klimaschutz und klimaanpassung - Kongress "100% Erneuerbare

Dipl.-Ing Stefan Frerichs
KLIMASCHUTZ UND KLIMAANPASSUNG
Bausteine für eine zukunftsfähige Entwicklung
Glaser 2008
Stadt Paderborn
HINTERGRUND
UBA Praxishilfe Klimaschutz in der
räumlichen Planung
– Gestaltungsmöglichkeiten der
Raumordnung und Bauleitplanung
• Auftragnehmer
BKR Aachen
in Kooperation mit
Wuppertal Institut für Klima,
Umwelt, Energie GmbH
Anwaltssozietät Gassner,
Groth, Siederer & Coll. Berlin
mit einem Beitrag von
Prof. Dr. Detlev Kurth
• Auftraggeber
Umweltbundesamt
Dessau-Roßlau
• Laufzeit
09.2009 bis 06.2012
• Bestellung unter
http://www.umweltbundesamt.de/uba-info-medien/4369.html
HINTERGRUND
UBA Praxishilfe Klimaanpassung
in der räumlichen Planung
– Gestaltungsmöglichkeiten der
Raumordnung und Bauleitplanung
• Auftragnehmer
BKR Aachen
in Kooperation mit
Institut für Stadtbauwesen
der RWTH Aachen
Leibnitz-Institut für ökologische
Raumentwicklung Dresden
• Auftraggeber
Umweltbundesamt
Dessau-Roßlau
• Laufzeit
01.2012 bis 11.2014
• Erscheint Ende 2014/Anfang 2015
• Bestellung unter
http://www.umweltbundesamt.de
INHALT
1. Aufgabenstellung
2. Klimaanpassung im Klimaschutz
3. Informationsquellen und Instrumente
4. Resümee
Aufgabenstellung
Herausforderung Klimawandel durch Klimaschutz- und
Klimaanpassungsmaßnahmen begegnen
Glaser 2008
RAHMENBEDINGUNGEN
Klimaschutz
Maßnahmen, die der durch den Menschen verursachten globalen
Erwärmung entgegenwirken und mögliche Folgen abmildern (Mitigation)
durch
• Verringerung des Ausstoßes von Treibhausgasen, die durch
industrielle und landwirtschaftliche Produktion, durch
Energieverbrauch im Verkehr, in Privathaushalten und im öffentlichen
Raum freigesetzt werden.
• Erhaltung und gezielte Förderung solcher Naturbestandteile, die
das mengenmäßig bedeutsamste Treibhausgas
Kohlenstoffdioxid aufnehmen (sogenannte CO2-Senken).
RAHMENBEDINGUNGEN
Installierte Windenergieanlagen
Quelle: Umweltbundesamt 2013
© BBSR Bonn 2014
Geoinformationen © Bundesamt für Kartographie und Geodäsie,
eigene Generalisierung. Zentrale Orte: eigene Digitalisierung
davon:
Duisburg: ca. 80 Mio. t (2008)
Quelle: Länderarbeitskreis Energiebilanzen (2012)
RAHMENBEDINGUNGEN
Klimaanpassung
Übergreifendes Ziel der DAS:
„... Vermeidung der Verletzlichkeit bzw. ... Erhalt und ... Steigerung der
Anpassungsfähigkeit natürlicher, gesellschaftlicher und ökonomischer
Systeme an die unvermeidbaren Auswirkungen des globalen
Klimawandels“. (DAS 2008)
RAHMENBEDINGUNGEN
Räumliche Dimension der Auswirkungen des Klimawandels
•
Räume mit positiven und mit negativen Auswirkungen
•
Räume mit unterschiedlicher
Expositionen gegenüber den
Folgen des Klimawandels:
•
•
Temperatur
•
Niederschlag
•
Wind
•
Meeresspiegelanstieg
Unterschiedliche Betroffenheit
innerhalb von Regionen und
Städten
•
Städtische Räume,
ländliche Räume
