Wissenschaftler haben davor gewarnt, bei der Reform des Flensburger Punktesystem für Verkehrssünder in Zukunft keine Strafpunkte mehr für das Befahren von Umweltzonen ohne Plakette zu verteilen, wie es der ADAC gefordert hatte.
Umweltzone – Foto: Tilo Arnhold / IfT
Umweltzonen können die Luftqualität in den betroffenen Städten durchaus verbessern und damit ein aktiver Beitrag zum Gesundheitsschutz sein wie Untersuchungen unter anderem aus Leipzig gezeigt haben.
Wenn die Politik das Signal aussende, Umweltzonen seien lediglich ein „bürokratisches Monster“ ohne gesundheitlichen Nutzen, dann würde sie viele Kommunen im Stich lassen, die in den letzten Jahren große Anstrengungen unternommen hätten, die Luftqualität in den Städten zu verbessern.
Natürlich sei es wichtig, das Strafmaß nach Schwere der Tat abzustufen. Ein Überfahren einer roten Ampel könne die Gesundheit der Verkehrsteilnehmer viel unmittelbarer gefährden als das Fahren ohne Umweltplakette. Beides bedrohe jedoch die Gesundheit. Für die Akzeptanz von Umweltzonen und auch der Straßenverkehrsordnung sei es wichtig, der Bevölkerung klar zu machen, dass es nicht nur um Ordnung und Sicherheit sondern auch um den Schutz der Gesundheit aller gehe.
Umweltzonen sind in den letzten Wochen häufig kritisiert worden, da trotz Umweltzonen in vielen deutschen Städten die Feinstaubbelastung 2011 über den vorgeschrieben Grenzwerten lag. Dabei wird jedoch nur die Gesamtmasse an Feinstaub gemessen ohne die Zusammensetzung zu berücksichtigen. Untersuchungen aus Leipzig konnten aber zeigen, dass im ersten Jahr seit Einführung der Umweltzone der Anteil der besonders gefährlichen Rußpartikel in der Stadt um ca. 25 Prozent zurückgegangen ist. Die Grenzwerte von heute spiegeln die begrenzten Möglichkeiten vor zwei Jahrzehnten wieder, den Feinstaub zu messen. Nur sagt die Masse recht wenig über die Gefährlichkeit aus. Bei der EU wird daher momentan geprüft, ob nicht auch der schwarze Kohlenstoff gemessen werden kann. „Diese Rußpartikel tragen die giftigen Komponenten wie polyzyklisch-aromatische Kohlenwasserstoffe oder Schwermetalle mit sich. Der Ruß macht nur fünf bis zehn Prozent der Gesamtmasse aus. Daher ist die Gesamtmasse nur bedingt als Maß für die Gefährlichkeit des Feinstaubes geeignet“, erklärt Prof. Alfred Wiedensohler vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (IfT).
Hohe Feinstaubwerte, wie sie vor allem bei Hochdruckwetterlagen im Winter auftreten sind ein komplexes Problem mit vielen verschiedenen Ursachen. Dazu gehören nicht nur Emissionen, die in der Stadt erzeugt worden sind, sondern auch Feinstaub, der von auswärts heran transportiert worden ist. Je nach Windrichtung ist die Luft dann sauberer oder staubiger. „An kalten Wintertagen haben wir dann sehr hohe Belastungen, die aber nicht aus der Stadt selber stammen sondern sich auf ihrem Weg durch Osteuropa nach Deutschland angesammelt und dann für hohe Hintergrundbelastungen in Deutschland sorgen“, so Wiedensohler, der dafür plädiert, an allen möglichen Stellschrauben zu drehen, um das Problem in den Griff zu bekommen. Dabei dürfen aber neben dem Verkehr auch andere Quellen nicht vergessen werden. „Immer mehr Leute heizen mir Holz. Das hat zwar einen ökologisch guten Ruf, kann aber bei nicht sachgerechter Verbrennung eine Menge Feinstaub erzeugen“, unterstreicht Prof. Hartmut Herrmann vom IfT. „Auch hier werden Feinstaubfilter gebraucht, sonst kann uns Smog drohen wie ihn unsere Nachbarn in Tschechien und Polen inzwischen mehre Wochen pro Winter haben seit die gestiegenen Brennstoffpreise immer mehr Leute nach „alternativen Heizmaterial“ greifen lassen.“ Die Fortschritte in einem Bereich sollten nicht durch Rückschritte in anderen Bereichen zerstört werden. Wenn alle dagegen mit den Fingern nur auf die anderen zeigen ohne selbst aktiv zu werden, ist das Feinstaubproblem nicht in den Griff zu bekommen.
