Case Study: Aufbau der Integrität von CO2 Zertifikaten mit digitalem MRV

Was ist MRV?

MRV steht für ein Verfahren zur Messung, Berichterstattung und Überprüfung der Auswirkungen von Initiativen zur CO2-Reduzierung. Es beinhaltet die Erfassung von Daten über die ursprünglichen Emissionen des Projekts, die Messung der tatsächlichen Emissionen und den anschließenden Vergleich beider Werte, um die erzielte CO2-Reduzierung zu ermitteln.

Es ist gekennzeichnet durch:

Messung: Kontinuierliche Beobachtung und Messung von Projektaktivitäten, einschließlich der Emissionswerte, des Ressourcenverbrauchs oder der Leistung von Bemühungen zur Emissionsminderung. Bei diesem Prozess werden verschiedene Instrumente und Methoden wie Sensoren, Datenerfassungssysteme und Beobachtungen vor Ort eingesetzt.
Berichterstattung: Die systematische Dokumentation und Präsentation der überwachten Informationen, deren Format von detaillierten technischen Berichten bis hin zu knappen Zusammenfassungen für die Öffentlichkeit reichen kann. Dieser Aspekt wird häufig von Regulierungsbehörden vorgeschrieben und dient als Mittel zur Transparenz und Kommunikation mit den Stakeholdern.
Überprüfung: Der unabhängige Bewertungsprozess, der die Richtigkeit der gemeldeten Daten bestätigen soll. Dazu gehören die Überprüfung und Analyse durch Experten, um die Integrität der Daten und die Einhaltung von Normen oder Vorschriften zu gewährleisten. Diese Überprüfung ist von entscheidender Bedeutung für die Validierung der Wirksamkeit von Bemühungen zur Emissionsminderung sowie die Wahrung der Glaubwürdigkeit.

Was ist dMRV?

Digitales MRV oder dMRV bezieht sich auf alle Praktiken, die das traditionelle MRV-Verfahren durch den Einsatz digitaler Technologien wie Fernerkundung, Datenanalyse und Blockchain-Lösungen verbessern, um die Verwaltung von Umweltdaten zu optimieren.

dMRV ist ein wichtiges Instrument für höhere Integritätsstandards sowie für mehr Transparenz, Reichweite und Verantwortung auf dem freiwilligen CO2-Markt.

dMRV ist ein neuerer Ansatz zur Überwachung und Bewertung von Klimaschutzmaßnahmen, der digitale Technologien und Datenanalyse nutzt.

Insbesondere hat sich gezeigt, dass dMRV den Prozess der Überwachung, Berichterstattung und Überprüfung von Projekten im Rahmen des freiwilligen CO2-Marktes (Voluntary Carbon Market - VCM) durch eine Reihe neuer Maßnahmen wie bspw. die folgenden erheblich verbessert:

Integration digitaler Werkzeuge und Datenerfassung: Digitales MRV erleichtert die präzise Datenerfassung in Echtzeit durch die Integration digitaler Werkzeuge und optimiert so den MRV-Prozess für mehr Effizienz und Zuverlässigkeit. Sie nutzt Technologien wie Sensoren, Satelliten und Fernerkundung für eine genauere, zeitnahe und umfassende Datenerfassung in größerem Maßstab. Dadurch werden auch transparentere und leichter zugängliche Berichterstattungsmechanismen geschaffen, die es ermöglichen, Projekte in größerem Umfang durchzuführen.
Automatisierung: Digitales MRV automatisiert viele Prozesse der Datenerfassung und -analyse, wodurch die Notwendigkeit menschlicher Eingriffe und das Risiko potenzieller Quantifizierungsfehler verringert und die Effizienz verbessert wird. Dies kann zu einer schnelleren Berichterstattung und Entscheidungsfindung führen.
Transparenz: Digitales MRV sorgt für mehr Transparenz und Verantwortlichkeit, indem es Daten in Echtzeit und in einem leichter zugänglichen Format zur Verfügung stellt. Dies kann das Vertrauen zwischen den Beteiligten stärken und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass die Klimaschutzziele erreicht werden.
Kosteneffizienz: Digitales MRV kann kosteneffizienter sein als herkömmliches MRV, da es den Bedarf an manueller Datenerfassung und -analyse verringert. Es ermöglicht außerdem gezieltere Maßnahmen, was die Kosteneffizienz von Klimaschutzmaßnahmen verbessern kann.
Umfang: Digitales MRV kann ein breiteres Spektrum an Daten erfassen als herkömmliches MRV, einschließlich indirekter und langfristiger Auswirkungen, was ein umfassenderes Verständnis der Auswirkungen von Klimaschutzbemühungen ermöglichen kann.

