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CO2-Kompensation im Luftverkehr. Vom EU-Emissionshandel zu CORSIA

Akademische Arbeit 2018 26 Seiten

Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

1 Einleitung

2 Luftverkehr und Klima
2.1 Die Bedeutung des Luftverkehrs
2.2 Die ökologische Dysfunktion des Luftverkehrs

3 Der europäische Emissionshandel
3.1 Die Grundidee eines Emissionshandelssystems
3.2 Entwicklung und Implementierung des EU Emission Trading Systems
3.3 Einbeziehung des Luftverkehrs in das EU Emission Trading System
3.4 Probleme bei der Integration des Luftverkehrs

4 CORSIA als globale Kompensationsstrategie
4.1 Grundzüge von CORSIA
4.2 Phasen der Implementierung
4.3 Ökologische Potenzialanalyse von CORSIA

5 Fazit

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Emissionshandel nach dem "Cap and Trade"-Prinzip

Abb. 2: MRV-Zyklus zur COrUberwachung

1 Einleitung

Der Klimawandel ist allgegenwärtig. Nicht selten betiteln die Medien ihre „News“ mit globa- len Wetterextremen. Tödliche Hitzewellen, Flutkatastrophen, verwüstende Stürme – welt- weit sind die Zeichen einer Klimaveränderung so sichtbar wie nie zuvor. Trotz aller Fakten werden täglich tausende Tonnen Schadstoffe in die Luft abgegeben, die somit zum Treib- hauseffekt beitragen. So ist es nicht verwunderlich, dass Deutschland im Jahr 2018 den hei- ßesten April seit Beginn der Wetteraufzeichnungen zu verbuchen hatte.1

Rekorde wurden unter anderem auch im Luftverkehr aufgestellt. 4,1 Milliarden Menschen wurden im vergangenen Jahr per Flugzeug befördert, was einem Wachstum von 7,1 Prozent gegenüber dem Vorjahr entspricht. Doch so sehr Gesellschaft, Wirtschaft und Politik davon profitieren, so sehr leidet unser Ökosystem unter den steigenden Emissionen die das Wachs- tum des Luftverkehrs mit sich bringt.2

Da der zivile Luftverkehr in der heutigen Gesellschaft unersetzbar ist, muss das Ziel sein, die Luftverunreinigungen zu regulieren und für ein nachhaltiges Wachstum in der Branche zu sorgen. Da neue Technologien, alternative Treibstoffe oder innovative Flugverfahren nicht ausreichen um dem Wachstum der Luftfahrt entgegenzuwirken, wurden zusätzlich Kompen- sationsmechanismen entwickelt, auf welche in der vorliegenden Seminararbeit näher einge- gangen wird. Dabei soll die Frage geklärt werden, ob ein neues globales Ausgleichs-System im Luftverkehr die geeignete Alternative zum europäischen Emissionshandel darstellt.

2 Luftverkehr und Klima

2.1 Die Bedeutung des Luftverkehrs

Eine Welt ohne Flugzeuge ist heute nicht mehr vorstellbar. Zu groß ist der politische, gesell- schaftliche, aber vor allem der wirtschaftliche Nutzen, welcher durch den Luftverkehr gene- riert wird.3 Zum einen stellt die heutige Luftfahrtindustrie ein Kernelement einer funktionie- renden Volkswirtschaft dar, um eine räumliche Trennung im Produktions- sowie Freizeitsek- tor zur gewährleisten. So können in Zeiten der Globalisierung zum einen Produktion und Konsum, aber auch Wohnort, Arbeitsbereiche und Urlaubsorte voneinander getrennt wer- den. Somit fördert der Luftverkehr die freie Mobilität aber auch den Außenhandel.4

Dies wiederum ist gekoppelt mit einer enormen Arbeitsplatzsicherung im Luftverkehr, aber auch in anderen Bereichen. So werden Produktionsunternehmen mit Handelsplätzen auf der ganzen Welt per Luft verknüpft und somit ein Beitrag zur Bruttowertschöpfung erzielt.5

Nicht zuletzt wird in politischer Hinsicht eine Präsenz in anderen Staaten und damit eine eff i- zientere Außenpolitik gewährleistet sowie im Kriegsfalle eine militärische Einsatzbereitschaft sichergestellt.6

Dies alles zeigt, welches enorme Potenzial der Luftverkehr mit sich bringt und wie wichtig er in der heutigen Zeit ist. Allerdings stehen den aufgezeigten Vorteilen auch einige negative Eigenschaften gegenüber. Neben der immensen volkswirtschaftlichen Bedeutung, wird dem Luftverkehr auch eine große umweltpolitische Verantwortung zu Teil, auf welche in den fol- genden Kapiteln näher eingegangen wird.

