KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Das Bundesamt für Naturschutz (BfN) fordert, den Schutz der biologischen Vielfalt auch auf intensiv genutzten landwirtschaftlichen Flächen zu verbessern.

Artenvielfalt geht zurück, Boden wird zunehmend belastet – Foto: Dagmar Struß

Der anhaltende Verlust an biologischer Vielfalt in Agrarlandschaften mit ihren typischen Landschaftsstrukturen sowie Pflanzen- und Tierarten sei besorgniserregend. Deshalb müsse die Gemeinsame Agrarpolitik (GAP) im Rahmen der bevorstehenden Reform dringend stärker ökologisch ausgerichtet werden.

„Die Landwirtschaft als der größte Flächennutzer in Deutschland ist von zentraler Bedeutung für den Erhalt der biologischen Vielfalt. Die GAP muss daher einen entscheidenden Beitrag auch zum Erreichen der bis 2020 vereinbarten Biodiversitätsziele auf europäischer und bundesdeutscher Ebene leisten“, sagte die Präsidentin des Bundesamts für Naturschutz, Prof. Beate Jessel. Der ökologische Landbau leiste hier bereits einen wichtigen Beitrag, sei aber ebenfalls noch zu optimieren.



Erhebliche Grünlandverluste einerseits und die vielfache Intensivierung der Ackernutzung mit massiv gestiegenem Maisanbau haben vielfach den Charakter der Agrarlandschaften und Landschaftsbilder auch in Deutschland stark verändert. Neben den Verlusten an biologischer Vielfalt, die etwa im Rückgang bodenbrütender Vögel und vieler Schmetterlingsarten deutlich spürbar sind, sind vielerorts hohe Belastungen von Böden und Grundwasser die Folge. Nach Ansicht der BfN-Präsidentin sei es daher nur folgerichtig, dass die EU-Kommission zukünftig den Bezug von Direktzahlungen an die verpflichtende Einhaltung naturverträglicher Bewirtschaftungsmethoden knüpfen will.
Dabei kommt den sogenannten „Ökologischen Vorrangflächen“, insbesondere in intensiv genutzten Agrarlandschaften entscheidende Bedeutung zu. „Dies ist die zentrale Maßnahme der „Greening-Vorschläge“ der Kommission. Denn nur dadurch wird eine ökologische Aufwertung der bisher ausgeräumten Intensivregionen möglich“, betonte Beate Jessel. Die BfN-Präsidentin begrüßte in diesem Zusammenhang, dass die EU-Kommission hierfür einen Mindestanteil von sieben Prozent der betrieblichen Ackerfläche vorschlägt. Das BfN arbeitet derzeit an ersten Vorschlägen für eine ökologisch effiziente Ausgestaltung dieser Flächen und wird diese in Kürze in die öffentliche Debatte einbringen.

Vögel und Schmetterlinge können offenbar mit dem Klimawandel nicht mithalten.

Der Segelalter kann klimatischen Verschiebungen besser folgen als andere Arten – Foto: Chris van Swaay / Butterfly Climate Risk Atlas 2008

Die Temperaturen haben sich in den letzten beiden Jahrzehnten in Europa schneller erhöht als beide Tiergruppen sich anpassen konnten. Sie sind damit langsamer nach Norden gewandert als es ihre klimatischen Erfordernisse für nötig erscheinen lassen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die das Fachmagazin Nature Climate Change veröffentlicht hat. Im statistischen Mittel lägen demnach Schmetterlinge 135 und Vögel sogar 212 Kilometer gegenüber der Temperaturerhöhung und der Verschiebung ihrer Lebensräume nordwärts zurück.

Dies ist der erste Beleg für einen ganzen Kontinent, dass der Klimawandel zu einer deutlichen Verschiebung der Lebensräume führt und Lebensgemeinschaften aus verschiedenen Tiergruppen auseinander reißen kann. Für die Studie wertete das internationale Forscherteam Daten von ehrenamtlichen Beobachtungsnetzwerken aus, die aufgebaut sind wie das Tagfaltermonitoring Deutschland und die durch rund 1,5 Millionen Beobachtungsstunden erhoben wurden.

Die Autoren hatten für ihre Studie eine einfache Methode entwickelt, um abzubilden und auszuwerten, ob, wie und wo bestimmte Tier- und Pflanzengruppen vom Klimawandel beeinflusst werden. Dazu entwickelten sie einen Index für die Durchschnittstemperatur, unter der Arten vorkommen. Für Vögel und Tagfalter wurde dieser hier aus über 9000 bzw. über 2000 Beobachtungsorten in Europa berechnet. Für jede Art lässt sich daraus ein sogenannter „Species Temperature Index“ (STI) berechnen. Nimmt man dann alle Arten an einem Standort zusammen, so bildet dann der Durchschnittswert der STIs aller Arten den „Community Temperature Index“ (CTI). Wird nun dieser CTI nach einer gewissen Zeit wieder erhoben, lassen sich klimabedingte Veränderungen in den Artenzusammensetzungen relativ leicht messen. In der hier vorliegenden Studie zeigten sich im Beobachtungszeitraum von 1990 bis 2008 deutliche Verschiebungen. „Die Veränderungen im Community Temperature Index (CTI) sagen zwar nichts darüber aus, wie einzelne Arten vom Klimawandel beeinflusst werden, aber sie zeigen sehr gut das Gesamtbild des tatsächlichen Rückganges der kälteliebenden Arten, der Zunahme von wärmeliebenden Arten und der Summe aus beiden“, erläutert Dr. Vincent Devictor vom französischen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CNRS). In den letzten beiden Jahrzehnten hat sich der Lebensraum der Tagfalter in Europa im Mittel um 239 Kilometer nach Norden verschoben. Die Schmetterlinge sind dagegen statistisch gesehen nur 114 Kilometer nordwärts gewandert. Noch größer ist die Kluft bei den Vögeln Europas: Hier steht einer Temperaturveränderung von 249 Kilometern lediglich eine Wanderung von 37 Kilometern gegenüber.

