186 results on '"Treibhausgas"'
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2. Klima-Lösungen: Kontrolle des Methan-Gehalts
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van Genuchten, Erlijn and van Genuchten, Erlijn
- Published
- 2024
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3. Aerobic methanotrophs and the associated microbial network: resilience and stress response.
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Ho Kah Wye, Adrian and Ho Kah Wye, Adrian
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Microorganisms are a source, as well as a sink for methane, a potent primary greenhouse gas (GHG). Methane emissions would have been higher if not for the aerobic methane-oxidizers (methanotrophs) consuming the produced methane before being released into the atmosphere. These “low-affinity” methanotrophs thrive in niches where methane and oxygen availability overlap, and are of particular relevance in high methane-emitting environments (e.g., rice paddies, landfill covers, river sediments), whereas the “high-affinity” methanotrophs are responsible for consuming atmospheric methane at trace levels in well aerated soils. Although shown to be resilient to sporadic disturbances, less is known on how methanotrophs respond to recurring/compounded disturbances, and the role of the accompanying non-methanotrophs in modulating methanotrophic activity remains to be determined. Hence, the central hypothesis was: Methanotrophs are resilient to environmental disturbances, but recurring or compounded disturbances may have a cumulative effect, compromising methanotrophic activity, which is also modulated by interactions with the biotic environment. The hypothesis was addressed by microcosm- and mesocosm-based studies, capitalizing on stable isotopes, trace gas analytics, and state-of-the art molecular analyses of specific genes and gene transcripts.
- Published
- 2024
4. Energy Balance and Greenhouse Gas (GHG) Emissions of Organic Fig (Ficus carica L.) Production in Turkey
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Oğuz, Halil Ibrahim, Baran, Mehmet Fırat, Gökdoğan, Osman, Eren, Ömer, and Solak, Mehmet
- Published
- 2022
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5. Life cycle assessment of feedstock recycling processes
- Author
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Meyer, Bernd, Grunwald, Armin, Technische Universität Bergakademie Freiberg, Keller, Florian, Meyer, Bernd, Grunwald, Armin, Technische Universität Bergakademie Freiberg, and Keller, Florian
- Abstract
This study examines the ecological impact of exemplary processes for the feedstock recycling of waste fractions. It is shown that the material process efficiency of gasification and pyrolysis has a low impact on the greenhouse gas balance in the short term, but that high product yields are necessary in the long term to avoid an increasing climate impact. In a systemic context, different process routes of syngas and pyrolysis oil utilization are compared, and their efficiency and quantitative potential for greenhouse gas reduction compared to electricity-based alternatives of process direct heating of conventional processes and electrolysis-based process chains are classified. It is shown that direct utilization options with few process steps are ecologically more efficient. Feedstock recycling shows a similar reduction potential to direct heating, while the use of electrolysis-based process chains is inefficient but necessary to achieve systemic climate neutrality.:1. Introduction and outline 1 2. Life cycle assessment methodology 5 2.1. Previous LCA investigation on feedstock recycling 7 2.2. Assessment scope 9 2.3. Attributional vs. consequential LCI modelling 11 2.4. Inventory modelling consistency 12 2.5. Prospective technology assessment 13 2.6. Conclusions for the applied methodology 14 3. Process description and modelling 16 3.1. Feedstock recycling technologies 18 3.1.1. Gasification 18 3.1.2. Syngas conditioning and purification 23 3.1.3. Pyrolysis 29 3.1.4. Pyrolysis oil hydroprocessing 32 3.2. Chemical production technologies 34 3.2.1. Steam cracking 35 3.2.2. Catalytic reforming 37 3.2.3. Olefin and BTX recovery 38 3.2.4. Conventional syngas production 41 3.2.5. Methanol and methanol-based synthesis 43 3.2.6. Ammonia synthesis 48 3.3. Electric power integration options 49 3.4. Conventional waste treatment processes 53 3.4.1. Mechanical biological treatment and material recovery 54 3.4.2. Waste incineration 57 3.5. Utility processes and process chain bala
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- 2023
6. Gaseous N emissions from a loamy soil as affected by N fertilization strategies, and by the use of nitrification and urease inhibitors - Results from field and incubation experiments
- Author
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Guzman Bustamante, Ivan and Guzman Bustamante, Ivan
- Abstract
Agricultural activities are responsible for a substantial share of anthropogenic greenhouse gases. At the same time, agricultural production must feed a growing world population under a changing climate. In the case of wheat, the use of nitrogen (N) fertilizers is needed in order to insure grain yield and quality. Nevertheless, its use is associated with reactive N losses, which are detrimental for the environment and human health. Among the gaseous N species emitted after N fertilization we find nitrous oxide (N2O), a potent greenhouse gas, and ammonia (NH3) that after its deposition can be oxidized to N2O. Chemical compounds such as nitrification and urease inhibitors (NIs and UIs, respectively) are a useful tool, able to raise the fertilizer nitrogen use efficiency, by retarding the nitrification of ammonium based fertilizer in the case of NIs and by retarding the hydrolysis of urea in the case of UIs. A side benefit of the use of NIs is the reduction of N2O emissions. The use of UIs reduces the NH3 volatilization. One of the most used NIs in Europe is 3,4-dimethylpyrazol phosphate (DMPP) which can be applied with ammonium sulfate nitrate (ASN). The relatively new NI, 3,4-dimethylpyrazol succinic acid (DMPSA), acts similarly to DMPP but has a different time of action and can be applied to several fertilizers, unlike DMPP. N-(n-butyl) thiophosphoric triamide (NBPT) is an effective UI that provenly reduces NH3 volatilization by inhibiting the urease enzyme. In a two-year field experiment with winter wheat several fertilizer strategies were tested, including splitting strategies, use of NIs and reduction of N amount. Reducing N amount reduces the amount of soil mineral N, which is the substrate for N2O producing microbiological processes, nitrification and denitrification. Splitting of N fertilizer might reduce soil mineral N as well because N fertilizer applications are better suited to the physiological needs of the wheat plants. Applying NIs in splitting schemes, Landwirtschaftliche Aktivitäten sind für einen erheblichen Teil der anthropogenen Treibhausgase verantwortlich. Gleichzeitig muss die landwirtschaftliche Produktion eine wachsende Weltbevölkerung in einem sich verändernden Klima ernähren. Bei Weizen ist der Einsatz von Stickstoffdünger (N) erforderlich, um den Ertrag und die Qualität des Getreides zu sichern. Der Einsatz von Stickstoffdüngern ist jedoch mit reaktiven N-Verlusten verbunden, die sich nachteilig auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit auswirken. Zu den gasförmigen N-Spezies, die nach der N-Düngung freigesetzt werden, gehören Distickstoffmonooxid (N2O), ein starkes Treibhausgas, und Ammoniak (NH3), das nach seiner Deposition zu N2O oxidiert werden kann. Chemische Substanzen wie Nitrifikations- und Ureaseinhibitoren (NI bzw. UI) sind ein wirksames Mittel, um die N-Nutzungseffizienz von Düngemitteln zu erhöhen, indem sie die Nitrifikation von Ammonium-basierten Düngemitteln - im Fall von NI - und die Harnstoffhydrolyse - im Fall von UI - verzögern. Ein positiver Nebeneffekt der Anwendung von NI ist die Minderung der N2O-Emissionen. Durch den Einsatz von UI wird die NH3-Volatilisierung reduziert. Einer der in Europa am häufigsten verwendeten NI ist 3,4-Dimethylpyrazolphosphat (DMPP), das zusammen mit Ammonsulfatsalpeter (ASS) eingesetzt werden kann. Der relativ neue NI, 3,4-Dimethylpyrazolbernsteinsäure (DMPSA), wirkt ähnlich wie DMPP, hat aber einen späteren Wirkzeitpunkt und kann im Gegensatz zu DMPP mit mehreren Düngemitteln angewendet werden. N-(n-Butyl)-thiophosphorsäuretriamid (NBPT) ist ein wirksamer UI, der nachweislich die NH3-Volatilisierung durch Hemmung des Enzyms Urease reduziert. In einem zweijährigen Feldversuch mit Winterweizen wurden verschiedene Düngestrategien getestet, darunter Splitting-Strategien, die Verwendung von NI und die Reduzierung der N-Menge. Die Verringerung der N-Menge reduziert die mineralischen N-Gehalte in Böden, die das Substrat für die mikrobiellen N2O-Quellproze
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- 2023
7. Das Treibhausgas‐Schnüffelnetz: ICOS: Europäisches Netzwerk für präzise Klimagasmessungen.
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Arnold, Sabrina, Lindauer, Matthias, Muller, Jennifer, and Kubistin, Dagmar
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CARBON - Abstract
Zusammenfassung Das Integrated Carbon Observation System (ICOS) ist eine auf mindestens 20 Jahre ausgelegte europäische Forschungsinfrastruktur. Fertig ausgebaut, sollen mehr als 130 über Europa verteilte Stationen hochpräzise und zeitlich hochaufgelöste Treibhausgasmessungen bereitstellen. Ermöglicht wird dies zum einen durch extrem empfindliche Messtechniken, zum Beispiel Laserspektroskopie, zum anderen durch eine hohe Standardisierung der Messsysteme, der Erfassung und Auswertung der Daten sowie einer strengen Qualitätskontrolle und Qualitätssicherung. Basierend auf ICOS‐Daten und mit geeigneten Inversionsmodellen sollen Veränderungen bei den Treibhausgasflüssen in Deutschland verfolgt werden. Damit wird der Erfolg von Maßnahmen zur Emissionsminderung von Treibhausgasen verifizierbar. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
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- 2020
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8. Priorities for protecting health from climate change in the WHO European Region: recent regional activities.
- Author
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Kendrovski, Vladimir and Schmoll, Oliver
- Abstract
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- 2019
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9. Climate change and the fiscal impact and measures on society
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Plihal, Vanessa
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Europäische Kommission ,Grenzausgleich ,Klimagesetz ,Treibhausgasemissionen ,European Parliament ,Climate ,Climate Change ,Excise taxes ,Cap-and-Trade ,Grüne Deal ,Emission allowances ,Environment ,Kohlenstoffdioxid ,Umwelt ,Levies ,Greenhouse gas ,Umweltsteuern ,Border adjustment tax ,Border adjustment ,Greenhouse gas emissions ,Internal Market ,Österreich ,European Union ,CO2 tax ,Grenzausgleichssteuer ,European Commission ,Emissionszertifikate ,Methan ,Europäische Union ,Klimawandel ,Binnenmarkt ,Green Deal ,Climate Change Act ,Treibhausgas ,Verbrauchsteuern ,Emissionen ,Klima ,Carbon dioxide ,CO2-Steuer ,Emissions ,Austria ,Europäisches Parlament ,Europäischer Rat ,CO2 ,Environmental taxes ,Abgaben ,European Council ,Methane - Abstract
Die Europäischen Mitgliedstaaten stellen fest, dass „der Klimawandel das bestimmende Thema der jetzigen Zeit ist und man sich in einem entscheidenden Moment (kritischen Stadium) befindet". Wissenschaftliche Studien unterstützen die Anschauung, dass die Gesellschaft inmitten einer Klimakrise befindet. Der effiziente, weltweite und faire Kampf gegen den Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen vor denen die Menschheit je stand. Ein wissenschaftlicher Ansatz ist unerlässlich, um die Welt und deren Bürger vor dem Klimawandel zu retten. Die vorliegende Arbeit bewertet und beurteilt bestehende und zukünftige österreichische Maßnahmen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen. In dieser Arbeit werden nicht nur die bestehenden Verbrauchsteuern, sondern auch die Um weltsteuern einer rigorosen Analyse unterzogen. Diese Arbeit bietet darüber hinaus einen Vergleich der jährlichen Steuereinnahmen und der Einnahmen, die Österreich durch die wirtschaftlichen und steuerlichen Maßnahmen erzielt hat. Mit dem Beitritt am 1. Januar 1995 zur Europäischen Union, ist es unumgänglich die europäische und nationale Ebene zu analysieren. Es wird auf die alte nationale Rechtsgrundlage eingegangen und ein kurzer europäischer Überblick über die (europäischen) CO2 Steuern gegeben. Anschließend werden die neuartigen Entwicklungen auf Unionsebene erläutert. Insbesondere wird dabei auf das Fit for 55-Paket eingegangen und die Umsetzung in die Verordnung (EU) 2021/1119 detailliert beschrieben. Weiters wird dann noch die neue Rechtsgrundlage für Drittländer insbesondere die CO2 -Grenzausgleichssteuer erläutert. Schlussendlich befasst sich die Arbeit mit den politischen Maßnahmen zur Abfederung der Energiekosten. Insbesondere wird dabei auf den Klimabonus und das Antiteuerungspaket für Privatpersonen eingegangen. Für die Unternehmer wird auch noch der Energiekostenzuschuss und die Kriterien für die Antragsstellung erläutert. The European Member States state that "climate change is the defining issue of the present time and we are at a crucial moment (critical stage)". Scientific studies support the view that society is in the midst of a climate crisis. The efficient, global and fair fight against climate change is one of the greatest challenges humanity has ever faced. A scientific approach is essential to save the world and its citizens from climate change. This thesis evaluates and assesses existing and future Austrian measures to reduce greenhouse gas emissions. In this work, not only existing excise taxes but also environmental taxes are subjected to rigorous analysis. This work also provides a comparison of annual tax revenues and the revenues that Austria has generated through economic and tax measures. With the accession on January 1, 1995 to the European Union, it is inevitable to analyze the European and national level. The old national legal basis is discussed and a short European overview of the (European) CO2 taxes is given. Afterwards, the new developments on the Union level will be explained. In particular, the Fit for 55 package is discussed and its implementation in Regulation (EU) 2021/1119 is described in detail. Furthermore, the new legal basis for third countries, in particular the CO2 border adjustment tax, is explained. Finally, the paper deals with the political measures to cushion the energy costs. In particular, the climate bonus and the anti-taxation package for private individuals are discussed. For entrepreneurs, the energy cost subsidy and the criteria for applying for it are also explained. Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2023
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- 2023
10. Holz, Ziegel und Stahlbeton – Lebenszyklusanalysen im Vergleich
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Fodor, Tamas
- Subjects
Carbonioxid ,Lebenszykluskosten ,Lebenszyklusanalyse ,Kohlenstoffdioxid ,Treibhausgas ,Life Cycle Analysis ,Life Cycle Cost ,Greenhouse gas - Abstract
Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist es, die verschiedene Methoden zur Lebenszyklusanalyse von Holz, Ziegel und Stahlbeton im Detail zu vergleichen. Gebäude bestehen aus unterschiedlichen Bauteilen und diese wiederum aus verschiedenen Materialien, die alle einem materialbedingten Alterungsprozess unterliegen und individuell auf die verschiedenen Einwirkungen reagieren. Die Kenntnis spezifischer Materialeigenschaften ist fundamental, um die Wirkungs-weise dieser Einflussfaktoren zu analysieren. Besonders die frühen Phasen der Gebäudeplanung spielen eine entscheidende Rolle für die Bestimmung der Le-benszyklusleistung eines Gebäudes in Bezug auf den Ressourcen- und Ener-gieverbrauch und die Entwicklung der Lebenszykluskosten. Diese findet deshalb eine besondere Beachtung in der vorliegenden Bachelorarbeit. Des Weiteren wird in der Arbeit der Ansatz zur Durchführung einer LCA von Wohngebäuden mit unterschiedlichen Konstruktionen erläutert. Basierend auf der Ökobilanz ver-schiedener Bauten wird ein Substitutions-faktor kalkuliert, der das Treibhaus-gasminderungspotenzial der Holzbauten beschreibt. Das zu behandelnde The-ma ist von großer Bedeutung, da Gebäude während ihres gesamten Lebenszyk-lus sehr viel Energie und Ressourcen sowie finanzielle Mittel verbrauchen, was nicht nur erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, sondern auch auf die Wirt-schaft hat. Deshalb wird im Verlauf der vorliegenden Arbeit unter anderem eine vergleichende Studie von drei kommerziellen Software-Tools zur Lebenszyklus-kostenberechnung vorgestellt und auf ihre Eignung für den Einsatz in frühen Planungsphasen geprüft. Anhand einer Fallstudie eines energieeffizienten Ge-bäudes werden die Lebenszykluskosten mit den drei Werkzeugen bewertet und die Abweichungen der Ergebnisse verglichen. Abschließend wird die Lebens- und Nutzungsdauer von Bauteilen im Detail beleuchtet. Hierbei liegt der Fokus auf einer Methode, die zur einfachen und realistischen Bewertung der Lebens-dauer von Bauteilen beiträgt. The aim of this bachelor thesis is to compare the different methods for life cycle analyses of wood, brick and reinforced concrete in detail. Buildings consist of dif-ferent components and these in turn of different materials, which are all subject to a material-related aging process and react individually to the various impacts. Knowledge of specific material properties is fundamental to analyzing the mode of action of these influencing factors. Especially the early phases of building de-sign play a crucial role in determining the life cycle performance of a building in terms of resource and energy consumption and the development of life cycle costs. Therefore, this finds a special attention in the present bachelor thesis. Fur-thermore, the approach to perform LCA of residential buildings with different con-structions is explained in the thesis. Based on the LCA of different buildings, a substitution factor is calculated, which describes the greenhouse gas reduction potential of wooden buildings. The topic to be addressed is of great importance because buildings consume a lot of energy and resources as well as financial resources throughout their life cycle, which has a significant impact not only on the environment but also on the economy. Therefore, in the course of this paper, among other things, a comparative study of three commercial software tools for life cycle costing is presented and evaluated for their suitability for use in early design phases. Using a case study of an energy-efficient building, the life-cycle costs are evaluated with the three tools and the deviations of the results are com-pared. Finally, the life cycle and service life of building components are examined in detail. Here, the focus is on a method that contributes to a simple and realistic assessment of the service life of building components.