2.2 Die Ökologische Dysfunktion des Luftverkehrs

„Für den Begriff „Klimakiller Nr. 1“ spucken Suchmaschinen zahlreiche Treffer aus: Kohle, Fleisch, Methan, sogar Solarstrom tauchen im Ergebnis als vermeintliche Übeltäter auf. Und immer wieder auch: Luftverkehr.“7

Wie bei anderen Verkehrsmitteln werden auch beim Flugzeug klimarelevante Emissionen ausgestoßen, welche global betrachtet zur Beschleunigung des Klimawandels beitragen. Mit Erhöhung der Durchschnittstemperatur der Erde steigt auch tendenziell das Risiko diverser Gefahren, vor allem durch ein erhöhtes Potenzial an Naturkatastrophen, durch das Schmel- zen der Pole sowie durch einen steigenden Meeresspiegel.8

Generell lassen sich verschiedene Bereich des Luftverkehrs abgrenzen, welche zum Klim a- wandel beitragen. Im Mittelpunkt der Seminararbeit stehen die Umweltbelastungen, welche bei der direkten Nutzung der Flugzeuge, d.h. bei der Verbrennung des Flugzeugtreibstoffs Kerosin entstehen.

Durch den Verbrennungsprozess kommt es zu einer Kuppelproduktion, wodurch nicht nur das Kerosin verbrannt und somit das Triebwerk angetrieben wird, sondern auch diverse, un- erwünschte Substanzen emittiert werden. Die Mehrheit dieser Substanzen wird im oberen Teil der sogenannten Troposphäre ausgestoßen, welche sich ca. neun bis zwölf Kilometer über dem Meeresspiegel befindet. Angesichts der Temperaturunterschiede, verglichen mit der Erdoberfläche, kommt den Luftverkehrsemissionen in diesen Höhen eine besondere Kli- mawirkung zu. Sie wirken um einiges stärker als in Bodennähe.9

Die wahrscheinlich bekannteste Verursachersubstanz des Klimawandels stellt Kohlendioxid (CO2) dar. Durch die Verbindung von Kohlenstoff und Sauerstoff, kommt es pro ausgestoße- nem Kilogramm Kerosin zu einer Bildung von 3,15 kg CO2.10 Der Ausstoß dieses anthropoge- nen (vom Menschen verursachten) Treibhausgases ist vor allem seit Beginn der Industriali- sierung immer weiter gestiegen. Bezogen auf Deutschland wird Kohlendioxid besonders im Bereich der Strom- und Wärmegewinnung emittiert. Dieser Bereich macht ca. 35 Prozent des kompletten CO2-Ausstoßes aus. Betrachtet man nur den Verkehrssektor, stellt mit Abstand der Straßenverkehr (ca. 18 Prozent) die Hauptemissionsquelle dar. Der Luftverkehr dagegen macht deutschlandweit ca. zwei bis drei Prozent der anthropogenen Emissionen aus, wobei dieser Wert auch im internationalen Maßstab gilt. 11

Im Gegensatz zu anderen Treibhausgasen ist Kohlendioxid sehr langlebig, weshalb es sich unabhängig von der Emissionshöhe und der Temperaturdifferenzen gleichmäßig in der At- mosphäre verteilt. Dies hat zur Folge, dass sich das Spurengas in der Atmosphäre anhäuft und eine globale Wirkung entfaltet.12

Anders verhält es sich bei Wasserdampf (H2O), einem weiteren Hauptverbrennungsprodukt von Kerosin. Auch H2O gilt als Treibhausgas und kann unter bestimmten Voraussetzungen zum Klimawandel beitragen. Dies geschieht vor allem durch die Bildung von Kondensstre i- fen, welche bei der Kondensation von Wasserdampf in bestimmten Reisehöhen entstehen. Diese Streifen können sich zu sogenannten Zirruswolken entwickeln, wodurch ein Teil der auf der Erdoberfläche reflektierenden Sonnenstrahlung in der Atmosphäre verbleibt und so zur Erderwärmung beiträgt. 13

