Politikszenarien für den Klimaschutz Band 3: Methodik-Leitfaden für die Wirkungsabschätzung von Maßnahmen zur Emissionsminderung

Die Bundesregierung hat sich im Jahr 1990 das Ziel gesetzt, den Ausstoß von Kohlendioxid in Deutschland bis zum Jahr 2005 gegenüber 1990 um 25 % zu reduzieren, und dieses Ziel mehrfach bekräftig. In den vergangenen Jahren sind bereits zahlreiche politische Maßnahmen zum Klimaschutz ergriffen worden und weitere Maßnahmen sind in der Planung oder werden derzeit noch diskutiert. Zur Bewertung der nationalen klimaschutzpolitischen Anstrengungen im Hinblick auf die Zielerreichung ist es erforderlich, daß die Wirkungen von bisherigen und weiteren Maßnahmen möglichst verläßlich quantifiziert werden können. Wirkungsanalysen von politischen Maßnahmen zum Klimaschutz sind auch Bestandteil der nationalen Berichtspflicht im Rahmen der Klimarahmenkonvention. Die entsprechenden Guidelines der FCCC "Policies and Measures" (Geneva, 17 July 1996) enthalten allgemeine Vorgaben zur Beschreibung der Maßnalunen und deren Wirkungen, die sektoral differenziert darzustellen sind. Die zugrunde liegenden Begriffe zur Kategorisierung von Maßnahmen und Wirkungen sind allerdings zum Teil nicht eindeutig definiert. Offen bleibt hierbei auch die Frage, mit welchen methodischen Verfahren die Wirkungen der Politik hinreichend genau geschätzt und einzelnen Maßnahmen zugerechnet werden können. Vor diesem Hintergrund hat das Umweltbundesamt (UBA) im Rahmen seines Umweltforschungsplanes das Forschungszentrum Jülich mit der Durchfuhrung eines Vorhabens "Politikszenarien für den Klimaschutz" beauftragt. Dabei sollten auch die Erkenntnisse und Instrumente aus dem vom BMBF geförderten IKARUS-Projekt$^{1}$ für die Berichterstattung der Bundesregierung und für Strategieüberlegungen im Rahmen der Klimarahmenkonvention nutzbar gemacht werden. Unter administrativer Koordination durch die Programmgruppe "Technikfolgenforschung" des Forschungszentrums Jülich (TFF) ist das Gesamtvorhaben vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW), vom Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung (ISI), von der Programmgruppe "Systemforschung und [...

Auslegung eines neuartigen kompakten Rekuperators

The presented report describes a new compact plate recuperator in modular design. The matrix of this heat exchanger is formed by to and fro folding of a herringbone corrugated metal sheet and it is made tight by welding. The dependences of heat transfer and pressure loss on the geometry of the corrugation are determined by experiments and by information in the literature. Reductions of the efficiency caused by internal heat conduction and unequal flowrate distributionsare computed and the pressure losses of the headers are estimated. For the main parameters sensitivity analyses are performed to show the influence on the compactnes of the matrix and the whole heat exchanger. Three design studies for large compact heat exchangers up to 1300 MW heat transfer power for chemical and nuclear plants demonstrate that volume and weight are reduced by half compared to conventional tubular heat exchangers

Evaluierung der CO2_{2}-Minderungsmaßnahmen im Gebäudebereich

The goal of this study is to estimate the future CO$_{2}$-savings of the current and planned reduction measures in the context of a trend scenario. In addition it has been analysed, which additional measures are necessary in a scenario of improved building renovation, in order to reach the reduction goal of 120 million tonnes by 2010 in the residential building sector. For the calculations an average GDP growth between one to two percent has been assumed. And for the fuel oil price a long-term average growth rate of 1.5 % per year has been supposed, despite of the present high price level. According to the population forecast of the BBR an increase from 83 millions in 2005 to 84 millions by 2010 is expected. The floor space per capita continues to rise and as a consequence the total floor space grows from 3.1 to 3.4 billion square metres. At present the renovation potential is insufficiently exhausted, because the overall number of renovations is too small and the quality of the renovations does often not correspond to the requirements. For the calculations an exploitation factor of 32 % has been used. For new buildings the model calculations have used a 31 % higher consumption compared to the standardized calculation method of the energy saving ordinance (ENEV). The following list shows the spectrum of the measures which have been analysed. [...

