Dieser Band beschäftigt sich mit der Frage, wie in Städten Handlungskapazitäten für nachhaltige Transformationen wie den Klimaschutz aufgebaut werden können. Ausgehend von einer Governanceanalyse der InnovationCity Ruhr - Modellstadt Bottrop wird gezeigt, dass über öffentlich-private Kooperationen auch strukturschwache Städte eine ambitionierte klimafreundliche Stadtentwicklung durchführen können. Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur geographischen und governancebezogenen Transformationsforschung und ist ebenfalls für andere Kommunen mit Zielen in den Bereichen Nachhaltigkeit und Klimaschutz relevant.
Die Dissertationsschrift von Christian R. Lindfeld beschäftigt sich mit der integrativen Innovations- und Gründungsförderung aus Universitäten und Forschungseinrichtungen und betritt mit der Konzeption der Zukunftsinnovation eines Center of Entrepreneurial Opportunity Discovery and Development (CEODD) wissenschaftliches Neuland. Er greift damit die aus der Darstellung des Status quo resultierende Konklusion einer sich aufdrängenden Erneuerungsaufgabe in der Innovations- und Gründungsförderung auf und knüpft hierzu an den Forschungsanstrengungen der Bergischen Universität Wuppertal und des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie zur Theorie der Entrepreneurship Education 2.0 an. Im gründungsdidaktisch fundierten Modell eines CEODD werden insbesondere die theoretischen und konzeptionellen Grundlagen zur Erschließung und Entwicklung unternehmerischer Persönlichkeiten und Organisationen einbezogen, um dem zentralen Anspruch der Bewirkung zusätzlicher Unternehmensgründungen gerecht zu werden. Hierzu werden nicht nur die neuartigen, elementenhaft-synthetisch zusammengeführten Interaktions- und Wirkungsmechanismen der Zukunftsinnovation konzipiert, sondern der Autor versteht die Notwendigkeit, ebenfalls theoretisch fundierte, systematische Implementierungsphasen und exemplarische Umsetzungsmöglichkeiten zu beschreiben. Die erarbeiteten Erkenntnisse werden auch als Einladung an die verbundene wissenschaftliche Community verstanden, diesen Beitrag aufzunehmen und sich den weiteren Fragestellungen nachhaltig zuzuwenden.
Wissensmanagement in der Wissenschaft umfasst alle Wissensprozesse von der Wissensproduktion durch Forschung über den Wissenstransfer bis hin zur Wissensspeicherung in Bibliotheken. Wissenschaft gilt heute als unverzichtbar zur Bewältigung von Herausforderungen - doch ist das deutsche Wissenschaftssystem dafür optimal gerüstet? Mit dem Analyseraster der Wissensmanagement-Debatte werden die Wissensprozesse in der Wissenschaft beschrieben und auf ihre Stärken und Schwächen hin durchleuchtet. Daraus ergeben sich Visionen für die wissenschaftliche Politikberatung und das wissenschaftliche Publizieren, aber auch neue theoretische Einsichten etwa zur Abgrenzung wissenschaftlichen Wissens gegen andere Arten der Wissenserzeugung, zum Verhältnis zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung sowie zwischen Wissenschaft und Technik.
