Description: Das vorliegende Diskussionspapier leistet einen Beitrag zur Bewertung der Option "Biomethan zur Einspeisung ins Erdgasnetz", indem die Treibhausgasbilanz der Prozesskette sowie die Umwelteffekte durch den Anbau der Substrate detailliert untersucht werden. Die Ergebnisse werden durch laufende weitere Arbeiten der Autoren in den größeren Kontext der umfassenden Untersuchung und Bewertung der Rolle von Biomethan im zukünftigen Energiesystem eingeordnet. Die Kenntnis der Klima- und Umwelteffekte von Biomethan bildet einen wichtigen Baustein in der ganzheitlichen Bewertung. Biogas kann aus Fermentation verschiedener feuchter Biomasse erzeugt werden. Nach der Aufbereitung (im Wesentlichen bestehend aus Entschwefelung, Trocknung und CO2-Abtrennung) spricht man von Biomethan, das als vollständiges Erdgas-Substitut ins Erdgasnetz eingespeist werden kann, um für alle Erdgasanwendungen zur Verfügung zu stehen. Im Rahmen der hier vorgestellten Arbeiten sind für fünf Standorte in Deutschland regional angepasste Fruchtfolgen untersucht worden, in denen neben gängigen Ackerfrüchten auch Biogassubstrate angebaut werden können. Die betrachteten Substrate umfassen neben Mais auch Futterroggen und Futterhirse, Ganzpflanzensilage aus Wintergerste und Wintertriticale, ein Gemisch aus Mais und Sonnenblumen sowie das Ackergras Landsberger Gemenge. An den Standorten wurden die Auswirkungen auf die Humusbilanz, die Bodenbedeckung (Erosionsschutz) sowie die Biodiversität betrachtet. Im Ergebnis sind durch die Erzeugung von Biogassubstraten nach guter landwirtschaftlicher Praxis keine negativen Umweltwirkungen zu erwarten. Für die Ermittlung der Treibhausgasemissionen der Biomethanbereitstellung wird zwischen zwei Anlagentypen unterschieden: (1) einer großmaßstäblich geführten Anlage nach heutigem "Stand der Technik", die eine durchschnittlich effektive Biogasanlage im Jahr 2008 im industriellen Maßstab abbildet und (2) einer Anlage, die als "Optimierte Technik" das aus heutiger Sicht und für die nahe Zukunft denkbare Optimierungspotenzial so weit wie möglich ausschöpft. Im Vergleich zum erstgenannten Anlagentyp können die THG-Emissionen durch die optimierte Technik um rund 30 % von 97 g CO2äq/kWh auf 67 g CO2äq/kWh reduziert werden. Kleinere und ältere Biogasanlagen sind im Rahmen dieser Arbeiten nicht näher untersucht worden; ihre Emissionsfaktoren können durchaus von den hier vorgestellten Ergebnissen abweichen. Im mittelfristigen Ausblick bis 2030 kann aus der Betrachtung des bereits erzielten Fortschritts von der Anlagenkonfiguration nach dem heutigen Stand der Technik zur optimierten Technik eine THG-Bilanz der großmaßstäblichen und industriellen Biomethanerzeugung von rund 53 g CO2äq/kWh abgeschätzt werden. Das Optimierungspotenzial liegt dabei hauptsächlich noch im übergreifenden Prozessmanagement.

Description: Mehr als sechs Millionen Tonnen Kunststoffabfälle fallen in Deutschland jährlich an, nur etwas weniger als die Hälfte kann werk- und rohstofflich genutzt werden, der Rest wird verbrannt. Gerade gemischte Kunststoffarten erschweren das Recycling. Hier bietet sich das chemische Recycling (Pyrolyse) an. Bei diesem Verfahren werden die Stoffe durch hohe Temperaturen zersetzt und in kleinere Moleküle aufgespalten. Diese lassen sich im Sinne der Kreislaufwirtschaft in neue Kunststoffe oder chemische Grundstoffe überführen. Die Schätzungen gehen von bis zu zwei Millionen Tonnen Kunststoffabfall jährlich aus, der auf diese Weise wiederverwendet werden könnte. Das vorliegende Diskussionspapier zeigt, dass Pyrolyse von gemischten Kunststoffabfällen die chemische Industrie sowie die Abfallwirtschaft klimafreundlicher gestalten kann. Im Papier geht das Autorenteam auf die Potenziale und Entwicklungsperspektiven für Nordrhein-Westfalen ein mit dem Ziel, wissenschaftliche Grundlagen für Investitionsentscheidungen und Projektentwicklung im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu schaffen.

