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Electronics containing growing quantities of high value and critical metals are increasingly used in automobiles. The conventional treatment practice for end-of-life vehicles (ELV) is shredding after de-pollution and partial separation of spare parts. Despite opportunities for resource recovery, the selective separation of components containing relevant amounts of critical metals for the purpose of material recycling is not commonly implemented. This article is aimed to contribute to recycling strategies for future critical metal quantities and the role of extended material recovery from ELVs. The study examines the economic feasibility of dismantling electronic components from ELVs for high value metal recycling. The results illustrate the effects of factors as dismantling time, labour costs and logistics on the economic potential of resource recovery from ELVs. Manual dismantling is profitable for only a few components at the higher labour costs in western/northern parts of Europe and applicable material prices, including the inverter for hybrid vehicles, oxygen sensor, side assistant sensor, distance and near distance sensors. Depending on the vehicle model, labour costs and current material prices, manual dismantling can also be cost-efficient for also some other such as the heating blower, generator, starter, engine and transmission control, start/stop motor, drive control, infotainment and chassis control.

The ongoing warming of the Earth's atmosphere is projected to cause a northward shift of species' distributions, as they track their climatic optimum. In the rapidly warming Arctic, this has already led to an increase of shrubs in tundra ecosystems. While this northern expansion of woody biomass has been studied relatively extensively over the last decade, little research has been devoted to shrub growth responses at the southern margins of Northern Hemisphere shrubs. Here, we studied shoot length growth, its responses to climate over the period 2010-2017, and differences in leaf C and N content of the evergreen dwarf shrub Empetrum nigrum, as well as the vegetation composition and soil parameters at four sites located along a gradient of increasing dune age on the island Spiekeroog, northern Germany. The sites are located in the tri-national UNESCO world heritage site, the Wadden Sea. E. nigrum has a predominantly circum-arctic-boreal distribution and its southern distribution margin in European lowlands runs through northern Germany, where it is retreating northwards. We found a negative response to autumn (surface) temperatures and previous summer surface temperatures and/or a positive response to summer precipitation of E. nigrum growth, except at the oldest dune with the strongest E. nigrum dominance. Growth rates and plant species diversity declined with dune age. Our results suggest that E. nigrum growth is drought sensitive at its European southern range margin. We hypothesize that this sensitivity may form the basis for its northward retreat, which is supported by recent observations of E. nigrum dieback in Germany after the extreme drought in 2018 and model projections.

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.

In order to calculate the financial return of energy efficiency measures, a cost-benefit analysis (CBA) is a proven tool for investors. Generally, however, most CBAs for investors have a narrow focus, which is - simply speaking - on investment costs compared with energy cost savings over the life span of the investment. This only provides part of the full picture. Ideally, a comprehensive or extended CBA would take additional benefits as well as additional costs into account. The objective of this paper is to reflect upon integrating into a CBA two important cost components: transaction costs and energy efficiency services - and how they interact. Even though this concept has not been carried out to the knowledge of the authors, we even go a step further to try to apply this idea. In so doing, we carried out a meta-analysis on relevant literature and existing data and interviewed a limited number of energy experts with comprehensive experience in carrying out energy services. Even though data is hardly available, we succeeded in constructing three real-world cases and applied an extended CBA making use of information gathered on transaction costs and energy services costs. We were able to show that, despite these additional cost components, the energy efficiency measures are economically viable. Quantitative data was not available on how energy services reduce transaction costs; more information on this aspect could render our results even more positive. Even though empirical and conceptual research must intensify efforts to design an even more comprehensive CBA, these first-of-its-kind findings can counterargue those that believe energy efficiency is not worth it (in monetary terms) due to transaction costs or energy services costs. In fact, this is good news for energy efficiency and for those that seek to make use of our findings to argue in favor of taking up energy efficiency investments in businesses.

Wie lange können wir noch am Konzept der "Entwicklung" festhalten? Schon lange haben die Folgen der Klimakrise, der wachsende Ressourcenmangel und eine immer größer werdende Schere zwischen Arm und Reich der schillernden Idee des Fortschritts ihren Glanz geraubt. Die Politik im Geiste der "Entwicklung" beruht nicht nur auf einem schwammigen Konzept, so der Autor, sondern sie ist auch nicht mit einem nachhaltigen Verständnis von globalem Zusammenleben vereinbar.