Die schrittweise Entwicklung und Einführung von neuen Technologien haben den Weg für digitale MRV-Lösungen geebnet, die den freiwilligen CO2-Markt (Voluntary Carbon Market, VCM) in verschiedenen wichtigen Bereichen unterstützen:

Beispiele für dMRV

Satellitenbilder: Satelliten in der Erdumlaufbahn erfassen Bilder der Erdoberfläche, die wichtige Einblicke in Veränderungen der Bodenbedeckung, wie Abholzung und Aufforstung, bieten. Diese Bilder spielen eine wichtige Rolle bei der Abschätzung des Potenzials für die CO2-Bindung und der Überprüfung von naturbasierten Klimaschutzprojekten.
Blockchain: Durch die Integration der Blockchain-Technologie in dMRV können dynamische CO2-Zertifikate erstellt werden, die in Echtzeit aktualisiert werden und den wahren Wert des ökologischen Guthabens widerspiegeln. Diese Integration ermöglicht auch die Erstellung von „Jahrgängen“, die den aktuellen Status des Vermögenswerts darstellen. Die Kombination aus Blockchain und dMRV erhöht die Transparenz und Verantwortlichkeit, indem sie eine fälschungssichere Aufzeichnung von Transaktionen erstellt, Betrug verhindert und sichere, effiziente Überweisungen ohne Zwischenhändler ermöglicht. Die Kritik an CO2-Zertifikats- und Naturschutzprojekten unterstreicht die Notwendigkeit eines robusten MRV-Systems, um die Wirksamkeit von Klimaschutzprojekten zu gewährleisten.
LiDAR: LiDAR, eine Fernerkundungstechnologie, die mit Laserimpulsen arbeitet, wird bei Projekten zur Vergabe von CO2 Zertifikaten eingesetzt, um die Höhe und Struktur der Baumkronen zu ermitteln. Diese Technologie liefert wichtige Daten für die Abschätzung des CO2-Bindungspotenzials, insbesondere bei Aufforstungs- und Wiederaufforstungsprojekten.
Akustische Überwachung: Bei der akustischen Überwachung werden digitale Mikrofone zur Aufzeichnung und Analyse von Lautäußerungen und anderen Geräuschen (einschließlich Ultraschall) eingesetzt, die von lebenden Organismen, z. B. Wildtieren, abgegeben werden. Bei der Anwendung von CO2 Zertifikaten hilft diese Technologie bei der Bewertung des Zustands von Ökosystemen und der Artenvielfalt und bietet wertvolle Einblicke in die Auswirkungen von Schutz- und Aufforstungsmaßnahmen auf die Tierwelt und die Qualität des Ökosystems.

Anwendungsfall: dMRV zur Messung der Biodiversität mit biometrio.earth

Warum sollte man die biologische Vielfalt messen und überwachen?

Viele Projekte im Rahmen des freiwilligen CO2-Marktes (Voluntary Carbon Market, VCM) unterstützen die Erhaltung und Wiederherstellung von Ökosystemen. Um die Auswirkungen dieser Projekte zu bewerten, ist das Vorhandensein und der Reichtum der biologischen Vielfalt ein grundlegender Erfolgsfaktor. Die derzeitigen Instrumente zur Messung, Berichterstattung und Überprüfung des Zustands der biologischen Vielfalt sind jedoch äußerst arbeitsintensiv und beeinträchtigen den Lebensraum. Darüber hinaus ist es äußerst komplex, die Bemühungen zur Erhaltung und Wiederherstellung der biologischen Vielfalt zu quantifizieren. Aus diesem Grund geben viele Projekte die Auswirkungen auf die biologische Vielfalt nicht genau an, sondern entscheiden sich für zu stark vereinfachte Bewertungen. Dies beeinträchtigt die Fähigkeit des Marktes, Projekte mit größerem Nutzen für die biologische Vielfalt zu belohnen, und hält die Projektträger davon ab, Biodiversitätsmetriken zu verbessern. Die Einführung quantitativer Ansätze für die Bewertung der biologischen Vielfalt ermöglicht es, Projekte entsprechend des tatsächlichen Nutzens für die biologische Vielfalt zu belohnen und so einen Kreislauf zu fördern, der die biologische Vielfalt und die CO2-Bindung verbessert, Vertrauen schafft und eine radikale Transparenz im Bereich des VCM vorantreibt.

