Klimaschutzmaßnahmen im Flugverkehr Frühjahrstagung der Arbeitsgruppe Energie der Deutschen...

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Klimaschutzmaßnahmen im Flugverkehr Frühjahrstagung der Arbeitsgruppe Energie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft Falk Heinen Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Referat Umwelt und Verkehr

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  Klimaschutzmaßnahmen im Flugverkehr

Frühjahrstagung der Arbeitsgruppe Energie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft

Falk Heinen

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Referat Umwelt und Verkehr

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  Übersicht

• Aufgabenbeschreibung: Klimaeffekte des Luftverkehrs

• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC

• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe

• Lösungsebenen: EU und ICAO

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EU-weite Emissionen nach Sektorin CO2e, indexiert (1990=100), nach Eurostat

8378

121

60

70

80

90

100

110

120

130

1990 2000 2009

Gesamt Energie ohne Verkehr Verkehr

Anteil des Verkehrs an Emissionen EU-27: 19,5%

CO2-Emissionen Verkehr im Vergleich zu übrigen Sektoren

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Quelle: Eurostat

Road

Rail

Aviation

Waterways

Straßenverkehr und – mit

wachsender relativer

Bedeutung –

Flugverkehr sind die

bedeutendsten

Emissionsquellen im

Verkehr in der EU

CO2-Emissionen nach Verkehrssektor

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Quelle: AEA, Report on International Aviation and Maritime Emissions in a Copenhagen (post 2012) Agreement, 2009

Entwicklung CO2-Emissionen Flugverkehr

2928 Mt

Mt

CO

2

1520 Mt

790 Mt

Prognose: Vervierfachung der CO2-Emissionen von 2009 bis 2050

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Quelle: IEA(2005) and WBCSD (2004)

~ 50 % of global emissions for 2° target

Entwicklung CO2-Emissionen Verkehr global

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aviation BAU2050shipping BAU2050other sectors

aviation BAU2050

shipping BAU2050

other sektors

Annahmen:• Emissionsminderung in anderen Sektoren um 50 oder 80 % bis 2050• BAU für Flug- und Schiffsverkehr (Prognose durch IMO 2009 und ICAO CAEP)

Quelle: AEA, Report on International Aviation and Maritime Emissions in a Copenhagen (post 2012) Agreement, 2009

Just in case…

50 % Minderung: 37 % Flug- und Schiffsverkehr

80 % Minderung: 92 % Flug- und Schiffsverkehr

17 %

20 %

50 %

42 %

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Klimawirkung des Flugverkehrs

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2005

Quelle: Burkhardt and Kärcher,

Nature Climate Change 2011

Wolkenbildung durch Kondensstreifen

belastbare Grundlage

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radiative forcing durch contrail cirrus für 2002 Quelle: Burkhardt and Kärcher, Nature Climate Change, 2011

0.031

0.074

NEU

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Erhebliche Lücke zur Erfüllung Klimaziele

Quelle: basierend auf Price, 2007 und TU Berlin, 2008

ökonom. Instrument/ Biokraftstoffe?

Annahmen:4,25 % Wachstum der Passagierkilometer

1,5 % Verbesserung der Flotteneffizienz

Einfluss des ACARE-Ziels von 50 % Verbesserung der Effizienz bis 2020

Ziel Luftverkehrs-wirtschaft: Reduzierung der CO2-Emissionen bis 2050 um 50 %

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Fazit: Flugverkehr und Klimawandel

• einheitliche Prognosen: deutlich steigende Emissionen des Flugverkehrs in den nächsten Jahrzehnten

• unveränderte Herausforderung: Erfüllung der Klimaschutzziele durch Verkehr und wegen des Wachstums insbesondere durch Flugverkehr gefährdet

• gesicherter Wissensstand: nach jahrelanger Diskussion sind ALLE wichtigen Klimaeffekte des Flugverkehrs hinreichend genau untersucht

• Maßnahmenentwicklung: Effizienz genügt nicht Einführung wirksamer Minderungsmaßnahmen unter Einbeziehung aller Effekte notwendig

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  Übersicht

• Aufgabenbeschreibung: Klimaeffekte des Luftverkehrs

• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC

• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe

• Lösungsebenen: EU und ICAO

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– Einbeziehung des Luftverkehrs in den EU-Emissionshandel ist erster Schritt auf dem Weg zu einer globalen Maßnahme

– Wirksame Klimaschutzmaßnahmen im internationalen Luftverkehr notwendig, da bislang international nicht geregelt

– Internationale ZivilIuftfahrt-Organisation (ICAO) wurde bereits im Kyoto-Protokoll im Jahr 1997 beauftragt

– Jahrelange Verhandlungen blieben ohne Ergebnis

Klimaschutzmaßnahmen im Luftverkehr

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• Start of process in 1998 with creation of a market-based options group (WG 5), participation EC, GER, FRA, NDL, SWE, (NOR, SWI) inter alia, lot of WPs and active contribution

• 2001: 6th environmental action plan: Commission will act on EU level in case of ICAO´s failure