Die nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung beinhaltet zentrale Zielkonflikte: Stärkung der deutschen Wirtschaft versus hohe Importquote, günstigere Produktionskosten im Ausland versus höhere Wertschöpfung durch Produktion im Inland. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Beitrag diskutiert, wie groß die Kostenunterschiede ausfallen, welche Bedeutung die Transportkosten haben und welche Reboundeffekte bei Importen aus Nordafrika zu beachten sind.

Die Grundstoffindustrie ist ein wichtiger Pfeiler des Wohlstands in Deutschland, sie garantiert Wertschöpfung und sorgt für über 550.000 hochwertige Arbeitsplätze. Um diese für die deutsche Wirtschaft wichtigen Branchen zu erhalten, müssen jetzt die Schlüsseltechnologien für eine CO2-arme Grundstoffproduktion entwickelt und für den großtechnischen Einsatz skaliert werden. Die vorliegende Analyse ist als Ergänzung zu der Studie "Klimaneutrale Industrie: Schlüsseltechnologien und Politikoptionen für Stahl, Chemie und Zement" gedacht. Die 13 in der erwähnten Studie vorgestellten Schlüsseltechnologien werden hier für die technisch interessierten Leserinnen und Leser eingehender beschrieben und diskutiert. Diese Publikation dient als Aufschlag für eine Diskussion über Technologieoptionen und Strategien für eine klimaneutrale Industrie. Alle Daten und Annahmen in dieser Analyse wurden mit Unternehmen und Branchenverbänden intensiv besprochen. Die quantitativen Aussagen sind trotzdem als vorläufig zu betrachten, da sich viele Technologien noch in einer frühen Entwicklungsphase befinden und Abschätzungen über Kosten mit großen Unsicherheiten verbunden sind.

Wissenschaft und Bildung sind zentrale Felder und ein Hebel für eine nachhaltige Entwicklung. Mit dem neu entwickelten studentischen Lehr- und Lernformat "Transformative Innovation Lab" - kurz TIL - sollen Studierende dazu befähigt werden, selbstständig transformativ zu forschen. Dazu entwickelten und testeten die Forschenden unter Leitung des Wuppertal Instituts im Projekt "Entwicklung, Erprobung und Verbreitung neuer Qualifizierungsangebote für "Change Agents" zu transformativem Lernen am Beispiel Reallabore" (EEVA) das neue Lernkonzept. Die detaillierten Ergebnisse und zahlreiche Tipps zur Umsetzung haben die Projektbeteiligten in dem vorliegenden Praxis-Handbuch zusammengefasst, das sich an Lehrpersonen sowie weitere Multiplikatorinnen und Multiplikatoren richtet.

Im vergangenen Jahr waren die Zuwachszahlen im Bereich der Elektromobilität in Deutschland höher als jemals zuvor. Das enorme Wachstum ist vor allem der EU-Verordnung zur Flottenemissionsnorm zu verdanken. Die Elektromobilität hat damit einen wichtigen Schritt gemacht und gezeigt, dass sie das Potenzial hat, den Verbrennungsmotor bald zu verdrängen. Doch allein ein sehr hoher Marktanteil an Elektroautos genügt nicht, um die mittelfristigen deutschen Klimaschutzziele zu erreichen. Dies ist eine der zentralen Aussagen der Autoren des vorliegenden Impulspapiers. Sie empfehlen, dass die Europäische Union Herstellern weiterhin ambitionierte Zielvorgaben für emissionsarme Pkw machen sollte, damit schon im Jahr 2030 annähernd alle neu zugelassenen Pkw elektrisch angetrieben werden. Autos mit Hybridantrieb sind auf diesem Weg maximal eine wichtige Übergangstechnologie. Zentrale Voraussetzung ist zudem, dass die derzeitigen Ladevorgänge erleichtert werden, damit der Umstieg auf Fahrzeuge mit alternativem Antriebskonzept deutlich attraktiver wird.

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.

Umweltschutz und Nachhaltigkeit bestimmen seit Jahren die öffentlichen Debatten sowie zunehmend das Handeln privater Haushalte. Eine Mehrheit geht davon aus, dass die Bedeutung nachhaltigen Handelns weiter wachsen wird. Allerdings fällt es vielen anscheinend schwer, nicht nur nachhaltig zu denken, sondern auch zu handeln. Eine Studie des Wuppertal Instituts in Zusammenarbeit mit eBay Kleinanzeigen zeigt diese Diskrepanz. Deutlich werden auch Unterschiede im Konsumverhalten jüngerer und älterer Menschen. Dennoch: Immer mehr Menschen tragen aktiv zum Klimaschutz bei und kaufen oder verkaufen beispielsweise gebrauchte Artikel. Nahezu jeder hat hierzulande bereits einmal etwas Gebrauchtes verkauft. Jeder Zweite hat bereits einmal Gebrauchtes gekauft. Ungeachtet dessen liegen in deutschen Haushalten durchschnittlich rund 1.300 Euro in Form ungenutzter Dinge und verborgener Schätze.

