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"Aktualisierte Erklärung der deutschen Wirtschaft zur Klimavorsorge" : Große Worte, keine Taten?
(1997)
"Dorf ist Energie(klug)" : Abschlussbericht und Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung
(2016)
Der Abschlussbericht mit den Ergebnissen der wissenschaftlichen Begleitforschung möchte darüber informieren, wie das Projekt entwickelt, initiiert, geplant und letztlich prozessual umgesetzt worden ist. Der erste Teil gibt insbesondere die im Prozess gewonnenen Erkenntnisse weiter und nennt erste Handlungsempfehlungen. Die darauffolgenden Kapitel bündeln die Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung, welche zudem durch vier thematisch verschiedene Masterthesen im Untersuchungsraum ergänzt werden konnten.
Zielgruppe für die erarbeiteten Handlungsempfehlungen sind all jene, die eine strategische Planung im Bereich des Ehrenamtes und des Klimaschutzes auf lokaler Ebene in den ländlichen Räumen (Südwestfalens) anstreben. Der Abschlussbericht mit seinen Erkenntnissen richtet sich an die Personen, Gruppen und Institutionen auf regionaler Ebene, die gemeinsam mit Partnern einen ganzheitlichen Klimaschutz im Ehrenamt zur räumlichen Entwicklung und Gestaltung systematisch vorantreiben wollen und dabei ähnliche Voraussetzungen und Strukturen aufweisen. Nicht zuletzt aber auch die, die von den gelebten Projekten und den gesammelten Erfahrungen lernen möchten. Daher sind folgende Zielgruppen insbesondere angesprochen: Dorfgemeinschaften, Vereine, Ehrenamtliche Gruppierungen (Bürgerstiftungen, Genossenschaften), LEADER-Arbeitsgruppen, Landkreise, Städte und Kommunen, Regionalmanager, Energie- und Umweltbeauftragte, Klimaschutzmanager, Unternehmen der Wertschöpfungsketten Energie- und Klima und viele mehr.
Die "Ökonomie der Aufmerksamkeit" hat zur Herausbildung spezifischer Märkte für Kommunikations-, Media- und Marketingdienstleistungen geführt. Ein dynamisch wachsender Markt ist der Markt für Live-Kommunikation, der in dieser Arbeit vertiefend untersucht wird. Hierbei werden drei Fragen diskutiert:
1. Was sind die treibenden Faktoren und Trends der Live-Kommunikation?
2. Nach welchen Maßstäben werden Events, insbesondere im Bereich der Unternehmenskommunikation, beauftragt?
3. Welche Chancen bestehen in diesem Markt, Events für Nachhaltigkeit als Marktsegment zu etablieren und zu stärken? Bei der Beantwortung dieser Fragen werden aktuelle Trendstudien ausgewertet, aber auch auf Untersuchungen und Fallstudien zurückgegriffen, die im Rahmen des Projektes "Eventkultur und Nachhaltigkeit" durchgeführt wurden.
Die Autoren kommen zu dem Ergebnis, dass die Markt- und Trendstudien eine wichtige Orientierungsfunktion für die Eventwirtschaft haben. Aus der Perspektive eines kulturökonomischen Ansatzes wird kritisiert, dass diese Orientierungsfunktion auf Marken und Marketingtechniken beschränkt ist und der Einfluss der gesellschaftlichen Wertbildung auf die Marketingpraxis ausgeblendet bleibt. Nachhaltige Ziele und Inhalte werden mit den Mitteln des Event-Marketings erst vereinzelt vermittelt. Aus diesen ersten Aktivitäten kann aber ein neuer Kommunikationsmarkt entstehen, wenn seitens der Nachhaltigkeitsakteure eine Verständigung über Kriterien und Anforderungen an dieses Marketinginstrument erfolgt sowie der Symbolebene in der Nachhaltigkeitskommunikation eine stärkere Beachtung geschenkt wird. Informationsbündelung und symbolisches Management sind wichtige Ansatzpunkte, um in der Marketingpraxis von Unternehmen, öffentlichen Einrichtungen, Verbänden, NGOs und von Kommunikations- und Eventagenturen eine nachhaltige Eventkultur zu verankern.
Im folgenden Beitrag untersuchen wir die Bürgerbeteiligung im Projekt InnovationCity Ruhr - Modellstadt Bottrop. Im Frühjahr 2010 hat der Initiativkreis Ruhr einen Wettbewerb ausgerufen, bei dem die "Klimastadt der Zukunft" gefunden werden sollte. Ausschlaggebend für den Sieg der Ruhrgebietsstadt war das vorgelegte Konzept, welches Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft verbindet. Ziel von InnovationCity Ruhr ist es die CO2-Emmissionen in der Stadt bis 2020 zu halbieren und somit eine Vorbildfunktion zur sozial-ökologischen Transformation für das gesamte Ruhrgebiet einzunehmen. Anhand der (Zwischen-) Ergebnisse zweier Untersuchungen (Best 2013; Roose 2014) werden wir veranschaulichen, wie die Bottroper Bevölkerung die Beteiligungsmöglichkeiten im Projekt wahrnimmt. Darüber hinaus decken wir Hemmschwellen auf und geben Empfehlungen zu einer verbesserten Aktivierung der und breiten Beteiligung durch die Bürgerinnen und Bürger.
Urbane Räume sehen sich verschiedenen ökologischen, sozialen und ökonomischen Herausforderungen gegenüber, für deren Bewältigung es unter anderem neue bzw. veränderte Handlungs- und Planungsansätze bedarf. Der Klimawandel mit seinen räumlich wirksamen Folgewirkungen ist eine der zentralen ökologischen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Städte sind dabei sowohl Verursacher des Klimawandels als auch Betroffene. Sie sind Wohnort, Heimat, Arbeits- und Produktionsstätte. Durch ihre hohe Bevölkerungsdichte und durch die Agglomeration ökonomischen Kapitals sind Städte aber auch stark durch Extremereignisse wie Starkniederschläge und Hitzeperioden gefährdet. Grüne Infrastrukturen können daher nicht nur eine Strategie sein, um sich gegen die Klimawandelfolgen anzupassen, sondern bieten gleichzeitig das Potenzial für neue Lebensräume, um so das Artensterben zu mindern bzw. zu stoppen. Die vorliegende Konzeptstudie widmet sich der Frage, wie Straßen im Sinne des genannten Zieldreiecks weiterentwickelt und gestaltet werden können, d.h. wie eine Transformation urbaner Quartiersstraßen hin zu "lebenswerten" Stadt- und Straßenräumen erfolgen kann.
Globale Szenarien wie der Klimawandel erfordern in Industrienationen ein innovatives Leitbild, wie das der nachhaltigen Entwicklung. Das Leitbild zu kommunizieren und mit den Menschen eine nachhaltige Entwicklung zu gestalten, ist eine zentrale Aufgabe der Nachhaltigkeitskommunikation. Der Artikel argumentiert, dass die Potenziale in massenmedialen Unterhaltungsformaten bislang unzureichend ergründet und für eine Nachhaltigkeitskommunikation nutzbar gemacht worden sind. Das wird anhand der Kommunikationsstrategie Entertainment-Education (E-E) näher erörtert. E-E ermöglicht eine wissenschaftliche Betrachtung von Nachhaltigkeitsinhalten und zeigt Einflussmöglichkeiten, in Wissen, Einstellungen und Verhalten der Nutzer/-innen und für soziale Wandlungsprozesse, auf.
"Mehr Wohnen - weniger Auto"
(2000)
It is widely accepted that environmental awareness is essential, yet does not inevitably lead to responsible use of resources. Additional factors on the individual level include the meaning constructed by the term "resources" and the individual and social norms that influence the relevant behavior. Current didactic concepts do not take into account such aspects. Therefore, this article uses a didactic-psychological approach for designing an educational concept for raising awareness for a responsible use of natural resources. Combining insights of environmental psychology and of constructivist didactics, a general principal of "norm-oriented interpretation learning" is outlined to enrich the didactic debate on responsible and efficient resource use. Based on the presentation of a qualifying module for resource efficiency consultants as a practical example of resource education, a new didactical approach, namely "open-didactic exploration" (short form: ODE) is introduced. The article discusses the theory-based elements of ODE and illustrates a step by step process for designing educational materials. This adds to the theoretical debate about a didactic design for resource oriented education. Furthermore, this method can be directly used by practitioners developing education and training material (e.g., teachers, trainers in vocational education). The Wuppertal Institute developed and applied this method in numerous projects. The conclusion and outlook discusses future expectations and scope of the introduced ODE method as a contribution to foster "norm-oriented interpretation learning", suggesting perspectives for further development.
Welche Perspektiven haben zukunftsfähige und krisenfeste Städte nach der Corona-Pandemie? Antworten darauf skizzieren die Autorinnen und Autoren in dem vorliegenden Diskussionspapier. Ihre zentrale These: Städte der Zukunft müssen und werden "näher", "öffentlicher" und "agiler" sein. Dies erläutern sie anhand dieser drei Dimensionen und konkretisieren es anhand zahlreicher Beispiele.
This study is an exploratory analysis to provide a prioritisation and indication of extensiveness of review activities related to measures that currently exist for eight product groups: Domestic Washing Machines, Domestic Dishwashers, Domestic Washer-Driers, Domestic Cold Appliances, Lighting products (non-directional, tertiary and "special purpose"), Set-top Boxes. For water pumps only a review of tolerances was required.
The analysis focused on possible energy savings as basis for prioritisation, but - following the request of the European Commission made during the kick-off meeting - also considers resource efficiency aspects insofar feasible within the constraints of the study. The conclusion of this exploratory study is that for all product groups considered (except pumps) a revision of existing regulations (or introduction of new regulations) is the preferred policy option.
The analysis shows that these product groups are expected to (continue to) meet eligibility criteria for the introduction of ecodesign and/or energy labelling measures, with simple set top boxes as sole exemption as its market and environmental significance is in rapid decline (sales are expected to be marginal by 2020).
Der Begriff "Pfand" umfasst in seinen konkreten Anwendungen ganz unterschiedliche Konzepte, die sich mit unterschiedlichen Zielsetzungen auf verschiedene Produktgruppen beziehen und dabei sehr unterschiedliche Effekte auslösen. Zentrales Ziel dieser Kurzstudie ist es, zu einer etwas differenzierteren Betrachtung von Pfandsystemen beizutragen und auf die Stärken und Schwächen in den verschiedenen Anwendungskontexten hinzuweisen. Mit diesem Ziel werden in Kapitel 2 verschiedene Best-Practice-Beispiele dargestellt, bei denen die Einführung von Pfandsystemen in verschiedenen Formen zur Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft beigetragen haben. Kapitel 3 beschreibt die verschiedenen Kriterien, auf deren Basis sich unterschiedliche Pfandsysteme für konkrete Produktgruppen begründen lassen könnten; ein spezifischer Fokus wird hierbei auf Verpackungssysteme gelegt. Im abschließenden Kapitel 4 werden davon ausgehend Handlungsempfehlungen entwickelt, wie das Instrument Pfand in Deutschland in möglichst effizienter Form genutzt werden könnte.
"Selbst-Check Handwerk" : Selbstbewertung zum nachhaltigen Wirtschaften in Handwerksbetrieben
(2007)
Dem Thema Natur in der Stadt näherten sich die Teilnehmer(innen) eines Seminars zur Politischen Ökologie durch theoretische Beiträge und praktische Erkundungen. Sie richteten einen kritischen Blick auf das Vorfindliche, das als Natur im weiteren Sinne identifiziert werden kann, um historische und funktionale Bezüge erkennbar zu machen.
Die umfangreiche Quartiersentwicklungsanalyse des Mirker Quartiers in der Wuppertaler Nordstadt liegt nun in einer zweiten, erweiterten und überarbeiteten Version vor. Mittels eines mixed-Methods-Ansatz und auf Basis von Medien-, öffentlichen und selbst erhobenen Daten wird darin ein umfassendes Bild der Quartiersentwicklung von 2007 bis Anfang 2020 gezeichnet.
The data centre industry (DCI) has grown from zero in the 1980s, to enabling 60% of the global population to be connected in 2021 via 7.2 million data centres. The DCI is based on a linear economy and there is an urgent need to transform to a Circular Economy to establish a secure supply chain and ensure an economically stable and uninterrupted service, which is particularly difficult in an industry that is comprised of ten insular subsectors. This paper describes the CEDaCI project which was established to address the challenge in this unique sector; this ground-breaking project employs a whole systems approach, Design Thinking and the Double Diamond methods, which rely on people/stakeholder engagement throughout. The paper reviews and assesses the impact of these methods and project to date, using quantitative and qualitative research, via an online sectoral survey and interviews with nine data centre and IT industry experts. The results show that the project is creating positive impact and initiating change across the sector and that the innovative output (designs, business models, and a digital tool) will ensure that sectoral transformation continues; the project methods and structure will also serve as an exemplar for other sectors.
Bad Hersfeld is a small city with about 30.000 inhabitants situated in the middle of Germany. Climate Protection has been on the political agenda in Bad Hersfeld since quite a while. In 1997 the Wuppertal Institute elaborated a first energy and CO2 balance for the city, which was updated in 2007. With the compilation of the CO2 balance it was shown that the emissions in Bad Hersfeld almost stayed at a constant level between 1997 and 2006.
The result was sobering for the local authority. Although some single measures had been implemented, there was no improvement of the CO2-balance.
It was concluded that a successful climate protection strategy needs a comprehensive concept comprising all sectors and a periodic monitoring. Bad Hersfeld commissioned the Wuppertal Institute to develop feasible measures to reduce the CO2 emissions drastically and instruments to overcome existing barriers. In a close cooperation with the City Council and the local municipal utility a climate protection concept was compiled that is rather ambitious for a city of this size.
In consideration of the regional peculiarities12 concrete measures and 7 accompanying measures build the core of the concept with a main focus on energy efficiency (final energy), combined heat and power (CHP) and renewable energies. Another important part of the concept is a municipal support programme to develop the endogenous efficiency potentials and renewable energies in the region. Further to these planning instruments, information and networking activities are compiled as well as a variety of suggestions for a climate protection marketing (Wagner 2008).
Some of these measures that were developed in an iterative and cooperative process between the responsible actors in Bad Hersfeld and the Wuppertal Institute are transferable to other cities and towns. The impeding factors in Bad Hersfeld like the user-investor dilemma, the low capital of small housing associations or the large stock of listed historical buildings, are typical for cities of this size.
Both focus group discussions and information-choice questionnaires (ICQs) have previously been used to examine informed public opinions about carbon dioxide capture and storage (CCS). This paper presents an extensive experimental study to systematically examine and compare the quality of opinions created by these two research techniques. Depending on experimental condition, participants either participated in a focus group meeting or completed an ICQ. In both conditions participants received identical factual information about two specific CCS options. After having processed the information, they indicated their overall opinion about each CCS option. The quality of these opinions was determined by looking at three outcome-oriented indicators of opinion quality: consistency, stability, and confidence. Results for all three indicators showed that ICQs yielded higher-quality opinions than focus groups, but also that focus groups did not perform poor in this regard. Implications for the choice between focus group discussions and ICQs are discussed.
Urban energy systems have been commonly considered to be socio-technical systems within the boundaries of an urban area. However, recent literature challenges this notion in that it urges researchers to look at the wider interactions and influences of urban energy systems wherein the socio-technical sphere is expanded to political, environmental and economic realms as well. In addition to the inter-sectoral linkages, the diverse agents and multilevel governance trends of energy sustainability in the dynamic environment of cities make the urban energy landscape a complex one. There is a strong case then for establishing a new conceptualisation of urban energy systems that builds upon these contemporary understandings of such systems. We argue that the complex systems approach can be suitable for this. In this paper, we propose a pilot framework for understanding urban energy systems using complex systems theory as an integrating plane. We review the multiple streams of urban energy literature to identify the contemporary discussions and construct this framework that can serve as a common ontological understanding for the different scholarships studying urban energy systems. We conclude the paper by highlighting the ways in which the framework can serve some of the relevant communities.
Access to sustainable and affordable energy services is a crucial factor in reducing poverty in developing countries. In particular, small-scale and community-based renewable energy projects are recognized as important forms of development assistance for reaching the energy poor. However, to date only a few empirical evaluations exist which analyze and compare the impact of these projects on local living conditions and their sustainability ex-post implementation.
To better understand the impacts and the conditions that influence sustainability of these projects, the research presented in this paper evaluated 23 local development projects post implementation. By applying an standardized evaluation design to a cross-sectional sample in terms of renewable energy sources (solar, wind, biomass, hydro), user needs (electricity, food preparation, lighting, productive uses), community management models, finance mechanisms and geographical locations, the review results provide valuable insights on the underlying conditions that influence the success or failure of these small-scale local energy interventions. The empirical evidence suggests that the sustainability of small-scale energy implementations (≤100 kW) in developing countries is determined by the same factors, independent of the socio-cultural, political and ecological context. These findings allow to better predict the long-term success of small sustainable energy projects in developing countries, this can help to improve project designs and increase the certainty for future investment decisions.
New energy technologies may fail to make the transition to the market once research funding has ended due to a lack of private engagement to conclude their development. Extending public funding to cover such experimental developments could be one way to improve this transition. However, identifying promising research and development (R&D) proposals for this purpose is a difficult task for the following reasons: Close-to-market implementations regularly require substantial resources while public budgets are limited; the allocation of public funds needs to be fair, open, and documented; the evaluation is complex and subject to public sector regulations for public engagement in R&D funding. This calls for a rigorous evaluation process. This paper proposes an operational three-staged decision support system (DSS) to assist decision-makers in public funding institutions in the ex-ante evaluation of R&D proposals for large-scale close-to-market projects in energy research. The system was developed based on a review of literature and related approaches from practice combined with a series of workshops with practitioners from German public funding institutions. The results confirm that the decision-making process is a complex one that is not limited to simply scoring R&D proposals. Decision-makers also have to deal with various additional issues such as determining the state of technological development, verifying market failures or considering existing funding portfolios. The DSS that is suggested in this paper is unique in the sense that it goes beyond mere multi-criteria aggregation procedures and addresses these issues as well to help guide decision-makers in public institutions through the evaluation process.
A discussion on the potential for the development of hydrogen as an energy carrier in Portugal
(2005)
The use of materials and the generation of waste are linked to economic activities and in many projections these are assumed to be a constant ratio of the economic activities. This may be the case considering detailed economic activities and unchanged technology. However, the assumption of constant coefficients is questionable when linking material use and waste generation to aggregated economic activities. Therefore, in this paper, econometrics is used to test the assumption of constant waste coefficients empirically. The analyses show that an assumption of constant waste coefficients is not supported, generally, and amodel allowing for trendwise changing coefficients is developed and used for projections of waste and material flows in 25 European countries.
The 2014 United Nations Climate Change Conference had been scheduled from 1 to 12 December in Lima/Peru. While in the run-up to the conference, China and the US in a surprise bilateral move had announced plans to cut greenhouse gas emissions that exceeded expectations, the conference was characterised once again by a deep division between key players from the former so-called "developed" and "developing" world. The negotiations thus took 32 hours longer than planned and ended on Sunday morning at 1.22 am. More importantly, the conference failed almost completely to resolve the tasks it was supposed to do in order to prepare the last round of negotiations before next year's conference in Paris 2015, which is supposed to deliver a comprehensive future climate agreement. A team of researchers from the Wuppertal Institute attended the conference and have compiled a first assessment of the results.
