Konzeptentwicklung zur Vermeidung unvermeidbarer CO2-Emissionen (Ziel: CO2-Neutrale Verwaltung Hessen bis 2050)


Projektleiterin/ Projektleiter


Projekte als Projektpartnerin / Projektpartner der HGU


Projektstart: 01.01.2017
Projektende: 31.12.2020


Zusammenfassung

Ziel des Projekts "FACEing
Compensation
"
ist der zunächst rechnerische Ausgleich
der unvermeidbaren CO2-Emissionen1 der experimentelle
Plattform "Geisenheimer FACE Experimente" durch das Abschätzen der CO2-Emissionsminderungs-
und Energieeinspar-potentiale am Standort Hochschule Geisenheim (HGU), sowie
die Schaffung eines in der Lehre und Öffentlichkeitsarbeit hervorragend
nutzbaren Fallbeispiels. Verschiedene Maßnahmen zur CO2-Kompensation
sollen in ihrer Effektivität, den nötigen Investitions-kosten und der
Amortisierung verglichen werden. Ein weiteres Ziel ist die Evaluierung der
Möglichkeiten zur Reduktion des carbon
footprints
[1]
(Hottenroth et al. 2014) über das FACE hinaus (welches als
Mindest-Reduktionsziel-Fallbeispiel dient), in Vorleistung für künftige Bau-
und Investitionsmaßnahmen am Standort Geisenheim.



Wozu dient "FACE"?
- Über die FACE-(Free Air CO2 Enrichment)
Anlagen werden an der HGU in einem Europaweit einmaligen Freilandversuch
Spezialkulturen (Wein, Gemüse) erhöhten atmosphärischen CO2-Konzentrationen
ausgesetzt, wie sie Mitte dieses Jahrhun-derts sehr wahrscheinlich herrschen
werden (Prognosen siehe 5. Sachstandsbericht IPCC 2013 AR5, Working Group 1),
um Produktion und Qualität ökonomisch wichtiger Spezial-kulturen unter
zukünftigen Klimabedingungen zu erforschen. Dabei ist die Freisetzung von CO2
im Freiland – ab 2016 voraussichtlich ca. 400 t CO2 pro Jahr –
naturgemäß unum-gänglich; hinzu kommt ein Stromverbrauch1 von ca. 65.000
kWh jährlich. Die kumulativ anfallenden CO2-Emissionen stellen das
Minimumsziel dar, dass es zu kompensieren gilt.



Arbeitspakete 1-3:
Das skizzierte Projekt soll über eine Dissertationsarbeit das Potential für
eine tatsächliche Kompensation der CO2-Emissionen1 des
FACE und weiterer Einspar-potentiale für CO2-Emissionen evaluieren (AP-1; vgl. 5). In AP-2 sollen dann die HGU-relevanten Strategieansätze bewertet und
verglichen werden, um CO2-Emissionen poten-tiell ökonomisch
selbsttragend bzw. gewinnbringend zu kompensieren. Ein weiteres Ziel von AP-1
und AP-2 ist somit die Aktivierung der an der HGU schlummernden Potentiale zur
Kompensation von CO2-Emissionen auch außerhalb des FACE, um die
zukünftige Abschöpfung weiterer leicht erreichbarer CO2-Reduktionspotentiale
vorzubereiten. Schließlich (AP-3)
dient das Projekt der exemplarischen Erarbeitung von eingängigen, leicht
verständlichen Lehrinhalten und -materialien am exemplarischen Fallbeispiel
"FACE", auch um Größenordnungen von CO2-Emissionen im
Alltagsleben allgemein verständlich und begreifbar zu machen, und
Handlungsoptionen aufzuzeigen (vgl. Abb. 2, Anhang).



Die
drei in AP-1 und AP-2 primär geprüften möglichen Kompensationswege sind:



(1)
Abschätzung der Potentiale zu HGU-eigener regenerativer Energieerzeugung über
Sonne, Wind und Biomasse (vgl. 5), (2) Modernisierung der
Gewächshausinfrastruktur und –technik; Voraussetzungen zur Versuchsdurchführung/Betrachtung
ist die Beschaffung von entsprechender investiven Messvorrichtungen, um die
zentralen Gewächshauskomplex-bereiche (Nord-, und Südverbinder sowie möglichst
sechs Gewächshäuser) beispielhaft im Verbrauch der Wärmemengen wie auch bzgl.
des Stromverbrauchs erfassen zu können. Hierfür ist vorgesehen, je drei
Gewächshäuser mit alter bzw. neuer Pumpentechnik auszustatten, um solide Daten
als Vergleichsgrundlage zu erhalten. Zudem soll abgeschätzt werden, ob ein
Komplett-Ersatz durch moderne Gewächshäuser (Gebäudehülle) nicht sogar der
Energie- und Kostengünstigere Weg ist.



Ein
dritte Punkt ist die Nutzung der Biomasse-Potentiale des Standorts HGU zur
Erzeugung von zersetzungsstabiler Pflanzenkohle durch moderne, saubere
Pyrolyse-verfahren, um neben der energetischen Biomassenutzung einen Netto- CO2-Entzug
aus der Atmosphäre zu erzielen, und ggf. ökonomische Gewinne zu realisieren
(vgl. Punkte 4 und 6).












[1]
Im Antrag wird der Begriff "CO2Emissionen" so verwendet,
dass er auch die indirekten CO2-Emissionen umfasst, die durch die
Nutzung von thermischer oder elektrischer Energie entstehen. Beispielsweise
entspricht der Verbrauch von 1 kWh beim derzeitigen deutschen Energiemix
einer CO2-Emission von 0.51 kg CO2. Bei der Berechnung
des Carbon footprints des FACE sowie
diverser Reduktionsmöglichkeiten an der HGU werden daher die Energie-assoziierten
Emissionen im Folgenden ebenfalls unter "CO2-Emiossionen"
gefasst.






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