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- 2023
11. Argumente zum Umweltschutz in der Luftfahrt
- Author
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Scholz, Dieter
- Subjects
Kerosin ,Verkehr ,regenerativ ,Umwelt ,CO2-Abscheidung ,Batterie ,Flugzeug ,Ressourcenverbrauch ,Kraftstoffverbrauch ,AIC ,E-Fuel ,DAC ,Erderwärmung ,Prof. Scholz @ Zenodo ,Bahn ,Nicht-CO2-Effekte ,fossil ,Nachhaltigkeit ,Green Deal ,Zug ,Luftqualität ,Luftfahrt ,LH2 ,NOX ,SAF ,Treibhausgas ,elektrisch ,Fliegen ,Zero ,Passagier ,Emissionen ,Klima ,Klimaziel ,CNG ,CO2 ,EU ,Energieträger ,Energie ,Wasserstoff ,Flugphysik ,Umweltschutz ,Fit for 55 - Abstract
Kein anderes Verkehrsmittel erzeugt pro Person und Zeit eine so hohe Klimawirkung wie ein Passagierflugzeug. Alle diskutierten Lösungen (Wasserstoff, synthetischer Kraftstoff) haben ihre Probleme. Eine wirkungsvolle Senkung der Emissionen der Luftfahrt kann nur durch eine Reduktion des Luftverkehrs erfolgen. Wenn keine Verbote ausgesprochen werden sollen und können, sollte zumindest das Vielfliegen nicht weiter gefördert werden. Vielfliegerprogramme mögen für die Fluggesellschaften Kundenbindung bringen, sind aber in Zeiten des Klimawandels nicht mehr zeitgemäß und gehören auf den Prüfstand. Im Extremfall führen sie zu suchtartigem Verhalten, wenn „Mile Runners“ sich mit ihrem Vielfliegerstatus aufwerten wollen., https://www.dglr.de/informieren/magazin
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- 2022
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12. Energiespareffekte und Kosten-Nutzen-Relationen der energetischen Gebäudesanierung. Endbericht zum TA-Projekt »Energiespareffekte im Gebäudesektor«
- Author
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Illge, Lydia and Krauß, Norbert
- Subjects
Technology ,Wohnimmobilien ,Wärmewende ,Energieeffizienz ,Treibhausgas ,Bausanierung ,Gebäudeenergieeffizienz ,Konsten-Nutzen-Realationen ,Energieeinsparung ,Kosten-Nutzen-Analyse ,Gebäudesektor ,Heizung ,Technikfolgenabschätzung ,Immissionsschutz ,ddc:600 - Abstract
Für das Erreichen der energie- und klimapolitischen Ziele Deutschlands kommt der Reduzierung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen im Gebäudebereich hohe Bedeutung zu. Nicht nur bei Neubauten, sondern vor allem im Wohngebäudebestand werden hohe Einspareffekte bei den Energierohstoffen Erdgas und Erdöl gesehen. Doch welche Einsparungen können mit den unterschiedlichen Maßnahmen erzielt werden? Welche Investitionen rechnen sich für Gebäudeeigentümer/innen? Welche Politikentscheidungen können die Umsetzung der notwendigen Investitionen unterstützen? Hierzu zeigt der TAB-Bericht "Energiespareffekte im Gebäudesektor" konkret und praxisnah Grundlagen und Handlungsoptionen auf. Der TAB-Bericht richtet sich damit nicht nur an Entscheider/innen in der Politik und Wohnungsunternehmen, sondern kann auch Besitzer/innen von Mehr- und Einfamilienhäusern grundlegende Orientierung geben.
- Published
- 2022
13. Der Beitrag der WEG Novelle 2022 zur Erreichung klimapolitischer Ziele
- Author
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Marhold, David
- Subjects
Effort-Sharing-Verordnung ,Klimapolitik ,Emissionsreduktion ,Gebäudesanierung ,Treibhausgas - Abstract
Vor dem Hintergrund der klimapolitischen Ambitionen, die Treibhausgasemissionen der Sektoren Gebäude und Verkehr zu reduzieren, wurde die WEG Novelle 2022 mit dem klarerklärten Ziel des Gesetzgebers beschlossen, die Rahmenbedingungen für die Durchsetzung unterstützungswürdiger Innovationen zu verbessern und optimierte Voraussetzungen für die wärme-, klima- und energietechnischen Verbesserungen von Gebäuden zu schaffen. Dazu wurden nicht nur der Katalog der privilegierten Maßnahmen im Sinne des §16 (2) 2 WEG 2002 erweitert sowie die Zustimmungsfiktion für nicht widersprechende Eigentümer für diese und weitere Maßnahmen eingeführt, sondern auch die Willensbildung der Eigentümergemeinschaft erleichtert und eine gesetzliche Mindestdotierung der Rücklage festgesetzt. Diese Änderungen sollen die Eigentümergemeinschaften bzw. die Wohnungseigentümer dazu motivieren, Maßnahmen zur energietechnischen Verbesserung der Gebäude zu beschießen bzw. durchzuführen, um das für den Sektor Gebäude vorhandene ermittelte Potential zur Treibhausgasemissionsreduktion zu realisieren. Während also durchaus ein Reduktionspotential vorhanden ist, zeigt die durchgeführte Branchenumfrage zu den erwarteten Auswirkungen der WEG Novelle 2022 sowie geführten Experteninterviews ein indifferentes Bild bezüglich der Erwartungen. Mehrheitlich wird nur von einer geringen Steigerung von Verbesserungsmaßnahmen auf Grund der gesetzlichen Änderungen ausgegangen. Diese dienen die durchgeführten Änderungen primär einer Verbesserung der Rahmenbedingungen, einerseits für Maßnahmen, die ein einzelner Wohnungseigentümer durchführen kann, und andererseits für die Beschlussfassung im Allgemeinen. Auf Grund der Umfrage, der Experteninterviews sowie der aus der Fachliteratur entnommen Erkenntnisse muss auch davon ausgegangen werden, dass mit der vorgegebenen Höhe der eingeführten Mindestdotierung der Rücklage in der Regel kein bzw. nicht genügend Investitionskapital für thermisch-energetische Verbesserungen der Gebäude angespart werde kann und der Beitrag zur Erreichung der klimapolitischen Ziele daher nicht oder nur in geringem Ausmaß vorhanden ist. Für den Sektor Verkehr ist es nicht möglich, ein wohnungseigentumsspezifisches Treibhausgas-Reduktionspotential zu ermitteln. Eine Steigerung der Nachfrage nach Ladestationen ist laut Experten jedenfalls schon seit längerem zu erkennen, und dies ist vor allem auf den steigenden Anteil der elektrisch betriebenen Fahrzeuge an den neu zugelassenen Fahrzeugen und weniger auf die durchgeführten gesetzlichen Änderungen zurückzuführen.
- Published
- 2022
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14. Wirtschaftswachstum, Staatsfinanzen und Treibhausgas-Emissionen in der mittleren Frist
- Author
-
Heinisch, Katja, Holtemöller, Oliver, Lindner, Axel, Sardone, Alessandro, and Zeddies, Götz
- Subjects
Wirtschaftswachstum ,O11 ,Q53 ,Q54 ,E37 ,E27 ,H68 ,E17 ,Arbeitsmarkt ,Gaspreise ,Treibhausgas ,mittelfristige Projektion ,Emissionen ,wirtschaftliche Entwicklung in Deutschland ,Demographie ,Energiekrise ,ddc:330 ,Klimaschutz ,E66 ,Russland ,Produktionspotenzial ,C53 ,Ukraine ,C54 ,Öffentliche Finanzen - Abstract
Die mittelfristige Projektion der gesamtwirtschaftlichen Lage in Deutschland beinhaltet, dass das Wirtschaftswachstum mit 1% pro Jahr in den kommenden sechs Jahren in etwa genauso hoch ausfällt wie in den vergangenen sechs Jahren. Der Staatshaushalt bleibt im Defizit, aber der Schuldenstand geht relativ zum Bruttoinlandsprodukt ab dem Jahr 2024 wieder zurück. Bei diesem Tempo der wirtschaftlichen Expansion werden die Emissionen mittelfristig zwar weiter zurückgehen, aber deutlich langsamer als nötig, um die nationalen Klimaschutzziele zu erreichen.
- Published
- 2022
15. Observational constraints on methane emissions from Polish coal mines using a ground-based remote sensing network
- Author
-
Andreas Luther, Julian Kostinek, Ralph Kleinschek, Sara Defratyka, Mila Stanisavljević, Andreas Forstmaier, Alexandru Dandocsi, Leon Scheidweiler, Darko Dubravica, Norman Wildmann, Frank Hase, Matthias M. Frey, Jia Chen, Florian Dietrich, Jarosław Nȩcki, Justyna Swolkień, Christoph Knote, Sanam N. Vardag, Anke Roiger, André Butz, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Methan ,Emission ,[SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean, Atmosphere ,Atmospheric Science ,Earth sciences ,Kohleminen ,CoMet ,ddc:550 ,Messung ,ddc:530 ,Spektroskopie ,Treibhausgas ,[SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment - Abstract
Given its abundant coal mining activities, the Upper Silesian Coal Basin (USCB) in southern Poland is one of the largest sources of anthropogenic methane (CH4) emissions in Europe. Here, we report on CH4 emission estimates for coal mine ventilation facilities in the USCB. Our estimates are driven by pairwise upwind–downwind observations of the column-average dry-air mole fractions of CH4 (XCH4) by a network of four portable, ground-based, sun-viewing Fourier transform spectrometers of the type EM27/SUN operated during the CoMet campaign in May–June 2018. The EM27/SUN instruments were deployed in the four cardinal directions around the USCB approximately 50 km from the center of the basin. We report on six case studies for which we inferred emissions by evaluating the mismatch between the observed downwind enhancements and simulations based on trajectory calculations releasing particles out of the ventilation shafts using the Lagrangian particle dispersion model FLEXPART. The latter was driven by wind fields calculated by WRF (Weather Research and Forecasting model) under assimilation of vertical wind profile measurements of three co-deployed wind lidars. For emission estimation, we use a Phillips–Tikhonov regularization scheme with the L-curve criterion. Diagnosed by the emissions averaging kernels, we find that, depending on the catchment area of the downwind measurements, our ad hoc network can resolve individual facilities or groups of ventilation facilities but that inspecting the emissions averaging kernels is essential to detect correlated estimates. Generally, our instantaneous emission estimates range between 80 and 133 kt CH4 a−1 for the southeastern part of the USCB and between 414 and 790 kt CH4 a−1 for various larger parts of the basin, suggesting higher emissions than expected from the annual emissions reported by the E-PRTR (European Pollutant Release and Transfer Register). Uncertainties range between 23 % and 36 %, dominated by the error contribution from uncertain wind fields.
- Published
- 2022
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16. Globale und regionale Klimapolitik.
- Author
-
Huckestein, Brigitta and Breiner, Timo
- Abstract
Climate change is a global challenge. So far, global agreements fail to limit the temperature rise to 2°C or 1,5°C. With its products as well as its innovative production processes, the chemical industry makes a decisive contribution to climate protection. Appropriate regional and global policy frameworks are indispensable in order for the chemical industry to fully exploit its innovation potential. EU regional measures should not be an additional burden to the most efficient producers compared to their global competitors. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2016
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17. Strategien zur Minderung der Treibhausgasemissionen
- Author
-
Wich-Konrad, Teresa (Dr.-Ing.)
- Subjects
Carbon dioxide capture and utilization ,Carbon dioxide capture and storage ,ddc:620 ,Klimaänderung ,Treibhausgas ,Systemgrenze - Abstract
Zur Bekämpfung des Klimawandels sind die direkte Vermeidung (CDA), die CO\(_2\)-Speicherung (CCS) und die CO2-Nutzung (CCU) Treibhausgas (THG)-Minderungsstrategien im Industriesektor. Im Rahmen dieser Arbeit wurde mithilfe einer Metaanalyse repräsentativer Studien und einer Stakeholderbefragung eine systemische Bewertungsmethode für THG-Minderungsstrategien entwickelt, die als Grundlage für Entscheidungsträger zur Verfügung gestellt wird. Es wird gezeigt, dass für die Vergleichbarkeit der THG-Minderungstechnologien die Einhaltung konsistenter Systemgrenzen entscheidend ist. Die Anwendung der entwickelten Methode auf die Strategien CDA, CCU und CCS zeigt, dass alle drei THG-Minderungsstrategien Optionen zur Begrenzung des Klimawandels bieten. Die CDA-Technologie birgt die höchsten THG-Minderungspotentiale, während die CCU-Technologie eine sektorübergreifende THG-Reduktion bietet. Sowohl die CDA als auch die CCU-Technologie sind von der Verfügbarkeit erneuerbarer Energie abhängig. To combat climate change, carbon direct avoidance (CDA), carbon capture and storage (CCS), and carbon capture and utilization (CCU) are greenhouse gas (GHG) mitigation strategies of the industrial sector. In this work, a systemic assessment methodology for GHG mitigation strategies was developed through a meta-analysis of representative studies and a stakeholder survey. The systemic assessment methodology provides a basis for decision makers in industry, politics, and society. It is shown that maintaining consistent system boundaries is critical to the comparability of GHG mitigation technologies. The application of the developed methodology to the strategies CDA, CCS, and CCU shows that all three GHG mitigation strategies provide options for limiting climate change. The CDA technology holds the highest GHG mitigation potential while the CCU technology offers GHG mitigation across sectors. Both CDA and CCU technologies are dependent on the availability of renewable energy.
