadequate implementation of the agreement at Union level can be rebuked in infringement proceedings. Further the thesis lies on the comparison of article 4 para 1 and para 2, article 10 para 4, and article 13 Paris Agreement with the clean energy legislative package for all Europeans 2018 new released secondary acts. It sets out the latest adopted measures to decarbonise the energy sector in areas of energy efficiency, energy performance of buildings and internal electricity market, as well as the mandatory reporting rules in emission trading. Due to deficient legal binding, the thesis will conclude with the analysis of the effectiveness of the Paris Agreement as a climate treaty and showing that short-term effectiveness in European energy law depends on the level of ambition of the member states and the domestic implementation in the future. ; von Lisa Schweighofer ; Zusammenfassung auf Deutsch ; Abweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der Verfasserin ; Karl-Franzens-Universität Graz, Diplomarbeit, 2020 ; (VLID)5446101
Die Nutzung fossiler Brennstoffe sowie die mangelnde Verfügbarkeit von sauberer, leistbarer und nachhaltiger Energie impliziert schwerwiegende Folgen für Mensch und Umwelt. In Georgien ist aufgrund von Einkommensdefiziten ein Großteil der ländlichen Bevölkerung auf die Nutzung von Biomasse zur Energiegewinnung angewiesen. Die Verbrennung in Innenräumen unter Nutzung ineffizienter Technologien bedingt Luftverschmutzung sowie Atemwegserkrankungen. Die extensive Verwendung von Holz aus vorwiegend nicht nachhaltig bewirtschafteten Wäldern führt zudem zu Entwaldung, was einen Biodiversitätsverlust sowie Naturkatastrophen mit sich bringt. Die enge Verbindung zwischen der Zugänglichkeit einer modernen Energieversorgung und ökologischen Auswirkungen verdeutlicht die Notwendigkeit einer sozial verträglichen Energiewende. ^Energiegenossenschaften als lokale Akteure können durch ihren partizipatorischen Ansatz dazu beitragen, diese erfolgreich und unter Einbezug aller Bevölkerungsgruppen umzusetzen. Neben internen Faktoren ist ihr erfolgreiches Bestehen von einer Reihe von Umweltfaktoren abhängig, die in jedem Land unterschiedlich ausgeprägt sind. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welchen speziellen förderlichen und hemmenden Bedingungen sie in Georgien als Transformationsland der ehemaligen UdSSR gegenüberstehen. Durch eine Kombination aus Sekundärdatenanalyse und qualitativer Befragungen von Mitgliedern bereits bestehender Energiegenossenschaften wurde eine PESTEL-Analyse durchgeführt, in deren Rahmen die politische, ökonomische, sozio-kulturelle, technologische, ökologische und rechtliche Umwelt untersucht wurde. Die Ergebnisse deuten auf das Bestehen einer ambivalenten Situation hin. ^Auch wenn die Gründung von Energiegenossenschaften formal möglich ist, stellen vor allem der Mangel staatlicher Förderaktivitäten sowie eine sich aus dem Erbe der ehemaligen Sowjetunion ergebende gesellschaftliche Verschlossenheit Barrieren dar. ; The use of fossil fuels as well as the lack of availability of clean, affordable and sustainable energy implies serious consequences for humanity and environment. Due to income deficits, a large part of the rural population in Georgia depends on the use of biomass for energy generation. Combustion in indoor spaces while using inefficient technologies causes air pollution and respiratory diseases. The extensive use of firewood from predominantly unsustainably managed forests leads to deforestation, entailing a loss of biodiversity as well as natural catastrophes. The close connection between accessibility of modern energy and ecological effects emphasizes the need for a socially viable energy transition. Through their participatory approach, energy cooperatives as local actors have the potential to contribute to a successful implementation under involvement of all population groups. Besides internal factors, their success depends on a number of environmental factors, which differ in each country. The present work deals with the question of the drivers and barriers they face in Georgia as a transition country of the former USSR. Through a combination of secondary data analysis and qualitative surveys of members of already existing energy cooperatives, a PESTEL analysis was carried out, in which the political, economic, socio-cultural, technological, ecological and legal environment was investigated. The results point to the existence of an ambivalent situation. Although the founding of energy cooperatives is formally possible, the lack of governmental support activities as well as a societal reticence to seclusion resulting from the legacy of the former Soviet Union constitute barriers. ; Freya Finnern, BSc ; Zusammenfassungen in Deutsch und Englisch ; Abweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der Verfasserin ; Karl-Franzens-Universität Graz, Masterarbeit, 2017 ; (VLID)2304109