Um sich dieser Herausforderung zu stellen, hat biometrio.earth einen ganzheitlichen, daten- und KI-gestützten dMRV-Ansatz entwickelt, der auch akustisches Monitoring zur genauen Bewertung der Biodiversität eines Lebensraums beinhaltet.

Wie funktioniert das?

Eine beträchtliche Anzahl von Arten aus fast allen taxonomischen Gruppen (z. B. Amphibien, Vögel, Säugetiere und Insekten) geben Laute von sich oder nutzen sie zur Kommunikation. Dies macht die akustische Überwachung zu einem wirksamen Instrument für die Bewertung und Überwachung der biologischen Vielfalt in großem Maßstab.

Durch die Platzierung kleiner Mikrofone in einem natürlichen Lebensraum, ermöglicht passives akustisches Monitoring (PAM) ununterbrochene, nicht-invasive Erhebungen, um die Anwesenheit und Häufigkeit verschiedener Arten anhand ihrer akustischen Signale zu ermitteln. Die Erfassung von Rufen und Geräuschen lebender Organismen wird als Bioakustik bezeichnet.

Darüber hinaus ermöglicht PAM auch die Analyse von Klanglandschaften, d. h. die Erfassung aller tierischen Geräusche in einem bestimmten Raum und zu einer bestimmten Zeit. Klanglandschaften Messungen - oder Ökoakustik - kann verwendet werden, um ökologische Gemeinschaften und deren Veränderungen im Laufe der Zeit zu bewerten.

PAM kann besonders effizient sein, wenn es darum geht, schwer fassbare Arten aufzuspüren, die mit herkömmlichen ökologischen Erhebungen nur schwer zu untersuchen sind. Auch das potentielle Vorhandensein menschlicher Aktivitäten innerhalb des Aufforstungs-/Schutzgebiets kann mit PAM festgestellt werden.

Passive akustische Überwachung (PAM) erleichtert die Sammlung wertvoller Daten für die Schätzung von Populationsgrößen, die Verfolgung anthropogener Einflüsse wie illegaler Holzeinschlag, den Schutz von Projekten vor potenziellen Greenwashing-Ansprüchen und die Bereitstellung leicht zugänglicher Daten zur Erfüllung von Prüfungsanforderungen Dritter.

Beispiel für digitales MRV — *Ein kleines Mikrofon wird im Lebensraum platziert, um akustische Informationen zu sammeln.*

Analyse der akustischen Aufnahmen

Sobald die akustischen Informationen gesammelt wurden, kombinieren die Experten von biometrio.earth Techniken des maschinellen Lernens mit der Analyse der Geräuschkulisse, um eine eingehende Bewertung der geräuschproduzierenden Tiere und der menschlichen Störungen vorzunehmen.

Die Experten erstellen Modelle der künstlichen Intelligenz, um verschiedene Tiere in den akustischen Aufnahmen zu identifizieren, die vor Ort gesammelt wurden. Diese Modelle erfordern umfangreiche Trainingsdatensätze (z. B. kommentierte akustische Datensätze), um ganze Lautäußerungsgemeinschaften bis auf Artniveau zu identifizieren, und sind derzeit hauptsächlich für Vögel, Frösche und Fledermäuse anwendbar. Die Entwicklung oder Sicherstellung umfassender kommentierter akustischer Datensätze bleibt eine Herausforderung, insbesondere in den Tropen, wo die Ökosysteme sehr vielfältig sind und akustische Referenzbibliotheken für die meisten Arten noch fehlen.

Doch je mehr Projekte oder Gebiete akustische Aufzeichnungen produzieren, desto besser und umfassender werden die Datensätze werden.