Wie wichtig die Bekämpfung von Feinstaub ist wird durch eine Studie unterstrichen, die die Einsätze des Rettungsdienstes in Leipzig ausgewertet hat. Dazu verglichen die Forscher ein Jahr lang alle knapp 24.000 Notfalleinsätze mit Daten zur Feinstaubbelastung in der Stadt. Es sei im öffentlichen Interesse notwendig, Möglichkeiten zur Reduzierung dieser Art von gesundheitsschädlichen Partikeln zu finden, schrieben Leipziger Wissenschaftler 2011 im Fachmagazin „Science of the Total Environment“. Umweltzonen könnten eine Maßnahme dazu sein, da Feinstaubpartikel das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhöhen und besonders zu Blutdruckproblemen führen. Über zwei Drittel der Notfalleinsätze hatten ihre Ursache in Herz-Kreislauf- und in Atemwegserkrankungen. Die genauere Auswertung ergab, dass auch die Anzahl der ultrafeinen Partikeln (kleiner als 100 Nanometer) einen großen Einfluss hat. Bereits ein Anstieg der Anzahl dieser sehr kleinen Partikel um 1.000 pro Kubikzentimeter führte zu etwa fünf Prozent mehr Notfalleinsätzen wegen einer plötzlich auftretenden Fehlregulation des Blutdrucks (so genannte hypertensive Krise). Die mittlere Konzentration dieser Partikel lag im Beobachtungszeitraum in Leipzig aber viel höher – bei über 12.000 pro Kubikzentimeter – und kann an stark befahrenen Straßen auch in der Größenordnung von 100.000 liegen.
Der Umweltausschuss des EU-Parlaments (ENVI) hat jetzt über einen Gesetzesvorschlag zur Reduzierung von Schwefelemissionen durch den Schiffsverkehr abgestimmt.
Schwefelemissionen von Schiffen müssen reduziert werden – Foto: schneiderlein2808 / Pixelio
Wenn es nach den ENVI-Abgeordneten geht, wird der Schwefelgehalt in Schiffskraftstoffen auf EU-Gewässern ab 2015 auf höchstens 0,5 Prozent festgesetzt.
Ab 2020 sollen es nur noch 0,1 Prozent sein. Innerhalb besonders empfindlicher ausgewiesener Zonen (SECA) und in den nationalen Hoheitsgewässern der EU-Mitgliedstaaten in der 12-Meilen-Zone vor den Küsten gilt der 0,1-Prozent-Wert schon ab 2015. In der EU zählen Nord- und Ostsee sowie der Ärmelkanal zu den SECA-Zonen (SOx-Emissionsüberwachungsgebiete).
Die EU-Kommission hatte im Juli eine Richtlinie über den Schwefelgehalt (SOx) von Schiffstreibstoffen veröffentlicht, um internationale Regelungen der Weltschifffahrtsorganisation (IMO) umzusetzen. Der Bericht von Satu Hassi (Grüne, Finnland) wurde mit 48 Ja-Stimmen, 15 Nein-Stimmen und 0 Enthaltungen angenommen. Die Abstimmung im Plenum soll zwischen dem 22. und 24. Mai stattfinden.
Die von Schiffen ausgehende Luftbelastung verursacht Schätzungen zufolge gegenwärtig den vorzeitigen Tod von rund 50.000 Menschen in Europa pro Jahr. Die EU-Kommission schätzt, dass strengere Schwefelgrenzwerte die Gesundheitskosten um 15-32 Milliarden Euro reduzieren könnten.
An den großen Flüssen Deutschlands konzentrieren sich viele Nutzungsansprüche.