Flexible, system-oriented operating strategies are becoming increasingly important in terms of achieving a climate-neutral energy system transformation. Solid-oxide electrolysis (SOEC) can play an important role in the production of green synthesis gas from renewable energy in the future. Therefore, it is important to investigate the extent to which SOEC can be used flexibly and which feedback effects and constraints must be taken into account. In this study, we derived a specific load profile from an energy turnaround scenario that supports the energy system. SOEC short-stacks were operated and we investigated the impact that the load profile has on electrical stack performance and stack degradation as well as the product gas composition by means of Fourier-transform infrared spectroscopy. The stacks could follow the grid-related requirement profiles of secondary control power and minute reserves very well with transition times of less than two minutes per 25% of relative power. Only short-term disturbances of the H2/CO ratio were observed during transitions due to the adjustment of feed gases. No elevated degradation effects resulting from flexible operation were apparent over 1300 h, although other causes of degradation were present.

Energy poverty is high up on national and European Union policy agendas. A number of possible indicators to measure the issue have been identified in the literature, but comparable data with European coverage is scarce. The EU Commission thus proposes four independent indicators on the "EU Energy Poverty Observatory" based on self-reported items from the pan-European surveys on income and living conditions (SILC) and household budgets (HBS). It is of increasing public interest to analyse social impacts of energy policies, and quantify energy poverty indicators also from modelling. This paper first shortly outlines how the expenditure-based indicators using HBS micro data may be directly linked to existing macroeconomic models through their defining variables (energy expenditure and income). As endogenous modelling based on micro data is difficult, the link may be country-specific elasticities. The main contribution of the paper is a systematic in-depth sensitivity analysis of the two indicators to changes in income and energy expenditure following varying patterns in the underlying distributions of the micro data. The results may be used by future soft links to models. The results display sometimes counterintuitive effects. We find that whether these indicators increase/decrease after a change of income or energy expenditure largely depends on the specific country-wise income and energy expenditure distribution between households on a micro-level. Due to their definition, the examined indicators are especially sensitive, when income changes alter the indicator threshold values, which in these cases are the median values in underlying distributions. We discuss these findings and relate them to several indicator shortcomings and potential remedies through changes in indicator definition.

Non-residential buildings in the European Union consume more than one third of the building sector's total. Many non-residential buildings are owned by municipalities. This paper reports about an energy saving competition that was carried out in 91 municipal buildings in eight EU member states in 2019. For each public building an energy team was formed. The energy teams' activities encompassed motivating changes in the energy use behaviour of employees and small investments. Two challenges added an element of gamification to the energy saving competition. To assess the success of the energy saving competition, an energy performance baseline was calculated using energy consumption data of each public building from previous years. Energy consumption in the competition year was monitored on a monthly base. After the competition the top energy savers from each country were determined by the percentage-based reduction of energy consumption compared to the baseline. On average, the buildings had an electricity and heat consumption in 2019 that was about 8 % and 7 %, respectively, lower than the baseline. As an additional data source for the evaluation, a survey among energy team members was conducted at the beginning and after the energy competition. Support from superiors, employee interest and motivation and behaviour change as assessed by energy team members show a positive, if weak or moderate, correlation with changes in electricity consumption, but not with changes in heat consumption.

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.

Autowerke stellen ihre Produktion ein, die Börse stürzt ab, überall sieht man leere Straßen und Cafés und plötzlich ist Homeoffice für einen Großteil der arbeitenden Bevölkerung in Deutschland die Empfehlung oder gar eine Vorgabe. Die Corona-Pandemie bestimmt unseren derzeitigen Alltag und trifft Deutschland, Europa und die Welt zu einer Zeit, in der es ohnehin eine Vielzahl an gewaltigen Herausforderungen zu lösen gilt. Wirtschaftliche Hilfen sind während und im Nachgang einer solchen Krise unerlässlich, primär gilt aber die Konzentration auf die Verhinderung der ungebremsten Ausbreitung der Pandemie und auf die Begrenzung der gesundheitlichen Folgen. Zur Überwindung der langfristigen wirtschaftlichen Folgen derart disruptiver Entwicklungen sind Konjunkturprogramme und strukturelle Hilfen ein probates Mittel. Sie dürfen aber nicht nach dem "Gießkannenprinzip" verteilt werden, finanzielle Unterstützung muss zukunftsgerichtet für dringend notwendige Investitionen erfolgen. Ziel muss sein, damit erforderliche nachhaltige Transformationsprozesse innerhalb unserer Wirtschaft und Gesellschaft wie den Klimaschutz voranzutreiben. Die Vorbereitungen dazu müssten jetzt schon getroffen werden, sagen Manfred Fischedick und Uwe Schneidewind. Welche Kriterien und Maßnahmen es dafür braucht, zeigt ihr vorliegendes Diskussionspapier.