•
Kleinstädte, Großstädte
•
Stadtzentren, Stadtrand
•
Niederungen, Kuppenlagen
Rüdiger Glaser (2008): Klimageschichte Mitteleuropas –
1200 Jahre Wetter, Klima, Katastrophen,
Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt
RAHMENBEDINGUNGEN
Menschliche Gesundheit
Bauwesen
Wasserhaushalt, Wasserwirtschaft, Meeresschutz
Boden
Landwirtschaft
Wald- und Forstwirtschaft
Biologische Vielfalt
Energiewirtschaft
Verkehr & Verkehrsinfrastruktur
Industrie und Gewerbe
Bevölkerungsschutz
Raum-, Regional- und Bauleitplanung
Handlungsfelder der Deutschen Anpassungsstrategie
Tourismuswirtschaft
Fischerei
Finanzwirtschaft
(Quelle: ISB der RWTH nach Bundesregierung 2008)
RAHMENBEDINGUNGEN
Weitere Rahmenbedingungen
• Nationale Nachhaltigkeitsstrategie 2002, bspw. „30-haZiel“
• Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt 2007
(„Biodiversitätsstrategie“)
• Energiewende und Ausstieg
aus der Kernenergie 2011
• Demografischer Wandel
• Wirtschaftlicher Strukturwandel
Quelle: Rockström et.al. 2009
KAPITEL 2
Klimaanpassung im Klimaschutz
KLIMASCHUTZAUFGABEN
Energieeffiziente Raum- und Siedlungsstrukturen
• Energiesparend
• Verkehrsvermeidend
• Effiziente Versorgungsstrukturen
 Minderung des Bedarfs an und effiziente Versorgung mit Wärme,
Strom und Mobilität
Erneuerbare Energien in der Siedlungsplanung
•
•
•
•
Flächenvorsorge für erneuerbare Energien
Steuerung von Standorten und Flächen für erneuerbare Energien
Trassen für Leitungen
Maßnahmensteuerung
 Effiziente und nachhaltige Bereitstellung von Wärme, Strom und
Mobilität durch Erneuerbare Energien
Sicherung und Entwicklung der natürlichen Kohlenstoffspeicher
 Rückhaltung und Speicherung von Kohlenstoff
KLIMASCHUTZAUFGABEN
Handlungsfelder der Raum- und Siedlungsplanung zur Senkung des
Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen
Quelle: BKR Aachen
KLIMAANPASSUNG IM KLIMASCHUTZ
Auswirkungen des Klimawandels auf den Klimaschutz
Langfristige Klimaänderungen (Temperatur, Niederschlag)
• Erhöhung der Durchschnittstemperaturen und Verschiebung des
Jahrestemperaturverlaufs (Heizperiode, Heizbedarf)
 Nah- und Fernwärmeversorgungssysteme, KWK
• Veränderungen der durchschnittlichen Niederschlagsmengen und des
Jahresniederschlagsverlauf
 Biomasseanlagen, Biogasgewinnung und Nutzung, biologische
Kohlenstoffsenken
• Verminderung des Wasserdargebots in Gewässern
 Wasserkraftanlagen
• Veränderungen des Winddargebots
 Windkraftanlagen
• Veränderungen der solaren Einstrahlung
 Solarthermie, Photovoltaik
KLIMAANPASSUNG IM KLIMASCHUTZ
Auswirkungen des Klimawandels auf den Klimaschutz
Extremereignisse (Starkregen, Sturzfluten, Hochwasser,
Starkwind/Tornados, Hitze und Dürre, Kälte und Frost,)
• Beschädigung/Zerstörung von erneuerbaren Energieanlagen
 Windkraftanlagen, Solarthermieanlagen, Photovoltaikanlagen
• Beeinträchtigungen/Ausfall von Infrastrukturen des Klimaschutzes im