Ziel der Arbeit ist eine Bewertung der deutschen Politik der Vermeidung von CO2-Emissionen. Zur Bewertung werden sowohl die Kriterien herangezogen, die in der Konvention zum Klimawandel der Vereinten Nationen (UN) aufgestellt wurden als auch die Kriterien der Umwelttheorie für einen kostenminimale Emissionsvermeidung (Teil I). In einem empirischen Teil (II) werden die absoluten und relativen Kosten ausgewählter Instrumente der deutschen Vermeidungspolitik ermittelt. Im ersten Teil (I) der Arbeit wird zunächst dargestellt, welche Probleme CO2-Emissionen zugeschrieben werden, was als Ursache der Emissionen angenommen wird und welche weltweiten Lösungen zur Vermeidung der Emissionen vereinbart wurden. Im einzelnen werden die in der Konvention der UN zum Klimawandel und den nachfolgenden Klimakonferenzen der UN aufgestellten Ziele einer globalen Klimapolitik beschrieben. Diesen Zielen werden die von der Europäischen Union (EU) und von Deutschland erklärten Ziele gegenübergestellt. Im weiteren werden die Ziele dann als gegeben betrachtet und es geht nur noch um die Analyse der Instrumente der Emissionsvermeidung. Aus der Theorie der Umweltökonomik werden die Allokationseffekte und die dynamischen Wirkungen von First-best und Second-best Steuerungsinstrumente vorgestellt, Weltmarkteffekte der Emissionsvermeidung großer Länder diskutiert, Anpassungskosten und Verteilungswirkungen analysiert und Grenzen der Instrumente aufgezeigt. Besonderes Augenmerk wird auf die Frage gerichtet, wie sich die Rangfolge der Vorteilhaftigkeit von Instrumenten ändert, wenn Unvollkommenheiten - Marktunvollkommenheiten sowie politische Unvollkommenheiten – berücksichtigt werden. Die theoretischen Befunde dienen als Referenzrahmen für die Bewertung der Vermeidungsinstrumente, die die Konvention der UN zum Klimawandel vorsieht. Auch werden sie für die Bewertung der Instrumente herangezogen, die von der Europäischen Union und von Deutschland durchgeführt oder geplant werden. Es wird gezeigt, daß die Instrumente der UN recht gut mit den von der First-best Theorie aufgestellten Normen vereinbar sind. Dagegen gibt es eine große Diskrepanz der europäischen und deutschen Instrumente zu den First-best Instrumenten der Umwelttheorie und damit auch zu den Völkerrechtsnormen. Bemerkenswert ist, daß die europäische und die deutsche Klimapolitik nur auf die Ziele der Konvention der UN und der nachfolgenden Konferenzen zum Klimawandel bezogen wird, nicht aber auch auf das Wirtschaftlichkeitskriterium der Konvention für die Instrumentenwahl. Im Teil II der Arbeit werden zwei ausgewählte Instrumente der Klimapolitik Deutschlands untersucht: zum einen das Programm zur Förderung von erneuerbaren Energien, welches insbesondere im Interesse des Klima-, Natur und Umweltschutzes eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung verfolgt, neben dem Klimaschutzziel aber auch die Weiterentwicklung von Technologien zur Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien fördern und einen Beitrag zur Vermeidung von Konflikten um fossile Energieressourcen leisten soll. Zum anderen das Programm zur Förderung der Energieeffizienz im Raumwärmemarkt. Von beiden Programmen werden signifikante Beiträge zur Reduktion von CO2-Emissionen erwartet. Das Programm zur Förderung erneuerbarer Energien soll zur Emissionsreduktion bis zum Jahr 2010 einen Beitrag von rund 10 Mio. Tonnen, leisten. Die Untersuchung ergab, daß das Programm durchschnittliche Grenzvermeidungskosten in Höhe von rund 95 € je Tonne CO2 (2003) verursacht; diese Kosten werden voraussichtlich bei Realisierung der Mengenziele der Bundesregierung bis zum Jahr 2010 steigen. Das Instrument weist intra- und intersektorale Ineffizienzen auf: - Die Grenzvermeidungskosten könnten niedriger sein, wenn für alle Erzeugungstechniken von Strom aus erneuerbaren Energien gleich hohe Mindestpreise – und nicht nach Techniken differenzierte Preise - festsetzen würde. Das Kriterium der Allokationseffizienz, wonach die Grenzvermeidungskosten bei jeder Quelle, hier Erzeugungstechnik, gleich sein müssen, wird nicht erfüllt. - Da die Bundesregierung de facto ein Mengenziel für die Nutzung erneuerbarer Energien vorgibt, ist das benutzte Instrument der Mindestpreisgarantie nicht zweckrational. Das zu einem Mengenziel passende Instrument ist die Ankaufspflicht für eine definierte Menge (Quote), mit dem sich das gesetzte (Mengen-) Ziel effizienter erreichen lassen würde. Von den untersuchten Alternativen der Mengesteuerung ist dem Ausschreibungsmodell der Vorzug zu geben. Mit ihm könnte das Erzeugungsziel mit dem geringsten Mittelaufwand erreicht werden. Wenn die beobachteten intrasektoralen Ineffizienzen vermieden würden, könnten die Vermeidungskosten des Programm zur Förderung erneuerbaren Energien niedriger sein. Das Programm zur Förderung der Energieeffizienz in Gebäuden bedient sich des Instruments des Gebots bezüglich des Energieverbrauch bei der Nutzung von Gebäuden, z.B. durch Vorschreiben der Wärmedämmung der Gebäude. Der Gesetzgeber hat die Gebote (Standards) im Zeitablauf verschärft. Die Untersuchung zeigt, daß die jüngste Verschärfung der Energieverbrauchshöchstwerte - gegenüber der alten Wärmeschutzverordnung - nicht zu Mehrkosten für Investoren geführt hat. Der Grund hierfür besteht in der Verfügbarkeit effizienterer Dämmstoffe, verbesserter Heizkessel sowie Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Bereits eine einzelwirtschaftliche Kostenminimierung führte bei Annahme vollständiger