- Published
- 2021
18. Haushaltsuntersuchungen der im Alpenraum gemessenen Klimagase CO2 und CH4
- Author
-
Giemsa, Esther
- Subjects
Alpen ,Klimaveränderung ,ddc:550 ,Treibhausgas - Abstract
Die vorliegende Arbeit gibt mittels herkunftsbezogener Untersuchungen des alpinen Kohlendioxid (CO2)- und Methan (CH4)-Haushalts detaillierte Einblicke in die den Messreihen zugrunde liegenden Emissionsstrukturen. Die Grundlage für die Charakterisierung des regionalen CO2- sowie CH4-Haushalts des Alpenraums als Kerngebiet der mitteleuropäischen Untersuchungsregion bilden die atmosphärischen Messreihen der beiden Klimagase an den vier hochalpinen Standorten Schneefernerhaus, Jungfraujoch, Sonnblick und Plateau Rosa. Für die so aufgespannte Untersuchungsregion identifiziert diese Arbeit die Quellen- und Senkenregionen mit Einfluss auf die alpinen Klimagasmessungen sowie deren zeitliche Variationen. Die dafür notwendige Verknüpfung der Messwerte mit der zum jeweiligen Messzeitpunkt vorherrschenden synoptischen Situation, die Auskunft über die Quellherkunft der detektierten Luft gibt, geschieht mit Hilfe eines trajektorienbasierten Rezeptormodells. Die damit erzielten, schlüssigen Resultate heben in Verbindung mit den positiven Ergebnissen der modellinternen Unsicherheitsabschätzungen und externen Plausibilitätsprüfungen die Modellgüte des Ansatzes hervor und unterstreichen insbesondere die Stärke des Modells, raumzeitliche Variationen der relevanten Emittenten und Absorber unterschiedlicher Klimagase (CO2 und CH4) in hoher räumlicher Auflösung verlässlich abzubilden. This work gives detailed insights into the measurement time series underlying emission structures by means of origin-related examinations of the Alpine carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) budget. The time series of both climate gases from the atmospheric measurements carried out at the four high-alpine observatories Schneefernerhaus, Jungfraujoch, Sonnblick and Plateau Rosa form the basis for the characterisation of regional CO2 as well as CH4 budget of the Alpine region as the focus area of the Central European study region. For the investigation area so outlined, the work identifies the source and sink regions with influence on the Alpine climate gas measurement as well as their temporal variations. The required combination of the measurements with the synoptic situation prevailing at the respective measuring time which gives the information about the origin of the analysed air masses is therefore derived by means of a trajectory based receptor model. The conclusive results achieved with this approach emphasise in connection with the positive results of the model-internal uncertainty assessments and external plausibility checks the validity of the model and underline in particular the strength of the model to illustrate dependably spatial-temporal variations of the relevant emitters and absorbers of different climate gases (CO2 and CH4) in high spatial resolution.
- Published
- 2021
19. Priorities for protecting health from climate change in the WHO European Region: recent regional activities
- Author
-
Oliver Schmoll and Vladimir Kendrovski
- Subjects
medicine.medical_specialty ,Weltgesundheitsorganisation ,Mitigation ,Gesundheitswesen ,Climate Change ,Psychological intervention ,Climate change ,World Health Organization ,03 medical and health sciences ,Extreme weather ,0302 clinical medicine ,Effects of global warming ,Germany ,Health care ,medicine ,Leitthema ,030212 general & internal medicine ,Adaptation ,Adaptation (computer science) ,Environmental planning ,Public health ,Klimaschutzmaßnahmen ,business.industry ,Public Health, Environmental and Occupational Health ,Treibhausgas ,030210 environmental & occupational health ,Government Programs ,Greenhouse gases ,Greenhouse gas ,Anpassung ,sense organs ,business - Abstract
Evidence of the impact of climate change on health is growing. Health systems need to be prepared and gradually adapt to the effects of climate change, including extreme weather events. Fossil fuel combustion as the driver of climate change poses a tremendous burden of disease. In turn, cutting greenhouse gas emissions in all sectors will achieve health co-benefits. If all countries meet the Paris Agreement by 2030, the annual number of avoidable premature deaths could total 138,000 across the entire European Region of the World Health Organization (WHO). Several international frameworks promote a stronger commitment by countries to implementing the necessary adaptations in the health sector and to addressing health considerations in adaptation measures in other sectors. The WHO has a mandate from its member states to identify solutions and help prevent or reduce health impacts, including those from climate change. National governments are continuing to establish public health adaptation measures, which provide a rationale for and trigger action on climate change by the health community. Effective national responses to climate risks require strategic analyses of current and anticipated threats. Health professionals need to play a proactive role in promoting health arguments and evidence in the formulation of national climate change adaptation and mitigation responses. To this end, country capacities need to be further strengthened to identify and address local health risks posed by climate change and to develop, implement and evaluate health-focused interventions through integrated approaches. Building climate-resilient and environmentally sustainable health care facilities is an essential pillar of health sector leadership to address climate change.
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- 2019
20. Umweltschutz in der Luftfahrt - Hintergründe und Argumente zur aktuellen Diskussion
- Author
-
Scholz, Dieter and Scholz, Dieter
- Abstract
Zweck: Dieser Bericht mit Hintergründen zum Umweltschutz in der Luftfahrt ist ein Erklärtext. Er richtet sich an interessierte Laien, die bereit sind, sich in Sachverhalte einzuarbeiten jenseits grober Vereinfachungen. Der Text soll ein unabhängiges eigenes Verständnis ermöglichen. --- Methodik: Der Text basiert auf einem Literaturstudium, sowie auf eigenen Berechnungen. --- Ergebnis: Die Emissionen der Zivilluftfahrt sind seit den Anfängen der Fliegerei bisher exponentiell gewachsen mit einer Verdoppelung alle 20 Jahre. Der Anteil der Zivilluftfahrt an den Emissionen des Verkehrssektors beträgt 13,9 % in der EU. Der Anteil steigt. 1 % der Weltbevölkerung verursacht 50 % der CO2-Emissionen der Zivilluftfahrt. Die Verteilung ist daher extrem ungleich. Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen sind gekoppelt. Aus der Masse von einem kg Kerosin werden 3,15 kg CO2, aber das Klimadesaster kommt vor dem Ende der fossilen Energien. "Zero Emission" wird durch die Luftverkehrswirtschaft propagiert, scheint aber nur ein Ablenkungsmanöver zu sein. Die EU wird konkret: Ende der kostenlosen Emissionszertifikate für die Luftfahrt, Steuern auf Kerosin und Beimischung nachhaltige Flugkraftstoffe. Aktuell werden zwei Vorschläge für neue Energieträger in der Luftfahrt diskutiert: flüssiger Wasserstoff (LH2) und synthetisches Kerosin (E-Fuel). Aufgrund der Nicht-CO2-Effekte bleibt die Klimawirkung. Durch Umwandlungsverluste wird erheblich mehr Ausgangsenergie benötigt. E-Fuels funktionieren nur zusammen mit der Abscheidung von CO2 aus der Luft. Die Nutzung der regenerativen Energie zur Substitution von Kohlekraftwerken vermeidet 15-mal mehr CO2 als bei der Nutzung im Flugzeug. Der Kraftstoffverbrauch pro Sitzplatz steigt stark an, wenn sehr kurze oder für das Flugzeug sehr lange Strecken geflogen werden. Die Nicht-CO2-Effekte durch Stickoxide und Kondensstreifen (mit Zirrenbildung) verursachen eine Klimawirkung der Luftfahrt etwa dreimal so groß, wie durch das CO2 allein. Die Nicht-CO2-E
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- 2021
21. Optimal energy supply structures for industrial food processing sites in different countries considering energy transitions
- Author
-
Martin John Atkins, Ron-Hendrik Peesel, Jens Hesselbach, Gregor M. Schumm, Timothy Gordon Walmsley, Matthias Philipp, and Florian Schlosser
- Subjects
Wärmepumpe ,Primary energy ,020209 energy ,02 engineering and technology ,primary energy factor ,Energy transition ,Energieeffizienz ,Industrial and Manufacturing Engineering ,Energy development ,heat pump ,020401 chemical engineering ,Primärenergie ,0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering ,Economics ,Energy supply ,0204 chemical engineering ,Electrical and Electronic Engineering ,Kraft-Wärme-Kopplung ,Civil and Structural Engineering ,Waste management ,business.industry ,greenhouse gas emissions ,Mechanical Engineering ,Building and Construction ,Environmental economics ,separate conversion ,Treibhausgas ,Pollution ,Renewable energy ,Energy conservation ,General Energy ,energy transition ,Energiewende ,Energy intensity ,combined heat and power ,business ,Efficient energy use - Abstract
This study focuses on analysing the most energy efficient utility system supply structure in terms of carbon emissions, primary energy efficiency and energy costs. In the German food processing industry, the state-of-the-art technologies in the utility supply structure are a gas fired steam boiler for steam generation and ammonia chillers for chilled water generation. Low investment costs and its durability are attractive for industrial production sites. But, given the ongoing energy transition to renewable energy, opportunities to reduce emissions will become increasingly important. There are other energy supply options, such as Combined Heat and Power and Heat Pumps, that need to compete against the conventional energy supply systems. In the short-term, countries with presently high electricity Grid Emissions Factors (GEF) such as Germany and the USA, the use of decentralised CHP results in savings of primary energy and emissions. This option is less attractive for countries with already low GEF such as Norway. It is also less attractive in the long-term for countries like Germany as the on-going energy transition towards renewables is anticipated to decrease the current GEF by 50% in 2030. In these cases of low GEF, HP solutions provide the lowest emissions and highest primary energy efficiency.
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- 2021
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22. Reaction to a low-carbon footprint food logo and other sustainable diet promotions in a UK University���s Student Union ���Living Lab���
- Author
-
Larner, E., Fish, A., Way, C., Muir, K., Graham, F., Armstrong, B., Patel, V., Knights, D., Jourdain, R., Allen, T., Armstrong, I., Collister, J., Barnett, O., and Reynolds, C.
- Subjects
LB2300 ,GE ,Nachhaltigkeit ,Verbraucherverhalten ,consumer behaviour ,sustainable consumption ,HN ,HM ,choice experiment ,Treibhausgas ,GF ,food labelling ,Entscheidung ,Experiment ,RA0421 ,sustainable food ,GHGE ,Lebensmittel ,Verbrauch ,Lebensmittelkennzeichnung - Abstract
Purpose: Public sector catering outlets have been proposed as ideal places to try new sustainable food choice interventions. We report on promotions conducted as part of a “Living Lab” at the University of Sheffield Students Union during 2019.\ud \ud Methodology: Activities include 1) a survey of dietary habits, attitudes and knowledge of staff and students (n=643). 2) A low environmental impact indicator logo was created and implemented in different ways across four food outlets in the Students Union (some outlets also provided information in dining areas). 3) Sales data (intervention period and the same period in the previous year) were analysed. 4) On the day of the global Climate Strikes (20th September 2019), a food outlet introduced additional one-day-only promotions on low impact menu options; sales impact was assessed.\ud \ud Findings: An average of 39.4% of respondents recalled the low environmental impact indicator logo. There was a significant increase in use of oat milk compared to 2018, but non significant changes to other low and medium impact food sales. In one outlet, high impact items had the greatest total value of sales in 2018, whereas in 2019 medium impact foods had the greatest value of sales, suggesting a positive trend towards less impactful food choices. The Climate Strike intervention saw a decrease in beef burger sales and an increase in chicken and meat-free burger sales.\ud \ud Originality/value: This paper covers interventions to promote sustainable food choices and their efficacy across a University with ideas for future avenues of research.
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- 2021
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23. Manure application effects on nitrogen pools in a subtropical soil of Oman
- Author
-
Khanal, Gunadhish
- Subjects
Decomposition ,Oman ,15 N isotopes ,Ammoniak ,Organisches Düngemittel ,Repeated manure application ,Ammonia volatilization ,Treibhausgas ,Stallmist ,Zersetzung ,Greenhouse gases ,Stickstoff-15 ,Ackerboden - Published
- 2021
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24. Decarbonisation of buildings: for climate, health and jobs
- Author
-
(EASAC), European and Leopoldina, Deutsche
- Subjects
Fossil Fuels ,Greenhouse Gas Emissions ,Climate Change ,333.7 ,Kohlendioxidemission ,Gebäude ,Fossiler Brennstoff ,Decarbonisation ,Buildings ,Low Carbon ,Klimaänderung ,Treibhausgas - Abstract
Europeans spend a very large part of their lives in buildings. So the quality of a building’s indoor environment can have a large effect on the health of its occupants. It can also affect their ability to work and enjoy their activities. A potentially good indoor environment can be created by building designers and builders, but that environment cannot be realised without using energy to provide heating, cooling and ventilation. Much of that energy today is supplied using fossil fuels, which cause buildings to produce about 25% of the European Union’s (EU’s) total greenhouse gas (GHG) emissions and so contribute to climate change. Action must therefore be taken urgently to reduce the energy that is needed to operate the approximately 250 million existing buildings in the EU as well as all the new buildings that may be built in the future. Existing energy supplies must also be replaced with very low carbon alternatives., EASAC policy report, vol. 43
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- 2021
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25. Regional climate protection - Development and implementation of climate protection projects in the Pielachtal region
- Author
-
Schoißwohl, Rupert Andreas
- Subjects
Klimawandel ,Regionen ,Verhaltensänderung ,Climate protection ,Projects ,Gemeinden ,Treibhausgasreduktion ,Awareness ,Treibhausgas ,Bewusstseinsbildung ,Greenhouse gas reduction ,Behavioural change ,Klimaschutz ,Municipality ,Climate change ,Projekte ,Region - Abstract
Der Klimaschutz stellt aufgrund des nachweislichen anthropogenen Klimawandels politische Entscheidungsträger auf allen Ebenen vor große Herausforderungen. Neben den Vereinbarungen und Zielen, die auf internationalen Klimagipfeln getroffen werden, liegt es an jedem Einzelnen, durch Verhaltensänderung einen Beitrag zur Reduzierung von schädlichen Treibhausgasen zu leisten. Der Regionalpolitik in den Gemeinden und Kleinregionen kommt dabei im Rahmen ihrer Selbstverwaltung die politische Aufgabe zu, neben der Umsetzung von gesetzlichen Vorgaben selbst aktiv zu werden und Projekte zu initiieren, die eine Verhaltensänderung der Bevölkerung hin zu einem umweltfreundlicheren Lebensstil beeinflussen und begünstigen können. In der Arbeit wurden neben der Darstellung der umweltpolitischen Rahmenbedingungen die regionalen Bürgermeister*innen und Expert*innen der Kleinregion Pielachtal befragt, mit welchen Projekten und Initiativen und aus welcher Motivlage heraus sie versuchen, die Bewohner*innen zu einem umweltfreundlichen Verhalten in den Handlungsfeldern Mobilität, Wohnen und Einkauf zu motivieren. Die Regionalpolitik ist in der Region im Bereich Klimaschutz bereits seit Jahren sehr aktiv und hat viele Projekte ins Leben gerufen. Es bedarf jedoch noch mehr Bewusstseinsbildung in der Bevölkerung und vor allem Förderungen der öffentlichen Hand, um die großen Zielvorgaben in absehbarer Zeit erreichen zu können. Climate protection poses major challenges for policymakers at all levels due to demonstrable climate chance. In addition to the agreements and objectives reached at international climate summits, it is up to each individual to contribute to the reduction of harmful greenhouse gases by changing behaviour. Regional policy in municipalities and small regions has the tast of taking action in addintion to the legal requirements themselves and initating projects that can influence and promote a change in behaviour ot the population towards an environmentally friendly lifestyle. In addition to presenting the environmental policy framework, the regional mayors and experts were asked, which motivation, projects and initiatives they are trying to use to bring the inhabitants of the small region of Pielachtal to a more environmentally friendly lifestyle in the areas of mobility, housing and purchasing. Regional policy has been very active in the field of climate protection for years and has launched may projects. However, more awareness is needed among the population and, above all, public support is needed in order to achieve the major targets in the foreseeable future. vorgelegt von: Rupert Andreas Schoißwohl Wien, FH Campus Wien, Masterarb., 2021
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- 2021
26. Weiterentwicklung der deutschen Treibhausgasminderungsquote: Hintergrundpapier, Februar 2021
- Author
-
Naumann, Karin, Müller-Langer, Franziska, Meisel, Kathleen, Majer, Stefan, Schröder, Jörg, and Schmieder, Uta
- Subjects
Treibhausgas ,Emissionsverringerung ,Abgase, Klimaschutz, Treibhausgas, Umweltbelastung ,ddc:333.7 - Abstract
Die folgenden Abschnitte beschäftigen sich im Detail mit der Funktionsweise der THG-Quote und den möglichen Konsequenzen der diskutierten Vorschläge sowie deren Einordnung in Bezug auf die deutschen Klimaschutzziele.
