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Energieszenarien können in der Diskussion zur Energiewende Orientierung bieten und Entscheidungen unterstützen. Fehlende Transparenz sowie die Vielzahl und Heterogenität der verfügbaren Studien erschweren es jedoch, diese angemessen zu interpretieren. Das vorliegende Diskussionspapier bietet Nutzern eine Hilfestellung und leistet einen Beitrag zur Entwicklung eines grundsätzlichen Analyse- und Interpretationsrahmens, der auch in anderen thematischen Bereichen angewendet werden kann.
Zivilisatorischer Fortschritt innerhalb planetarischer Leitplanken : ein Beitrag zur SDG-Debatte
(2014)
Für die Transformation zur nachhaltigen Entwicklung hat das Jahr 2015 eine besondere Bedeutung. Neue Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) sollen die dann auslaufenden Millenniumentwicklungsziele (MDGs) ablösen und dem politischen Handeln für die kommenden Jahrzehnte eine neue Orientierung bieten. Der WBGU empfiehlt, den neuen Zielkatalog an der zentralen Botschaft des Erdgipfels von 1992 auszurichten, wonach Entwicklung und Umweltschutz gemeinsam betrachtet werden müssen und keinen Widerspruch zueinander darstellen. Die SDGs sollten nicht auf Armutsbekämpfung reduziert werden, sondern müssen alle Dimensionen nachhaltiger Entwicklung erfassen. Insbesondere müssen die globalen Umweltveränderungen einbezogen werden, denn andernfalls wird auch Armutsbekämpfung unmöglich. Dieser Zusammenhang wird im laufenden Diskurs zu den SDGs bisher unzureichend berücksichtigt. Viele Berichte nennen zwar das Konzept der planetarischen Leitplanken bzw. Grenzen, aber unterlegen es nicht mit konkreten Zielen. Der WBGU legt Empfehlungen vor, wie Leitplanken für globale Umweltveränderungen im SDG-Katalog verankert und durch entsprechende Targets (Handlungsziele) operationalisiert werden sollten.
In der vorliegenden Studie steht die Forschungsfrage im Mittelpunkt, ob ein vollständig auf erneuerbaren Energien beruhendes Stromsystem mit hohen Importanteilen von rund 10 bis 20 % nach heutigem Stand des Wissens als technisch-ökologisch realisierbar angesehen werden kann. Als Grundlage für die Untersuchung wird in erster Linie auf eine Reihe von Szenariostudien zurückgegriffen, die ein weitgehend treibhausgasemissionsfreies, zu 90 bis 100 % auf regenerativer Erzeugung basierendes und von hohen Stromimportanteilen gekennzeichnetes Stromsystem mit dem Zeithorizont 2050 modellieren und beschreiben. Dabei werden analog zu Szenarien für Deutschland auch vorliegende Szenarien für Europa in den Blick genommen, die für den europäischen Kontinent wesentliche Nettostromimporte aus Nordafrika vorsehen.
Aufgrund der Reform des Erneuerbare-Energien-Gesetzes soll die Förderhöhe für Strom aus Photovoltaik-Freiflächenanlagen nun wettbewerblich über Ausschreibungen ermittelt werden. Dafür muss eine entsprechende Rechtsverordnung geschaffen werden. Für die Eckpunkte eines solchen Ausschreibungsdesigns hat das Bundeswirtschaftsministerium eine öffentliche Konsultation in Gang gesetzt, zu der auch das Wuppertal Institut zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und weiteren Unterstützern eine Stellungnahme abgegeben haben.