Information zu Verbrauchswerten von Gebäudes, die unter denen der Energieeinsparverordnung lägen; insoweit wäre der Energieeffizienzstandard redundant. Betrachtet man die neue Verordnung jedoch als ein Instrument zur Überwindung von Informationsdefiziten unvollständig informierter Investoren oder als Instrument zur Beschleunigung von Anpassungsprozessen, so hat die Verordnung doch Verhaltensänderungen zur Folge. Diese ergeben bei Neubauten mit einer bestimmtem Gebäudegeometrie (kompakte Bauweise) negative Grenzvermeidungskosten; für offene Bauweisen wurden positive, wenn auch geringe Vermeidungskosten ermittelt. Der Vergleich von Standards, die Höchstwerte auf den Primärenergieverbrauch je m² eines Gebäudes oder Höchstwerte für die Emissionen vorschreiben, mit einer Emissionssteuer im Gebäudesektor ergab, daß die aus den Standards resultierenden Grenzkosten der Vermeidung insbesondere von der Gebäudegeometrie sowie dem eingesetzten Energieträger abhängig sind. Demgegenüber würde sich bei einer CO2-Steuer im Gebäudesektor Gleichheit der Vermeidungskosten unabhängig vom eingesetzten Energieträger oder von der Gebäudegeometrie einstellen. Bezüglich der untersuchten nationalen Instrumente Deutschlands ergibt sich somit eine große Spanne der Vermeidungskosten. Während die Emissionsminderung im Gebäudesektor mit Nettoerträgen verbunden ist, verursacht sie im Bereich der erneuerbaren Energien hohe Kosten. Auch bei den anderen 62 Instrumenten des nationalen Klimaschutzprogramms ist zu vermuten, daß die Vermeidungskosten nicht gleich hoch sind. Das Gebot der Wirtschaftlichkeit in der Emissionsvermeidung verlangt aber eine Auswahl der kostengünstigsten Maßnahmen. Befolgte man dies, so müßte die Förderung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien für den Klimaschutz aufgegeben werden müssen, zum Beispiel zugunsten des beschlossenen europaweiten Emissionsrechtshandels. Der gesamte Mittelaufwand für die Förderung der erneuerbaren Energien im Jahre 2003 in Höhe von rund 2,8 Milliarden Euro würde ausreichen, um bei einem erwarteten Preis für ein europäisches Emissionszertifikat in Höhe von rund 14 Euro gehandelte Rechte für Emissionen in Höhe von mindestens 200 Millionen Tonnen CO2 zu erwerben. Diese Menge erreichte beinahe das Reduktionsziel von 213 Millionen Tonnen CO2, das nach einem Inkrafttreten des Kyoto-Protokolls anzustreben wäre. Wenn das Wirtschaftlichkeitsgebot der Konvention der UN zum Klimawandel beachtet würde und neben einem weltweiten Zertifikatshandel die flexiblen Instrumente - in Form des Clean Development Mechanism (CDM) oder Joint Implementation (JI) - genutzt würden, so könnte dieses Reduktionsziel mit noch geringeren Kosten erreicht werden. Anders gewendet: Deutschland könnte bei unverändertem Ressourceneinsatz seinen Beitrag zur weltweiten Reduktion von CO2 Emissionen um ein Vielfaches steigern. Der wissenschaftlichen Klarheit halber sei aber erwähnt, daß für die anderen oben erwähnten Ziele des EEG es geboten erscheinen mag, dieses weiterhin zu nutzen. ; The aim of this thesis is an assessment of the German CO2-abatement policy. Criteria used for the evaluation are those which were put forth by the United Nations as well as those provided by the economic theory concerning cost minimal emission abatement. In the empirical part of the thesis, relative and absolute costs of selective instruments of the German abatement policy are ascertained. The first part of the thesis illustrates the problems attributed to CO2-emissions, names the causes of these emissions and what kind of global remedies for emission avoidance were agreed upon. The goals of a global climate policy named in the UN convention on climate change and the following UN conferences on climate change are circumstantiated in detail. These global objectives are confronted with the goals of the European Union and the goals specified by Germany. In the following these abatement targets are taken as given and the further analysis aims solely on the appraisal of abatement policy instruments. Special attention is put on the question how the ranking of environmental policies changes when imperfections – market imperfections as well as political imperfections - are accounted for. The theoretical findings serve as a reference for an appraisal of abatement policies suggested by the UN as well as those carried out or planned by the EU and Germany. It will be shown that the policies foreseen by the UN are quite compatible with the norms put up by the first-best theory. In contrast, there is a high discrepancy of the European and German abatement policies compared to the first-best instruments of environmental economics and therefore with the norms of the international law. The fact is noteworthy that the European and German climate policy bases on the goals of the UN convention and the following climate change conferences, but not on the criterion of economic efficiency of abatement policies which is also defined in the convention. The second part of the thesis deals with two selective instruments of the German climate change policy: for one the programme for energy conservation in buildings and second the programme to promote the use of renewable