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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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bewegende Energie - das charakterisiert den beruflichen und akademischen Lebensweg von Peter Hennicke. Seine bis heute andauernde Arbeit zur Energiewende hat vieles in Bewegung gebracht. Er hat den Begriff "Energiewende" zwar nicht erfunden, aber maßgeblich mitgeprägt. Weil ihn dieses Ziel so erfüllt und sein Engagement so voller positiver Energie ist, begeistert und bewegt er die Menschen, die mit ihm zusammenwirken, und häufig auch diejenigen, die seinen Ideen zunächst skeptisch oder kritisch gegenüberstehen.
Die Autorinnen und Autoren dieses Buches stellen wesentliche Ideen und wissenschaftliche Konzepte von Peter Hennicke entlang ihrer beruflichen und wissenschaftlichen Aktivitäten vor. Damit gelingt es ihnen, sowohl 40 Jahre Energiewende und Transformation zur Nachhaltigkeit nachzuzeichnen als auch Impulse und eine Agenda für die zweite Phase der Energiewende zu setzen.
This article enriches the existing literature on the importance and role of the social sciences and humanities (SSH) in renewable energy sources research by providing a novel approach to instigating the future research agenda in this field. Employing a series of in-depth interviews, deliberative focus group workshops and a systematic horizon scanning process, which utilised the expert knowledge of 85 researchers from the field with diverse disciplinary backgrounds and expertise, the paper develops a set of 100 priority questions for future research within SSH scholarship on renewable energy sources. These questions were aggregated into four main directions: (i) deep transformations and connections to the broader economic system (i.e. radical ways of (re)arranging socio-technical, political and economic relations), (ii) cultural and geographical diversity (i.e. contextual cultural, historical, political and socio-economic factors influencing citizen support for energy transitions), (iii) complexifying energy governance (i.e. understanding energy systems from a systems dynamics perspective) and (iv) shifting from instrumental acceptance to value-based objectives (i.e. public support for energy transitions as a normative notion linked to trust-building and citizen engagement). While this agenda is not intended to be—and cannot be—exhaustive or exclusive, we argue that it advances the understanding of SSH research on renewable energy sources and may have important value in the prioritisation of SSH themes needed to enrich dialogues between policymakers, funding institutions and researchers. SSH scholarship should not be treated as instrumental to other research on renewable energy but as intrinsic and of the same hierarchical importance.
Sufficiency measures are potentially decisive for the decarbonisation of energy systems but rarely considered in energy policy and modelling. Just as efficiency and renewable energies, the diffusion of demand-side solutions to climate change also relies on policy-making. Our extensive literature review of European and national sufficiency policies fills a gap in existing databases. We present almost 300 policy instruments clustered into relevant categories and publish them as "Energy Sufficiency Policy Database". This paper provides a description of the data clustering, the set-up of the database and an analysis of the policy instruments. A key insight is that sufficiency policy includes much more than bans of products or information tools leaving the responsibility to individuals. It is a comprehensive instrument mix of all policy types, not only enabling sufficiency action, but also reducing currently existing barriers. A policy database can serve as a good starting point for policy recommendations and modelling, further research is needed on barriers and demand-reduction potentials of sufficiency policy instruments.
In Germany, the number of renewable energy prosumers has increased rapidly since 2000. However, the development of prosumers has faced and will continue to face various economic, social, and technological challenges, which have triggered the emergence of a number of innovative business models (BM). This paper enriches the empirical basis for prosumer-oriented BMs by investigating two BM innovations in Germany (P2P electricity trading and aggregation of small-size prosumers) drawing on business model and socio-technical transition theories. A mix of qualitative data collection methods, including document analysis and semi-structured expert interviews, was applied. We found that while both BMs can potentially address the challenges associated with renewable energy prosumer development in Germany, small-scale prosumers’ participation in both BMs has been limited so far. We identified various internal and external drivers and barriers for scaling up these BMs for prosumer development in Germany. Despite these barriers, both aggregation and centralized P2P targeting prosumers may potentially be also taken up by incumbent market actors such as utilities. Decentralized P2P on the other hand still faces significant internal and external barriers for upscaling. Based on the analysis, the paper provides policy recommendations with respect to the identified drivers and barriers. From a theoretical perspective, our findings provide further evidence to challenge the dichotomous understanding of niche actors and incumbents, the latter of which are often theorized to be resistant to radical innovations.
Cities around the globe are implementing innovative transport solutions as part of measures to address pertinent socio-economic and environmental challenges in urban areas and help drive the transition to low carbon development. Planning and implementing such solutions require an effective and collective approach that includes the needs and aspirations of all relevant stakeholders. In the planning and implementation of urban transport projects, capacity building components have assumed great significance but seem to be the most eluded activity for project implementers. The Living Lab concept, which allows for co-creation in innovation development, presents the opportunity to adopt innovative participatory approach in capacity building activities in transport projects; and is largely seen as a potential catalyst for rapid transformation to low carbon and sustainability transitions in cities. To this end, this paper highlights the usefulness of the Living Lab approach and provides some perspectives on how key elements of the approach are adapted in the process of assessing the capacity needs of nine (9) cities in planning and implementing e-mobility innovations. The cities are participating in an innovation research project. In the case studied, the project’s capacity needs assessment process was analyzed using an assessment framework built on four (4) key elements of the Living Lab approach, namely: extent of real-life contextualization, level of participation, diversity of stakeholders, and the time span of engagement. Insights from the assessment suggest that relevant project partners and city representatives with diverse expertise were actively involved from the onset and throughout the first 5 months of the project in defining and refining the capacity needs of partner cities based on local e-mobility conditions. This co-creative process helped determine priority areas where the need for capacity building mostly lied. Designing and operationalizing capacity building interventions tailored to the identified needs, as realized in the project, could therefore help build the necessary capacity and complement other measures aimed at developing e-mobility in the project’s partner cities.
Causal strands for social bonds : a case study on the credibility of claims from impact reporting
(2022)
The study investigates if causal claims based on a theory-of-change approach for impact reporting are credible. The authors use their most recent impact report for a Social Bond to show how theory-based logic models can be used to map the sustainability claims of issuers to quantifiable indicators. A single project family (homeownership loans) is then used as a case study to test the underlying hypotheses of the sustainability claims. By applying Bayes Theorem, evidence for and against the claims is weighted to calculate the degree to which the belief in the claims is warranted. The authors found that only one out of three claims describe a probable cause–effect chain for social benefits from the loans. The other two claims either require more primary data to be corroborated or should be re-defined to link the intervention more closely and robustly with the overarching societal goals. However, all previous reported indicators are below the thresholds of the most conservative estimates for fractions of beneficiaries in the paper at hand. We conclude that the combination of a Theory-of-Change with a Bayesian Analysis is an effective way to test the plausibility of sustainability claims and to mitigate biases. Nevertheless, the method is - in the presented form - also too elaborate and time-consuming for impact reporting in the sustainable finance market.
The construction sector is the second largest area for the application for plastics. Due to the long life times of construction products, the implementation of the circular economy faces its own challenges. To investigate this challenge, the study covers a market study for Germany, voluntary take-back and recycling schemes of construction products, as well as the use of plastic recyclates in construction products. In addition, plastic packaging of construction products is covered. Opportunities and barriers to the use of recycled plastics in construction products are derived from the intersection of available technologies, recyclate supply, and technical requirements for construction products. The report concludes with recommendations to various stakeholders on how to promote the use of recyclates in construction products and their packaging. Important points here are the introduction of a recyclate quota for films as construction product packaging and the description of recycling possibilities and recyclate content in the technical documentation of construction products.
Innerhalb des Projekts "Digitalisierung gestalten - Transformation zur Nachhaltigkeit ermöglichen" werden die besonderen Transformationspotenziale der Digitalisierung herausgearbeitet und für Deutschland am Beispiel der ausgewählten Handlungsfelder Mobilität, Circular Economy sowie Landwirtschaft und Ernährung diskutiert.
Dieser Bericht adressiert das Handlungsfeld einer klimaschonenden und ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft, die Circular Economy. Bisher wird Kreislaufwirtschaft dabei vor allem mit Fokus auf Recycling und Wiederverwertung von Materialien diskutiert. Das greift jedoch zu kurz - es muss um die Skalierung von neuen, ressourcenschonenden Geschäftsmodellen und der umfassenden Transformation von Wertschöpfungsketten und Industriestrukturen gehen.
Die Analyse zeigt: richtig eingesetzt ist Digitalisierung unverzichtbar für diesen Wandel.
