Die wichtigsten Themen von IKEM bei der COP30

Gerechter Übergang

Die globale Energiewende verändert Wirtschaft und Gesellschaft weltweit. Ohne sorgfältige Planung birgt die Abkehr von fossilen Brennstoffen jedoch das Risiko, die Ungleichheiten innerhalb und zwischen den Ländern zu vertiefen. Seit seiner Aufnahme in die Präambel des Pariser Abkommens ist der Gerechte Übergang (Just Transition) zu einem zentralen Thema der internationalen Klimaverhandlungen geworden. Das Konzept zielt darauf ab, soziale Gerechtigkeit und Gleichheit in die Klimapolitik einzubinden und die Energiewende zu einem Motor für integratives Wachstum, Innovation und nachhaltige Entwicklung zu machen.

Just Transition Fahrplan zur COP30

Quelle: Pexels/Kevin Malik

Bodenschutz und Landnutzung

Gesunde Böden und eine nachhaltige Landnutzung sind sowohl für den Klimaschutz als auch für das menschliche Wohlergehen von entscheidender Bedeutung. Sie dienen als Kohlenstoffsenken, als Reservoir für die biologische Vielfalt und als Grundlage für Ernährungssysteme. In den internationalen Klimaverhandlungen wird zunehmend anerkannt, dass der Schutz und die Wiederherstellung von Böden entscheidend für das Erreichen von Klimaschutz- und Anpassungszielen ist. Es bleibt eine große Herausforderung, die Bodendegradation umzukehren, nachhaltige landwirtschaftliche Praktiken zu fördern und sicherzustellen, dass die Boden- und Landbewirtschaftung sowohl den Ökosystemen als auch den von ihnen abhängigen Gemeinschaften zugute kommt.

IKEM Diskussionspapier

IKEM-Veranstaltungen auf der COP30

Informationen über anstehende IKEM-Nebenveranstaltungen auf der COP30, einschließlich Themen, Redner und Zeitpläne, werden hier veröffentlicht, sobald sie feststehen.

Quelle: IKEM

Offizielle UNFCCC-Nebenveranstaltung

Eine klimaresiliente, grüne und gerechte Energiewende vorantreiben

18. November 2024 | 11:30-13:00 | Nebenveranstaltung Raum 9

Die Anfälligkeit des Energiesektors für den Klimawandel hat Auswirkungen auf wichtige Sektoren, Gemeinschaften und die Sicherheit. Diese Veranstaltung, die von IKEM und der OSZE ausgerichtet wird, untersucht den Zusammenhang zwischen Klima und Energie, die damit verbundenen Sicherheitsherausforderungen und die Instrumente für eine klimaresiliente, grüne und gerechte Energiewende, wobei der Schwerpunkt auf den Entwicklungsländern liegt.

Agenda

Aufnahme

Der Beitrag IKEM bei der COP30 erschien zuerst auf IKEM.

Deutschland strebt Klimaneutralität bis 2045 an und hat diese Ambitionen im Klimaschutzgesetz auch rechtlich verankert. Diese Zielsetzung zieht tiefgreifende Transformationsprozesse, insbesondere im Energiesektor nach sich, wobei dem Wärmesektor eine zentrale Rolle zukommt – er ist bislang noch stark von fossilen Energieträgern geprägt. Eine Möglichkeit zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung ist die vermehrte Nutzung industrieller Abwärme sowie deren Integration in urbane Wärmenetze.

Im Forschungsprojekt hyBit hat das IKEM am Beispiel eines Stahlwerks im Industriehafen Bremen untersucht, wie die rechtlichen Rahmenbedingungen für eine effiziente Nutzung von industrieller Abwärme gestaltet sind.

Die Autorin Charlotte Schwarzer-Geraedts hat hierfür die planungs- und genehmigungsrechtlichen Anforderungen für die Errichtung der erforderlichen Anlagen (Wärmepumpen, Wärmetauscher und Wärmespeichern) sowie für die Verlegung und den Betrieb von Wärmenetzen analysiert. Außerdem wurde ein möglicher Anspruch von Abwärmeerzeuger:innen auf Einspeisung in bestehende Wärmenetze geprüft.

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die Abwärmenutzung bislang nur unzureichend in den einschlägigen Gesetzen verankert ist. Abwärmenutzungskonzepte treffen aktuell auf ein vielschichtiges Geflecht unterschiedlicher Rechtsakte, die zu beachten sind, wenn industrielle Abwärme erschlossen und genutzt werden soll.

Weiterhin fehlt im konkreten Fall des Stahlwerks in Bremen ein gesetzlich geregelter Anspruch der Abwärmeproduzenten auf Einspeisung in Wärmenetze, der entsprechende Vorhaben wirtschaftlich fördern könnte. Eine entsprechende Regelung gibt es nur in anderen Bundesländern, z.B. im Klimaschutz- und Energiewendegesetz Berlin.

