Was waren die Ziele von STEPSEC?
STEPSEC lieferte eine Reihe von wesentlichen, innovativen methodischen Entwicklungen unter Kombination von Landoberflächenmodellen, einem Agentenbasierten Model für Deutschland, tiefgehender Literaturanalyse sowie einem partizipativen Stakeholder-Prozess:
- STEPSEC entwickelte einen multidimensionalen Rahmen für die Bewertung der Machbarkeit und Wünschbarkeit von CDRL-Optionen entlang von wirtschaftlichen, technologischen, sozialen, institutionellen, ökologischen und geophysikalischen Dimensionen. Ein Vorteil gegenüber bisherigen Ansätzen bietet vor allem die klare Unterscheidung zwischen den Konzepten der Machbarkeit und der Wünschbarkeit in Übereinstimmung mit dem aktuellen wissenschaftlichen Diskurs, um eine klare Separierung normativer Bewertungskriterien zu ermöglichen. Die Arbeiten hierzu flossen auch in den übergreifenden Bewertungsrahmen von CDRterra ein.
- STEPSEC führte eine ethische Bewertung der mit verschiedenen CDRL-Pfaden einhergehenden sozialen und ökonomischen Synergien und Trade-offs durch, um einen normativen Szenariorahmen und eine Reihe von CDRL-Zielen zu erstellen. Dabei wurde über Workshops, Befragungen und Interviews ein iterativer Dialog mit Stakeholdern von der lokalen bis nationalen Ebene durchgeführt, um gesellschaftliche Werte und ethische Leitlinien zu identifizieren. Normative Visionen und politische Ziele (z. B. Klimaneutralität, Restemissionsziele, SDGs) wurden bei der Bewertung der CDRL-Optionen berücksichtigt.
- STEPSEC erarbeitete verschiedene Politikpfade für Deutschland, die mit dem Ziel der Unterstützung der Entscheidungsfindung unter Annahme unterschiedlicher sozioökonomischer, klima- und treibhausgasbezogener Entwicklungspfade bewertet werden. Eingebettet in SSP-basierte Szenariorahmen wurden die Treiber von Landnutzung, nationale CDR-Visionen und Narrative erarbeitet.
- Aus den Narrativen abgeleitete quantifizierbare Indikatoren und deren Projektionen flossen in ein in STEPSEC auf Deutschland angepasstes ABM, CRAFTY-DE, ein, das die Landnutzungsentwicklung für Deutschland bis 2100 simulierte. Dabei wurden unterschiedliche Annahmen im Hinblick auf die Nachfrage nach Kohlenstoffsequestrierung und die Implementierung von Politikmaßnahmen geprüft.
- STEPSEC entwickelte die Kapazitäten mehrerer Landoberflächenmodelle (JSBACH, LPJGUESS, LPJmL) weiter, damit CDRL-Effekte auf Kohlenstoffkreislauf und Klima untersucht werden konnten.
Was sind die Kernergebnisse von STEPSEC?
Das kurzfristige und langfristige CO2-Entnahmepotential unterscheidet sich stark für die beiden meistdiskutierten CDR-Methoden BECCS und Aufforstung
Durch eine Vergleichsstudie verschiedener Landoberflächenmodelle konnten robuste Quantifizierungen der Potenziale von (Wieder-)Aufforstung und BECCS erzielt werden, die weltweit verglichen wurden. Es zeigt sich, dass (Wieder-)Aufforstung bereits kurzfristig zu Klimazielen beitragen könnte, während die Effizienz von BECCS entscheidend von der Skalierung der CCS-Anlagen, dem zukünftigen Ersatz fossiler Brennstoffe durch Bioenergie, dem zeitlichen Rahmen sowie dem Standort der Implementierung abhängt.