Der vorliegende Bericht möchte Anstöße für diesen Weg liefern und neue Impulse für eine klima- und ressourcenschonende Industrietransformation in Deutschland setzen. Der Bericht verarbeitet dabei Ergebnisse eines interdisziplinären Workshops zum Thema "Die digital-ökologische Industrietransformation gestalten - Geschäftsmodelle und politische Rahmenbedingungen für Klima- und Ressourcenschutz" mit Expertinnen und Experten aus Forschung, Zivilgesellschaft, Behörden und Privatunternehmen.
The European Landscape Convention urges countries to involve stakeholders including citizens in the governance of ordinary (urban) landscapes. This paper studies conflicting stakeholder perspectives on urban landscape quality in the context of urban sustainability transitions in six European urban regions in the Netherlands, Italy, France, Croatia, Belarus and the Russian Federation. Repertory grid technique helped to identify the dimensions through which persons evaluate urban landscape quality. Ninety-three (93) interviewees elicited 1400 bipolar constructs, such as "Edible green - Concrete" or "Community, group - Loneliness". They then selected two constructs they consider most relevant in the context of urban sustainability transitions, and ranked all pictures on a 10-points scale. The rankings were analyzed using Multiple Correspondence Analysis. We find that, in spite of the many social and cultural differences between the regions, stakeholders largely agree on the preferred direction of urban transitions; more green and blue spots where people can meet and undertake joint (leisure) activities. The main conflict is between, on the one hand, a preference for organized development and beautification and, on the other hand, naturalness (permeability of soil) and organic development. The paper considers several challenges for transition governance.
Technological breakthroughs and policy measures targeting energy efficiency and clean energy alone will not suffice to deliver Paris Agreement-compliant greenhouse gas emissions trajectories in the next decades. Strong cases have recently been made for acknowledging the decarbonisation potential lying in transforming linear economic models into closed-loop industrial ecosystems and in shifting lifestyle patterns towards this direction. This perspective highlights the research capacity needed to inform on the role and potential of the circular economy for climate change mitigation and to enhance the scientific capabilities to quantitatively explore their synergies and trade-offs. This begins with establishing conceptual and methodological bridges amongst the relevant and currently fragmented research communities, thereby allowing an interdisciplinary integration and assessment of circularity, decarbonisation, and sustainable development. Following similar calls for science in support of climate action, a transdisciplinary scientific agenda is needed to co-create the goals and scientific processes underpinning the transition pathways towards a circular, net-zero economy with representatives from policy, industry, and civil society. Here, it is argued that such integration of disciplines, methods, and communities can then lead to new and/or structurally enhanced quantitative systems models that better represent critical industrial value chains, consumption patterns, and mitigation technologies. This will be a crucial advancement towards assessing the material implications of, and the contribution of enhanced circularity performance to, mitigation pathways that are compatible with the temperature goals of the Paris Agreement and the transition to a circular economy.
Course change: navigating urban passenger transport toward sustainability through modal shift
(2022)
Staying within the 2 °C (preferably 1.5 °C) limit requires fast and fundamental system changes, also in urban passenger transport. Shifting car traffic to environmentally friendly transport modes is one central strategy to make urban transport more sustainable and climate friendly. However, in most cities car use remains high. Therefore, this paper analyzes what course change is needed regarding direction, scale and speed of change for urban sustainability and climate protection reasons. The paper analyzes the role of modal shift as a strategy in itself and in relation to land-use (avoid) and efficiency (improve) measures. The paper draws on insights from European frontrunning cities and explorative forecasting scenarios calculated with the sophisticated integrated land-use transport model "Ruhr Region 2050". The paper suggests that a significant reduction of urban car use is needed (direction) that roughly equals a fast halving of car use (scale), which has proven feasible under the current socio-political conditions by annual reduction rates of 0.5 to 1.5 percentage points of the trip-based modal share of car use (speed). Significantly reducing car use requires comprehensive and high-intensive measures that go far beyond usual practices. Modal shift measures need to play a crucial role in integrated approaches with land-use (avoid) and efficiency (improve) measures because they have the potential to significantly reduce car use and CO2 emissions and because they can produce comparatively fast effects - which makes modal shift measures first aid approaches to achieve a fast "bending of the curve" of excessive car use and growing CO2 emissions.
A large number and variety of activities are being undertaken to introduce Digital Product Passports (DPPs). However, only a few DPPs have made it into practice so far, so there is some uncertainty about which impact DPPs will actually have. With this paper, we aim to provide a structured overview of the current development of DPPs. We provide insights of 76 current corporate, policy, and research activities that exist and their objectives. To allow for a structured assessment and discussion of the diverse approaches we defined 13 criteria for a comparable description, categorization and evaluation. We expect that this overview will not only encourage feedback and contributions from the DPP community, as well as valuable discussions with and among experts. It is also intended to help promote and facilitate the adoption of DPPs for the Circular Economy by facilitating collaborations and suggestions for ongoing activities.
The QualDeEPC project is aiming to both improve quality and cross-EU convergence of Energy Performance Certificate schemes, and the link between EPCs and deep renovation: High-quality Energy Performance Assessment and Certification in Europe Accelerating Deep Energy Renovation. The objective of the project is to improve the practical implementation of the assessment, issuance, design, and use of EPCs as well as their renovation recommendations, in the participating countries and beyond.
This report serves as a compilation of the project's proposal for an enhanced and converging EPC assessment and certification scheme. It aims to provide a detailed description on the set of practical concepts, policy proposals, and tools for an enhanced EPC scheme towards deep renovation, developed by the QualDeEPC project. The project's substantial proposals both on EU and national level are presented in a comprehensive and rational way, guiding the relevant stakeholders, in particular the policy makers and competed bodies, on which steps need to be followed so as the proposals to be adapted and how the specific values can be determined in MSs. Furthermore, this report includes the project's proposal for defining "Deep Energy Renovation" based on a modified nZEB-based approach.
The project's priorities A) to G) addressed are presented in the following order in this document, reflecting the importance of the enhanced EPC template form and the training of EPC assessors in such schemes:
A) Improving the recommendations for renovation, which are provided on the EPCs, towards deep energy renovation;
E) High user-friendliness of the EPC, by way of an enhanced EPC template form, including an introduction of the proposed "Energy Rating" indicator;
D) Regular mandatory EPC assessor training or examination on assessment and renovation recommendations, required for certification/accreditation and registry;
B) Online tool for comparing EPC recommendations to deep energy renovation recommendations;
C) Creating Deep Renovation Network Platforms (DRNPs);
F) & G) Voluntary/mandatory advertising guidelines for EPCs and Improving compliance with the mandatory use of EPCs in real estate advertisement.
The original objectives for introducing Energy Performance Certificates (EPCs) were 1) to make energy performance transparent in the building market, as a measure of energy costs of using a building that a potential buyer or tenant would be interested in; and 2) to encourage energy efficiency renovation. However, the current implementation of EPC schemes in the Member States still shows significant challenges in achieving these two objectives. The recast of the EU Directive on the Overall Energy Performance of Buildings (EPBD) provides a chance to enhance both the usefulness and quality of EPCs and the EPC schemes overall.
This document aims to inform both the debate on the recast of the EPBD and the enhancement of national EPC schemes in EU Member States. It presents the draft policy recommendations of the Horizon 2020 QualDeEPC project for making the EPBD and the national schemes more effective, particularly for deep renovation, and enhance their quality overall. The policy recommendations particularly target the link between EPCs and deep (energy) renovation1, while increasing the levels of ambition and convergence across the EU in terms of building renovation. Deep (energy) renovation is crucial for mitigating climate change and for energy security. The EPBD and all of its articles, as well as national EPC schemes, should aim to make deep (energy) renovation the default. This objective would be embedded and ensured in EPC schemes, if the policy recommendations provided in this document were adopted and implemented.
Energiesparen ist durch den Krieg in der Ukraine das Gebot der Stunde, um uns unabhängig von russischen Energieträgern zu machen; vor Kriegsbeginn spielte dieses Thema keine allzu große Rolle in der breiteren politischen Diskussion. In Szenarien und Strategien, wie mittel- und langfristige Klimaziele erreicht werden könnten, gewann das Thema Energiesparen durch Energiesuffizienz in den vergangenen Jahren hingegen immer mehr an Bedeutung, wobei die technischen Strategien Effizienz und Konsistenz, also die Umstellung auf erneuerbare Energien, noch immer maßgebend sind.
In diesem Beitrag zeigen wir, welche Rolle das Senken des Energieverbrauches spielt, um Klimaziele zu erreichen, und warum dies eine geeignete Möglichkeit ist, multiple Krisen gleichzeitig zu lösen. In Hinblick darauf ist Energiesuffizienz unabdingbarer Bestandteil möglicher Lösungsstrategien. Außerdem skizzieren wir, welche kurz, mittel- und langfristigen Politikinstrumente derzeit diskutiert werden, und ergänzen dies um weitere Ideen zu Einsparpotenzialen sowie um Umsetzungsbeispiele.