Seit den Protesten rund um den Bau des Bahnprojekts Stuttgart 21 werden Politik und Verwaltung auf kommunaler Ebene mit beständig stärker werdenden Beteiligungswünschen der Bürgerinnen und Bürger konfrontiert. Aber auch in der internationalen Partizipationsforschung taucht der Begriff der Bürgerbeteiligung in den letzten zehn bis 15 Jahren immer beharrlicher auf. In direkter Reaktion hierauf befasst sich die Stadt Heidelberg, als eine der ersten Kommunen deutschlandweit, seit dem Jahr 2010 intensiv mit der Beteiligung ihrer Bürgerinnen und Bürger am politischen Entscheidungsfindungsprozess. Die deutschsprachige Forschung allerdings konzentriert sich lediglich auf die inhaltliche Ausgestaltung von Bürgerbeteiligung anhand einer Vielzahl an Handbüchern, Checklisten und Leitlinien für die kommunale Praxis. Wissenschaftliche Überlegungen zu deren Wirksamkeit werden so gut wie gar nicht angestellt. Die vorliegende Dissertation geht aufgrund dessen anhand einer quantitativen Datenanalyse der Fragestellung nach, welchen Grad an Effektivität Bürgerbeteiligung in der Stadt Heidelberg innehat. Der Autor entwickelt hierfür zuerst eine an Benjamin Barbers (1994) starker Demokratie orientierte normative Definition von Bürgerbeteiligung. Anschließend werden, bezugnehmend auf die Publikationen von Archon Fung (2003) sowie Lyn Carson und Phillip Hart (2005), Beurteilungsdimensionen effektiver Bürgerbeteiligung (Empowerment, Efficacy, Inclusion und Quality) entworfen. Darauf aufbauend konstruiert der Autor ein empirisches Messmodell, welches im letzten Teil der Arbeit anhand von Primär- und Sekundärdaten auf die Stadt Heidelberg angewandt wird. Als Ergebnis der Arbeit zeigt sich unter anderem, dass die Effektivität von Partizipationsverfahren von vielen unterschiedlichen Einflussfaktoren und Parametern abhängig ist, die nicht alle einer Messung zugeführt werden können. Zudem wird deutlich, dass Kommunen vorrangig bei den Beurteilungsdimensionen Inclusion und Quality ansetzen müssen, um die Wirksamkeit von Bürgerbeteiligung zu erhöhen. Beispielsweise durch den Partizipationsprozess begleitende Maßnahmen wie eine aleatorische Teilnehmerauswahl oder die Zahlung von Aufwandsentschädigungen. Der Autor kommt abschließend zu der Überzeugung, dass die Kombination aus normativen und quantitativen Untersuchungen das Verständnis von Bürgerbeteiligung auf kommunaler Ebene erheblich verbessern wird.
Die Dekarbonisierung des deutschen Wohngebäudebestandes stellt einen wichtigen Baustein zum Gelingen der Energiewende dar. Politisches Ziel ist ein "nahezu klima-neutraler" Gebäudebestand bis 2050. Trotz Erfolgen in der Vergangenheit und eines umfangreichen Policy-Mix verbleibt die energetische Sanierungstätigkeit sowohl hinichtlich der Sanierungstiefe als auch der Sanierungsbreite unterhalb des politisch geforderten und ökologisch notwendigen Maßes. Die Arbeit widmet sich daher der Frage, unter welchen individuellen und quartiersbezogenen Rahmenbedingungen Immobilieneigentümer energetische Sanierungsmaßnahmen durchführen und wie die energetische Sanierungstätigkeit durch Multi-Level-Governance gesteigert werden kann. Die Analyse erfolgt fallstudienbasiert für die Eigentümergruppe der privaten Kleinvermieter, die rund 37 Prozent des deutschen Wohnungsbestandes bewirtschaften. Anhand eines mixed method-Ansatzes wird zunächst durch problemzentrierte Interviews ein Modell zur Beschreibung des Investitionsentscheidungsprozesses entwickelt, was anschließend durch eine schriftlich-postalische Befragung und ihre regressions-analytische Auswertung bewertet wird. Durch die Triangulation können förderliche und hemmende Einflussfaktoren identifiziert werden. Aufbauend auf den theoretischen Vorüberlegungen sowie den empirischen Ergebnissen werden anschließend politische Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Um den ungebremst fortschreitenden Klimawandel zu begrenzen, ist eine stufenweise Dekarbonisierung des Energiesystems notwendig, die bereits bis zur Mitte dieses Jahrhunderts schon weitgehend erreicht sein muss. Neben Unsicherheiten gehen von der Energiewende gleichzeitig Investitionsimpulse für Innovationen aus, wobei Systeminnovationen eine zentrale Treiberfunktion zur Dekarbonisierung des Energiesystems einnehmen.
Diese Arbeit fokussiert die Rolle von Innovationskaskaden in der Energiewende und analysiert die Überführung von Systeminnovationen in strategische Geschäftsmodellinnovationen vor dem Hintergrund der Frage, wie die Dekarbonisierung des Energiesystems für Unternehmen der Energiewirtschaft und THG-intensiven Industrie rentabel ausgestaltet werden kann.