Digitale Treffen, Videokonferenzen, Streaming - die Coronakrise hat unseren beruflichen und privaten Alltag mit einem Schlag in virtuelle Räume katapultiert und die Digitalisierung vorangetrieben. Daraus lassen sich auch Lehren für den Einsatz von digitalen Technologien für die nachhaltige Entwicklung ziehen.

Dem humorvoll skeptischen Blick auf den Zeitgeist zeigt sich ein seltsames Bild: Es scheint eine Zeit der Wenden ohne wirkliche Wende zu sein. So lange schon wird von "Wende" geschrieben und gesprochen, dass inzwischen beispielsweise in Verbindung mit Energie von alter (1980er-Jahre) und von neuer (2010er-Jahre) Energiewende die Rede ist. Viele Wenden sind in deutscher Sprachmanier zusammengesetzte Substantive und beziehen sich - von der Mobilitäts- über die Konsum- und die Agrar- bis hin zur Waldwende - auf ökologische Probleme. Manchen Wenden ist ein Adjektiv beigefügt, das eine Strömung im politisch-ökonomischen Raum beschreibt, so etwa die neoliberale Wende in der Sozialpolitik. Meist wird im Kontext der Ökologie konstatiert, dass die Probleme zwar bekannt, die eingeleiteten Wendestrategien und Wendemaßnahmen aber völlig unzureichend seien. Daher schlägt Benedikt Schmid eine "kritische Wende" vor. Die wachstums- und fortschrittsgebundenen Denkmuster gelte es aufzubrechen. Sie seien beharrlich und würden sich immer wieder auch in den zeitlichen und räumlichen Vorstellungen alternativer Ansätze einnisten. (1) Das Forschungsprojekt VorAB ("Vorsorgend handeln - Avantgardistische Brückenansätze für nachhaltige Regionalentwicklung") fragt nach strukturellen Hindernissen für nachhaltige Regionalentwicklung und nach Potenzialen fortschrittlicher Ansätze zu fairer Land- und Ressourcennutzung. (2) Es untersucht die Transformationsfelder Wald-, Energie- und Landwirtschaft in der Region Lübeck. Erste Ergebnisse zeigen, dass bei dem Terminus Wende mit Blick auf qualitative und grundlegende Veränderungen Vorsicht geboten ist.

Quantitative environmental assessments are crucial in working effectively towards sustainable production and consumption patterns. Over the last decades, life cycle assessments (LCA) have been established as a viable means of measuring the environmental impacts of products along the supply chain. In regard to user and consumption patterns, however, methodological weaknesses have been reported and, several attempts have been made to improve LCA accordingly, for example, by including higher order effects and behavioural science support. In a discussion of such approaches, we show that there has been no explicit attention to the concepts of consumption, often leading to product-centred assessments. We introduce social practice theories in order to make consumption patterns accessible to LCA. Social practices are routinised actions comprising interconnected elements (materials, competences, and meanings), which make them conceivable as one entity (e.g. cooking). Because most social practices include some sort of consumption (materials, energy, air), we were able to develop a framework which links social practices to the life cycle inventory of LCA. The proposed framework provides a new perspective of quantitative environmental assessments by switching the focus from products or users to social practices. Accordingly, we see the opportunity in overcoming the reductionist view that people are just users of products, and instead we see them as practitioners in social practises. This change could enable new methods of interdisciplinary research on consumption, integrating intend-oriented social sciences and impact-oriented assessments. However, the framework requires further revision and, especially, empirical validation.