In the coming years, we must set a course that will allow as to protect our climate, reduce resource consumption, and preserve biodiversity. A profound ecological system change is on the horizon in all central areas of action of the economy and society, or transformation arenas.
Digitalisation is a prerequisite for the success in this change and will impact these arenas at multiple levels: Digital technologies and applications will make it possible to improve current procedures, processes, and structures (Improve) and help us take the first steps towards new business models and frameworks (Convert). Despite this, digitalisation itself must be effective enough to facilitate a complete ecological restructuring of our society and lives to achieve more far-reaching economic transformation and value creation (Transform).
The ability to obtain, link, and use data is a basic prerequisite for tapping into the potential of digitisation for sustainability transformation. However, data is not a homogeneous raw material. Data only gains value when we know the context in which it was collected and when we can use it for a specific purpose.
The discussion on what structures and prerequisites are necessary for the system-changing use of data has only just begun. This study was conducted to serve as a starting point for this discussion as it describes the opportunities and prerequisites for a data-based sustainability transformation. This study focuses on environmental data, data from plants, machines, infrastructure, and IoT products. Our task will be to increase the use this data for systemic solutions (system innovation) within transformation arenas where different stakeholders are working together to initiate infrastructure, value chain, and business model transformation.
In den nächsten Jahren müssen die Weichen für Klimaschutz, zur Reduktion des Ressourcenverbrauchs sowie der Erhaltung der Artenvielfalt gestellt werden. In allen zentralen Handlungsbereichen von Wirtschaft und Gesellschaft - den sogenannten Transformationsarenen - steht ein tiefgreifender ökologischer Systemwandel an.
Digitalisierung ist eine Erfolgsvoraussetzung für diesen Wandel und wirkt auf verschiedenen Ebenen: digitale Technologien und Anwendungen ermöglichen, gegenwärtige Verfahren, Prozesse und Strukturen zu verbessern (Improve) oder erste Schritte in eine neue Ausrichtung von Geschäftsmodellen oder Rahmenbedingungen zu gehen (Convert). Gleichzeitig muss die Digitalisierung aber auch für einen weitergehenden Umbau von Wirtschaft und Wertschöpfung sowie für die ökologische Neuorientierung von Gesellschaft und Lebensstilen wirksam werden (Transform).
Die Fähigkeit zur Gewinnung, Verknüpfung und Nutzung von Daten ist eine Grundvoraussetzung, um die Potenziale der Digitalisierung für die Nachhaltigkeitstransformation zu erschließen. Daten sind dabei jedoch kein homogener Rohstoff - Daten erlangen erst einen Wert, wenn der Kontext, in welchem sie erhoben wurden, bekannt ist und sie für den angestrebten Zweck nutzbar gemacht werden können.
Die Diskussion darüber, welche Strukturen und Voraussetzungen für die systemverändernde Nutzung von Daten erforderlich sind, hat erst begonnen. Die vorliegende Studie leistet hierzu einen ersten Beitrag und beschreibt die Möglichkeiten und Voraussetzungen für eine datenbasierte Nachhaltigkeitstransformation. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Umweltdaten, Daten von Anlagen, Maschinen, Infrastrukturen oder von Produkten im Internet der Dinge (Internet of Things). Die Aufgabe ist, diese Daten stärker als bisher für systemische Lösungsansätze (Systeminnovationen) in den jeweiligen Transformationsarenen einzusetzen, bei denen unterschiedliche Stakeholder zusammenarbeiten und gemeinsam den Umbau von Infrastrukturen, Wertschöpfungsketten und Geschäftsmodellen einleiten.
The COVID-19 pandemic has jolted societies out of normality, possibly creating new conditions for sustainability transformations. What does this mean for sustainability research? Because of the scope of the crisis, researchers have been heavily involved: not only have they had to speed up the pace of scientific production to provide urgently needed COVID-19 knowledge, but they have also been affected citizens. For sustainability science, this calls for an experience-based reflection on the positionality and orientation of research aiming to support sustainability transformations. Twenty sustainability researchers discussed their sustainability research on COVID-19 in three workshops based on the following questions: How does the pandemic - and the measures taken to deal with it - affect sustainable development? What can we learn from the pandemic from the perspective of societal transformation? The present discussion paper emerged from this multidisciplinary exchange among sustainability researchers, considering five topics: impacts of the COVID-19 crisis on sustainability transformations; learning for sustainability transformations; the role of solidarity; governance and political steering; and the role of science in society. Our discussions led to a meta-level reflection on what sustainability research can learn from research on COVID-19 regarding topics and disciplinary angles, time dimensions, the role of researchers, and how adequate preparation for both crises and long-term transformations requires interdisciplinary interaction.
Ziel des Projektes ist es neuartige Wärme- und Kälteerzeugungstechnologien sowie neue Lösungen zur Steigerung und Qualitätssicherung der Energieeffizienz und zur Integration erneuerbarer Energien in drei Case Studies - in GHD und Industrie - zu demonstrieren. Es soll gezeigt werden, wie die einzelnen Sektoren Strom, Wärme und Kälte effizient gestaltet werden können und durch eine Verknüpfung das Potenzial zur Flexibilisierung in der Industrie und im GHD-Sektor gehoben werden kann. Hierfür werden Markt- und Betreibermodelle entwickelt, die die Schnittstellen der Sektoren adressieren und die Einbindung der GHD- und Industriebetriebe in die Energiewirtschaft schaffen. Es werden zudem die identifizierten Flexibilitätsoptionen im Gebäudesektor in ein regionales und deutschlandweites Energiesystem- und Energiemarktmodell eingebunden, um deren Interaktion mit dem Energiesystem und die damit verbundenen Auswirkungen zu bewerten.
Das Projekt hat nicht nur das Ziel, mit einem breiten Blick den Nutzen einer Flexibilitätserhöhung in verschiedenen Gebäudetypen zu analysieren, sondern wird im Rahmen der Case Studies in konkreten Anwendungsfällen das Flexibilitätspotenzial heben und dadurch eine direkte Auswirkung auf die Erhöhung der Flexibilität im deutschen Energiesystem erreichen und die Energiewende vorantreiben. In den Case Studies wird u.a. auch detailliert untersucht, welche Investitionen in Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR-Technik), flexible Energiewandler und -Speicher nötig sind, um die Flexibilität in den Gebäuden signifikant zu erhöhen und damit einen positiven Beitrag zur Energiewende zu leisten. Die identifizierten Maßnahmen werden im Rahmen des Projekts in den Case Studies implementiert und technisch-wirtschaftlich analysiert.
Den Strukturwandel ökologisch gestalten : Handreichung für kommunale Entscheidungsträger*innen
(2022)
A growing number of transformative research practices that redefine the role of science in engaging with local - mostly urban - transformation processes have emerged in recent decades. However, while education is considered a key driver for sustainability transformations, higher education has been slow to develop and implement dedicated, appropriate and effective transformative education programmes and learning modules. In this paper, we present a framework of design principles for transformative learning modules in higher education. These principles are derived from two growing discourses: higher education sustainability learning, and transdisciplinary and transformative research - both of which are centrally anchored in the field of sustainable development and sustainability science. The principles presented provide guidance for course leaders in higher education to create learning modules aimed at enabling students to become engaged in transdisciplinary and transformative research that fosters sustainability transitions in local and urban contexts. We use the Transformative Innovation Lab (TIL) - a learning course developed and tested at two German universities - as an example of how the design principles can be applied. The module, which runs over two semesters, supports Masters students in their process of developing real-world laboratories and exploring urban sustainability transitions through collaborative experimentation with local practice partners. We discuss the factors that enable and limit the implementation of transformative learning modules and outline aspects of the novel roles adopted by lecturers in transformative teaching environments. Moreover, we highlight the need for both institutional change and transformative teaching formats that go beyond transformative research as key for driving universities to take responsibility for collaboratively fostering sustainability transitions in their local contexts.
The impending climate catastrophe gives rise to an increased environmental awareness among many designers, who direct their work towards the paradigm of sustainability. While designing with an "ecological lens" is necessarily oriented towards the future, we highlight the past as an inspiring realm to explore. Rather than recycling materials, we encourage the recycling of ideas as a combination of historiographic and speculative design methods.
