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Institute: search.filters.UBSInstitut.Institut für Energiewirtschaft und Rationelle EnergieanwendungAuthor: search.filters.author.Friedrich, Rainer

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    Ganzheitliche Bilanzierung der Energie- und Stoffströme von Energieversorgungstechniken
    (2000) Marheineke, Torsten; Krewitt, Wolfram; Neubarth, Jürgen; Friedrich, Rainer; Voß, Alfred
    Anthropogen umgesetzte Energie- und Stoffströme können mit wesentlichen Auswirkungen für Mensch und Umwelt verbunden sein. Um diese Auswirkungen bei der Beurteilung von Energieversorgungstechniken berücksichtigen zu können, werden in dem vorliegenden Bericht für verschiedene Techniken zur Strom- und Wärmebereitstellung die Stoff- und Energieströme über den gesamten Lebensweg quantifiziert und die aus ihnen resultierenden Auswirkungen auf Mensch und Umwelt abgeschätzt. Berücksichtigte Wirkungskategorien sind der Treibhauseffekt, die Versauerung und Eutrophierung von Böden und Gewässern, Risiken für die menschliche Gesundheit, Ressourcenverzehr, Materialschäden und die Schädigung von Nutzpflanzen.
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    Zeitlich und räumlich hochaufgelöste Emissionsdaten für flüchtige organische Verbindungen und Kohlenmonoxid in Baden-Württemberg
    (1991) Obermeier, Andreas; Friedrich, Rainer; John, Christian; Voß, Alfred
    Im Rahmen des inzwischen abgeschlossenen Forschungsvorhabens "Zeitlicher Verlauf und räumliche Verteilung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen und Kohlenmonoxid in BadenWürttemberg" wurden Methoden entwickelt bzw. modifiziert, anhand derer für das Bezugsjahr 1985 stündliche VOC- und CO-Emissionen ausgewählter Emittentengruppen in Baden-Württemberg auf Gemeindeebene bzw. für Rasterflächen unterschiedlicher Größe abgeschätzt werden können. Die VOC-Emissionen wurden dabei in 17 Substanzgruppen untergliedert. In diesem Bericht werden neben den VOC- und CO-Gesamtemissionen im Jahr 1985 schwerpunktmäßig räumlich und zeitlich hochaufgelöste Emissionsdaten für eine Januar- und Septemberwoche dargestellt und erläutert.
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    Exposure of individuals in Europe to air pollution and related health effects
    (2022) Li, Naixin; Friedrich, Rainer; Schieberle, Christian
    Air pollutants, especially PM2.5 and NO2, are associated with adverse health impacts, as shown by numerous epidemiological studies. In these studies, the observed health impacts have been correlated with ambient concentrations, mainly taken from air pollution monitoring stations. However, individuals are harmed by the pollutants in the inhaled air at the places where they stay, and thus, the concentration of pollutants in the inhaled air is obviously a better indicator for health impacts than the ambient concentration at a monitoring station. Furthermore, the current method for estimating the occurrence of chronic diseases uses annual average concentrations as indicator. However, according to current hypotheses, chronic diseases, especially chronic mortality, develop through the exposure to pollutants over many years, maybe up to a full lifetime. Thus in this study, a methodology and a computer-aided probabilistic model system are described for calculating the exposure of a person to PM2.5 and NO2 over the whole lifetime where the person is characterized by attributes such as age, gender, place of residence and work as well as socioeconomic status. The model system contains a “life course trajectory model”, which estimates the course of the education and professional development for the past lifetime of a person, whose present socioeconomic status is known. Furthermore, a “time-activity model” estimates at which places (so-called micro-environments) a person with a certain socioeconomic status stayed and how long he stayed there within a certain year. The concentrations of air pollutants in indoor environments are calculated with a “mass-balance model”, the outdoor concentrations with “atmospheric models”. Finally, the results of these models are combined to estimate the annual average exposure for the life years of individuals and population subgroups. The exposure is then used to estimate and monetize health impacts. The exposures and health impacts for a number of population subgroups in Europe are presented. For instance, a European citizen, who was 70 years old in 2015, has been exposed to around 25 μg/m3 of PM2.5 during his lifetime above the age of 30, which is associated with a reduction of life expectancy of 13.4 days per year of exposure above 30.
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    Externe Kosten der Stromerzeugung : methodische Probleme
    (1990) Friedrich, Rainer; Voß, Alfred
    Die Internalisierung von externen Kosten der Stromerzeugung, also von negativen technologiebedingten Effekten wie etwa Luftverunreinigungen, die nicht der Produzent, sondern dritte Personen zu tragen haben, führt im allgemeinen zu einer besseren Allokation der verfügbaren Ressourcen und damit zu einer Erhöhung der Wohlfahrt. Die Diskussion um externe Kosten ist in letzter Zeit durch eine Studie von Hohmeyer verstärkt worden, in der externe Kosten von Stromerzeugungsanlagen ausgewiesen werden, die in derselben Größenordnung wie die Stromerzeugungskosten dieser Anlagen liegen. Bei näherer Betrachtung dieser Studien zeigt sich allerdings, daß dort methodische Ansätze und Daten verwendet werden, die nach Meinung der Autoren zum Teil nicht problemadäquat sind. Die quantifizierten externen Kosten werden dadurch zu hoch eingeschätzt. Deshalb wurde eine eigene grobe Abschätzung der quantifizierbaren externen Kosten vorgenommen.