Viele Vorhabenträger:innen sind von der komplexen Rechtslage abgeschreckt und verzichten daher auf die Umsetzung von Abwärmenutzungskonzepten. Jana Eschweiler, Leiterin des Fachbereichs Energierecht am IKEM, fordert daher ein Fachgesetz, das die Abwärmenutzung einheitlich regelt:

„Unsere Studie zeigt, dass die rechtlichen Rahmenbedingungen für die vermehrte Nutzung industrieller Abwärme und den Ausbau von Wärmenetzen trotz zahlreicher bestehender Ansätze ungenügend sind. Die eklatanten Hemmnisse durch ein entsprechendes Gesetz zu beseitigen, wäre nicht nur rechtspolitisch wünschenswert, sondern auch für das Erreichen der Klimaschutzziele unabdingbar.“

Die Studie und das gesamte Projekt hyBit wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert.

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Der Beitrag Klimaschutz, Sicherheit und Energietransformation im Ostseeraum erschien zuerst auf IKEM.

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Saisonale Wärmespeicher helfen dabei, überschüssige Wärme aus dem Sommer in Zeiten höheren Wärmebedarfs im Winter zu verschieben. Dafür gibt es verschiedene Speichertypen. Die Wissenschaftler*innen sehen besonders Aquiferwärmespeicher als geeignet für Berlin an. Hierbei handelt es sich um offene Systeme zur Speicherung und Rückgewinnung von Wärme in hydraulisch abgeschlossenen Grundwasserschichten.

„Wärmespeicher ermöglichen es, erneuerbare Energien effizienter zu nutzen. Sie reduzieren die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und entlasten das Energiesystem. Sie sind deshalb essenziell für eine klimaneutrale Wärmeversorgung in Berlin“, fasst Marie-Claire Gering, wissenschaftliche Mitarbeiterin und Projektleiterin am RLI, die Ergebnisse zusammen.

Abwärme und erneuerbare Wärme im Berliner Fernwärmenetz effizienter nutzen

Wärmespeicher helfen, lokale Abwärme und erneuerbare Wärmequellen umfassender zu nutzen, etwa aus Rechenzentren, Abwasserwärme oder Solarthermie. Mit steigenden Preisen für fossile Energieträger, beispielsweise durch den Emissionshandel und mit einem höheren Elektrifizierungsgrad der Wärmeversorgung werden Wärmespeicher wirtschaftlich immer attraktiver.

Mehr Kapazität für Lang- und Kurzzeitspeicher sinnvoll

Langzeitspeicher könnten bereits bei einer Leistung von 700 Megawatt aus erneuerbaren Energien und Abwärme und einer Speicherkapazität von bis zu 440 Gigawattstunden den Anteil erneuerbarer Wärme und Abwärme im Berliner Fernwärmenetz der BEW um rund fünf Prozent erhöhen. Kurzzeitspeicher wie Behälterwärmespeicher könnten das Stromnetz stabilisieren und Lastspitzen abfedern. Die Untersuchung zeigt, dass eine Verdopplung bis Verdreifachung der bestehenden Kurzzeitspeicherkapazität auf bis zu 6,6 Gigawattstunden für das Berliner Fernwärmenetz sinnvoll wäre.

Quartierspeicher helfen, urbane Wärmequellen stärker zu nutzen

In dezentralen Quartiersnetzen könnten Aquiferwärmespeicher bis zu 33 Prozent der Jahreswärme speichern. Besonders für urbane Abwärmequellen wie Rechenzentren oder Abwassersysteme sind diese Speicher entscheidend, da sie deren Energie nahezu vollständig nutzbar machen.

Flächenverfügbarkeit als zentrales Hindernis: Unterirdische Speicher als Lösung

Berlin hat begrenzte Flächen für oberirdische Wärmespeicher, die zudem auf baurechtliche und städteplanerische Hürden stoßen können. Unterirdische Lösungen wie Aquiferwärmespeicher sind eine vielversprechende Alternative. Allerdings muss noch überprüft werden, ob der Berliner Untergrund sich für diese Speicherarten geologisch eignet. Bestehende Wissenslücken soll die vom Senat beschlossene „Roadmap Geothermie“ schließen.

Rechtliche Unsicherheiten bremsen Ausbau – politische Weichenstellungen nötig

Neben den technischen Herausforderungen erschweren Rechtsunsicherheiten im Genehmigungsverfahren, vor allem in der Abgrenzung zwischen berg- und wasserrechtlichem Genehmigungsregime sowie fehlende Transparenz in der Verwaltungspraxis die Umsetzung von Wärmespeichern. Eine politische Entscheidung, die Wärmespeicher als Teil der öffentlichen Daseinsvorsorge definiert, könnte den Ausbau beschleunigen. Darüber hinaus sind für den Wärmespeicherausbau allgemeine Herausforderungen der Energiewende wie hohe Investitionskosten und weitere technoökonomische Hemmnisse relevant.