We will present a framework that extends the idea of design as a "projecting" activity into the idea of design as a constant negotiation process about the relevance and appropriateness of current and past technologies. Design revolves not just about what will be, but to a large extent about what should remain and what should recur, or as Jan Michl put it: "seeing design as redesign" (Michl 2002). We will illustrate the thought of designing futures with pasts by means of a research project that aims at developing a refrigerator for circular economy. The refrigerator - as the currently dominant technology to preserve food - will serve as a starting point to show how artefacts and architecture as well as human skills and knowledge in the preparation and preservation of food are historically interlinked. The history of food preservation unfolds not only along the evolution of the refrigerator, but encompasses household techniques like smoking, curing and fermenting, as well as long-forgotten architectural "answers" such as deep-freeze community buildings. We will revisit three historical examples of food preservation and present the method ‘throwing’ past ideas into the future.
Three main arguments are presented in this richly illustrated paper: First, that historiography is a form of designing, second, that designing is constituted and influenced by path dependencies (cf. David 1985) that are deeply rooted in the past and third, that the past is a valuable source of inspiration when designing for sustainable development. Looking at history becomes a way of "mental window shopping" (Simon 1985, 188) for approaches that are to be reactivated and transformed.
Der Autoverkehr verursacht mit fast zwei Dritteln den Großteil der Verkehrsemissionen. Um das im Klimaschutzgesetz für den Verkehrsbereich festgelegte Sektorziel zu erreichen, müssten die Emissionen bis zum Jahr 2030 annähernd halbiert werden. Die Regierungsparteien haben sich im Koalitionsvertrag das Ziel gesetzt, die Zahl der in Deutschland zugelassenen vollelektrischen Pkw bis 2030 auf 15 Millionen zu erhöhen. Doch reichen 15 Millionen Elektroautos aus, um das CO2-Ziel dieses Sektors einzuhalten?
Das haben Wissenschaftler des Wuppertal Instituts in einer Studie im Auftrag von Greenpeace untersucht. Ihr Ergebnis: Mit dem im Koalitionsvertrag genannten Ziel von 15 Millionen E-Autos bis 2030 wird das Klimaziel im Verkehr verfehlt, sofern in anderen Bereichen keine zusätzlichen Maßnahmen ergriffen werden - beispielsweise den Verkehr in den ÖPNV zu verlagern.
Umsetzung wie auch Förderung der Industrietransformation obliegen insbesondere Akteuren auf der europäischen sowie der nationalen Governance-Ebene. Gleichwohl sind vor dem Hintergrund der Dringlichkeit der Herausforderung und der Maßstabsebene eines Großteils der erforderlichen Maßnahmen auch kommunale Akteure und lokale Initiativen, darunter öffentliche Betreiber, Verwaltungen, öffentlich-private Kooperationen, Unternehmen oder zivilgesellschaftliche Gruppen in diesem Bereich von Bedeutung. Das liegt auch an der Tatsache, dass je nach wirtschaftlicher Struktur die Industrie für einen großen Teil der Treibhausgasemissionen in einer Kommune oder Region verantwortlich sein kann. Gleichzeitig gibt es vielfältige Stellschrauben vor Ort, um Klimaschutzmaßnahmen umzusetzen. Aufgrund der hohen Dichte an Akteuren und Institutionen bestehen auf der kommunalen Ebene große Handlungsmöglichkeiten für nachhaltige Transformationen, etwa im Bereich des Klimaschutzes.
Viele Kommunen setzen in ihren Klimaschutzkonzepten allerdings einen Schwerpunkt auf andere Bereiche, wie bspw. auf Klimaschutz bei öffentlichen Gebäuden, auch wegen der direkten Handlungsmöglichkeiten. Um die Industrie zu adressieren, greift die Kommunalverwaltung vornehmlich auf Beratungsangebote und Anreize zur Nutzung von erneuerbaren Energien zurück. Dabei gewinnt das Thema Klimaschutz gleichermaßen für Unternehmen wie auch für Kommunen immer weiter an Bedeutung. Für beide ist schon heute Klimaschutz ein wichtiger Wettbewerbs- und Standortfaktor.
Die bislang auf (Landes-)Politik, Unternehmen und Wissenschaft fokussierte Analyse der Industrietransformation in SCI4climate.NRW erweitert mit diesem Bericht den Blick auf die Einbindung und Rolle kommunaler Akteure, Strukturen und Prozesse. Es wird der Frage nachgegangen, welche Einflussmöglichkeiten Kommunen im Mehrebenen-Governance System der Industrietransformation in NRW haben und welche Interessen, Chancen und Herausforderungen seitens der Kommunen bestehen, um die Industrietransformation mitzugestalten.
Der Fokus wird dabei auf die Grundstoffindustrie, konkret auf die Chemie-, Stahl- und Zementindustrie, gelegt, da diese Industriezweige mit sehr hohen Treibhausgasemissionen verbunden sind und bislang bei der Frage nach kommunalen Handlungsmöglichkeiten von der Forschung noch wenig betrachtet wurden. Neben einer Literaturrecherche werden drei Fallstudien präsentiert, um sowohl die Möglichkeiten der Kommunen zu analysieren, aktuelle Aktivitäten einzuordnen sowie Chancen und Herausforderungen, die mit den Tätigkeiten verbunden sind, zu ermitteln.
Ende März 2022 veröffentlichte die Europäische Kommission ihre neue EU-Strategie für nachhaltige und zirkuläre Textilien. Die ambitionierte Vision: Textilabfälle sollen reduziert, zirkuläre Maßnahmen gefördert und negative Umweltfolgen der Textilindustrie minimiert werden. Doch wie sieht eine Textilwirtschaft, die Textilien im Kreislauf führt, aus und welche politischen Anforderungen ergeben sich daraus für Deutschland? Der vorliegende Zukunftsimpuls des Wuppertal Instituts zeigt, welche Position Deutschland in der Transformation hin zu einer zirkulären Textilindustrie einnehmen könnte.
Digital product passport : the ticket to achieving a climate neutral and circular European economy?
(2022)
The introduction of a Digital Product Passport (DPP) is an opportunity to create a system that can store and share all relevant information throughout a product's life cycle. This would provide industry stakeholders, businesses, public authorities and consumers with a better understanding of the materials used in the product as well as their embodied environmental impact.
With the COVID-19 pandemic, the Russian invasion of Ukraine and the cost-of-living crisis, now is a critical moment to transform our economic and business models, while also addressing the huge scale of material emissions. DPPs can be a pivotal policy instrument in this goal. Furthermore, DPPs can accelerate the twin green and digital transitions as part of EU efforts to deliver positive climate action and sustainable economies.
In 2020, the European Commission (EC) adopted a new Circular Economy Action Plan (CEAP), which emphasised the need for circular economy initiatives to consider the entire life cycle of products, from the production of basic materials to end-of-life disposal. The Circular Economy Package published in March 2022 includes a proposal for an Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR), which builds upon the Ecodesign Directive that covers energy-related products.
A DPP will form a key regulatory element of the ESPR by enhancing the traceability of products and their components. This will provide consumers and manufacturers with the information needed to make better informed choices by taking their environmental impact into consideration.
As discussed in the report, there is widespread agreement amongst business leaders that a well-designed DPP could have both short- and longer-term benefits, improving access to reliable and comparable product sustainability information for businesses, consumers and policymakers.
A well-designed DPP can unify information, making it more readily accessible to all actors in the supply chain. This will support businesses to ensure an effective transformation towards a decarbonised industry. It could also create incentives for companies to make their products more sustainable, as improving access to reliable and consistent information across supply chains will make it easier for customers to make comparisons.
Die Stärkung der Digitalisierung im Nachhaltigkeitsmanagement und das Schaffen einer einheitlichen sowie konsistenten Datenbasis können Unternehmen maßgeblich unterstützen, steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen zu entsprechen und die Transparenz zur Nachhaltigkeit des Wirtschaftens zu gewährleisten. Dieser Beitrag stellt Anforderungen und einen serviceorientierten Ansatz zur Entwicklung einer Plattform für datengestütztes Nachhaltigkeitsmanagement in produzierenden Unternehmen vor.
The food system faces a multitude of challenges, including high greenhouse gas emissions, threats to biodiversity, increased diet-related diseases due to unbalanced diets, and socially problematic complex supply chains. This requires not only a transformation of the agricultural economy but also a change in the diet and lifestyles of all consumers. Developing and using digital and technological innovations can help to solve these challenges. In this context, the study provides impulses on how digitalisation can contribute to transforming production and consumption and which prerequisites have to be given to achieve this.
The study describes the approaches for digitalisation along the value chain. These include optimising the use of resources in agriculture - for example with the help of smart farming - and supporting consumers with digital tools and assistance systems - such as apps designed to support grocery shopping. In addition, new business models and a better connection between production and consumption processes are also possible. This includes, for example, new digital sales channels or tracking and communicating sustainability indicators such as CO2 emissions across all steps of the value chain in order to enable all stakeholders to take reliable action.