energies. Of both programmes policy makers anticipate significant contributions to the reduction of CO2-emissions. The analysis of the German feed in tariff for renewable energies shows that the programme entails average marginal abatement costs of 95 € per ton CO2 in 2003. These costs are likely to rise until 2010 if the reduction goals of the Bundesregierung are realized. The instrument holds intra- and intersectoral inefficiencies: - The marginal abatement costs could be lower by setting an identical minimum price for all renewable power generation technologies instead of a price differentiated for each generation technology. The allocation efficiency criterion for which the marginal abatement costs for each source (here power generation technology) has to be equal is not met. - As the Bundesregierung de facto provides a set amount for the power generation from renewable sources the used instrument of a minimum price guarantee is not rational for the purpose. The instrument suitable to reach a quantity goal would be a purchase obligation for a defined quantity (quota) which would guarantee an efficient achievement of the appointed quantity. Of the analysed alternatives of a quantity approach, the bidding model is to be preferred. The abatement costs of the programme to promote the power generation from renewable sources could be lower by avoiding the observed intrasectoral inefficiencies. The programme for energy conservation in buildings uses standards on the energy use in buildings, e.g. by stipulating thermal insulation for buildings. The examination shows that the latest tightening of the energy performances values did not cause additional costs for investors. Assuming complete information concerning the consumption values of buildings, the individual cost minimization already leads to an energy performance of new buildings that are lower than the values required by the German EnEV. Thus the new energy performance standard would be redundant. Considering the new regulation as a means to overcome information deficits of incompletely informed investors or as an instrument to speed up adjustment processes, the regulation entails attitude changes. These result in negative marginal abatement costs for new buildings featuring a certain architecture (compact design) while other building designs (open constructions) show positive while low abatement costs. Concerning the analysed German national abatement policy instruments the results show a high range of abatement costs. While the emission reduction in the building sector is linked with net gains it generates high costs in the area of renewable energies. It stands to assume that the abatement costs of the other 62 instruments of the German national climate protection programme will not be equally high. But the precept of economic efficiency requires choosing least cost options. By following this requirement the promotion of power generation from renewable sources to aim for an emission abatement has to be abandoned, e.g. in favour of the agreed European Emission rights trading scheme. Following the requirement of cost effectiveness set by the UN convention on climate change and by utilizing not only the emission trading but also other flexible instruments - like clean development mechanisms (CDM) and joint implementation (JI) - this reduction goal could be reached with an even lower outlay. Differently put: Germany could increase its contribution to the global CO2-abatement by a multiple at an unchanged employment of resources.
Die Verbesserung der Luftqualität und damit der Lebensqualität der Bürger, gemeinsam mit einer langfristig gesicherten Energieversorgung der Europäischen Union, sind vorrangige Ziele der Europäischen Umwelt- und Energiepolitik. Ein Hauptverursacher von luftbelastenden Schadstoffemissionen und Verbraucher von vorwiegend nicht erneuerbaren Ressourcen ist der Verkehrssektor. Gerade in Ballungsräumen mit ihrer dichten Bebauung und hohen Bevölkerungs- und Verkehrsdichte sind die Umweltbelastungen des Verkehrs spürbar. Um diese Verkehrsbelastungen zu senken, ist es erklärtes Ziel der Städte und Gemeinden, den ÖPNV auszuweiten. Da der Nahverkehrsbus das vorwiegend eingesetzte Transportmittel im ÖPNV ist, wird von den Kommunen der Einsatz verbrauchs- und emissionsarmer Omnibusse angestrebt. Mögliche Antriebskonzepte nutzen u.a. selbstzündende bzw. fremdgezündete Verbrennungsmotoren sowie Brennstoffzellen. Abhängig vom Antriebskonzept können verschiedene flüssige und gasförmige Kraftstoffe, wie z.B. Diesel, Erdgas oder Wasserstoff, eingesetzt werden. Nun haben Bushersteller wie Busbetreiber das Problem, dass sie den vollen Umfang der ökologischen Chancen und Risiken bekannter und neuer Busantriebstechnologien meist nicht oder nur unzureichend einschätzen können. Um eine Aussage über die Umweltfreundlichkeit der verschiedenen Antriebsformen treffen zu können, ist eine ganzheitliche Betrachtung der einzelnen Bussysteme aus umweltlicher Sicht durchzuführen. Wesentlich dabei ist die Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus des Systems Nahverkehrsbus und der lokalen Einsatzbedingungen. Basierend auf dem Ansatz der Ganzheitlichen Bilanzierung und