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- 2021
27. Welche nachhaltigen Lösungsansätze gibt es für CO2-intensive Produktion zur Vermeidung des Carbon Leakage?
- Author
-
Reiter, Philipp Christian
- Subjects
Kompensation ,Drittland ,Umweltzertifikathandel ,Carbon leakage ,Klimaschutz ,Verlagerung ,CO2-Handel ,Treibhausgas ,border carbon adjustments ,Grenzausgleichsmaßnahmen - Abstract
In dieser Diplomarbeit soll das Problem des Carbon Leakage, also der Verlagerung der Treibhausgasemissionen von EU-Mitgliedsstaaten auf Drittstaaten, erörtert werden und vor allem aufgezeigt werden, welche Sektoren besonders Gefahr laufen ihre Treibhausgasemissionen zu verlagern. Dabei geht es in Österreich in erster Linie um den Sektor Energie und Industrie. Es stellt sich bei diesem Thema einerseits die Frage, inwieweit sich der Europäische Emissionshandel als klimaschutzrechtliches Mittel über den Lauf der Zeit etablieren konnte, andererseits wird auch danach gefragt, mit welchen weiteren Instrumenten man der Verlagerung der Treibhausgasemissionen auf Drittstaaten Herr werden kann, um die Klimaziele bis 2050 auch tatsächlich erreichen zu können. eingereicht von Philipp Christian Reiter Universität Linz, Diplomarbeit, 2021 (VLID)6384175
- Published
- 2021
28. DEKLARATIONEN ZUM KLIMASCHUTZ : Eine Reaktion österreichischer Gemeinden auf die Klimakrise
- Author
-
Nothegger, Antón
- Subjects
Gesellschaft ,Klimakrise ,climate protection measures ,Klimamanifeste ,Treibhausgas ,climate manifestos ,kommunale Klimapolitik ,Transformation ,socio-ecological transformation ,climate emergency ,climate crisis ,municipal climate policy ,Klimanotstand ,Entwicklung ,Klimaschutz ,Sozialökologie ,Sozialökologische Transformation ,Maßnahmen zum Klimaschutz ,Gemeinde - Abstract
Die Klimakrise ist eine der größten Herausforderungen der heutigen Zeit. Weltweit reagieren Gemeinden, Städte, Länder und Nationen mit einer Klimadeklaration und bekunden damit die Wichtigkeit des Themas und das eigene Engagement. Diese Masterarbeit untersucht 32 österreichische Körperschaften, die in der zweiten Hälfte 2019 eine Deklaration (zu fast zwei Dritteln einstimmig) verabschiedet haben, wobei über 65% der untersuchten (großteils niederösterreichischen) Kommunen (im Vergleich zu allen österreichischen Gemeinden) überdurchschnittlich viel an Treibhausgasen produzieren. Die zentrale Fragestellung der Arbeit dreht sich um deren kommunale Klimamaßnahmen und Beitrag zur sozialökologischen Transformation. Als Motive der Deklarationen, ausgehoben mittels Online- und Dokumentrecherche, konnten eine Art Selbstverpflichtung, die Wichtigkeit von Handeln in der Krise, die Übernahme von Verantwortung, der Wunsch nach einem Statement, die Rolle als Vorbild samt Bewusstseinsbildung und ein Anstoß vom Außen identifiziert werden. Mithilfe einer Matrix wurden deklarierte Maßnahmen sortiert: Die Bereiche „Klima und Ressourcen“, „Governance und Verwaltung“ und “Mobilität und Infrastrukturvorhaben“ bilden die Spitze des postulierten Engagements der SOLL-Analyse. Nach telefonischen Leitfrageninterviews ergibt eine IST-Analyse, dass rund 90% der Gemeinden im ersten Jahr trotz fordernder Corona-Krise sehr aktiv oder aktiv sind (mindestens fünfzehn bzw. mehr als acht umgesetzte Aktionen in den avisiertn Bereichen). Die optimale Umsetzung hinsichtlich Quanti- und Qualität der Maßnahmen erfolgt durch engagierte Personen in einzelnen kritischen Positionen und eine schon bei der Antragstellung involvierte Ortsspitze einer einwohnerstarken Kommune, allesamt bestens vernetzt – insbesondere mit relevanten Akteuren im Klimabereich wie e5, Klimabündnis, KEM oder KLAR. Kommunen brauchen an die Herausforderungen angepasste übergeordnete Rahmenbedingungen, haben selber nur wenig Spielraum, und sind als wesentlicher Arbeitgeber und Großauftraggeber von Dienstleistungen und Waren von eminenter Wichtigkeit., Anthón Nothegger, Masterarbeit Universität Klagenfurt 2021
- Published
- 2021
29. CO2 - Baustein des Lebens und Treiber der globalen Erwärmung.
- Author
-
Riener, Korbinian and Kühn, Fritz E.
- Abstract
For hundreds of millions of years, nature uses carbon dioxide in photosynthesis as a vital building block of life. The compound is also an essential part of the carbon cycle and is co-responsible for the transport of carbon between Earth's spheres. However, over the last years CO2 has been closely associated with global warming since the immense emissions from mainly the burning of fossil resources has led to a vast increase in atmospheric CO2-levels. Therefore, not only a reduction of emissions on a global scale is crucial but also a trend towards renewable resources is clearly visible and necessary due to depleting fossil resources. In this context, the use of CO2 as an abundant resource in the chemical industry can contribute its share. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2014
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30. Konstruktion und Analyse isobutanolbildender autotropher acetogener Bakterien
- Author
-
Weitz, Sandra, Dürre, Peter, and Eikmanns, Bernhard
- Subjects
KivD ,DDC 540 / Chemistry & allied sciences ,Kor ,Nachhaltigkeit ,Isobutylalkohol ,Acetogene Bakterien ,Isobutanol ,ClosTron��� ,Treibhausgas ,ClosTron™ ,Sustainability and the environment ,ddc:540 ,Greenhouse gas mitigation - Abstract
Isobutanol dient als Plattformchemikalie, die unter anderem als Kraftstoff-Additiv eingesetzt wird. Die gro��technische Herstellung von Isobutanol basiert bis heute meist auf der Verwendung von Roh��l. Zur Verringerung des Einsatzes von Roh��l bei der Herstellung von Isobutanol wurden bereits verschiedene biotechnologische Ans��tze entwickelt, wobei nachwachsende Ressourcen als Substrat f��r verschiedene Mikroorganismen verwendet wurden. Ein Gro��teil dieser Ans��tze verwendet Zucker als Kohlenstoff- und Energiequelle, der aus Kulturpflanzen gewonnen wird. Aufgrund des Einsatzes von Isobutanol als Biokraftstoff bei gleichzeitiger Nutzung von Ackerpflanzen entstand eine sogenannte Tank-Teller Diskussion, da Ackerfl��chen w��nschenswerter Weise f��r Nahrungsmittel verwendet werden sollten. Eine alternative Ressource stellen Abfallgase, bestehend aus CO, CO2 und H2, dar. Die Nutzung dieser sogenannten Synthesegase in biotechnologischen Prozessen vermeidet zum einem die Nutzung von Ackerfl��che f��r die Herstellung von Biokraftstoffen. Gleichzeitig wird durch die Verwendung dieser Ressource als Kohlenstoff- und Energiequelle der Aussto�� von Treibhausgasen in die Atmosph��re verringert, was einen positiven Effekt auf das Klima bewirkt. Aus diesem Grund wurde in dieser Arbeit die Isobutanolproduktion ausgehend von CO und/oder CO2 + H2 in den acetogenen Bakterienst��mmen A. woodii und C. ljungdahlii etabliert. Der biotechnologische Ansatz basierte auf der katalytischen Reaktion einer Ketoisovalerat:Ferredoxin-Oxidoreduktase (Kor) bzw. Ketoisovalerat-Decarboxylase (KivD). F��r die Isobutanolproduktion via Kor wurden die rekombinanten St��mme CLJU[KOR1], CLJU[KOR2], CLJU[KOR3], AWO[KOR1], AWO[KOR2] und AWO[KOR3] hergestellt. Des Weiteren wurden f��r die Isobutanolproduktion ��ber KivD die rekombinanten St��mme AWO[KAIA] und CLJU[KAIA] konstruiert. In heterotrophen sowie autotrophen Fermentationen wurden die genannten Bakterienst��mme auf eine m��gliche Isobutanolproduktion hin untersucht. Bei den rekombinanten C. ljungdahlii-St��mmen CLJU[KOR1], CLJU[KOR2] und CLJU[KOR3] konnte unter heterotrophen sowie autotrophen Wachstumsbedingungen keine Isobutanolproduktion nachgewiesen werden. Trotz unterst��tzender Zugabe der Isobutanol-Vorstufe Ketoisovalerat in einem heterotrophen Wachstumsversuch kam es zu keiner Isobutanolproduktion. Interessanterweise konnten CLJU[KOR2] und CLJU[KOR3] 0,1 mM bzw. 0,2 mM Isobutanol unter autotrophen Wachstumsbedingungen mit Zugabe von Ketoisovalerat bilden. Die rekombinanten St��mme AWO[KOR1], AWO[KOR2] und AWO[KOR3] produzierten w��hrend des heterotrophen Wachstums jeweils 0,1 mM Isobutanol. Durch die Zugabe von Ketoisovalerat konnten 0,2 mM, 0,3 mM bzw. 2,9 mM Isobutanol durch die genannten St��mme hergestellt werden. Die Verwendung von CO2 + H2 als einzige Kohlenstoff- und Energiequelle f��hrte bei der Kultivierung der St��mme AWO[KOR1], AWO[KOR2] und AWO[KOR3] zu keiner detektierbaren Isobutanolbildung. Unter denselben Bedingungen, allerdings mit der Zugabe von Ketoisovalerat, bildete AWO[KOR1] 0,3 mM Isobutanol, AWO[KOR2] 1,8 mM Isobutanol und AWO[KOR3] 1,1 mM Isobutanol. Durch die Reaktion von KivD im metabolischen Stoffwechsel ergab sich beim heterotrophen Wachstum des rekombinanten Stammes AWO[KAIA] eine Isobutanolproduktion von 0,2 mM. Hingegen konnte mit dem Stamm CLJU[KAIA] keine Bildung von Isobutanol nachgewiesen werden. Durch die Zugabe von Ketoisovalerat konnten mit den St��mmen AWO[KAIA] und CLJU[KAIA] 0,4 mM bzw. 1,5 mM Isobutanol gebildet werden. Unter autotrophen Wachstumsbedingungen produzierte AWO[KAIA] ausschlie��lich mit der Zugabe von Ketoisovalerat Isobutanol (1,7 mM). CLJU[KAIA] generierte mit der Zugabe von Ketoisovalerat 0,6 mM Isobutanol, konnte jedoch auch ohne die Zugabe von Ketoisovalerat 0,1 mM Isobutanol bilden. Der synthetische Isobutanolproduktionsweg beruht auf der Verwendung von Ketoisovalerat, die Vorstufe von Valin. Deshalb wurde f��r eine m��gliche Optimierung der Isobutanolproduktion das Enzym f��r die Reaktion von Ketoisovalerat zu Valin eliminiert. Dies konnte durch die Inaktivierung der Aminos��ure-Aminotransferase IlvE in C. ljungdahlii mit Hilfe des ClosTron���-Systems durchgef��hrt werden. Um gleichzeitig die Bildung von 2,3-Butandiol, ein weiteres Stoffwechselnebenprodukt in C. ljungdahlii, zu eliminieren, wurde das Gen f��r die Acetolactat-Decarboxylase (AldC) inaktiviert. Allerdings konnte eine Doppel-Integration in C. ljungdahlii nicht erfolgreich konstruiert werden. Die Eliminierung der Valinbildung in der Integrationsmutante CLJU::ilvE[KAIA] f��hrte im Vergleich zu CLJU[KAIA] zu einer Steigerung der Isobutanolproduktion. Heterotroph mit Ketoisovalerat konnten 2,4 mM Isobutanol durch den Stamm CLJU::ilvE[KAIA] gebildet werden. Dies entspricht einer Steigerung von 61 % verglichen mit dem Stamm CLJU[KAIA]. Unter autotrophen Wachstumsbedingungen mit Ketoisovalerat konnte 1,0 mM Isobutanol gebildet werden. Daraus ergibt sich eine Steigerung der Isobutanolproduktion um 67 % verglichen mit dem Stamm CLJU[KAIA]. Zudem konnte ohne die Zugabe von Ketoisovalerat 0,4 mM Isobutanol produziert werden. Somit zeigte der Stamm CLJU::ilvE[KAIA] die h��chste Isobutanolproduktion ausgehend von Synthesegas und ohne die Zugabe der Metabolit-Vorstufe Ketoisovalerat. Zur weiteren Optimierung der Isobutanolproduktion wurde zus��tzlich ein NADPH-unabh��ngiger Stoffwechselweg konstruiert. Hierf��r wurde eine NADH-abh��ngige Variante der Ketos��ure-Reduktoisomerase (IlvC) verwendet. Unter heterotrophen Wachstumsbedingungen und Zugabe von Ketoisovalerat generierte der Stamm CLJU::ilvE[KAINADHA] mit 1,6 mM Isobutanol 18 % mehr Isobutanol als CLJU::ilvE[KAIA]. Eine solche Verbesserung konnte nicht unter autotrophen Wachstumsbedingungen festgestellt werden. In dieser Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass es m��glich ist, Isobutanol biotechnologisch direkt aus Synthesegas zu produzieren. Die Isobutanolproduktion konnte in den acetogenen Modellorganismen A. woodii und C. ljungdahlii erfolgreich etabliert werden. Nach weiteren Optimierungsm��glichkeiten f��r die Produkttitererh��hung k��nnten die St��mme zuk��nftig im gro��technischen Einsatz als sinnvoller Ersatz zu herk��mmlichen petrochemischen Isobutanolproduktion dienen.
- Published
- 2020
31. Gutes Klima – ein schmaler Grat zwischen Fakten und Interpretationen
- Author
-
Arnold, Marlen Gabriele and Technische Universität Chemnitz
- Subjects
Geo-Engineering, Globale Erwärmung, Kennzahlen, Klima, Klimagerechtigkeit, Klimaverantwortung, Kompensation, Treibhausgase ,Geoengineering, global warming, key data, climate, climate justice, climate responsibility, compensation, greenhouse gases ,Geoengineering ,Erwärmung ,Kennzahl ,Klima ,Kompensation ,Treibhausgas ,ddc:658 - Abstract
Satire erlaubt alles – so die Aussage einiger Comedians und Freunde des gepflegten Spöttelns. Doch wenn politisches Kabarett dazu beiträgt, Falschinformationen und Fehlinterpretationen zu verbreiten – darf Satire dann immer noch alles? Trägt nicht auch das politische Kabarett Verantwortung für eine adäquate Faktendarstellung anstelle einseitiger Politisierung? Satire blendet leider auch einige Fakten und Wirkbezüge in der Klimadebatte und den wissenschaftlichen Erkenntnissen aus. Dass diese Blindheit und Ignoranz nicht zwingend zuträglich für eine gesellschaftliche Entwicklung und die Aufgeklärtheit einer Gesellschaft sind, liegt auf der Hand – aller Freiheit politischer Satire zum Trotz. Auch wenn zu viel Informationen und Wissen, und erst recht ambigue und widersprüchliche Daten, zu Verwirrungen und häufig nicht zur Irritation der eigenen (festgefahrenen) Weltbilder führen können, soll dieser Beitrag die Vielfalt der Daten und Interpretationsspielräume aufzeigen und zu mehr factfulness in der Klimadiskussion motivieren. Satire allows everything - so the statement of some comedians and friends of the cultivated mockery. But if political cabaret contributes to spreading misinformation and misinterpretations - is satire still allowed to do everything? Doesn't political cabaret also bear responsibility for an adequate presentation of facts instead of one-sided politicization? Unfortunately, satire also ignores some facts and causal relations in the climate debate and scientific knowledge. It is obvious that this blindness and ignorance is not necessarily conducive to social development and the enlightenment of a society - despite all the freedom of political satire. Even if too much information and knowledge, and even more so ambiguous and contradictory data, can lead to confusion and often not to the irritation of one's own (deadlocked) world views, this contribution is intended to show the diversity of data and scope for interpretation and motivate more factfulness in the climate debate.