öffentlichen Raum
 Innovative Stromversorgungssysteme IV, SPNV, Stromspeicher
• Beeinträchtigung/Ausfall von Haustechnik
 erneuerbare Wärme- und Kältegewinnungs- und -verteilungsanlagen, Stromspeicher, Haustechnik
• Verlust von Biomasse, Niedrigwasser in Gewässern
 Biomasseanlagen, Biogasgewinnung und Nutzung, biologische
Kohlenstoffsenken, Wasserkraftanlagen
KLIMAANPASSUNG IM KLIMASCHUTZ
Anpassungsstrategien im Klimaschutz:
• Risiken vermindern
– Anlagen anpassen (Bau- und anlagen-technische Vorsorge)
• Risiken vermeiden
– Standorte anpassen, Nutzungen anpassen
• Synergien nutzen
– Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen integrieren
• Ausfällen vorbeugen
– Systemanfälligkeit reduzieren, Redundanzen schaffen, Abhängigkeit
von zentralen Versorgungsstrukturen und Großtechnik reduzieren
 Regionalisierte Energieversorgung auf der Basis erneuerbarer
Energien stellt an sich einen Baustein zur Klimaanpassung dar
• Minderung des Klimawandels durch Senkung der THG-Emissionen
• Vorbeugung vor den Risiken des Klimawandels durch Schaffung
resilienter Energieinfrastrukturen
KLIMAANPASSUNG IM KLIMASCHUTZ
Klimaanpassungsaufgaben im Klimaschutz
• Langfristige Klimaänderungen (Temperatur, Niederschlag)
– Anpassung von Gebäuden und Siedlungsstrukturen
– Energieversorgung, Kühlung (und Wärmeversorgung)
– Biodiversität, Flora und Fauna ('Naturflächen', Grünflächen,
Landwirtschaft, Wald, …)
• Extremereignisse (Hitze und Dürre, Kälte und Frost, Starkregen,
Sturzfluten, Hochwasser, Starkwind/Tornados)
– Anpassung von Bau- und Anlagentechnik, Versorgungstechnik
– Anlagenstandorte für erneuerbare Energien
– Trassen für Energietransport
– Anlagen und Standorte für Energiespeicherung
– Anpassung von Landwirtschaft, Waldwirtschaft an geänderte
klimatische Verhältnisse
SIEDLUNGSWÄRMEBEDARF UND WÄRMEVERSORGUNG
Darstellung
Klimaanpassungsaufgaben
von Vorranggebieten
im Klimaschutz
Versorgungsgebiete für
für erneuerbare Energien
Niedrigtemperatur- und
• Berücksichtigung des langfristigen gebäude- und gebietsbezogenen
Hochtemperatur-Wärmenetze
Wärmebedarfs im Hinblick auf Wärmedämmstands und die Verkürzung der
Heizperiode
– Grundsatzentscheide über effiziente Versorgungstechnik
– Prüfung der Auswirkungen auf Nah- und Fernwärmesysteme
– Ableitung sinnvolle Wärmedämmstandards und –techniken
– Effiziente Gebäudekühlung durch Erdkälte, Nah- und Fernkältenetze
Klimaschutzaufgaben in der Klimaanpassung
•
Gebäude- Grundstücks-, Straßen- und Gebietsbegrünung zur Vorsorge vor
Hitzeereignissen; Freihaltung von Klimafunktions- und Klimaausgleichsflächen
– Erfassung und Nutzung von Grünschnitt zur energetischen Verwertung
Quelle: Landeshauptstadt München, Referat für
Landeshauptstadt
Dresden,
–Quelle:
Vermeidung
von übermäßiger
Verschattung
in kühleren
Jahreszeiten (bspw.