Das Ernährungssystem steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen, wie unter anderem: hoher Treibhausgas-Emissionen, der Gefährdung der Biodiversität, der vermehrten ernährungsbedingten Krankheiten durch unausgewogener Ernährung sowie sozial-problematischen komplexen Lieferketten. Das erfordert nicht nur eine Transformation der Agrarwirtschaft sondern auch einen Wandel in den Ernährungs- und Lebensstilen aller Konsumierenden. Digitale und technologische Innovationen zu nutzen und weiterzuentwickeln kann helfen, diese Herausforderungen zu lösen. Vor diesem Hintergrund liefert die vorliegende Studie des Wuppertal Instituts Impulse, wie die Digitalisierung dazu beitragen kann Produktion und Konsum umzugestalten und welche Voraussetzungen dafür gegeben sein müssen.
Die Studie beschreibt die Ansatzpunkte für die Digitalisierung entlang der Wertschöpfungskette. Dazu zählen die Optimierung des Ressourceneinsatzes in der Landwirtschaft, etwa mithilfe von Smart Farming, die Unterstützung von Verbraucher*innen durch digitale Tools und Assistenzsysteme - beispielsweise mit Apps als Einkaufshilfe. Daneben erlauben auch neue Geschäftsmodelle und Rahmenbedingungen eine bessere Vernetzung von Produktions- und Konsumprozessen. Dazu gehören zum Beispiel neue digitale Absatzkanäle oder Prozessstufen-übergreifend Nachhaltigkeitskennzahlen wie beispielsweise CO2-Emissionen mitzuführen und zu kommunizieren, um allen Akteur*innen richtungssicheres Handeln zu ermöglichen.
Innovative digital technologies open up new opportun ities for small and medium-sized enterprises (SMEs) to improve energy efficiency and energy management behavior. The question is: How far will SMEs be capable of profiting from the benefits of these new technologies? Using technology screening, this study identifies smart metering and mobile energy monitoring as digital technologies best addressing SMEs' specific demands. In addition, potentials and limitations of the technologies are investigated in two qualitative in-depth field trials. Barriers to adopting digitally enabled energy management practices are examined. The results indicate that visualising energy data enables SMEs to pursue new energy management practices for reducing energy consumption and costs (such as peak load analysis). SMEs need extensive guidance to identify and pursue these strategies. In conclusion, an exploratory adoption model for digitally enabled energy management practices is developed. Hypotheses for future experimental studies and policy implications are derived.
Ziel des Projektes war es, eine ressourceneffiziente Kreislauschließung in der Kunststoffwirtschaft durch verschiedene digitale Software und Sensorlösungen zu ermöglichen. Das Projekt war in folgende Arbeitspakete gegliedert:
Arbeitspaket 1: Bestimmung der Ist-Situation. Arbeitspaket 2.1: Entwicklung innovativer Prozessmesstechnik. Arbeitspaket 2.2: F&E zu einer digitalen Applikation. Arbeitspaket 2.3: Konzeption eines Wertschöpfungsnetzwerkes. Arbeitspaket 3.1: Erprobung und Optimierung. Arbeitspaket 3.1: Nachhaltigkeitsbewertung. Arbeitspaket 4: Aktivierung und Dissemination der Ergebnisse. Arbeitspaket 5: Kommunikation. Arbeitspaket 6: Projektmanagement.
Die Projekt-Ergebnisse werden im vorliegenden Abschlussbericht, gegliedert in diese Arbeitspakete, vorgestellt.
Direct Air Capture (DAC) is increasingly being discussed as a possibility to limit climate change. In this study, a possible rollout of the DAC technology at German coastal areas is analysed based on an existing climate neutrality scenario. For the year 2045 the resulting costs as well as land, water and energy consumption are examined. It is concluded that a realization of the DAC technology in Germany might be possible from a technical point of view. However, there is a high demand for land and energy. Since a rollout is needed to start in 20 years at the latest, the required discussion and evaluation should be initiated as quickly as possible.
Um den Klimawandel begrenzen zu können, wird zunehmend der Einsatz von Direct Air Capture (DAC) zur Erzeugung von Negativemissionen diskutiert. Anhand von Kosten sowie dem Flächen-, Wasser- und Energieverbrauch werden in diesem Artikel mögliche Implementierungspfade der DAC-Technologie, aufbauend auf einem bestehenden Klimaneutralitätsszenario für Deutschland, analysiert. Während die technische Realisierung machbar sein sollte, stellt der hohe Flächen- und Energiebedarf eine kritische Größe dar.
In Argentina, renewable energies are promoted as a way of decarbonising the electricity mix and providing reliable energy services. The national goal is to generate 20% of electricity from renewable sources by 2025. However, despite significant natural potential, solar photovoltaic still represents only a small share of Argentina's total electricity generation. Although this picture may look bleak, a wide range of market segments relating to decentralised photovoltaic generation in Argentina have developed. The general objective of this study is to examine the dynamics that currently enable or constrain the diffusion of distributed photovoltaic systems in Argentina. By applying the Technical Innovation System (TIS) approach, the aim is to understand which functions of the system are strong/weak and how these are influenced by endogenous/exogenous system strengths and weaknesses. To that end, a mixed method research strategy is applied. The exploratory sequential research design allows first to explore system strengths and weaknesses based on qualitative approaches, and then to further analyse the contextual embeddedness and the level of importance of the identified variables using quantitative survey instruments. Thereby, this study provides an important analytical method that contributes to a more nuanced understanding of the interdependencies of the TIS. The empirical results indicate that system weaknesses are shaped to a large extent by the overall contextual dynamics - such as political instability, energy subsidies and high inflation rates. System strengths relate to both the TIS itself (particularly knowledge development through pilot projects and market formation through provincial and national support programmes), to contextual relationships (linked to the availability of educational institutions that enable the rapid diffusion of knowledge) and to the importance of rural areas as protected spaces for the application of photovoltaic systems. Consequently, the study highlights the challenges to overcome for the broader diffusion of distributed photovoltaic generation.
Household food waste is determined by a complex set of routinized behaviors, and disruption of these routines may allow for a decrease in this vast amount of food waste. The current study examines such a disruption of household routines: the meal box. The potential of meal boxes to diminish different types of household food waste is investigated for the first time, across different countries. After providing a framework comparing the effects of different types of meals on food waste, we subsequently examine the effects of subscription-based food supply (i.e., meal boxes) on total meal waste as well as on the different types of food waste: preparation, cooking, and plate waste. Our dataset contains 8747 meal observations from 955 households in six countries. Results from a Bayesian multilevel hurdle-lognormal model with random intercept show that, overall, meal boxes reduce total meal waste in comparison to traditionally cooked dinners (38% reduction). Meal boxes especially lower the occurrence and amount of pan-and-pot food that is wasted (i.e., cooking waste), and also lower the amount of meal preparation waste, yet lead to a higher occurrence of both preparation and plate waste compared to traditional meals. This shows how differences between meals affect household food waste, something that has received little prior research attention. Furthermore, whereas most prior research has focused on overall household food waste, our study illustrates that distinguishing between different types of household food waste can provide important new insights.
Berlin will bis 2045 klimaneutral werden und bis 2030 70 Prozent seiner CO2-Emissionen gegenüber 1990 reduzieren. Das größte Potenzial zur CO2-Vermeidung liegt im Gebäudesektor, in dem durch moderne Technologien der Einsatz fossiler Energien zu verringern ist. Im Verkehrssektor sind die CO2-Emissionen in den vergangenen Jahren sogar gestiegen: Rund 30 Prozent - das sind 5,6 Millionen Tonnen – der CO2-Emissionen in Berlin werden durch den Verkehr verursacht.
Das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm (BEK 2030) ist das zentrale Instrument auf dem Weg zu einer klimaneutralen Hauptstadt. Das Wuppertal Institut hat gemeinsam mit der Berliner Energieagentur GmbH und DIW Econ Empfehlungen für die Weiterentwicklung des Programms für den Umsetzungszeitraum 2022 bis 2026 entwickelt. Der Bericht basiert auf neun Monaten intensiven Beratungsgesprächen, an denen Bürger*innen sowie mehr als 500 Vertreter*innen aus Verwaltungen, dem Handwerk, der Ver- und Entsorgungsbranche, von Wohnungsunternehmen sowie von weiteren interessierten Institutionen teilgenommen haben. Es umfasst mehr als 70 Maßnahmenvorschläge in den Handlungsfeldern Energie, Gebäude, Verkehr, Wirtschaft sowie Privater Konsum und Haushalte, die mit den globalen Zielen des Berliner Klimaschutz- und Energiewendegesetzes konsistent sind. Die Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz wird nun aufbauend auf den wissenschaftlichen Empfehlungen eine Beschlussvorlage für den Senat erarbeiten.