Zwei Drittel des heutigen Welthandels gründen auf globalen Wertschöpfungsketten und Versorgungsnetzen. Rein regionalwirtschaftlich organisierte Lieferketten haben in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung verloren. Die Auswirkungen dieser globalisierten Strukturen sind vielfältig: Zum einen haben sie beschäftigungsfördernde Effekte und wirken wohlstandsstiftend. Zum anderen existieren entlang der Lieferketten extreme soziale, ökologische und ökonomische Schieflagen. Die COVID-19-Pandemie zeigt in erheblichem Maße, wie fragil bestehende Lieferkettensysteme sind. Der Lockdown unterbricht noch immer komplexe Lieferketten und viele Probleme der bestehenden Produktions- und Konsumweise verschärfen sich weiterhin. COVID-19 ist ein Beispiel einer der möglichen Krisen, welche die globalen und vernetzten Wertschöpfungsketten kurzfristig erschüttern kann. Andere Krisen entwickeln sich schleichender und damit weniger schnell erkennbar, wie etwa der globale Klimawandel. So unterschiedlich sie sind, haben die Krisen eines gemein: Sie zeigen die Verletzlichkeit globaler Gesellschafts- und Wirtschaftsstrukturen auf und verdeutlichen die Wirkungen globalen Handels auf die Regionen und Menschen der Welt. Die globale Nachhaltigkeitsstrategie setzt genau hier an - sie zielt darauf ab, Unterschiede und Ungleichheit in Chancen und Lebensqualität grundlegend zu vermindern. Deshalb sollte die Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele auf internationaler, nationaler und regionaler Ebene eine Antwort auf solche Krisen sein. Da durch die Covid-19-Pandemie zeitgleich die komplette Welt in eine Umbruchsituation gedrängt wurde, bietet die Reaktion darauf an, Nachhaltigkeit als zentrale politische Resilienz-Strategie zu nutzen. Im Zuge der Corona-Pandemie flammte die Diskussion um resiliente Kommunen auf. Diese sollten sich stärker an regional- und kreislaufwirtschaftlichen Ansätzen orientieren, um angesichts solcher Pandemien die Versorgung weiterhin gewährleisten zu können. So wichtig und richtig die Entwicklung eigener regionalwirtschaftlicher und kreislauforientierter Ansätze im Kern ist, so wenig resilient ist es, wenn deren Entwicklung nicht unter globaler und nachhaltiger Perspektive erfolgt. Ziel sollten menschengerechte, nachhaltige und transparente Lieferketten sein, die auch bei plötzlich veränderten Rahmenbedingungen und Krisen richtungssicher die Versorgungssicherheit zur Deckung von Grundbedürfnissen und Daseinsvorsorge sicherstellen können. Das vorliegende Diskussionspapier zeichnet als Zukunftsszenario global kooperative, kreislauforientierte Regionalwirtschaften, die weltweite Ungleichheiten in Chancen und Lebensqualität grundlegend vermindern und dabei gleichsam die natürlichen Lebensgrundlagen dauerhaft bewahrt werden.

Die gestiegene gesellschaftliche Relevanz von Reallaboren für die Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft wird durch den vermehrten Einbezug von Reallaborkonzepten in verschiedenen politischen Strategien auf nationaler und internationaler Ebene deutlich. Weniger klar ist bisher, wie Reallabore für eine umweltorientierte Digitalpolitik genutzt werden können. Die vorliegende Kurzstudie "Reallabore als umweltbezogenes Politikinstrument" stellt konzeptionelle Grundlagen für Reallabore als Politikinstrument einer transformativen Umweltpolitik dar und leitet Handlungsempfehlungen für den zielgerichteten und wirkungsvollen Einsatz von Reallaboren im Rahmen einer umweltorientierten Digitalpolitik ab. In der Kurzstudie werden im Sinne der Digitalagenda des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit Reallabore als "Experimentierräume für digitalbasierte sozialökologische Innovationen, in denen digitale Tools, Anwendungen und neue Kooperationsstrukturen entwickelt und modellhaft getestet werden können" verstanden. Es wird erläutert, dass Reallabore auf bewährten Handlungsansätzen aufbauen und im Kontext einer nachhaltigen Digitalpolitik eine geeignete Ergänzung und Weiterentwicklung bisheriger Umweltpolitik darstellen können. Um Reallabore für digital- und umweltpolitischen Ziele besser zu nutzen, werden die drei folgenden Strategien empfohlen: I) Förderprogramm für Reallabore der nachhaltigen Digitalisierung, II) Wissenstransfer für nachhaltigen Wandel in der Digitalisierung und III) Forschung zur digitalen und partizipativen Entwicklung von rechtlichen und planerischen Politikinstrumenten.