Die Dissertation leistet einen substanziellen Beitrag zur Entscheidungsfindung im strategischen (Innovations-)Management für Unternehmen der Energiewirtschaft und der THG-intensiven Sektoren - Bereiche, die von einem erheblichen Transformationsdruck gekennzeichnet sind. Insbesondere für Unternehmen, die bedingt durch den Wandel des Energiesystems großen Herausforderungen gegenüberstehen, leistet diese Arbeit einen Beitrag zur Ableitung neuer, nachhaltiger und ökonomisch tragfähiger Geschäftsmodelle. Im Mittelpunkt stehen die Systeminnovationen Power-to-Gas (P2G) und Algae-to-X (A2X). Dabei wird der Begriff Algae-to-X erstmalig in die wissenschaftliche und praktische Diskussion eingeführt und konzeptionell fundiert. Mit einer ganzheitlichen Untersuchung der Innovationsprozesse, den damit verbundenen Chancen, Potenzialen, Unsicherheiten, Hemmnissen und visionären Zukunftsbildern von Power-to-Gas und Algae-to-X werden konkrete Handlungsansätze zur Förderung von Systeminnovationen und der Überführung in Geschäftsmodellinnovationen im window of opportunity der Energiewende herausgearbeitet.
Diese Forschungsarbeit trägt zur Weiterentwicklung der wirtschafts-wissenschaftlichen Theoriebasis in den Disziplinen des strategischen Managements und des strategischen Innovationsmanagements bei: Aufbauend auf einer breiten und tiefgreifenden Analyse bestehender Ansätze wird die Bedeutung von Systeminnovationen und Geschäftsmodellinnovationen herausgestellt und die tragende Rolle des in der Theorie noch relativ jungen Konzepts der Innovationskaskaden für die Umsetzung des systemischen Transformationsprozesses der Energiewende theoretisch fundiert und empirisch gestützt. Hervorzuheben ist, dass die Unsicherheiten, die mit der Entwicklung von tragfähigen Geschäftsmodellinnovationen einhergehen, ökonomisch fundiert sind, in den Beispielen in Abhängigkeit des Neuigkeitsgrades und damit der Entwicklungsstufe der Innovationskaskade aber technologisch (A2X) bzw. regulatorisch (P2G) bedingt sind. Bei der Überführung von Systeminnovationen in strategische Geschäftsmodellinnovationen über die Ableitung von Innovationskaskaden stellt diese Arbeit zwei neue, theoretisch fundierte und empirisch überprüfte innovationsauslösende Stimuli vor: Die systeminduzierten Impulse des system-push und des system-pull.
Since the middle of the 20th century, human society experiences a "Great Acceleration" manifesting in historically remarkable growth rates that create severe sustainability problems. The globally exploding potentials of information and knowledge exchange have been and are vital drivers for this acceleration. Society has now come to the point that it requires a "Great Transformation" towards sustainability to ensure the viability of the planet for a vital society. The energy transition plays a central role for this transformation. In this context, human society has developed a comparably good understanding of the necessary infrastructural changes of this transition. For transforming the patterns of energy production and use in an energy transition as part of the "Great Transformation", this process of change now needs to strengthen its focus on information, communication, and knowledge systems. Human society needs to establish a knowledge system that has the potential to create usable knowledge for sustainability solutions. This requires organizing a communication system that is sufficiently complex, interconnected, and, at the same time, efficient for integrating reflexive, open-ended, inter- and transdisciplinary learning, evaluation, and knowledge co-production processes across multiple levels. This challenge opens a wide field of research.
This cumulative dissertation contributes to research in this direction by applying a systemic sustainability perspective on the content and organization of communication in the field of research on sustainable energy and the operational level of municipal climate action as part of the energy transition. Regarding sustainability, this thesis uses strong sustainability and its principles as a frame for evaluating the content of communication. Regarding the systemic perspective, the thesis particularly relies on the following theories: (i) the human-environment system model by R. Scholz as an overarching framework regarding interactions between humans and nature, (ii) social systems theory by N. Luhmann to reflect the complexity of society, (iii) knowledge management to consider the human character of knowledge and a practice-oriented perspective, and (iv) management cybernetics, in particular, the Viable System Model by S. Beer as a framework to analyze and assess organizational structures. Furthermore, the thesis leverages the potential of text mining as a method to identify and visualize patterns in texts that reflect prevalent paradigms in communication.