Neben Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf werden weiterhin vor allem Stickoxide (NOx) bei der Treibstoffverbrennung emittiert. Da diese, im Gegensatz zu CO2, eine relativ kurze Ver- weilzeit aufweisen, führen sie vor allem im Bereich der Flugrouten zu regionalen Klima ver- änderungen. Im Gegenzug wirken Stickoxide aber abhängig vom Ort der Entstehung unter- schiedlich. So führen Stickoxide in der Troposphäre zu einer Anreicherung von Ozon, was in dieser Höhe, wie auch CO2 und H2O, als Treibhausgas wirkt.14

Prozentual gesehen sind die luftverkehrsbedingten CO2-Emissionen, verglichen mit den Emissionen anderer Sektoren, relativ gering. Durch die Summierung der Effekte aus den NOx- und H2O-Emissionen und der enormen Klimawirkung in den Flughöhen, ergibt sich allerdings eine drei- bis fünffache Treibhauswirkung, als wenn man nur den alleinigen CO2-Ausstoß betrachtet. 15 Neben diesem Aspekt spielt außerdem vor allem das jährliche Wachstum der Flugbranche eine entscheidende Rolle. So wächst das internationale Transportaufkommen um ca. 5 Prozent pro Jahr und somit auch der CO2-Ausstoß. Diese ökologische Dysfunktion gilt es deshalb kontinuierlich zu reduzieren.16

3 Der Europäische Emissionshandel

Ständige technische und operative Weiterentwicklungen im Bereich des Luftverkehrs führen dazu, dass die Energieeffizienz steigt und pro Flug immer weniger Kohlendioxid emittiert wird. Durch das jährliche Wachstum der Branche wird dieser Effekt allerdings wieder gedro s- selt. Aufgrund dessen wurde ein Emissionshandelssystem entwickelt, um die wachstumsbe- dingten CO2-Emissionen zu kompensieren.17

3.1 Die Grundidee eines Emissionshandelssystems

„Wer verschmutzt, muss zahlen: Seit 13 Jahren soll der europäische Emissionshandel die Industrie dazu bewegen, sich von klimaschädlichen Technologien zu verabschieden.“18 Das noch vergleichsweise neue umweltpolitische Instrument des Emissionshandels ist dabei rela- tiv simpel. So basiert das System auf dem Kauf bzw. Verkauf von Verschmutzungsrechten, wobei für jede ausgestoßene Tonne an Treibhausgasen ein entsprechendes Umweltzertifikat benötigt wird. Das Ganze wird nach dem sogenannten „Cap and Trade“-Prinzip abgewickelt.

Hierbei wird zunächst eine Gesamtemissionsmenge (Cap) von einer zuständigen Behörde festgelegt und auf die einzelnen Emittenten, z.B. Industrieanlagen verteilt. Je nach Emissi- onsmenge werden den Unternehmen die entsprechenden Zertifikate bzw. Emissionsrechte ausgegeben, welche zum Ausstoß eines bestimmten Schadstoffes berechtigen. Diese Emissi- onsrechte können zwischen den Emittenten frei gehandelt werden (trade), wodurch sich ein Marktpreis aus Angebot und Nachfrage ergibt.19 Dieser liegt in der Europäischen Union ak- tuell bei ca. 15 Euro.20

Der Anreiz des Systems besteht darin, den Schadstoffausstoß möglichst gering zu halten, d.h. durch effiziente Vermeidungsmaßnahmen die Emissionen zu verringern. Somit können gleichzeitig die Treibhausgase verringert und die nicht benötigten Emissionsrechte am Markt verkauft werden. In der folgenden Abbildung (Abbildung 1) wird am Beispiel der Unterneh- men „EnBW“ sowie „Papyrus“ das System nochmals in einfacher Form verdeutlicht.

Das Ganze ist aber in der Regel nur für Unternehmen sinnvoll, deren Vermeidungskosten bzw. Kosten für die Emissionsminderung unterhalb des marktbasierten Preises der Emissi- onszertifikate liegen. Sind dagegen die Kosten für den Kauf von Emissionsrechten geringer als die Vermeidungskosten, ist es für Unternehmen ökonomisch vorteilhaft, bei Unterversor- gung zusätzlich benötigte Emissionsrechte am Markt zu erwerben.21

Abbildung 1: Emissionshandel nach dem „Cap and Trade“-Prinzip

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung in Anlehnung an: www.dehst.de (o.J.)