• 2004: 6th meeting of ICAO´s Committee on Aviation Environmental Protection:

- agreement to develop measures in climate context- emissions trading is the most promising option- no further action

• until 2007: CAEP only developped a non-binding framework for an emissions trading scheme; no agreement due to inclusion of aviation in the EU ETS

Brief History ICAO

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 • 2007: - decision to create a task force (MBMTF) on MBI as sole step for limiting the climate contribution of aviation, participation EU with EC and several states

- ICAO Assembly: no consensus on unilateral measures; formal reservation of ECAC states in resolution

• 2008: ICAO´s regular report to UNFCCC: climate measures are biofuels and emissions calculator

• 2009: report of Group on International Aviation and Climate Change (GIACC): „Agressive plan of action“

• 2010: Resolution suggests a cap for the future (2020); improvement of fuel efficiency in the range of the BAU; framework for market based instruments; CO2-standard for 2013 (with the aim of emission reduction?)

Brief History ICAO (2)

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• Agenda Item „International Transport“ oldest within UNFCCC

• Art. 2.2 KP and decision 2/CP.3 (Inclusion of emissions of international transport modes in national totals) without success and consequences

• most debated issues: “Common but differentiated responsibilities”, cap, measures and financing

-> unclear mandate for ICAO and IMO-> No international solution in sight

• no further debate on international transport modes until 2015

„Success-story“ UNFCCC

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  Übersicht

• Aufgabenbeschreibung: Klimaeffekte des Luftverkehrs

• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC

• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe

• Lösungsebenen: EU und ICAO

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• Einführung verbindlicher Emissionsobergrenze und Berücksichtigung aller klimawirksamen Emissionen (EU: – 10 % ggü. 2005)

• Einführung eines internationalen ökonomischen Klimaschutzinstruments; regionale Maßnahmen nur Beginn

• steuerliche Gleichbehandlung prüfen

• Effizienz; Einführung eines wirksamen Grenzwerts für den Ausstoß von CO2

Kernelemente für umweltverträglichen Flugverkehr

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Quelle: TU Berlin, Zusammenfassende Darstellung der Effizienzpotenziale bei Flugzeugen unter besonderer Berücksichtigung der aktuellen Triebwerkstechnik sowie der absehbaren mittelfristigen Entwicklungen, 2008

Flugzeugprogramme und Kraftstoffverbrauch

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

rela

tive

ch

ang

e

EISA380, B787B747-800

EISA350

EISA320 NG B737 NG

ACAREconsistentaircrafts

RPK and Total FuelConsumption withoutTechnology Improvement

Total Fuel Consumption

ACARE consistent fleet,50% more fuel efficient

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050

rela

tive

Ver

änd

eru

ng

EISA380, B787B747-800

EISA350

EISA320 NG B737 NG

consistentaircrafts

RPK and Total FuelConsumption withoutTechnology Improvement

Total Fuel Consumption

ACARE consistent fleet,50% more fuel efficient

Studienergebnisse:

• Effizienzziel von 50 % nur schwer erreichbar – vor allem noch keine Implementierung in der Flotte

• ACARE konforme Flotte nicht vor dem Jahr 2050

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• operationelle Maßnahmen (z. B. single european sky)

• Prüfung alternativer Kraftstoffe

Kernelemente für umweltverträglichen Flugverkehr

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  • Theoretisch denkbare Optionen:

• Biokraftstoffe (zunächst als drop-in Kraftstoffe)

• CtL / GtL

• Wasserstoff

• Klimawirkungen variieren zwischen und innerhalb der Optionen stark; positive Klimabilanz gegenüber heutigem Kerosin ist zwingend notwendig

• Kraftstoffe müssen mittelfristig ökonomisch konkurrenzfähig sein (derzeit Faktor 2 bis 3 teurer)

Alternative Kraftstoffe im Flugverkehr

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• Mögliche Ausgangssubstrate: Pflanzenöle, Gräser, Stroh, Algen,…

• Herstellungspfade: hydrierte Pflanzenöle, Biomass-to-Liquid,…

• technischen Realisierbarkeit: Temperaturstabilität, Infrastruktur,…

Biokraftstoffe

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- Biomasse für Kraftstoffe wird auf zuvor landwirtschaftlich bereits genutzten Flächen (z. B. Weideflächen) produziert und in Folge dessen die vorherige Nutzung in ökologisch sensible Gebiete verdrängt.

- Daraus resultierende Klimaeffekte sind nach Studien u. a. der Europäischen Kommission bedeutsam und nicht vernachlässigbar.

- Akzeptanz und Nutzen von Biokraftstoffen langfristig nur bei Vermeidung von indirekten Landnutzungsänderungen erreichbar.