A global collaborative accounting network to calculate the resource use of products and services
(2015)
Conventional new buildings in OECD countries with a history of building codes save about 50 % of energy compared to average buildings in the building stock. This improvement, however, is not enough to create a building standard with low lifetime costs nor to reach long-term climate protection targets. Much higher energy savings can already be achieved through proven high-efficiency building concepts bringing net economic benefits among other advantages.
A strategic approach to integrated building design is the key to achieving these high-energy savings at low or no extra cost in residential buildings. In our paper we describe the "Easy Efficiency Approach", which can reduce primary energy consumption by 40 to 60 % compared to conventional new building standards, or by 70% to 80% when compared to the primary energy consumption of the existing building stock, and should be regarded as the minimum. This strategy focuses on low-cost options, mainly passive options. Although it can already significantly reduce energy consumption, this first step will not be sufficient to reach long-term climate protection goals. It is thus necessary to implement and support what we call an "Advanced Efficiency Approach", with savings up to 90% , as compared to new building standards, as soon as possible to avoid lock-in effects. Further improvements, especially through the active use of renewable energies, reduce the net primary energy demand to 0 % and beyond.
According to the chosen strategy clearly defined energy performance ranges, with reference to possible savings, for different climate zones worldwide are given. In verifying this approach simulations with BAT (Best Available Technologies) buildings of different types (single family, multi family, high rise) were carried out in close cooperation with project partners. This data has also been verified through an empirical database of built examples both for energy consumption as well their economic soundness.
The study "A Green New Deal for Europe" consists of two basic elements: Firstly it aims to cope with the economic crisis through intensive measures in order to systematically stimulate the eco-industries, to create jobs and to boost economic recovery. Secondly it aims at establishing the foundation for a green modernisation of the European economy. The study examines existing EU strategies policies and programs concerning their suitability to implement the Green New Deal. It proposes exemplary measures in the field of energy, mobility and resource use. The study has been compiled by the Wuppertal Institute on behalf of the Greens/European Free Alliance (EFA) Group in the European Parliament.
Sustainability as defined by the Brundtland Commission, is a composite and thus ambitious policy target. It comprises environmental, economic, social, and institutional criteria with equal importance. Because of this complexity the first step of a (Local) Agenda 21 process should be to develop a vision of a sustainable society - a "leitbild" - useful as a compass, not a road map (or, even worse, a blueprint), attached by indicators that help to measure progress, distance to target, and failures of plans or their implementations. In the following article a model is proposed how local sustainability indicators can be developed and how they can help to reduce the complexity of sustainability and to concretize a program for the Local Agenda 21. To get a practical impression of the theoretical presentation an example is given in the last part of the article. It shows the experiences made while developing sustainability indicators in the City of Iserlohn.
The paper describes patterns of resource use related to German households' equipment. Using cluster analysis and material flow accounting, data on socio-demographic characteristics, and expenditures on fuel, electricity and household equipment allow for a differentiation of seven different household types. The corresponding resource use, expressed in Material Footprint per person and year, is calculated based on cradle-to-gate material flows of average household goods and the related household energy use. Our results show that patterns of resource use are mainly driven by the use of fuel and electricity and the ownership of cars. The quantified Material Footprints correlate to social status and are also linked to city size, age and household size. Affluent, established and/or younger families living in rural areas typically show the highest amounts of durables and expenditures on non-durables, thus exhibiting the highest use of natural resources.
Agriculture is a major sector responsible for greenhouse gas emissions. Local food production can contribute to reducing transport-related emissions. Since most of the worldwide population lives in cities, locally producing food implies practicing agriculture in urban and peri-urban areas. Exemplary, we analyze the potential to produce fresh vegetables within Berlin, Germany. We investigate the spatial extent of five different urban spaces for soil-based agriculture or gardening, i.e., non-built residential areas, allotment gardens, rooftops, supermarket parking lots, and cemeteries. We also quantify inputs required for such food production in terms of water, human resources, and investment. Our findings highlight that up to 82% of Berlin’s vegetable demand could be produced within the city, based on a reasonable validation of existing areas. Meeting this potential requires 42 km2 of urban spaces for cultivation, a considerable amount of irrigation water, around 17 thousand gardeners, and over 750 million EUR of initial investments. The final vegetable cost would be around 2 EUR to 10 EUR per kg without any profit margin. We conclude that it is realistic to produce a significant amount of Berlin's vegetable demand within the city, even if it comes with great challenges.
A learning experience : integrating theory and practice for the implementation of INDCs ; thinkpiece
(2016)
A major cornerstone on the way to low-carbon sustainable development on a global scale will be a swift and effective implementation of all countries' INDCs submitted to the UNFCCC prior to Paris. However, doing so will require transforming development pathways away from currently pervasive carbon lock-ins. This can only be successful if countries take a systemic view on their development agendas, and link mitigation, adaptation and other developmental priorities together for a coherent overarching sustainable development strategy. The ownership for this process needs to be with the countries themselves as such strategies touch fundamentally upon national policy-making and implementation. At the same time, developing countries have access to bi- and multilateral financial and technical cooperation. To enable a systemic, country-led perspective, development cooperation needs to shift its paradigms away from currently prevalent project-level interventions.
A truly innovative and transformational shift with the objective of pursuing a low-carbon and climate resilient society needs to open up space for experimentation as new ways of doing things need to be put into practice. Experiments will not always be successful, but foster learning on a national as well as an international level on pitfalls and solutions in new approaches to low-carbon sustainable development. Not least, there needs to be a renewed focus on programmatic approaches that link various topical domains for a country-led process, and a critical look at development work that is "doomed to succeed".
Our article draws from systems theory, development studies and recent work on transitions studies and transformational change in the international domain. It links up different theoretical concepts with practical approaches in order to outline a future development agenda that will be owned by developing countries and supported non-invasively by bi- and multilateral development cooperation to foster low-carbon development pathways that are urgently needed to solve the climate crisis.
National welfare is no longer an effective frame of reference for enlightened foreign policy. Policy consideration must encompass the common welfare of a world society. Environmental and resource crises are inextricably tied to security and justice. Sixty years after the founding of the United Nations there should be a new effort to establish a genuinely sustainable global order - a "San Francisco 2.0".
Optimization and simulation models are fit to work on a multitude of technical, economic, and techno-economic questions. However, they are by now not able to satisfactorily include societal aspects like acceptance, spatial implications and legal frameworks. In order to advance scope and explanatory power of simulation models, collaboration in interdisciplinary research teams is needed. Yet the exchange in such teams and its coordination can prove challenging. Furthermore, disciplinary approaches and methods for simulation and optimization might not be familiar to all participants.
To this end, a new conceptual model is introduced. The conceptual model employs few basic elements and concepts for describing and explaining arbitrary societal and technical relationships. Most notably, the conceptual model is general in its design, so contributions to the problem formulation and design components can be made by all team members regardless of their discipline. The procedure is based on common agent-based concepts without using their terminology. Consequently, an exchange among all team members becomes possible without them necessarily being proficient in agent-based modeling. A reduced presentation of workshop results exemplifies the use of novel elements for deriving an emergent agent-based simulation.
The Paris Agreement introduces long-term strategies as an instrument to inform progressively more ambitious emission reduction objectives, while holding development goals paramount in the context of national circumstances. In the lead up to the twenty-first Conference of the Parties, the Deep Decarbonization Pathways Project developed mid-century low-emission pathways for 16 countries, based on an innovative pathway design framework. In this Perspective, we describe this framework and show how it can support the development of sectorally and technologically detailed, policy-relevant and country-driven strategies consistent with the Paris Agreement climate goal. We also discuss how this framework can be used to engage stakeholder input and buy-in; design implementation policy packages; reveal necessary technological, financial and institutional enabling conditions; and support global stocktaking and increasing of ambition.
Given large potentials of the MENA region for renewable energy production, transitions towards renewables-based energy systems seem a promising way for meeting growing energy demand while contributing to greenhouse gas emissions reductions according to the Paris Agreement at the same time. Supporting and steering transitions to a low-carbon energy system require a clear understanding of socio-technical interdependencies in the energy system as well as of the principle dynamics of system innovations. For facilitating such understanding, a phase model for renewables-based energy transitions in MENA countries, which structures the transition process over time through the differentiation of a set of sub-sequent distinct phases, is developed in this article. The phase model builds on a phase model depicting the German energy transition, which was complemented by insights about transition governance and adapted to reflect characteristics of the MENA region. The resulting model includes four phases ("Take-off renewables", "System integration", "Power to fuel/gases”, "Towards 100% renewables”), each of which is characterized by a different cluster of innovations. These innovations enter the system via three stages of development which describe different levels of maturity and market penetration, and which require appropriate governance. The phase model has the potential to support strategy development and governance of energy transitions in MENA countries in two complementary ways: it provides an overview of techno-economic developments as orienting guidelines for decision-makers, and it adds some guidance as to which governance approaches are suitable for supporting those developments.
A policy mix for resource efficiency in the EU : key instruments, challenges and research needs
(2019)
Against the background of an often wasteful use of natural resources, the European Union has made resource efficiency a top policy priority. Policy formulation is, however, at a very early stage in many Member States, with often vague notions of what resource efficiency means, characterised by fragmented instruments and overlapping competencies. This paper develops a conceptual framework for defining, assessing and developing resource efficiency policy mixes. It argues that a mix of policies and instruments is best suited to overcoming the complex challenges of the 21st Century. Such a mix addresses multiple resource domains at a strategic, high level and contains interacting instruments targeting multiple actors, levels of governance and sectors and life-cycle stages of resource use. This paper looks at criteria for effective resource efficiency policy instruments, presents both an indicative policy mix across 9 policy domains and case studies (on environmental harmful subsidies, supply chain efficiency in food systems and product-service systems) and identifies key challenges to overcome trade-offs in instrument design, maximise synergies, reduce conflicts, promote coherence, coordinate activities and move from theory to practice. Research needs are discussed regarding who shall devise, implement, and coordinate such a policy mix, considering negotiating power, timing and complexity.
Citizen science is a transdisciplinary approach that responds to the current science policy agenda: in terms of supporting open science, and by using a range of science communication instruments. In particular, it opens up scientific research processes by involving citizens at different phases; this also creates a range of opportunities for science communication to happen This article explores methodological and practical characteristics of citizen science as a form of science communication by examining three case studies that took different approaches to citizens' participation in science. Through these, it becomes clear that communication in citizen science is "always" science communication and an essential part of "doing science".
This article reviews the literature on the past cost dynamics of various renewable, fossil fuel and nuclear electricity generation technologies. It identifies 10 different factors which have played key roles in influencing past cost developments according to the literature. These 10 factors are: deployment-induced learning, research, development and demonstration (RD&D)-induced learning, knowledge spillovers from other technologies, upsizing, economies of manufacturing scale, economies of project scale, changes in material and labour costs, changes in fuel costs, regulatory changes, and limits to the availability of suitable sites. The article summarises the relevant literature findings for each of these 10 factors and provides an overview indicating which factors have impacted on which generation technologies. The article also discusses the insights gained from the review for a better understanding of possible future cost developments of electricity generation technologies. Finally, future research needs, which may support a better understanding of past and future cost developments, are identified.
The production of commodities by energy-intensive industry is responsible for 1/3 of annual global greenhouse gas (GHG) emissions. The climate goal of the Paris Agreement, to hold the increase in the global average temperature to well below 2 °C above pre-industrial levels while pursuing efforts to limit the temperature increase to 1.5 °C, requires global GHG emissions reach net-zero and probably negative by 2055-2080. Given the average economic lifetime of industrial facilities is 20 years or more, this indicates all new investment must be net-zero emitting by 2035-2060 or be compensated by negative emissions to guarantee GHG-neutrality. We argue, based on a sample portfolio of emerging and near-commercial technologies for each sector (largely based on zero carbon electricity & heat sources, biomass and carbon capture, and catalogued in an accompanying database), that reducing energy-intensive industrial GHG emissions to Paris Agreement compatible levels may not only be technically possible, but can be achieved with sufficient prioritization and policy effort. We then review policy options to drive innovation and investment in these technologies. From this we synthesize a preliminary integrated strategy for a managed transition with minimum stranded assets, unemployment, and social trauma that recognizes the competitive and globally traded nature of commodity production. The strategy includes: an initial policy commitment followed by a national and sectoral stakeholder driven pathway process to build commitment and identify opportunities based on local zero carbon resources; penetration of near-commercial technologies through increasing valuation of GHG material intensity through GHG pricing or flexible regulations with protection for competitiveness and against carbon leakage; research and demand support for the output of pilot plants, including some combination of guaranteed above-market prices that decline with output and an increasing requirement for low carbon inputs in government procurement; and finally, key supporting institutions.
Concerns over climate change and the security of industrial feedstock supplies have been opening a growing market for biobased materials. This development, however, also presents a challenge to scientists, policy makers, and industry because the production of biobased materials requires land and is typically associated with adverse environmental effects. This article addresses the environmental impacts of biobased materials in a meta-analysis of 44 life cycle assessment (LCA) studies. The reviewed literature suggests that one metric ton (t) of biobased materials saves, relative to conventional materials, 55 ± 34 gigajoules of primary energy and 3 ± 1 t carbon dioxide equivalents of greenhouse gases. However, biobased materials may increase eutrophication by 5 ± 7 kilograms (kg) phosphate equivalents/t and stratospheric ozone depletion by 1.9 ± 1.8 kg nitrous oxide equivalents/t. Our findings are inconclusive with regard to acidification (savings of 2 ± 20 kg sulfur dioxide equivalents/t) and photochemical ozone formation (savings of 0.3 ± 2.4 kg ethene equivalents/t). The variability in the results of life cycle assessment studies highlights the difficulties in drawing general conclusions. Still, common to most biobased materials are impacts caused by the application of fertilizers and pesticides during industrial biomass cultivation. Additional land use impacts, such as the potential loss of biodiversity, soil carbon depletion, soil erosion, deforestation, as well as greenhouse gas emissions from indirect land use change are not quantified in this review. Clearly these impacts should be considered when evaluating the environmental performance of biobased materials.
Much of the current literature on climate clubs sees mitigation costs creating free rider incentives as the main problem of climate policy. Climate clubs are supposed to solve this problem by creating additional incentives for mitigation. Looking more in detail, one sees that the situation differs from sector to sector. Some industry sectors indeed have substantial cost and competitiveness issues. In others such as electricity and transport, there are costs at micro level but balance for economy and society as a whole is rather positive. International climate policy in general and clubs in particular should therefore be tailored to sectoral specifics.
This article develops a sectoral approach to the analysis of global climate governance. This approach advances the assessment of global climate governance by focusing on complexes of intergovernmental and transnational institutions co-governing key socio-technical sectoral systems. The actual and potential contribution of these sectoral institutional complexes to advancing decarbonization can be assessed according to five key governance functions: (1) providing guidance and signal to actors, (2) setting rules to facilitate collective action, (3) enhancing transparency and accountability, (4) offering support (finance, technology, capacity-building), and (5) promoting knowledge and learning. On this basis, we can assess the potential of international cooperation to address the challenges specific sectoral systems face in the climate transition as well as the extent to which existing sectoral institutional complexes deliver on this potential. This provides a solid starting point for developing options for filling identified gaps and enhancing the effectiveness of global climate governance.
A sectoral perspective on international climate governance : key findings and research priorities
(2021)
This concluding article derives six major findings from the contributions to this special issue. First, the barriers and challenges to decarbonisation vary significantly across sectoral systems. Second, and similarly, the need and potential for the five functions of international governance institutions to contribute to effective climate protection also vary widely. Third, while the pattern is uneven, there is a general undersupply of international climate governance. Fourth, the sectoral analyses confirm that the UNFCCC and Paris Agreement play an important overarching role but remain limited in advancing effective sectoral governance. Fifth, while non-environmental institutions may present important barriers to decarbonisation, more synergistic effects are possible. Sixth, our sectoral approach provides a sound basis on which to identify sector-specific policy options. The paper then offers reflections on the merits and limitations of the sectoral approach, before identifying avenues for future research to further advance the agenda.
A number of "roadmapping" activities are being carried out internationally with the aim of planning and facilitating transitions to hydrogen energy systems. However, there is an evident discrepancy between the treatment of quantitative and qualitative information in the majority of roadmapping efforts. Whilst quantitative information is frequently analysed in numerical and computational models, conversely qualitative information tends to be incorporated on a significantly more ad hoc basis. Previous attempts at incorporating qualitative considerations have not usually been systematised. In this paper we present a methodology aimed at increasing the rigour with which qualitative information is treated in hydrogen roadmapping activities. The key changes and actor mapping (KCAM) methodology was developed as the primary qualitative component of the European Hydrogen Energy Roadmap project "HyWays". KCAM, developed from a well known general systems development model, constitutes a means of qualitatively analysing variable hydrogen supply chains that is structured, systematic and flexible.
This thesis justifies and develops a sustainable level of Lifestyle Material Footprint (LMF) as a benchmark for designing sustainable lifestyles. It shows the application of the benchmark in a Household-level Sustainability Transition method and presents a framework for inspiring design solutions towards a Design for One Planet (Df1P).
The thesis shows how the Material Input per unit of Service (MIPS) concept has developed from product orientation to the application to household consumption and from technically-focused measurement into an integral part of methods for designing one-planet lifestyles and supporting solutions. This provides both an advanced application of the concept and its opening to new purposes and users.
The core of the thesis is the suggestion of a sustainable material footprint benchmark of 8 tonnes per person per year as a resource cap target for household consumption in Finland, an 80% (factor 5) reduction from present average. The 8 tonnes benchmark opens the possibility for a target-oriented, planned reduction of LMFs by target-setting, experimenting and up-scaling of sustainable solutions. The method enabled the participating households to perform footprint reductions of 26–54% during the one-month experiment phase. Notable footprint reductions are thus possible even in the short term, which is an important message to other households and other actors in society. Calculating households' LMFs makes visible the structures underlying household consumption and the need for change not only in household consumption but also in the supply of products, services and infrastructure, and thus systemic changes initiated by others than households.
The orientation framework of Df1P suggests measures that could be promoted by means of design, and structures them in a matrix incorporating priority action areas in the fields of housing, nutrition and mobility, and the domains of product design, service design, infrastructure planning and communication design. Mainstreaming sustainable lifestyles will potentially require a new design culture, but at least significant efforts in product design, service design and infrastructure planning as well as in making sustainable solutions attractive to consumers and disrupting existing routines. The more technology and infrastructure can be integrated into this change, the more space will be left for individual diversity in achieving sustainable household consumption. The orientation framework could provide a first step towards Df1P practice by inspiring designers to integrate the recognition of the planetary boundaries into their work.
2015 verursachte jeder Deutsche 628 Kilogramm Siedlungsabfall. Damit liegt Deutschland für viele Abfallströme und insbesondere für Verpackungsabfälle deutlich über dem EU-Durchschnitt. Selbst wenn die Recyclingquoten hoch ausfallen, hat die Abfallvermeidung nicht nur eine ökologische Notwendigkeit. Auch aus ökonomischer Sicht muss sie zum Ausgangspunkt einer transformativen Innovationsagenda werden.
Abfallwirtschaftliche Produktverantwortung unter Ressourcenschutzaspekten (RePro) : Abschlussbericht
(2019)
Elektro- und Elektronikaltgeräte enthalten eine Vielzahl von umwelt- und ressourcenrelevanten Metallen wie Gold und Neodym, welche derzeit noch nicht optimal recycelt werden. Im vorliegenden Projekt wurden die Mengenpotenziale von 10 dieser Metalle in 30 ressourcenrelevanten Elektrogerätearten quantifiziert und die bestehenden Verluste bei der Elektroaltgeräte-Entsorgung von der Sammlung über die Behandlung bis zur Metallrückgewinnung über Mengenstrombilanzen ermittelt, teilweise unterstützt durch Sortieranalysen und Behandlungsversuche. Die Studie leitet daraus Maßnahmenempfehlungen zur Optimierung der Erfassungsstrukturen sowie der Behandlungs- und Verwertungssysteme für Elektroaltgeräte aus privaten Haushalten zur Rückgewinnung der betrachteten Metalle ab.