Bildquellen: EnBW: https://imi24.eu/de/node/196

Papyrus: https://www.papyrus-deutschland.de/

Um den Klimaschutz stetig voranzutreiben, wird auch der Cap fortlaufend reduziert. Dies bedeutet wiederum, dass die Zertifikate mit der Zeit knapper werden, was einen erhöhten Marktpreis zur Folge hat. Somit wird das Emissionsminderungspotential meist dort realisiert, wo die Kosten für die Unternehmen am geringsten sind. Automatisch soll der Emissionshan- del so für eine Kombination aus ökonomischer Effizienz und ökologischen Nutzen sorgen.22

3.2 Entwicklung und Implementierung des EU Emission Trading Systems

Bereits 1997 wurde mit dem Kyoto-Protokoll die Basis für den heutigen Emissionshandel in Europa geschaffen. Das Zusatzprotokoll, welches im japanischen Kyoto im Rahmen der In- ternationalen Klimarahmenkonvention verabschiedet wurde, verpflichtet die verzeichneten Industriestaaten, im Zeitraum 2008-2012, zur Reduktion ihrer Treibhausgasemissionen um 5,2 Prozent gegenüber dem Jahr 1990. Die Staaten der europäischen Union haben sich ins- gesamt auf eine Reduktion von 8 Prozent und Deutschland auf eine Reduktion von mindes- tens 20 Prozent ihrer Treibhausgase verpflichtet. Um diese Reduktionsziele zu erreichen wurden die sogenannten „flexiblen Mechanismen“ eingeführt, wozu unter anderem auch der Emissionshandel zählt. Hierbei wurden den Kyoto-Vertragsstaaten nach dem Cap and Trade-Prinzip Emissionsrechte durch das Sekretariat der UNO-Klimakonvention zugeteilt. Diese, je nach Vertragsstaat individuelle Emissionsobergrenze, gilt es einzuhalten bzw. bei Nichterfüllung, Emissionszertifikate von anderen Vertragsstaaten zu erwerben.23

Am 1. Januar 2005 wurde zusätzlich in Europa das EU Emission Trading System (EU-ETS) ins Leben gerufen, welches als zentraler Baustein der EU gilt, um die Klimaschutzziele des Kyoto - Protokolls zu erreichen. Bei diesem Handelsmarkt geht es um einen EU-weiten Emissions- handel, um laut Artikel 1 der Richtlinie 2003/87/EG, „auf kosteneffiziente und wirtschaftlich effiziente Weise auf eine Verringerung von Treibhausgasemissionen hinzuwirken.“24 Ging es im Rahmen des Kyoto-Protokolls noch um einen internationalen Emissionshandel zwischen den einzelnen Vertragsstaaten, werden die Umweltzertifikate in diesem System zwischen bestimmten Betreibern umweltbelastender Anlagen in der EU gehandelt.25 Zu diesen Anla- gen werden seit 2005 ca. 11.000 Unternehmen verschiedener Wirtschaftszweige gezählt, was das EU-ETS zum größten multinationalen Emissionshandelssystem weltweit macht.26

Dazu gehörten zunächst die Branchen Energiegewinnung, Eisen- und Stahlerzeugung, mine- ralverarbeitende Industrie und die Papier und Zellstofferstellung, welche gemeinsam ca. 50 Prozent des europäischen CO2-Ausstoßes ausmachen.27

Die Implementierung des Systems in Europa sollte in drei Handelsperioden vonstattengehen, wobei die erste Phase ab der Einführung im Jahr 2005 bis zum Jahr 2007 als Pilotprojekt galt, um das EU-ETS auf Wirksamkeit und Effizienz zu testen und erste Erfahrungen zu sammeln. In der Pilotphase wurden den Unternehmen größtenteils kostenlos und auf Basis des „Grandfathering“, d.h. anhand von Durchschnittswerten der Vergangenheit, die Emissions- rechte zugeteilt. Die Obergrenze sowie die Zuteilung auf die einzelnen Anlagen wurden von jedem Mitgliedsstaat selbst bestimmt und in den sogenannten „nationalen Allokationsplä- nen“ (NAP) festgehalten.28 Das große Problem der ersten Phase war, dass die ausgegebenen Emissionsrechte, vor allem aufgrund mangelnder historischer Emissionsdaten, zu einer Überallokation (überhöhte Ausgabe) an Umweltzertifikaten führten. Da sich der Preis der Zertifikate, wie in Kapitel 3.1 beschrieben, aus Angebot und Nachfrage zusammensetzt, ha t- te das Überangebot einen sinkenden Marktpreis zur Folge. Somit waren die Anreize für U n- ternehmen gering, Lösungen zur CO2-Reduktion zu erarbeiten.29