Naturschutz ist Hochwasserschutz – Foto: Hanspeter Bolliger / Pixelio
Sie dienen unter anderem der Schifffahrt und der Energiegewinnung aus Wasserkraft, ihre Auen wurden besiedelt und Auenböden sind landwirtschaftlich genutzt, vielfach konzentrieren sich hier Verkehrswege und Infrastruktur und sie dienen gleichzeitig einer breiten Bevölkerung als Erholungsräume. Um all diese Ansprüche möglichst gleichzeitig zu erfüllen und mit dem lokalen Schutz vor Hochwasser zu vereinbaren, wurden die Flüsse vielfach gestaut, verbaut und durch immer höhere Dämme von den Auen getrennt.
Diese Entwicklung ging nicht nur zu Lasten einer regionalen Hochwasserrückhaltung, sondern beeinträchtigte auch die Funktion der Auen als Zentren der Artenvielfalt. In Deutschland sind zwei Drittel der ehemals überfluteten Auen durch Dämme von ihren Flüssen getrennt. Von den Auen, die von Hochwasser noch überflutet werden, sind nur 10% naturnah. Hauptsächlich dort findet man noch viele der ursprünglichen auentypischen Pflanzen- und Tierarten, Biozönosen und Lebensräume. Viele dieser Arten und Lebensräume sind gefährdet. Die bisherig überwiegende Nutzung von Flüssen und ihren Auen führt also zu einer Verschlechterung des natürlichen Hochwasserschutzes und zu hohen Verlusten an wertvollen Auenbiozönosen.
Unter dem unmittelbaren Eindruck konkreter Hochwasserkatastrophen werden regelmäßig Maßnahmen zum vorbeugenden Schutz gefordert. Es sollen Retentionsflächen geschaffen werden, insbesondere durch Renaturierung ehemaliger Auen, die Fließgewässerstrukturen sollen verbessert, die Nutzung an die Bedingungen in Überschwemmungsgebieten angepasst, die Rückhaltefähigkeit durch angepasste Bewirtschaftung erhöht und all diese Anforderungen in die Planungen von Wasserwirtschaft, Raumordnung und Naturschutz integriert werden.
Die Erhaltung der Biodiversität und den vorsorgenden Hochwasserschutz verbindet der Bedarf an möglichst großen und naturnahen Auenflächen. Die Kombination von Auenschutz und ökologischem Hochwasserschutz führt nicht nur zu einem funktionalen, sondern auch zu einem volkswirtschaftlich darstellbaren Mehrwert. Gute Beispiele für das gelungene Zusammenspiel von Hochwasserschutz und Auenschutz tragen dazu bei, diesen integrativen Ansatz in der konkreten Projektumsetzung zu unterstützen.
Das Bundesamt für Naturschutz initiierte deshalb eine Studie zu überregional bedeutsamen Vorhaben in Deutschland und den angrenzenden Ländern, die als gute Beispiele dafür dienen können, wie die Synergien zwischen dem Schutz der Biodiversität in Auen und ökologischem Hochwasserschutz realisiert werden können. Auch das Dilemma zwischen der klimafreundlichen Nutzung der Wasserkraft einerseits und der lokalen Verschlechterung des ökologischen Zustandes von Gewässern und Auen infolge der Wasserkraftnutzung andererseits, kann durch geeignete Maßnahmen insbesondere für den Auf- und Abstieg von Fischen gemindert werden. Auch für die Bewältigung dieses Konflikts sollen die dargestellten guten Beispiele wichtige Impulse geben. Der vorliegende Band macht gelungene Ansätze des Auenschutzes, des Hochwasserschutzes und der ökologisch optimierten Wasserkraftnutzung einem breiten Publikum zugänglich und wirbt so für die Umsetzung weiterer, dringend notwendiger Projekte.
Das Kaufverhalten in unserer Gesellschaft wird zunehmend auch von ökologischen Faktoren bestimmt.