Ihre Empfehlung ist, die Ressourcen-/bzw. Landnutzung von PV-Freiflächenanlagen als wesentliches Kriterium in die Förderung einzubeziehen. Vor dem Hintergrund eines erhöhten Nutzungsdrucks auf den ländlichen Raum weisen sie darauf hin, dass ihr angestrebter Ausbau zu ökonomischen, ökologischen, politischen und gesellschaftlichen Konfliktkonstellationen führen könnte. Zugleich machen sie deutlich, dass es zur herkömmlichen Technologie eine Alternative, die Agrophotovoltaik-Freiflächentechnologie gibt, ein Anbausystem zur Produktion von landwirtschaftlichen Gütern unterhalb von PV-Modulen. Sie ermöglicht die simultane Erzeugung von PV-Strom und die Produktion von Nahrungsmitteln. Folgerichtig wird empfohlen, nicht die PV-Anlagen, sondern Freiflächen-Technologien zum Gegenstand der geplanten Pilotausschreibungen zu machen. Die Ausweitung herkömmlicher Anlagen sollte sich auf unterdurchschnittlich fruchtbare Ackerflächen beschränken.
Ziel dieser Studie ist es, einen aktuellen Überblick über den Stand der Recyclingwirtschaft in Deutschland zu geben. Der Fokus liegt dabei vor allem auf den Marktprozessen, die bereits heute ökonomische Anreize zur Schließung von Stoffkreisläufen geben, bzw. auf spezifischen Hemmnissen, die genau solchen Entwicklungen im Wege stehen.
Aufbauend auf der Analyse spezifischer Hemmnisse für einzelne Abfallfraktionen (rechtliche und institutionelle Hemmnisse, Marktmacht, Informationsdefizite etc.) leitet die Studie verschiedene Instrumente und handlungsorientierte Ansätze ab, die zu einer Verbesserung der Kreislaufführung beitragen könnten; dabei kann Deutschland auch von bestehenden Best-Practice-Ansätzen im Ausland profitieren. Dazu gehören unter anderem der verstärkte Einsatz ökonomischer Instrumente, Maßnahmen zur verstärkten Integration von Abfallwirtschaft und Produktionssektor, Urban Mining Konzepte, internationale Vereinbarungen zum Rohstoffrecycling sowie Green Tech Funds.
Für die Umsetzung der Energiewende und speziell den Ausbau erneuerbarer Energien sind nicht nur energiewirtschaftliche oder Klimaschutz-Kriterien maßgeblich. Zu einer umfassenden Nachhaltigkeitsbewertung gehört unter anderem auch die Ressourcenbewertung. Hier ist unstrittig, dass die Gesamt-Ressourceninanspruchnahme eines Energiesystems generell erheblich niedriger ist, wenn dieses nicht auf fossilen, sondern auf erneuerbaren Energien basiert (und dabei nicht hauptsächlich auf Biomasse ausgerichtet ist). Bisher wurde jedoch insbesondere der Verbrauch und die langfristige Verfügbarkeit der mineralischen Rohstoffe, die in der Regel zur Herstellung von Energiewandlern und Infrastruktur benötigt werden, wenig untersucht.
Im Rahmen des Projekts KRESSE wurde daher erstmals analysiert, welche "kritischen" mineralischen Rohstoffe für die Herstellung von Technologien, die Strom, Wärme und Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien erzeugen, bei einer zeitlichen Perspektive bis zum Jahr 2050 in Deutschland relevant sind. Die Einschätzung als "kritisch" umfasst dabei die langfristige Verfügbarkeit der identifizierten Rohstoffe, die Versorgungssituation, die Recyclingfähigkeit und die Umweltbedingungen der Förderung. Die Studie macht deutlich, dass die geologische Verfügbarkeit mineralischer Rohstoffe für den geplanten Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland grundsätzlich keine limitierende Größe darstellt. Dabei kann jedoch möglicherweise nicht jede Technologievariante unbeschränkt zum Einsatz kommen.
Zielsetzung des Forschungsprojektes war es, Klimaschutzszenarien für Deutschland zu entwickeln, die hinsichtlich ihres klimapolitischen Ziels, d.h. ihres langfristigen Emissionsminderungsbeitrags, im Wesentlichen gleich sind, die aber zum Teil auf unterschiedliche Optionen zur Reduktion der energiebedingten CO2-Emissionen setzen. Diese Klimaschutzszenarien wurden hinsichtlich sozioökonomischer und ökologischer Kriterien evaluiert und miteinander verglichen.