„Unsere Ergebnisse weisen nicht nur darauf hin, dass Vögel und Schmetterlinge nicht schnell genug dem Klimawandel hinterher ziehen können. Sie zeigen auch, dass die Lücke zwischen beiden Gruppen größer wird“, betont Chris van Swaay von der Niederländischen Schmetterlingsstiftung. Für die einzelnen Länder sind die Ergebnisse recht unterschiedlich: So hat sich die Durchschnittstemperatur der Lebensräume von Vogelarten in Tschechien kaum, in Schweden dagegen stark erhöht. Bei Schmetterlingen gab es in Großbritannien nur geringe, in den Niederlanden dagegen starke Veränderungen.
„Daten aus Deutschland, wie sie im Rahmen des Tagfalter-Monitoring (TMD) erhoben werden, dürften in wenigen Jahren dann auch ähnliche Analysen zulassen, waren hier aber noch nicht mit eingeflossen, da sie noch nicht lange genug vorlagen, um hier vergleichbar mit einfließen zu können“, teilte PD Dr. Josef Settele vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) mit.

Gerade bei Vögeln sind die Ergebnisse überraschend. Kaum eine Tiergruppe ist so mobil und legt so weite Wege zurück. Die Erklärung dafür ist dennoch einfach: „ Dass Schmetterlinge im Schnitt auf europäischer Ebene schneller auf den Klimawandel reagieren als Vögel, könnte daran liegen, dass sie relativ kurze Lebenszyklen haben und sehr temperatursensibel sind, was ihnen ermöglicht, Temperaturveränderungen besser zu verfolgen, als Vögel es können“, vermutet Dr. Oliver Schweiger vom UFZ.

Trotzdem sind die Ergebnisse aus Sicht der Wissenschaftler alarmierend, denn Vögel und Schmetterlinge zählen zu den am meisten verbreiteten und mobilsten Tiergruppen. Die Verzögerung bei der Klimadrift könnte verschiedenste Lebensgemeinschaften auseinanderreißen, fürchtet Josef Settele: „Zum Beispiel sind viele Vogelarten bei ihrer Ernährung auf Raupen bestimmter Schmetterlingsarten angewiesen und könnten daher unter den Veränderungen leiden. Je spezialisierter eine Art ist, umso gefährdeter wird diese durch solche Verschiebungen sein. Die Raupen des Natterwurz-Perlmutterfalter (Boloria titania) sind beispielsweise auf den Wiesenknöterich (Polygonum bisorta) als Fraßpflanze angewiesen. Auch wenn es diese Schmetterlingsart vielleicht gerade noch so schaffen würde, mit den Temperaturen mitzuziehen – die Pflanze, von der sie abhängig ist, ist dagegen bei weitem nicht so mobil.“

Daneben zeigt die Studie aus Sicht der Wissenschaftler vor allem, wie wichtig die von ehrenamtlichen Beobachtern zusammengetragenen Daten zu den Veränderungen in der Natur sind und dass Vorhersagen für die Auswirkungen des Klimawandels auf Ökosysteme nur möglich sind, wenn die komplexen Veränderungen in den Strukturen und der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften über die ganze Nahrungskette hinweg erfasst werden.

Originalpublikation:

Vincent Devictor, Chris van Swaay, Tom Brereton, Lluís Brotons, Dan Chamberlain, Janne Heliölä, Sergi Herrando, Romain Julliard, Mikko Kuussaari, Åke Lindström, Jirí Reif, David B. Roy, Oliver Schweiger, Josef Settele, Constantí Stefanescu, Arco Van Strien, Chris Van Turnhout, Zdenek Vermouzek, Michiel WallisDeVries, IrmaWynhoff and Frédéric Jiguet (2012): Differences in the climatic debts of birds and butterflies at a continental scale. Nature Climate Change. AOP, DOI: 10.1038/NCLIMATE1347

Die Untersuchungen wurden u.a. von der Europäischen Union im Rahmen der EU-Projekte ALARM, MACIS und STEP sowie vom BMBF im Rahmen des Projektes CLIMIT gefördert.

Wanderalbatrosse haben ihre Nahrungssuche in den letzten Jahrzehnten den veränderten Windverhältnissen auf der Südhalbkugel angepasst.

Wanderalbatros wird mit Sender bestückt – Foto: David Gremillet/CNRS

Die Luftströmungen dort haben an Intensität zugenommen und sich nach Süden verlagert. Dadurch ist das Futter für die Albatrosse schneller von den Brutkolonien aus erreichbar. Die Vögel verbringen somit jetzt weniger Zeit mit der Nahrungssuche. Zudem habe sich der Bruterfolg verbessert und die Tiere hätten in den letzten Jahrzehnten um durchschnittlich ein Kilogramm an Gewicht zugelegt, schreibt ein internationales Forscherteam in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins SCIENCE.