den Erkenntnissen aus den von der Europäischen Kommission geförderten Demonstrationsprojekten CUTE (Clean Urban Transport for Europe) und ECTOS (Ecological City Transport System) wird in der vorliegenden Arbeit ein Instrumentarium zur ökologisch-technischen Analyse und Optimierung von Nahverkehrsomnibussen entwickelt. Der Ansatz des Modells beruht auf der Untersuchung der vier wesentlichen Lebenszyklusbestandteile eines Bussystems, der Busherstellung, der Kraftstoffbereitstellung, dem Busbetrieb und schließlich der Busentsorgung. Zunächst wird ein modulares Modell für die Herstellung und Entsorgung der betrachteten Bustypen erstellt. Die Kraftstoffbereitstellung wird einschließlich der Gewinnung und Verarbeitung der benötigten Energieträger län-derspezifisch analysiert. Für den Busbetrieb wurde ein Modell erstellt, das die standortspezifischen Randbedingungen des Betriebs, wie zum Beispiel Geschwindigkeit, Topographie und Beladung, bei der Bestimmung des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen berücksichtigt. Anhand der Ergebnisse, welche mit Hilfe des in MS-Excel und in der Ökobilanzsoftware GaBi 4 umgesetzten Modells ermittelt wurden, lassen sich die drei Antriebstechnologien Diesel, Erdgas und Brennstoffzelle ökologisch vergleichen. Die Szenariofähigkeit des entwickelten Modells erlaubt die Optimierung der Bussysteme hinsichtlich u.a. Gesamtenergieverbrauch, Minimierung der Emissionen etc. Ferner kann das Umweltprofil ganzer Busflotten in Abhängigkeit ihrer Zusammensetzung berechnet werden. Die Validierung der quantitativen Ergebnisse des Modells erfolgt anhand von Messfahrten, die auf mehreren Strecken durchgeführt wurden und detaillierten Emissionsmessungen auf Rollenprüfständen. ; Improving citizens' quality of life through improvement of air quality and increasing the security of long-term energy supply for the European Union, are the priority goals of the European Environment and Energy policy. The transport sector is one of the largest sectors in the economy responsible for both emission of air pollutants and the use of predominantly non-renewable resources. The environmental impacts are particularly noticeable in congested urban areas where buildings, population and traffic are most dense. To reduce this impact, cities and municipalities have set specific targets to extend public transport systems. Local authorities aim to increase the use of low consumption and low emission transit buses since these are the most common form of transport in public transport networks. Achieving these objectives can be facilitated by different drive system concepts such as self-igniting and spark-igniting internal combustion engines as well as fuel cells. Depending on the drive system concept, different liquid or gaseous fuels can be employed e.g. diesel, natural gas or hydrogen. However, bus manufacturers and operators are left with the problem that they are typically not able to assess the full extent of the actual and potential ecological benefits and risks of existing and new bus drive systems adequately. A holistic environmental investigation of each bus system has to be carried out in order to determine the environmental-friendliness of the various drive systems. This requires a consideration of the whole life cycle of the bus system and the local operating conditions. This work developed an instrument for an ecological and technical analysis and optimisation of local transit buses. The work employs the Life Cycle Assessment approach and is based on findings of the CUTE (Clean Urban Transport for Europe) and ECTOS (Ecological City Transport System) fuel cell bus demonstration projects which were conducted with the funding support of the European Commission in ten different cities across Europe. The created model is based on the examination of a bus's four fundamental life cycle stages; its manufacture, the provision of fuel, its operation and finally its disposal. The model comprises two parts. Initially, a general model for the manufacture and disposal of the specific bus model is developed. It also comprises the analysis of the provision of fuel for each city site, including the extraction and processing of the relevant energy sources. Subsequently the second component of the model is compiled for bus operation that considers site-specific operation (factors such as speed, topography and load) for the definition of fuel consumption and resulting emissions. The model is implemented in both MS-Excel and the Life Cycle Assessment software, GaBi 4. The results obtained from the model enabled three drive system technologies (diesel, natural gas and hydrogen) to be ecologically compared. The model provides the ability to develop and ex-amine different scenarios which enables bus systems to be optimised with regard to their total energy consumption, the minimisation of their emissions etc. Furthermore, the environmental impact of an entire bus fleet can be examined taking into account the number and different type of buses in the fleet. The quantitative results of the model have been validated on several routes with real world test runs and with detailed emissions monitoring carried out on a dynamometer test bench.