Als einer der weltweit führenden Industriestandorte ist Deutschland abhängig von der Versorgung mit Rohstoffen. Aber nur noch wenige Bau- und Massenrohstoffe wie Kies, Sand oder Kalkstein können aus heimischen Lagerstätten gewonnen werden; Industriemineralien, Energierohstoffe und vor allem metallische Rohstoffe müssen in großem Umfang aus dem Ausland eingeführt werden. Strategische Ansätze wie die Ressourcenstrategie der EU oder die Ressourceneffizienzstrategie des BMU setzen daher in zunehmendem Maße auf die Senkung des Primärrohstoffverbrauchs durch den Einsatz von Sekundärrohstoffen und die Erhöhung der Anteile recycelter Abfälle in Produkten - mit massiven Konsequenzen für die Planung abfallwirtschaftlicher Infrastrukturen.
Abschied vom Aufholen
(1998)
In diesem Bericht wird das Wohngebäudemodell der Abteilung Kreislaufwirtschaft des Wuppertal Instituts präsentiert. Der Bericht zielt darauf ab, die Materialströme, die durch Abriss, Neubau, Sanierung und Austausch im Wohngebäudesektor des Bundeslandes Nordrhein-Westfalen während des Zeitraums von 2022 bis 2060 verursacht werden, abzuschätzen. Das Modell verknüpft dabei Angaben zu tatsächlichen Wohngebäudezahlen, entnommen aus den Daten des Statistischen Bundesamts und der Zensuserhebung 2011, mit typischen Baumaterialien je Gebäudetyp und Baujahr. Die Gebäudetypologie basiert dabei auf Arbeiten des Instituts für Wohnen und Umwelt. Bis zum Jahr 2060 können so über Festlegung von Abriss-, Neubau- und Sanierungsraten sowie Austausch einzelner Bauteile mögliche Materialströme des Landes NRW im Wohnbausektor modelliert werden.
The establishment of the Leveraging a Climate-neutral Society–strategic Research Network (LCS–RNet) (then named the International Research Network for Low Carbon Societies) was proposed at the Group of Eight (G8) Environment Ministers’ Meeting in 2008. Its 12th annual meeting in December 2021 focused on the discussion on how to transition into a just and sustainable society and how to reduce the risks associated with the transition. This requires comprehensive studies including on the concept of transition, pathways to net-zero societies and how to realise the pathways by collaborating with various stakeholders. This Special Feature provides new insights into sustainability science by linking the scientific knowledge with practical science for the transition through the exploration of studies presented at the annual meeting. Following the opening paper, "A challenge for sustainability science: can we halt climate change?", a wide range of topics were discussed, including practices for sustainable transformation in the Erasmus University, practices in industry, energy transition and international cooperation.
Accelerating circular economy solutions to achieve the 2030 agenda for sustainable development goals
(2022)
Circular economy seems a vital enabler for sustainable use of natural resources which is also important for achieving the 2030 agenda for sustainable development goals. Therefore, a special session addressing issues of "sustainable solutions and remarkable practices in circular economy focusing materials downstream" was held at the 16th International Conference on Waste Management and Technology, where researchers and attendees worldwide were convened to share their experiences and visions. Presentations focusing on many key points such as new strategies, innovative technologies, management methods, and practical cases were discussed during the session. Accordingly, this article compiled all these distinctive presentations and gave insights into the pathway of circular economy towards the sustainable development goals. We summarized that the transition to circular economy can keep the value of resources and products at a high level and minimize waste production; the focus of governmental policies and plans with the involvement of public-private-partnership on 3Rs (reduce, reuse, and recycle) helps to improve the use of natural resources and take a step ahead to approach or achieve the sustainability.
"Sufficiency" is beginning to emerge as a new value throughout Western societies and the question asked in this article is: Can we observe cases with actual opportunities to link successful business strategies of incumbents to principles of sufficiency? Thus, how feasible is sustainable entrepreneurship for incumbents? As an innovative conceptual approach, it will be analyzed how brand claims function as narrative translation mechanisms in situations where tensions emerge between corporate narratives and unexpected societal trends, e.g. the emergence of sufficient lifestyles. It will be shown that even though these are still a niche phenomenon, a focus on powerful brands and the narratives connected to them are an important element in understanding the role of incumbents in transitions to sustainability.
The need for recycling obsolete mobile phones has significantly increased with their rapidly growing worldwide production and distribution. Return and recycling rates are quite low; people tend to keep old, unused phones at home instead of returning them for recycling or further use because of a lack of knowledge and acceptance of return programmes. Thus far, individual use and recycling behavior has not shown any trend towards more sustainable patterns. Consequently, an increased awareness is needed for the high environmental and social impact throughout the whole value chain of a mobile phone - there is simply a lack of information and knowledge regarding sustainability issues around the mobile phone. A teaching material was therefore developed in a German research project, based on the concept of the ecological rucksack, presenting comprehensive information about the value chain of a mobile phone. Its application in different schools led to an increased awareness and interest among pupils for the connection between sustainability, resources and mobile phones. Based on these research results, this paper analyses young people’s knowledge of sustainability issues linked to their mobile phones and their acceptance of more sustainable behavioral patterns regarding their mobile, including return and recycling programmes.
The need of recycling obsolete mobile phones has significantly
increased with the worldwide propagation of mobile phones and
their inherent rapid turnover. In this article, we examine the
acceptance of mobile phone return programs by using the
Technology Acceptance Model and multiple case studies. Our
findings can provide valuable recommendations for the setup of
future mobile phone return programs.
Securing universal access to electricity by using renewable energy sources is technically feasible. A broad range of technological options, which can meet almost any requirements, are available. Solutions can comprise the connection of users to large distribution networks (on-grid solutions) or the application of power supply systems that can operate autonomously (off-grid and mini-grid solutions). This brochure concentrates on the latter solutions; technologies for large-scale distribution are not covered.
Accounting for the social dimension of sustainability : experiences from the biotechnology industry
(2006)
Accounting for the social dimension of sustainability proves to be a challenge for corporate practitioners, due to its intangible, qualitative nature and lack of consensus on relevant criteria. We suggest a semi-quantitative approach based on stakeholder involvement to identify relevant aspects for a sector specific assessment of the social dimension. Our case study on biotechnology illustrates that the dialogue with internal and external stakeholders enabled the creation of a key performance indicator (KPI) set to account for social sustainability in the early design stages of biotechnological processes and product development. Indicators for eight aspects are identified for the social assessment: health and safety, quality of working conditions, impact on employment, education and training, knowledge management, innovation potential, customer acceptance and societal product benefit, and social dialogue. We describe the integration of the KPI set in a software application, tailor made for practitioners of the sector, and highlight first user experiences.
Article 6.4 of the Paris Agreement establishes a new mechanism for Parties to cooperate in achieving their nationally determined contributions (NDCs). One key innovation of the Article 6.4 mechanism is its objective to "deliver an overall mitigation in global emissions" (Art. 6.4(d)). This report develops recommendations on how to implement this objective. A key difficulty lies in the fact that even basics of how the mechanism is supposed to function have so far not been clarified by the Parties. The report therefore first sketches out what has so far been agreed and discussed on the mechanism’s activity cycle. Second, as the concept of overall mitigation has so far also not been clearly defined by Parties, the report derives a working definition from the language that was agreed in the Paris Agreement. In the next step, the report provides a survey of the options to achieve overall mitigation that have so far been discussed in the relevant literature and in the Article 6 negotiations. Many of these options were developed in the context of the Kyoto mechanisms. The report therefore discusses to what extent the options are also applicable under the Paris Agreement or whether adjustments need to be made. In the following, the options that are applicable under the Agreement are assessed on the basis of a number of criteria. The report concludes with a summary of the main findings and recommendations.
Nigeria is Africa's largest economy and home to approximately 10% of the un-electrified population of Sub-Saharan Africa. In 2017, 77 million Nigerians or 40% of the population had no access to affordable, reliable and sustainable electricity. In practice, diesel- and petrol-fuelled back-up generators supply the vast majority of electricity in the country. In Nigeria's nationally-determined contribution (NDC) under the Paris Agreement, over 60% of the greenhouse gas emissions (GHG) reductions are foreseen in the power sector. The goal of this study is to identify and critically examine the pathways available to Nigeria to meet its 2030 electricity access, renewables and decarbonization goals in the power sector. Using published data and stakeholder interviews, we build three potential scenarios for electrification and growth in demand, generation and transmission capacity. The demand assumptions incorporate existing knowledge on pathways for electrification via grid extension, mini-grids and solar home systems (SHS). The supply assumptions are built upon an evaluation of the investment pipeline for generation and transmission capacity, and possible scale-up rates up to 2030. The results reveal that, in the most ambitious Green Transition scenario, Nigeria meets its electricity access goals, whereby those connected to the grid achieve a Tier 3 level of access, and those served by sustainable off-grid solutions (mini-grids and SHS) achieve Tier 2. Decarbonization pledges would be surpassed in all three scenarios but renewable energy goals would only be partly met. Fossil fuel-based back-up generation continues to play a substantial role in all scenarios. The implications and critical uncertainties of these findings are extensively discussed.
Achieving sustainable mobility in developing countries : suggestions for a post-2012 agreement
(2009)
In December 2009, countries meet in Copenhagen to establish a new global climate agreement. This article links the need for reducing transport-related greenhouse gas emissions in developing countries with the current international climate negotiations. Arguing that a sustainable transport approach requires comprehensive policy packages, it assesses the suitability of current climate negotiation proposals in promoting sustainable transport. The project-based approach under the current climate regime incentivises neither comprehensive sustainable transport and mobility policies, nor sufficient numbers of local projects. Current proposals to increase efforts by developing countries, to reform the Clean Development Mechanism, and to create new emission trading mechanisms are promising but still have to overcome several obstacles. One obstacle involves how to properly assess the impact of actions while maintaining streamlined procedures. The authors conclude from their analysis that the best way forward would be to establish an international mitigation fund with a dedicated transport window financed by industrialised countries. This fund would enable developing countries to implement national policies and local projects. Developing countries would outline low-carbon development strategies, including a sectoral strategy for low-carbon transport.
Ackerfrüchte in den Tank?
(2011)
Actor and network analysis
(2017)
The main objective of AIRP-SD was to address the urgent need to stimulate innovation in Research, Technological development and Demonstration (RTD) processes in order to enhance the prospects of RTD contributing positively to processes and strategies leading to radical improvements in the sustainability of production-consumption systems. This Milestone One Report was the first of three status reports, summarising the interim findings of the first three work packages since the start of the project in January 2002.
Variations in quantity, quality and time availability of input materials pose a major risk to circular supply chains (CSC) and require new models for creating and evaluating adaptive and resilient CSC in the circular economy (CE). This can be achieved through consistent modelling of the overarching relationship between resource input- and output streams, without neglecting the associated risks.
The model proposed below consists of five components based on five resilience requirements for supply-chains (SCs). It provides a data-based recommended course of action for managers with a low entry-barrier. It consists of a CSC visualization, safety stock calculation, risk monitoring for each SC node, reporting logic, and a measurement catalogue. The inspiration for this model came from an innovative case study ("Zirkelmesser") in the metal processing industry, where secondary products and materials are used to produce new products. Here, the problem of maintaining the resource supply arose and led to resilience issues. The mentioned case study serves as an application example for the model application and contributes to making emerging circular supply chains predictable and more controllable, thus increasing their resilience.
This policy paper reviews the concept of additionality in the context of the Paris Agreement. Additionality is a key criterion that helps to maintain the environmental integrity of the Paris Agreement, especially when units created under Article 6.2 or 6.4 are used for offsetting purposes whether that is by Parties in order to meet their NDCs or whether by other entities with legal mitigation obligations.
It does so by first reviewing key concepts such as offsetting, environmental integrity, and baseline. Subsequently, it explores the context of additionality under the Paris Agreement. More specifically it discusses what should be counted as the baseline for additionality demonstration. The subsequent chapter then highlights the challenges with establishing additionality, that is establishing a causal relationship between a policy intervention and a proposed activity. Finally, the Policy Paper discusses aspects of international governance with respect to additionality.
Additionality revisited : guarding the integrity of market mechanisms under the Paris agreement
(2019)
The Paris Agreement requires mitigation contributions from all Parties. Therefore, the determination of additionality of activities under the market mechanisms of its Article 6 will need to be revisited. This paper provides recommendations on how to operationalize additionality under Article 6. We first review generic definitions of additionality and current approaches for testing of additionality before discussing under which conditions additionality testing of specific activities or policies is still necessary under the new context of the Paris Agreement, that is, in order to prevent increases of global emissions. We argue that the possibility of "hot air" generation under nationally-determined contributions (NDCs) requires an independent check of the NDC's ambition. If the NDC of the transferring country does contain "hot air", or if the transferred emission reductions are not covered by the NDC, a dedicated additionality test should be required. While additionality tests of projects and programmes could continue to be done through investment analysis, for policy instruments new approaches are required. They should be differentiated according to type of policy instrument. For regulation, we suggest calculating the resulting pay-back period for technology users. If the regulation generates investments exceeding a payback period threshold, it could be deemed additional. Similarly, carbon pricing policies that generate a carbon price exceeding a threshold could qualify; for trading schemes an absence of over-allocation needs to be shown. The threshold should be differentiated according to country categories and rise over time.
Addressing opportunities and challenges of a sectoral approach to the Clean Development Mechanism
(2005)
New energy efficiency policies have been introduced around the world. Historically, most energy models were reasonably equipped to assess the impact of classical policies, such as a subsidy or change in taxation. However, these tools are often insufficient to assess the impact of alternative policy instruments. We evaluate the so-called engineering economic models used to assess future industrial energy use. Engineering economic models include the level of detail commonly needed to model the new types of policies considered. We explore approaches to improve the realism and policy relevance of engineering economic modeling frameworks. We also explore solutions to strengthen the policy usefulness of engineering economic analysis that can be built from a framework of multidisciplinary cooperation. The review discusses the main modeling approaches currently used and evaluates the weaknesses in current models. We focus on the needs to further improve the models. We identify research priorities for the modeling framework, technology representation in models, policy evaluation, and modeling of decision-making behavior.
More and more countries are incorporating the instrument of emissions trading into their national climate policies. This emerging mosaic of emissions trading schemes (ETS) raises the question of whether they should be linked with each other. From an economic point of view, linking of domestic schemes is supposed to increase the economic efficiency of carbon markets. In addition, linking is also expected by some to yield substantial political benefits in terms of the evolution of the UNFCCC/Kyoto regime. However, these optimistic prospects are based on a best-case scenario where all major countries establish environmentally effective emissions trading systems and then link them with each other. Real-life politics might develop rather differently. This paper therefore examines to what extent the current status of emissions trading in industrialised countries provides a basis for reinforcing and moving forward the international climate regime through linking domestic ETS. After comparing emerging emissions trading schemes from an institutional perspective, it emerges that not only emissions trading is at a very early stage in most countries, in addition the emerging systems are probably going to be designed very differently from the EU ETS. While for some design features such as the coverage design differences do not matter, there are some areas where the plans in many non-EU countries look crucially different from the EU system. The outlook for a linked international ETS is therefore currently still very uncertain. Given this state of affairs, the EU should pro-actively engage with the non-EU countries to try to harmonise their developing national emissions trading schemes with the EU ETS, widely disseminate the lessons it has learned from the EU ETS, strongly make the case for environmental integrity and at the same time make clear that systems that want to link to the EU ETS will need to meet certain quality criteria.
Urban transitions and transformations research fosters a dialogue between sustainability transitions theory an inter- and transdisciplinary research on urban change. As a field, urban transitions and transformations research encompasses plural analytical and conceptual perspectives. In doing so, this field opens up sustainability transitions research to new communities of practice in urban environments, including mayors, transnational municipal networks, and international organizations.
Heating behavior of households is key for reducing domestic energy demand and mitigating climate change. Recently, various technical devices have been developed, providing households with feedback on their heating behavior and supporting energy conservation behavior.
The impact of such devices on overall energy consumption depends on (1) the impact of a device within a household, (2) the diffusion of devices to other households and the number of adopters, and (3) the diffusion of the induced behavioral change beyond these households. While the first two processes are currently established in assessments of sustainable household devices, we suggest that adding behavior diffusion is essential when assessing devices that explicitly target behavioral change. We therefore propose an assessment framework that includes all three processes. We implement this framework in an agent-based model by combining two existing simulation models to explore the effect of adding behavior diffusion. In three simulation experiments, we identify two mechanisms by which behavior diffusion (1) spreads the effect of such devices from adopters to non-adopters and (2) increases the average speed of behavioral change of households. From these results we conclude that behavior diffusion should be included in assessments of behavior-changing feedback devices.
Fortschreitende Digitalisierung und zunehmende Internationalisierung von Märkten bergen Herausforderungen für Unternehmen mit traditionell geprägten Arbeits- und Fertigungsstrukturen. Um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, sollten in diesen Unternehmen die digitale Arbeitsfähigkeit und Kompetenzen für Agilität ausgebaut werden. Dieser Beitrag beschreibt die Konzeption einer digitalen Plattform zur Steigerung derartiger Kompetenzen in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Die digitale Kompetenzplattform soll insbesondere produzierenden KMU strukturschwacher Regionen helfen, ihre Agilität zu steigern und so zur Innovations- und Zukunftsfähigkeit des Unternehmens beitragen.
In this paper three approaches on transitions pathways are combined to study the role of agricultural nature conservation in the Dutch land use domain for achieving internationally agreed climate and biodiversity targets. The three perspectives used are the Multilevel Perspective (MLP), Initiative Based Learning (IBL) and Integrated Assessment Modelling (IAM). The analysis provides insights in how the combination of different research approaches can lead to more comprehensive policy advice on how agricultural nature conservation could help to achieve internationally agreed sustainability goals related to climate change and biodiversity. IAM shows under which conditions agricultural nature conservation could be consistent with European and global long-term goals regarding food security, biodiversity and climate. MLP provides insight into the extent in which agricultural nature conservation has affected or changed the existing nature and agricultural regimes. IBL, finally, reveals the challenges of encouraging agricultural nature conservation with policy measures. Our analysis shows that a combined perspective provides a deeper understanding of the underlying processes, reasons and motives of agricultural nature conservation, leading to more comprehensive policy recommendations.
Air emissions accounts
(2010)
Dieser Bericht ist das Resultat eines Diskussionsprozesses mehrerer Akteursgruppen zum Thema "Senken und CDM/JI", durchgeführt vom Wuppertal Institut vom September 2002 bis Juni 2003. Der Prozess wurde vom Bundesumweltministerium in Auftrag gegeben und hatte das Ziel, die nationale Debatte um Senken-Projekte zu strukturieren und so eine verbesserte politische Entscheidungsfindung zu ermöglichen. Dringend nötig wurde dies, nachdem sowohl auf nationaler, als auch auf europäischer und internationaler Ebene politische Entscheidungen ausstanden. Die Debatte hat unterschiedliche Aspekte: Zum einen besteht die Sorge, dass Senken-Projekte die wahren Ursachen des Klimawandels verschleiern könnten, zum anderen wird argumentiert, dass die Sequestrierung von Kohlenstoffdioxid nicht gleichwertig zu einer Emissionsreduzierung ist. Hinzu kommt das Problem ihrer Quantifizierung. Die Befürworter entgegnen, dass diese Probleme beispielsweise mit Hilfe des TCER-Ansatzes behoben werden können. Zusätzlich werden die sozio-ökonomischen und ökologischen Nebeneffekte von Senken-Projekten diskutiert.