Indirekte Landnutzungsänderungen (ILUC)

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  Übersicht

• Aufgabenbeschreibung: Klimaeffekte des Luftverkehrs

• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC

• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe

• Lösungsebenen: EU und ICAO

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Der Europäische Emissionshandel (EU ETS)

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• ist seit 2005 das Hauptinstrument der EU, um ihre Emissionsminderungsverpflichtung des Kyoto-Protokolls zu erfüllen, cap & trade-System

• ist ein marktwirtschaftliches Instrument, mit dem die CO2-Emissionen zu den gesamtwirtschaftlich geringsten Kosten reduziert werden

• läuft zwischen Unternehmen in 27 EU-Staaten + EWR (Norwegen, Island, Liechtenstein)

• umfasst derzeit ca. 12.000 Anlagen mit einem Emissionsvolumen von ca. 2 Mrd. Tonnen Treibhausgasen (CO2, N2O)

• starker Preisverfall, Reform ETS zunächst gescheitert, weltweite Bedeutung

Der Emissionshandel auf Unternehmensebene

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Einbeziehung des Luftverkehrs in den Emissionshandel

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ETS Luftverkehr – Emissionsentwicklung

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Eckdaten des Luftverkehrs im EU ETS

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Globale Emissionen: ca. 630 Mio. t CO2 im Jahr 2006 (ICAO)

EU-ETS-Anteil: 221,4 Mio. t CO2 p.a. in 2004-06 (~ THG-Emissionen von NL)

Relevanz

Teilnehmer:

Etwa 5.000 EU- und internationale Luftfahrzeugbetreiber stehen auf der Verwaltungsmitgliedstaatenliste, davon wurden 442 Deutschland zugeordnet.

Anwendungsbereich:

alle Flüge mit Luftfahrzeugen >5,7 MTOW, die im EWR starten oder landen.

Aber: lange Liste mit ausgenommenen Flügen (Militär, Polizei, Rettungs-, Lösch-, Übungs-, Sicht-, Zulassungs- und Rundflüge, etc. )

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= Flug, der in einem Mitgliedstaat beginnt oder endet; dieser kann auch Teil einer Serie von Flügen sein

Beispiel:

München – Philadelphia – Los Angeles

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„Flug“ im Sinne der Richtlinie

Quelle: http://www.decamino.de/flug_usairways

emissionshandels-pflichtig

nicht emissionshandels-pflichtig

Auslöser für starke internationale Widerstände

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Eckdaten des Luftverkehrs im EU ETS

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Berichterstattungspflicht bereits ab 2010

(Pflicht zur Abgabe von Emissionsberechtigungen ab 1. Januar 2013 ?)

Startphase:

Cap:

97% der durchschnittlichen Emissionen 2004-2006 im Jahr 2012 214,8 Mio. aEUA

95% ab 2013 210,4 Mio. aEUA

Auktionsanteil:

15% der Emissionsberechtigungen (EB) 32,2 / 31,6 Mio. aEUA

Kostenlose Zuteilung:

85% bzw. 82% der Gesamtmenge EB 182,6 / 172,5 Mio. aEUA

Reserve:

3% für neue oder schnell wachsende Airlines insg. 50,5 Mio aEUA

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Zeitplan

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26.09.

Einreichung der Monitoringkonzepte2013-2020

Beginn des Monitoring

Abgabe des verifizierten Emissions-berichts+ ggf. TKM-Bericht

KOM veröffentlicht Benchmark

Zuteilung der Berechtigungen

31.03. (jährlich)

01.01. 30.09.

2010 2011 2012 20132009

28.02. (jährlich)

Ausgabe der Berechtigungen

Abgabe des verifzierten Emissions-berichts

30.04. (jährlich)

Abgabe der Berechtigungen

31.03.

Einreichung der Monitoringkonzepte2010-2012

23.12.

Stop-the-clock

?

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– Verzicht auf Durchsetzung der Pflichten für die Jahre 2010 – 2012 für außereuropäische Flüge

– Voraussetzung: Rückgabe der entsprechenden kostenlosen Zuteilung zur Stilllegung

– Weitergeltung der Verpflichtungen für innereuropäische Flüge (Definition weiter als EU)

– wenn keine RL-Änderung nach ICAO-Versammlung erfolgt, gilt RL wie ursprünglich für Pflichten ab 2013

Befristete Teilaussetzung des Vollzugs

Aussetzung einmalig und befristet, damit ICAO Chance zur Einführung eines globalen Systems hat

aktueller Stand: Zustimmung EP 16. April 2013

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• 2011: ICAO-Generalsekretär R. Benjamin kündigt Vorschlag für 2012 an, der 2013 verabschiedet werden soll -> Einrichten von Arbeitsgruppen

• wegen politischer Schwierigkeiten entscheidet ICAO-Rat Ende 2012 Einrichtung einer High-Level-Gruppe: drei Sitzungen bis Ende März 2013

• zahlreiche Differenzen: Hauptpunkte „common but differentiated responsibilities“, „mutual consent“, geographical scope“

• EU-Mindestforderung für Ergebnis dieses Jahr: Rahmenwerk für regionale Instrumente, verbindlicher Zeitplan bis 2016

• Einigung dieses Jahr sehr unsicher; Vorentscheidungen fallen im Juni (ICAO-Rat) und ggf. bei Vorabtreffen mit ICAO-Präsident

ICAO – Lösung auf internationaler Ebene?

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Fragen?