Das Wuppertal Institut war federführend für die Bestimmung von sektoralen Zielpfaden sowie für die Maßnahmenentwicklung und -bewertung im Verkehrssektor verantwortlich. Zu den dort vorgeschlagenen Maßnahmen zählen unter anderem der Ausbau der Rad- und Fußverkehrsinfrastruktur sowie des ÖPNV, die Unterstützung der Antriebswende bei privaten und öffentlichen Fahrzeugflotten, die Ausweitung der Parkraumbewirtschaftung, aber auch die Neuaufteilung des knappen öffentlichen Raums zugunsten des Umweltverbunds und anderer Nutzungsformen.
Die Bauindustrie und die Immobilienwirtschaft gehören zu den ressourcenintensivsten Sektoren der heutigen Zeit. Jährlich werden Millionen Tonnen mineralischer Rohstoffe, Metalle, Holz, Kunststoff, Glas und anderen Materialien für die Erstellung und Sanierung von Wohngebäuden genutzt. Auch die Herstellung von Zement ist als ein Hauptbestandteil von Beton mit enormen Treibhausgas-Emissionen verbunden. Der Neubau, die Sanierung und der Abriss von Gebäuden sorgt zudem für große Mengen Bau- und Abbruchabfälle. Für die Immobilienwirtschaft stellt sich daher die Frage, wie sie ihren Gebäudebestand ökologisch optimieren kann. Doch was wiegt ökologisch stärker: der Mehrbedarf an Rohstoffen und die anfallenden Abfallmengen bei Abriss und Neubau oder die ressourcenintensivere Nutzungsphase von sanierten Bestandsgebäuden, wenn deren energetische Qualität niedriger ist als bei Neubauten?
Vor diesem Hintergrund hat das Wohnungsunternehmen LEG das Wuppertal Institut beauftragt, anhand von drei exemplarischen LEG-Gebäuden die energetische Gebäudesanierungen im Vergleich zur Alternative eines Abrisses und Neubaus ökologisch zu bewerten. Im Fokus der Untersuchung standen dabei der Primärenergieverbrauch, die damit verbundenen Treibhausgas-Emissionen der Nutzungsphase sowie die gespeicherte Graue Energie der Gebäude und den hiermit verbundenen Treibhausgas-Emissionen. Nun liegen die Studienergebnisse vor: Wird der gesamte Lebenszyklus berücksichtigt, verursacht die energetische Sanierung nur die Hälfte der CO2-Fußabdrücke eines Neubaus. Um das Ziel zu erreichen, müsse der Weg zur Elektrifizierung von Heizsystemen noch beschleunigt und damit die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern verringert werden. Zwar gleicht der Neubau das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage aus und hat damit einen sozialen Wert, eine Alternative zur Sanierung in Beständen ist er aus ökologischer Sicht allerdings nicht.
In den vergangenen zwei Jahren hat sich die Welt verändert und vermehrt beherrschen Krisen das Bild. Jahrzehntelange Gewissheiten gelten nicht mehr, Risiken und Unsicherheiten nehmen zu, die Herausforderungen werden immer komplexer und erfordern gleichzeitig immer schnelleres und konsequenteres Handeln.
Enhancing evaluations of future energy-related product policies with the digital product passport
(2022)
A sectoral perspective can help the Global Stocktake (GST) to effectively achieve its objective to inform Parties' in enhancing subsequent NDCs and in enhancing international cooperation. Specifically, granular and actionable sectoral lessons, grounded in country-driven assessments, should be identified and elaborated. To be effective, conversations on sectoral transformations need to synthesise key challenges and opportunities identified in the national analyses and link them to international enablers; focus on systemic interdependencies, involve diverse actors, and be thoroughly prepared including by pre-scoping points of convergences and divergence across transformations. We specifically recommend that:
the co-facilitators of the Technical Dialogue use their (limited) mandate to facilitate an effective conversationon sectoral transformations e.g. by organising dedicated informal seminars in between formal negotiation sessions;
key systemic transformations necessary toachieve net-zero by mid-century should be spelled out and included in the final decision or political declaration of the GST; and
the political outcome of the GST should mandate follow-up processes at the regional level and encourage national-level conversations to translate the collective messages from GST into actionable and sector-specific policy recommendations.
Das Forschungsvorhaben FlexGeber hat die Darstellung des Flexibilitätspotentials von gewerblich und industriell genutzten Gebäuden in Deutschland sowie die Verknüpfung mit den sich wandelnden Anforderungen des Energiesystems zum Ziel. Im Rahmen des Projekts wurde durch die Projektpartner eine gemeinsame Vision für einen treibhausgasneutralen Nichtwohngebäudebestand erarbeitet. Die Vision stellt ein von den Projektpartner geteiltes Zielszenario dar, in welchem ein treibhausgasneutraler Nichtwohngebäudebestand Realität ist. Im vorliegenden Bericht betrachten das IKEM und das Wuppertal Institut die für ein solches Szenario erforderlichen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen, ökologischen und politischen Rahmenbedingungen.
Erzählungen
(2022)
The war in Ukraine is changing the political landscape at breakneck speed. How should politics and society react to high energy prices and a precarious dependence on fossil fuels imports? Can modern societies get by with much less energy? Energy sufficiency can play an important role in answering these questions. The contributions in this Special topic explore sufficiency as an interdisciplinary research topic for energy modeling, scenarios, and policy.
Externalisierung
(2022)
Viele Begriffe werden im ökonomischen Raum gebildet. So gewann etwa "Governance" keinesfalls zuerst in der Politikwissenschaft, sondern im Kontext der ökonomischen Transaktionskostentheorie an Verbreitung. Hier stellt Governance ein Kostenoptimierungsinstrument dar: Je besser die Governance, desto geringer die Transaktionskosten.
Auch ein kleiner Ausflug in die Begriffsgeschichte der "Externalisierung" zeigt, dass sie zunächst in der ökonomischen Theorie und auf Kosten bezogen erwähnt wird. Diesen Strang skizzieren die Autorinnen im ersten Teil und erläutern dann, welche Ansätze den Externalisierungsbegriff aus der ökonomischen Engführung lösen.
Die These ist: Externalisierung bezieht sich nicht allein und auch nicht vor allem auf Kosten, sondern es handelt sich um ein Prinzip kapitalistischer Vergesellschaftung. Hier liegen auch zentrale Bezüge zur Politischen Ökologie, die die Autorinnen im zweiten Teil darlegen.
The gap between the internationally agreed climate objectives and tangible emissions reductions looms large. We explore how the supreme decision-making body of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), the Conference of the Parties (COP), could develop to promote more effective climate policy. We argue that promoting implementation of climate action could benefit from focusing more on individual sectoral systems, particularly for mitigation. We consider five key governance functions of international institutions to discuss how the COP and the sessions it convenes could advance implementation of the Paris Agreement: guidance and signal, rules and standards, transparency and accountability, means of implementation, and knowledge and learning. In addition, we consider the role of the COP and its sessions as mega-events of global climate policy. We identify opportunities for promoting sectoral climate action across all five governance functions and for both the COP as a formal body and the COP sessions as conducive events. Harnessing these opportunities would require stronger involvement of national ministries in addition to the ministries of foreign affairs and environment that traditionally run the COP process, as well as stronger involvement of non-Party stakeholders within formal COP processes.
Wo stehen wir eigentlich in der Debatte um Suffizienz und Wohlstand nach dem Angriffskrieg Russlands gegen die Ukraine? Darauf versucht Wolfgang Sachs eine Antwort zugeben. In seinem zweiteiligen Essay plädiert er für eine Ökonomie des "Genug" als Gegenmittel zur Herrschaft des "Immermehr" und legt seine Überlegungen zu den Themen Suffizienz und Wohlstand dar.
Eingangs vermisst er die Energiepolitik zwischen Krieg und Anthropozän um dann zu der Schlussfolgerung zu gelangen, dass auch die erneuerbaren Energien nicht unendlich seien. Der expansiven Moderne könne man nur durch Suffizienz beikommen, und zwar nicht nur durch persönliche Genügsamkeit, sondern gerade durch Suffizienz in Technik, Geografie und der Menge von Produkten. Das veranschaulicht er an zahlreichen Beispielen aus den Bereichen Verkehr, Strukturentwicklung, Kreislaufwirtschaft und aus der Landwirtschaft. Als Abschluss bricht er eine Lanze für den Liberalismus, aber nicht nur für die individuelle Freiheit, vielmehr auch für die "Gleichfreiheit", die Freiheit aller Erdenbürger*innen. Das sei das heimliche Programm der Suffizienz.