Diese positiven Folgen des Klimawandels könnten jedoch von kurzer Dauer sein, wenn die prognostizierten Klimaszenarien eintreten und sich die Windmuster der Antarktis weiter verschieben, warnen die Forscher.

Für ihre Studie hatten die Biologen Daten zur Dauer der Nahrungssuche und zum Bruterfolg der letzten 40 Jahre sowie zur Ernährung und Gewicht der letzten 20 Jahre von Wanderalbatrossen (Diomedea exulans) auf den Crozetinseln ausgewertet. Die Inselgruppe liegt zentral im südlichen Indischen Ozean – etwa in der Mitte zwischen Madagaskar und der Antarktis. Sie gehört zu den Französischen Antarktisgebieten und befindet sich im stürmischsten Teil des Südpolarmeeres. Die neuen Erkenntnisse sind Ergebnis einer Zusammenarbeit des französischen Nationalen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CEBC-CNRS) und des deutschen Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ).

Dank miniaturisierter Tracking-Geräte konnten die Forscher die Nahrungssuche der Albatrosse im Umkreis von bis zu 3500 Kilometern um die Brutkolonie verfolgen. Dabei zeigte sich, dass sich die Nahrungssuche mit den Windverhältnissen in den letzten zwei Jahrzehnten verändert hat. Im Durchschnitt fliegen die Wanderalbatrosse jetzt schneller als in den 1990er Jahren in weiter südwärts. „Das führt dazu, dass sie schneller Nahrung aufnehmen können, kürzer in der Luft sind und damit eher am Nest zurück sind. Dadurch hat sich der Bruterfolg verbessert“, erklärt Dr. Henri Weimerskirch vom französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung (CEBC-CNRS). Überrascht waren die Forscher, dass die Weibchen und Männchen in den letzten zwei Jahrzehnten durchschnittlich ein Kilo zugenommen haben, was rund einem Zehntel des Körpergewichts entspricht. Dies könnte nicht nur ein Resultat des häufigeren Wechselns beim Brüten und Füttern sein, sondern auch eine Anpassung an den Klimawandel: Mit zunehmenden Gewicht können die Vögel besser mit Sturm umgehen.

“Die Population der Wanderalbatrosse ist auf den Crozetinseln durch die Langleinenfischerei in den nördlicheren Gewässern zurückgegangen. Früher sind viele Weibchen an den kilometerlange Leinen mit Fischköder umgekommen”, berichtet Dr. Maite Louzao Arsuaga, die vom 2009 bis 2011 am UFZ an der Modellierung der Albatrossflugbewegungen geforscht hat. “Durch die veränderten Windverhältnisse suchen die Weibchen jetzt aber zunehmend im Süden nach Nahrung, wo diese Art der Fischerei bisher nicht so verbreitet ist. Dadurch hat sich die Population leicht erholt.” Allerdings rechnen Klimaszenarien für 2080 damit, dass sich die Westwinde noch weiter in Richtung Südpol verschieben werden. Dann müssten die Wanderalbatrosse wieder weiter fliegen, um optimale Segelbedingungen zu finden. Ob die Erholung der Population lange anhält, ist daher fraglich.

Die Gesamtpopulation des Wanderalbatros wird weltweit auf rund 8.000 Brutpaare geschätzt. Bei allen Populationen wurde in den letzten 25 Jahre ein teilweiser Rückgang registriert. Die Art ist hauptsächlich durch Beifang bei der Langleinenfischerei gefährdet. Aber auch das Einschleppen fremder Arten wie Ratten oder Katzen bedrohen die Brutkolonien. Daher ist es wichtig, die Monitoringprogramme zur Bestandsentwicklung auf dem Meer fortzusetzen sowie wirksame Schutzmaßnahmen zu ergreifen. Dass sich der Lebensraum der Wanderalbatrosse über den Zuständigkeitsbereich mehrerer regionaler Fischerei-Managementorganisationen erstreckt, erschwert den Schutz der bedrohten Art zusätzlich.

Der Wanderalbatros fasziniert die Menschen seit Jahrhunderten: Mit einer Flügelspannweite von über drei Metern ist er der größte Seevogel der Welt und übertrifft in der Spannweite knapp den Andenkondor (Vultur gryphus). Die eleganten Segler, die die meiste Zeit ihres Lebens in der Luft verbringen, brüten auf Inseln im antarktischen Ozean. Auf der Suche nach Fischen und Kopffüßern wie Tintenfischen legen sie tausende Kilometer zurück. Oft folgen sie dabei Schiffen und ernähren sich auch vom Abfall. Das Gefieder der Wanderalbatrosse wird mit zunehmendem Alter schneeweiß. Bis zu 55 Jahre wurden die ältesten bekannten Wanderalbatrosse. Da die Aufzucht der Jungen ein ganzes Jahr dauert, brüten sie nur jedes zweite Jahr.