The ultimate goal of German Resource Efficiency Programme (ProgRess) is to make the extraction and use of natural resources more sustainable and reduce associated environmental pollution as much as possible. By doing this - also with responsibility towards future generations - the programme should create a prerequisite for securing a long-term high quality of life. To bring the policy approaches formulated in ProgRess to reality, efforts to implement resource efficiency measures have to be increased at all levels - from international to regional to local. The chapter intends to provide an impetus for the current debate on ProgRess policy development. The chapter identifies, analyses and describes deficits and possibilities of vertical integration of the German programme in particular and derives recommendations for action which may also serve as indications for other strategies. The following sections are based on results of the advisory report "Vertical integration of the national resource efficiency programme ProgRess (VertRess)", conducted by the German Institute of Urban Affairs (Difu) and the Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy on behalf of the German Environmental Agency (UBA) and the Federal Ministry of the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU).

Kommunaler Klimaschutz ist eine Gemeinschaftsaufgabe für Städte und Gemeinden und in den Kommunalverwaltungen eine Querschnittsaufgabe. Zur Bewältigung dieser Aufgabe müssen für die Kompetenzen weiter aufgebaut sowie Zusammenhänge verdeutlicht werden müssen. Verwaltungshandeln kann bei entsprechender Ausrichtung besonders wirkungsvoll sein und zivilgesellschaftliche sowie kommunalpolitische Anforderungen an eine aktive Klimaschutzgemeinde durch eine fachlich fundierte und fantasievolle Gestaltung mit Leben füllen.

Sustainable consumption policies affect households differently, in particular when they are confronted with limitations on income, time or freedom of movement (e.g. driving to work). And although it is possible to assess either the average or individual material footprint (per capita or via surveys), we lack methods to describe different types of households, their lifestyles and footprints in a representative manner. We explore possibilities to do so in this article. Our interest lies in finding an applicable method that allows us to describe the footprint of households regarding their socio-demographic characteristics but also find the causes consumption behaviour. This type of monitoring would enable us to tailor policies for sustainable consumption that respect people's needs and restrictions.

2013 wurde das Abfallvermeidungsprogramm des Bundes verabschiedet. Mit dem Programm sollten Abfallmengen reduziert werden. Das Programm wurde einer kritischen Bewertung unterzogen und wird nun im Jahr 2020 fortgeschrieben. Dafür wurden in einer UBA-Studie prioritäre Abfallströme und Konzepte erarbeitet und Maßnahmenvorschläge entwickelt, um die Abfallvermeidung zukünftig konkreter auszugestalten.

The waste prevention program (WPP) from 2013 must be evaluated every 6 years and updated if necessary. The review and evaluation of the implementation of the WPP took place within the scope of the project. Based on the analysis results for the implementation of the WPP at federal, state and municipal level and an assessment of existing prevention potentials, concrete proposals for a possible further development and updating of the program on prioritized waste streams and corresponding priority prevention approaches were developed. In addition, structural adjustment and change needs of the WPP were worked out and further research was shown.

In this project commissioned by the German Environment Agency, important aspects of the mechanism under Article 6.4 of the Paris Agreement were examined in more detail. This mechanism is to succeed the CDM under the Kyoto Protocol from 2021 onwards, but it will contain decisive improvements, especially with regard to a robust accounting of emission reductions and better integration into the national climate policy of the host country. The report is addressed to the international experts, in particular to the delegates to the climate conference and observers, and is therefore written in English. A German summary is included. The following topics are covered: How does the mechanism achieve an overall reduction of global emissions? Are there opportunities to use benchmarks to establish baselines? Can contributions to increasing ambition be made by using Art. 6.4? What contribution can the voluntary market make to increasing ambition in the future? Introduction of incentives for the participation of private companies under Art. 6.4 of the PA. The role of the Art. 6.4 mechanism on the way to a net zero emission world. The project provides a contribution to the general discussion in the EU as well as to the Article 6 - Negotiations under the UNFCCC. It is a contribution that presents backgrounds and interrelationships for individual questions concerning the design of the new market mechanisms under Article 6 and can thus contribute to a more informed decision-making process.Since there are, however, several different ways of designing a mechanism that can avoid double counting and provide incentives for increasing ambition, this project is only one of several current contributions to the international discussion.