Warum sollten Strom- und Gasunternehmen ihre Kundinnen und Kunden beim Energiesparen durch effizientere Technik unterstützen? Warum sind die Anreize des Marktes zu schwach, und wie sollte daher die Politik förderliche Rahmenbedingungen für die Energiewirtschaft schaffen? Dem geht dieses Buch mit einer Analyse sinnvoller Politikpakete und wirtschaftlicher Effekte sowie mit einem Vergleich der politischen Rahmenbedingungen in Belgien, Dänemark, Großbritannien und den Niederlanden auf den Grund. Die Untersuchung zeigt, dass mit gut gestalteter Politik jährlich bis zu 1,5 Prozent Energie zusätzlich und wirtschaftlich eingespart werden kann. Der Vergleich liefert 44 Schlussfolgerungen zu Erfolgsfaktoren und die Grundlage zu Empfehlungen für die Politik in Deutschland.
Diesen Technologien wird für das Energiesystem, bei einem zunehmenden Ausbau der fluktuierenden regenerativen Leitenergieträger Wind und Sonneneinstrahlung als zentrale Flexibilitätsoption sowie zur Dekarbonisierung der Industrie - Bereitstellung von Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen -, eine Schlüsselrolle zukommen. Wie die bisherigen Erfahrungen mit anderen Energieinfrastrukturen, z. B. Freileitungen oder Windkraftanlagen, zeigen, stellt eine breite gesellschaftliche Akzeptanz einen wesentlichen Erfolgsfaktor für die großflächige Diffusion und Transformation dar. Entsprechend ist die gesellschaftliche Einbettung auch bei der Planung von PtX-Strategien frühzeitig zu beachten.
Im Rahmen des Forschungsprojekts "Energiesuffizienz - Strategien und Instrumente für eine technische, systemische und kulturelle Transformation zur nachhaltigen Begrenzung des Energiebedarfs im Konsumfeld Bauen/Wohnen" wurden vielfältige denkbare Suffizienzentscheidungen und -handlungen beobachtet, analysiert, beschrieben und systematisiert. Doch welche dieser Entscheidungen und Handlungen werden bereits heute breit praktiziert, welche werden möglicherweise zukünftig akzeptiert und welche Rahmenbedingungen müssen sich dazu ändern? Eine zentrale Forschungsfrage des Projektes war es zu untersuchen, welche Akzeptanz und Akzeptabilität für bestimmte Suffizienzentscheidungen und –handlungen in der deutschen Bevölkerung besteht. Wie offen sind Menschen für das Teilen von Waschmaschinen oder für einen Umzug in eine kleinere Wohnung, wenn die eigene Wohnung durch Veränderungen der Personenzahl des Haushalts zu groß geworden ist? Wie schätzen Menschen, die eine sehr große Wohnfläche haben, diese selbst ein?
Suffizienzentscheidungen und -handlungen müssen in der Regel von der haushaltsführenden Person initiiert und getragen werden und können direkt oder indirekt zu einem höheren Arbeitsaufwand führen. Deshalb sind insbesondere die Akzeptabilität der Optionen für die Haushaltsvorstände sowie deren Akzeptanz und die Einstellung dieser Personengruppe zu Suffizienzentscheidungen und -handlungen von besonderer Relevanz. Um die Beantwortung der o. g. Forschungsfrage quantitativ zu untermauern, wurde deshalb eine Breitenbefragung konzipiert und durchgeführt, in der 601 haushaltsführende Personen als zentrale Akteure suffizienzrelevanter Entscheidungen im Haushalt interviewt wurden.
Akzeptanz von industriellem CCS in Nordrhein-Westfalen : Empfehlungen für Politik und Industrie
(2023)
Für die Landesregierung Nordrhein-Westfalen (NRW) ist die industriell genutzte Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (engl. industrial carbon capture and storage, kurz iCCS) ein zentraler Baustein für den Übergang zu einer klimaneutralen Industrie bis 2045. Dafür braucht es aber eine breite gesellschaftliche Akzeptanz - zumal Pläne zur CO2-Abscheidung bei Kohlekraftwerken vor über zehn Jahren schon einmal an mangelnder gesellschaftlicher Akzeptanz gescheitert sind. In diesem In Brief haben die Autor*innen die Ergebnisse von zwei durchgeführten Akzeptanzstudien zu iCCS in NRW zusammengefasst und diskutieren, welche Handlungsempfehlungen sich daraus ergeben.
Technologien zur Abscheidung und Speicherung von CO2 (CCS) sind eine mögliche Option zur Reduzierung von Treibhausgasen. Ob das Potenzial von CCS als Klimaschutzoption in Deutschland zukünftig genutzt werden wird, hängt aber insbesondere davon ab, ob die Technologien in der Bevölkerung generell und vor Ort akzeptiert werden. Die vorliegende Veröffentlichung gibt einen Einblick in relevante Forschungsansätze und Ergebnisse wissenschaftlicher Untersuchungen zur Akzeptanz von CCS in Deutschland. Sie präsentiert zugleich die Ergebnisse eines Workshops am Wuppertal Institut und vermittelt einen Eindruck von den Herausforderungen bei der praktischen Umsetzung von Forschungsergebnissen und der Durchführung zukünftiger Forschung zur Technikakzeptanz.
Das Ziel der Akzeptanzstudie "Mieterstrom aus Mietersicht" war es, den Blick der Stromkundinnen und -kunden auf das dezentrale Versorgungskonzept "Mieterstrom" zu untersuchen und zu bewerten. Die Studie untersucht, inwiefern Mieterinnen und Mieter über das in ihrem Wohnhaus angebotene Mieterstromprodukt informiert sind, wie sie es annehmen und welche Faktoren die Akzeptanz beeinflussen. Dazu wurden 61 fragebogengestützte Face-to-Face-Interviews in sieben Mieterstromprojekten geführt. Die Bewohnerinnen und Bewohner gaben darin Auskunft zu ihren Motiven bei der Wahl ihrer Stromversorgung und ihrem Informationsstand. Außerdem führte der Autor der Studie, Markus Schäfer, leitfadengestützte Experteninterviews mit den Projektverantwortlichen der Mieterstromanbietern.
Die Ergebnisse bestätigen in großen Teilen die zu Beginn der Forschung aufgestellten Thesen. Das Mieterstrommodell ist selbst in Wohnhäusern, in denen ein Mieterstromprodukt angeboten wird, noch häufig unbekannt. Dies ist nicht nur auf unzureichende Information durch die Anbieter zurückzuführen, sondern auch auf das Desinteresse der Stromkunden am Thema Energieversorgung allgemein und als kompliziert wahrgenommenen Konzepten wie Mieterstrom insbesondere. Hohe Beteiligungsquoten konnten nur in Projekten erzielt werden, in denen die Befragten Faktoren wie die Nutzung erneuerbarer Energien und lokale Erzeugung bei der Wahl Ihrer Energieversorgung klar über den Strompreis stellten, oder in denen Mieterstrom besonders günstig angeboten wurde. Allerdings gibt es auch bestimmte Vertriebsmethoden, die zu hohen Beteiligungsquoten führen können.
Trotz der unterschiedlichen Rahmenbedingungen bei den untersuchten Projekten kann der Autor die Ergebnisse der Studie nutzen, um Handlungsempfehlungen für die Energiewirtschaft zur Erreichung höherer Beteiligungsquoten in Mieterstromprojekten zu formulieren.
In the debate about the transformation process towards sustainability manifold eco social economic concepts are discussed. Most of them lay claim to democracy, to processes of inclusion of all who are affected. But do alternative concepts automatically lead to democracy, overcoming hierarchies, power and exclusion? Based on this question, the article discusses two eco social concepts: Vorsorgendes Wirtschaften and Small new Social Contracts. It throws the light on traps like repressive or instrumental forms of inclusion and ends with three clues for a transformative democratic way to sustainability.
Allesfresser und Habenichtse
(2022)
In diesem Essay stellt der Autor die Frage nach der Verantwortung für die Umwelt und wie diese Pflicht gegenüber dem Planeten Erde gerecht zwischen den Menschen, Kulturen und Gesellschaften, die ihn bewohnen, verteilt werden kann. Seine kurze Geschichte der Umweltgerechtigkeit fasst knapp und verständlich zusammen, wie sich der Blick auf Umweltschutz seit 1970 gewandelt hat und was das für die Menschenrechte und internationale Gerechtigkeit bedeutet.
In material development processes, the question if a new alloy is more sustainable than the existing one becomes increasingly significant. Existing studies on metals and alloys show that their composition can make a difference regarding the environmental impact. In this case study, a recently developed air hardening forging steel is used to produce a U-bolt as an example component in automotive engineering. The production process is analyzed regarding the environmental performance and compared with the standard quench and tempering steels 42CrMo4 and 33MnCrB5-2. The analysis is based on results from applying the method of Life Cycle Assessment. First, the production process and the alterations on material, product, and process level are defined. The resulting process flows were quantified and attributed with the environmental impacts covering Carbon Footprint, Cumulative Energy Demand, and Material Footprint as they represent best the resource-, energy- and thus carbon-intensive steel industry. The results show that the development of the air hardening forging steel leads to a higher environmental impact compared to the reference alloys when the material level is considered. Otherwise, the new steel allows changes in manufacturing process, which is why an additional assessment on process level was conducted. It is seen that the air hardening forging steel has environmental savings as it enables skipping a heat treatment process. Superior material characteristics enable the application of lightweight design principles, which further increases the potential environmental savings. The present work shows that the question of the environmental impact does not end with analyzing the raw material only. Rather, the entire manufacturing process of a product must be considered. The case study also shows methodological questions regarding the specification of steel for alloying elements, processes in the metalworking industry and the data availability and quality in Life Cycle Assessment.
The efficiency strategy to exploit the potential for energy savings in buildings still is applied rather slowly in most countries. In addition, there are indications that energy savings are partly compensated particularly by wealth but also rebound effects, the "empty nest" (persistence of elderly people and couples in family homes), and cohort effects (e.g. vintages of people or buildings). In Germany, as in other European countries, the existing trend in housing is a continuously growing floor space per capita. Over the last decades it expanded from about 20 m2 in 1960 to currently 45 m2 per person. Forecasts expect a further increase to more than 50 m2 per person. Obviously, more floor space needs more energy for space heating and cooling, ventilation, and lighting, but it also allows the household to operate more and or bigger appliances, all of which increase energy consumption.
On the other hand, housing projects emerge offering relatively small private living spaces in combination with various shared spaces to use. Many of them are based on private initiatives. But what is the motivation behind it? And is there a higher need for new living concepts in the future?
The proposed paper presents main drivers of increasing floor space per capita in Germany and discusses the question if more space is necessary for higher comfort. It presents different examples of housing concepts that strive to achieve good living with less space and suggests a "building typology of sufficiency".
Finally, the paper discusses qualitatively to which extent these housing concepts can lead to less energy use and emissions. In this way sufficiency could be best friend with efficiency and tackle wealth, rebound, and other effects that counter-act efficiency progress. But therefore, as the paper concludes, politics and policies should recognise sufficiency as a field of action instead of referring to individual decisions and lifestyles.
Das Arbeitspapier diskutiert vor dem Hintergrund veränderter gesetzlicher Rahmen- und Wettbewerbsbedingungen in der Autoverwertung Ziele und Maßnahmen zur Stärkung kleiner und mittelständischer Verwertungsbetriebe. Der Bereich "Gebrauchte Autoteile" wird im Rahmen eines regionalen Fallbeispiels einer tiefergehenden Analyse unterzogen. Hieraus werden Vorschläge zur regionalen Netzwerkbildung innerhalb der Branche und neue Dienstleistungsperspektiven abgeleitet. Ein wesentliches Kooperationsfeld ist die datentechnische Vernetzung der verschiedenen Lagerbestände und deren Vermarktung im Internet. Die Modernisierung dieser Bereiche ist das zentrale Ziel des Projektes "Autoteile per Mausklick", dessen Beratungs- und Qualifizierungsansatz abschließend vorgestellt wird.
Soll der Staat oder der Markt der Hauptakteur im Prozess einer "Großen Transformation" der Gesellschaft sein? Und: Welcher Staat und welcher Markt? Deutlich wird, dass eine Transformation Richtung Nachhaltigkeit nicht gelingen kann, wenn alte Rationalitäts muster - wie die vom starken Staat und vom selbstregulieren den Markt - fortbestehen. Dagegen muss ein demokratischer Prozess stehen, der auf den Fähigkeiten der Bürger(innen) basiert und der emanzipatorische und herrschafts kritische Bewegungen stärkt.
The Greens / European Free Alliance Group of the European Parliament contracted Wuppertal Institute in collaboration with Energiaklub to develop scientifically sound, comprehensive, alternative, and sustainable long term energy scenarios for Hungary, which cover potential development paths till 2030 and 2050. The scenarios developed deliver information about the costs and long-term effects of different energy choices for Hungary as well as credible information on potential benefits of greening the energy mix. As a result, the study aims to provide policy makers with better evidence for making informed, prudent and forward-thinking decisions in this field.
Alternativen zum privaten Pkw : Ressourcenschonung mit ÖPNV und kommunalem Mobilitätsmanagement
(2007)
Durch den weltweiten Austausch von Waren, Informationen und Kapital entsteht eine neueQualität von Wechselbeziehungen in Politik, Wirtschaft, Ökologie und Kultur. Die Textil und Bekleidungsbranche ist besonders gekennzeichnet durch internationale Arbeitsteilung und stellt damit einen Motor der Globalisierung dar. Am Beispiel des Baumwollanbaus wird dargelegt, wie sich im Rahmen der Globalisierung der Konsum der Industrieländer auf die Flächennutzung in den Entwicklungsländern auswirkt und dort zu Flächennutzungskonkurrenzen führt. Der konventionelle Baumwollanbau in Entwicklungsländern birgt eine Reihe von ökologischen und sozioökonomischen Problemen, die durch den kontinuierlich sinkenden Weltmarktpreis für Baumwolle verschärft werden. Handelspolitische Mindeststandards allein sind kein geeignetes Instrument, die Dynamik der Globalisierung zu beeinfl ussen und sowohl ökologisch als auch sozial und entwicklungspolitisch zufriedenstellende Strategien zu entwickeln. Internationale Abkommen zur Durchsetzung ökologischer Normen für Anbau von Rohstoffen und deren Verarbeitung, sowie geeignete Kontrollverfahren für menschenrechtliche Mindeststandards müssen sorgfältig entwickelt und erprobt werden. Mit Unterstützung der Politik (EU, WTO) und anderen weltweiten Zusammenschlüssen sollen Unternehmen, Konsumenten und Forschungseinrichtungen zum Handeln aufgefordert werden. Ein wichtiges Handlungsfeld stellt die Einführung eines Ressourcenmanagements für die gesamte textile Kette dar, welches auch einen effizienteren und nachhaltigeren Nutzen der Agrarfl ächen beinhaltet und damit einen Beitrag zur Reduzierung der Flächennutzungskonkurrenz leisten kann.
Ambition coefficients : aligning baselines for international carbon markets with net zero pathways
(2021)
Amory Lovins in Wuppertal
(1994)
Research on sustainability transitions has expanded rapidly in the last ten years, diversified in terms of topics and geographical applications, and deepened with respect to theories and methods. This article provides an extensive review and an updated research agenda for the field, classified into nine main themes: understanding transitions; power, agency and politics; governing transitions; civil society, culture and social movements; businesses and industries; transitions in practice and everyday life; geography of transitions; ethical aspects; and methodologies. The review shows that the scope of sustainability transitions research has broadened and connections to established disciplines have grown stronger. At the same time, we see that the grand challenges related to sustainability remain unsolved, calling for continued efforts and an acceleration of ongoing transitions. Transition studies can play a key role in this regard by creating new perspectives, approaches and understanding and helping to move society in the direction of sustainability.
An die Leserinnen und Leser
(2007)
The target of zero emissions sets a new standard for industry and industrial policy. Industrial policy in the twenty-first century must aim to achieve zero emissions in the energy and emissions intensive industries. Sectors such as steel, cement, and chemicals have so far largely been sheltered from the effects of climate policy. A major shift is needed, from contemporary industrial policy that mainly protects industry to policy strategies that transform the industry. For this purpose, we draw on a wide range of literatures including engineering, economics, policy, governance, and innovation studies to propose a comprehensive industrial policy framework. The policy framework relies on six pillars: directionality, knowledge creation and innovation, creating and reshaping markets, building capacity for governance and change, international coherence, and sensitivity to socio-economic implications of phase-outs. Complementary solutions relying on technological, organizational, and behavioural change must be pursued in parallel and throughout whole value chains. Current policy is limited to supporting mainly some options, e.g. energy efficiency and recycling, with some regions also adopting carbon pricing, although most often exempting the energy and emissions intensive industries. An extended range of options, such as demand management, materials efficiency, and electrification, must also be pursued to reach zero emissions. New policy research and evaluation approaches are needed to support and assess progress as these industries have hitherto largely been overlooked in domestic climate policy as well as international negotiations.
An input-output approach to analyse the Total Material Requirement (TMR) of national economies
(1999)
The European Union (EU) has established that the goal of achieving climate neutrality by 2050 as a key driver of innovation and growth for industry and the economy in the EU. In addition to offering great opportunities, this also poses considerable challenges for the European economy and, for the most part, for basic industries, which are particularly emission-intensive and face strong international competition.
An integrated climate and industry strategy is of central importance to protecting the climate, since the production of steel, cement, basic chemicals, glass, paper, and other materials in the EU and worldwide accounts for roughly one fifth of total greenhouse gas emissions. Even in a greenhouse gas-neutral future, we will not be able to fully eliminate our need for these materials. At the same time, it is particularly challenging to produce these materials without creating emissions given the state of technology and the necessary infrastructures. This applies above all to the question of how large amounts of green energy, including electricity and hydrogen, can be produced at competitive prices. Analyses show that despite the considerable costs involved in process changeover, the costs of transforming the raw materials industry are acceptable to society as a whole, given that the additional costs usually only increase the price of the end products by a few percentage points. However, in the case of crude steel or cement, the price would increase by between one third and 100 per cent. Since almost all raw materials manufacturers face strong global market competition, in most cases they are not able to bankroll the investments in climate-neutral production and the required energy infrastructure without outside support.
This paper outlines an integrated climate industrial policy package that allows the EU to utilise its existing technological leadership in many of these industries to build a greenhouse gas-neutral raw materials industry.
Roadmaps for India's energy future foresee that coal power will continue to play a considerable role until the middle of the 21st century. Among other options, carbon capture and storage (CCS) is being considered as a potential technology for decarbonising the power sector. Consequently, it is important to quantify the relative benefits and trade-offs of coal-CCS in comparison to its competing renewable power sources from multiple sustainability perspectives. In this paper, we assess coal-CCS pathways in India up to 2050 and compare coal-CCS with conventional coal, solar PV and wind power sources through an integrated assessment approach coupled with a nexus perspective (energy-cost-climate-water nexus). Our levelized costs assessment reveals that coal-CCS is expensive and significant cost reductions would be needed for CCS to compete in the Indian power market. In addition, although carbon pricing could make coal-CCS competitive in relation to conventional coal power plants, it cannot influence the lack of competitiveness of coal-CCS with respect to renewables. From a climate perspective, CCS can significantly reduce the life cycle GHG emissions of conventional coal power plants, but renewables are better positioned than coal-CCS if the goal is ambitious climate change mitigation. Our water footprint assessment reveals that coal-CCS consumes an enormous volume of water resources in comparison to conventional coal and, in particular, to renewables. To conclude, our findings highlight that coal-CCS not only suffers from typical new technology development related challenges - such as a lack of technical potential assessments and necessary support infrastructure, and high costs - but also from severe resource constraints (especially water) in an era of global warming and the competition from outperforming renewable power sources. Our study, therefore, adds a considerable level of techno-economic and environmental nexus specificity to the current debate about coal-based large-scale CCS and the low carbon energy transition in emerging and developing economies in the Global South.
