Verkehr

Bis zum Jahr 2030 hat die direkte Elektrifizierung das größte Treibhausgas-(THG)-Emissionsminderungspotenzial im Verkehrssektor. Da für Pkw und teilweise auch für die Lkw schon jetzt kommerziell wettbewerbsfähige und technisch ausgereifte batterieelektrische Lösungen verfügbar sind, können sich kurzfristige Dekarbonisierungsanstrengungen auf diese Segmente konzentrieren. Selbst mit einem massiven Anstieg des Anteils batterieelektrischer Fahrzeuge werden die Sektorziele aus dem Bundes-Klimaschutzgesetz bis zum Jahr 2030 nicht erreicht und müssen entsprechend von anderen Sektoren kompensiert werden. Die kurzfristigen Minderungspotenziale durch eine reine Antriebswende sind durch die Langlebigkeit der fossilen Bestandsfahr-zeuge begrenzt. Selbst bei einer deutlichen Kostendegression von batterieelektrischen Fahr-zeugen, sehr schnellem Ladeinfrastrukturausbau und hohen CO2-Preisen werden kurzfristig zusätzliche Maßnahmen erforderlich sein, um das Verkehrssektor-Ziel im Jahr 2030 zu erreichen. Hierfür kommen vor allem Maßnahmen zur Änderung des Mobilitätsverhaltens, wie der Wechsel auf andere Verkehrsträger, in Frage. Die indirekte Elektrifizierung (Nutzung der Energieträger Wasserstoff und E-Fuels) bildet bis zum Jahr 2045 in Teilbereichen des Güter-, Personenschienen-und Busverkehrs sowie für den Flugverkehr eine sinnvolle und für Verbrenner-Restbestände bei den Pkweine notwendige Alternative zur direkten Elektrifizierung. Die Nutzung dieser Energieträger erfordert jedoch im Vergleich zur direkten Elektrifizierung einen erheblich größeren Einsatz an Energie, insbesondere erneuerbarem Strom

Impacts of chemical gradients on microbial community structure

Succession of redox processes is sometimes assumed to define a basic microbial community structure for ecosystems with oxygen gradients. In this paradigm, aerobic respiration, denitrification, fermentation and sulfate reduction proceed in a thermodynamically determined order, known as the ‘redox tower’. Here, we investigated whether redox sorting of microbial processes explains microbial community structure at low-oxygen concentrations. We subjected a diverse microbial community sampled from a coastal marine sediment to 100 days of tidal cycling in a laboratory chemostat. Oxygen gradients (both in space and time) led to the assembly of a microbial community dominated by populations that each performed aerobic and anaerobic metabolism in parallel. This was shown by metagenomics, transcriptomics, proteomics and stable isotope incubations. Effective oxygen consumption combined with the formation of microaggregates sustained the activity of oxygen-sensitive anaerobic enzymes, leading to braiding of unsorted redox processes, within and between populations. Analyses of available metagenomic data sets indicated that the same ecological strategies might also be successful in some natural ecosystems