LKW belasten Straßen mehr als andere Fahrzeuge – Foto: Erika Hartmann / Pixelio
Begriffe wie „Öko“, „Bio“ oder „Co2-frei“ sind zum Gütesiegel geworden; recyclebare Produkte befinden sich auf dem Vormarsch. Für ein Unternehmen kann es sinnvoll sein, in diesen Bereichen auf Transparenz zu setzen, in umweltfreundliche Produktionsprozesse sowie Verkaufsmethoden zu investieren und sich so in der Öffentlichkeit als „green company“ zu präsentieren. Doch schon allein beim Versuch einer Reduzierung der Treibhausemissionen im Transportbereich stößt man auf Probleme. Dies gilt besonders für die sogenannten „Fast Moving Consumer Goods“ – die Konsumgüter des täglichen Bedarfs. Täglich werden beispielsweise Nahrungs- oder Hygienemittel auf unseren Straßen transportiert. Treibhausemissionen sind dabei unvermeidbar. Gerade aber hier gilt: Eine ökologische Logistik leistet einen Beitrag zur Umweltfreundlichkeit der einzelnen Produkte.
Wissenschaftler der Universität Regensburg haben vor diesem Hintergrund untersucht, wie Unternehmen den Ausstoß von Treibhausgasen im logistischen Bereich reduzieren können, ohne teure technologische Innovationen oder erneuerbare Energien einzusetzen. Dazu analysierten Johannes Igl und Florian Kellner von der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften die Daten eines deutschen Unternehmens, das „Fast Moving Consumer Goods“ produziert. Die beiden Assistenten am Regensburger Lehrstuhl für Controlling und Logistik identifizierten drei wesentliche Faktoren, die den Ausstoß von Treibhausgasen wie Kohlenstoffdioxid im Transportbereich beeinflussen: die Anzahl der Warenlager des produzierenden Unternehmens, das Netzwerk des mit der Warenverteilung beauftragten Logistik-Unternehmens und die Art der einzelnen Warenlieferungen.
Igl und Kellner konnten zeigen, dass sich die Menge an ausgestoßenem Kohlenstoffdioxid umso stärker verringert, je mehr Warenlager dem produzierenden Unternehmen zur Verfügung stehen. Zwar vergrößert sich dadurch bei einzelnen Warenlagern die Distanz zur Produktionsstätte und somit die entsprechenden Emissionswerte für Fahrten zwischen diesen Standorten. Dies kann aber nach den Berechnungen der Regensburger Wissenschaftler durch die bessere Lage aller Warenlager zu den jeweiligen Umschlagplätzen und durch die relative Nähe zu den Kunden ausgeglichen werden. Freilich zieht eine höhere Dichte von Warenlagern auch einen Anstieg der Fixkosten des Unternehmens nach sich. Die Umstellung von einer – zunächst auf Kostenoptimierung ausgelegten – „Ein-Lager-Strategie“ auf eine „Zwei-Lager-Strategie“ erbringt aber schon eine Verringerung des gesamten CO2-Ausstoßes um mehr als 3,4%.
Neben der Zahl der Warenlager beeinflusst ebenfalls die Kundendichte in bestimmten Absatzgebieten den Ausstoß von Treibhausgasen im logistischen Bereich. Auch dies reduziert die Fahrtstrecken bei der Warenlieferung und damit die Treibhausemissionen. Nach Ansicht von Igl und Kellner sollten Unternehmen deshalb bei der Wahl eines Logistik-Dienstleisters besonders auf dessen Netzwerk achten. Schließlich untersuchten die Forscher den Einfluss der Kapazitätsauslastung der Warenlieferungen auf die Emissionswerte. Es zeigte sich, dass größere Lieferungen den Ausstoß von Treibhausgasen tendenziell verringern können. Zwar erhöhen sich dabei die Emissionswerte für einzelne „Volllast-Fahrten“. Nach Ansicht von Igl und Kellner wird dies aber durch die generelle Reduzierung der Anzahl der Fahrten kompensiert.
Die Berechnungen der Regensburger Forscher belegen die Auswirkungen, die einzelne Anpassungen oder Veränderungen des Warenverteilungsnetzwerks auf die Emissionswerte im Logistikbereich eines Unternehmens nach sich ziehen. Aus Sicht von Igl und Kellner könnten Unternehmen auf dieser Grundlage – und durch Abgleich mit den dadurch entstehenden Mehrkosten – neue Strategien entwickeln, um die Treibhausemissionen zu verringern und sich als „green company“ zu positionieren.
Originalpulikation in „Logistics Research“ (DOI 10.1007/s12159-012-0063-3).