This chapter addresses material leakage as a major problem of international open markets for used goods, in particular for used vehicles. It develops elements of an international metal covenant that should allow for a more sustainable management of global material flows in that area. The arguments in favour of such a proposal are as follows: Any regulation should actively seek for industry participation, taking advantage of business interest in supplying a sufficient amount of materials while lowering materials cost. It should also address public issues such as sustainability of recycling and waste. A first section analyses contracts as a tool to overcome knowledge problems that occur when many actors are involved. A second short section gives empirical evidence for material leakage in the case of used vehicles from Germany. A third section develops elements of an international metal covenant. A fourth section analyses potential impacts and discusses legal and institutional issues. Finally, some conclusions are drawn.
An sechzehn Strängen ziehen
(2008)
Africa and in particular African Least Developed Countries have to a large extent been neglected by the Clean Development Mechanism (CDM). This article reviews the mechanism's performance in the region and highlights current developments. The analysis is based on a quantitative breakdown of data provided by the United Nations Environment Programme and Technical University of Denmark (UNEP/DTU) CDM Pipeline and was complemented by interviews with selected investors. The findings indicate that despite the various support measures for underrepresented regions, the overall share of African CDM activities continues to be low. The significant rise in the share of Programmes of Activities of recent years cannot make up for the continuing low numbers of African stand-alone projects. Further, the collapse of the compliance market has proved fatal in terms of timing: ongoing efforts to support the development of a genuine African carbon market were suffocated by the lack of demand for Certified Emission Reductions at a moment when capacity building had started to bear fruit. Consequently, instead of being a mitigation tool with significant scale, the future role of the CDM in Africa might be limited to the voluntary market, while at the same time serving as a tool to foster sustainable development, with mitigation benefits.
Die Ökodesign-Richtlinie (Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Oktober 2009 zur Schaffung eines Rahmens für die Festlegung von Anforderungen an die umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte) trat im Jahre 2005 in Kraft und wurde im Jahr 2009 revidiert und erweitert. Die Richtlinie zielt auf Verbesserungen des Designs energieverbrauchsrelevanter Produkte mit dem Ziel einer Reduktion der Umweltbelastungen unter Berücksichtigung aller Phasen des Produktlebenszyklusses. So sind bereits im Rahmen dieser Richtlinie beispielsweise Mindestenergieeffizienzanforderungen für bestimmte, auf dem europäischen Markt angebotene Geräte festgelegt worden, die von den Geräteherstellern und -importeuren eingehalten werden müssen.
Die vorliegende Arbeit verfolgt die Zielsetzung, den Beitrag verschiedener politischer Handlungsoptionen zur Steigerung der betrieblichen Energieeffizienz zu ermitteln.
Eingangs wird aufgezeigt, inwieweit die Steigerung der Energieeffizienz aufgrund ihrer vielfältigen Vorteile eine Einstufung als eigenständige Zielgröße rechtfertigt im Gegensatz zu einer bloßen Betrachtung als Mittel zum Zweck des Klimaschutzes.
Für die anschließende quantitative Analyse wurden Daten aus dem Projekt Energieeffizienz Impulsgespräche des Rationalisierungs- und Innovationszentrums der Deutschen Wirtschaft (RKW) e.V. aus den Jahren 2011 bis 2013 mit eigens für diese Arbeit erhobenen Daten von 2017 für dieselben Unternehmen verglichen. Zu diesem Zweck wird ein difference-in-differences-Ansatz genutzt. Im Ergebnis erweisen sich Preise im Gegensatz zu anderen Maßnahmen wie Energieberatungen, Fördermitteln und Energiemanagementsystemen als zumindest teilweise wirksame Einflussgröße für die Energieeffizienz. Der Autor empfiehlt auf dieser Basis eine stärker marktwirtschaftlich ausgerichtete Effizienzpolitik.
Im Rahmen einer strategischen Partnerschaft zwischen Deutschland und Brasilien verfolgt die Zusammenarbeit für Nachhaltige Entwicklung (ZnE) das beidseitige Interesse, die Klima- und Biodiversitätsziele Brasiliens zu erreichen. Die Schwerpunkte der deutsch-brasilianischen Zusammenarbeit liegen auf den Bereichen Schutz und nachhaltige Nutzung der brasilianischen Tropenwälder und Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz.
Im Schwerpunkt Energie kooperieren GIZ und KfW im Auftrag des BMZ seit 2009 mit brasilianischen Partnern. Die Zusammenarbeit beruht hierbei auf zentralen Hypothesen bezüglich zu erwartender Wirkungen im Hinblick auf die brasilianische Energiematrix, die Reduktion von Treibhausgasemissionen, die Schaffung geeigneter Rahmenbedingungen für erneuerbare Energien und Energieeffizienz, sowie die Entstehung neuer Märkte.
Ziel ist, mit den von deutscher Seite eingesetzten Ressourcen einen höchstmöglichen Mehrwert in den Bereichen Klimaschutz und Biodiversität zu erreichen. Ein zusätzlicher Aspekt der Zusammenarbeit ist die Förderung neuer Märkte für international wettbewerbsfähige Zweige der deutschen und europäischen Wirtschaft.
Inwieweit die unternommenen Maßnahmen zu den erwarteten Wirkungen beitragen, und wie sie weiterentwickelt werden könnten, wurde im Rahmen dieser Studie in Zusammenarbeit mit dem brasilianischen Partnerinstitut COPPE der Universität Rio de Janeiro anhand von ausgewählten Projekten aus verschiedenen Technologiebereichen untersucht. Diese Studie dient neben der kritischen Betrachtung von abgeschlossenen und laufenden Vorhaben der ZnE auch der künftigen strategischen Ausrichtung der technischen und finanziellen Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Brasilien.
Diese Fallstudie untersuchte den durch die geringe Wettbewerbsfähigkeit des Steinkohlebergbaus ausgelösten Strukturwandel im Ruhrgebiet vom Ende der 1950er Jahre bis 2015. Mit Hilfe verschiedener qualitativer und quantitativer Methoden der empirischen Sozial- und Wirtschaftsforschung analysierte sie den Strukturwandelprozess und die in Reaktion auf diesen Prozess umgesetzte Strukturpolitik mit dem Ziel, dieses Wissen für zukünftige Strukturwandelprozesse in anderen (Kohle-)Regionen zur Verfügung zu stellen. Eine Diskursanalyse half zu erkennen, wer warum welche strukturpolitischen Ansätze unterstützte - und gibt damit Hinweise auf die mögliche Relevanz von Erfahrungen für andere Regionen.
Diese Fallstudie untersuchte den durch den Systemwechsel von der Plan- zur Marktwirtschaft ausgelösten Strukturwandel in der Lausitz im Zeitraum 1990-2015. Mit Hilfe verschiedener qualitativer und quantitativer Methoden der empirischen Sozial- und Wirtschaftsforschung analysierte sie den Strukturwandelprozess und die in Reaktion auf diesen Prozess umgesetzte Strukturpolitik mit dem Ziel, dieses Wissen für zukünftige Strukturwandelprozesse in anderen (Kohle-)Regionen zur Verfügung zu stellen. Eine Diskursanalyse half zu erkennen, wer warum welche strukturpolitischen Ansätze unterstützte - und gibt damit Hinweise auf die mögliche Relevanz von Erfahrungen für andere Regionen.
In der Studie "Analyse und Bewertung der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse" mit Schwerpunkt auf stationäre Anwendungen wurden die Optionen zur Strom- und Wärmeerzeugung durch Biogas mit Techniken zur Holznutzung verglichen. Hinzu kommt die Betrachtung des Einsatzes von Biogas als Kraftstoff an Erdgastankstellen. Im folgenden ersten Teil werden die Ergebnisse der Studie mit Schwerpunkt auf den Biogaspotenzialen, den Techniken und Kosten sowie den Klimaschutzaspekten der Biogasnutzung vorgestellt. Ein zweiter Teil vertieft die Themen der Gewinnung von Biomethan aus der Holzvergasung, der Aufbereitung und Einspeisung von Biogas sowie den Anforderungen und Restriktionen der Einspeisung ins deutsche Erdgasnetz (BWK 5/2006).
In der Studie "Analyse und Bewertung der Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse" wurden Optionen zur Strom- und Wärmeerzeugung durch Biogas mit Techniken zur Holznutzung verglichen. Im ersten Teil dieses Aufsatzes (BWK 3/2006) wurden Potenziale, Techniken, Kosten und Klimaschutzaspekte der Biogasnutzung vorgestellt. Der zweite Teil befasst sich mit der Gewinnung von Biomethan aus der Holzvergasung, der Aufbereitung und Einspeisung von Biogas sowie den Anforderungen und Restriktionen der Einspeisung ins deutsche Erdgasnetz.
In der Analyse wurden die wesentlichen, in Thüringen vorhandenen nachhaltigkeitsrelevanten Strukturen und Akteure analysiert. Ziel war es, Handlungsempfehlungen zu entwickeln, wie die zukünftige Arbeit der nicht-staatlichen Nachhaltigkeits-Partnerinnen und -Partner und der Landesregierung Thüringen weiterentwickelt und verbessert werden kann. Für die Analyse wurden leitfadengestützte Experteninterviews und ein Akteurs-Workshop durchgeführt.
Direct air capture (DAC) combined with subsequent storage (DACCS) is discussed as one promising carbon dioxide removal option. The aim of this paper is to analyse and comparatively classify the resource consumption (land use, renewable energy and water) and costs of possible DAC implementation pathways for Germany. The paths are based on a selected, existing climate neutrality scenario that requires the removal of 20 Mt of carbon dioxide (CO2) per year by DACCS from 2045. The analysis focuses on the so-called "low-temperature" DAC process, which might be more advantageous for Germany than the "high-temperature" one. In four case studies, we examine potential sites in northern, central and southern Germany, thereby using the most suitable renewable energies for electricity and heat generation. We show that the deployment of DAC results in large-scale land use and high energy needs. The land use in the range of 167-353 km2 results mainly from the area required for renewable energy generation. The total electrical energy demand of 14.4 TWh per year, of which 46% is needed to operate heat pumps to supply the heat demand of the DAC process, corresponds to around 1.4% of Germany's envisaged electricity demand in 2045. 20 Mt of water are provided yearly, corresponding to 40% of the city of Cologne's water demand (1.1 million inhabitants). The capture of CO2 (DAC) incurs levelised costs of 125-138 EUR per tonne of CO2, whereby the provision of the required energy via photovoltaics in southern Germany represents the lowest value of the four case studies. This does not include the costs associated with balancing its volatility. Taking into account transporting the CO2 via pipeline to the port of Wilhelmshaven, followed by transporting and sequestering the CO2 in geological storage sites in the Norwegian North Sea (DACCS), the levelised costs increase to 161-176 EUR/tCO2. Due to the longer transport distances from southern and central Germany, a northern German site using wind turbines would be the most favourable.
Analytical Strategic Environmental Assessment (ANSEA) is an insightful new approach to environmental evaluation, based on decision theory, policy analysis and environmental considerations. These concepts, though not new in their own fields of application, are combined and integrated in an innovative fashion. This book presents recent research on the implementation of the ANSEA approach which aims to ensure environmental values are properly integrated into the decision-making process.
Analysing the impact of walking and cycling on urban road performance : a conceptual framework
(2017)
The current momentum in the electrification of the car fuels hope for a transition in mobility. However, electric vehicles have failed before and it is thus asked: What is the potential of e-mobility developing as a sustainable system innovation? In order to deal with this challenge analytically, a theoretical framework is developed: the concepts of transformative capacity of a new technology (do electric vehicles trigger "social" innovations, e.g. new business models or use patterns?) and system adaptability (how stable is the mobility regime?) are introduced and the issue of sustainability is discussed. This framework will be explored for the German innovation system for e-mobility. It can be shown that electric cars will only be successful when part of a system innovation and that the German innovation system is dominated by regime actors and thus potentially used as a way to fend off more substantial change.
Jordan's electricity system has and continues to experience considerable pressures for reform due to continuous increase of electricity demand combined with high dependency on imported fossil fuels and a partially subsidised electricity market. In this paper we use the transitions pathways to examine and analyse pressures on the regime in relation to plausible future developments of particular niches such as renewable energy technologies. Our analysis is methodologically distinct in that we explicitly identify mechanisms operating in the system and relate those to existing scenarios to assess future developments. Currently, we see future developments being sensitive to the actions of key regime actors.
The cement industry is one of the major energy consuming and CO2 emitting sectors in China. In 2010, 1,868 million tons of cement has been produced, which accounted for 56.1% of the world's total cement production. The 11th Five-Year Plan (FYP) (2006-2010) included policy measures for CO2 emission abatement in cement production. Based on the main governmental framework of CO2 mitigation policies at national level in the cement sector, key policies and technologies used during this period are identified and their effects on CO2 reduction are assessed. This paper calculates the reduction of CO2 emissions related to four main policies and technologies for efficient cement production in the 11th and the 12th FYP (2011-2015) with 2005 as a reference year. These are waste heat recovery, closing outdated facilities, substitution for clinker production and other technologies aiming to increase energy efficiency. Due to these measures, we estimate that a total CO2 emission reduction during the 11th FYP of 397 million tonnes could be saved, which is considerably different to 185.75 million tonnes estimated by Zeng (2008) and 303 million tonnes by the NDRC by using different calculation methods. Of the four technologies, the 4th group of energy efficiency increasing techniques was the most important policy and avoided the largest amount of CO2 emissions. Previous energy intensity reduction was mainly due to the outdated production closing and energy efficiency improving. Based on the assessment of technology performance, it appears that there is still a large emission reduction potential in cement production processes. The paper calculates this potential for the 12th FYP period (2011-2015) based on these four identified policy measures. The result is compared to the Chinese government targets in the 12th FYP and promising future CO2 mitigation policies and technologies are proposed, such as the use of alternative energy.
Analysis of the historical structural change in the German hard coal mining Ruhr area (case study)
(2022)
This case study examined the structural change in the Ruhr area caused by the low international competitiveness of German hard coal mining over the period from the late 1950s to 2015. It analysed the structural change process and the structural policies implemented as a reaction to this process with the objective to make this knowledge available for future structural change processes in other (coal) regions by deploying various qualitative and quantitative methods of empirical social and economic research. A discourse analysis helped to recognise who supported which structural policy approaches and why - and thus gives indications of the possible relevance of experiences for other regions.
This case study examined the structural change in Lusatia caused by the system change from a centrally planned economy to a market economy in the period 1990-2015. It analysed the structural change process and the structural policies implemented as a reaction to this process with the objective to make this knowledge available for future structural change processes in other (coal) regions by deploying various qualitative and quantitative methods of empirical social and economic research. A discourse analysis helped to recognise who supported which structural policy approaches and why - and thus gives indications of the possible relevance of experiences for other regions.
The objective of analytical strategic environmental assessment (ANSEA) is to provide a decision-centred approach to the SEA process. The ANSEA project evolved from the realisation that, in many cases, SEA, as currently practised, is not able to ensure an appropriate integration of environmental values. The focus of SEA is on predicting impacts, but the tool takes no account of the decision-making processes it is trying to influence. At strategic decision-making levels, in turn, it is often difficult to predict impacts with the necessary exactitude. The decision-making sciences could teach some valuable lessons here. Instead of focusing on the quantitative prediction of environmental consequences, the ANSEA approach concentrates on the integration of environmental objectives into decision-making processes. Thus, the ANSEA approach provides a framework for analysing and assessing the decision-making processes of policies, plans and programmes (PPP). To enhance environmental integration into the decision-making process, decision windows (DW) can be identified. The approach is designed to be objective and transparent to ensure that environmental considerations are taken into account, or - from an ex-post perspective - to allow an evaluation of how far environmental considerations have been integrated into the decision-making process under assessment. The paper describes the concepts and the framework of the ANSEA approach and discusses its relation to SEA and the EC Directive.
The multi-level perspective has successfully been applied to the analysis of complex sector transitions in the energy, the health or the food production sector. Is this framework also helpful to understand and give prescriptive advice for sustainability transformations within a national science system? Based on a comprehensive study of the diffusion of transdisciplinary sustainability research in Germany, this article analyzes the institutional dimension of a changing science-society relation in the German science system. It uses the multi-level perspective as a fruitful heuristic in order to identify potential pathways for a broader diffusion of transdisciplinary sustainability science. The importance of niche coalitions of frontrunner universities and research institutes are highlighted.
Analyzing rebound effects
(2009)
Are efficiency improvements in the use of natural resources the key for sustainable development, are they the solution to environmental problems, or will second round effects - so-called rebound effects - compensate or even overcompensate potential savings, will they fire back? The answer to this question will have fundamental policy implications but the research on rebound effects does not provide clear results. This paper aims to clarify the theoretical basis of various analytical approaches which lead to widely different estimates of rebound effects.
Wie viel ist genug? - Diese Frage stellt sich unausweichlich angesichts der offensichtlichen sozialen und ökologischen Probleme in der Welt. Gefragt ist nicht nur ein ressourcenleichtes Wirtschaftssystem, sondern eine leistungsbefriedete Gesellschaft, die den geordneten Rückzug aus der Wachstumslogik schafft, weil das Wohlergehen aller ihr Ziel ist.
Angewandte Systemanalyse
(2008)
In der Kurzanalyse wird die Mehrwertsteuer zunächst im Kanon der Steuerarten eingeordnet und die zentralen Gesetzesgrundlagen für die derzeitige Systematik und Differenzierungsvarianten dargestellt. Es werden ressourcenrelevante Mehrwertsteuer-Eingruppierungen mit Änderungsbedarf aufgezeigt und Vereinfachungen beziehungsweise Angleichungen vorgeschlagen. Die Implementationshürden einer solchen Reform und der sich ergebende Forschungsbedarf werden skizziert.
Die Situation ist klar: Die Menschheit braucht die sozial-ökologische Wende, damit ihre Existenz auf der Erde langfristig gesichert bleibt. Auch der Weg dorthin ist vorgezeichnet, wir müssen ihn nur gehen. Ein Buch mit knappen Argumenten und in Thesen zugespitzt - es ist ein Appell an Politik und Gesellschaft, für einen radikalen Wandel des Wirtschaftssystems einzutreten.
Dieses Wuppertal Paper richtet sich an die interessierte Öffentlichkeit sowie an Produzenten und Dienstleister, die zur Anpassung an den Klimawandel beitragen können. Es gibt zunächst einen Überblick zur Problematik des Klimawandels und über die voraussichtlichen Schäden bzw. die Kosten der Anpassung. Die Autoren beschreiben sodann die Auswirkungen auf klimasensible Wirtschaftsbereiche und skizzieren schließlich die Chancen, die sich für die Unternehmen aus der zukünftig notwendigen Anpassung in vielen vom Klimawandel betroffenen Bereichen bieten. Fazit: Der Erfolg bei der Anpassung der bestehenden Produkte sowie bei der Gestaltung neuer Produkte an den Klimawandel wird auch maßgeblich über die künftigen Marktchancen von vielen Unternehmen in Deutschland und darüber hinaus entscheiden.