The thesis applies the above conceptual and methodological basis in three case studies. Case Study 1 investigates the measures proposed in 16 municipal climate action plans of regional centers in Lower Saxony, Germany. It uses a text mining approach in the form of an Summary interpretation network analysis. It analyzes how different societal subsystems are connected at the semantic level and to what extent sustainability principles can be recognized. Case Study 2 analyzes and reflects paradigms and discursive network structures in international scientific publications on sustainable energy. The study investigates 26533 abstracts published from 1990 to 2016 using a text mining approach, in particular topic modeling via latent Dirichlet allocation. Case Study 3 turns again to the cases of municipal climate action in Lower Saxony examined in Case Study 1. It examines the involvement of climate action managers of these cities in multilevel knowledge processes. Using design principles for knowledge systems, it evaluates to what extent knowledge is managed in this field across levels for supporting the energy transition and to what extent local innovation potential is leveraged or supported.
The three case studies show that international research on sustainable energy and municipal climate action in Germany provide promising contributions to achieve a transformation towards sustainability but do not fully reflect the complexity of society and still support a growth paradigm, in contrast to a holistic sustainability paradigm. Further, the case studies show that research and local action are actively engaging with the diversity of energy technologies but are lagging in dealing with the socio-epistemic (communication) system, especially with regard to achieving cohesion. Using the example of German municipalities, Case Studies 1 and 3 highlight the challenges of achieving coherent local action for sustainability and bottom-up organizational learning due to incomplete or uncoordinated multilevel knowledge exchange. At the same time, the studies also point out opportunities for supporting the required coherent multilevel learning processes based on local knowledge. This can be achieved, for instance, by strengthening the coordinating role of intermediary organizational units or establishing closer interactions between the local operational units and the national level.
The thesis interprets and synthesizes the results of the three case studies from its systemic sustainability perspective. On this basis, it provides several generalized recommendations that should be followed for establishing viable communication systems, especially but not exclusively in policy-making:
Systemic holism: Consider matter, energy, and information flows as an integrated triplet in the context of scales, structures, and time in the various subsystems. Knowledge society: Focus on the socio-epistemic (communication) system, e.g., using the perspective of knowledge systems and associated design principles considering, for instance, working environments across horizontal and vertical levels, knowledge forms and types, and knowledge processes. Sufficiency communication: Emphasize sufficiency approaches, make it attractive, and find differentiated ways for communicating them. Multilevel cohesion and innovation: Achieve cohesion between the local and higher levels and leverage local innovations while avoiding isolated local action. Organizational interface design: Define the role of organizational units by the interactions they create at the interfaces with and between societal subsystems. Local transdisciplinarity: Support local transdisciplinary approaches integrating various subsystems, especially industry, while coordinating these approaches from a higher level for leveraging local innovation. Digital public system: Exploit existing digital technologies or infrastructures in the public system and recognize the value of data in the public sphere for achieving cohesion. Beyond the above recommendations, this thesis suggests that potential for further research lies in: Advancing nature-inspired systemic frameworks. Understanding the structure and creation of human knowledge. Developing text mining methodologies towards solution-oriented approaches.
Technologische Innovationen können dazu beitragen, unser auf fossilen Energieträgern basierendes Energiesystem schneller und kostengünstiger zu einem nachhaltigen Energiesystem zu transformieren. Venture Capital-Investoren spielen dafür eine wichtige Rolle. Sie stellen jungen Technologiefirmen Kapital und Expertise zur Verfügung, um innovative Technologien erfolgreich zu entwickeln und zu kommerzialisieren.