Zusätzlich zu den Ergebnissen, die jetzt in SCIENCE publiziert wurden, hat das internationale Forscherteam in einem Artikel im Journal of Applied Ecology besonders wichtige Gebiete für den Schutz dieser Art identifiziert. Diese Studie stellt Karten zur Verfügung, die zur Entwicklung eines künftigen Netzwerkes von Schutzzonen genutzt werden können und auf statistischen Modellen für die geeigneten Lebensräume dieser Indikatorart beruhen. “Weil die Art keine natürlichen Feinde hat und an der Spitze der Nahrungskette steht, eignet sie sich besonders gut als Indikator für den Zustand der marinen Ökosysteme“, sagt Dr. Thorsten Wiegand vom UFZ, der die Arbeit von Maite Louzao betreut hat. „Das könnte nicht nur helfen, eine einzelne Art, sondern das ganze Ökosystem Südpolarmeer zu schützen. Außerdem zeigt das Beispiel, dass die von uns entwickelten Methoden zur Modellierung von Lebensräumen breit anwendbar sind und auch für Szenarien des globalen Wandels genutzt werden können.“
Tilo Arnhold

Publikationen:

Henri Weimerskirch, Maite Louzao, Sophie de Grissac, Karine Delord (2012): Changes in Wind Pattern Alter Albatross Distribution and Life-History Traits. SCIENCE. 335: 221. 13 January 2012

Louzao, M., Pinaud, D., Péron, C., Delord, K., Wiegand, T., Weimerskirch, H. (2011): Conserving pelagic habitats: seascape modelling of an oceanic top predator. J. Appl. Ecol. 48 (1), 121 – 132

„Die Energiewende funktioniert über die Kunden“. Die Universität Passau forscht gemeinsam mit den Stadtwerken Passau und dem Stromgroßabnehmer und IT-Dienstleister :a:k:t: Informationssysteme AG an einem Modell, wie die Netzinfrastruktur die Herausforderungen der Energiewende verkraftet.

Kunden bilden Schlüsselfaktor zur sinnvollen Nutzung des Stromnetzes – Foto: Gabi Schoenemann / Pixelio

Ein intelligentes Steuerungssystem passt den Verbrauch automatisch dem schwankenden Angebot an.
Die Universität Passau forscht mit dem EU-Projekt „All4Green“, wie die Wende zu mehr Energie aus erneuerbaren Energien gelingt, ohne dass die Stabilität der Stromnetze verloren geht. Gemeinsam mit den Partnern Stadtwerke Passau, dem Softwarehaus und Rechenzentrumsbetreiber :a:k:t: und einer Projektfördersumme von knapp 3 Millionen Euro arbeiten Prof. Hermann de Meer und sein Team an einer IT-Steuerung der Stromverteilung, die den Verbrauch der Kunden abstimmt auf das Angebot im Netz. Schwankungen in der Stromproduktion führen so nicht zu einem Netzkollaps.
Eine neu entwickelte Software synchronisiert den Verbrauch des Abnehmers mit der Auslastung des Anbieters. Sinkt die Stromzufuhr ins Netz, weil an einem windstillen, trüben Tag mit Niedrigwasser weder Wasserkraft noch Wind- und Sonnenenergie in ausreichendem Maß zur Verfügung stehen, sollen die Server von :a:k:t: energieintensive Rechenoperationen auf einen günstigeren Zeitpunkt verschieben. Wird umgekehrt kurzfristig deutlich mehr Strom ins Netz eingespeist als abgenommen werden kann, soll der Großkunde etwa die Kühlung seiner Rechner verstärken. Damit verschafft er sich einen Puffer, um sie zu einem späteren Zeitpunkt kurzzeitig ganz ausschalten zu können. Im Schnitt bleibt so der Energieverbrauch gleich, die Schwankungen im Netz werden jedoch ausgeglichen.
Zur technischen Umsetzung einer solchen neuartigen Vertragsbeziehung zwischen Stromanbieter und
-abnehmer gewähren sowohl die Stadtwerke als auch :a:k:t: den Mitarbeitern der Universität Passau Zugang zu ihrer IT-Struktur. „Unser gemeinsames Ziel ist eine vollautomatisierte Steuerung: Das Netz meldet den Wunsch nach Energieeinsparung, die Schnittstelle in unserem Rechenzentrum berechnet automatisch – abhängig von der Auftragslage –, welche Systemkomponenten ihren Verbrauch herunterfahren können“, erklärt Stefan Dambeck, Leiter der Abteilung System Operations bei :a:k:t:. Die Firma arbeitet mit der Universität bereits in einem weiteren Projekt an Energieeinsparungen innerhalb von Rechenzentren.
Von der Teilnahme an „All4green“ erhofft sich Dambeck u. a. eine verbesserte Transparenz des Stromverbrauchs der Rechenzentrumskomponenten, die Erprobung innovativer Managementkonzepte sowie günstigere Stromkonditionen als Folge eines speziell angepassten Vertragswerks. Diese könnte der Rechenzentrumsbetreiber zukünftig an seine Kunden weitergeben – in Form von günstigeren Konditionen im Tausch für das Einverständnis, dass eine zugesicherte Systemleistung flexibel und angepasst an die Stromnetzauslastung bereitgestellt wird.
„Der Weg zum Erfolg der Energiewende führt über die Kunden“, sagt Prof. de Meer, Inhaber des Lehrstuhls für Informatik mit Schwerpunkt Rechnernetze und Rechnerkommunikation. „Wenn Lieferanten, Dienstleister und deren Kunden in eine Ökokette mit einbezogen werden, können wir Lastspitzen beim Stromverbrauch vermeiden. Denn diese sind nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch teuer.“ Unternehme man nichts, würden durch den Umstieg auf erneuerbare Energien Schwankungen im Netz weiter zunehmen. „Wenn man die Entwicklung fortschreibt, läuft sie auf teure und flächenverbrauchende Speicherkraftwerke hinaus – nur um Extremwerten bei Verbrauch und Angebot Herr zu werden“, so de Meer.
Alfred Thral, Betriebsleiter Versorgung der Stadtwerke Passau, bestätigt diese Einschätzung: „Noch haben wir keine Probleme im Netz. Bisher ist es allerdings einseitig ausgelegt auf die optimale Belieferung von Verbrauchern. Durch Sonnenkollektoren gibt es aber nun viele kleine dezentrale Einspeiser mit wechselndem Angebot.“ Dadurch verändern sich die Rahmenbedingungen im Netz. Es sind Szenarien denkbar, bei denen die Netzbetreiber die Einspeisung durch Solar- und Windenergie abschalten müssen, weil sie eine Überkapazität nicht ausgleichen können. Die Kosten für die trotzdem anfallende Vergütung würden auf alle Verbraucher umgelegt. „Das wollen wir vermeiden und suchen daher mit All4Green nach Modellen einer flexiblen Versorgung, die sich in Lieferverträgen sauber regeln lässt“, so Gottfried Weindler, Geschäftsführer der Stadtwerke.
Prof. de Meer hofft, dass die Politik nach Ablauf der 30-monatigen Projektphase von dem Ansatz überzeugt ist und noch bestehende wettbewerbsrechtliche Hindernisse bei der Gestaltung von entsprechenden Versorgungsverträgen beseitigt. Das Interesse ist groß – an All4Green sind als Teil eines Konsortiums mehrere europäische Partner und Unternehmen beteiligt, darunter mit Wind Telecomunicazioni SpA auch einer der größten italienischen Mobilfunkanbieter. „Wir gehen unser Praxisprojekt in Passau so an, dass die Erkenntnisse sich auch auf größere Verbraucher in anderen Netzen übertragen lassen“, so de Meer. Von der Gesamtfördersumme von 3 Millionen Euro fließen daher auch 1 Millionen Euro an die Passauer Praxiserprobung.
De Meer arbeitet seit 2006 am Thema Energieeffizienz von IT. Sein Schlüsselerlebnis war ein Aufenthalt an der Universität von Berkeley und das Erlebnis der Serverhallen von Google – für die ein eigenes Kraftwerk in unmittelbarer Nachbarschaft gebaut wurde. Daraus entstanden zunächst Projekte wie „FIT4Green“ und „G-Lab_Ener-G“, die sich mit Energieeinsparungen innerhalb von Rechenzentren beschäftigten. Grüne IT sieht er seitdem als zentrale Zukunftsaufgabe. „Schließlich entspricht der CO2-Ausstoß von IT ungefähr der gleichen Menge, die der Flugverkehr verursacht.“