Anpassung an den Klimawandel : Planungsansätze regionaler Entwicklungsstrategien im Vergleich
(2012)
Das Weißbuch der EU zum Thema Klimaanpassung sowie die deutsche Anpassungsstrategie nennen die Raumplanung als wichtige Koordinatorin für die Entwicklung und Koordination von Klimaanpassungsstrategien. Es gibt jedoch auch andere Ausgangspunkte für eine Entwicklung, mit denen eine Anpassungsstrategie formuliert werden kann. Wie Regionen ihre Anpassungsstrategien entwickeln, wurde im Rahmen dieser Arbeit anhand von vier Beispielprojekten untersucht. Es wurden jeweils zwei Projekte aus den Forschungsvorhaben KlimaMORO vom Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung (BMVBS) und zwei Projekte aus dem Forschungsvorhaben KLIMZUG vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) analysiert. Beide Fördervorhaben haben das Ziel regionale Anpassungsstrategien zu erarbeiten, verfolgen dabei jedoch unterschiedliche Herangehensweisen. KlimaMORO ist auf die Entwicklung neuer regionalplanerischer Instrumente und Anpassungsmaßnahmen konzentriert, während Klimzug einen innovativen und wirtschaftlich orientierten Weg vorschreibt. So bieten bereits diese Vorgaben unterschiedliche Ansätze einer Strategieentwicklung. Im Zuge dieser Arbeit wird untersucht, ob die unterschiedlichen Ansätze der Strategien der jeweiligen Projekte dennoch mit ähnlichen Chancen und Hemmnissen konfrontiert werden. Durch die Analyse der Planungsansätze der Beispielprojekte wurden Elemente für eine geeignete Anpassungsstrategieentwicklung identifiziert. In einer Gesamtbetrachtung aller Vorgehensweisen wurden die unterschiedlichen Lösungsansätze verglichen und potenzielle Chancen und Hemmnisse in einer Gesamtbetrachtung erarbeitet.
Anpassung an regionale Klimafolgen kommunizieren : Konzepte, Herausforderungen und Perspektiven
(2014)
Der Klimawandel ist nicht nur ein globales Problem, sondern wird auch konkrete Folgen für die Menschen in Deutschland haben. Nur wenn es gelingt, die zukünftigen Klimaveränderungen und ihre voraussichtlichen Folgen zu kommunizieren, ist eine rechtzeitige Anpassung möglich. Nur dann können Gefahren minimiert und Chancen genutzt werden. Wie aber kann vermittelt werden, dass die Anpassung an Klimafolgen notwendig ist - obwohl unbekannt ist, welches Ausmaß die Klimaveränderungen und die Folgen in der Region haben werden? Bei wem führen eher moralische und bei wem eher nutzenorientierte Argumente zu erhöhter Handlungsbereitschaft? Welche Kommunikationsmethoden eignen sich für welche Zielgruppen? Wie können Jugendliche für das Zusammenspiel von Klimaschutz und Anpassung sensibilisiert werden? Fundierte Theorieansätze und zahlreiche Praxisberichte erschließen den vergleichsweise neuen Aufgabenbereich "Klimaanpassungskommunikation". Eine steckbriefhafte Zusammenstellung von erprobten Instrumenten und Formaten illustriert, welche Maßnahmen Erfolg versprechen.
Anpassung der Planungs- und Auslegungsgrundlagen an den Klimawandel : Schutz von Infrastrukturen
(2007)
How does an average, aging society deal with the challenges of climatic and demographic change? In reality, the effects vary regionally. This paper explores how an urban society responds to the challenge of increasing summer temperatures using the example of Aachen, a city in North Rhine-Westphalia, Germany. The research started with the perception of heat in the working and living environment of older and thus particularly vulnerable residents. As actors of urban development actively influence living and working conditions, their projected need for action is compared to the results of a survey of the residents. It clearly showed that demographic, socio-cultural, spatial, and construction factors affected the perceptions of the residents. Climate change awareness and possible adaptation measures usually exist, but, in general, initiatives are only taken if the effect is noticed by an individual. Although not all residents and stakeholders of Aachen perceived heat waves as a problem, a variety of adaptation strategies could be established. They ranged from aspired lifestyle over individual and short-term behavioral changes to urban planning, architectural and technical measures. These measures can be used to raise awareness of climate issues and implement adaptation strategies. Thereby, all stakeholders and residents, employers and employees, homeowners and tenants, planners, architects and developers, investors and users, etc., are asked to take responsibility within their field.
Anreize für einen klimaeffizienteren Kraftwerkspark in der deutschen Ausgestaltung der EU ETS
(2007)
Anreize für einen klimaeffizienteren Kraftwerkspark in der deutschen Ausgestaltung des EU-EHS
(2008)
Das Wohnen in Deutschland wird schon seit einigen Jahren durch zwei bedeutende Entwicklungstendenzen bestimmt: Zum einen sinkt die durchschnittliche Haushaltsgröße, zum anderen vergrößert sich die mittlere Pro-Kopf-Wohnfläche. Infolgedessen steigt die Wohnraumnachfrage deutlich an, was besonders im urbanen Raum zu höheren Mieten und ungleichen Verteilungsprozessen des Wohnungsbestandes führt. Bislang ist dieser zunehmenden Nachfrage nach Wohnraum vielerorts mit einer Ausweitung der Neubautätigkeit begegnet worden, was jedoch mit einem schnelleren Verbrauch wertvoller und begrenzter Bodenressourcen verbunden ist. Ein Konzept, das erst seit Kurzem als mögliche Antwort auf die aktuellen sozialen und ökologischen Herausforderungen des Wohnens diskutiert wird, ist das sogenannte suffiziente Wohnen. Dabei geht es um die grundlegende Frage, wie viel Wohnfläche es braucht, um die jeweiligen Bedürfnisse eines Haushaltes angemessen befriedigen zu können und wie durch eine bessere Nutzung des vorhandenen Baubestandes auf eine Änderung dieser Bedürfnisse reagiert werden kann. Suffiziente Wohnkonzepte zielen somit sowohl auf die Berücksichtigung individueller Wohnraumbedarfe als auch auf die Vermeidung weiterer Flächenversiegelung.
Diese Masterarbeit möchte das Potential des suffizienten Wohnens im Kontext der aktuellen gesellschaftlichen, ökologischen und wohnungspolitischen Herausforderungen hervorheben. In diesem Zusammenhang spielt die Betrachtung sich verändernder Wohnraumbedarfe im Lebensverlauf von Personen eine zentrale Rolle, da es an bestimmten Wendepunkten häufig zu einer subjektiven Unter- oder Überversorgung mit Wohnfläche kommt. Mittels einer hierarchisch-agglomerativen Clusteranalyse und der repräsentativen LebensRäume - Bevölkerungsumfrage des BBSR werden insgesamt acht Wohntypen identifiziert, die sich je nach Lebensverlaufsphase und Wohnsituation unterscheiden. Dabei wird neben relevanten Umbrüchen in der Wohnbiographie von Personen auch die herausragende Bedeutung von Wohneigentum für die durchschnittlichen Pro-Kopf-Wohnflächen in den einzelnen Clustern deutlich. In Bezug auf die Förderung des suffizienten Wohnens in Deutschland lassen sich zwei zentrale Analyseergebnisse formulieren. Zum einen eröffnen der Auszug der Kinder, die Verrentung sowie die Verwitwung wichtige Möglichkeitsräume für die Veränderung von Wohnsituationen. Zum anderen gilt es, den Einfluss des Wohneigentums als Chance zu begreifen und durch Veränderungen der Bestandsimmobilie eine suffizientere Art des Wohnens zu ermöglichen.
Energiesuffizienz ist neben Energieeffizienz ein zweiter Weg, den Energieverbrauch zu reduzieren. Während Energieeffizienz bei unverändertem Nutzen den Energieinput senkt, ist Energiesuffizienz eine Strategie mit dem Ziel, die Menge an technisch bereitgestellter Energie durch Veränderungen der Quantität oder Qualität des Nutzens aus Energie auf ein nachhaltiges Maß zu begrenzen oder zu reduzieren. Das kann durch Reduktion, Substitution oder Anpassung des Nutzens an den Bedarf im Alltag geschehen. Viele Haushalte praktizieren schon Energiesuffizienz, aber die Hemmnisse für eine stärkere Nutzung sind groß. Auch die Energiesuffizienz im Haushalt benötigt daher eine Flankierung durch die Politik. Im BMBF-Projekt "Energiesuffizienz" wurde daher erstmals eine integrierte Energiesuffizienzpolitik untersucht, die insbesondere den Stromverbrauch in den privaten Haushalten adressiert.
Das Vorhaben analysiert 1.) die Argumente verschiedener Positionen im Wachstumsdiskurs und formuliert eine idealtypische "vorsorgeorientierte Postwachstumsposition". Er präsentiert zudem Ursachen von Wirtschaftswachstum und identifiziert gesellschaftliche Bereiche, deren Funktion vom Wirtschaftswachstum abhängen könnte. Darüber hinaus werden Reformvorschläge diskutiert, um diese Wachstumsabhängigkeit zu verringern. Das Vorhaben untersucht 2.) die Relevanz der Postwachstumsdebatte für Ressourcenpolitik und eine entsprechende Instrumentierung. Außerdem werden 3.) konstitutive Kernelemente einer nachhaltigen (Postwachstums-)Gesellschaft bestimmt. Das Vorhaben setzt damit Impulse zur gesellschaftlichen Debatte über die Ausgestaltung und Instrumentierung von Transformationspfaden für "gesellschaftliches Wohlergehen innerhalb planetarer Grenzen".
The article estimates the natural resource consumption due to nutrition from the supply and demand sides. Using the MIPS (Material Input per Service Unit) methodology, we analyzed the use of natural resources along the supply chains of three Italian foodstuffs: wheat, rice and orange-based products. These figures were then applied for evaluating the sustainability of diets in 13 European countries. The results outline which phases in food production are more natural resource demanding than others. We also observed different levels of sustainability in the European diets and the effect of different foodstuffs in the materials, water and air consumption.
The enhanced use of biomass for the production of energy, fuels, and materials is one of the key strategies towards sustainable production and consumption. Various life cycle assessment (LCA) studies demonstrate the great potential of bio-based products to reduce both the consumption of non-renewable energy resources and greenhouse gas emissions. However, the production of biomass requires agricultural land and is often associated with adverse environmental effects such as eutrophication of surface and ground water. Decision making in favor of or against bio-based and conventional fossil product alternatives therefore often requires weighing of environmental impacts. In this article, we apply distance-to-target weighing methodology to aggregate LCA results obtained in four different environmental impact categories (i.e., non-renewable energy consumption, global warming potential, eutrophication potential, and acidification potential) to one environmental index. We include 45 bio- and fossil-based product pairs in our analysis, which we conduct for Germany. The resulting environmental indices for all product pairs analyzed range from -19.7 to +0.2 with negative values indicating overall environmental benefits of bio-based products. Except for three options of packaging materials made from wheat and cornstarch, all bio-based products (including energy, fuels, and materials) score better than their fossil counterparts. Comparing the median values for the three options of biomass utilization reveals that bio-energy (-1.2) and bio-materials (-1.0) offer significantly higher environmental benefits than bio-fuels (-0.3). The results of this study reflect, however, subjective value judgments due to the weighing methodology applied. Given the uncertainties and controversies associated not only with distance-to-target methodologies in particular but also with weighing approaches in general, the authors strongly recommend using weighing for decision finding only as a supplementary tool separately from standardized LCA methodology.
The European Commission has established the Eco Management and Auditing Scheme (EMAS) to promote and institutionalize corporate environmental management and environmental audits. This article summarizes a study primarily concerned with the execution of an ecoaudit in a medium-sized furniture enterprise according to the rules of EMAS. Material flow accounting was used to assess and analyze the "gate-to-gate" and "cradle-to-grave" environmental impacts related to the firm's products and activities. A resource management strategy was developed that permits the determination of methods for firm-specific material flow management, product management, and ecological product design to improve environmental performance as seen from the vantage point of resource efficiency.
Energy Efficiency First (EEF) is an established principle for European Union (EU) energy policy design. It highlights the exploitation of demand-side resources and prioritizes cost-effective options from the demand-side over other options from a societal cost-benefit perspective. However, the involvement of multiple decision-makers makes it difficult to implement. Therefore, we propose a flexible decision-tree framework for applying the EEF principle based on a review of relevant areas and examples. In summary, this paper contributes to applying the EEF principle by defining and distinguishing different types of cases - (1) policy-making, and (2) system planning and investment - identifying the most common elements, and proposing a decision-tree framework that can be flexibly constructed based on the elements for different cases. Finally, we exemplify the application of this framework with two example cases: (1) planning for demand-response in the power sector, and (2) planning for a district heating system.
Applying the material-based approach to Central and Eastern European Countries : the case of Poland
(1999)
Arbeit für alle - aber wie?
(2000)
Arbeit ist das halbe Leben?! : Über ein neues Statussymbol ; die Zeit und was wir damit anfangen
(2021)
Umwelt- und Wirtschaftspolitik, so schien es Jahrzehnte lang, stehen im Widerspruch. Was hilft der gesunde Wald, wenn Millionen keine Arbeit haben? Zwar gehen mit Arbeitslosigkeit seit Einführung der sozialen Sicherungssysteme nicht länger Not, Leid und Elend einher. Aber das Stigma bedrückt die Betroffenen und ist für die Gesellschaft eine Last. Und so ist die Schaffung von Arbeitsplätzen das Kernziel aller Politik. Allzu oft werden dabei allerdings die Interessen der zukünftigen Generationen vernachlässigt. Neue Straßen und Flughäfen oder deren Ausbau wie auch Gewerbeparks im Grünen werden mit dem Arbeitsplatzargument legitimiert.
Dabei gibt es zur Bekämpfung von Arbeitslosigkeit ein sozial und ökologisch wesentlich verträglicheres Konzept: die gerechtere Verteilung der zur Verfügung stehenden Erwerbsarbeitszeit. Die Arbeitslosigkeit ließe sich zumindest rechnerisch abschaffen, wenn die Menschen im Schnitt 30 Stunden in der Woche für Lohn arbeiteten. Dieser als "Kurze Vollzeit für alle" bezeichnete Ansatz ist so plausibel, dass man sich über die dürftige Resonanz in Politik und Gesellschaft wundert. Das Impulspapier stellt Zusammenhänge von Wachstum, Arbeitsplätze, Glück und Nachhaltigkeit her.
Der Materialverbrauch entwickelter Volkswirtschaften wird von verschiedener Seite als zentraler Indikator für die ökologische Zukunftsfähigkeit industriellen Wirtschaftens angesehen: die vom Menschen verursachten Stoffströme seien zu hoch und müßten reduziert werden, um die Ökosphäre als Grundlage menschlichen Lebens und Wirtschaftens nachhaltig zu sichern. Am Wuppertal Institut wurden daher erstmals Zeitreihen verschiedener Kategorien des gesamtwirtschaftlichen Materialverbrauchs ermittelt und publiziert. Internationale Vergleichsdaten existieren für die USA, die Niederlande und Japan. In diesem Papier werden nun Vergleiche anderer Art angestellt: wie entwickelte sich in den letzten drei Jahrzehnten das ökologische Belastungspotential der deutschen Volkswirtschaft, gemessen an den Materialströmen, im Vergleich zu ökonomischen Eckdaten, wie dem realen Bruttoinlandsprodukt, der Beschäftigung, oder des Kapitalstocks. Das Ziel dieses Papiers besteht darin, die Zeitreihen dieser ökologischen Indikatoren denen solcher ökonomischer Größen gegenüberzustellen, mit denen sie in einem produktionstheoretischen Zusammenhang stehen. Auf Basis derartiger Arbeiten sind vertiefende und empirisch abgesicherte Aussagen zu einer Entkopplung des BIP vom Materialverbrauch sowie zu den Möglichkeiten eines technischen Fortschritts möglich, der arbeitsschaffend und umweltsparend verläuft.
Das Arbeitspapier adressiert die Definition und Typisierung von Living Labs. Ziel ist einerseits die Erarbeitung einer Living Lab Definition, die im INNOLAB Projekt als Referenzrahmen für die weiteren Arbeitspakete dienen soll. Andererseits soll die deutsche Living Lab Landschaft kartiert werden.
Dieses Papier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 1 "Bestandsaufnahme des Innovationsumfeldes für Living Labs" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB). Die genutzte Methodik basiert im Wesentlichen auf einer Literaturstudie der relevanten Definitionen und Literatur sowie einer Google Recherche zur Erarbeitung einer Living Lab Karte.
To address climate change, the decarbonisation of Germany's existing building stock urgently needs to be prioritised. However, the rate and depth of refurbishment has lagged behind official targets for years. This is a particular problem in the rental sector, where the costs and benefits of energy efficiency measures tend to be unevenly distributed between landlords and tenants (the so-called "landlord-tenant dilemma"). Within the context of the current policy landscape, investments in energy efficiency consequently make most sense for landlords if the upfront costs can be refinanced via increased rental income or reduced vacant periods. This paper seeks to investigate the validity of this statement at city level by using a large dataset from one of Germany’s main internet property platforms to examine how the willingness of tenants to pay for energy efficiency varies across residential locations in the city of Wuppertal.
The small-scale spatial analysis highlights the existence of a price premium for energy efficiency in the rental market for apartments; however, this premium is generally small (especially in comparison to other property enhancements, especially visible improvements) or even non-existent in some residential areas. Consequently, investing in energy efficiency is rarely an attractive option for landlords. Therefore, strong policy action, aligned with social and urban development policy objectives, is necessary to establish an effective incentive structure in the market and make investing in energy efficiency more attractive for both landlords and tenants.
Armuts-Ökologie
(2004)
Although it is not part of what has been called the "ambition mechanism" or "ratchet mechanism", Article 6 of the Paris Agreement also has an explicit requirement to promote ambition. Article 6 specifically highlights that some Parties choose to pursue voluntary cooperation in the implementation of their nationally determined contributions to allow for higher ambition in their mitigation and adaptation actions. Despite the common purpose, the two elements have to date been discussed mostly in isolation, both in the negotiations as well as in the wider literature. This JIKO Policy Paper sets out to change this by exploring the relationship between Article 6 and the Global Stocktake.
Artificial intelligence in the sorting of municipal waste as an enabler of the circular economy
(2021)
The recently finalized research project "ZRR for municipal waste" aimed at testing and evaluating the automation of municipal waste sorting plants by supplementing or replacing manual sorting, with sorting by a robot with artificial intelligence (ZRR). The objectives were to increase the current recycling rates and the purity of the recovered materials; to collect additional materials from the current rejected flows; and to improve the working conditions of the workers, who could then concentrate on, among other things, the maintenance of the robots. Based on the empirical results of the project, this paper presents the main results of the training and operation of the robotic sorting system based on artificial intelligence, which, to our knowledge, is the first attempt at an application for the separation of bulky municipal solid waste (MSW) and an installation in a full-scale waste treatment plant. The key questions for the research project included (a) the design of test protocols to assess the quality of the sorting process and (b) the evaluation of the performance quality in the first six months of the training of the underlying artificial intelligence and its database.
Assessing global resource use : a systems approach to resource efficiency and pollution reduction
(2017)
Human nutrition is responsible for about 30% of the global natural resource use. In order to decrease resource use to a level in line with planetary boundaries, a resource use reduction in the nutrition sector by a factor 2 is suggested. A large untapped potential to increase resource efficiency and improve consumers' health status is assumed, but valid indicators and general guidelines to assess these impacts and limits can barely be found. Therefore we will have a try to define sustainable limits towards the individuals' daily diet and therefore stimulate current available scientific debate.