Darüber hinaus wird die Erstellung akustischer Archive verschiedener Landschaften zu unterschiedlichen Zeitpunkten einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Veränderungen und Herausforderungen im Bereich der biologischen Vielfalt leisten, da wir immer in der Lage sein werden, die Aufnahmen rückwirkend zu analysieren (mit den sich ständig verbessernden Datensätzen).

Der Beitrag menschlicher Experten wird jedoch für das Verständnis und die Interpretation von Informationen über die biologische Vielfalt sowie für Werturteile über diese Informationen weiterhin unerlässlich sein. Darüber hinaus spielen auch Bürgerwissenschaftler (Citizen Science) und lokale Gemeinschaften eine große Rolle bei der Identifizierung von Arten und der Sammlung von akustischen Aufnahmen, wodurch sich auch Möglichkeiten für CO2 Projekte ergeben, eine stärkere soziale Beteiligung zu realisieren.

Wie die dMRV-Aufzeichnungen interpretiert werden, um Biodiversität zu erkennen

Integration verschiedener Biodiversitätsdaten

Biometrio.earth hat einen umfassenden Ansatz zur akustischen Überwachung entwickelt, der modernste Techniken der Öko- und Bioakustik mit fortschrittlichen Deep-Learning-Modellen verbindet. Durch die Nutzung akustischer Indizes entschlüsselt ihre Technologie die Frequenzen der Geräuschkulisse und enthüllt die darin enthaltenen vielfältigen Tiergemeinschaften. Mithilfe von Artenerkennungsmodellen können sie einzelne Arten anhand von akustischen Aufnahmen genau identifizieren und valdieren so die auf der Ebene der Klanglandschaft beobachteten Muster. Diese synergetische Verschmelzung von Methodik und Technologie ermöglicht es ihnen, gründliche und ganzheitliche Bewertungen der biologischen Vielfalt vorzunehmen und die Zusammensetzung, den Reichtum und die ökologischen Wechselwirkungen innerhalb von Ökosystemen zu untersuchen.

Die dMRV-Lösungen von Biometrio.earth integrieren Wildtierkameras und Fernerkundung nahtlos, um das Verständnis für die biologische Vielfalt und den Zustand von Ökosystemen zu verbessern. In Zusammenarbeit mit ihren Kunden lüften sie die Geheimnisse über und unter dem Blätterdach des Waldes, indem sie nicht nur durch visuelle Beobachtung, sondern auch durch die Kraft der Akustik Einblicke gewähren.

Transformation des freiwilligen CO2-Marktes mit dMRV

Digitale MRV-Ansätze sind von grundlegender Bedeutung für die Verbesserung der Transparenz, Finanzierung und Skalierbarkeit im Bereich der naturbasierten Lösungen. Durch die Nutzung digitaler Technologien verändern diese Ansätze die traditionellen MRV-Prozesse, da sie in großem Maßstab mit hoher Effizienz und geringen Kosten präzise Dateneinblicke liefern können.

Diese erhöhte Transparenz mindert nicht nur das Risiko betrügerischer Aktivitäten, sondern erhöht auch die Glaubwürdigkeit des Marktes, was für die Beschaffung von Finanzmitteln entscheidend ist. Darüber hinaus kann dMRV den Betrieb rationalisieren, indem es den manuellen Aufwand und die bürokratischen Hürden minimiert und so die Skalierbarkeit von Projekten für naturbasierte Lösungen erleichtert.

Die akustische Überwachung hat sich als wirksames Instrument für die Bewertung und Überwachung der biologischen Vielfalt in großem Maßstab erwiesen. Die Messung der biologischen Vielfalt in Klimaschutzprojekten ist aufgrund der grundlegenden Rolle der biologischen Vielfalt für die Widerstandsfähigkeit und das Funktionieren von Ökosystemen (einschließlich der CO2-Bindung), für sauberes Wasser und für die Bereitstellung von Lebensräumen unerlässlich. Strenge Messungen sind notwendig, um den Verlust der biologischen Vielfalt zu bekämpfen und die Wirksamkeit von naturbasierten Klimalösungen zu gewährleisten. Durch die Quantifizierung der Auswirkungen auf die biologische Vielfalt können Käufer von CO2-Zertifikaten einen Anreiz für Projektentwickler schaffen, Maßnahmen zu priorisieren, die sich positiv auf die biologische Vielfalt auswirken. So kann ein positiver Kreislauf in Gang gesetzt werden, der neben der CO2-Bindung auch die biologische Vielfalt verbessert. Darüber hinaus liefert die Messung der biologischen Vielfalt wichtige Daten für ein anpassungsfähiges Ökosystemmanagement, die Bewältigung menschlicher Bedrohungen und die Einbindung lokaler Interessengruppen.