Landbasierte CDR-Maßnahmen leisten einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele im LULUCF-Sektor, wobei alle Szenarien deutliche Zielkonflikte und Synergieeffekte aufweisen
Die Modellierungsergebnisse für die nationalen Landnutzungspfade zeigen, dass landbasierte CDR-Maßnahmen einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele im LULUCF-Sektor leisten können. Dies ist allerdings mit extensiven Landnutzungsänderungen verbunden. Darüber hinaus wird deutlich, dass selbst unter optimistischen Annahmen die deutschen LULUCF-Ziele nicht vollständig erreicht werden können, ohne Zielkonflikte zu riskieren. Analysen sozioökologischer Zielkonflikte und Synergien zeigen: Jeder der untersuchten nationalen Entwicklungspfade weist deutliche Zielkonflikte und Synergieeffekte auf, die sich hinsichtlich Intensität und Art der Ausprägung unterscheiden. Vor allem besteht Konkurrenz um Flächen zwischen CDR-Maßnahmen, Nahrungsmittelproduktion und Naturschutz. Nachhaltige Landbewirtschaftung und geeignete politische Steuerungen können jedoch Synergien fördern und Zielkonflikte mindern.
Globale Modellierungen weisen Zielkonflikte insbesondere im Bereich der Biodiversität auf: In den gängigen globalen Landnutzungspfaden zeigen sich erhebliche Flächen mit relativ hohem Artenreichtum von Intensivierung der Landnutzung betroffen. Synergien wurden etwa in Hinblick auf das Lokalklima identifiziert, da in temperaten und tropischen Regionen Wälder typisch zusätzliche Kühlung über Änderungen der Wasser- und Wärmeflüsse erzeugen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass CDR als limitierte, ergänzende Maßnahme zur Emissionsreduktion zu verstehen ist, nicht als eigenständige klimapolitische Lösung.
Landmanagement spielt für landbasiertes CDR eine entscheidende Rolle
Landmanagement spielt für CDRL eine wichtige Rolle. Die Steuerung von Landnutzung, Bewirtschaftungsintensität sowie die Berücksichtigung von Klimaextremen wie Dürren, Waldbränden oder Schädlingsbefall sind entscheidend für wirksame und nachhaltige CDR-Maßnahmen. In Anbetracht begrenzter Landflächen auf nationaler Ebene ist die Ausschöpfung zusätzlicher CO₂-Bindepotenziale durch angepasste Bewirtschaftungspraktiken von entscheidender Bedeutung. Dies kann zudem den Gehalt an Bodenkohlenstoff erhöhen. Politische Instrumente sollten daher integrierte Landmanagementkonzepte fördern, die Kohlenstoffbindung, Bodenschutz, sowie die Resilienz gegenüber Klimaextremen berücksichtigen.
Unabhängig von zukünftigen Pfaden bestehen heute bereits umfangreiche Herausforderungen bei der Umsetzung von landbasiertem CDR
Durch weitere Stakeholder-Konsultation wurden die wesentlichen Hürden der Umsetzung von CDRL in Deutschland identifiziert. Unabhängig von zukünftigen Pfaden bestehen heute bereits umfangreiche Herausforderungen bei der Umsetzung von CDRL, darunter sozioökonomische Hemmnisse (z.B. fehlendes Fachwissen, Erfahrung und Ressourcen, geringe wirt. Anreize, Investitionsunsicherheit), geringe gesellschaftliche Akzeptanz (z.B. Nutzungskonflikte und Skepsis gegenüber landschaftlicher Veränderung) und fehlende politische Steuerungsinstrumente (z.B. verlässliche Förderstrukturen, rechtliche und planerische Klarheit). Partizipation und Governance erweisen sich als Schlüsselfaktoren für den Erfolg von CDR. Frühe Stakeholder-Einbindung und transparente Governance-Strukturen erhöhen Akzeptanz, erleichtern Konfliktlösung und stärken die Legitimität von CDR-Strategien.
Die Bewertung landbasierter CO2-Entnahme erfordert eine differenzierte und mehrdimensionale Herangehensweise
Mehrdimensionale Bewertungsrahmen, die regionale Besonderheiten integrieren, sind für die Bewertung der landbasierten CO2-Entnahme essentiell. Darüber hinaus sollten zeitliche, ethische und kontextspezifische Aspekte der Machbarkeit und Wünschbarkeit von CDR-Maßnahmen integriert und Wechselwirkungen zwischen verschiedenen CDR-Maßnahmen berücksichtigt werden. Durch die gleichzeitige Berücksichtigung sozialer, ökologischer, ökonomischer und technischer Kriterien lassen sich sowohl Zielkonflikte als auch Synergien identifizieren. Regionale Faktoren wie Wasserstress und Umweltbelastungen (z. B. Dürren, Schädlingsbefall) müssen realistisch eingebunden werden, um Fehlinvestitionen zu vermeiden.