Umweltschutz und Arbeitsplätze angestoßen durch die Tätigkeiten des Schornsteinfegerhandwerks - Auswertung von Schornsteinfeger-Daten -

$\textbf{1. Ausgangslage und Zielsetzung}$ Der Schutz der Umwelt und die Bekämpfung der Arbeitslosigkeit haben höchste gesellschaftliche Bedeutung. Sie werden immer häufiger im Zusammenhang gesehen. So eröffnet die Überwachung und Minderung von Umweltbelastungen vielfältige Beschäftigungschancen in den verschiedensten Bereichen der Wirtschaft und des Handwerks. Besonders zu nennen ist in diesem Zusammenhang das Schornsteinfegerhandwerk, zu dessen umweltrelevanten Tätigkeiten die Überwachung der Betriebssicherheit, der Emission bestimmter Schadstoffe sowie der Effizienz von Feuerungsanlagen gehören. Entsprechen die überprüften Anlagen nicht den Anforderungen, dann geben die Schornsteinfeger den Anstoß zur Instandsetzung und liefern damit gleichzeitig einen Beitrag zur Erhaltung von Arbeitsplätzen in anderen Branchen. Ziel dieser Untersuchung ist es, die vom Schornsteinfegerhandwerk angestoßenen Energie- und CO$_{2}$-Einsparungen sowie die verursachten Beschäftigungseffekte auf zu zeigen. Dabei werden folgende Tätigkeitsfelder berücksichtigt $\bullet$ CO-Messungen an Gasfeuerungsanlagen $\bullet$ Überprüfung der Abgasverluste an Öl- und Gasfeuerungen $\bullet$ Beratung in energiesparende Maßnahmen an der Heizung und am Gebäude. $\textbf{2. Tätigkeiten des Schornsteinfegerhandwerks}$ CO-Messung an Gasfeuerungsanlagen Rechtliche Grundlage für CO-Messungen sind die Kehr- und Oberprüfungsordnungen der Bundesländer. Sie schreiben vor, dass Gasfeuerungsanlagen jährlich wiederkehrend auf ihre Sicherheit zu überprüfen sind. Dies erfolgt durch eine Abgaswegeüberprüfung und eine Messung des CO-Gehalts. Bei Konzentrationen von 500 bis 1.000 ppm wird eine Wartung empfohlen und bei über 1.000 ppm muss der Betreiber die Anlage innerhalb einer festgesetzten Frist durch einen Fachbetrieb warten lassen. In den meisten Bundesländern erfolgt eine Nachmessung durch das Schornsteinfegerhandwerk. Damit wird sicher gestellt, dass kein Gefährdungspotenzial durch zu hohe CO- [...

CO2_{2}-Reduktion und Beschäftigungseffekte im Wohnungssektor durch das CO2_{2}-Minderungsprogramm der KfW : eine modellgestützte Wirkungsanalyse

Das KfW-Programm zur CO$_{2}$-Minderung dient der zinsgünstigen, langfristigen Finanzierung von Investitionen zur CO$_{2}$Minderung und zur Energieeinsparung in Wohngebäuden in den alten Ländern einschließlich Berlin (West) sowie der Errichtung von Niedrigenergiehäusern im gesamten Bundesgebiet. Ziel der vorliegenden Untersuchung ist eine Wirkungsanalyse dieses Programms. Es wird ermittelt, welchen Beitrag das Programm zur Reduktion energiebedingter CO$_{2}$-Emissionen leistet und welche Arbeitsplatzeffekte im Bereich der Bauwirtschaft (bauliche Sanierung und Niedrigenergiehausbau) und des Anlagenbaus (Heizungserneuerung) und darüber hinaus ausgelöst werden. Mit Hilfe modellgestützter Schatzmethoden werden im einzelnen folgende Programmwirkungen ermittelt: • Die jährliche Energieträgereinsparung nach Durchführung der investiven Maßnahmen im Gebäude- und Heizungsbereich. • Die jährliche des CO$_{2}$-Einsparung, die auf den veränderten Energieträgerbedarf für die Raumwärmeerzeugung bei den Konsumenten zurückzuführen ist. • Die jährliche Veränderung des CO$_{2}$-Ausstoßes bei den Produzenten, der auf die programminduzierten Investitionen und andere Komponenten der gesamtwirtschaftlichen Endnachfrage zurückzuführen ist. • Die Wirkung der programminduzierten Veränderung der Endnachfrage hinsichtlich bauwirtschaftlicher und gesamtwirtschaftlicher Beschäftigung. Für die Schätzungen werden ein technisches Raumwärmemodell (RW Modell) und ein InputOutput- Modell (I/O Modell) eingesetzt. Die Ergebnisse der Untersuchung dienen dazu, einen Effizienz- und Erfolgsnachweis für das KfW-Programm zu führen. Dazu erfolgt eine Einbettung der Modellergebnisse in die derzeitige bauwirtschaftliche Entwicklung

Klimaschutz durch energetische Sanierung von Gebäuden Band 1: Zu Ehren von Herrn Professor Klaus Schultze

Zu Ehren von Herrn Professor Klaus Schultze ; Seminarreihe, durchgeführt in Zusammenarbeit mit dem Arbeitskreis Energie (AKE) der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG

