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Die Energiewende ist eine der größten Aufgaben des 21. Jahrhunderts. Die Herausforderung besteht darin, das Energiesystem umweltverträglich, sicher und wirtschaftlich zu gestalten. Mit der Energiewende sind auf der einen Seite entlastende Wirkungen für die Umwelt und Synergieeffekte für eine nachhaltige Energiewirtschaft verbunden. Auf der anderen Seite können damit auch neue Umwelt- und Gesundheitseffekte sowie Eingriffe in Natur und Landschaft verbunden sein. Um die Veränderungen des Umweltzustandes durch die Energiewende fachlich fundiert darzustellen, wurde in den vergangenen vier Jahren im Auftrag des Umweltbundesamtes durch das ifeu-Heidelberg ein Bewertungsansatz erarbeitet, der eine Beurteilung der Umweltauswirkungen als vielschichtiges Geflecht interdependenter Wirkungszusammenhänge anhand der aus dem UVPG bekannten Schutzgüter (Mensch, Tiere/Pflanzen/ Biodiversität, Wasser, Boden, Fläche, Luft und Klima, Landschaft sowie Kultur- und sonstige Sachgüter) ermöglicht. Dafür werden potenzielle Umweltauswirkungen des Energiesystems identifiziert, durch die im Vorhaben abgeleiteten Indikatoren beschrieben und falls möglich, als Zeitreihe quantifiziert. Die einzelnen Indikatoren werden in Wirkpfaden gebündelt und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Schutzgüter diskutiert. Im Rahmen dieses F&E Vorhabens erfolgte die wissenschaftlich basierte Konzeption des Monitoringmodells und die Auswahl, Entwicklung und Beurteilung von Indikatoren zur Bemessung der Umweltauswirkungen der Energiewende. Die Ergebnisse des Vorhabens dienen den Akteuren beim UBA und im BMU als Grundlage für die umfassende Bewertung der Veränderungen des Umweltzustandes durch die Energiewende, wie sie bspw. im Monitoringbericht zur Energiewende "Energie der Zukunft" zu erfolgen hat. Des Weiteren zeigt das Projekt noch vorhandene Wissenslücken auf, formuliert erweiterten Forschungsbedarf und gibt alternative Denkanstöße, die mittel- bis langfristig zum Verfüllen eben solcher Wissenslücken beitragen können.

Life cycle assessments (LCA) are an essential tool to explore the environmental impacts associated with a product or service over the course of the entire life cycle. For accurate modelling, data on all relevant potential environmental impacts should be included in an LCA. To consider land in the context of an LCA, the quality of the land used to supply a product or service is a key factor. The brochure introduces an approach to include land use in LCA in a comprehensive and user-friendly manner. In the following, a summary of the wide-ranging results of the project is presented in compact form. It is aimed first and foremost at LCA experts, but also at stakeholders and policy-makers charged with implementing strategies and measures for the protection, conservation and sustainable use of land, bio-diversity and ecosystems.

Ziel des Ressortforschungsvorhabens "Flächenrucksäcke von Gütern und Dienstleistungen" ist die Bereitstellung einer praktikablen Methode für die Einbeziehung von Flächennutzung als Wirkungskategorie in Ökobilanzen. Dies beinhaltet neben einer transparenten methodischen Anleitung auch die Bereitstellung eines Grundstocks an Daten bzw. einen Hinweis auf geeignete Datenquellen. Dieser Teilbericht (III) beinhaltet eine umfassende Datendokumentation. Zunächst wurden allgemein zur Verfügung stehende Ökobilanz-Datenbanken bzw. verwandte Datenbanken daraufhin analysiert, ob sie Daten zur temporären Flächenbelegung, Flächennutzungsänderung oder Hemerobie bzw. anderweitige, auf die Qualität oder Eigenschaft der Flächen verweisende Daten beinhalten. In einem zweiten Schritt wurde geprüft, inwieweit diese Daten nachvollziehbar und mit dem hier angewandten methodischen Ansatz kompatibel sind. Im Ergebnis zeigte sich, dass die Mehrzahl der Datenbanken entweder keine oder mit den Anforderungen des Flächenrucksacks nicht kompatible Flächendaten enthalten. Insgesamt wurde festgestellt, dass eine einheitliche und konsistente Referenzquelle nicht verfügbar ist. Im Rahmen dieses Projekts wurden daher generische Datensätze erstellt, die die drei Komponenten des Flächenrucksacks (temporäre Flächenbelegung, Flächennutzungsänderung und Hemerobie) jeweils für eine umfassende Anzahl an Produkten aus forstlicher, agrarischer, mineralischer oder fossiler Herkunft abdecken. Da die generischen Datensätze zur Hemerobie aus den Kriterien und Messgrößen für die verschiedenen Flächennutzungsarten abgeleitet werden, erfolgte die Arbeit der Datenerhebung in direkter Verbindung mit der Weiterentwicklung dieser Messgrößen. Damit ist eine Anschlussmöglichkeit an primäre Datenquellen zu diesen Messgrößen gegeben.