Moderne Kohlekraftwerke entziehen ihren Abgasen Schwefel und Stickstoff und reduzieren die Abgabe umweltgefährlicher Säuren damit deutlich.
Mit Ultraleichtflugzeug werden Aerosole direkt in Höhe der Abluftfahnen von Kraftwerken untersucht – Foto: Sylwester Arabas
Einen bislang unbeachteten klimarelevanten Nebeneffekt dieser Technologie haben nun Wissenschaftler des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) nachgewiesen: Die Reinigung führt zu einer Vervielfachung der Emissionen ultrafeiner Partikel, welche die Wolkenbildung so beeinflussen können, dass es zu geringeren und selteneren, dann jedoch heftigeren Niederschlägen kommt.
Mit komplexen technischen Verfahren entfernen moderne Kohlekraftwerke Schadstoffe aus ihren Abgasen: So minimiert die Rauchgaswäsche Schwefeldioxid auf wenige Prozent, die Selektive Katalytische Reduktion (SCR) setzt Stickstoffdioxid (NO2) zu Stickstoff und Sauerstoff um. Ein geringer Anteil, etwa zwei Prozent, des verbleibenden Schwefels wird dabei jedoch direkt in Schwefelsäure umgewandelt.
„Deren Masse fällt bei der Gesamt-Schwefelbilanz nicht ins Gewicht, allerdings verteilt sich diese geringe Masse auf eine extrem hohe Anzahl ultrafeiner Schwefelsäuretröpfchen: bis zu 50.000 Partikel pro Kubikzentimeter noch nach 50 Kilometern in der Abluftfahne“, sagt Wolfgang Junkermann vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU). Ein einzelnes Kraftwerk gibt dabei dabei so viele Partikel (Aerosole) in die Luft ab wie der Verkehr auf mehreren tausend Kilometern Autobahn. Mit nur wenigen Nanometern Durchmesser (ein Nanometer = ein Millionstel Millimeter) seien diese sogar noch kleiner als die feinen Aerosole aus Autoabgasen.
Der „Blue Plume“ (dt. „blaue Abluftfahne“) genannte Effekt ist Kraftwerks-Ingenieuren zwar bekannt, seine Auswirkungen auf die Umwelt sind bislang jedoch wenig untersucht. „Es ist sehr schwierig, diese ultrafeinen Aerosole in der Luft nachzuweisen und eindeutigen Quellen zuzuordnen“, so Junkermann. Die Forscher des IMK-IFU setzen deshalb ein Ultraleichtflugzeug – das kleinste bemannte Umweltforschungsflugzeug der Welt – ein, mit dem sie direkt in Höhe der Abluftfahnen die Emissionen und das Anwachsen der Aerosole verfolgen. Dabei haben sie bei Messungen in Deutschland, der Inneren Mongolei, Australien und Finnland beobachtet, dass die Schwefelsäuretröpfchen in der Atmosphäre innerhalb weniger Stunden zu Wolkenkondensationskernen anwachsen. „Die hohe, zusätzliche Anzahl dieser Kerne führt bei der Ausbildung von Wolken zu einer Verteilung des verfügbaren Wassers auf viele, aber kleinere Wolkentröpfchen. Damit verzögert sich zunächst die Bildung von Regentropfen“, erläutert Klimaforscher Junkermann „und die Wahrscheinlichkeit von Starkregen nimmt zu“. Anstelle gleichmäßiger, regional verteilter Regenfälle könne es einerseits zu längeren Trockenperioden, andererseits jedoch zu heftigeren Niederschlägen kommen. Wo diese dann schließlich fallen, sei nicht vorhersehbar. Das hänge von der Windrichtung und -geschwindigkeit in zwei bis fünf Kilometern Höhe ab und könne auch mehr als 1000 Kilometer entfernt sein.