Auf Deutschlands Straßen könnten im Jahr 2030 bis zu sechs Millionen Elektrofahrzeuge unterwegs sein.

Elektroautos genießen zunehmend mehr Akzeptanz – Foto:
Daniel Litzinger / Pixelio

Beziehen diese den Strom zum Fahren aus zusätzlichen erneuerbaren Energien, fahren sie emissionsfrei und können einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Zu diesem Ergebnis kommt das Öko-Institut, das Marktpotenziale von elektrisch betriebenen Fahrzeugen sowie ihre Auswirkungen auf den Strombedarf und den Klimaschutz analysiert hat. Das Projekt „OPTUM – Optimierung der Umweltentlastungspotenziale von Elektrofahrzeugen“ wurde gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit.

Marktpotenziale der Elektrofahrzeuge

Die Analysen zeigen: Die Millionenmarke auf dem Markt für Elektroautos kann im Szenario der Forscher im Jahr 2022 überschritten werden. Dann können zwei Drittel aller anfallenden Strecken mit einem elektrisch betriebenen Fahrzeug zurückgelegt werden. Während lange Fahrten mit einem rein batterieelektrischen Fahrzeug (Reichweite von maximal 160 Kilometern) noch schwierig sind, bewältigen so genannte Plug-In-Hybridfahrzeuge durch die Kombination aus Elektro- und konventionellem Antrieb längere Strecken wie Urlaubsfahrten problemlos.

„Elektrofahrzeuge können im Jahr 2030 einen Marktanteil von rund 14 Prozent aller Fahrzeuge erreichen“, setzt Florian Hacker, Wissenschaftler am Öko-Institut die Zahlen in Relation, „bei den neu zugelassenen Fahrzeugen kann der Anteil sogar rund 30 Prozent betragen. Den Großteil machen dabei nach unseren Berechnungen die Plug-In-Hybriden aus.“

Klimaschutz nur mit zusätzlichen erneuerbaren Energien

Für die Beantwortung der Frage, wie sauber Elektrofahrzeuge sind und ob sie einen Beitrag zum Klimaschutz leisten können, ist entscheidend, welcher Strom zum Einsatz kommt. Die Klimabilanz von Elektrofahrzeugen ist nur dann ausgewogen, so die Untersuchungen des Öko-Instituts, wenn zusätzliche Kapazitäten erneuerbarer Energien in den Strommarkt gebracht werden. Nur dann kann ihr Betrieb emissionsfrei erfolgen. Im Jahr 2030 können Elektrofahrzeuge so rund 5,2 Millionen Tonnen CO2 – verglichen mit einem Szenario ohne Elektrofahrzeuge – vermeiden. Dies entspricht einer Minderung der Gesamtemissionen des Pkw-Verkehrs um etwa sechs Prozent bis zum Jahr 2030.