Klimaschutz-Teilkonzept "Klimafreundliche Mobilität" für die Stadt Wolfsburg : Abschlussbericht
(2014)
Mit dem Klimaschutz-Teilkonzept zur klimafreundlichen Mobilität waren Jung Stadtkonzepte und Wuppertal Institut von der Stadt Wolfsburg beauftragt worden. Untersucht wurde, welche Potenziale sich sowohl durch die fortschreitende technologische Entwicklung als auch durch kommunale Aktivitäten erschließen lassen. Dieser Frage ging das Konzept in zwei Szenarien nach. Die gemeinsame Arbeit kommt letztendlich zu dem Ergebnis, dass ein Großteil der möglichen CO2-Minderung aus der Technologieentwicklung bei den Fahrzeugen resultieren wird. Die größten Handlungsmöglichkeiten der Kommune liegen der Veränderung des Modal Splits zugunsten des Umweltverbunds. Das Konzept zeigt dazu in vier ausgewählten Handlungsfeldern entsprechende Leitmotive und Handlungsleitlinien auf und gibt vier grundlegende strategische Projektempfehlungen: 1. Stadtstruktur und Wohnumfeld: Carsharing und Wohnungswirtschaft zusammenführen. 2. Infrastruktur der Mobilität: Radverkehrsplan für die Gesamtstadt aufstellen. 3. Verkehrsmittel: Stationsbasiertes E-Carsharing einführen. 4. Marketing und Kommunikation: Mitarbeiter multimobil machen.
Der 5. Sachstandsbericht des Weltklimarates (IPCC) macht unmissverständlich klar: Inakzeptable Klimafolgen, die sich jenseits der 2-Grad-Leitplanke häufen dürften, können nur vermieden werden, wenn der weitere Anstieg der Treibhausgaskonzentration so bald wie möglich gestoppt wird. Der WBGU empfiehlt daher, die CO2-Emissionen aus fossilen Energieträgern bis spätestens 2070 auf Null zu senken. Dies ist ein ebenso ehrgeiziges wie prägnantes Politikziel, denn jedes Land, jede Kommune, jedes Unternehmen und jeder Bürger müssen "die Null schaffen", wenn die Welt als Ganzes klimaneutral werden soll. Die 2-Grad-Linie kann allerdings nur gehalten werden, wenn zahlreiche Akteure - insbesondere die OECD-Staaten - schon deutlich früher ihre Emissionen herunterfahren. Der Weltgesellschaft als Ganzes steht ein eng begrenztes Kohlenstoffbudget zur Verfügung, so dass der Scheitelpunkt der Emissionen möglichst bis 2020, auf alle Fälle aber in der dritten Dekade erreicht werden sollte. Der WBGU umreißt in diesem Gutachten eine Doppelstrategie für den globalen Klimaschutz, die auf das Zusammenspiel von Multilateralismus und Zivilgesellschaft setzt. Dafür sollte zum einen das für Ende 2015 angestrebte Pariser Klimaabkommen bestimmte Merkmale aufweisen, die der Beirat benennt. Insbesondere sollte ein Prozess vereinbart werden, der die Einhaltung der 2-Grad-Leitplanke sicherstellt. Zum anderen sollten alle gesellschaftlichen Akteure ihre spezifischen Beiträge zur Dekarbonisierung leisten. So kann eine verschränkte Verantwortungsarchitektur für die Zukunft unseres Planeten entstehen, in der vertikales Delegieren und horizontales Engagieren keinen Gegensatz bilden, sondern sich wechselseitig verstärken.
Das Ziel dieser Untersuchung war, das technische Regelleistungspotenzial von BHKW in Deutschland für die Jahre 2010, 2020 und 2030 zu bestimmen. Der Fokus lag auf den kleineren Leistungsbereichen für die objektscharfe Versorgung von Wohngebäuden sowie von gewerblichen Objekten (Nichtwohngebäuden). Ergänzend wurde exemplarisch eine größere BHKW-Anlage mit Wärmenetz und ein industrieller Anwendungsfall untersucht.