Wo stehen wir eigentlich in der Debatte um Suffizienz und Wohlstand nach dem Angriffskrieg Russlands gegen die Ukraine? Darauf versucht Wolfgang Sachs eine Antwort zugeben. In seinem zweiteiligen Essay plädiert er für eine Ökonomie des "Genug" als Gegenmittel zur Herrschaft des "Immermehr" und legt seine Überlegungen zu den Themen Suffizienz und Wohlstand dar.
Eingangs vermisst er die Energiepolitik zwischen Krieg und Anthropozän um dann zu der Schlussfolgerung zu gelangen, dass auch die erneuerbaren Energien nicht unendlich seien. Der expansiven Moderne könne man nur durch Suffizienz beikommen, und zwar nicht nur durch persönliche Genügsamkeit, sondern gerade durch Suffizienz in Technik, Geografie und der Menge von Produkten. Das veranschaulicht er an zahlreichen Beispielen aus den Bereichen Verkehr, Strukturentwicklung, Kreislaufwirtschaft und aus der Landwirtschaft. Als Abschluss bricht er eine Lanze für den Liberalismus, aber nicht nur für die individuelle Freiheit, vielmehr auch für die "Gleichfreiheit", die Freiheit aller Erdenbürger*innen. Das sei das heimliche Programm der Suffizienz.
Förderbanken vergeben in Deutschland jährlich mindestens 200 Milliarden Euro an Mitteln für Investitionen, die sonst nicht oder sehr viel später umgesetzt werden könnten. Sie arbeiten im öffentlichen Auftrag und richten ihre Tätigkeit an gesellschaftlichen Zielen aus. Diese Ziele haben sich weiterentwickelt. Angesichts von Klimawandel, Energiekrise und den Herausforderungen einer Kreislaufwirtschaft wollen sowohl die Länder als auch die Bundesregierung ihre Förderbanken umbauen. Gerade die Förderbanken der Länder müssen sich darum jetzt bereit machen für die "Weiterentwicklung von Förderbanken zu Transformationsbanken". Für die erfolgreiche Gestaltung dieses gesellschaftlichen Umbruchs brauchen sie Unterstützung. Wie dies gelingt, zeigt dieser Zukunftsimpuls.
Die Bundesrepublik Deutschland hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2045 klimaneutral zu werden. Das kann nur funktionieren, wenn fossile Rohstoffe durch erneuerbare Energien ersetzt werden - insbesondere in den Bereichen Industrie und Verkehr. Ein wesentlicher Baustein in diesem Transformationsprozess ist die Errichtung einer Wasserstoffwirtschaft, innerhalb derer Strom aus erneuerbaren Energien in grünen Wasserstoff umgewandelt und dieser als Energieträger vor allem in den Bereichen Industrie und Verkehr angewendet wird.
Governance policies for a "just transition" : a case study in the Rhineland lignite mining district
(2022)
This paper develops policy measures for a "just transition" based on a case study conducted in Germany's Rhineland lignite mining district. Semi-structured guided interviews served as the methodological approach. Expert interviews were conducted with representatives of citizen initiatives, trade unions and the Federal State of North Rhine-Westphalia. The results reveal the need for policy measures in different areas: First, employees working for subcontractors of the lignite industry have a high risk of losing their jobs because there are virtually no support policies for them. Second, there needs to be more input by civic initiatives regarding the process of structural change. And last, land needs to be prevented from becoming a scarce resource in the Rhineland area due to current mining legislation. We use an actor-centred institutionalist framework to derive governance approaches in line with the needs of various stakeholders.
The idea for the Green Recovery Tracker was born in spring 2020 when governments started making announcements on economic Corona recovery measures. From a climate and resilience perspective it is key that those recovery packages, investments and subsidies are in line with long-term climate and sustainability targets. Thus, recovery packages should not only boost the economy in the short-term, but also strike the path to a just transition towards climate neutrality.
Against this background, Wuppertal Institute and E3G have launched the Green Recovery Tracker project in late summer 2020 to shed light on the following questions: What can be considered an effective green recovery? What are good examples, which can be used as an inspiration for recovery programs aiming to support sustainable development? Where do the individual Member States stand with respect to aligning their recovery activities with the climate policy agenda?
In this report, you will find our Methodology as well our Policy Briefing highlighting our key takeaways of our country and sectoral analyses. It further includes a section on "What can we learn from our experience with the Green Recovery Tracker?". The briefing concludes with a "Guidance for future funding programs and achieving climate targets overall".
Die Forschung der FVEE-Institute zum Einsatz von klimaneutral erzeugtem Wasserstoff in der Industrie deckt sowohl technische Aspekte für einzelne Prozesse ab als auch systemanalytische Betrachtungen, die die Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff am einzelnen Standort oder für bestimmte Branchen in Deutschland bzw. Europa untersuchen.
Die Motivation zum Einsatz von Wasserstoff ergibt sich aus drei Gründen:
1. In der stofflichen Verwendung wird Wasserstoff als Molekül benötigt und kann deshalb auch nicht durch andere Energieträger substituiert werden. So wird Wasserstoff bereits heute in großen Mengen in der Ammoniaksynthese (Haber-Bosch-Verfahren) sowie in den Raffinerien benötigt.
2. Eine weitere Verwendungsart für Wasserstoff ergibt sich aus seiner Fähigkeit, Sauerstoff aus Eisenerz chemisch zu binden. Beim Einsatz in Direktreduktionsanlagen kann Wasserstoff als Reduktionsmittel eingesetzt werden, um Eisenerz zu Roheisen zu reduzieren.
3. Als dritte Option gerät die energetische Verwendung von Wasserstoff in der Industrie zunehmend in den Fokus der energiepolitischen Debatten. Hier steht Wasserstoff in einem klimaneutralen System direkt in Konkurrenz zu anderen Energieträgern wie Strom und Biomasse.
Globale Krisen wie der Klimawandel und die Corona-Pandemie machen die Politische Ökologie zu einem unverzichtbaren Forschungsfeld der Zukunft. Die Beiträger*innen des ersten deutschsprachigen Handbuchs zum Thema stellen die hierfür relevanten Theorien vor und zeigen anhand konkreter Konflikte und Kämpfe die Aktualität und den Mehrwert einer politisch-ökologischen Herangehensweise auf. Sie erläutern die zentralen Begriffe, die für Analyse, Kritik und Transformation von gesellschaftlichen Naturverhältnissen wichtig sind, und stellen für die Politische Ökologie fruchtbare Methoden und Arbeitsweisen vor. Ein übersichtliches Nachschlagewerk für unübersichtliche Verhältnisse.
To achieve the EU's energy efficiency targets, both the rate of building energy renovation and its depth, i.e., the amount of energy savings post renovation need to be improved. Energy Performance Certificates (EPCs) are key to make energy efficiency measures transparent for the building market and to promote the energy efficiency of buildings through renovation. The revision of the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) is seen as a pre-condition to meet the Renovation Wave objectives and to reach a highly energy efficient and decarbonized building stock by 2050. One focus of the current revision of the EPBD is therefore the improvement of EPCs. QualDeEPC - High-quality Energy Performance Assessment and Certification in Europe Accelerating Deep Energy Renovation, funded under the EU's Horizon 2020 programme, is a project that aims to improve EPCs. Following an EU-wide review of existing EPC schemes, and extensive stakeholder discussions in the seven partner countries, QualDeEPC found that EPCs and EPC schemes need to enhance particularly in the following three ways:
1. Establish a close link between EPCs and deep energy renovation
2. Improve the quality of EPC schemes, i.e., both the EPCs and their data, and the processes of assessment, certification, verification
3. Improve cross-EU convergence of EPC schemes.
Um einen angemessenen Beitrag zu einer Begrenzung des weltweiten Temperaturanstiegs auf 1,5 Grad Celsius zu leisten, müsste Deutschland und damit auch der Gebäudesektor schon bis 2035 treibhausgasneutral sein. Greenpeace hat daher das Wuppertal Institut beauftragt, ein Sechs-Punkte-Sofortprogramm für erneuerbare Wärme und effiziente Gebäude zu erarbeiten, mit dem dieses Ziel erreichbar wird. Das Sofortprogramm sieht vor, dass in drei zentralen Bereichen jeweils eine ordnungsrechtliche Maßnahme mit einer spezifischen, dazu passenden finanziellen Fördermaßnahme kombiniert wird:
1) Ausstiegsgesetz für fossile Heizungen und Förderung für elektrische Wärmepumpen und Solarthermie. 2) Pflicht und Förderung für die energetische Sanierung ineffizienter Gebäude mit ökologischen Kriterien. 3) Gesetz mit Zielen sowie förderlichen Bestimmungen und dazu passende Förderung für Erneuerbare-Wärmenetze: Ausbau und Umstieg auf grüne Wärmeerzeugung.