Within the paper an examination of existing indicators and assessment methods is carried out. We set the focus on health indicators, such as energy intake, and environmental indicators, such as the carbon or material footprint. The paper aims to provide first, an assessment of core indicators to explore the sustainability impact of foodstuff, and second, a deeper understanding and a discussion of sustainable limits for those dimensions of food and nutrition. Therefore we will discuss several ecological and health indicators which may be suitable to assess the sustainabilty impact and indicate differences or similarities. As a result it becomes obvious that several ecological indicators "point in the same direction" and therefore a discussion about the variability and the variety of these indicators has to be faced in the future. Further the definition of sustainable levels per indicator is an essential aspect to get an idea about the needed barriers for a sustainable nutrition, by now first steps had been made, but no binding guidelines are available yet. Therefore the paper suggests a few indications to set up sustainable levels for health and environmental indicators, based on the idea to reduce the resource use level up to 30-50% in 2030.
Assessing social aspects
(2006)
Tackling fuel poverty has become an increasingly important issue on many European countries' political agendas. Consequently, national governments, local authorities and NGOs have established policies and programmes to reduce the fuel poverty vulnerability of households. However, evaluations of such policies and programmes show that they barely reach those who are most in need. The reasons for this failure are diverse and include fuel poverty measurement metrics, local scale data availability and policy design. This raises the question of how fuel poor homes can be more effectively identified and targeted to ensure that limited local and national budgets are used to benefit those who most need help.
Area-based approaches, which pinpoint spatial units highly affected by fuel poverty due to their specific characteristics, offer an opportunity for creating more tailored policies and programmes. In this study, the author developed a GIS-MCDA (Multi-Criteria Decision Analysis), using an AHP (Analytical Hierarchy Process) and applied the approach to the German city of Oberhausen. The overall issue of fuel poverty was broken down into three vulnerability dimensions (heating burden, socio-economic and building vulnerability), the relative importance of fuel poverty criteria and the dimensions were evaluated by experts, and an overall Fuel Poverty Index was created to assess the relative fuel poverty vulnerability of 168 urban neighbourhoods.
The analysis offers insights into the spatial pattern of fuel poverty within a city and thus provides an opportunity to channel efforts towards households in those neighbourhoods most in need. It also demonstrates that a trade-off between ecological and social targets should be considered in the development of future policies for tackling fuel poverty.
Information and communiction technologies (ICTs), as a crosscutting evolving technology, can contribute to the achievement of the Millennium Development Goals (MDGs). This opinion is not only voiced by business, but also expressed in specific MDG targets as well as from a range of stakeholders, e.g. NGOs, intergovernmental organisations and financial institutions. However, ICT implications are not only beneficial, a range of stakeholders raises critical issues. Quantified information on ICT contribution to the MDGs available today on both micro and macro level does not meet the expectations. Business actors thus need solid and balanced sustainability information to accurately get the implications of ICT and to promote and assess their voluntary activities. In this context the project "A Comprehensive Approach for Assessing Risks and Opportunities of the ICT sector and ICT applications" addressed the contributions of the ICT sector to the achievement of the MDGs. The project's core objective has been to develop a discussion paper on the assessment of risks and opportunities of ICT. The scope of the paper is to raise awareness for a balanced approach of sustainability information (regarding the contribution to the MDGs, at micro and macro level, risks and opportunities) and to provide best practice examples for a comprehensive approach in the ICT sector. Therefore, research questions have been addressed such as: How can ICT contributions to the MDGs be quantified? What are the demands on sustainability information for the ICT sector? What are the business implications from this?
Agriculture is an economic sector with massive impact on biodiversity and agrobiodiversity. Sustainable diets represent a critical policy leverage and a realistic opportunity to reduce the environmental impact of the agro-food sector while improving human health at the same time. Eating out is an increasingly common habit for many consumers and, by offering sustainable dishes, catering companies can play a central role. To do this, they need to understand and correctly assess the sustainability of their food portfolio, but assessment tools are not well established yet. The NAHGAST project, of which this study was part, developed and tested a sustainability assessment tool for catering companies based on concrete targets defined per meal. This study addresses the lack of methods to evaluate the impact of food on biodiversity, with a particular focus on agrobiodiversity. The work illustrates a context-specific application of an enhanced DPSIR model to structure information and select indicators, and proposes a transdisciplinary use of existing metrics. Further research is needed in order to define scientifically sound target values or sustainability ranges for each indicator per meal, in order to calculate them. Strengths and limits of the study are discussed.
Assessing the natural resource use and the resource efficiency potential of the Desertec concept
(2013)
Considering global warming, increasing commodity prices, and the dramatic consequences of the over-exploitation and overuse of resources, a transition to a renewable energy supply is necessary. This requires an (resource) efficient and renewable supply of operating reserve. In this article, a possible solution to this problem is analysed: the Desertec concept. It is meant to convert solar energy in areas with high solar irradiation into electrical energy by means of Concentrated Solar Power (CSP) transferring this energy by High Voltage Direct Current (HVDC) lines into the whole European Union Middle East and North Africa (EU-MENA) area. In order to assess the resource efficiency potential of Desertec, three different kinds of CSP plants (parabolic trough, Fresnel collector and central receiver of the building classes Inditep, Novatec and Solar Tres) including heat storage systems (Molten Salt and Phase-Changing-Material) and the necessary HVDC are analysed using the Material Input per Service Unit (MIPS) methodology. The assessment is accomplished for three different locations (Morocco, Tunisia and Egypt) and two points of time (2025 and 2050). With these results, a scenario of electricity supply in Germany in 2050 with a 20% share of solar power import is calculated. Central receivers are the most resource efficient ones: their consumption of abiotic materials is only half of parabolic trough plants and two thirds of Fresnel trough plants. Water and air consumption is the lowest of all analyzed CSP plants as well. The scenario for Germany's fuel mix in 2050 shows that a predominantly renewable fuel mix reduces the consumption of abiotic materials by 75%, of water by 60% and of air by 45%. Only the consumption of biotic materials rises due to the higher share of biomass conversion.
The German government has set itself the target of reducing the country's GHG emissions by between 80 and 95% by 2050 compared to 1990 levels. Alongside energy efficiency, renewable energy sources are set to play the main role in this transition. However, the large-scale deployment of renewable energies is expected to cause increased demand for critical mineral resources. The aim of this article is therefore to determine whether the transformation of the German energy system by 2050 ("Energiewende") may possibly be restricted by a lack of critical minerals, focusing primarily on the power sector (generating, transporting and storing electricity from renewable sources). For the relevant technologies, we create roadmaps describing a number of conceivable quantitative market developments in Germany. Estimating the current and future specific material demand of the options selected and projecting them along a range of long-term energy scenarios allows us to assess potential medium- or long-term mineral resource restrictions. The main conclusion we draw is that the shift towards an energy system based on renewable sources that is currently being pursued is principally compatible with the geological availability and supply of mineral resources. In fact, we identified certain sub-technologies as being critical with regard to potential supply risks, owing to dependencies on a small number of supplier countries and competing uses. These sub-technologies are certain wind power plants requiring neodymium and dysprosium, thin-film CIGS photovoltaic cells using indium and selenium, and large-scale redox flow batteries using vanadium. However, non-critical alternatives to these technologies do indeed exist. The likelihood of supplies being restricted can be decreased further by cooperating even more closely with companies in the supplier countries and their governments, and by establishing greater resource efficiency and recyclability as key elements of technology development.
The growing demand for wood to meet EU renewable energy targets has increasingly come under scrutiny for potentially increasing EU import dependence and inducing land use change abroad, with associated impacts on the climate and biodiversity. This article builds on research accounting for levels of primary timber consumption - e.g., toward forest footprints - and developing reference values for benchmarking sustainability - e.g., toward land use targets - in order to improve systemic monitoring of timber and forest use. Specifically, it looks at future trends to assess how current EU policy may impact forests at an EU and global scale. Future demand scenarios are based on projections derived and adapted from the literature to depict developments under different scenario assumptions. Results reveal that by 2030, EU consumption levels on a per capita basis are estimated to be increasingly disproportionate compared to the rest of the world. EU consumption scenarios based on meeting around a 40% share of the EU renewable energy targets with timber would overshoot both the EU and global reference value range for sustainable supply capacities in 2030. Overall, findings support literature pointing to an increased risk of problem shifting relating to both how much and where timber needed for meeting renewable energy targets is sourced. It is argued that a sustainable level of timber consumption should be characterized by balance between supply (what the forest can provide on a sustainable basis) and demand (how much is used on a per capita basis, considering the concept of fair shares). To this end, future research should close data gaps, increase methodological robustness and address the socio-political legitimacy of the safe operating space concept towards targets in the future. A re-use of timber within the economy should be supported to increase supply options.
CCS is discussed in a broad sense throughout Europe. In this paper a cautious, conservative estimate of CO2 storage capacity for Germany and its neighbouring countries where CO2 emissions from Germany could possibly be stored (Netherlands, France, Denmark, Norway, UK and Poland) is presented. Such a lower limit calculation is necessary for orientation purposes for potential investors and political decision-makers.
Conservative CO2 sequestration capacity in deep saline aquifers for Germany is derived by the volumetric approach where parameters such as efficiency factor, CO2 density, porosity of the geological formation are of interest. It is assumed that every geological system is closed and thus an efficiency factor of 0.1 per cent (based on maximum pressure increase and total compressibility) for saline aquifers is applied. The capacity of German depleted oil and gas fields is based on cumulative recovery data and a sweep efficiency of 75 per cent. The storage capacity in the other considered countries, adjacent to Germany, are based on a critical review and adjustment of the results of the European reports JOULE II, GESTCO and GeoCapacity.
The conservative capacities for all countries together amount to 49 Gt CO2, from which Norway and the UK provide 36 Gt, all offshore in the North Sea. Compared to the emissions from large point sources in these countries during 40 years (47.6 Gt of CO2), a virtual balance is achieved. This can only be reached, if a large scale CO2 pipeline system is installed to connect these countries, especially Germany, to the large sinks in the North Sea. If additional restrictions like source-sink matching, acceptance issues and injection rates constraints are taken into account, the available storage space gets increasingly scarce.
The need for sustainable energy management at the municipal level is growing, in order to meet EU climate goals. Multiple initiatives have been launched to support municipalities in energy planning and strategy development process. Despite available support, research shows mixed results about implementation of plans and strategies. This research paper analyses what targets municipalities set, how they monitor implementation of their sustainable energy action plans (SEAPs) and searches for the most important factors that have enabled or hindered the implementation of local SEAPs at Latvia. The article shows that, in some cases, there is evidence that SEAP development is a project-based activity, supported by external experts. From municipal personnel point of view, it is a project that ends with approved SEAP, but not a part of their future daily routine. Eventually implementation of the plan is difficult, because municipalities lack experience in daily management of energy data, distribution of responsibilities and implementation of procedures. Municipalities also tend to exclude important stakeholders in their SEAPs, like, private sector, household sector and transport sector, which lead to lower targets and lower achievements in GHG reduction.
On 26 January 2019, the Commission on Growth, Structural Change and Employment recommended that no more coal-fired power plants would be operated in Germany by 2038 at the latest. In this paper the Wuppertal Institute comments on the results of the Commission and makes recommendations for the current necessary steps for the climate and innovation policy in Europe, Germany and North Rhine-Westphalia.
Digitalisation is disrupting business practices worldwide and transforming consumption patterns. While a global increase in wealth is leading to higher consumption rates, consumption-related decisions are increasingly based on digital information and marketing; furthermore, shopping increasingly takes place online and products and services are more and more digitalised.
The transformative character of digitalisation calls for political action in order to ensure sustainable consumption in a new and dynamically changing context. Focusing on consumption is imperative in combatting many global challenges. Take climate change: consumption-based emissions (i.e. emissions from domestic final consumption and emissions caused by the production of imported goods) are rising more rapidly than production-based emissions in high-income countries. Meanwhile most political measures target production-based emissions (i.e. territorial emissions).
The German council for sustainable development (Rat für Nachhaltige Entwicklung) has called for the §principle of sustainable development [to] serve as the political framework for digital transformation" as "digitalisation has the potential to engender disruptive developments in the business world as well as society as a whole that carry both great opportunities and significant risks". Thus, to implement the 2030 Agenda, in particular SDG 12, and the National Program Sustainable Consumption, it is key to seize the opportunities that digitalisation presents for sustainable consumption and tackle the challenges. This assessment report thus examines the following key question: "What are the implications of the digital transformation of consumption patterns for the implementation of the German sustainability strategy in, by and with Germany?"
This assessment report identifies six key areas of sustainable consumption. Transforming those areas is associated with a significant, positive impact on sustainable development. In this way, those key areas lay the foundation to set clear priorities and formulate concrete policy measures and recommendations. The report describes recent developments and relevant actors in those six fields, outlines drivers and barriers to reach a shift towards more sustainability in those specific areas, and explores international good-practice examples. On top of this, overarching topics in the scientific discourse concerning sustainable consumption (e.g. collaborative economy, behavioural economics and nudging) are revealed by using innovative text-mining techniques. Subsequently, the report outlines the contributions of these research approaches to transforming the key areas of sustainable consumption. Finally, the report derives policy recommendations to improve the German Sustainable Development Strategy (DNS) in order to achieve a stronger stimulus effect for sustainable consumption.
Atomkraft : Rettung aus der drohenden Klimakatastrophe oder Hemmschuh für effektiven Klimaschutz?
(1998)
This study analyzes the usefulness of an attitude-based target group approach in predicting the ecological impact of mobility behavior. Based on a survey of 1,991 inhabitants of three large German cities, constructs derived from an expanded version of the Theory of Planned Behavior were used to identify distinct attitude-based target groups. Five groups were identified, each representing a unique combination of attitudes, norms, and values. The groups differed significantly from each other with regard to travel-mode choice, distances traveled, and ecological impact. In comparison with segmentations based on sociodemographic and geographic factors, the predictive power of the attitude-based approach was higher, especially with regard to the use of private motorized modes of transportation. The opportunities and limits of reducing the ecological impact of mobility behavior on the basis of an attitude-based target group approach are discussed.
Au royaume des aveugles ...
(2004)
Auch Denken ist riskant
(1999)
Power-law city-size distributions are a statistical regularity researched in many countries and urban systems. In this history of science treatise we reconsider Felix Auerbach’s paper published in 1913. We reviewed his analysis and found (i) that a constant absolute concentration, as introduced by him, is equivalent to a power-law distribution with exponent ≈1, (ii) that Auerbach describes this equivalence, and (iii) that Auerbach also pioneered the empirical analysis of city-size distributions across countries, regions, and time periods. We further investigate his legacy as reflected in citations and find that important follow-up work, e.g. by Lotka (Elements of physical biology. Williams & Wilkins Company, Baltimore, 1925) and Zipf (Human behavior and the principle of least effort: an introduction to human ecology, Martino Publishing, Manfield Centre, CT (2012), 1949), does give proper reference to his discovery - but others do not. For example, only approximately 20% of city-related works citing Zipf (1949) also cite Auerbach (Petermanns Geogr Mitteilungen 59(74):74–76, 1913). To our best knowledge, Lotka (1925) was the first to describe the power-law rank-size rule as it is analyzed today. Saibante (Metron Rivista Internazionale di Statistica 7(2):53–99, 1928), building on Auerbach and Lotka, investigated the power-law rank-size rule across countries, regions, and time periods. Zipf's achievement was to embed these findings in his monumental 1949 book. We suggest that the use of “Auerbach–Lotka–Zipf law” (or "ALZ-law") is more appropriate than "Zipf's law for cities", which also avoids confusion with Zipf’s law for word frequency. We end the treatise with biographical notes on Auerbach.
Der Klimawandel stellt uns vor die globale Herausforderung, auf fossile Energieträger zu verzichten. Die erfolgreiche Transformation des Energiesystems ist eine wesentliche Voraussetzung für eine vollständige Reduktion der Treibhausgase. Eine solche Transformation kann nur gelingen, wenn der fundamental neue Charakter des Systems erfasst und im abgeleiteten Rückschluss daraus der passende Pfad eingeschlagen wird. Im Kern lässt sich dieser neue Charakter als ein defossilisiertes, auf regenerativen Energien basierendes Energiesystem beschreiben.
Wie viel Gestaltungsmacht haben das Pariser Klimaabkommen und die in der Agenda 2030 für nachhaltige Entwicklung formulierten Sustainable Development Goals (SDGs) als internationaler Bezugsrahmen für die globale Energietransformation? In der vorliegeneden Studie analysiert Lukas Hermwille die beiden Agenden und stellt deren Komplementaritäten heraus.
Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass ein Fokus allein auf innovative Ansätze und den Ausbau erneuerbarer Energien nicht ausreicht. Nimmt man die Ambition des Zwei-Grad-Limits oder gar des 1,5-Grad-Ziels ernst, reicht es nicht aus, darauf zu warten, bis Kohle, Öl und Gas von alleine obsolet werden, sondern es wird nötig werden, den Ausstieg aus fossilen Energieträgern aktiv politisch zu gestalten. In diesem Sinne empfiehlt die Studie mit Hilfe von "Exnovationsstrategien" auch die potenziellen Verlierer der Energietransformation in den Blick zu nehmen, so Widerstände abzubauen, um den Ausstieg aus der Nutzung fossiler Energieträger rechtzeitig und gleichzeitig sozial gerecht zu erreichen.
Auf KURS in die Zukunft
(2006)
Eine nachhaltige Entwicklung zielt auf den Erhalt der Umwelt unter weltweit sozialverträglichen und wirtschaftlich verlässlichen Bedingungen. Für den nötigen gesellschaftlichen Kurswechsel werden technologische, soziale und organisatorische Innovationen benötigt, die im privaten Umfeld (Familie, Vereine) wie im beruflichen Kontext (Unternehmen, Bildungseinrichtungen) von jedem einzelnen vorangebracht werden können. Um Zukunft durch Innovationen gestalten zu können, müssen junge Menschen zusätzlich zu ihrer beruflichen Qualifikation als Bürger zu gesellschaftlicher Teilhabe befähigt und motiviert werden. Mit entscheidend hierbei ist ein erfolgreicher Übergang von der Schule in den Beruf. Die Kooperation zwischen Schule und Wirtschaft und die damit zusammenhängende Öffnung der beiden unterschiedlichen Systeme kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten. Die Studie versucht, ausgehend von aktuellen bildungspolitischen Zielsetzungen und im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung, die Bedeutung der Kooperation von Schule und Wirtschaft herauszustellen sowie entsprechende Handlungsempfehlungen für deren Ausgestaltung und Weiterentwicklung zu geben.
Die multilaterale Politik bekennt sich zum Zwei-Grad-Ziel, um den Klimawandel zu begrenzen. Sie stützt sich dazu explizit auf Empfehlungen "der Wissenschaft". Bemerkenswert ist, dass sie sich dabei nicht - was doch naheläge - auf das IPCC beruft. Dieses Gremium hat sich nämlich explizit versagt, "Werturteile" wie das Zwei-Grad-Ziel zu formulieren. Da die Politik aber nach solchen Urteilen verlangt, bedient sie sich pragma tisch an anderer Stelle - bei einer Wissenschaft, die nicht strikt zwischen Fakten und Werturteilen trennt. Letzteres sollte auch ein Kennzeichen einer Wissenschaft von der Nachhaltigkeit (sustainability science) sein.