Szenarien über den fortschreitenden Klimawandel und die notwendigen Reduktionen von Emissionen, um die Auswirkungen auf das Weltklima einzudämmen, stehen im Zentrum der Klimapolitik. Der Klimawandel ist ein globales Problem und dessen Eindämmung ruft alle Länder zur Zusammenarbeit auf. Potenziale zur Minderung von Emissionen sind auf der ganzen Welt vorhanden, wenngleich auch Entwicklungsländer insbesondere im Bereich erneuerbarer Energieträger (EE) über Potenziale verfügen, die derzeit noch ungenutzt sind. Die wohl umstrittenste Frage ist, welche Ländergruppen die Lasten der Minderungsleistungen tragen soll. Am kosteneffizientesten wäre es, in Optionen mit den geringsten Grenzkosten zu investieren. Das würde auf Investitionen in den Entwicklungsländern hinweisen, denn dort sind die Grenzkosten in der Regel am geringsten. Aus Sicht der Gerechtigkeit kann aber beispielsweise das Gegenargument eingebracht werden, dass die Entwicklungsländer nicht die Verursacher des Klimawandels sind. Eine Verteilung nach dem Verursacherprinzip ist ein Zugang zu Verteilungsgerechtigkeit, ein anderes Prinzip beruht auf "ability to pay". In dieser Arbeit werden nach einer Einführung in die Gerechtigkeitsprinzipien, einige klima- und energiepolitische Instrumente, die geschaffen wurden, um Kooperation und Lastenteilung zu unterstützen, auf Effizienz und Gerechtigkeit untersucht. Die Untersuchungen ergeben, dass Marktmechanismen, wie der Clean Development Mechanismus (CDM), zur effizienten Erreichung der Reduktionsziele beitragen, diese aber in Punkto gerechter Lastenverteilung Nachteile aufweisen. Bei Fonds, die ausschließlich zur Hilfestellung bei Mitigation oder zur Forcierung von EE bereitgestellt werden, kann festgestellt werden, dass bei allen betrachteten Mechanismen eine Umverteilung von Industrie- zu Entwicklungsländern stattfindet, jedoch nicht bei allen auch ein Zusammenhang zur wirtschaftlichen Entwicklung besteht. ; Scenarios concerning the progressing climate change and necessary reduction of emissions, in order to reduce their impact are in the center of climate policies. Climate change is a global problem and its reduction calls upon countries for cooperation. Potentials for emission reductions do exist worldwide, but in particular developing countries offer currently unused potentials especially in the area of renewable energies (RE). The perhaps most debated issue concerns the question which group of countries should carry the load of mitigation efforts. With respect to cost efficiency it is best to invest in opportunities with lowest marginal costs. This would point to investments in developing countries as it is in these countries where the marginal costs are lowest. From the point of view of equity, arguments against such investments may rely on the fact that the developing countries are not (mainly) responsible for climate change. A distribution according to the polluter-pays principle would be an alternative approach to equity. Yet another approach would rely on the ability to pay. Upon an introduction to equity principles, this thesis highlights several climate and energy political instruments, which were introduced to support cooperation and burden sharing. These instruments will then be investigated with respect to their efficiency and equity. The analysis of this thesis shows that market-based mechanisms, like the Clean Development Mechanism (CDM), contribute to achieving the set reduction goals in a cost-efficient way. In view of a fair burden sharing, on the other hand, these mechanisms exhibit disadvantages. Further, one may state that funds, which are exclusively provided to help mitigation or empowerment of RE, and their associated mechanisms yield a re-distribution from developed to developing countries. But, not in all cases one observes a connection to economic development. ; vorgelegt von Sandra Pointner ; Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers ; Zsfassung in engl. und dt. Sprache ; Graz, Univ., Masterarb., 2014 ; (VLID)242664
Siliziumorganische Substanzen sind aus dem Alltag kaum wegzudenken. Sie kommen in vielfältiger Form vor und finden durch ihre Stabilität in vielen Produkten des Haushalts und der Industrie Anwendung. Da sie zum Beispiel auch in Körperpflegeprodukten und Pflanzenschutzmitteln angewendet werden, ist eine Freisetzung in die Umwelt unvermeidbar. Siliziumorganische Substanzen konnten bereits in allen Umweltkompartimenten (Luft, Wasser, Boden) analytisch nachgewiesen werden. Welche Risiken von dieser Stoffgruppe ausgehen, ist noch nicht abschließend geklärt, dennoch gibt es Hinweise auf negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Deshalb sollten Strukturen in siliziumorganischen Substanzen untersucht werden, die einen Abbau in der Umwelt begünstigen, um die Akkumulation dieser Stoffe in der Umwelt zu verringern. Dafür wurden diverse biotische und abiotische Abbautests mit unterschiedlichen siliziumorganischen Substanzen durchgeführt. Der Fokus der vorliegenden Arbeit lag vor allem in der biologischen Abbaubarkeit der Substanzen. Es wurden die Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD)-konformen Tests Closed-Bottle-Test (CBT, OECD 301D) und Manometrischer