Die Ergebnisse des Projekts gehen in die Berliner Wärmeplanung ein. Den Abschlussbericht und weitere Informationen zur Wärmeplanung in Berlin finden Sie unter berlin.de/waermewende.

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Welche Rolle kann Ammoniak in der Energiewende spielen?

Ammoniak kann eine wichtige Rolle in der Energiewende spielen, indem es fossile Brennstoffe ersetzt und so CO2-Emissionen vermeidet. Es kann direkt als Brennstoff in Schiffen, Kraftfahrzeugen, Heizungsanlagen oder Industrieöfen verwendet werden. Eine vielversprechende Option ist auch der Einsatz von Ammoniak in Festoxidbrennstoffzellen (SOFC), zum Beispiel in der Seeschifffahrt, wo eine Elektrifizierung aufgrund der großen Entfernungen schwierig ist.

Zusätzlich hat Ammoniak als Wasserstoffträger großes Potenzial. Es enthält einen hohen Anteil an Wasserstoff und kann als effizienter Energieträger für den Transport von Wasserstoff genutzt werden. Durch sogenannte Ammoniak-Cracker lässt sich der Wasserstoff zurückgewinnen und weiterverwerten. Insgesamt kann Ammoniak zur Dekarbonisierung verschiedener Sektoren beitragen und die Entwicklung einer grünen Wasserstoffwirtschaft vorantreiben.

Welche Vorteile hat Ammoniak gegenüber anderen Energieträgern?

Als Treibstoff ist Ammoniak deshalb attraktiv, weil es ohne CO2-Emmissionen verbrannt werden kann. Im Gegensatz zu Alternativen (z. B. Methanol, das ebenfalls als möglicher Treibstoff und H2-Träger gehandelt wird) wird keine treibhausgasneutrale Kohlenstoffquelle benötigt. Ammoniak ist außerdem leichter zu verflüssigen als Wasserstoff und enthält etwa 1,7-mal mehr Wasserstoff pro Kubikmeter als flüssiger Wasserstoff. All das macht den Transport von Ammoniak unkompliziert und effektiv. Nachdem der Wasserstoff in Form von Ammoniak transportiert wurde (z. B. per Seeschiff), kann dieser wieder in reinen Wasserstoff umgewandelt werden und in ein H2-Netz eingespeist werden, er kann aber auch auf der Straße, mit dem Zug und in Pipelines transportiert werden.

Ammoniak wird bereits seit vielen Jahrzehnten im großen Stil weltweit als Grundstoff, insbesondere für die Düngemittelindustrie, gehandelt. Aus diesem Grund gibt es bereits Erfahrung im Umgang und Technologien für die Lagerung und den Transport sind bereits vorhanden und erprobt. Entsprechend bestehen auch schon eine Reihe von Sicherheitsstandards und auf die Stofflichkeit abgestimmte Verfahren. Außerdem gilt Ammoniak aufgrund seiner hohen Selbstentzündungstemperatur, seines niedrigen Kondensationsdrucks und seiner geringeren Gasdichte als Luft als relativ sicher.

Welche Herausforderungen sind mit dem vermehrten Einsatz von Ammoniak verbunden?

Grüner Ammoniak ist global noch selten verfügbar, was hauptsächlich daran liegt, dass grüner Wasserstoff kaum vorhanden ist. In technischer Hinsicht gibt es ebenfalls Herausforderungen, zum Beispiel beim Cracken. Auch bei Ammoniak-Brennstoffzellen besteht noch Entwicklungsbedarf, derzeitig setzen sich allerdings viele Forschungsvorhaben mit diesen Themen auseinander. Sicherheitsbedenken müssen ebenfalls adressiert werden, da sie ein wesentlicher Faktor für die Akzeptanz von Ammoniak als Energieträger sind. In hohen Konzentrationen kann Ammoniak beim Einatmen lebensgefährlich sein. Es ist außerdem als wassergefährdend eingestuft. Leckagen an und in Gewässern können ph-Veränderungen verursachen und die aquatische Umwelt gefährden. Allerdings ist es wichtig zu erwähnen, dass wir als Gesellschaft diese und zum Teil weit größere Gefahren bei fossilen Energieträgern schon länger in Kauf nehmen.

Wie sieht der Rechtsrahmen für Ammoniak derzeit aus und welche Änderungen wären Deiner Meinung nach sinnvoll?