Windenergieanlagen: Nutzung, Akzeptanz und Entsorgung

Die Windenergienutzung hat durch das Stromeinspeisegesetz von 1990 einen rasanten Aufschwung genommen. So waren Anfang 1998 rund 2,1 GW$_{el}$ an Spitzenleistung installiert. Das technische Potential wird für Deutschland auf ein Vielfaches geschätzt. Obwohl Windenergie als regenerative Energieform ein umweltfeundliches Image und eine breite Akzeptanz hat, ergeben sich doch eine Reihe von energiewirtschaftlichen, ökonomischen und politischen Problemen, die es zu lösen gilt. Hierzu versuchen die drei Programmgruppen des Forschungszentrums Jülich, die interdisziplinär an technisch-gesellschaftlichen Fragestellungen arbeiten, mit dem vorliegenden Buch einen Beitrag zu leisten. Der erste Beitrag von M. Kleemann befaßt sich mit der zeitlichen Unzuverlässigkeit und der geringen Energiedichte des Windenergieangebots und den daraus resultierenden energiewirtschaftlichen Konsequenzen. Danach wird der heutige Stand der Technik der Windenergienutzung dargestellt. Anschließend werden die wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen behandelt und mögliche zukünftige Beiträge zu unserer Energieversorgung diskutiert. Die Arbeit entstand im Rahmen einer Reihe von systemanalytischen Untersuchungen der "Programmgruppe Systemforschung und Technologische Entwicklung". 1m zweiten Teil dieses Buches setzt sich F. C. W. van Erp mit der Einstellung der lokalen Bevölkerung zu Windenergieprojekten auseinander. Der Beitrag stellt die Ergebnisse einer Studie bezüglich der Standortwahl dar. Mit zwei Fallstudien und einer schriftlichen Fragebogenaktion bei Betreibern von Windkraftanlagen werden öffentliche Beteiligungsmaßnahmen und Reaktionen der lokalen Öffentlichkeit gegenüber konkreten Projekten untersucht und ausgewertet. Der Beitrag entstand im Rahmen einer Diplomarbeit bei der "Programmgruppe Mensch Umwelt Technik. Im letzten Kapitel wird von R. Kehrbaum zuerst die werkstoffliche Zusammensetzung heutiger Windkraftanlagen dargestellt. Anschließend werden die Entsorgungsmöglichkeiten von Bauteilen, Werk- und Betriebsstoffen im Hinblick auf Recyclierung, Verbrennung und Deponierung aufgezeigt. Die Entsorgung wird ökonomisch und ökologisch beurteilt. Abschließend werden Aspekte einer materialsparenden und recyclinggerechten Produktgestaltung behandelt. Der Beitrag ist die Kurzfassung einer Dissertation in der "Programmgruppe Technologiefolgenforschung"

Klimaschutz und Beschäftigung durch das KfW-Programm zur CO2_{2}-Minderung und das KfW-CO2_{2}-Gebäudesanierungsprogramm

Anfang 1999 wurde von der Programmgruppe STE des Forschungszentrums Jülich im Auftrag der KfW eine erste Studie mit dem Titel "$CO_{2}$-\textit{Reduktion und Beschäftigungseffekte durch das CO_{2}-Minderungsprogramm der KfW}" abgeschlossen [1, 2]. Ziel dieser Untersuchung war es, für die Laufzeit des Programms von 1996 bis Ende 1998 durch eine modellgestützte Analyse die folgenden Wirkungen zu schätzen: Energieeinsparung, CO$_{2}$- Minderung und Arbeitsplatzeffekte. Die Studie wurde als Langfassung in der Reihe "Schriften des Forschungszentrums Jülich" und als Kurzfassung in verschiedenen Zeitschriften veröffentlicht sowie auf einer Reihe von Veranstaltungen der Öffentlichkeit vorgestellt. Dabei zeigten eine Vielzahl von Fachleuten, Wissenschaftlern, Journalisten und politischen Entscheidungsträgern ein großes Interesse an den Ergebnissen. Inzwischen hat sich der Kreditrahmen erweitert und die Kreditbedingungen sind ebenfalls verändert worden. Seit Anfang 2001 wurde neben dem schon seit 1996 laufenden Programm ein weiteres Förderprogramm eingerichtet. Die beiden jetzt existierenden Programme heißen: $\bullet$ \textbf{KfW-Programm zur CO_{2}-Minderung}, im folgenden $\textbf{Programm96}$ genannt und $\bullet$ \textbf{KfW-CO_{2}-Gebäudesanierungsprogramm}, im folgenden $\textbf{Programm01}$ genannt. Der Untersuchungszeitraum der ersten Studie, der nur bis 1998 reicht, deckt die neueren Entwicklungen nicht mehr ab. Im Rahmen dieser zweiten Studie wird deshalb eine Aktualisierung und Anpassung an die veränderte Datenlage bis Ende 2001 durchgeführt. Darüber hinaus wird die Entwicklung bis 2010 prognostiziert. Angesichts der ungelösten Probleme im Klimaschutz und am Arbeitsmarkt zeichnet sich ab, dass die Nachfrage nach zuverlässigen, wissenschaftlichen Abschätzungen für CO$_{2}$- Minderungen und Arbeitsplatzeffekte im politischen Raum weiter steigen wird. Gerade der Altbaumodernisierung kommt dabei eine zentrale Rolle zu, weil hier große Einsparpotenziale vorliegen und weil gleichzeitig die Arbeitsplatzintensität im Vergleich zu anderen Wirtschaftssektoren hoch ist. Mit den aktuellen Ergebnissen dieser Untersuchung können die klima- und arbeitsmarktpolitischen Diskussionen wirkungsvoll unterstützt werden. [...