Ziel des Projekts "Flächenrucksack" ist die Bereitstellung einer praktikablen Methode für die Einbeziehung von Flächennutzung als Wirkungskategorie in Ökobilanzen. Dies beinhaltet neben einer transparenten methodischen Anleitung auch einen Praxistest der Methode anhand von Fallbeispielen (Teilbericht II) sowie die Bereitstellung eines Grundstocks an Daten bzw. den Hinweis auf geeignete Datenquellen (Teilbericht III).Dieser Teilbericht (I) erläutert in detaillierter Form die Methode. Dazu werden zunächst grundsätzliche methodische Anforderungen bei der Berücksichtigung von Fläche in Ökobilanzen erörtert. Fragen zur Verankerung der Methode im Kontext der Phasen der Ökobilanz werden geklärt und das Schutzgut klar definiert. Die Hemerobie dient als Maß zur Charakterisierung der Flächenqualität, sie ist die Selbstregulationsfähigkeit von Ökosystemen auf der Grundlage des aktuellen Standortpotenzials. Im Anschluss wird das Konzept der Hemerobie in der Sachbilanz und der Wirkungsabschätzung ausführlich beschrieben. Grundsätze, Begriffsbestimmungen und Abgrenzungen werden dargelegt. Die Tragfähigkeit dieses Ansatzes wurde hinsichtlich der Anforderungen der Ziele des Projekts geprüft, bestehende Lücken wurden identifiziert vor dem Hintergrund der Frage, welche Flächennutzungsarten bereits berücksichtigt sind und welcher Überarbeitungs- bzw. Erweiterungsbedarf besteht. Der Bericht beinhaltet schlussendlich Kataloge mit Kriterien und Messgrößen zur Bestimmung der Hemerobie für Wald- und Forstsysteme, Landwirtschaftsflächen (Ackerland, Grünland), Rohstoffabbauflächen sowie die Anwendung auf verschiedene weitere Arten von Siedlungsflächen. Die quantitativen Größen des "Flächenrucksacks" beinhalten sowohl die temporäre Flächenbelegung als auch die Flächennutzungsänderung. Sie stellen jeweils eigenständige Indikatoren in der Wirkungskategorie "Naturrauminanspruchnahme" dar, die nicht miteinander aggregiert werden, da sie verschiedene Sachverhalte beschreiben und sich auch in der Einheit unterscheiden.

Ziel des Projekts "Flächenrucksack" ist die Bereitstellung einer praktikablen Methode für die Einbeziehung von Flächennutzung als Wirkungskategorie in Ökobilanzen. Dies beinhaltet neben einer transparenten methodischen Anleitung auch einen Praxistest der Methode anhand von Fallbeispielen (Teilbericht II) sowie die Bereitstellung eines Grundstocks an Daten bzw. den Hinweis auf geeignete Datenquellen (Teilbericht III). Dieser Teilbericht (I) erläutert in detaillierter Form die Methode. Dazu werden zunächst grundsätzliche methodische Anforderungen bei der Berücksichtigung von Fläche in Ökobilanzen erörtert. Fragen zur Verankerung der Methode im Kontext der Phasen der Ökobilanz werden geklärt und das Schutzgut klar definiert. Die Hemerobie dient als Maß zur Charakterisierung der Flächenqualität, sie ist die Selbstregulationsfähigkeit von Ökosystemen auf der Grundlage des aktuellen Standortpotenzials. Im Anschluss wird das Konzept der Hemerobie in der Sachbilanz und der Wirkungsabschätzung ausführlich beschrieben. Grundsätze, Begriffsbestimmungen und Abgrenzungen werden dargelegt. Die Tragfähigkeit dieses Ansatzes wurde hinsichtlich der Anforderungen der Ziele des Projekts geprüft, bestehende Lücken wurden identifiziert vor dem Hintergrund der Frage, welche Flächennutzungsarten bereits berücksichtigt sind und welcher Überarbeitungs- bzw. Erweiterungsbedarf besteht. Der Bericht beinhaltet schlussendlich Kataloge mit Kriterien und Messgrößen zur Bestimmung der Hemerobie für Wald- und Forstsysteme, Landwirtschaftsflächen (Ackerland, Grünland), Rohstoffabbauflächen sowie die Anwendung auf verschiedene weitere Arten von Siedlungsflächen. Die quantitativen Größen des "Flächenrucksacks" beinhalten sowohl die temporäre Flächenbelegung als auch die Flächennutzungsänderung. Sie stellen jeweils eigenständige Indikatoren in der Wirkungskategorie "Naturrauminanspruchnahme" dar, die nicht miteinander aggregiert werden, da sie verschiedene Sachverhalte beschreiben und sich auch in der Einheit unterscheiden.