Stadtplanung
und Bauordnung,
Flächennutzungsplan – Vorentwurf. Beiplan
Wärmeversorgungskonzept
Freiham
Baumartenwahl)
und im Hinblick auf Solarthermie
und Photovoltaik
8.7.1
Erdgas/Elektrizität/Fernwärme
– Vermeidung von Einzelklimaanlagen (Stromverbrauch, Wärmeemissionen)
VERKEHR UND MOBILITÄT
Strategien zur Minderung verkehrsbedingter THG-Emissionen
• Beeinflussung des Bedarfs nach Verkehr und Verkürzung der
Wegstrecken: Verkehrsvermeidung,
• Verlagerung des Verkehrs auf umweltverträglichere Verkehrsträger:
Verkehrsverlagerung,
• Bessere Auslastung der bestehenden Kapazitäten im Verkehr:
Verkehrsoptimierung
• Verringerung der spezifischen Emissionen der Fahrzeuge:
Emissionsminderung
Integration von Verkehrsplanung und städtebaulicher Planung
 Leitbild Stadt der kurzen Wege (kompakt, gemischt, attraktiv)
20
VERKEHR UND MOBILITÄT
Dichtemodell zur Siedlungsentwicklung
Überlagernde Darstellung einer P+R-Anlage mit
Klimaanpassungsaufgaben
im Klimaschutz
Sonderbauflächen für Photovoltaikanlagen
 Mobilitätswende stellt an sich eine Klimaanpassungsmaßnahme dar, da
sie die Wärmebelastung in Straßenräumen senkt und die Aufenthaltsqualität
in der Stadt verbessert
• Berücksichtigung von Extremereignissen, v.a. Überflutungen von Straßen und
Verkehrstrassen durch Kanalüberstau, Sturzfluten, Hochwasser
• Neue Verkehrstechnik risikosicher planen und ausführen (bspw.
Induktionstechniken)
• Klimaangepasste Siedlungsentwicklung und Verdichtung (Freihaltung von
Klimafunktionsflächen
und Klimaausgleichsflächen, Gebietsbelüftung)
Orientierungswert
WohnungsKlimaschutzaufgaben
in der Klimaanpassung
AngestrebGeschossdichte
Siedlungstyp
(Wohnung je ha
Bruttobauland)
flächenzahl
ter Mindestwert GFZ
80
1,2
1,1
(GFZ)
• Energieeffiziente Mobilitätstechniken
A
Quelle: Flächennutzungsplan 2020 der Stadt Freiburg
im Breisgau. Stadt Freiburg im Breisgau /
Stadtplanungsamt
• Elektromobilität
auf der
B
65
1,0 Basis von
0,9 EE
C
45
0,8
0,7
• Verschattungselemente
zur EE-Erzeugung
nutzen (bspw. Bushaltestellen,
D
30
0,6
0,4
Parkierungsanlagen)
Quelle: UBA 48/2011
nach http://nachbarschaftsverband.karlsruhe.de/1c5.pdf TK
100 © (Landesvermessungsamt Baden-Württemberg
(http://www.lv-bw.de) vom 21.11.2001, AZ.: 2851.2-A/264
STROMPRODUKTION, VERTEILUNG, SPEICHERUNG
Abgrenzung und Darstellung von
Festsetzungsmöglichkeiten
Klimaanpassungsaufgaben
im
Klimaschutz für PV-FreifläKonzentrationszonen für
Windenergieanlagen in einem
regionalplanerischen Eignungsgebiet
chenanlagen:
Sonderbaufläche Photovoltaik (SO) im Sinne
des § 11 BauNVO oder Flächen für
Versorgungsanlagen gemäß § 5 Abs. 2 Nr. 4
BauGB bzw. mit dem entsprechenden
Standortsymbol
Festsetzung eines Sondergebietes (SO)
Photovoltaik
• Klimawandelfolgen bei der Anlagen- und Standortplanung
berücksichtigen, bspw. Sturzfluten, Massenbewegungen, Wind- und
Schneelasten
• Auswirkungen des Klimawandel berücksichtigen, bspw. bei der
Arten- und Standortwahl für Biomasseproduktion
• Erosionsangepassten Bewirtschaftungsformen
• Erosionsschutzhecken pflanzen, Grünschnitt nutzen
Klimaschutzaufgaben in der Klimaanpassung
• Mobilitätswende unter Nutzung von Einsparpotenzialen und
erneuerbaren Energien
• Effiziente Kühltechniken
• Energetische Nutzung von Biomasse einplanen (Standorte,
Abnehmer)
Quelle: Bebauungsplan Solarpark Am
Quelle: Stadt Ahlen, 2009
Jungberg, Stadt Jena, 2010
KOHLENSTOFFSENKEN
Natürliche Kohlenstoffspeicher/-senken
Ökosysteme,
die in ihrer Vegetation,
ihren humosen Oberböden oder
Klimaanpassungsaufgaben
im Klimaschutz
Torfkörpern viel C speichern können
• Nutzung als Klimafunktions- und Klimaausgleichsfläche
• Verträgliche/angepasste Nutzung für überflutungs- und
- Moore
hochwassergefährdete Gebiete (Gewässerauen)
- sonstige Feuchtgebiete
• Grünlandumbruch
in überflutungsgefährdeten Gebieten
- Waldsysteme
verhindern/vermeiden
- alte Grünländer
• Bodenschützende/kohlenstoffspeichernde Bewirtschaftungsformen
(bspw. terra preta)
Klimaschutzaufgaben in der Klimaanpassung
• Übermäßige
Biomasseentnahme
Kohlenstoffspeicher
durch Schutz
und Entwicklung
bzw.