Der Rechtsrahmen für den Einsatz von Ammoniak als Treibstoff und Energieträger befindet sich bereits in einer dynamischen Entwicklung, die auf internationaler, europäischer und nationaler Ebene fortschreitet. Auf der völkerrechtlichen Ebene hat die Internationale Seeschifffahrtsorganisation (IMO) mit der Erweiterung des IGF-Codes (Internationaler Sicherheitscode für Schiffe, die Gase oder andere Brennstoffe mit niedrigem Flammpunkt verwenden) und der Entwicklung vorläufiger Richtlinien (Interim Guidelines) einen rechtlichen Rahmen für die Nutzung von Ammoniak in der Seeschifffahrt gesetzt. Diese vorläufigen Richtlinien legen die technischen Anforderungen und Sicherheitsstandards für ammoniakbetriebene Schiffe fest. Darüber hinaus wurden vor kurzem Änderungen am IGC–Code (Internationaler Gastankschiff-Code) verabschiedet, die zukünftig erstmals die Verwendung von Ammoniak als Brennstoff auf Tankern ermöglichen, die Ammoniak als Gut befördern. Auf europäischer Ebene wird durch die Erneuerbare-Energien-Richtlinien RED II und III sowie durch delegierte Rechtsakte der rechtliche Rahmen für grüne Brennstoffe wie Ammoniak weiter konkretisiert. Dazu werden auch Zertifizierungssysteme eingeführt, um die Einhaltung der europäischen Vorgaben zu garantieren und den Handel mit grünem Ammoniak zu erleichtern.

Trotz dieser Fortschritte gibt es weiterhin rechtlichen Handlungsbedarf, zum Beispiel bei der Genehmigung von Ammoniaksyntheseanlagen und der Schaffung von klaren Haftungsregelungen für ammoniakbetriebene Schiffe. Auch im Bereich des Transports und der Infrastruktur für Ammoniak besteht noch Anpassungsbedarf, etwa bei der Handhabung von Gefahrgutvorschriften und den rechtlichen Rahmenbedingungen für den Bau von Ammoniakleitungen.

Woran arbeitet das IKEM im Projekt TransHyDE – Campfire?

In diesem Projekt untersucht das IKEM rechtliche Rahmenbedingungen und Akzeptanzfragen rund um eine zukünftige Wasserstoff-Infrastruktur. Dabei werden verschiedene Klimaszenarien für grünes Ammoniak berechnet, um Logistikkonzepte zu analysieren und deren Umsetzung zu optimieren. Außerdem erforschen wir die rechtlichen Rahmenbedingungen für den Ammoniaktransport und die im Projekt entwickelten Technologien. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Akzeptanzforschung, bei der mögliche Probleme und Hemmnisse in der Produktion und Nutzung von grünem Ammoniak untersucht und durch ein innovatives Kommunikationskonzept adressiert werden.

Der Beitrag “Ammoniak kann zur Dekarbonisierung verschiedener Sektoren beitragen und die Entwicklung einer grünen Wasserstoffwirtschaft vorantreiben.” erschien zuerst auf IKEM.

Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsvorhaben CAMPFIRE befasst sich das IKEM mit der Dekarbonisierung des Schiffsverkehrs und der Nutzung von Ammoniak als alternativem Kraftstoff. Dessen Herstellung könnte in Zukunft mit Wind- und Solarparks kombiniert werden und so Überkapazitäten bei der EE-Erzeugung nutzbar machen.

Im Teilprojekt ‚Hybridreaktor‘ hat das IKEM eine Studie zu den Genehmigungsverfahren für Ammoniak-Syntheseanlagen, Elektrolyseure sowie PV- und Windkraftanlagen erstellt. Sie betrachtet für alle Anlagen die spezifischen Anforderungen des Immissionsschutz- und Baurechts, relevante landesrechtliche Regelungen sowie regulatorische Neuerungen auf nationaler und europäischer Ebene.

Die Studie zeigt auf, dass der aktuelle Rechtsrahmen zuletzt zahlreiche Anpassungen zur Privilegierung von Wasserstoffelektrolyseuren erfahren hat. Ammoniak-Syntheseanlagen seien jedoch bislang nicht in die gesetzlichen Neuerungen einbezogen worden, erklärt Studienautorin Rosa von der Stein: „Während der Gesetzgeber den Ausbau der grünen Wasserstoffwirtschaft in Deutschland vorantreiben möchte, bleibt eine gezielte Förderung des Produktionsstandorts Deutschland für grünes Ammoniak bislang aus.“

Aufbauend auf den Ergebnissen der Studie entstand zudem ein Handlungsleitfaden für Praxisanwender:innen. Dieser erläutert, nach welchen Verfahren Ammoniaksyntheseanlagen genehmigt werden, wie das Genehmigungsverfahren abläuft, welche Unterlagen Antragssteller:innen benötigen und welche Behörden beteiligt sind.

Quelle: IKEM

Der Beitrag Genehmigung dezentraler Ammoniak-Syntheseanlagen erschien zuerst auf IKEM.