Die zweite Handelsperiode (2008-2012) diente vor allem dazu die Ansätze der Pilotphase zu überarbeiten. Dazu wurden die Emissionsmengen gekürzt, um eine erneute Überallokation zu vermeiden. Dies war vor allem aufgrund der gesammelten Daten der Pilotphase besser möglich, da die tatsächlichen Emissionsmengen nun bekannt waren. Da aber aufgrund der Wirtschaftskrise im Jahr 2008 ein immenser Emissionsrückgang zu verzeichnen war, kam es auch in der zweiten Phase zu einem erneuten Überschuss an Zertifikaten.30

Um den EU-Emissionshandel zu harmonisieren wird deshalb seit Beginn der dritten Handels- periode (2013-2020) vermehrt auf europaweit einheitliche Regelungen gesetzt. Seit 2013 basiert das EU-ETS deshalb, statt NAP‘s, auf einer europäischen Obergrenze und einer Zutei- lung durch die europäische Kommission. Außerdem werden die Zertifikate nicht mehr aus- schließlich kostenlos zugeteilt, sondern zunehmend auf eine Versteigerung gesetzt.31 Ferner umfasste das System bis zum Jahr 2012 nur Kohlendioxidemissionen und keinerlei andere Schadstoffe. Somit wurden mit Lachgas und Kohlenwasserstoff zwei weitere Treibhausgase aufgenommen, welche noch um einiges klimaschädlicher sind als CO2. Hinzu kommt, dass seit 2012 auch der Luftverkehr im Emissionshandel integriert ist.32

[...]


1 Vgl. www.spiegel.de (2018).

2 Vgl. www.handelsblatt.com (2018).

3 Vgl. Merklein (2012), S. 37.

4 Vgl. Pompl (2007), S. 52.

5 Vgl. www.bdl.aero (o.J.).

6 Vgl. Pompl (2007), S. 63 f.

7 www.klimaschutz-portal.aero (o.J.).

8 Vgl. Conrady et al. (2013), S. 81.

9 Vgl. Merklein (2012), S. 50.

10 Vgl. Schmidt (2012).

11 Vgl. Mensen (2013), S. 1479 f.

12 Vgl. ebd., S. 1480.

13 Vgl. Merklein (2012), S. 50 f.

14 Vgl. Cames; Deuber (2004), S. 32.

15 Vgl. Breuer et al. (2008), S. 2.

16 Vgl. www.bdl.aero (2017a), S. 7.

17 Vgl. ebd., S. 7 f.

18 Schwarz (2018).

19 Vgl. Steen (2009).

20 Vgl. www.boerse-online.de

21 (2018). Vgl. Gerner (2012), S. 3 f.

22 Vgl. Gründinger (2012), S.15 f.

23 Vgl. Hanano (2012).

24 Richtlinie 2003/87/EG, ABl. EG 2003, Nr. L 275/34.

25 Vgl. Gründinger (2012), S. 18.

26 Vgl. Knorr (2011), S. 12 f.

27 Vgl. Böhringer; Lange (2012), S.12.

28 Vgl. ec.europa.eu (o.J.a).

29 Vgl. www.dehst.de (2015a), S. 12.

30 Vgl. ec.europa.eu (o.J.b).

31 Vgl. ec.europa.eu (o.J.c).

32 Vgl. www.dehst.de (2015a), S. 14.

Details

Seiten
26
Jahr
2018
ISBN (eBook)
9783346029034
ISBN (Buch)
9783346029041
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v500073
Institution / Hochschule
Hochschule Heilbronn Technik Wirtschaft Informatik
Note
1,3
Schlagworte
Luftverkehr EU EU-ETS CORSIA Emissionshandel

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