durch vermeiden,
unverträgliche
Nutzung
aufbauen (Wald)
(z.B. Entwaldung, Torfabbau, Trockenlegung,
verträgliche Nutzung
Grünlandumbruch, Versiegelung/Bebauung)
• Stoffliche Nutzung vor energetischer Nutzung (Holz)
Beeinträchtigung, Zerstörung der Speicher- und
Erhalt und Optimierung der Speicher- und
 Große Synergien zwischen
Klimaschutz- und Klimaanpassung
Senkenfunktion
Senkenfunktion
 Aufnahme, Speicherung von THG
 Freisetzung von THG in die Atmosphäre
KAPITEL 3
Informationsquellen und Instrumente
INFORMATIONSGRUNDLAGEN
Heiße Tage / Jahr in Deutschland
1971 bis 2000
2071 bis 2100
Quelle: UBA 2014
Legende
INFORMATIONSGRUNDLAGEN
SteP Klima 2011, S. 30
Errechnete Zunahme der Sommertage und Tropennächte in der Berliner Innenstadt
INFORMATIONSGRUNDLAGEN
Durchschnittliche Tagessummen des Niederschlags in Deutschland
1971 bis 2000
2071 bis 2100
Legende
Quelle: UBA 2014
INFORMATIONSGRUNDLAGEN
Modellierte Anzahl der Tage pro Jahr mit
Niederschlägen über 10 mm 2011 bis 2040 in
Berlin-Brandenburg
Quelle: Gemeinsames Raumordnungskonzept „Energie und Klima“ Berlin
Brandenburg
INFORMATIONSGRUNDLAGEN
Darstellung wassersensibler Bereiche
Grund-, hang- und stauwasserbeeinflusste Böden
Sonderstandorte
Quelle: Bayerische
Vermessungsverwaltung und Bayerisches
Landesamt für Umwelt
2013
Einstufung
Moore
Ausweisung nach
Beispiele
Regel
typologisch nach
Hoch-, Übergangs-,
Nieder- und Hochmoor Erdnieder-,
Niedermoor,...
Auenböden
Grundnasse Böden
Stau- und hangnässebeeinflusste
Böden
typologisch nach
Auenböden sowie alle
Subtypen mit
Auendynamik
grundwasserbeeinfluss G4- G6
te Böden außerhalb
der Auen
stau- und hangS3 – S6
nässebeeinflusste
(bzw. H3 – H6)
Böden
Quelle: Ministerium für Umwelt und Forsten Rheinland Pfalz 2005, S. 27
Vega, Tschernitza,
Rambla,
Kalkpaternia,...
Anmoorgley, Gley,
Nassgley, Quellgley,...
Stagnogley,
Pseudogley
INFORMATIONSGRUNDLAGEN
Erosions- und rutschungsgefährdete Gebiete
in der Region Neckar-Alb
Quelle: Regionalplan Neckar-Alb 2013, Auszug aus Beikarte 1 zu Kapitel 3.2.2
(Datenquelle: Forstliche Ver-suchs- und Forschungsanstalt B.-W., eigene
Erhebung, Bell (Geogr. Institut Univ. Bonn 2009, ATKIS®-DLM25 BW
©Landesamt für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg))
INFORMATIONSGRUNDLAGEN
Informationsgrundlagen zur Entwicklung des Winddargebots und von
Windextremen?
Informationsgrundlagen zur Entwicklung der solaren Einstrahlung?