- Published
- 2020
32. Klima. Wandel. Landwirtschaft. Kühle Lösungen für heiße Zeiten
- Subjects
Witzenhäuser Konferenz (27. : 2019 : Witzenhausen) ,Landwirtschaft ,Klimaschutz ,Klimaänderung ,Treibhausgas - Published
- 2020
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33. Water vapour as an amplifier of the greenhouse effect: new aspects
- Author
-
H. Flohn, A. Kampala, R. Knoche, and H. Mächel
- Subjects
greenhouse gas ,water vapour ,geostrophic ,greenhouse effect ,tropical oceans ,treibhausgas ,wasserdampf ,geostrophisch ,treibhauseffekt ,tropische ozeane ,Meteorology. Climatology ,QC851-999 - Abstract
In view of the wide-spread negligence concerning water vapour as the most efficient greenhouse gas, its role in the recent climatic evolution is investigated. Increase of tropospheric water vapour content and rising evaporation (by about 15 %) from tropical oceans have been found in recent decades. Evidence for an accelerated hydrologic cycle is given, leading simultaneously to a remarkable intensification of the tropospheric circulation in the Northern Hemisphere. Average geostrophic wind speed at the surface and in the troposphere have increased by 6-9 % between 1967 and 1989. This (natural) internal feedback through water vapour amplifies the "dry" greenhouse effect of CO2 and other trace gases by a factor of about 5, spreading poleward from tropical oceans.
- Published
- 1992
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34. Technische und Suffizienz-Massnahmen zur Reduktion der schweizerischen Treibhausgasemissionen : der Vermeidungskostenansatz
- Author
-
Siegwart, Muriel, Hälg, Léonore, Sauter, David, Rohrer, Jürg, Siegwart, Muriel, Hälg, Léonore, Sauter, David, and Rohrer, Jürg
- Abstract
Die vorliegende Studie bietet eine Analyse des Potentials verschiedener Massnahmen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen in der Schweiz. Einerseits wurden technische Massnahmen und andererseits auch Suffizienz-Massnahmen untersucht. Neben dem Potential zur Reduktion der CO2eq-Emissionen wurde für die technischen Massnahmen auch die zu erwartenden volkswirtschaftlichen Einsparungen oder Kosten analysiert. Bei der Auswahl der Massnahmen lag der Fokus auf etablierten und kostengünstigen Technologien oder Verfahren, welche ab heute eingesetzt werden könnten. Die in der vorliegenden Studie verwendete Methodik ist grundsätzlich dieselbe, welche McKinsey im Jahr 2009 verwendete, um eine Analyse zu den CO2eq-Reduktionskosten verschiedener Massnahmen zur Reduktion der Treibhausgase in der Schweiz durchzuführen (McKinsey, 2009b). McKinsey hatte die volkswirtschaftlichen Kosten der verschiedenen Massnahmen untersucht. Steuern, Subventionen oder indirekte Kosten, wie zum Beispiel externe Kosten, die als Folge des Klimawandels entstehen, wurden nicht berücksichtigt. Seit der Veröffentlichung der Studie von McKinsey hat die technologische Entwicklung grosse Fortschritte gemacht und die Kosten vieler emissionsarmer Technologien, wie Photovoltaik und Elektroautos, sind erheblich gesunken. Die vorliegende Studie berücksichtigt diese Entwicklungen und analysiert die Reduktionskosten basierend auf aktuellen Daten. Das Reduktionspotential der Massnahmen wurde ermittelt, indem die Emissionen, die bei der Umsetzung der Massnahmen entstehen, mit den Emissionen im Referenzfall ohne Massnahmen verglichen wurden. Analog wurden die Kosten der technischen Massnahmen mit den Kosten des Referenzfalls verglichen. Für die Referenzfälle wurde basierend auf den Prognosen der Energieperspektiven 2050 des Bundes (Prognos, 2013) und anderen Studien (Infras, 2017; TEP Energy & Ecoplan, 2019) evaluiert, wie viele Emissionen im Jahr 2030 ohne Umsetzung der untersuchten Massnahmen entstehen. Nicht alle
- Published
- 2020
35. Electromobility - inventory analysis and effects on urban and traffic planning and opportunities for mobility
- Author
-
Unger, Stefan
- Subjects
Elektromobilität ,Renewable energy ,Charging station ,Ladestation ,Battery ,Erneuerbare Energie ,Treibhausgas ,Electromobility ,Greenhouse gas ,Batterie - Abstract
Die automobile Antriebstechnik der Zukunft ist elektrisch. Der weltweite Verkehrssektor ist heutzutage noch zum Großteil vom Rohstoff Erdöl abhängig. Fast 100 % des Luft-, Schiff- und Straßenverkehrs hängen vom Erdöl ab. Um die Ressource Erdöl zu schonen und die voranschreitende Klimaerwärmung einzudämmen, muss eine neue Art der Mobilität entwickelt werden. Diese Veränderung soll nicht nur die Treibhausgasemissionen reduzieren, sondern auch zur Gesundheit und einer besseren Lebensqualität beitragen. Um diese Ziele erreichen zu können, wird die Elektromobilität ein immer wichtiger erscheinender Bestandteil der Mobilität, auch wenn sich diese derzeit noch in den Startlöchern befindet. Wer jedoch glaubt, dass die Elektromobilität eine Art Neuerscheinung ist, der irrt sich. Gustav Trouvé hat bereits 1881 einen Elektroantrieb in einem Dreirad verbaut. Dieses Dreirad gilt bis heute als das erste offizielle batteriebetriebene Elektrofahrzeug. Die Elektromobilität ist ein zentraler Baustein der weltweiten Energiewirtschaft und bildet gleichermaßen eine Schnittstelle zwischen Automobilindustrie und Energiewirtschaft. Da die Weltbevölkerung immer stärker wächst, steigt gleichzeitig die damit verbundene Motorisierung und somit entsteht ein immer größer werdender Bedarf an Energie und Erdöl. Unter der Voraussetzung, dass der Anteil der weltweit erneuerbaren Energie im Stromsektor steigt und dies eine Senkung der CO2-Emissionen bedeutet, kann die Elektromobilität eine technologische Möglichkeit zur Erreichung von Klima- und Umweltzielen darstellen. Nun muss die Energiewirtschaft einen Trend der Energiewende einleiten, um in eine Energiezukunft mit erneuerbarer, dezentraler und smarter Energie zu führen. Die Ressource Erdöl ist begrenzt, weshalb der Preis weiterhin ansteigen wird. Aus diesem Grund wird die Elektromobilität eine immer wichtigere Alternative zum Verbrennungsmotor. Um dies zu erreichen, darf die Elektromobilität nicht als geschlossenes System, sondern als integraler Bestandteil einer nachhaltigen Mobilität gesehen werden. Nicht nur der zweispurige MIV bietet ein hohes Potenzial für eine umweltfreundlichere Fortbewegung. Auch der einspurige MIV kann nachhaltiger gestaltet werden. E-Scooter, Pedelecs, Lastenfahrräder und E-Mopeds ermöglichen es, auch längere Strecken zurückzulegen, anstatt diese mit dem PKW zu erledigen. Hierfür muss jedoch die städtische Infrastruktur ausgebaut werden. Damit die nachhaltige Integration der Elektromobilität Fuß fassen kann, ist es erforderlich, Mobilitätsstationen (intermodale Verknüpfungspunkte mit Carsharing-, Taxi-, Bus- und Zweiradanbindung) zu schaffen und die Ladeinfrastruktur auszubauen, um die Anschlussmobilität zu gewähren und eine umweltfreundliche Ausweichmöglichkeit zum PKW mit Verbrennungsmotor herzustellen. Noch sind Elektrofahrzeuge ein sehr kostspieliges Thema und obwohl die mitunter reduzierte Reichweite ein immer kleiner werdendes Problem darstellt, ist diese unter anderem immer noch der Knackpunkt für die Kaufentscheidung eines Elektrofahrzeuges. The automotive drive technology of the future is electric. Today, the global Transport sector is still largely dependent on oil as a raw material. Almost 100 % of air, ship and road traffic depends on oil. In order to conserve oil as a resource and curb the advancing global warming, a new type of mobility must be developed. This change should not only reduce greenhouse gas emissions, but also contribute to health and a better quality of life. In order to achieve these goals, electromobility will become an increasingly important component of mobility, even though it is still in the starting blocks. However, anyone who thinks that electromobility is some kind of new phenomenon is mistaken. Gustav Trouvé already installed an electric drive in a tricycle in 1881. This tricycle is still considered the first official battery-powered electric vehicle. Electromobility is a central component of the global energy industry and also forms an interface between the automotive industry and the energy sector. As the world's population continues to grow, the associated motorization is increasing at the same time, creating an ever greater demand for energy and oil. Provided that the share of renewable energy in the electricity sector worldwide increases and this means a reduction in CO2 emissions, electromobility can represent a technological option for achieving climate and environmental goals. The energy industry must now initiate an energy turnaround trend to lead to an energy future with renewable, decentralized and smart energy. The resource oil is limited, which is why the price will continue to rise. For this reason, electric mobility will become an increasingly important alternative to the combustion engine. To achieve this, electromobility must not be seen as a closed system, but as an integral part of sustainable mobility. Not only the two-lane MIV offers a high potential for a more environmentally friendly locomotion. The single-lane MIV can also be made more sustainable. E-scooters, pedelecs, cargo bikes and e-mopeds make it possible to cover longer distances instead of using a car. However, the urban infrastructure must be expanded for this purpose. In order for the sustainable integration of electromobility to gain a foothold, it is necessary to create mobility stations (intermodal connection points with car-sharing, taxi, bus and two-wheeler connections) and to expand the charging infrastructure in order to guarantee connecting mobility and provide an environmentally friendly alternative to the car with a combustion engine. Electric vehicles are still a very costly issue and although the sometimes reduced range is an ever decreasing problem, it is still, among other things, the sticking Point for the decision to buy an electric vehicle. vorgelegt von: Stefan Unger Auch als Printexemplar verfügbar Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2020
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36. Co2rona Effekt - Sektorspezifische Betrachtung in Deutschland 2020
- Author
-
Alfeis, Lisa-Marie, Deierling, Pascal, Gödecke, Timo, Mevers, Sebastian, Zimmermann, Tobias, Andres, Sven Frederic, Bedrunka, Alexander (Dr.), Lüdersen, Ulrich, and Hochschule Hannover
- Subjects
Umweltbewusstsein ,Pandemie ,Luftreinhaltepolitik ,Kohlendioxidemission ,ddc:620 ,Verhalten ,Treibhausgas ,620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau - Abstract
Die folgende Studie befasst sich mit den Auswirkungen der Corona-Pandemie und deren Effekt – ein verminderter CO2-Ausstoß in Deutschland. Für einen übersichtlichen Vergleich wird im weiteren Verlauf in unterschiedlichen Szenarien darauf eingegangen, wie sich der CO2-Ausstoß im Vergleich zu 2020 ohne die Corona-Pandemie in Deutschland verändern könnte. Grundbasis für die Ermittlungen der folgenden Szenarien ist der CO2-Trend ohne die Corona-Pandemie im Jahr 2020, in dem Deutschland das Emissionsziel von -40 % gegenüber 1990 mit einer Reduktion von lediglich 37 % verfehlt hätte. Im zweiten Szenario wird dargestellt, wie sich die aktuelle Corona-Pandemie mit verschiedenen Lockdown-Phasen auf den CO2-Ausstoß auswirkt. Deutlich wird hierbei, dass trotz der aktuellen Maßnahmen eine längere Lockdown-Phase benötigt wird, um das Klimaziel von -40 % langfristig gesichert zu erreichen. In den Szenarien 3 und 4 liegt der Fokus auf möglichen Handlungs- und Verhaltensweisen nach der Pandemie. Das Szenario 3 betrachtet die Folgen von wirtschaftsfördernden Maßnahmen nach dem Lockdown und dem damit einhergehenden CO2-Anstieg. Wie viel CO2 zusätzlich aufgrund von nachhaltigem und klimaorientiertem Verhalten eingespart werden kann, erläutert das Szenario 4 „CO2 Entwicklung unter Berücksichtigung der Corona-Pandemie 2020 und möglicher positiver Umweltentwicklungen aus dem Lockdown“. Faktoren, wie die wachsende Bevölkerung, sich verändernde Produktionsfaktoren oder Umwelteinflüsse wurden vernachlässigt. Die Studie zeigt, dass die Chancen, die durch die wirtschaftlichen Einschnitte und die Verhaltensänderungen, die durch die Corona-Pandemie bzw. deren Folgen hervorgerufen wurden, einen maßgeblichen Einfluss auf den CO2-Ausstoß der Bundesrepublik Deutschland haben können.
