Klimaschutzmaßnahmen im Flugverkehr
Frühjahrstagung der Arbeitsgruppe Energie der Deutschen Physikalischen Gesellschaft
Falk Heinen
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Referat Umwelt und Verkehr
Übersicht
• Aufgabenbeschreibung: Klimaeffekte des Luftverkehrs
• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC
• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe
• Lösungsebenen: EU und ICAO
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
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
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
Quelle: IEA(2005) and WBCSD (2004)
~ 50 % of global emissions for 2° target
Entwicklung CO2-Emissionen Verkehr global
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 %
Klimawirkung des Flugverkehrs
2005
Quelle: Burkhardt and Kärcher,
Nature Climate Change 2011
Wolkenbildung durch Kondensstreifen
belastbare Grundlage
radiative forcing durch contrail cirrus für 2002 Quelle: Burkhardt and Kärcher, Nature Climate Change, 2011
0.031
0.074
NEU
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 %
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
Übersicht
• Aufgabenbeschreibung: Klimaeffekte des Luftverkehrs
• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC
• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe
• Lösungsebenen: EU und ICAO
– 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
• 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
• 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)
• 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
Übersicht
• Aufgabenbeschreibung: Klimaeffekte des Luftverkehrs
• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC
• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe
• Lösungsebenen: EU und ICAO
• 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
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
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EISA380, B787B747-800
EISA350
EISA320 NG B737 NG
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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
• operationelle Maßnahmen (z. B. single european sky)
• Prüfung alternativer Kraftstoffe
Kernelemente für umweltverträglichen Flugverkehr
• 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
• Mögliche Ausgangssubstrate: Pflanzenöle, Gräser, Stroh, Algen,…
• Herstellungspfade: hydrierte Pflanzenöle, Biomass-to-Liquid,…
• technischen Realisierbarkeit: Temperaturstabilität, Infrastruktur,…
Biokraftstoffe
- 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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• Lösungsversuche: ICAO und UNFCCC
• Lösungsmöglichkeiten: marktwirtschaftliche Instrumente, Effizienz, operative Maßnahmen, alternative Kraftstoffe
• Lösungsebenen: EU und ICAO
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
Einbeziehung des Luftverkehrs in den Emissionshandel
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. )
= 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
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
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
?
– 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
• 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?
Fragen?