„Elektroautos können eine Rolle für das Erreichen von Klimaschutzzielen spielen“, so Hacker weiter. „Aber wir dürfen auch die konventionellen Pkw nicht aus den Augen verlieren. Werden benzinbetriebene Fahrzeuge bis zum Jahr 2030 deutlich effizienter, können diese allein die Treibhausgasemissionen des Pkw-Verkehrs um 25 Prozent reduzieren.“

Im Fokus: Wechselwirkungen mit dem Strommarkt

Durch die Elektromobilität entsteht im Jahr 2030 eine zusätzliche Stromnachfrage von etwa elf Terawattstunden – dies entspricht etwa zwei Prozent des heutigen Gesamtstromverbrauchs in Deutschland. Die Frage zu welcher Tageszeit die Elektroautos am Stromnetz geladen werden, spielt eine entscheidende Rolle für die Bewertung des Klimaschutzpotenzials.

Die Analyse nach Tageszeiten zeigt: Laden viele Elektrofahrzeuge gleichzeitig ihre Batterien auf, zum Beispiel abends nach der letzten Fahrt, können ungünstige zusätzliche Nachfragespitzen zu Uhrzeiten auftreten, in denen ohnehin viel Strom gebraucht wird. Deshalb, so die Expertinnen und Experten des Öko-Institut, müsse ein Lademanagement die Batterieladezeit steuern. Um hohe Nachfragepeaks und damit den Einsatz teurer Spitzenlastkraftwerke zu vermeiden, würde das Lademanagement die Batterieladung auf kostengünstigere Zeiträume mit geringerer Nachfrage oder mit hoher Windeinspeisung verschieben.
Gleichzeitig kommen so aber auch CO2-intensive, klimaschädliche Kohlekraftwerken verstärkt zum Einsatz, die für die Grundversorgung in Deutschland – insbesondere nachts – aktiv werden.

„Mit Lademanagement können die Elektrofahrzeuge gut in den Strommarkt integriert werden und auch in einigen Situationen von überschüssigem Wind- oder Solarstrom profitieren“, erklärt Charlotte Loreck, Expertin für Strommarktfragen am Öko-Institut. „Der entscheidende Faktor für die Klimafreundlichkeit der Elektrofahrzeuge ist jedoch der Bau zusätzlicher erneuerbarer Energien.“

Die zusätzlichen Erneuerbaren sollten übers Jahr so viel Strom liefern, wie die Elektrofahrzeuge verbrauchen, sie müssen jedoch nicht gleichzeitig mit der Ladung der Batterien einspeisen. „Die Fahrzeuge werden auch dann laden, wenn der Wind gerade nicht weht“, so Loreck weiter. „Aber dafür verdrängen die zusätzlichen erneuerbare Energien dann konventionellen Strom in anderen Stunden. Für die Klimabilanz ist wichtig, dass die Summe stimmt.“

Hohe Akzeptanz für Elektrofahrzeuge – Methodik und Modelle

Rund zwei Drittel der Autokäufer würden sich beim Kauf eines Neuwagens im Jahr 2020 für ein rein batterieelektrisches Fahrzeug oder einen Plug-In-Hybrid entscheiden. Dies ergab die Simulation des Autokaufs im Rahmen einer Befragung von rund 1.500 Neuwagenkäufern, die durch das Institut für sozial-ökologische Forschung durchgeführt wurde. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Öko-Instituts kombinierten diese Analysen mit den Daten der Verkehrserhebung „Mobilität in Deutschland“, die 77.000 Personen aus 26.000 Haushalten nach ihrem alltäglichen Fahrverhalten befragt.

Mit Hilfe dieser Informationen zu Akzeptanz und Verkehrsverhalten entwickelten die Expertinnen und Experten unter Mitwirkung eines Stakeholder-Kreises ein Szenario zur Marktdurchdringung von Elektromobilität in Deutschland bis zum Jahr 2030. Das Strommarktmodell PowerFlex des Öko-Instituts bestimmt schließlich die Auswirkungen auf den Strommarkt und die CO2-Bilanz für elektrisch betrieben Fahrzeuge.

Weitere Informationen

Studie „OPTUM: Optimierung der Umweltentlastungspotenziale von Elektrofahrzeugen – Integrierte Betrachtung von Fahrzeugnutzung und Energiewirtschaft“ des Öko-Instituts und des Instituts für sozial-ökologische Forschung (ISOE), gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)

Das Bundesamt für Naturschutz (BfN) warnt vor den Folgen des weiter anhaltenden massiven Verlusts an Grünland in den letzten Jahren in Deutschland.