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37. Tax measures and other opportunities to achieve climate neutrality in 2050 in Austria. Analysis of the Austrian legislation under EU law and a comparison with the Canadian System of Pricing Pollution
- Author
-
Nöckler, Alina
- Subjects
Europäische Kommission ,Grenzausgleich ,Treibhausgasemissionen ,European Parliament ,Climate ,Cap-and-Trade ,Backstop-System ,Provinzen ,Kohlenstoffdioxid ,Umwelt ,Levies ,Umweltsteuern ,Carbon Tax ,Österreich ,Grenzausgleichsteuer ,Customs ,Emissionszertifikate ,Methan ,Klimawandel ,Binnenmarkt ,Emission Certificate ,Treibhausgas ,Verbrauchsteuern ,Emissionen ,Emissions ,Austria ,Europäisches Parlament ,Europäischer Rat ,CO2 ,Environmental taxes ,Abgaben ,European Council ,Methane ,Arbeitsweise der Europäischen Union ,Klimagesetz ,Canada ,Territories ,Climate Change ,Territorien ,Grüne Deal ,Environment ,Excise duties ,GATT ,Border Adjustment Tax ,Internal Market ,European Union ,European Commission ,Carbon Leakage ,Europäische Union ,Zoll ,Greenhouse Gas Emissions ,Green Deal ,Border Adjustment ,Carbon Dioxide ,Greenhouse Gas ,Backstop System ,Kanada ,Klima ,CO2-Steuer ,Carbon Border Adjustment ,Provinces - Abstract
Die Vereinten Nationen stellen fest, dass „der Klimawandel das bestimmende Thema unserer Zeit ist und wir uns in einem entscheidenden Moment befinden". Wissenschaftliche Erkenntnisse unterstützen die Anschauung, dass wir uns inmitten einer Klimakrise befinden, doch das Spektrum der vorgeschlagenen Lösungen ist breit gefächert und reicht von der Einführung einer CO2-Steuer über weitere politische Maßnahmen bis hin zu neuen Arten nachhaltiger Systeme. Der weltweite, effiziente und faire Kampf gegen den Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen vor denen die Menschheit je stand. Um die Welt vor dem Klimawandel zu retten ist ein wissenschaftlicher Ansatz unerlässlich. Die vorliegende Arbeit bewertet bestehende österreichische Maßnahmen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen. So werden in dieser Arbeit nicht nur die bestehenden Verbrauchsteuern, sondern auch die Umweltsteuern einer rigorosen Analyse unterzogen. Darüber hinaus bietet die Arbeit einen Vergleich der jährlichen Steuereinnahmen im Allgemeinen und der Einnahmen, die Österreich durch die steuerlichen und wirtschaftlichen Umweltmaßnahmen erzielt. Da Österreich mit dem 1. Januar 1995 der EU beigetreten ist, ist es unumgänglich den rechtlichen Rahmen auf Unionsebene sowie auf innerstaatlicher Ebene zu durchleuchten. Nach der Untersuchung der derzeit in Österreich umgesetzten Umweltmaßnahmen wird Kanada als ein internationales Vergleichsland herangezogen. Kanada nimmt weltweit eine Vorreiterrolle in Bezug auf die Bekämpfung des Klimawandels ein. Das ist auf die in den kanadischen Provinzen und Territorien eingeführten Systeme zur Bepreisung von Treibhausgasemissionen, wie beispielsweise die Carbon Tax oder das Cap-and-Trade System, zurückzuführen. Schlussendlich befasst sich die Arbeit mit den neuartigen Entwicklungen auf Unionsebene, die mit dem Europäischen Grünen Deal festgelegt worden sind. Insbesondere wird dabei auf den Vorschlag der Präsidentin der Europäischen Kommission Ursula von der Leyen einer CO2-Grenzausgleichsteuer eingegangen. Die CO2-Grenzausgleichsteuer wird folglich aus Sicht des europäischen Binnenmarkts, der Drittländer sowie der Zollunion erläutert. The United Nations state that “Climate Change is the defining issue of our time and we are at a defining moment.” Scientific evidence supports the notion that we are in the midst of a climate crisis, yet the spectrum of proposed solutions is vast ranging from the introduction of a carbon tax, over other policy measures, to new types of sustainable systems. The worldwide, efficient and fair fight against climate change is one of the greatest challenges that humanity has ever faced. In order to save the world from climate change a scientific approach is essential. This thesis assesses existing Austrian measures implemented to reduce Greenhouse Gas emissions. As such, this work subjects not only the existing excise taxes, but also the environmental taxes to rigorous analysis. Moreover, the thesis provides a comparison of yearly tax revenues in general, and the revenues Austria generates by pricing pollution. Since Austria joined the European Union on January 1st 1995, it is essential to examine the legal framework for environmental and excise taxes on both the intergovernmental and the Union level. After studying the environmental measures currently implemented in Austria, Canada’s system of pricing pollution is presented as an international comparison. Canada is recognized as one of the global leaders in combating climate change. This is due to the Greenhouse Gas pricing systems introduced in the Canadian provinces and territories, such as the Carbon Tax or the Cap-and-Trade system. Finally, this thesis presents the latest developments at the Union level, as a result of the European Green Deal. In particular, the proposal by the President of the European Commission Ursula von der Leyen to potentially introduce a Border Carbon Adjustment Tax is examined. The project is assessed from three different perspectives – the European internal market, third countries and the Custom Union. vorgelegt von: Alina Nöckler Wien, FH Campus Wien, Masterarb., 2020
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38. Biological conversion of CO2 into the platform chemicals lactate and 3-hydroxypropionate using recombinant strains of Acetobacterium woodii
- Author
-
Beck, Matthias Hermann, Dürre, Peter, and Eikmanns, Bernhard
- Subjects
DDC 540 / Chemistry & allied sciences ,Stoffwechsel ,3-HP ,Nachhaltigkeit ,Acetogens ,Acetogene Bakterien ,Lactic acid ,Milchsäure ,Treibhausgas ,Milchs��ure ,Promoter (Genetik) ,Promoter studies ,DDC 570 / Life sciences ,Greenhouse gases ,Sustainability ,Two-plasmid system ,ddc:570 ,Hydracrylsäure ,Chromosomal integration of genes ,ddc:540 ,Metabolic engineering ,Inducible promoter ,Hydracryls��ure - Abstract
The overall goal of this work was the production of 3 hydroxypropionate (3-HP) from CO2 + H2 using recombinant strains of Acetobacterium woodii. To accomplish the main goal via establishment of a lactate-converting 3-HP production pathway, the implementation of inducible promoter systems and the production of lactate were considered as corresponding milestones of this work. The �����glucuronidase-encoding gusA gene was successfully established as a reporter system and used to demonstrate the activity of the (inducible) promoters Pfac (IPTG), PbgaL (lactose), PackA���theo (theophylline), Ptet (anhydrotetracycline) and Ppta-ack. Tight regulation and inducibility was warranted using the tetracycline-inducible promoter system Ptet as well as the designed PackA-theo promoter system. The tetracycline-inducible promoter system Ptet was successfully used for the creation of recombinant lactate and 3-HP production strains of A. woodii. In addition, the native lactate metabolism had to be circumvented since lactate production from CO2 + H2 was only viable when A. woodii ��pyrE ��lctBCD was used as a chassis instead of the wild type strain., Hence, A. woodii ��pyrE ��lctBCD was metabolically engineered to produce lactate via transformation using lactate-synthesis plasmids harboring a gene encoding a d-lactate dehydrogenase (ldhD) alone or in combination with the pyruvate:ferredoxin oxidoreductase encoding gene (nifJ). Under autotrophic conditions, highest lactate concentrations were recorded when using A. woodii ��pyrE ��lctBCD [pJIR750_Ptet_ldhD_LM], A. woodii ��pyrE ��lctBCD [pJIR750_Ptet_nifJ_ldhD], and A. woodii ��lctBCD ��pyrE::pyrE-Ptet-ldhD, producing 10.6, 10.1, and 10.2 mM lactate, respectively. Under heterotrophic conditions, highest yields of 1.22, 1.10, and 0.90 mole lactate per mole fructose were recorded using A. woodii ��pyrE ��lctBCD [pJIR750_Ptet_nifJ_ldhD], A. woodii ��pyrE ��lctBCD [pJIR750_Ptet_nifJCl_ldhD], and A. woodii ��lctBCD ��pyrE::pyrE-Ptet-ldhD, respectively. In addition, the production with A. woodii ��lctBCD ��pyrE::pyrE���Ptet-ldhD is the first demonstration of a recombinant production strain of A. woodii whose production is due to heterologous gene expression on the chromosomal level. Some recombinant A. woodii ��pyrE ��lctBCD strains showed depletion of lactate when high amounts of lactate were produced under heterotrophic conditions. This phenomenon was suspected to be explained by the thermodynamics of the lactate dehydrogenase reaction and the intracellular pyruvate/lactate ratio. Genes encoding key enzymes of the acrylate pathway and the synthetic 3-HP production pathway were identified via whole genome sequencing of the strains Clostridium homopropionicum LuHBu1 (DSM 5847) and Clostridium neopropionicum X4 (DSM 3847)., A. woodii ��pyrE ��lctBCD was metabolically engineered to produce 3-HP from lactate via transformation using 3-HP synthesis plasmids harboring genes encoding the lactoyl-CoA dehydratase (lcdCAB), propionyl-CoA transferase (pct) and the codon-optimized version of Caur_0101 encoding the enoyl-CoA hydratase (ehy_opt). Neither the production of enoyl-CoA hydratase (Ehy) nor lactate conversion into 3���HP were noticed using the non-optimized Ehy-encoding gene ehy (Caur_0101). In contrast, A. woodii ��pyrE ��lctBCD [pMTL83151_Ptet_LPE_opt] produced highest 3-HP concentrations of 1.8 and 0.9 mM growing under heterotrophic and autotrophic conditions, respectively. As one possibility to enable 3-HP production without supplementation of lactate, the two-plasmid system conceptualized in this work for A. woodii and realized by Flaiz (2018) was for the first time successfully established for pathway engineering of A. woodii. This was shown by creation of A. woodii ��pyrE ��lctBCD strains harboring pMTL83151_Ptet_LPE_opt and either pMTL82251_Ptet_ldhD_LM, pMTL82251_Ptet_nifJ_ldhD, or pMTL82251_Ptet_nifJCl_ldhD. Thus, A. woodii ��pyrE ��lctBCD was metabolically engineered to produce 3-HP without supplementation of lactate via transformation using either one or two 3-HP synthesis plasmids harboring the genes (nifJ), ldhD, lcdCAB, pct and either ehy_opt or phaJ (also Ehy-encoding). Some of the resulting strains growing under autotrophic conditions produced traces (< 0.5 mM) of 3���HP below the quantification limit. Under heterotrophic conditions, the highest and quantifiable concentration of 3-HP produced without supplementation of lactate was 0.8 mM. This was achieved using A. woodii ��pyrE ��lctBCD [pMTL83151_Ptet_3���HP_opt]. By production of lactate and conversion of lactate into 3-HP, each under autotrophic conditions, as well as by production of traces of 3-HP under autotrophic conditions without supplementation of lactate, it was successfully demonstrated that the connection of the Wood-Ljungdahl pathway to the synthetic lactate-converting 3-HP production pathway is feasible.
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- 2020
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39. Strategies and Examples in the Construction Industry and Urban Planning to Achieve the Objectives of the Paris Agreement on Climate Change
- Author
-
Smaga, Krystian
- Subjects
Bauökologie ,Klimawandel ,Climate Change ,Construction Industry ,City ,Pariser Klimaabkommen ,Paris Agreement ,Treibhausgas ,Decarbonization ,Global Warming ,Greenhouse Gas ,Emission ,Dekarbonisierung ,Building Ecology ,Bauwirtschaft ,Stadt ,Globale Erwärmung ,CO2 - Abstract
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Rolle der Städte und der Bauwirtschaft in Hinsicht auf die Erfüllung der Ziele des Pariser Klimaabkommens sowie untersucht Strategien und Maßnahmen in Wien, Amsterdam und Kopenhagen, die unter den politischen, ökonomischen, sozialen, technischen, rechtlichen und ökologischen Aspekten betrachtet wurden. Neben der sogenannten PESTLE-Analyse ist auch eine Auseinandersetzung mit der Zement- und Stahlindustrie im Zusammenhang mit der Dekarbonisierung erfolgt. Die Vereinten Nationen schätzen, dass die Baubranche weltweit für 36% des Endenergieverbrauchs sowie für 39% des CO2-Ausstoßes verantwortlich ist. Gleichzeitig tragen Städte auch erheblich zum Klimawandel bei, da städtische Aktivitäten die Hauptquelle der Treibhausgasemissionen sind. Schätzungen zufolge verursachen Städte 75% der weltweiten CO2-Emissionen. Im Zuge der Arbeit wird zunächst der Einfluss der Städte und der Bauwirtschaft auf den Klimawandel untersucht als auch die möglichen Folgen und Auswirkungen auf die urbanen Regionen erläutert. Darüber hinaus wird auf die im Zusammenhang stehende Klimapolitik hingewiesen und mögliche Maßnahmen sowie städtische Leitprogramme, als Antwort auf den Klimawandel, bewertet. Auf der politischen Ebene wurden u.a. untersucht, inwiefern die Ziele und Programme der Städte mit den jeweiligen Ländern in Verbindung stehen sowie ob es sich bei den Maßnahmen eher um sektor-basierte oder quartierbezogene Initiativen handelt. Da auch die Wirtschaftlichkeit nicht zu kurz kommt, wird bei diesem Thema auf die Höhe der Kosten, die Finanzierung sowie unterschiedliche Förderungsmöglichkeiten eingegangen. Im Bereich der sozialen Aspekte wird die Bedeutung der einzelnen Menschen und deren möglicher Beitrag zur Senkung der Treibhausgasemissionen in den jeweiligen urbanen Gebieten beurteilt. Des Weiteren analysiert die Arbeit die Effektivität der verschiedenen Monitoringmaßnahmen, beschreibt gesetzliche Änderungen, die zu einer Reduzierung der CO2- Emissionen führen sollen, sowie es werden auch Initiativen und Beispiele im Bereich der Ökologie dargestellt. Zum Schluss werden mögliche Potenziale und Handlungsempfehlungen innerhalb dieser 6 Handlungsfelder beschrieben, um eine klimagerechte Zukunft, im Einklang mit dem Pariser Klimaabkommen, zu sichern. This thesis deals with the role of cities and the construction industry in fulfilling the goals of the Paris Climate Agreement on Climate Change and examines strategies and measures in Vienna, Amsterdam and Copenhagen that have been considered under the political, economic, social, technical, legal and ecological aspects. In addition to the so-called PESTLE analysis, a discussion of the cement and steel industry in connection with decarbonisation has also been carried out. The United Nations estimates that the construction industry is responsible for 36% of final energy consumption and 39% of CO2 emissions worldwide. At the same time, cities also contribute significantly to climate change, as urban activities are the main source of greenhouse gas emissions. It is estimated that cities are responsible for 75% of global CO2 emissions. This thesis first examines the influence of cities and the construction industry on climate change and explains the possible consequences and impacts on urban regions. Furthermore, the related climate policy is pointed out and possible measures as well as urban flagship programmes in response to climate change are evaluated. At the political level, the study examined, among other things, the extent to which cities objectives and programmes are linked to the respective countries and whether the measures are more sector-based or district-based initiatives. Since economic efficiency is also a key issue, this topic focuses on the level of costs, financing and different funding options. In the area of social aspects, the importance of individuals and their possible contribution to reducing greenhouse gas emissions in the respective urban areas are assessed. Furthermore, the thesis analyses the effectiveness of the various monitoring measures, describes legal changes that should lead to a reduction of CO2 emissions, and also presents initiatives and examples in the field of ecology. Finally, possible potentials and recommendations for action within these 6 fields of action are described in order to ensure a climate-friendly future in accordance with the Paris Agreement on Climate Change. vorgelegt von: Krystian Smaga Auch als Printexemplar verfügbar Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2020
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- 2020
40. The IAGOS-Core Greenhouse Gas package: a CO2, CH4, CO and H2O measurement system for deployment on board commercial airliners
- Author
-
Filges, Annette
- Subjects
Messgerät ,Klimaänderung ,Treibhausgas - Abstract
Reliable measurement systems are the basis for investigating the temporal and spatial atmospheric distribution of the most significant greenhouse gases and for understanding their budgets, trends and connection to global climate change. Within the framework of the IAGOS project (In-service Aircraft for a Global Observing System) an analyser for the autonomous measurement of the greenhouse gases (GHGs) CO2 and CH4 , as well as CO and water vapour was designed, tested and qualified for deployment aboard passenger aircrafts. It is based on a commercial cavity ring-down spectroscopy (CRDS) instrument which has been modified to meet the specific requirements regarding physical dimensions, automatic and long-term operation and safety issues on board commercial airliners. This work presents results from test flights and laboratory tests that document the performance of the CO2, CH4, CO and water vapour measurements.
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- 2020
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41. Netto-Null bis 2030 : die Klimabewegung hat recht!