Innerhalb des Projekts TFE-NRW bewertete das Wuppertal Institut den Forschungsbedarf für Energiewende-Technologien in Nordrhein-Westfalen. Ziel war es herauszufinden, welche Technologien und Forschungsbereiche im Rahmen der Energieforschung für Nordrhein-Westfalen (NRW) einen besonders hohen Stellenwert in Relation zur Bewertung für Deutschland haben könnten und für die eine besondere Unterstützung innerhalb der Energieforschung gerechtfertigt erscheint. Dabei sollten die speziellen Anforderungen des Bundeslandes berücksichtigt werden. Betrachtet wurden 31 Technologiefelder aus den Bereichen erneuerbare Energien, konventionelle Kraftwerke, Infrastruktur, Technologien für die Sektorenkopplung (Power-to-X, P2X), energie- und ressourceneffiziente Gebäude, Energie- und Ressourceneffizienz in der Industrie und integrative Aspekte, die mithilfe eines Kriterienrasters qualitativ bewertet wurden.

Die in Paris Ende 2015 beschlossene Vereinbarung gibt das Ziel vor, die Erderwärmung bis 2100 auf deutlich unter 2 Grad Celsius zu begrenzen, möglichst aber auf unter 1,5 Grad Celsius. Die vorliegende Studie setzt sich mit der Frage von Fridays for Future Deutschland auseinander, welche Dimension von Veränderungen im deutschen Energiesystem erforderlich wären, um einen angemessenen Beitrag für das Erreichen der 1,5-Grad-Grenze leisten zu können. Nach Abschätzung des Weltklimarates, dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), lassen sich mit dieser Temperaturgrenze die Risiken und Auswirkungen des Klimawandels gegenüber einer stärkeren Erderwärmung erheblich verringern. Die Autorinnen und Autoren haben dabei den Budgetansatz des Sachverständigenrats für Umweltfragen (SRU) der Bundesregierung zugrunde gelegt. Um das 1,5-Grad-Ziel mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent zu erreichen, ist das Restbudget an damit verträglichen Treibhausgasemissionen eng begrenzt. Für Deutschland bleibt gemäß des Sachverständigenrats für Umweltfragen ab dem Jahr 2020 noch ein Restbudget von 4,2 Gigatonnen CO2. Dabei geht der Sachverständigenrat von der Annahme aus, dass auf globaler Ebene jedem Menschen für die Zukunft ein gleiches Pro-Kopf-Emissionsrecht zugestanden werden soll. Mit dieser Klimaschutzvorgabe geht er deutlich weiter als die aktuellen politischen Vorgaben der Europäischen Union und der Bundesregierung, die diese für sich aus den Pariser Klimaschutzvereinbarungen ableiten. Die vom SRU formulierte Zielmarke lässt sich einhalten, wenn das Energiesystem (Energiewirtschaft, Industrie, Verkehr und Gebäudewärme) bis zum Jahr 2035 CO2-neutral aufgestellt wird und die Emissionen insbesondere in den nächsten Jahren bereits überproportional stark gesenkt werden können. Die vorliegende Studie untersucht die technische und in gewissem Maße auch die ökonomische Machbarkeit einer Transformation zur CO2-Neutralität bis 2035. Ob sich dieses Ziel jedoch tatsächlich realisieren lässt, hängt auch maßgeblich von der gesellschaftlichen Bereitschaft und einem massiven politischen Fokus auf die notwendige Transformation ab. Die Studie gibt somit Aufschluss darüber, inwiefern es grundlegende technologische und wirtschaftliche Hindernisse für die CO2-Neutralität 2035 gibt; nicht jedoch ob die Umsetzung realpolitisch tatsächlich gelingen kann bzw. was dafür im Einzelnen getan werden muss. Neben den technischen und ökonomischen Herausforderungen einer Transformation hin zu CO2-Neutralität bestehen zentrale Herausforderungen auch in institutioneller und kultureller Hinsicht, zum Beispiel bei Themen wie der Akzeptanz für einen starken Ausbau von Erneuerbaren-Energien-Anlagen und von Energieinfrastrukturen oder hinsichtlich der Notwendigkeit eines deutlich veränderten Verkehrsverhaltens.