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    Energie und Umwelt: was kann Technikfolgenabschätzung leisten?
    (1994) Voß, Alfred; Friedrich, Rainer
    Die Umwelt- und Klimawirkungen der Energienutzung, die Risiken einzelner Energietechniken, die gesamtwirtschaftlichen Konsequenzen des Verzichts auf eine Energieoption, aber auch die sozialen und gesellschaftlichen Wirkungen von Energietechniken stehen seit fast zwei Jahrzehnten im Zentrum der energie- und gesellschaftspolitischen Diskussion und verdeutlichen den hier bestehenden Bedarf fundierter Technikfolgenforschung und Technikfolgenabschätzung als Grundlage einer rationalen Technikbewertung. Einige wenige Beispiele sollen die Bedeutung der Energieumwandlung bei der Entstehung von Umweltbelastungen verdeutlichen.
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    Strategies for the effective reduction of aircraft noise exposure at airports : preparation of an integrated, effective and practice-orientated aircraft-noise reduction concept
    (Stuttgart : Institute for Energy Economics and the Rational Use of Energy (IER), 2012) Friedrich, Rainer; Müller, Wolf; Ohlau, Katrin; Bertschmann, Damaris; Maibach, Markus; Peter, Martin; Sutter, Daniel; Rokitansky, Carl-Herbert; Kubera, Barbara; Bergmann, Heidi
    Exposure of the population to aircraft noise is still a severe problem. In this study, instruments and measures are investigated with which aircraft noise exposure might be reduced to a tolerable level. These investigations are carried out exemplarily for three types of airport: an airport with a large volume of freight and night-flight operations, a medium-sized airport and a regional airport. Initially, short- and long-term objectives for noise exposure are deduced. Measures for noise reduction are then identified and their impact (noise reduction and consequential decline in health risks and annoyance) and legal feasibility assessed. The measures are subsequently consolidated in strategies (that is, packages of measures). The efficiency strategy comprises measures that are easily implemented legally; namely, an increase in takeoff and landing charges, introduction of noise-optimized approach procedures and reduction of noise limits for establishment of protection zones in accordance with the German Aircraft Noise Protection Act (Fluglärmgesetz). In the effectivity strategy further measures are implemented, in particular a night-flight ban. Long-term noise abatement objectives cannot be achieved with the short- and also long-term measures under investigation. A possible solution could be a drastic reduction in permissible noise limits for new aircraft.
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    Zeitlicher Verlauf und räumliche Verteilung der Emissionen von flüchtigen organischen Verbindungen und Kohlenmonoxid in Baden-Württemberg
    (1991) Obermeier, Andreas; Friedrich, Rainer; John, Christian; Voß, Alfred
    Im vorliegenden Bericht werden zunächst Methoden diskutiert, anhand derer für ausgewählte Emittentengruppen stündliche VOC-undCO-Emissionen in Baden-Württemberg auf Gemeindeebene bzw. für Rasterflächen unterschiedlicher Größe abgeschätzt werden können. Die VOC-Emissionen werden dabei in 17 Substanzengruppen untergliedert. Anschließend werden die VOC- und CO-Gesamtemissionen im Jahr 1985 sowie räumlich und zeitlich hochaufgelöste Emissionsdaten für eine Januar- und eine Septemberwoche dargestellt und erläutert. Darüber hinaus wird diskutiert, mit welchen Unsicherheiten die Emissionsabschätzungen behaftet sein können, und welche Möglichkeiten zur Verbesserung und Ergänzung der Modelle bestehen.