- Author
-
Rohrer, Jürg
- Subjects
Klimawandel ,363: Umwelt- und Sicherheitsprobleme ,Klimabewegung ,Klimastreik ,Treibhausgas - Published
- 2019
42. Energy balance and greenhouse gas emissions of municipal wastewater treatment systems
- Author
-
Pascal Kosse
- Subjects
Emission ,Methan ,Distickstoffmonoxid ,624 Ingenieurbau, Umwelttechnik ,Treibhausgas ,ddc:624 ,Kläranlage - Abstract
Eine erhöhte Konzentration von Treibhausgasen führt zum Klimawandel – eine der größten derzeitigen Herausforderungen. Kläranlagen können bedeutend dazu beitragen, Treibhausgasemissionen zu mindern, denn sie sind Emissionsquellen für die klimarelevanten Gase Methan, Distickstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid. Über gasförmige Stoffausträge aus kommunalen Kläranlagen liegen bisher nur wenige Messdaten vor. Denn die Treibhausgase werden im Wesentlichen diffus emittiert. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde daher eine neue Methode entwickelt, bei der durch Aussalzen die gelösten Treibhausgase im Abwasser quantifiziert werden können. Im zweiten Teil wurde, mittels der Simulationssoftware SIMBA# ein dynamisches Modell entwickelt zur Vorhersage von Treibhaugasemissionen für das Gesamtsystem Kläranlage. Die Basis für die Modellierung bildet hierbei das ASM3., Schriftenreihe Siedlungswasserwirtschaft, 77
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- 2019
43. The role of Phragmites australis in carbon, water and energy fluxes from a fen in southwest Germany
- Author
-
van den Berg, Merit and van den Berg, Merit
- Abstract
The global carbon emission from peat soils adds up to 0.1 Gt-C per year. Under anaerobic conditions, organic material is decomposed to methane (CH4). Over a 100-year cycle, methane is a 28 times stronger greenhouse gas than carbon dioxide and is an important factor for climate change. Therefore, there is a great interest to get a better understanding of the carbon flows in peatlands. Phragmites peatlands are particularly interesting due to the global abundance of this wetland plant (Phragmites australis, common reed) and the highly efficient internal gas transport mechanism. This is a humidity-induced convective flow (HIC) to transport oxygen (O2) to the roots and rhizomes, with the effect that simultaneously soil gases (CH4 and CO2) can be transported to the atmosphere via the plant. Thereby, Phragmites is expected to have a high evapotranspiration (ET) rate due to the large leaf area, open water habitat and high aerodynamic roughness. This ET could highly influence the hydrology of the system. Because he accumulation of organic material occurs because of limiting oxygen levels, hydrological processes are fundamental in the development of peatlands. The research aims were: 1) to clarify the effect of plant-mediated gas transport on CH4 emission, 2) to find out whether Phragmites peatlands are a net source or sink of greenhouse gases, and 3) to evaluate ET in perspective of surface energy partitioning and compare results with FAOs Penman-Monteith equation. CO2, CH4 and latent and sensible energy fluxes were measured with the eddy covariance (EC) technique within a Phragmites-dominated fen in southwest Germany in 2013, 2014 and 2016. In 2016, a field experiment was set up to quantify the contribution of plant-mediated CH4 transport to the overall CH4 flux and how it influences ebullition. One year of EC flux data (March 2013February 2014) shows very clear diurnal and seasonal patterns for both CO2 and CH4. The diurnal pattern of CH4 fluxes was only visible when liv, Die globale Aufnahme von Kohlenstoff in Torfböden beträgt bis zu 0,1 Gt-C pro Jahr. Obwohl dieser Speicher einen positiven Beitrag zur Abschwächung des Klimawandels leistet, wird aufgrund anaerober Bedingungen im Boden, organisches Material zu Methan (CH4) abgebaut. Über einen Zeitraum von hundert Jahren ist CH4 ein um das 28-fache stärkere Treibhausgas als Kohlenstoffdioxid und daher besteht Interesse am Verstehen des Kohlenstoffkreislaufes in Mooren. Schilf-bewachsene Moore (Phragmites-Moore) sind dabei von besonderem Interesse, da der Transport von Sauerstoff (O2) zu den Wurzeln und Rhizomen beruht auf Luftfeuchtigkeit-induzierten konvektiven Fluss (HIC), wobei gleichzeitig auch Bodengase (CH4 und CO2) durch die Pflanze in die Atmosphäre transportiert werden können. Dazu kommt, dass aufgrund der großen Blattfläche, des Lebensraums im offenen Wasser und eine hohen aerodynamischen Rauheit, wird daher erwartet, dass Phragmites eine hohe Evapotranspirationrate (ET) aufweist. Diese ET-rate könnte maßgeblich die Hydrologie des Systems beeinflussen, was grundlegend ist für die Entwicklung von Mooren. Die Forschungsziele waren 1) zu verdeutlichen, welche Rolle der Gastransport durch die Pflanzen auf die CH4-Flüsse hat, 2) ob Phragmites-Moore ein Netto-Quelle oder eine Netto-Senke für Treibhausgase sind und 3) die ET im Hinblick auf Sonnenenergie-Aufteilung zu messen. CO2, CH4, sensible und latente Energieflüsse wurden 2013, 2014 und 2016 mit der Eddy-Kovarianz (EK) Methode in einem von Phragmites dominierten Moor im Südwesten Deutschlands gemessen. 2016 wurde ein Experiment durchgeführt, um den Beitrag des CH4-Transports durch die Pflanzen zum gesamten CH4-Fluss zu quantifizieren und dessen Einfluss auf Ebullition (Bildung von Gasblasen) zu ermitteln. Die EK-Daten eines Jahres zeigen sehr deutliche tageszyklische und saisonale Muster sowohl für CO2 als auch für CH4. Die tageszyklischen CH4-Flüsse waren nur zu erkennen, wenn lebendes Schilf anwesend war und korrelierte am
- Published
- 2019
44. Quantifying CH₄ emissions from hard coal mines using mobile sun-viewing Fourier transform spectrometry
- Author
-
Luther, Andreas, Kleinschek, Ralph, Scheidweiler, Leon, Defratyka, Sara, Stanisavljevic, Mila, Forstmaier, Andreas, Dandocsi, Alexandru, Wolff, Sebastian, Dubravica, Darko, Wildmann, Norman, Kostinek, Julian, Jöckel, Patrick, Nickl, Anna-Leah, Klausner, Theresa, Hase, Frank, Frey, Matthias, Chen, Jia, Dietrich, Florian, Nȩcki, Jaroslaw, Swolkień, Justyna, Fix, Andreas, Roiger, Anke, and Butz, André
- Subjects
Methan ,Emission ,Institut für Physik der Atmosphäre ,Earth sciences ,Kohleminen ,CoMet ,ddc:550 ,Messung ,Atmosphärische Spurenstoffe ,Spektroskopie ,Treibhausgas - Abstract
Methane (CHMethane (CH4) emissions from coal production amount to roughly one-third of European anthropogenic CH4 emissions in the atmosphere. Poland is the largest hard coal producer in the European Union with the Polish side of the Upper Silesian Coal Basin (USCB) as the main part of it. Emission estimates for CH4 from the USCB for individual coal mine ventilation shafts range between 0.03 and 20 kt a−1, amounting to a basin total of roughly 440 kt a−1 according to the European Pollutant Release and Transfer Register (E-PRTR, http://prtr.ec.europa.eu/, 2014). We mounted a ground-based, portable, sun-viewing FTS (Fourier transform spectrometer) on a truck for sampling coal mine ventilation plumes by driving cross-sectional stop-and-go patterns at 1 to 3 km from the exhaust shafts. Several of these transects allowed for estimation of CH4 emissions based on the observed enhancements of the column-averaged dry-air mole fractions of methane (XCH4) using a mass balance approach. Our resulting emission estimates range from 6±1 kt a−1 for a single shaft up to 109±33 kt a−1 for a subregion of the USCB, which is in broad agreement with the E-PRTR reports. Three wind lidars were deployed in the larger USCB region providing ancillary information about spatial and temporal variability of wind and turbulence in the atmospheric boundary layer. Sensitivity studies show that, despite drawing from the three wind lidars, the uncertainty of the local wind dominates the uncertainty of the emission estimates, by far exceeding errors related to the XCH4 measurements themselves. Wind-related relative errors on the emission estimates typically amount to 20 %.) emissions from coal production amount to roughly one-third of European anthropogenic CH4 emissions in the atmosphere. Poland is the largest hard coal producer in the European Union with the Polish side of the Upper Silesian Coal Basin (USCB) as the main part of it. Emission estimates for CH4 from the USCB for individual coal mine ventilation shafts range between 0.03 and 20 kt a−1, amounting to a basin total of roughly 440 kt a−1 according to the European Pollutant Release and Transfer Register (E-PRTR, http://prtr.ec.europa.eu/, 2014). We mounted a ground-based, portable, sun-viewing FTS (Fourier transform spectrometer) on a truck for sampling coal mine ventilation plumes by driving cross-sectional stop-and-go patterns at 1 to 3 km from the exhaust shafts. Several of these transects allowed for estimation of CH4 emissions based on the observed enhancements of the column-averaged dry-air mole fractions of methane (XCH4) using a mass balance approach. Our resulting emission estimates range from 6±1 kt a−1 for a single shaft up to 109±33 kt a−1 for a subregion of the USCB, which is in broad agreement with the E-PRTR reports. Three wind lidars were deployed in the larger USCB region providing ancillary information about spatial and temporal variability of wind and turbulence in the atmospheric boundary layer. Sensitivity studies show that, despite drawing from the three wind lidars, the uncertainty of the local wind dominates the uncertainty of the emission estimates, by far exceeding errors related to the XCH4 measurements themselves. Wind-related relative errors on the emission estimates typically amount to 20 %.
- Published
- 2019
45. Modeling the carbonatation potential of different cement types using Machine Learning
- Author
-
Hurem, Maida
- Subjects
machine learning ,Kohlendioxid ,greenhouse gas ,Künstliche Intelligenz ,carbon dioxide ,cement production ,carbonatation ,Treibhausgas ,artificial intelligence ,Zementherstellung ,Karbonatisierung ,Maschinelles Lernen - Abstract
Modellierung des Karbonatisierungspotenzials unterschiedlicher Zementsorten mittels Machine Learning Eine stetig wachsende Masse an Daten erfordert immer häufiger die Ordnung dieser Informationen. Machine Learning (ML) verknüpft die Datensätze miteinander, kann Schlussfolgerungen ziehen und entwickelt Algorithmen, die für neue und zukünftige Eingaben angewendet werden können. Dieses Prinzip wird täglich und nahezu in allen computer-basierten Systemen eingesetzt. Die mathematische Problemlösung setzt sich im Bauwesen nur langsam durch. Ziel dieser Bachelorarbeit war es zunächst einen möglichen Anwendungsbereich für ML zu eruieren. Als Grundlage dazu hat sich nachfolgend ein vom Magistrat der Stadt Wien (MA23) gefördertes Forschungsprojekt an der Fachhochschule Campus Wien angeboten. Im Zuge dieses Vorhabens wird nach einer Optimierung der CO2-Bilanz durch den Einsatz rezyklierter Gesteinskörnung bei der Herstellung von Betonbauwerken geforscht. Durch zusätzliche Beaufschlagung mit CO2 wird eine Karbonatisierung erreicht die emittierte Abgase eines Zementwerkes gezielt in den Abbruchbeton bindet. Zumal es der Zementstein ist der mit Kohlenstoffdioxid reagiert, wurden, um die Versuchsdurchführung zu vereinfachen, statt RC-Materialien gegossene Zementkörper verwendet. Anhand der Versuchsergebnisse sollte eine Modellierung des Karbonatisierungspotenzials durch Machine Learning vorgenommen werden. Die notwendigen Daten wurden durch die Versuchsapparatur erfasst und etwaige existente Parameter dem Dataset beigefügt. Durch systematische Datenaufbereitung konnte in weiterer Folge die Qualität der Datensätze verbessert werden. Die Eingaben wurden unterschiedlichen ML-Methoden bzw. Algorithmen unterzogen. Die resultierenden Modelle weisen abhängig vom Algorithmus unterschiedlich realistische Karbonatisierungverläufe auf. Ferner lassen lineare und polynomische Regression eine Kategorisierung von Daten mit neuen Parametern zu, auch ist mit den genannten Methoden eine Zukunftsvorhersage möglich. Modeling the carbonatation potential of different cement types using Machine Learning An ever-growing mass of data requires the information to be organized more frequently. Machine Learning (ML) links the datasets together, can draw conclusions and develops algorithms that can be used for new and future input. This principle is used daily and in almost all computer-based systems. The mathematical problem solving prevails only slowly in the construction industry. The aim of this bachelor thesis was first to find a possible application for ML. As a basis for this, a research project funded by the City of Vienna (MA23) at the University of Applied Sciences FH Campus Wien has been used. In the course of this project, an optimization of the CO2 balance through the use of recycled aggregates in the production of concrete structures is being researched. Carbonatation is achieved by additional exposure of CO2, which selectively binds emitted exhaust gases from a cement plant into the demolition concrete. Especially since it is the cement stone that reacts with carbon dioxide, cast cement bodies in place of RC materials were used to simplify the experimental procedure. On the basis of the test results, a modeling of the carbonatation potential through ML can be carried out. The necessary data was collected by the experimental apparatus and any existing parameters added to the dataset. Through systematic data processing, the quality of the data records could subsequently be improved. The inputs were subjected to different ML methods or algorithms. Depending on the algorithm, the resulting models have different realistic carbonatation courses. Furthermore, linear and polynomial regression allow a categorization of data with new parameters, also with the methods mentioned a future prediction is possible.
- Published
- 2019
46. The abundance and activity of aerobic methane oxidizing bacteria in soils
- Author
-
Buchner, Margaretha and Buchner, Margaretha
- Abstract
Author Margaretha Buchner, BSc, Kurzfasssung in deutscher Sprache, University Innsbruck, Masterarbeit, 2018, (VLID)2790475
- Published
- 2018
47. Contribution of smallholder ruminant livestock farming to enteric methane emissions in Lower Nyando, Western Kenya
- Author
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Onyango, Alice Anyango and Onyango, Alice Anyango
- Abstract
The present study proposed some area-specific solutions and/or recommendations to common challenges hindering accurate estimation of enteric methane (CH4) emissions from sub-Saharan smallholder cattle systems. The results show that enteric CH4 from cattle systems in Kenya are an important contributor to agricultural greenhouse gases (GHG) and hence, needs close attention in the on-going process of developing Nationally Appropriate Mitigation Actions in the Kenyan livestock sector. However, the multi-functionality of animals in these systems should be considered in future in the assessment of emission factors (EF) and (emission intensities) EI. There appears to be great potential for reducing emissions, for example by improving animal husbandry, animal feeding and performance., Abschließende Bewertungen zeigen, dass enterische Methan(CH4)-Emissionen von Rindersystemen ein großer Beitrag zu den Treibhausgasen aus der Landwirtschaft in Kenia leistet. Deshalb sollte im fortlaufenden Prozess der Entwicklung von national angemessenen Minderungsmaßnahmen in Kenia ein besonderes Augenmerk auf die Optimierung der kleinbäuerlichen Rinderhaltung gelegt werden. Jedoch sollte die Multifunktionalität der Tiere in diesen Systemen in Zukunft in der Bewertung der Emissionsfaktoren (EF) und (Emissionsintensitäten) EI berücksichtigt werden. Es erscheint großes Potenzial für die Minderung der Emissionen zum Beispiel durch Intensivierung der Tierhaltung und die Verbesserung der Fütterung und Leistung der Tiere. Es werden in der vorliegenden Arbeit mögliche, lokal angepasste Lösungen, um die Fütterung und Produktivität von Rindern aus kleinbäuerlichen Systemen zu verbessern und die Emission von enterischen CH4 zu reduzieren, aufgezeigt.