Respirationstest (MRT, OECD 301F) durchgeführt. Die Hydrolysierbarkeit wurde mithilfe des Hydrolysetests OECD 111 bei unterschiedlichen pH-Werten untersucht. Bei bestimmten Substanzgruppen ohne biologischen Abbau wurde das Verhalten der Substanzen bei Bestrahlung mit verschiedenen Bestrahlungsquellen untersucht. Die Analyse der Primärelimination der siliziumorganischen Substanzen erfolgte je nach Substanzeigenschaften mithilfe der Hochleistungsflüssigkeitschromatografie gekoppelt mit einem Spektrometer mit ultraviolettem und sichtbarem Licht (HPLC-UV/Vis) oder der Gaschromatografie gekoppelt mit einem Massenspektrometer (GC-MS). Die Transformationsprodukte wurden hingegen mithilfe der Flüssigkeitschromatografie gekoppelt mit einem Mehrfach-Massenspektrometer (LC-MSn) analysiert. Für eine umfassende Bewertung des biologischen Abbaus von siliziumorganischen Substanzen wurden ein Vergleich mit analogen Kohlenstoffverbindungen und eine Aufstockung mit Daten aus der Datenbank der Europäischen Chemikalien Agentur (ECHA) durchgeführt. Die Gruppierung der Substanzen nach ihren Strukturmerkmalen wurde hinzugezogen, um Rückschlüsse auf die Abbaubarkeit zu ziehen. Eine besser biologisch abbaubare Grundstruktur brachte für die Benzenderivate keine Verbesserung der biologischen Abbaubarkeit. Dennoch hatte die Einführung von +M-Gruppen am Aromaten einen positiven Einfluss auf die Geschwindigkeit und den Grad des photolytischen Abbaus. Die Bestrahlungsquelle hatte ebenfalls einen deutlichen Einfluss auf die Eliminierungsrate während des Photolyseexperiments. Mit einer Veränderung der Wellenlängen in den kurzwelligen Bereich und der daraus resultierenden energiereicheren Strahlung konnten die Substanzen schneller und teilweise vollständig primär eliminiert werden. Bei allen Abbaupfaden hatte die Hydrolyse eine entscheidende Rolle und wurde als einer der Hauptabbauprozesse charakterisiert. Bei einer Verbindung wurde im Nachgang an die biotischen und abiotischen Abbautests eine ausführliche Aufklärung der elf gebildeten Transformationsprodukte vorgenommen. Um den Einfluss von Silizium in organischen Substanzen auf die biologische Abbaubarkeit zu untersuchen, wurde der direkte Vergleich von siliziumorganischen Substanzen und deren Kohlenstoffanaloga im CBT durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass drei von fünf Kohlenstoffverbindungen und keine siliziumorganische Verbindung als leicht biologisch abbaubar eingestuft werden konnten. In allen bis auf einen Fall konnten für die Kohlenstoffverbindungen höhere Abbauraten im CBT beobachtet werden. Die Hydrolyse wurde als erforderlicher Schritt vor dem biologischen Abbau von siliziumorganischen Substanzen identifiziert. Das siliziumfreie Produkt der Hydrolyse bestimmte den Grad des biologischen Abbaus. Die gute biologische Abbaubarkeit der einen siliziumorganischen Verbindung resultierte aus der leicht hydrolysierbaren Silizium-Stickstoff-Bindung und der leichten biologischen Abbaubarkeit des siliziumfreien Hydrolyseproduktes. Die siliziumhaltigen Reaktionsprodukte der Hydrolyse waren nicht biologisch abbaubar. Bioabbaudaten aus eigenen Experimenten, aus vorhergehenden in der Arbeitsgruppe durchgeführten analogen Arbeiten und aus der ECHA-Datenbank wurden zusammengetragen, um einen Datensatz zu generieren. Die 182 Substanzen des Datensatzes wurden hinsichtlich ihrer Struktur gruppiert, um allgemeine Erkenntnisse für die biologische Abbaubarkeit von siliziumorganischen Verbindungen abzuleiten. Es gab Gruppen mit Substanzen, die überhaupt nicht biologisch abbaubar waren (z. B. zyklische, lineare und verzweigte Siloxane). Gruppen, die Substanzen mit Ethern, Estern, Oximen, Aminen und Amiden enthielten, waren hydrolyseanfällig, sodass auch leicht biologisch abbaubare Zwischenprodukte gebildet werden konnten. Die siliziumfreien Hydrolyseprodukte waren meist biologisch abbaubar, während die siliziumhaltigen Hydrolyseprodukte persistent waren. Allgemein hat sich gezeigt, dass Modifikationen am Molekül einen positiven Einfluss auf die Abbaubarkeit haben können. Beispielsweise können Heteroatome eine Veränderung der Polarität bzw. der Elektronendichte hervorrufen, was die Photolyse- und Hydrolysefähigkeit und folglich auch den Bioabbau zum Positiven verändern kann. Das Einführen solcher Heteroatome oder funktioneller Gruppen in Polysiloxanketten kann demnach ein vielversprechender Ansatz für leichter abbaubare siliziumorganische Verbindungen sein. Nicht abbaubare Stoffe sollten vermieden werden, wenn sie nach ihrer Verwendung in die Umwelt gelangen. Diese Erkenntnisse tragen unter anderem zur Spurenstoffstrategie des Bundes, zum European Green Deal und zu den Sustainable Development Goals bei. Ziel dieser Ansätze ist die Verringerung der Schadstoffemissionen, um uns Menschen auch zukünftig Zugang zu sauberem Wasser und einer lebenswerten Erde zu gewährleisten. ; Organosilicon substances are an indispensable part of everyday life. They occur in a variety of forms and are used in many household and industrial products due to their stability. Since they are also used, for example, in personal care products and pesticides, their release into the environment is unavoidable. Organosilicon