Wieso aber tätigen Venture Capital-Investoren in Deutschland bisher nur einen geringen Anteil ihrer Investitionen im Erneuerbare-Energien-Sektor? Gibt es Investitionshemmnisse, die speziell diesen Sektor für sie unattraktiv machen oder sind sie einfach nur ineffizient darin, einem vergleichsweise jungen Technologiesektor Kapital zur Verfügung zu stellen? Oliver Keilhauer geht diesen Fragen nach. Seine empirischen Untersuchungsergebnisse zeigen, dass sektorspezifische Besonderheiten wie die Ungewissheit der staatlichen Förderung und ein nur geringes finanzielles Renditepotential die Investitionstätigkeit im Erneuerbare-Energien-Sektor einschränken. Sie zeigen aber auch, dass Investoren mit zunehmender Erfahrung besser mit diesen Hindernissen umgehen können. Hieraus ergeben sich erstmals klare Handlungsempfehlungen, wie sich das Investitionsumfeld für Venture Capital-Investoren zielgerichtet verbessern lässt.
Um die Klimaschutzziele der Bundesregierung zu erreichen sind im Rahmen der Energiewende die CO2-Emissionen besonders in den Sektoren Strom und Wärme durch geeignete Maßnahmen zu reduzieren. Aus diesem Grund liegt der Fokus auf einer Steigerung des Anteils regenerativer, CO2-freier Erzeugungsanlagen an der Energieversorgung. Kann man im Stromsektor bereits auf ein beachtliches Wachstum des Anteils erneuerbarer Energien in der Erzeugung zurückblicken, so stagnieren die Werte im Wärmebereich, obwohl dieser ein hohes Einsparpotenzial aufweist.
Zur Aktivierung der Wärmewende ist eine Vielzahl an Maßnahmen von Nöten. Eine Möglichkeit, erneuerbare Wärme in die Wärmeversorgung dicht besiedelter Stadtgebiete zu integrieren, stellen Wärmenetze dar. Die verlustarme Verteilung über weite Strecken ermöglicht eine verbrauchsferne Erzeugung, wodurch auch Gebiete ohne verfügbare Flächen beispielsweise mit solarthermischer Wärme versorgt werden können. Des Weiteren vereinfachen Wärmenetze die Kopplung der Sektoren Strom und Wärme, da sie durch die Brennstoff- und Erzeugungstechnologieoffenheit verstärkt durch Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) und Power-to-heat-Systeme gespeist werden können. Die fluktuierende, nichtregelbare Erzeugung und Einspeisung erneuerbarer Energien stellt die Netzbetreiber allerdings vor neue Herausforderungen zur Sicherstellung eines stabilen Netzbetriebes.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Auswirkungen der vermehrten Einspeisung erneuerbarer Wärme auf alle weiteren Komponenten eines Energiesystems, welches aus Erzeugungs-, Verteilungs- und Speicherungsinfrastruktur besteht. Erneuerbare Wärmeerzeuger, insbesondere Solarthermieanlagen, sind durch eine fluktuierende, dargebotsabhängige Erzeugung charakterisiert. Aus diesem Grund sind der konventionelle Betrieb sowie bei Neubauprojekten die Auslegung der regelbaren KWK-Anlagen dahingehend anzupassen, dass ein möglichst hoher Anteil erneuerbare Wärme in die Versorgung integriert werden kann, ohne dass es zu wirtschaftlichen Einbußen für den Versorger kommt. Ebenso ist ein effizienter und stabiler Netzbetrieb zur Gewährleistung einer kontinuierlichen Versorgungssicherheit von höchster Priorität. Zu diesem Zweck erfolgt im Rahmen dieser Arbeit die Erarbeitung von zwei Simulationsprogrammen, mit denen zum einen Wärmenetze verschiedenster Größe und Topologie sowie zum anderen regelbare und regenerative Erzeugungsanlagen sowie alle weiteren Komponenten eines Energiesystems zur Betriebssimulation abgebildet werden können.
Die Auswahl von drei geeigneten Simulationsszenarien und aussagekräftigen technischen sowie ökonomischen und ökologischen Kennzahlen ermöglicht neben einer umfassenden Bewertung ebenso die Ableitung von Handlungsmaßnahmen, die eine verstärkte Einbindung der Wärmewende in die Energiewende ermöglichen.