Die Entwicklung des Wärmemarktes für den Gebäudesektor bis 2050

Das Bremer Energie-Institut initiierte Ende 1998 eine Untersuchung zu den "Auswirkungen eines im Gebäudebereich sinkenden Wärmebedarfs auf die Struktur der Energieversorgung im Wärmemarkt". Die Bearbeitung dieses Vorhabens ist in drei Phasen mit unterschiedlichen Zielrichtungen, Arbeitsmethoden und Kooperationspartnern gegliedert. In der ersten Phase wurde eine Grundlagenerhebung durchgeführt, die die aktuelle Situation sowohl auf der "Nachfrageseite" (Stand des Wärmeschutzes in Deutschland sowie in beispielhaften europäischen Nachbarländern, neue Forschungsergebnisse zur Energieversorgung von Wohngebäuden mit niedrigem Wärmebedarf usw.) als auch auf der "Angebotsseite" (Strukturen der Energieversorgung, Heizungssysteme, Energieträger-Märkte usw.) darstellt. Ein Abschlussbericht steht auf der Homepage der Bremer Energie-Konsens GmbH, die dieses Vorhaben gefördert hat, zum downloaden bereit. ($\underline{www.energiekonsens.de}$) In einer nachfolgenden zweiten Projektphase werden in Kooperation mit der Programmgruppe STE des Forschungszentrums Jülich Prognosen für die Entwicklung des Wärmebedarfs bezogen auf definierte Siedlungsstrukturen erstellt und die Auswirkungen auf die Energieversorgungswirtschaft analysiert. Dabei werden insbesondere die Veränderungen der heute bestehenden Marktstrukturen der Versorgungswirtschaft als Folge einer sowohl quantitativen als auch qualitativen Veränderung des Wärmeabsatzes untersucht und bewertet. Der vorliegende Bericht "$\textbf{Die Entwicklung des Wärmemarktes für den Gebäudesektor bis 2050}$" ist ein Ergebnis der Phase II. Zeitlich etwa parallel zur zweiten Phase sollen in einer Phase III in Zusammenarbeit mit verschiedenen Energieversorgungsunternehmen Fallstudien durchgeführt werden, die eine Verifizierung der in den vorangegangenen Phasen erarbeiteten Grundlagen, Prognosen und Wirkungsanalysen an konkreten Objekten und Versorgungsgebieten ermöglichen. Innerhalb der einzelnen Phasen wird das Bremer Energie-Institut federführend die quantitativen Auswirkungen eines reduzierten Wärmeabsatzes sowie die aufgrund innovativer Energieversorgungssysteme veränderten qualitativen Anforderungen an die Energieversorgungsunternehmen ermitteln und hinsichtlich ihrer Relevanz für die zukünftige Entwicklung der Energieversorgungswirtschaft bewerten. Das Gesamt-Vorhaben soll im Jahre 2001 mit einem umfassenden Bericht zu den "Auswirkungen eines im Gebäudebereich sinkenden Wärmebedarfs auf die Struktur der Energieversorgung im Wärmemarkt" abgeschlossen werden

Current activities on frequency modulated Filtered Rayleigh Scattering (fm-FRS)

Der Schwerpunkt des Vortrages wird auf der Darstellung aktueller Aktivitäten zum Einsatz der gefilterten Rayleigh-Streuung (FRS) mit Frequenzmodulation liegen. Diese Erweiterung der gefilterten Rayleigh-Streuung soll instationäre Punktmessungen ermöglichen. Damit ergeben sich neue Anwendungsmöglichkeiten in Flugzeugen (in-flight diagnostic), in Turbomaschinen, Windkanälen und am Brennkammeraustritt. Während des Fluges könnten Messgrößen wie Temperatur, Geschwindigkeit und Druck künftig außerhalb des Flugzeuges berührungslos erfasst werden. Im Vortrag werden messtechnische Aspekte besprochen und eingeordnet