Testing of a verification scheme for integrating non-CO2 aviation effects into EU ETS : final report / by Malte Niklaß, Alexander Lau (DLR Institute of Air Transport, Hamburg), Katrin Dahlmann (DLR Institute of Atmospheric Physics, Oberpfaffenhofen), Martin Plohr (DLR Institute of Propulsion Technology, Cologne) ; on behalf of the German Environment Agency ; report performed by: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ; edited by: Section V 3.6 Aviation - Kay Köhler

Abstract

In order to achieve a reduction in non-CO 2 effects, the European Parliament (EP) voted on June 8, 2022 to expand the scope of the EU Emissions Trading System (EU ETS) (EP, 2022). In December 2022 the European Council, the European Commission (EC) and the EP reached an agreement on the revision of the EU ETS. According to the agreement, non-CO 2 effects can no longer be ignored and the EC should set up a monitoring, reporting and verification (MRV) scheme for non-CO 2 aviation emissions from 2025, as a first step for the full integration of non-CO 2 effects into the EU ETS. This project focuses on the development and testing of such an MRV system. For this purpose, non-CO 2 effects are integrated according to the principle of equivalent CO 2 emissions (CO2e). Since several CO2e calculation methods are basically available, the process of selection involves a trade-off between the level of atmospheric uncertainties, the level of climate mitigation incentives, and the resulting effort of MRV activities (see Section 1.2). In the present report we take over the perspective of an agency and analyze all necessary tasks for the verification of reported location-dependent CO 2 equivalents (Input of Task 1). To reduce the additional MRV effort to a minimum, all necessary CO2e validation steps should automatically be performed by a standardized CO2e software, possibly provided directly by the EC or by an approved organization. This includes the query and processing of 4-D flight profile data from an independent data source, the verification of the reported CO 2 (fuel burn), the estimation of fuel flow and non-CO 2 emissions along the flight path, and the estimation of equivalent CO 2 emissions per flight. Analogous to the CO 2 monitoring in EU ETS and under CORSIA, different computation methods can be made available for the physical-based modules. The selection of the calculation methods used by an individual aircraft operator should be specified in the airline specific Emission Monitoring Plan (EMP) and submitted to the competent authority for approval. The allocation of the level of CO2e surrender obligations is a political decision and not part of this project.

Mit dem Ziel die Klimawirkung des Luftverkehrs zu reduzieren, votierte das Europäische Parlament (EP) am 8. Juni 2022 dafür, das EU-Emissionshandelssystem (EU ETS) um Nicht-CO2-Effekte zu erweitern (EP, 2022). Im Dezember 2022 einigten sich der Europäische Rat, die Europäische Kommission (KOM) und das EP auf eine entsprechende Änderung des EU ETS. Gemäß des Gesetzesänderungsbeschlusses dürfen Nicht-CO 2 -Effekte nicht länger ignoriert werden und sollen, als erster Schritt zur vollständigen Integration in das EU-ETS, ab 2025 durch ein von der KOM entworfenes Überwachungs-, Berichterstattungs- und Verifizierungssystem (MRV) erfasst werden. Dieses Projekt behandelt die Entwicklung und Erprobung eines solchen Systems. Die Nicht-CO 2 -Effekte werden dabei nach dem Prinzip der CO₂-Äquivalente (CO2e) erfasst. Da verschiedene Ansätze zur Berechnung von CO2e zur Verfügung stehen, muss bei der Wahl der Berechnungsmethode eine Abwägung zwischen möglichst geringen atmosphärischen Unsicherheiten, möglichst hohen Klimaschutzanreizen und möglichst geringem Aufwand für MRV-Aktivitäten gefunden werden (siehe Abschnitt 1.2). In diesem Bericht analysieren wir aus der Perspektive einer Emissionshandelsstelle alle notwendigen Aufgaben zur Verifizierung der berichteten ortsabhängigen CO2 -Äquivalenten (Input aus AP 1). Um dabei den zusätzlichen MRV-Aufwand auf ein Minimum zu reduzieren, sollten alle notwendigen CO2e-Validierungsschritte automatisch von einer standardisierten CO2e-Software durchgeführt werden, die direkt von der KOM oder einer zugelassenen Organisation bereitgestellt wird. Dies umfasst die Abfrage und Verarbeitung von 4-D-Flugprofildaten aus einer unabhängigen Datenquelle, die Verifizierung der berichteten CO2-Emissionen (Treibstoffverbrauch), die Abschätzung des Kraftstoffdurchsatzes und der Nicht-CO2-Emissionen entlang des Flugprofils sowie die Berechnung der CO 2 -Äquivalente pro Flug. Analog zum CO 2 -Monitoring im EU ETS und unter CORSIA können für die physikalisch basierten Module unterschiedliche Berechnungsverfahren zur Verfügung gestellt werden. Die Auswahl der verwendeten Berechnungsmethoden gilt es im Emissionsüberwachungsplan (EMP) durch den Betreiber festzulegen, welcher der zuständigen Behörde zur Genehmigung vorgelegt wird. Die Bestimmung einer expliziten Höhe der CO2e-Abgabepflicht ist eine politische Entscheidung und wurde nicht im Projekt untersucht.