Die passive akustische Überwachung (PAM) kann wertvolle Biodiversitätsdaten über das Vorhandensein von Arten, die Größe von Populationen und die Qualität von Lebensräumen liefern und so Einblicke in ökologische Gemeinschaften und ihre Veränderungen im Laufe der Zeit ermöglichen. Bei biometrio.earth ermöglicht die Integration fortschrittlicher ökoakustischer Analysen mit Deep-Learning-basierter Bioakustik umfassende Bewertungen der Artenvielfalt. Mithilfe von akustischen Indizes und Artenerkennungsmodellen entschlüsseln die Experten Geräuschschichten und identifizieren spezifische Tierarten mit Präzision und Effizienz, um die Zusammensetzung, den Reichtum und die ökologischen Interaktionen innerhalb von Ökosystemen zu erforschen. Durch diesen ganzheitlichen Ansatz, in den auch Wildkameras und Fernerkundung integriert werden können, kann biometrio.earth ein umfassendes Verständnis der biologischen Vielfalt und des Zustands von Ökosystemen vermitteln und so wertvolle Erkenntnisse für fundierte Entscheidungen zum Ökosystemmanagement liefern.

Fazit:

Digitale MRV (dMRV) stellt einen Paradigmenwechsel bei der Überwachung, Berichterstattung und Überprüfung von Klimaschutzbemühungen dar, indem digitale Technologien zur Verbesserung des traditionellen MRV-Prozesses eingesetzt werden. Durch die Integration von Instrumenten wie Fernerkundung, Datenanalyse und Blockchain-Lösungen verbessert dMRV nicht nur die Genauigkeit und Effizienz der Umweltdatenverwaltung, sondern fördert auch höhere Standards für Integrität, Transparenz und Verantwortlichkeit innerhalb des freiwilligen CO2-marktes (VCM).

Die Fähigkeit von dMRV, verschiedene Datenquellen zu integrieren und Prozesse zu automatisieren, reduziert nicht nur Kosten und menschliche Fehler, sondern erweitert auch den Umfang der Überwachung auf indirekte und langfristige Auswirkungen. Dieser umfassende Ansatz ermöglicht es den Interessengruppen, fundierte Entscheidungen zu treffen, und fördert das Vertrauen zwischen den Beteiligten, was letztendlich die Ziele des Klimaschutzes voranbringt.

Die innovative Anwendung von dMRV bei der Überwachung der biologischen Vielfalt, die durch biometrio.earth veranschaulicht wird, zeigt das transformative Potenzial von dMRV. Durch fortschrittliche Techniken in der Öko- und Bioakustik, gekoppelt mit Deep-Learning-Modellen und Fernerkundungsdaten, ermöglicht dMRV die genaue Bewertung der Biodiversität und bietet ganzheitliche Einblicke in ökologische Interaktionen innerhalb von Ökosystemen. Durch die nahtlose Integration verschiedener Datenquellen zur Biodiversität, einschließlich akustischer Aufzeichnungen, Wildtierkameras und Fernerkundungsüberwachung, verbessern dMRV-Lösungen unser Verständnis der Ökosystembedingungen und ebnen den Weg für effektivere Schutz- und Wiederherstellungsmaßnahmen.

Mit der Weiterentwicklung digitaler Technologien ist dMRV ein entscheidendes Instrument, um die ökologische Nachhaltigkeit voranzutreiben, die Überwachung in Echtzeit zu erleichtern und die Wirksamkeit von Strategien zur Eindämmung des Klimawandels in den kommenden Jahren sicherzustellen. Senken unterstützt ausschließlich Projekte, die in der Lage sind, die detailliertesten Informationen zu liefern, und arbeitet ausschließlich mit Initiativen zusammen, die innovative dMRV-Lösungen einsetzen, wie z. B. biometrio.earth.