Klimarelevant, so Wolfgang Junkermann, sei das in zweierlei Hinsicht: „Die Umverteilung des Niederschlags ist für die Landwirtschaft in regenarmen Gebieten ein Desaster. Zudem wirkt sich die längere Verweilzeit von Wasserdampf in der mittleren Atmosphäre möglicherweise negativ auf die Strahlungsbilanz und damit auf den Treibhauseffekt aus.“ Die Zusammenhänge zwischen lokalen Emissionen, regionaler Auswirkung auf Wolken und Niederschlag sowie auch auf die Energiebilanz der Atmosphäre seien bisher nur unzureichend untersucht und erfordern weitere Experimente und Modellrechnungen. Die KIT-Wissenschaftler wollen mit ihrem „fliegenden Aerosol-Labor“ hierzu Daten für Prozess-Studien liefern, die mit Bodenstationen, Satelliten und großen Forschungsflugzeugen nicht erhoben werden können.
Originalpublikation
Junkermann, W., Vogel, B., and Sutton, M.A., The climate penalty for clean fossil fuel combustion, Atmospheric Chemistry and Physics, 11, 12917-12924, 2011
Vor dem EU-China-Gipfel eskalierte jetzt der Streit um die Ausweitung des europäischen Emissionshandels auf den Luftverkehr.
Emissionshandel der EU wird boykottiert – Foto: Joujou / Pixelio
Die Regierung in Peking hat den Fluggesellschaften des Landes die Teilnahme am EU-Emissionshandel untersagt.
Chinesische Fluglinien dürften ohne staatliche Genehmigung keine zusätzlichen Abgaben zahlen oder auf ihre Kunden umlegen, ordnete die Behörde für zivile Luftfahrt in China an.
Seit Anfang des Jahres müssen alle Fluggesellschaften, die in der Europäischen Union starten oder landen, Zertifikate für den Ausstoß von Kohlendioxid erwerben, um so die zunehmende Belastung des Klimas durch den Flugverkehr auszugleichen.
Die EU will angesichts der chinesischen Boykottankündigung hart bleiben. „Wir werden nicht zurückweichen“, sagte der Sprecher von EU-Klimakommissarin Connie Hedegaard. „Natürlich bleibt die EU-Kommission zuversichtlich, dass die chinesischen Airlines der Gesetzgebung Folge leisten.“
Direkte Auswirkungen des Streits um den europäischen Emissionshandel werden zunächst nicht erwartet. Trotz der Ausweitung auf den Luftverkehr im vergangenen Januar sollen Zahlungen für zusätzliche Verschmutzungsrechte erst ab 2013 fällig werden. Der EU-Delegationschef in Peking, Markus Ederer, erwartet demnach zunächst Verhandlungen und hofft auf eine „internationale Lösung“ des Konflikts. Zuletzt könnte Brüssel aber auch Strafen in Höhe von 100 Euro pro Tonne Kohlendioxid verhängen.
Die chinesische Luftfahrtbehörde begründete ihr Vorgehen mit dem Argument, die Ausweitung des EU-Emissionshandels verstoße gegen internationales Recht. Ende Dezember vergangenen Jahres hatte der Europäische Gerichtshof (EuGH) demgegenüber das Gesetz zu den Klimaabgaben im Luftverkehr als rechtens erklärt.
Neben China lehnen auch US-amerikanische und indische Behörden und Fluggesellschaften die Vorschriften der EU ab.
Wie man auf die möglichen Folgen reagieren und die Lebensbedingungen für Umwelt und Gesellschaft daraufhin anpassen kann, fasst das aktuelle Positionspapier der Akademie für Raumforschung und Landesplanung (ARL) zusammen.
Erneuerbare Energieformen müssen raumverträglich und versorgungssicher ausgebaut werden – Foto: Dagmar Struß
In ihren zwölf “Zugspitz-Thesen” sprechen die Arbeitsgruppe “Klimawandel und Nutzung von regenerativen Energien…” der ARL-Landesarbeitsgemeinschaft Bayern der ARL und Mitglieder des ARL-Arbeitskreises „Klimawandel und Raumplanung“ ihre Empfehlungen aus der Sicht der Raumordnung aus. „Klimagerechte Verantwortung“, „Bürgerbeteiligung“, „technologischer Fortschritt“ und „regionale Wertschöpfung“ sind dabei nur einige Stichworte.