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    ExternE : externalities of energy : methodology 2005 update
    (Luxembourg : Office for Official Publications of the European Communities, 2005) Bickel, Peter; Friedrich, Rainer; Droste-Franke, Bert; Bachmann, Till; Greßmann, Alexander; Rabl, Ari; Hunt, Aaron; Markandya, Anil; Tol, Richard; Hurley, Fintan; Navrud, Stale; Hirschberg, Stefan; Burgherr, Peter; Heck, Thomas; Torfs, Rudi; De Nocker, Leo; Vermoote, Stijn; Int Panis, Luc; Tidblad, Johan; Bickel, Peter; Friedrich, Rainer
    The ExternE methodology provides a framework for transforming impacts that are expressed in different units into a common unit - monetary values. It has the following principal stages: 1) Definition of the activity to be assessed and the background scenario where the activity is embedded. Definition of the important impact categories and externalities. 2) Estimation of the impacts or effects of the activity (in physical units). In general, the impacts allocated to the activity are the difference between the impacts of the scenario with and the scenario without the activity. 3) Monetisation of the impacts, leading to external costs. 4) Assessment of uncertainties, sensitivity analysis. 5) Analysis of the results, drawing of conclusions. The ExternE methodology aims to cover all relevant (i.e. not negligible) external effects. The purpose of ongoing research is to cover more effects and thus reduce gaps and in addition refine the methodology to reduce uncertainties. Currently, the following impact categories are included in the methodology and described in detail in this report: 1) Environmental impacts: Impacts that are caused by releasing either substances (e.g. fine particles) or energy (noise, radiation, heat) into the environmental media air, soil and water. The methodology used here is the impact pathway approach. 2) Global warming impacts: For global warming, two approaches are followed. First, the quantifiable damage is estimated. However, due to large uncertainties and possible gaps, an avoidance cost approach is used as the recommended methodology. 3) Accidents: Accidents are rare unwanted events in contrast to normal operation. A distinction can be made between impacts to the public and occupational accident risks. Public risks can in principle be assessed by describing the possible accidents, calculating the damage and by multiplying the damage with the probability of the accidents. An issue not yet accounted for here is the valuation so-called ‘Damocles’ risks, for which high impacts with low probability are seen as more problematic than vice versa, even if the expected value is the same. A method for addressing this risk type has still to be developed.
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    Effiziente Minderung energiebedingter Umweltbelastungen : externe Kosten und Schadenvermeidungsaufwand
    (1994) Voß, Alfred; Friedrich, Rainer
    Die Frage, wieviel Umweltschutz wir uns denn leisten sollen, wird von der neoklassischen Umwelttheorie wie folgt beantwortet: Zu realisieren ist der Umweltschutz, bei dem die Summe aus monetarisierten Umweltschäden und Kosten des Umweltschutzes minimal wird. Dazu sind die Umweltschäden zu monetarisieren. Es zeigt sich, daß dies in einigen wichtigen Fällen nur schwierig oder eingeschränkt möglich ist, weil die Wirkungspfade, die den Weg eines Stoffs von der Emission bis zur Wirkung beschreiben, teilweise sehr komplex sind und weil Kenntnisse über Dosis-Wirkungs-Beziehungen fehlen. Näherungsweise kann man in einigen Fällen, bei denen eine Quantifizierung und Monetarisierung von Schäden nicht möglich ist, die Grenzkosten des Erreichens eines vorhandenen oder festzulegenden Umweltschutzziels hinsichtlich des zu bewertenden Stoffs ermitteln und diese Grenzkosten dann zur Umrechnung der Emissionen dieses Stoffs in monetäre Einheiten verwenden. Als typische Ergebnisse einer solchen Vorgehensweise unter Verwendung der derzeit vorhandenen Umweltschutzziele ergeben sich z. B. 3-4 DM pro kg SO2, 6-8 DM pro kg NO und 40-100 DM pro t CO2. Diese Werte können dann verwendet werden, um bei Einzelentscheidungen Umweltschutzmaßnahmen zu evaluieren. Nur Maßnahmen, deren Kosten pro Schadstoffeinheit unterhalb der ermittelten Grenzvermeidungskosten liegen, können Bestandteil eines effizienten Umweltschutzes sein. Allerdings sind Kostenkurven des Umweltschutzes bisher nur für wenige Arten von Umweltbeeinträchtigungen vorhanden. Die konsequente Anwendung dieses Ansatzes bei Technikbewertungen und Entscheidungen erfordert daher die Erarbeitung weiterer Kostenkurven der Vermeidung der verschiedenen Umweltbelastungen. Um eine Überprüfung oder genauere Festlegung von Umweltschutzzielen zu ermögIichen, sollte überdies die Ouantifizierung und Monetarisierung von Umweltschäden bzw. externen Effekten kontinuierlich weiter vorangetrieben werden. Dies würde dazu beitragen, belastbare Grundlagen für eine effiziente, die ökologischen und ökonomischen Erfordernisse gleichermaßen berücksichtigende Umweltpolitik bereitzustellen.
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    EcoSense 2.0 : user´s manual
    (1999) Heck, Thomas; Krewitt, Wolfram; Malthan, Dirk; Mayerhofer, Petra; Pattermann, Frank; Trukenmüller, Alfred; Ungermann, Ralf; Friedrich, Rainer
    The User's Manual explains how to use the Windows software EcoSense 2.0. Within the framework of ExternE, a research project supported by the European Commission, a method for estimating environmental impacts and external costs caused by electricity generation has been developed. The method has been implemented in the EcoSense model by the Institute of Energy Economics and the Rational Use of Energy (IER), University of Stuttgart. EcoSense 2.0 enables the user to calculate the impacts on human health, crops, ecosystems, forests and materials in Europe due to air emissions from a power plant.