Der Ergebnisbericht dokumentiert in Kapitel 2 die in diesem Forschungsvorhaben durchgeführten Arbeiten an dem von der TU Delft entwickelten agentenbasierten Strommarktmodell EMLab-Generation, das als Open-Source Modell konzipiert ist. Einen zentralen Aspekt bildet die Übertragung des Modells, das ursprünglich die beiden Regionen CWE (Central-Western- Europe) und UK umfasste, auf ein Modell mit den beiden Regionen Deutschland und Europa (ohne Deutschland), im Wesentlichen in den Grenzen der EU28. Diese Übertragung ist die Grundlage für die Untersuchung unterschiedlicher Fragestellungen hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung des Strommarkts in Deutschland innerhalb des europäischen Verbundnetzes bei hohen Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung.
Nach der Darstellung der konkreten Zielsetzung und der Grundlagen des vorhandenen Modells werden im Hauptteil (Kapitel 2.3) die eigenen Modellierungsarbeiten (Datenaufbereitung, Modellierung und "lessons learned") beschrieben. Im Anschluss erfolgt eine kurze Darstellung einer noch in Erarbeitung befindlichen Masterarbeit zur Berücksichtigung von Risikoaspekten innerhalb des Investitionsalgorithmus' von EMLab-Generation, die sich aus dem internationalen ABM-Workshop als offene methodische Fragestellung von Strommarktmodellen ergeben hat (Kapitel 2.4). Kapitel 2.5 gibt eine kritische Einschätzung der erreichten Modellierungsergebnisse sowie weitere mögliche Anwendungen der neu konzipierten Modellregionen.
Kapitel 3 gibt anschließend einen Überblick über die in diesem Vorhaben durchgeführten gemeinsamen Workshops zwischen TU Delft und Wuppertal Institut sowie den internationalen Workshop, an dem fünf Forschungseinrichtungen aus Deutschland sowie die TU Delft erstmals ihre Erfahrungen mit ABM-Strommarktmodellierung austauschten und methodischen Forschungsbedarf aufarbeiteten.
Der Bericht schließt mit einer kurzen Zusammenfassung sowie einem Ausblick auf weitere Forschungsarbeiten, mit denen die im Rahmen dieser Anbahnungsmaßnahme begonnene Kooperation zwischen Wuppertal Institut und TU Delft fortgesetzt werden soll.
Das Forschungsvorhaben wurde im April des Jahres 2008 gestartet. Zentrales Ziel war die Entwicklung von Instrumenten zur Information, Kommunikation und Konsultation zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel. Weitere angestrebte Produkte waren die Entwicklung von interaktiven Tools für die Internetpräsenz www.anpassung.net des Kompetenzzentrums für Klimafolgen und Anpassung des Umweltbundesamtes (KomPass) und die Erarbeitung einer Broschüre mit nationalen und internationalen Praxisbeispielen der Anpassung.
Aufbruch zur strategischen Autonomie der EU in der Kriegsführung mit Mitteln wirtschaftlichen Zwangs
(2021)
Die geopolitische Situation ist im Umbruch. Wir sind im Übergang zu einer multipolaren Situation, die Hegemonialkonkurrenten organisieren sich in Blöcken. Die Stratifizierung des Raumes der Wirtschaft, "Globalisierung" genannt, verliert ihre Basis, die strikte Trennung von der Politik der Hegemonialkonkurrenten. Wirtschaft wird nun in Dienst genommen für politische Ziele. Das erfordert Aufrüstung in Mitteln der Wirtschaftskriegsführung. China und die USA sind darin weit vorangegangen. Die EU hat entschieden, ihrerseits nachzurüsten, um auf Augenhöhe zu kommen.
Die nachhaltigkeitsorientierte Transformation von urbanen Räumen ist eine akute Herausforderung. In den letzten Jahren haben koproduktive, experimentelle, transdisziplinäre und häufig informelle Stadtwandelprojekte als Such- und Lösungsräume hohe Sichtbarkeit erlangt. Schlüsselakteure hierfür stellen - so die These - Verwaltungsvertreter:innen einer integrierten Stadtentwicklung und -planung, Wissenschaftler:innen einer transformativen Forschung sowie zivilgesellschaftliche Stadtmacher:innen dar. Die Autor:innen, verankert in diesen drei Gruppen, kritisieren die häufig nur situative Zusammenarbeit dieser drei Akteursgruppen. Ein Modell der Zusammenarbeit im Spannungsfeld zwischen Gemeinsamkeiten, jeweiligen Potentialen und herausfordernden Eigenlogiken der Akteurssysteme wird entwickelt. Darauf aufbauend wird vorgestellt, wie durch strategischen Trialog und reflexive Lernprozesse die Zusammenarbeit verbessert und die Wirksamkeit koproduktiven und experimentellen Stadtwandels erhöht werden kann.
Aufs falsche Pferd gesetzt? : Die Gewinnerwartungen in der Gentechnik werden zurückgeschraubt
(1994)
Diese Kurzstudie beschäftigt sich mit der Frage, ob durch den Einsatz von Augmented Reality Anwendungen die Wiederaufbereitung (genauer das Refurbishment) von Produkten gesteigert werden kann. Gleichzeitig betrachtet sie, ob damit auch die Inklusion- und Re-Integration von Schwerbehinderten und langzeitarbeitslosen Menschen in den ersten Arbeitsmarkt unterstützt wird.
Diese Kurzstudie beschäftigt sich mit der Frage, ob durch den Einsatz von Augmented Reality Anwendungen die Wiederaufbereitung (genauer das Refurbishment) von Produkten gesteigert werden kann. Gleichzeitig betrachtet sie, ob damit auch die Inklusion- und Re-Integration von Schwerbehinderten und langzeitarbeitslosen Menschen in den ersten Arbeitsmarkt unterstützt wird.
Aus dem Rhythmus? : Über den Konsum von Lebensmitteln in zeitlicher und räumlicher Perspektive
(1995)
Aus für Benzin- und Dieselfahrzeuge ab 2030 : der richtige Innovationsimpuls für die Verkehrswende?
(2016)
Seit der Bundesrat gefordert hat, dass ab 2030 nur noch emissionsfreie Fahrzeuge zugelassen werden sollen, hat die Debatte um den richtigen Weg in die Zukunft der Mobilität an Fahrt aufgenommen. Prof. Dr. Uwe Schneidewind und Prof. Dr. Manfred Fischedick begründen, warum die Bundesrats-Initiative, die de facto einem Zulassungsverbot für neue Benzin- und Dieselfahrzeuge gleichkommt, genau den richtigen Innovationsimpuls setzt - und es falsch wäre, ihn mit einseitigen Festlegungen zu verbinden.
Ob Metalle oder Kunststoffe, Wasser oder Energie: Auch im 21. Jahrhundert werden in Deutschland noch zu viele Ressourcen verschwendet. Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft sind aufgefordert, den Ressourcen- und Klimaschutz mit erheblich stärkerem Einsatz voranzutreiben, um mögliche katastrophale Entwicklungen zu begrenzen. Wird diese Herausforderung engagiert angenommen, eröffnen sich zugleich neue Chancen für technischen und sozialen Fortschritt - Natur schonend, Arbeitsplätze schaffend und wirtschaftlich attraktiv. "Eine forcierte Steigerung der Ressourceneffizienz stärkt die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands und ermöglicht es, Wirtschaftswachstum und Ressourcenverbrauch effektiv zu entkoppeln", so lautet ein zentrales Ergebnis des Großprojekts "Materialeffizienz und Ressourcenschonung" (MaRess). Die Autoren des MaRess-Konsortiums untersuchen verschiedene Politikansätze und -instrumente und schaffen damit die Grundlage für eine engagierte, nachhaltige Ressourcenpolitik in Deutschland. Bei MaRess handelt es sich um das bisher umfassendste deutsche Projekt zum Thema "Material- und Ressourceneffizienz", gefördert vom Bundesumweltministerium und dem Umweltbundesamt. In 31 wissenschaftlichen Instituten und Unternehmen wurde drei Jahre lang geforscht: zu Potenzialen, Politiken, Wirkungsanalysen und Kommunikationsstrategien zur Fundierung einer neuen Ressourcenpolitik in Deutschland.
In diesem Gutachten wurde untersucht, welche Optionen zur Gestaltung eines marktbasierten haushaltsunabhängigen Verpflichtungsansatzes zur CO2-Minderung im deutschen Gebäudebestand bestehen. Die Analyse erfolgte technologieoffen und berücksichtigte neben Sanierungsmaßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz auch einen verstärkten Einsatz CO2-armer/erneuerbarer Energien. Das Verpflichtungssystem soll in der Lage sein, die bestehenden Treibhausgas (THG)-Minderungsziele im Gebäudebestand möglichst kostengünstig auf kurz- und langfristig sinnvolle Weise zu erreichen und sich gut in das bestehende Förderinstrumentarium integrieren lassen.
Junge Menschen sehen sich durch die Klimakrise einer Einschränkung ihrer Entfaltungs- und Lebensmöglichkeiten gegenübergestellt. So überrascht es nicht, dass gerade die junge Generation sich aktiv für mehr Klimaschutz einsetzt - doch sind es wirklich alle Jugendlichen, die auf die Straße gehen? Die vorliegende explorative Studie zeigt auf, wie sowohl die Wahrnehmung der Klimakrise, die Handlungsmuster und auch die Verantwortungsattribution - individuell, innergenerational und politisch - milieuspezifisch verhandelt werden. Informiert durch das Projekt Schools4Future wurden vier Leitfadeninterviews mit Schüler*innen zur Wahrnehmung und Deutung der Klimakrise geführt. Im dreischrittigen Kodierprozess der Grounded Theory konnten Muster der Betroffenheit, der Verantwortungsattribution und der Handlungsstrategien von vier jugendlichen Klimaaktivist*innen aus akademischen und prekären Herkunftsmilieus rekonstruiert werden.
Die vorliegende Kurzstudie macht deutlich, dass die großen überregionalen Stromkonzerne und ihre regionalen Töchter den kommunalen Bemühungen zur Stromnetzübernahme mit einem ganzen Bündel an Methoden bzw. Strategien begegnen. Sie haben ein hohes Interesse im Sinne einer Besitzstandswahrung, einmal erworbene Konzessionen auch zukünftig behalten zu können.
Gerade jüngere Gesetzesinitiativen und eine Vielzahl von Praxisbeispielen machen deutlich, dass die Konzerne dabei auch vorhandene Lücken im gesetzlichen Regelwerk zu ihren Gunsten nutzen, um Mitbewerber aus dem Feld zu schlagen, und Rekommunalisierungsabsichten der Gemeinden zu erschweren oder zu verhindern. Dazu kommen Maßnahmen, die geeignet sind, politische Entscheidungsträger zu vereinnahmen oder ihre Entscheidungen zu ihren Gunsten zu beeinflussen. In beschriebenen Einzelfällen scheint die Rechtmäßigkeit des Vorgehens sogar zweifelhaft. Aufgrund der unterschiedlichen Erfahrungswerte bietet sich ein Bild einer ungleichen Wettbewerbssituation. Die Strategien überregionaler Energieversorgungsunternehmen zur Besitzstandswahrung auf der Verteilnetzebene entfalten auf diese Weise eine strukturkonservierende Wirkung.
Die im Rahmen dieser Kurzstudie gemachten Recherchen können kein vollständiges Bild aller Strategien abbilden. Es wird aber deutlich, dass die Konzessionen ein hart umkämpftes Gut sind und dass hier von den Altkonzessionären eine Vielzahl von Mitteln eingesetzt wird, um Rekommunalisierungen und neue Konzessionäre zu verhindern. Das veranschaulichen die dargestellten Einzelbeispiele.
Strategien zur Vermeidung des Konzessionsverlustes sind wissenschaftlich bisher kaum untersucht. Die vorliegende Ausarbeitung sammelt vor diesem Hintergrund Fallbeispiele für die Vergabe an Konzessionen an etablierte Konzessionäre und dokumentierte Formen (Gegenstrategien) für erfolgreiche alternative Konzessionsstrategien. Sie ist ein Baustein in der Forschung des Wuppertal Instituts zum besseren Verständnis politischer Akteursstrategien im Bereich der Energiemärkte. Eine systematische Auswertung kann nur in einer umfangreicheren Studie durchgeführt werden.
Deutlich wird, dass es neben einer guten Vorbereitung auf kommunaler Ebene auch zahlreicher Gesetzesinitiativen auf Bundesebene bedarf, um den Konzessionswettbewerb fair ausgestalten zu können. Der vorliegende Bericht beinhaltet daher neben Empfehlungen für Kommunen sowie Erfolgsbeispielen und -faktoren von Netzübernahmen auch Vorschläge für den gesetzgeberischen Handlungsbedarf auf Bundesebene.
Die direkte Abscheidung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft, das sogenannte Direct Air Capture (DAC), wird vermehrt als eine der Möglichkeiten zur Reduzierung von Treibhausgasen und damit der Begrenzung der Klimaerwärmung diskutiert. Vorteilhaft gegenüber anderen technischen Ansätzen zur Entnahme von atmosphärischen CO2 (Negativemissionstechnologien) ist die genaue Planbarkeit, die geringen Auswirkungen auf die Umwelt und die Ausgabe von CO2 in Reinform. Das CO2 kann anschließend dauerhaft gespeichert (Direct Air Capture and Sequestration) oder zur Erzeugung von bspw. synthetischen Brennstoffen (Direct Air Carbon Capture and Utilization) in Power-to-X-Routen (PtX) genutzt werden.
Ziel dieser Arbeit ist es, im Kontext der deutschen Klimaneutralitätsziele bis 2045 beispielhaft eine Auslegung von DAC-Anlagen in Deutschland zu untersuchen. Dabei werden die unterschiedlichen Ressourcenverbräuche (Energie, Wasser, Fläche) sowie Kosten und mögliche Einsparungen durch eine Abwärmenutzung dargestellt und verglichen.
Dabei soll diese Arbeit zur Beantwortung der folgenden Forschungsfragen beitragen:
Welche technologischen DAC-Ansätze sind für Deutschland realisierbar? Welche Mengen an CO2 müssen in Deutschland umgesetzt werden, um den Bedarf an Negativemission zu decken? Welcher Ressourcenverbrauch entsteht in Deutschland, wenn die betrachteten Fallstudien umgesetzt werden? Welchen Infrastrukturaufwand hat dies zur Folge? Ist eine Implementierung in den notwendigen Größenordnungen realisierbar, und welche Faktoren wirken hierbei beschränkend?
Für eine systematische Analyse wurden die DAC-, die PtX- und die elektrischen und Wärmeenergieerzeugungsanlagen modular für die Jahre 2020, 2030, 2040 und 2045 aufbereitet. Die Bezugsgrößen wurden so gewählt, dass sie dem DAC-Modul entsprechen. In vier Fallstudien wurden mögliche Kombinationsmöglichkeiten und Implementierungspfade bis 2045 zusammengestellt, analysiert und diskutiert. Es zeigt sich, dass ein großskaliger Einsatz von DAC in Deutschland realisierbar ist. Zentrale Herausforderungen ergeben sich allerdings aus dem hohen Flächen- und Energiebedarf. Der Flächenbedarf resultiert dabei vor allem aus den flächenintensiven erneuerbaren Energieerzeugern. Mit Fokus auf ertragreiche Standorte sind Nord- und Süddeutschland, mit Blick auf ihr Wind- bzw. Sonnenpotenzial, als vielversprechend bei der Implementierung der DAC- Technologie einzustufen. Eine Implementierung der DAC-Technologie mit dem Ziel der dauerhaften CO2-Speicherung ist an norddeutschen Küstengebieten im Vergleich zu Süddeutschland vorteilhafter. Die Installation der DAC-Technologie in Kombination mit der PtX-Route wird aufgrund des hohen elektrischen Energiebedarfs in Deutschland als nicht realisierbar eingeschätzt.
Ausweg aus dem Einweg? : Auswirkungen der Coronakrise auf das Verpackungsaufkommen in Deutschland
(2020)
In der Dissertation wird eine Methodik entwickelt, welche die Berechnung des Redispatcheinsatzes im deutschen Übertragungsnetz ermöglicht. Dabei wird die Auswirkungen einer Integration der Flexibilität aus dezentralen Anlagen in das elektrische Energiesystem dargestellt. Durch die Integration von dezentralen Flexibilitäten können geringere Brennstoff- und CO2-Zertifikatskosten bei relativ konstanten CO2-Emissionen erreicht werden. Bei einem Redispatcheinsatz, welcher die Leistungserhöhung aus konventionellen thermischen Kraftwerken weitgehend vermeidet, kann bei der Berücksichtigung dezentraler Flexibilitäten bis zu 99 Prozent der benötigten Redispatcherhöhung aus konventionellen Kraftwerken mit Hilfe dezentraler Alternativen ersetzt werden. Diese Übernahme der Redispatchaufgaben durch dezentrale Anlagen ist allerdings mit einer signifikanten Erhöhung der Redispatchkosten verbunden.
Dieser Beitrag zeigt, dass es sich bei der Strompreisentwicklung um eine ungerechte Verteilung von Lasten und Vorteilen zwischen verschiedenen Kundengruppen handelt und dass von einer Gefährdung des Industriestandortes nicht die Rede sein kann, sondern ganz im Gegenteil, die Industrie zu den wesentlichen Nutznießern der Energiewende zählt. Denn während stromintensive Industriekunden von nahezu allen Lasten befreit werden, profitieren sie zudem von immensen finanziellen Kostenvorteilen beim Strombezug, der durch den Ausbau regenerativer Energien entsteht (Merit-Order-Effekt). Vor allem die Haushaltskunden zahlen momentan für die größte industriepolitische Herausforderung seit dem zweiten Weltkrieg, nämlich den nahezu kompletten Umbau unserer Stromversorgung.
Die atompolitische Wende der Bundesregierung hatte zahlreichen Spekulationen und Befürchtungen Raum gegeben. Es wurde gemutmaßt, dass Deutschland zum Nettostromimporteur werden könnte, sollten die Kraftwerke (wie im Sommer 2011 beschlossen) dauerhaft außer Betrieb bleiben. Darüber hinaus nahm man an, dass die in Deutschland entfallende Stromerzeugung durch Kohlekraftwerke oder durch Importe aus französischen oder tschechischen Atomkraftwerken ersetzt würde und dass Strompreise sowie CO2-Emissionen deutlich ansteigen würden. Inzwischen liegen vorläufige Energiebilanzen und Marktdaten für das Jahr 2011 vor, die viele dieser Befürchtungen widerlegen. Der hier vorgenommene Ausblick auf die mögliche Entwicklung in den kommenden Jahren zeigt zudem, dass die Bilanz von 2011 keine Momentaufnahme sein muss, sondern dass der gegenüber 2010 wegfallende Kernenergiestrom - bilanziell gesehen - voraussichtlich bereits ab 2013 allein durch eine erhöhte regenerative Stromerzeugung kompensiert werden kann.
Die Innenstadt von Wuppertal Elberfeld wird im kommenden Jahrzehnt konsequent und Schritt für Schritt zu einem autoverkehrsfreien Stadtteil entwickelt. Wuppertal Elberfeld wird damit der erste bestehende Stadtteil in Deutschland, der systematisch von einem Autostadtteil heute zu einem zukünftig autoverkehrsfreien Stadtquartier entwickelt wird.
Von einer autofreien Innenstadt profitieren die Menschen, die Umwelt und die Stadt Wuppertal. Hier kann man die Verkehrswende Wuppertal konkret erleben und Urbanität genießen.
Welche Gewinne dadurch entstehen können und wie der Weg dorthin aussehen könnte, skizzieren die Autoren in diesem Impulspapier, um die Diskussion über das Ziel und den Weg dahin zu eröffnen.