Das Grünland wird immer weniger – Foto: Dagmar Struß

Grünlandflächen sind nicht nur prägende Elemente in der Agrarlandschaft mit hohem ästhetischem Naturwert, sondern haben eine hohe Bedeutung für zahlreiche Artengruppen wie auch für den Boden-, Wasser- und Klimaschutz. Alleine von 1990 bis 2009 hat sich die Grünlandfläche in Deutschland um 875.000 ha verringert, – mit teilweise dramatischen Folgen für typische Pflanzen- und Tierarten wie Witwenblume, Kuckuckslichtnelke, Wiesenknopf und des auf letzteren angewiesenen Ameisen-Bläulings sowie weitere Schmetterlingsarten. „Grünland hat für den Schutz von Biodiversität, aber auch für die Ressourcen Wasser, Boden und Klima eine zentrale Funktion. Nur wenn es uns gelingt, das noch verbleibende Dauergrünland in Umfang und Qualität zu sichern und zu entwickeln, können wir unserer Verantwortung gerecht werden und die bis 2020 vereinbarten Biodiversitätsziele auf europäischer und bundesdeutscher Ebene erreichen“, sagte die Präsidentin des Bundesamts für Naturschutz, Prof. Beate Jessel im Vorfeld der internationalen Grünen Woche in Berlin.

Wichtigste Ursache des Grünlandumbruchs ist der massiv gestiegene Maisanbau,. Ein Umbruch von Grünland ist dabei insbesondere auch für den Klimaschutz negativ, da Grünland hohe Mengen an Kohlenstoff bindet, die beim Umbrechen wieder aus den Böden entweichen. So werden beim Umbruch von 1 ha Grünland ca. 20-35 t C-Äquivalente des ursprünglichen Bodenkohlenstoffs frei gesetzt. Nach Ansicht der BfN-Präsidentin ist es daher unabdingbar, mit den Instrumenten der Europäischen Agrarpolitik (GAP) den Erhalt von Dauergrünland zukünftig auch auf Betriebsebene zu verankern. Die entsprechenden extensiven Nutzungssysteme mit zum Beispiel Milchvieh in Weidehaltung, 1-2 schürigen Wiesen oder dem ökologischen Landbau, die einer natur- und artgerechten Tierproduktion und dem Erhalt der Biodiversität besonders dienen, müssten für die Landwirte attraktiver und rentabel ausgestaltet werden. Neben den traditionellen Nutzungen als Wiesen und Weiden sollten hierbei auch neuartige Nutzungen wie Agroforstsysteme oder großflächige Weidelandschaften stärker berücksichtigt werden.

Die BfN-Präsidentin begrüßte in diesem Zusammenhang, dass die EU-Kommission dem Schutz des Grünlandes in der GAP ab 2014 eine stärkere Bedeutung als bisher beimessen will. Jessel: „Diese gute Absicht darf bis zum Beginn der reformierten GAP aber nicht durch weiteren und vorsorglichen Umbruch wertvollen artenreichen Grünlands durch Betriebe konterkariert werden. Hier sind unbedingt Nachbesserungen notwendig. Aus Sicht des Naturschutzes ist es erforderlich, dass ein sofortiges Umbruchverbot gilt und nicht erst ab 2014, sowie statt der weiterhin gültigen 5% Grenze eine einzelfallbezogene Umbruchbewilligungspflicht eingeführt wird.“

Um den notwendigen Grünlandschutz zum Erfolg zu machen sowie effektiven Klima-, Wasser- und Bodenschutz zu betreiben muss auch die finanzielle Ausstattung von Agrarumweltmaßnahmen im Grünland deutlich erhöht werden.

Das meteorologische Observatorium an der antarktischen Neumayer-Station III gilt von nun an ganz offiziell als Klimabeobachtungsstation.

Messungen an Neumayer-Station – Foto: Karolina Weber / AWI

Seit 30 Jahren messen die Meteorologen des Alfred-Wegener-Institutes für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft täglich die Lufttemperatur in der Antarktis. Ein Ergebnis der Langzeitforschung: An der Neumayer-Station ist es in den vergangenen drei Jahrzehnten nicht wärmer geworden.

Klima wird von der Welt-Meteorologie-Organisation der Vereinten Nationen (WMO) als Mittel über einen Zeitraum von 30 Jahren definiert. Diese Jahresmarke hat das meteorologische Observatorium an der antarktischen Forschungsstation Neumayer III jetzt erreicht. Es gilt von nun an auch ganz offiziell als WMO-Klimabeobachtungsstation. „Im Jahr 1982 ist es uns zum ersten Mal gelungen, an allen Tagen des Jahres die Lufttemperatur zu messen. Heute, 30 Jahre später, erfasst unser Observatorium automatisch alle drei Stunden die Lufttemperatur, den Luftdruck, die Windgeschwindigkeit und andere Wetterdaten. Sie werden nach jeder Messung kodiert und per Email an andere Forschungsstationen in der Antarktis sowie an das globale Datennetz der Wetterdienste übertragen. Auf diese Weise helfen unsere Messwerte zum Beispiel, die Wettervorhersagen zu verbessern“, sagt der Meteorologe und wissenschaftliche Leiter des Observatoriums Dr. Gert König-Langlo.

Um verlässliche Temperaturdaten erheben zu können, setzen die Meteorologen des Alfred-Wegener-Institutes auf ein Thermometer der besonderen Art. Dabei handelt es sich um einen vor Sonnenstrahlung geschützten, temperatur-empfindlichen Platindraht. Er ist in zwei Metern Höhe am Observatoriumsturm angebracht, wird bei jeder Messung mit Umgebungsluft umwirbelt und von einem Computer ausgelesen. „Die Stabilität dieses Messsystems überprüfen wir regelmäßig mit Eichthermometern“, erklärt Gert König-Langlo.

