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Overviewing the European carbon (C), greenhouse gas (GHG), and non-GHG fluxes, gross primary productivity (GPP) is about 9.3 Pg yr-1, and fossil fuel imports are 1.6 Pg yr-1. GPP is about 1.25% of solar radiation, containing about 360 × 1018 J energy - five times the energy content of annual fossil fuel use. Net primary production (NPP) is 50%, terrestrial net biome productivity, NBP, 3%, and the net GHG balance, NGB, 0.3% of GPP. Human harvest uses 20% of NPP or 10% of GPP, or alternatively 1‰ of solar radiation after accounting for the inherent cost of agriculture and forestry, for production of pesticides and fertilizer, the return of organic fertilizer, and for the C equivalent cost of GHG emissions. C equivalents are defined on a global warming potential with a 100-year time horizon. The equivalent of about 2.4% of the mineral fertilizer input is emitted as N2O. Agricultural emissions to the atmosphere are about 40% of total methane, 60% of total NO-N, 70% of total N2O-N, and 95% of total NH3-N emissions of Europe. European soils are a net C sink (114 Tg yr−1), but considering the emissions of GHGs, soils are a source of about 26 Tg CO2 C-equivalent yr-1. Forest, grassland and sediment C sinks are offset by GHG emissions from croplands, peatlands and inland waters. Non-GHGs (NH3, NOx) interact significantly with the GHG and the C cycle through ammonium nitrate aerosols and dry deposition. Wet deposition of nitrogen (N) supports about 50% of forest timber growth. Land use change is regionally important. The absolute flux values total about 50 Tg C yr-1. Nevertheless, for the European trace-gas balance, land-use intensity is more important than land-use change. This study shows that emissions of GHGs and non-GHGs significantly distort the C cycle and eliminate apparent C sinks.
Comparative analysis of environmental impacts of maize-biogas and photovoltaics on a land use basis
(2010)
This study aims to stimulate the discussion on how to optimize a sustainable energy mix from an environmental perspective and how to apply existing renewable energy sources in the most efficient way. Ground-mounted photovoltaics (PV) and the maize-biogas-electricity route are compared with regard to their potential to mitigate environmental pressure, assuming that a given agricultural area is available for energy production. Existing life cycle assessment (LCA) studies are taken as abasis to analyse environmental impacts of those technologies in relation to conventional technology for power and heat generation. The life-cycle-wide mitigation potential per area used is calculated for the impact categories non-renewable energy input, green house gas (GHG) emissions, acidification and eutrophication. The environmental performance of each system depends on the scenario that is assumed for end energy use (electricity and heat supply have been contemplated). In all scenarios under consideration, PV turns out to be superior to biogas in almost all studied impact categories. Even when maize is used for electricity production in connection with very efficient heat usage, and reduced PV performance is assumed to account for intermittence, PV can still mitigate about four times the amount of green house gas emissions and non-renewable energy input compared to maize-biogas. Soil erosion, which can be entirely avoided with PV, exceeds soil renewal rates roughly 20-fold on maize fields. Regarding the overall Eco-indicator 99 (H) score under most favourable assumptions for the maize–biogas route, PV has still a more than 100% higher potential to mitigate environmental burden. At present, the key advantages of biogas are its price and its availability without intermittence. In the long run, and with respect to more efficient land use, biogas might preferably be produced from organic waste or manure, whereas PV should be integrated into buildings and infrastructures.
Das Forschungsvorhaben startete im April 2008 vor Verabschiedung des Kabinettsberichts der Bundesregierung zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (DAS). In der DAS wird die Bedeutung der Information über Erfordernisse zur Anpassung und der aktiven Einbindung aller gesellschaftlichen Gruppen in den weiteren Prozess der Strategieentwicklung betont. Das Forschungsvorhaben hat dazu Vorschläge für eine Einbeziehung gesellschaftlicher Gruppen über das Internet und zur Einbeziehung von stakeholdern über Dialog- und Kommunikationsprozesse gemacht. Diese Vorschläge basieren im Wesentlichen auf einer Interessenanalyse über Interviews mit Stakeholdern und der Wirtschaft zu deren Anforderungen und Erwartungen an die DAS. Daneben wurden internationale Beispiele zur Anpassung an den Klimawandel recherchiert und als "good practice" in einer Broschüre für die Öffentlichkeitsarbeit aufbereitet. Für die Internet-Plattform www.anpassung.net wurden in Form von Projektsteckbriefen konkrete Vorschläge zur interaktiven Ausgestaltung der Plattform entwickelt.Ziel des von Öko-Institut und Wuppertal Institut durchgeführten UFOPLAN-Vorhabens war es, für Deutschland zum Komplex Abfallvermeidung eine fundierte Datenbasis über bestehende Maßnahmen der öffentlichen Hand sowie über angewandte Instrumente auf kommunaler, Länder- und Bundesebene zu schaffen. Damit wurde zugleich eine Datenbasis für die Erstellung eines nationalen Abfallvermeidungsprogramms, welche die Mitgliedstaaten gemäß der novellierten Abfallrahmenrichtlinie bis 2013 erarbeiten müssen, geschaffen. Hierzu wurden die in Deutschland und im Ausland bestehenden Abfallvermeidungsmaßnahmen der öffentlichen Hand auf lokaler, regionaler, Landes- und Staatsebene tabellarisch dargestellt und entsprechend dem Ziel, der Ebene sowie einer qualitativen Bewertung ihrer Vermeidungswirkung, beschrieben, soweit Informationen hierfür vorliegen. Schließlich wurden neue staatliche Abfallvermeidungsmaßnahmen in der Literatur identifiziert und geeignete Benchmarks, soweit sie im Rahmen der Recherchen ermittelt wurden, beschrieben. Insgesamt wurden 296 Maßnahmen aus über 20 Ländern erfasst und erste Schlussfolgerungen für mögliche Schwerpunkte eines nationalen Abfallvermeidungsprogramms gezogen.