substances have already been analytically detected in all environmental compartments (air, water, soil). The risks posed by this group of substances have not yet been conclusively clarified, but there are indications of negative effects on human health and the environment. Therefore, structures in organosilicon substances that support degradation in the environment should be investigated in order to reduce the accumulation of these substances in the environment. For this purpose, various biotic and abiotic degradation tests were carried out with different organosilicon substances. The focus of the present work was mainly on the biodegradability of the substances. The Organization for Economic Co-operation and Development (OECD)-compliant closed bottle test (CBT, OECD 301D) and manometric respirometry test (MRT, OECD 301F) were performed. The ability to hydrolyse was investigated using the hydrolysis test OECD 111 at different pH values. For certain groups of substances without biodegradation, the behaviour of the substances was studied upon irradiation with different irradiation sources. The analysis of the primary elimination of the organosilicon substances was carried out using high performance liquid chromatography coupled to a spectrometer using ultraviolet and visible light (HPLC-UV/Vis) or gas chromatography coupled to a mass spectrometer (GC-MS), depending on the substance properties. The transformation products, on the other hand, were analysed using liquid chromatography coupled with a multiple mass spectrometer (LC-MSn). For a comprehensive assessment of the biodegradation of organosilicon substances, a comparison with analogous carbon compounds and a supplementation with data from the European Chemicals Agency (ECHA) database were performed. Grouping of substances according to their structural features was added to draw conclusions on degradability. A more biodegradable basic structure did not improve biodegradability for the benzene derivatives. Nevertheless, the introduction of +M groups on the aromatic ring had a positive effect on the rate and degree of photolytic degradation. The irradiation source also had a significant effect on the elimination rate during the photolysis experiment. With a change in wavelengths to the shorter wavelength range and the resulting higher energy radiation, the substances were eliminated faster and in some cases completely primary eliminated. In all degradation pathways, hydrolysis had a decisive role and was characterized as one of the main degradation processes. For one compound, a detailed elucidation of the eleven formed transformation products was performed following the biotic and abiotic degradation tests. In order to investigate the influence of silicon in organic substances on biodegradability, the direct comparison of organosilicon substances and their carbon analogues was carried out in the CBT. This showed that three out of five carbon compounds and no organosilicon compound could be classified as readily biodegradable. In all but one case, higher degradation rates were observed for the carbon compounds in CBT. Hydrolysis was identified as a mandatory step prior to biodegradation of organosilicon compounds. The silicon-free product of hydrolysis determined the rate of biodegradation. The good biodegradability of one organosilicon compound resulted from the easily hydrolysable silicon-nitrogen bond and the ready biodegradability of the silicon-free hydrolysis product. The silicon-containing reaction products of the hydrolysis were not biodegradable. Biodegradation data from own experiments, from previous analogous work carried out in the working group, and from the ECHA database were assembled to generate a data set. The 182 substances in the data set were grouped according to their structure in order to derive general findings for the biodegradability of organosilicon compounds. There were groups with substances that were not biodegradable at all (e.g. cyclic, linear and branched siloxanes). Groups containing substances with ethers, esters, oximes, amines and amides were susceptible to hydrolysis, so that readily biodegradable intermediates could also be formed. The silicon-free hydrolysis products were mostly biodegradable, whereas the silicon-containing hydrolysis products were persistent. In general, it has been shown that modifications to the molecule can have a positive influence on degradability. For example, heteroatoms can cause a change in polarity or electron density, which can positively change the photolysis and hydrolysis ability and consequently also the biodegradation. The introduction of such heteroatoms or functional groups into polysiloxane chains can thus be a promising approach for more readily degradable organosilicon compounds. Non-degradable substances should be avoided if they are released into the environment after use. These findings contribute, among other things, to the federal government's trace substance strategy, the European Green Deal and the Sustainable Development Goals. The aim of these approaches is to reduce pollutant emissions in order to ensure that people will have access to clean water and a liveable earth in the future.