INFORMATIONSQUELLEN UND INSTRUMENTE
Instrumente
Fachkonzepte, Fachplanungen
• Sektorale oder (besser) integrierte Klimaschutz- und Klimaanpassungskonzepte als Planungs- und Entscheidungsgrundlage
• Empfehlenswert: Verbindung mit/Integration in Stadtentwicklungsplanungen
Vorbereitende und verbindliche Bauleitplanung:
• Flächen- und Anlagensteuerung für Maßnahmen des Klimaschutzes
und der Klimaanpassung
Umweltprüfung, Climate Proofing
• Prüfung der Auswirkungen einer Planung auf die Umwelt inkl. Klima
• Prüfung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Planungen
Information, Kommunikation
• Persönliche, betriebliche Verantwortung und Vorsorge, Beteiligung,
Akzeptanz, Verhaltensänderung
RESÜMEE
Klimaschutz und Klimaanpassung
- es wächst zusammen, was zusammen gehört
FNP der Landeshauptstadt Stuttgart 2009
Stadt Jena 2012 JenKAS
RESUMEE
3. Future Pathways for Adaptation, Mitigation and Sustainable
Development
Adaptation and mitigation are complementary strategies for
reducing and managing the risks of climate change.
Substantial emissions reductions over the next few decades can
• reduce climate risks in the 21st century and beyond,
• increase prospects for effective adaptation,
• reduce the costs and challenges of mitigation in the longer term, and
• contribute to climate-resilient pathways for sustainable development.
Quelle: Synthesebericht des Fünften IPCC Sachstandberichts
RESUMEE
Potenzielle Synergien zwischen Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen
Klimaschutzmaßnahmen dienen der Klimaanpassung, bspw.
• Senkung des Verkehrsaufwandes – Minderung der Hitzebelastung in
Straßenräumen (Synergien zur Lufthygiene und zum Lärmschutz)
Klimaanpassungsmaßnahmen dienen dem Klimaschutz, bspw.
• Erhöhung des Vegetationsanteils in Stadträumen – Erhöhung des Angebots an
Biomasse aus Grünschnitt zur energetischen Nutzung (Synergien zu Sicherung
der Biodiversität)
Klimaschutz und Klimaanpassung stehen in einem neutralen Verhältnis zueinander
Potenzielle Konflikte zwischen Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen,
bspw.
• Grünlandumbruch in Feuchtgebieten, Gewässerauen und
Überschwemmungsgebieten – Freisetzung von boden-gebundenem Kohlenstoff,
Erhöhung des Erosionsrisikos
• Verdichtung von Siedlungsbereichen – Verstärkung von Hitzeinseleffekten
Klimaschutz und Klimaanpassung – Strategische Herausforderungen
Strategische Herausforderungen für Klimaschutz und Klimaanpassung
1. Bilder urbanen Lebens 2050
Es besteht die Notwendigkeit einer Verbindung von Klimaschutz- und
Klimaanpassungszielen und –strategien mit qualitativen Leitbildern der
Stadt- und Quartiersentwicklung
2. Gebäude, Quartier, Stadt, Region gemeinsam in den Blick nehmen
Klimaschutz- und Klimaanpassungsmaßnahmen weisen auf den räumlichen
Ebenen unterschiedliche Formen von Abhängigkeiten, Synergien oder
Konflikten auf, die in den Blick genommen werden sollten
3. Von der effizienten Energieversorgung zur Transformation städtischer
Infrastrukturen
Die Klimaschutzziele erfordern nicht allein erneuerbare Energieerzeugung
sondern die umfassende Transformation städtischer Infrastrukturen mit dem
Ziel regional basierter, resilienter Versorgungsstrukturen
4. Vom Klimaschutz zur integrierten Klimaschutz- und
Klimaanpassungsstrategie
Beide Aufgaben weisen große Synergien aber auch potenzielle Konflikte auf
5. Von der Stadt in die Region
Es besteht die Notwendigkeit im Aufbau interkommunaler Kooperationen in
Verflechtungsräumen
www.bkr-ac.de
Herzlichen Dank für Ihr Interesse