Otello - Entwicklung eines integrierten, optimierenden Bewertungs- und Allokationsmodells für ein nationales Emissionsmanagement

Projekt

Dauer: 01.01.2007-31.12.2009

Förderkennzeichen: 01UN0603

 

Projektbeschreibung


Im Bereich der Luftreinhaltung wurden in den vergangenen Jahrzehnten bereits große Erfolge erzielt. Doch sind für eine Reihe von Schadstoffen weitere Anstrengungen notwendig, um die als kritisch angesehenen Belastungsgrenzen (critical loads) einzuhalten. Auf UNECE und EU-Ebene wurden deshalb in der EG-Richtlinie 2001/81/EG (sogenannte NEC-Richtlinie) nationale Obergrenzen in Form maximaler Jahresemissionshöchstmengen festgelegt. Diese bieten jedoch Spielraum für die Entscheidung, wo und wie die notwendigen Minderungen erzielt werden sollen.

Hauptziel des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung eines Modells zur Entscheidungsunterstützung für politische Entscheidungsträger, um eine effektivere und effizientere Allokation von Emissionsminderungen von Luftschadstoffen in Deutschland zu erreichen. Dabei sollen die Schadstoffe PM, SO2, NOx und NH3 im Fokus stehen, da diese sowohl zur Partikelbelastung als auch wesentlich zur Versauerung und Eutrophierung sowie zur Bildung von bodennahem Ozon beitragen.

Hieraus ergeben sich eine Reihe von Anforderungen an das Projekt:

  • Es sollen Modellansätze entwickelt werden, die es erlauben, ökologische, ökonomische und soziale Auswirkungen von Maßnahmen zur Luftreinhaltung und ihre Wechselwirkungen integriert, in ihrer Dynamik und dabei modelltechnisch handhabbar abzubilden.
  • Bislang werden Faktoren wie z.B. Investitionszyklen, die einen wesentlichen Einfluss auf die wirtschaftliche Belastung und damit mögliche negative Auswirkungen auf einen Bereich haben, nur unzureichend abgebildet. Gleiches gilt für die Berücksichtigung der Wechselwirkungen der Dimensionen der Nachhaltigkeit und der Dynamik im Modellierungsansatz. Bisherige Modellierungsansätze vernachlässigen - in Widerspruch zum Nachhaltigkeitsprinzip - teilweise längerfristige Aspekte, die im Vorhaben jedoch aufgrund des Zeithorizonts bis 2020 im Modell abgebildet werden können. Damit zusammenhängend ist eine praktikable Weiterentwicklung einer nachvollziehbaren Methodik zur Bewertung von Nachhaltigkeit über die Zeit indiziert, z.B. analog zur Abzinsung in der Ökonomie (Langzeitökonomie), die es für das Projekt zu berücksichtigen gilt.
  • Nicht-technische Maßnahmen werden trotz ihrer hohen Bedeutung bisher eher unbefriedigend in IAMs berücksichtigt. Auf empirischer Basis sind hier geeignete Ansätze zu entwickeln, diese in die Betrachtungen mit einzubeziehen.
  • Da die NEC-Richtlinie lediglich nationale Jahresemissionshöchstmengen vorschreibt, bleibt es den Mitgliedstaaten überlassen, Maßnahmen auszuwählen, die z.B. gezielt hochbelastete Ballungsgebiete entlasten oder Spitzenbelastungen in bestimmten Jahreszeiten verringern. Im Vorhaben soll daher die Einhaltung der nationalen Jahresemissionshöchstmengen mit einem möglichst weitreichenden Erreichen der standortspezifischen und auch zeitlich hoch aufgelösten Luftqualitätsziele verknüpft werden. Dadurch wird auch ein Bezug zwischen dem Nationalen Programm zur Einhaltung der NEC-Richtilinie und den regionalen Luftreinhalteplänen hergestellt, die sich an Luftqualitätszielen orientieren. Exemplarisch soll hierfür die Emissions- und Immissionssituation für einen Teilraum, bspw. den Großraum Karlsruhe, in räumlich-zeitlicher Auflösung abgebildet werden, um Minderungsmaßnahmen zu identifizieren, die besonders geeignet sind, zur Einhaltung der Luftqualitätsziele beizutragen.
  • Zu betrachten sind die Hauptemittentengruppen Industrie, Energieerzeugung, Verkehr/Mobilität, Gebäude/Haushalte (insbesondere den Bestand an Wohnbauten) und Landwirtschaft in Deutschland.


Als Voraussetzung für die Bewertung wird ein integriertes Bewertungsmodell (IAM) für den Planungshorizont bis 2020 entwickelt. Im Modell werden technische und nicht-technische Maßnahmen zur Emissionsminderung integriert unter ökonomischen, ökologischen und sozialen Gesichtspunkten und unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen diesen und der zeitlichen Dynamik über ein Indikatorensystem bewertet. Dieses verbindet wirtschaftswissenschaftliche Modellierungs­methoden mit techno-ökonomischen und sozio-ökonomischen Ansätzen für Minderungsmaßnahmen und Erkenntnissen aus naturwissenschaftlichen Ausbreitungsmodellen dynamisch.

Weitere Informationen:
Homepage des Rahmenprogramms Wirtschaftswissenschaften für Nachhaltigkeit

 

Kooperationspartner

  • Institut für Wirtschaftspolitik und Wirtschaftsforschung (IWW), Lehrstuhl Verkehr und Kommunikation, Universität Karlsruhe (TH)

  • Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI), Karlsruhe

  • Lehrstuhl Ökonomie und Ökologie des Wohnungsbaus (ÖÖW), Universität Karlsruhe (TH)

  • Institut für Agrarökologie, Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL), Braunschweig

  • Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Bonn

 

Kontakt

Dr. Magnus Fröhling
Tel.: +49 721 608 4400     Fax: +49 721 758909     E-mail: magnus froehling does-not-exist.wiwi uni-karlsruhe de


Tel.: +49 721 608 4560     Fax: +49 721 758909     E-mail: michael hiete does-not-exist.wiwi uni-karlsruhe de