Klimaschutz und Klimaanpassung sind ganz zentrale Herausforderungen des 21. Jahrhunderts, auf die es Antworten zu finden gilt. Die Empfehlungen dazu wurden im vergangenen Herbst bei einem Treffen auf der Zugspitze erarbeitet. Mit ihren zwölf “Zugspitz-Thesen” will die Arbeitsgruppe „eine Debatte um die komplexen, raumrelevanten Zusammenhänge von Klimawandel, Energiewende und Raumordnung“ in Gang bringen. Davon erhoffen sich die Autoren ein „der klimagerechten Verantwortung verpflichtetes Denken und Handeln“ auf allen Planungs- und Entscheidungsebenen.
Zahlreiche auffällige Phänomene schreibt man in jüngster Zeit dem Klimawandel zu: Starkwetter-Ereignisse wie z. B. Stürme, Hochwässer, Dürren, Feinstaubkonzentration in den Städten und vieles mehr. Als Hauptursache dafür gilt die Aufheizung der Atmosphäre, an der sich die Menschheit kräftig beteiligt vor allem durch die Freisetzung von sogenannten Treibhausgasen wie z. B. Kohlenstoffdioxyd, Methan, oder die Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Da heißt es Emissionen vermeiden, fossile Energieträger ersetzten und Energie effizient nutzen.
Doch Vermeidungsstrategien sind erst der Anfang. Geeigneten Mittel und Wege zur Anpassung an den Klimawandel zu finden ist künftig Daueraufgabe bei der Raumentwicklung. Die Planung auf allen Ebenen – von der EU über Bund und Länder bis zur einzelnen Gemeinde – muss sich von „Klimaschutz, Anpassung an die Folgen des Klimawandels und Energiewende“ leiten lassen. Dies bedarf der besseren Verankerung in Gesetzen, Programmen und Plänen.
Die Forderung nach „klimagerechter Verantwortung“ gilt für jedermann. Dies bedeutet aber auch, im Zweifelsfall im Sinne des Gemeinwohls zu handeln und Eigennutz hintan zu stellen. Dafür gilt es, das Bewusstsein in der Öffentlichkeit durch intensive Aufklärung über die Zusammenhänge von Klimawandel und Energiewende zu schärfen. Einschlägige Handlungsfelder sind dabei die Siedlungs- und Infrastrukturentwicklung und die Flächenvorsorge z. B. für Hochwasserschutz, Frischluftschneisen oder Windkraftnutzung.
„Überdies brauchen wir eine weitreichende Beteiligung der Bürger in allen Stadien der Planung und Entscheidung“, – so die Verfasser der zwölf Thesen – damit notwendige Maßnahmen in der Bevölkerung nicht als willkürliche Verwaltungsakte wahrgenommen, sondern mitgetragen werden. So könnte es passieren, dass die Menschen wieder enger zusammenrücken müssen. Der Klimawandel erfordert kompakte Siedlungs- und Verkehrsstrukturen, da kurze Wege und dichtere Bauweise eine höhere Energieeffizienz haben. Daneben muss die Raumplanung freilich Freiräume sichern. So bewahren Frischluftschneisen und mehr Begrünung die Städte vor Überhitzung und hohen Feinstaubkonzentrationen. Solche „Freiräume werden von der Raumordnung bislang in ihren Funktionen der Siedlungsgliederung, Erholungsvorsorge sowie als bioklimatische Ausgleichsräume erfasst“, beschreibt die ARL-Arbeitsgruppe die Situation am Beispiel Bayerns. Die Energiewende mit ihrem Flächenbedarf für nachwachsende Rohstoffe verlange allerdings ein multifunktionales Freiraumkonzept, heißt es weiter, für das es jedoch noch keine verbindliche Regelung gibt. Es gibt also viel zu tun für die Träger einer nachhaltigen Regionalplanung und –entwicklung.
Gerade „die erneuerbaren Energieformen müssen raumverträglich und versorgungssicher ausgebaut werden und zwar unter vertretbaren ökonomischen und ökologischen Bedingungen“ postuliert die Arbeitsgruppe. Deshalb sind regionale Energiekonzepte erforderlich, die umweltverträglich und zugleich für Bürger als auch Inverstoren interessant sind. Und hier bietet der Klimawandel auch ein Chance, denn Entwicklung, Produktion und Einsatz neuer Technologien für Klimaschutz und Klimaanpassung tragen zur regionalen Wertschöpfung bei.
„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.“