Im Rahmen dieses Arbeitspaketes erfolgt eine Analyse des Beitrages erneuerbarer Energien zur Emissionsreduktion in Deutschland auf Basis von Dekompositionsanalysen. Damit wird folgender Herausforderung begegnet: Der steigende Anteil erneuerbarer Energien in einigen Bereichen (z.B. bei der Stromerzeugung) wird nicht direkt im deutschen Treibhausgasinventar reflektiert. Gründe dafür sind beispielsweise parallel stattfindende Entwicklungen, die gleichzeitig emissionssteigernd (z.B. Atomausstieg) als auch senkend (Zubau erneuerbarer Stromerzeugungskapazität) wirken können. In Summe können deshalb die Emissionen stagnieren oder zeitweilig sogar steigen, obwohl der Anteil erneuerbarer Energien deutlich wächst und Emissionen vermeidet, die bei einer Nutzung anderer Technologien entstehen würden. Die Dekompositionsanalyse ist ein Werkzeug mit dem die tatsächlichen emissionsmindernden Beiträge erneuerbarer Energien "sichtbar" gemacht werden können. Im Rahmen dieses Arbeitspaketes wird sie daher angewendet um den Beitrag der erneuerbaren Energien zur Emissionsentwicklung messbar zu machen und in einem Gesamtkontext der Emissionsentwicklung abzubilden. Diese Analyse erfolgt für die folgende Bereiche: gesamte Treibhausgasemissionen, energiebedingte CO 2-Emissionen, CO2-Emissionen des Stroms, der Industriewärme, der Räumwärme, der Fernwärme, des motorisierten Individualverkehrs, sowie dem Straßengüterverkehr.

Fritsche, U.: Öko-Bilanz der Biomassennutzung : wie sehen die Klimaschutz- und Substitutionspotentiale der unterschiedlichen Bioenergieträger aus? - S. 11-18 Knauf, G.: Chance oder Gefahr - wie wirkt sich die global zunehmende Biomassennachfrage auf die Entwicklungs- und Schwellenländer aus? - S. 19-23 Fehrenbach, H.: Instrumente für nachhaltigen Anbau und Nutzung von Biomasse : was können Standards und Zertifizierungssysteme leisten? - S. 35-46

Das vorliegende Papier stellt einen Überblick über zentrale Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Emissionsbilanz erneuerbarer Energien und dem nationalen Treibhausgasinventar dar. Diese werden zunächst qualitativ und mit Hilfe von Visualisierungen erörtert. Damit wird das Verständnis dafür geschaffen, dass die beiden Berichtswesen unterschiedlichen Zwecken dienen und wo daher Grenzen der Vergleichbarkeit liegen. Besonders hervorzuheben sind an dieser Stelle beispielsweise die unterschiedlichen geographischen Systemgrenzen. Danach wird anhand der Photovoltaik und Biogas beispielhaft quantitativ gezeigt, wie sich Unterschiede im Detail erklären lassen und wo konkret Grenzen bzw. Möglichkeiten der Harmonisierung beider Berichtswesen liegen. Danach werden die Beiträge erneuerbarer Energien zur Emissionsreduktion in Deutschland von 1990-2015 basierend auf der Methode der Komponentenzerlegung berechnet. Damit wird folgender Herausforderung begegnet: Die steigende Anteil erneuerbarer Energien wird in einigen Bereichen nicht direkt im deutschen Treibhausgasinventar durch entsprechend zurückgehende Emissionen reflektiert. Gründe dafür sind beispielsweise gleichzeitig stattfindende Entwicklungen, die sowohl emissionssteigernd (z.B. Atomausstieg, gestiegene Stromnachfrage) als auch emissionssenkend (Zubau erneuerbarer Stromerzeugungskapazität) wirken können. In Summe können deshalb die Emissionen stagnieren oder zeitweilig steigen, obwohl der Anteil erneuerbarer Energien deutlich wächst und Emissionen vermeidet, die bei einer Nutzung anderer Technologien entstehen würden. Diese Analyse erfolgt für die Bereiche: gesamte Treibhausgasemissionen, energiebedingte CO2-Emissionen, CO2-Emissionen des Stroms, der Industriewärme, der Räumwärme, der Fernwärme, des motorisierten Individualverkehrs, sowie dem Straßengüterverkehr. Zum Schluss wird weiterer Forschungsbedarf skizziert.