- Published
- 2018
48. Landwirtschaftlich genutzte Böden in Deutschland: Ergebnisse der Bodenzustandserhebung
- Author
-
Jacobs, Anna, Flessa, Heinz, Don, Axel, Heidkamp, Arne, Prietz, Roland, Dechow, René, Gensior, Andreas, Poeplau, Christopher, Riggers, Catharina, Schneider, Florian, Tiemeyer, Bärbel, Vos, Cora, Wittnebel, Mareille, Müller, Theresia, Säurich, Annelie, Fahrion-Nitschke, Andrea, Gebbert, Sören, Hopfstock, Rayk, Jaconi, Angelica, Kolata, Hans, Lorbeer, Maximilian, Schröder, Johanna, Laggner, Andreas, Weiser, Christian, and Freibauer, Annette
- Subjects
Monitoring ,Bodeninventur ,Landnutzungsänderung ,organic carbon ,mineral soil ,Treibhausgas ,Humus ,carbon stocks ,land-use change ,Moorboden ,greenhouse gas inventory ,soil organic matter ,ddc:630 ,Emissionsberichterstattung ,Mineralboden ,organische Bodensubstanz ,soil inventory ,Kohlenstoffvorrat ,organischer Kohlenstoff ,organic soil - Abstract
Die Bundesrepublik Deutschland hat sich als Unterzeichnerstaat mehrerer internationaler Vereinbarungen zum Klimaschutz verpflichtet, anthropogene Quellen und Senken von Treibhausgasen jährlich auf nationaler Skalenebene zu berichten. Dazu zählen auch CO2-Emissionen aus Veränderungen des Vorrates an organischem Kohlenstoff (Corg) im Boden - denn ein Verlust von Corg ist verbunden mit Emissionen des Treibhausgases CO2 aus Böden, ein Aufbau des Corg-Vorrates entspricht einer Festlegung von CO2-Kohlenstoff in Böden. Veränderungen des Corg-Vorrates von Böden sind somit klimawirksam und entsprechend im Rahmen der Treibhausgas-Emissionsberichterstattung zu bilanzieren. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) beauftragte das Thünen-Institut für Agrarklimaschutz mit der Planung und Durchführung der ersten Bodenzustandserhebung Landwirtschaft (BZE-LW), um eine bundesweit konsistente und vergleichbare Datenbasis bezüglich des Corg-Vorrates in den landwirtschaftlich genutzten Böden Deutschlands zu erhalten. Die BZE-LW dient in erster Linie der Absicherung, Verbesserung und Weiterentwicklung der Treibhausgas-Emissionsberichterstattung der Bundesrepublik Deutschland in den Bereichen Landnutzung und Landnutzungsänderungen. Die Ergebnisse fließen direkt in die Treibhausgas-Emissionsberichterstattung Deutschlands ein und bilden eine transparente Ausgangsbasis für den Nachweis von Veränderungen des Corg-Vorrates in landwirtschaftlich genutzten Böden. Eine zentrale Voraussetzung für die Bewertung der klimawirksamen Veränderungen des Corg-Vorrates in Böden ist die Kenntnis über die aktuelle Höhe sowie das Verständnis darüber, wie dieser Vorrat durch Klima-, Boden- und Nutzungsfaktoren beeinflusst wird. Neben der Erfassung des Corg-Vorrates in landwirtschaftlich genutzten Böden auf der Skalenebene Deutschlands sollte daher bewertet werden, welche Standort- und Nutzungsfaktoren diesen beeinflussen. Ein weiteres Ziel war die modellgestützte Bewertung, ob bei der aktuellen Bodenbewirtschaftung Veränderungen des Corg-Vorrates in landwirtschaftlich genutzten Böden zu erwarten sind. Mit dieser ersten bundesweiten BZE-LW wird auch die methodische und strukturelle Basis für eine regelmäßige Wiederholungsinventur geschaffen werden. Für spezifische Fragen zur Wirkung der landwirtschaftlichen Bodennutzung auf den Corg-Vorrat im Boden wurden parallel zur BZE-LW Untersuchungen an gezielt ausgewählten Dauer- und Exaktversuchen sowie an Praxisflächen durchgeführt. Die BZE-LW basierte auf einer Beprobung landwirtschaftlich genutzter Böden in einem deutschlandweiten Raster von 8 × 8 Kilometern - insgesamt 3104 Beprobungspunkte. Sie wurde mit aktiver Unterstützung der Landwirte, die die beprobten Flächen bewirtschafteten und Informationen zur Bodennutzung und ihrem landwirtschaftlichen Betrieb bereitstellten, durchgeführt. Die bodenkundliche Standortaufnahme erfolgte nach Bodenkundlicher Kartieranleitung KA5. Die Probenahme erfolgte einheitlich in den Tiefenstufen 0-10, 10-30, 30-50, 50-70 und 70-100 cm. Bei Moorböden wurden auch tiefer liegende Torfhorizonte beprobt. Die Bodenaufbereitung und -analysen erfolgten zentral im Labor des Thünen-Instituts. In den Bodenproben aller Standorte und Tiefenstufen wurden folgende Bodenkenngrößen gemessen: Gehalt an Corg sowie anorganischem Kohlenstoff und Gesamtstickstoff, pH-Wert, Feinbodenanteil (< 2 mm), Grobbodenanteil (= 2 mm), Wurzelanteil, Trockenrohdichte des Feinbodens, Bodentextur. Ein Archiv mit getrockneten Rückstellproben von allen Beprobungspunkten und Tiefenstufen wurde am Thünen-Institut eingerichtet. [ ...] As a signatory to several international conventions on climate change, the Federal Republic of Germany is obliged to report all anthropogenic sources and sinks of greenhouse gases on a national scale annually. Changes in stocks of soil organic carbon (SOC) are among these anthropogenic sinks and sources, since losses of SOC are associated with CO2 emissions while gains of SOC are associated with CO2 removal from the atmosphere. Therefore, changes in SOC-stocks are climate-relevant and have to be accounted for as part of national greenhouse gas inventory reporting. The German Federal Ministry of Food and Agriculture (BMEL) commissioned the Thünen Institute of Climate-Smart Agriculture to plan and carry out Germany's first agricultural soil inventory (BZE-LW) to obtain a consistent baseline of SOC-stocks in agricultural soils across Germany. The main aims of the BZE-LW are to validate, improve and develop Germany's greenhouse gas inventory reporting in the sector land use and land-use change and forestry (LULUCF). Results are directly fed into the reporting activities and provide a transparent starting point for the verification of any changes in SOC-stocks in soils under agricultural use. Solid knowledge of current SOCstocks, and how these are shaped by abiotic site conditions, land-use, and management, is a central precondition for the evaluation of climate-relevant changes in SOC-stocks. In addition to assessing SOC-stocks in agricultural soils on a national scale, the aim is to understand how and to what extent SOC-stocks are driven by these factors. Another goal is the model-based evaluation of whether changes in SOC-stocks under current land management should be expected. Several studies on specifically targeted long-term experiments and on other agricultural soils were conducted within the scope of this inventory to address specific questions about the effects of agricultural land-use and management on SOC-stocks.The BZE-LW is based on the sampling of agricultural soils in a countrywide grid of 8 x 8 km with a total of 3104 sampling points. It was carried out with the active involvement and support of local farmers who provided sampling sites and management information. The in situ soil inventory was based on the German soil classification scheme 'Bodenkundliche Kartieranleitung KA5'. Sampling was conducted at 0-10, 10-30, 30-50, 50-70 and 70-100 cm soil depth. In peat soils, the sampling depth was extended into deeper peat horizons. Sample preparation and soil analysis was performed in the laboratory at the Thünen Institute of Climate-Smart Agriculture. For all sampling points and soil depth increments, the following parameters were measured: organic and inorganic carbon content, total nitrogen, soil pH, proportion of fine soil (
- Published
- 2018
49. Treibhausgasemissionen österreichischer Ernährungsweisen im Vergleich : Reduktionspotentiale vegetarischer Optionen
- Author
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Wolbart, Nadine
- Subjects
Ernährungsgewohnheit ,Vegetarische Kost ,Treibhausgas ,Emissionsverringerung - Abstract
Nadine Wolbart, Masterarbeit Alpen-Adria-Universität Klagenfurt 2018, in englischer Sprache
- Published
- 2018
50. Der Treibhausgasaustausch von landwirtschaftlich genutzten Niedermoorflächen im Pfrunger-Burgweiler Ried : Identifikation von Einflussfaktoren und Bezug zur Landnutzungsintensität
- Author
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Lengerer, Andreas, Kazda, Marian, and Ayasse, Manfred
- Subjects
Methan ,DDC 540 / Chemistry & allied sciences ,Extensivierung ,Torf ,CH4 ,Lachgas ,Kohlendioxid ,N2O ,Treibhausgas ,Wiedervernässung ,DDC 570 / Life sciences ,Moor ecology ,Germany ,Pfrunger Ried ,Niedermoor ,Oberschwaben ,ddc:570 ,ddc:540 ,Moor ,Distickstoffmonoxid ,CO2 - Abstract
Seit der industriellen Revolution sind, durch die Nutzung fossiler Brennstoffe, die atmosphärischen Konzentrationen von Kohlendioxid, Methan und Lachgas drastisch gestiegen. Durch den Treibhauseffekt führt dies zur Veränderung des globalen Klimas und somit der Lebensbedingungen auf der Erde. Obwohl Moore nur ca. 3 % der Landfläche ausmachen, sind in ihnen bedeutende Mengen Kohlenstoff gebunden. In Mitteleuropa wurden diese Kohlenstoffvorräte in den letzten 10 000 Jahren der Atmosphäre durch Moorbildung entzogen. Durch Torfabbau, Trockenlegung und landwirtschaftliche Nutzung wurde und wird dieser Kohlenstoff in relativ kurzer Zeit wieder freigesetzt. Ein dräniertes Moor verliert durch mikrobiellen, aeroben Abbau konstant den gebundenen Kohlenstoff in Form von Kohlendioxid oder ggf. sogar als noch potenteres Treibhausgas Methan. Somit ist heutzutage der Moorschutz nicht nur durch den Artenschutz, sondern auch durch den Klimaschutz motiviert. Durch Renaturierung sollen degradierte Moorkörper von einer Kohlenstoffquelle wieder in eine Kohlenstoffsenke umgewandelt oder zumindest stabilisiert werden. In Baden-Württemberg ist das Pfrunger-Burgweiler Ried schon allein wegen seiner Größe eines der bedeutendsten Gebiete. Nach etwa 200 Jahren „Urbarmachung“, Torfabbau und Trockenlegung wurde es mit dem Naturschutzgroßprojekt der 2000er Jahre großflächig restauriert, landwirtschaftlich extensiviert und wiedervernässt. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel die Hauptfaktoren für Emissionen im Pfrunger-Burgweiler Ried zu identifizieren, den Effekt der Extensivierung bezüglich Treibhausgasemissionen zu evaluieren und daraus Schlussfolgerungen für das Feuchtgebietsmanagement abzuleiten. Hierzu wurden die Hypothesen aufgestellt, dass: Extensivierung die Treibhausgasemissionen reduziert und dass Extensivierung den Kohlenstoffverlust aus dem Boden stoppt. Dazu wurden im Niedermoorgürtel des Pfrunger-Burgweiler Riedes fünf unterschiedlich stark extensivierte landwirtschaftliche Flächen (Maisacker - 3x Grünland - Seggenried) ausgewählt und über zwei bzw. drei Jahre regelmäßig beprobt. Erfasst wurden die Gasflüsse von CO2, N2O und CH4 sowie Begleitparameter wie bspw. O2 im Boden, Pegelstand, Bodenparameter, Mikroklima und Vegetation. Ausgehend von diesen Daten wurden: die Dynamik der CO2-Flüsse modelliert, die Gasflüsse von Lachgas und Methan erfasst, der Einfluss der Boden-Sauerstoffverfügbarkeit auf die Emissionen und der Einfluss der Hydraulik auf metabolische Prozesse untersucht. Ebenfalls wurde ein Ansatz zur Analyse multifaktorieller Emissionsregime entwickelt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden erstmals mehrjährige Treibhausgas-Bilanzen für das zweitgrößte Moor Baden-Württembergs erstellt. Weiterhin wurde der Einfluss der Landnutzungsform auf die Emissionen untersucht. Es ergaben sich standortspezifische Grenzwerte für das Umschlagen von oxischen zu anoxischen Bedingungen im Boden, in Abhängigkeit vom Pegelstand. Die Kombination von Pegelstand und Bodentemperatur ermöglichte die Identifikation von Emissionsregimen. Insbesondere Überstau und extrem niedere Pegelstände führten zu hohen CH4 bzw. CO2 Emissionen. Als Hauptfaktoren, welche den Gashaushalt bestimmen, ließen sich Mikroklima und Hydrologie, Bodeneigenschaften und die Nutzung identifizieren. Besonders bedeutsam ist der Pegelstand, da er eine Vielzahl nachgeschalteter Faktoren wie bspw. die Sauerstoffverfügbarkeit bestimmt. Die Nutzungsform stellte sich im Vergleich als bedeutender als die intrinsischen Bodeneigenschaften heraus. Insgesamt waren die intensiv genutzten Standorte (Maisacker und güllegedüngtes Grünland) stärkere Treibhausgasquellen als die nur extensiv genutzten Wiesen. Die Extensivierung reduziert folglich die Emissionen. Allerdings zeigten die am stärksten extensivierten Standorte anfänglich ebenfalls hohe Emissionen. Dies kann durch den Wandel von einem trockenadaptierten zu einem vernässten Standort erklärt werden und ist nur vorübergehender Natur. Keiner der fünf Standorte war eine C-Senke, jedoch waren die gedüngten Intensivstandorte deutlich stärkere C-Quellen als die extensivierten Standorte. Neben der Nutzungsform bieten sich hauptsächlich die Pegelstände als Ansatzmöglichkeit für das Management an. Über die Pegelstände werden indirekt die Vegetationszusammensetzung und die Sauerstoffverfügbarkeit im Torfkörper beeinflusst. Somit ergeben sich folgende Schlussfolgerungen: Ackerbauliche Nutzung von Niedermooren ist kritisch zu sehen, da es trotz hoher Biomasseerträge nicht zu einer langfristigen Kohlenstofffixierung kommt. Intensivgrünlandnutzung ist mit geringerer Biodiversität und hohem Nährstoffeintrag verbunden. Insgesamt führt diese Nutzung zur stärksten C-Abgabe. Eine deutliche Emissionsreduktion war, im repräsentativeren Jahr 2014, von Intensiv- auf Extensivnutzung zu beobachten. Bereits ab dieser Extensivierungsstufe konnten Emissionen reduziert werden, wobei eine landwirtschaftliche Nutzung immer noch möglich war. Gerade naturnahe Standorte sind empfindlicher, was Pegel Extrema anbelangt. Pegelstände von etwa -20 cm GOK sind für Niedermoore günstiger als Überstau. Die Wiedervernässung von ehemals intensiv genutzten Standorten sollte behutsam durchgeführt werden, um ein plötzliches Absterben der Vegetation verbunden mit Emissionen zu verhindern., Since the industrial revolution, atmospheric levels of carbon dioxide, nitrous oxide and methane have been rising drastically, due to the use of fossil fuels. Because of the greenhouse effect, this leads to the change of the global climate and thus of the living conditions on earth. Although, peatlands cover only about 3% of the land surface, considerable amounts of carbon are bound within them. In Central Europe these carbon stocks have been sequestered from the atmosphere during the last 10 000 years by peatland formation. By peat mining, drainage and agricultural use this carbon was and is released within relatively short time. A drained peatland loses, through microbial aerobic decomposition, constantly the bound carbon in form of carbon dioxide or in form of the, even more potent greenhouse gas, methane. Thus, nowadays peatland protection is not only motivated by species protection but also by climate protection. By means of restoration, degraded peat bodies are supposed to be transformed from a carbon source to a carbon sink or at least to be stabilized. In Baden-Württemberg the Pfrunger-Burgweiler Ried is, alone because of its extent, one of the most eminent peatlands. After approximately 200 years of ‘land reclamation’, peat mining and drainage, it has undergone large scale restoration, extensification and rewetting. This was performed by means of a major nature protection project in the 2000s years. The goal of the present work is to identify the main factors affecting emissions in the Pfrunger-Burgweiler Ried, to evaluate the effect of extensification towards greenhouse gas emissions and to draw therefrom conclusions for peatland management. Therefore, it was hypothesized that extensification reduces greenhouse gas emissions and that extensification stops carbon loss from soil. For this purpose, five sites in the fen belt of the Pfrunger-Burgweiler Ried with differing degree of extensification (maize field - 3x grasslands – sedge fen) were chosen and regularly sampled over two respectively three years. The gas fluxes of CO2, N2O and CH4 were assessed, as well as environmental parameters like O2 in soil, groundwater level, soil parameters, micro climate and vegetation. Based on this data, the dynamics of CO2 fluxes were modeled, the fluxes of nitrous oxide and methane, the influence of soil oxygen availability on emissions were assessed and it was investigated how the hydraulics influence metabolic processes. In addition, a new approach was developed for the analysis of multifactorial emission regimes. Within the scope of this work, the first multiyear greenhouse gas balances were assessed, for the second largest peatland of Baden-Württemberg. Furthermore, it was investigated how land use influences emissions. Site specific threshold values were obtained, indicating anoxic conditions in soil depending on water level. The combination of water level and soil temperature allowed the identification of emission regimes. Particularly, water level above ground and extremely low water levels lead to high CH4 respectively CO2 emissions. The main factors, which control the gas exchange, were identified to be micro climate and hydrology, soil properties and land use. The water level is of special importance, as it influences a multitude of subsequent factors like oxygen availability. Land use turned out to be of greater importance than intrinsic soil properties. Overall, the intensively used sites (maize and manure fertilized grassland) were more severe greenhouse gas sources than the just extensively used meadows and pastures. Thus, extensification reduced emissions. However, the sites with the highest degree of extensification showed in the beginning high emissions as well. This can be explained by the transition from a dry adapted towards a rewetted site and it is of temporary nature. None of the five sites was a carbon sink, albeit the fertilized intensive sites were distinct stronger C sources than the extensified sites. Besides land use, mainly water levels qualify as measure for management. Vegetation composition and oxygen availability in the peat body are indirectly controlled by water level. Hence following conclusions are drawn: Agricultural use of fens has to be seen critical. Although there are high biomass yields, there is no long-term carbon sequestration. Use as intensive grassland is accompanied by lower biodiversity and high nutrient input. Overall, this type of land use leads to the highest C release. A distinct reduction of emissions was observed, in the more representative year 2014, from intensive to extensive land use. Already on this level, emissions could be reduced while still allowing for a certain degree of agricultural use. Especially near natural sites are more sensitive in regard of water level extremes. Water levels of approximately 20 cm above surface level are for fens more beneficial than water levels above ground. Rewetting of formerly intensively used sites should be carried out cautiously, in order to prevent a sudden die back of vegetation, associated with high emissions.
- Published
- 2018
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