Mehr als sechs Millionen Tonnen Kunststoffabfälle fallen in Deutschland jährlich an, nur etwas weniger als die Hälfte kann werk- und rohstofflich genutzt werden, der Rest wird verbrannt. Gerade gemischte Kunststoffarten erschweren das Recycling. Hier bietet sich das chemische Recycling (Pyrolyse) an. Bei diesem Verfahren werden die Stoffe durch hohe Temperaturen zersetzt und in kleinere Moleküle aufgespalten. Diese lassen sich im Sinne der Kreislaufwirtschaft in neue Kunststoffe oder chemische Grundstoffe überführen. Die Schätzungen gehen von bis zu zwei Millionen Tonnen Kunststoffabfall jährlich aus, der auf diese Weise wiederverwendet werden könnte. Das vorliegende Diskussionspapier zeigt, dass Pyrolyse von gemischten Kunststoffabfällen die chemische Industrie sowie die Abfallwirtschaft klimafreundlicher gestalten kann. Im Papier geht das Autorenteam auf die Potenziale und Entwicklungsperspektiven für Nordrhein-Westfalen ein mit dem Ziel, wissenschaftliche Grundlagen für Investitionsentscheidungen und Projektentwicklung im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu schaffen.

The paper provides an integrated assessment of environmental and socio-economic effects arising from final consumption of food products by European households. Direct and indirect effects accumulated along the global supply chain are assessed by applying environmentally extended input-output analysis (EE-IOA). EXIOBASE 3.4 database is used as a source of detailed information on environmental pressures and world input-output transactions of intermediate and final goods and services. An original methodology to produce detailed allocation matrices to link IO data with household expenditure data is presented and applied. The results show a relative decoupling between environmental pressures and consumption over time and shows that European food consumption generates relatively less environmental pressures outside Europe (due to imports) than average European consumption. A methodological framework is defined to analyze the main driving forces by means of a structural decomposition analysis (SDA). The results of the SDA highlight that while technological developments and changes in the mix of consumed food products result in reductions in environmental pressures, this is offset by growth in consumption. The results highlight the importance of directing specific research and policy efforts towards food consumption to support the transition to a more sustainable food system in line with the objectives of the EU Farm to Fork Strategy.

Financial institutions play a crucial role in achieving the 2015 Paris Climate Agreement. They can manage capital flows for financing the required transformation towards a decarbonized industry. Currently established policy programs and regulations at European and national level increasingly address financial institutions to make their climate warming impact measurable and transparent. However, required science-based assessment methods have not been sufficiently developed so far. This paper discusses methodological opportunities and challenges for measuring carbon footprints of financial institutions. Based on a scientific case study undertaken with the German GLS Bank, the authors introduce an innovative method for quantifying greenhouse gas emissions from a bank's asset with a focus on loans. The authors apply an input/output database to calculate greenhouse gas (GHG) intensities and allocate them with bank's loans and investments. Moreover, the paper provides insights of calculating avoided GHG emissions initiated by a bank's investment and loans. In conclusion, a high degree of consistent and standardized assessment methods and guidelines need to be developed and applied to promote comparability and transparency.

Technological innovations in energy-intensive industries (EIIs) have traditionally emerged within the boundaries of a specific sector. Now that these industries are facing the challenges of deep decarbonisation and a significant reduction in greenhouse gas (GHG) emissions is expected to be achieved across sectors, cross-industry collaboration is becoming increasingly relevant for low-carbon innovation. Accessing knowledge and other resources from other industrial sectors as well as co-developing innovative concepts around industrial symbiosis can be mutually beneficial in the search for fossil-free feedstocks and emissions reductions. In order to harness the potential of this type of innovation, it is important to understand not only the technical innovations themselves, but in particular the non-technical influencing factors that can drive the successful implementation of cross-industry collaborative innovation projects. The scientific state of the art does not provide much insight into this particular area of research. Therefore, this paper builds on three separate strands of innovation theory (cross-industry innovation, low-carbon innovation and innovation in EIIs) and takes an explorative case-study approach to identify key influencing factors for cross-industry collaboration for low-carbon innovation in EIIs. For this purpose, a broad empirical database built within the European joint research project REINVENT is analysed. The results from this project provide deep insights into the dynamics of low-carbon innovation projects of selected EIIs. Furthermore, the paper draws on insights from the research project SCI4Climate.NRW. This project serves as the scientific competence centre for IN4Climate.NRW, a unique initiative formed by politicians, industry and science to promote, among other activities, cross-industry collaboration for the implementation of a climate-neutral industry in the German federal state of North Rhine-Westphalia (NRW). Based on the results of the case study analysis, five key influencing factors are identified that drive the implementation of cross-industry collaboration for low-carbon innovation in EIIs: Cross-industry innovation projects benefit from institutionalised cross-industry exchange and professional project management and coordination. Identifying opportunities for regional integration as well as the mitigation of financial risk can also foster collaboration. Lastly, clear political framework conditions across industrial sectors are a key driver.