Description: Im Verkehrssektor sind die Emissionen in den vergangenen Jahren gestiegen statt gesunken. Schnelle Entscheidungen und innovative Mobilitätskonzepte sind notwendig, damit Städte klimafreundlicher werden können. Haben sich Kommunen aber einmal festgelegt, ist der Umstieg auf einen alternativen Ansatz mitunter schwierig und teuer - es können Pfadabhängigkeiten entstehen. Dabei weiß niemand derzeit genau, welche Technologien sich in den kommenden Jahrzehnten durchsetzen werden. Dies gilt gleichermaßen auch für zahlreiche Bereiche bei der Umsetzung der Energiewende. Die vorliegende Analyse des Akademienprojektes "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) zeigt Strategien für den Umgang mit Pfadabhängigkeiten auf und will damit Politikerinnen und Politiker in ihrem Entscheidungsprozess unterstützen. Die Autorinnen und Autoren erklären in der Analyse, wie die Entscheidungstheorie Kommunal- und Bundesspolitiker bei der Gestaltung eines zukunftsfähigen Mobilitätssystems und beim Umbau der Energieversorgung helfen kann. Am Beispiel des kommunalen Flottenumbaus wird verdeutlicht, wie sie Lösungen bewusst auswählen und dabei trotzdem flexibel bleiben können.

Description: Zur Förderung des Dialogs zur NFDI in der Helmholtz-Gemeinschaft veranstaltete das Helmholtz Open Science Office am 8. Dezember 2021 ein zweites virtuelles Helmholtz Open Science Forum unter dem Motto „Helmholtz in der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI)“. Alle Mitarbeitenden der Helmholtz-Gemeinschaft waren eingeladen, sich an dem zentrenübergreifenden Austausch zu beteiligen. Aufbauend auf das erste Forum im Mai 2021 lag der Schwerpunkt der Veranstaltung auf der Identifikation und Diskussion von Helmholtzspezifischen Themen und Aktivitäten bei der Realisierung der NFDI.

Description: Mit der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) verfolgen Bund und Länder das Ziel, Datenbestände aus der Forschung für das deutsche Wissenschaftssystem nach den FAIR-Prinzipien systematisch zu erschließen, damit diese für Dritte besser zugänglich gemacht werden. Die NFDI wird als Netzwerk von Konsortien über einen Zeitraum von drei Jahren ab 2020 in drei aufeinanderfolgenden Förderphasen aufgebaut. Eine wichtige Rolle spielt dabei auch die Abdeckung disziplinübergreifender Querschnittsthemen. Zur Förderung des Dialogs zur NFDI in der Helmholtz-Gemeinschaft veranstaltete das Helmholtz Open Science Office am 4. Mai 2021 ein digitales Helmholtz Open Science Forum unter dem Motto „Helmholtz in der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI)“. Als Impuls für die weitere Diskussion lud das Helmholtz Open Science Office alle interessierten Mitarbeitenden der Helmholtz-Gemeinschaft zu diesem virtuellen Helmholtz Open Science Forum ein. Neben einer Einführung durch das NFDI-Direktorat stellten Vorträge die Bandbreite der NFDI-Beteiligung in Helmholtz dar (z. B. Praxisberichte bereits bewilligter Konsortien sowie Vorträge zum Umgang mit der NFDI aus Perspektive eines Zentrums, eines Forschungsbereichs und einer Plattform des Inkubators “Information & Data Science”); auch wurde das Zusammenspiel von NFDI und European Open Science Cloud (EOSC) vom Büro Brüssel der Gemeinschaft beleuchtet. Im Kern stand die Identifikation und Diskussion zu Helmholtz-spezifischen Aspekten bei der Realisierung der NFDI.