Auf diese Weise ist im Laufe der Zeit ein aussagekräftiger Datensatz entstanden. „An der Station war es in den vergangenen 30 Jahren im Jahresmittel minus 16,0 Grad Celsius kalt. Das Jahr 1996 gilt mit einer Durchschnittstemperatur von minus 14,3 Grad Celsius als das wärmste Jahr der vergangenen drei Jahrzehnte, das Jahr 2000 mit minus 17,8 Grad Celsius als das kälteste“, sagt Gert König-Langlo.

Gleichzeitig belegen die Messungen, dass es an der Forschungsstation auf dem Ekström-Schelfeis nicht wärmer geworden ist – ganz im Gegensatz zur Antarktischen Halbinsel. Dafür haben jedoch die Sonnenscheindauer und der Luftdruck an der Neumayer-Station deutlich zugenommen. „Unsere Wetterdaten zeigen, dass jener Teil der Antarktis, in dem unsere Station steht, häufiger unter Hochdruckeinfluss gerät. Wir haben also immer häufiger einen wolkenfreien Himmel. Und wo in polaren Regionen die Wolkendecke fehlt, wird Wärme ungehindert abgestrahlt und die unteren Luftschichten kühlen aus“, erläutert Gert König-Langlo.

Diese Entwicklung sei jedoch eine regionale Veränderung und die Messwerte von der Neumayer-Station III keinesfalls repräsentativ für die globalen Klimaveränderungen. „Nur im Zentrum der Antarktis ist es nicht wärmer geworden. An der Antarktischen Halbinsel dagegen ist die Durchschnittstemperatur um bis zu drei Grad Celsius angestiegen. Eine ähnliche Erwärmung beobachten wir auch in der Arktis“, sagt Gert König-Langlo.

Warum sich die Temperaturkurve von der Neumayer-Station so deutlich von jenen der Forschungsstationen auf der Antarktischen Halbinsel unterscheidet, sei noch Gegenstand aktueller Forschung. „Weitere Messungen und Forschungsanstrengungen sind notwendig, um diesen Sachverhalt zu klären“, sagt Gert König-Langlo.

Der NABU warnt Deutschland und die EU eindringlich davor, auf der UN-Klimakonferenz im südafrikanischen Durban einer Entscheidung zuzustimmen, die den Einsatz der CCS-Technologie zur unterirdischen Ablagerung von CO2 in Entwicklungsländern fördern würde.

Verpressung von CO2 birgt enorme Risiken – Foto: Jürgen Nießen/pixelio, Montage: BUND

„Es kann nicht sein, dass wir in Deutschland auf CCS verzichten, um es dann unter deutlich schlechteren Sicherheitsstandards in Afrika und Asien zu fördern“, erklärt NABU-Präsident Olaf Tschimpke. „Falls die völlig unausgereifte CCS-Technik jemals einen Beitrag zur Lösung der Klimaprobleme leisten kann, dann nur unter höchsten Sicherheitsanforderungen“, so Tschimpke.

Auf der Klimakonferenz in Durban wird derzeit verhandelt, ob CCS in den sogenannten Clean-Development-Mechanismus (CDM) aufgenommen werden soll. Wenn CCS-Projekte unter den CDM fallen, könnten westliche Industrieländer und Konzerne ihre Emissionsbilanz künftig aufbessern, indem sie in CCS-Projekte in Entwicklungsländern investieren. Der CO2-Ausstoß, der durch das CCS-Projekt in dem betreffenden Entwicklungsland vermeintlich vermieden wird, wird dem Investor gut geschrieben. „Der Profit geht in die Industrieländer, die Risiken bleiben in den Entwicklungsländern – auf diese zynische Art hat CCS im CDM nichts verloren“ kritisiert der NABU-Präsident. Damit CCS einen Beitrag zur Lösung der Klimaprobleme leisten kann, müssen zunächst Forschung und behutsame Erprobung vorangebracht werden – und zwar unter höchsten Sicherheitsanforderungen. „Die vorgeschlagenen Sicherheitsstandards für CCS-Projekte in armen Ländern sind absolut unzureichend. In Deutschland würden wir unter den Bedingungen niemals einer CO2-Ablagerung unter der Erde zustimmen“. Während die Industrieländer ihre Emissionsbilanz aufhübschen könnten, müssten die Entwicklungsländer über Jahrhunderte mit den noch völlig ungeklärten Haftungsrisiken durch das unter Hochdruck in den Untergrund gepresste Kohlendioxid leben.

Besonders beunruhigend ist, dass auf der Klimakonferenz in Durban vor allem die erdölfördernden Länder der OPEC für CCS im CDM kämpfen. Denn nach den vorgeschlagenen Regelungen soll das CO2 unter die Erde gepresst werden, um mehr Erdöl aus unterirdischen Lagerstätten fördern zu können. „Das CDM-Instrument soll eigentlich Klimaschutz und Entwicklungshilfe miteinander verbinden. Wenn dabei nun CCS eingesetzt wird, damit Saudi-Arabien und Dubai ihre Ölvorkommen besser ausbeuten können, ist das in jeder Hinsicht absurd“, kritisiert NABU-Energieexperte Elmar Große Ruse, der in Durban die UN-Klimaverhandlungen verfolgt.