So erhöht das Sofortprogramm die energetische Sanierungsrate auf drei bis vier Prozent pro Jahr und führt dazu, dass schon 2035 fast zwei Drittel der Gebäude mit Wärmepumpen und etwa ein Viertel mit Nah- und Fernwärme aus erneuerbaren Energien beheizt werden und ein Drittel zusätzlich mit thermischen Solaranlagen ausgestattet wird.
Die Dekarbonisierung der Mietwohnungsbestände ist zwingende Voraussetzung für die Einhaltung deutscher Klimaschutzziele. Hierzu ist eine schnelle und deutliche Verbesserung der Energieeffizienz unabdinglich. Aber: funktioniert der Markt für Energieeffizienz bei Mietwohnungen? Eine empirische Untersuchung auf dem Wuppertaler Mietwohnungsmarkt gibt Antworten darauf. Um die Sanierungsrate signifikant zu steigern, etwa durch eine höhere Zahlungsbereitschaft für Energieeffizienz, braucht es sowohl für Vermieter als auch für Mieter verbesserte Rahmenbedingungen.
Herrschaft und Macht
(2022)
Zwei Großbegriffe wie Herrschaft und Macht in einem Artikel fassen zu wollen, ist eine arge Herausforderung. Doch es liegt nahe, beide Begriffe aufeinander zu beziehen und voneinander zu unterscheiden. Sie sind nicht einfach zu erhellen und werden oft synonym verwandt. Erschwerend kommt hinzu, dass begriffliche Großlandschaften in verschiedenen Sprachen unterschiedlich ausgeprägt sind. Im Englischen wird beispielsweise oft "power" anstelle von "Herrschaft" benutzt (etwa "critique of power" für "Herrschaftskritik").
Im ersten Abschnitt folgt die Autorin zunächst etymologischen Spuren in der deutschen Sprache und zeige dabei zugleich, dass beide Begriffe patriarchal eingefärbt sind. Sprache ist lebendig. Sie verändert sich - und sie ist selbst herrschaftlich. Anschließend skizziert die Autorin begriffliche Unterscheidungen und Ausprägungen, insbesondere bei Max Weber (in seiner Herrschaftssoziologie), bei Michel Foucault und bei Hannah Arendt. Derart ausgestattet legt die Autorin im zweiten Abschnitt dar, wie und anhand von was die Begriffe in der Politischen Ökologie verwandt werden oder verwandt werden könnten. Im Ausblick münden die Darlegungen in den Versuch einer Anwendung kritischer Herrschafts- und Machtanalyse ein.
Transponder-based Aircraft Detection Lighting Systems (ADLS) are increasingly used in wind turbines to limit beacon operation times, reduce light emissions, and increase wind energy acceptance. The systems use digital technologies such as receivers of digital transponder signals, LTE/5G, and other information and communication technology. The use of ADLS will be mandatory in Germany both for new and existing wind turbines with a height of >100 m from 2023 (onshore) and 2024 (offshore), so a nationwide rollout is expected to start during 2022. To fully realize the benefits while avoiding risks and bottlenecks, a thorough and holistic understanding of the efforts required and the impacts caused along the life cycle of an ADLS is essential. Therefore, this study presents the first multi-aspect holistic evaluation of an ADLS. A framework for evaluating digital applications in the energy sector, previously developed by the authors, is refined and applied. The framework is based on multi-criteria analysis (MCA), life cycle assessment (LCA), and expert interviews. On an aggregated level, the MCA results show an overall positive impact from all stakeholders’ perspectives. Most positive impacts are found in the society and politics category, while most negative impacts are of technical nature. The LCA of the ADLS reveals a slightly negative impact, but this impact is negligible when compared to the total life cycle impact of the wind turbines of which the ADLS is a part. Besides the aggregated evaluation, detailed information on potential implementation risks, bottlenecks, and levers for life cycle improvement are presented. In particular, the worldwide scarcity of the required semiconductors, in combination with the general lack of technicians in Germany, lead to the authors’ recommendation for a limited prolongation of the planned rollout period. This period should be used by decision-makers to ensure the availability of technical components and installation capacities. A pooling of ADLS installations in larger regions could improve plannability for manufacturers and installers. Furthermore, an ADLS implementation in other countries could be supported by an early holistic evaluation using the presented framework.
The food system plays a crucial role in mitigating climate change. Even if fossil fuel emissions are halted immediately, current trends in global food systems may prevent the achieving of the Paris Agreement's climate targets. The high degree of variability and uncertainty involved in calculating diet-related greenhouse gas emissions limits the ability to evaluate reduction potentials to remain below a global warming of 1.5 or 2 degrees. This study assessed Western European dietary patterns while accounting for uncertainty and variability. An extensive literature review provided value ranges for climate impacts of animal-based foods to conduct an uncertainty analysis via Monte Carlo simulation. The resulting carbon footprints were assessed against food system-specific greenhouse gas emission thresholds. The range and absolute value of a diet carbon footprint become larger the higher the amount of products with highly varying emission values in the diet. All dietary pattern carbon footprints overshoot the 1.5 degrees threshold. The vegan, vegetarian, and diet with low animal-based food intake were predominantly below the 2 degrees threshold. Omnivorous diets with more animal-based product content trespassed them. Reducing animal-based foods is a powerful strategy to decrease emissions. However, further mitigation strategies are required to achieve climate goals.
Public catering has become increasingly important in recent years. With increasing annual customers, the sector's impact on the environment is also growing continuously. At the same time, public catering offers a lever to promote sustainable nutrition that has rarely been used so far. Small changes in kitchen practices and food offers can thus be multiplied into a significant positive impact on environmental challenges, such as climate change or loss of biodiversity due to the large number of servings. In contrast to private households, management decisions in public catering can influence the food-related environmental impact of thousands of customers. This article deals with the nationwide level of greenhouse gas (GHG) emissions and resource use in the German public catering segment "business" and its saving potentials by different scenarios of unsupported and supported recipe revision. In this paper, we define "unsupported" as the intuitive optimization of recipes by employees of public catering businesses. In contrast, "supported" approaches had to meet specific target goals, for example of the Deutsche Gesellschaft für Ernährung; engl. German Nutrition Society or the sustainable level. Specifically, we will test how (A) an unsupported recipe revision, (B) a recipe revision based on dietary recommendations and (C) a recipe revision using scientific guidance affect the environmental impact of a dish. As a methodological framework, an online survey of public catering companies was conducted as well as a scenario analysis at menu level and at nationwide level. The results are based on empirical data on the one hand, and on extrapolations on the other. The results show that the nationwide implementation of recipe revision according to scientific guidance-such as concrete target goals for the GHG emissions per serving-can save up to 44% of resource use in the German business catering sector (which corresponds to 3.4 million tons of resources per year) and as much as 40% of GHG emissions (0.6 million tons GHG emissions per year). Even in the scenario of unsupported recipe revision, GHG and resource savings of up to 20% can be realized. The results show that public catering can reduce its material and carbon footprint by 20% overnight. Moreover, the findings show indications for the sustainable transformation of public catering. Nevertheless, it must be noted that these are some first steps of the transformation, which will require further changes with even greater impacts and political activities.
Impact chains are used in many different fields of research to depict the various impacts of an activity and to visualize the system in which this activity is embedded. Research has not yet conceptualized impact chains specifically for energy sufficiency policies. We develop such a concept based on current evaluation approaches and extend these by adding qualitative elements such as success factors and barriers. Furthermore, we offer two case studies in which we test this concept with the responsible climate action managers. We also describe options for integrating these impact chains into different types of energy models, which are key tools in policy consulting.
When dealing with the Great Transformation towards a sustainable world (WBGU 2011), one defining factor is the stark contradiction in the availability of knowledge: While there is almost unlimited knowledge on many technical and economic aspects of the sustainability transformation, while in some way all the tools are available and we, in theory, know exactly how to use them, there is a lack of action at all levels. If we assume that in principle a majority of decision-makers has understood the necessity to act, this ultimately points to a lack of knowledge on how major transformations can be triggered. To use a common distinction, we have solid knowledge of the systems at play, we know the targets society should be heading for, and these targets have been globally and politically agreed to, but our knowledge on transformations, while growing, is obviously lacking. While this is true for all forms of knowledge to some extent, especially transformation knowledge requires more than just disciplinary or interdisciplinary research because it depends on transdisciplinary approaches that integrate the knowledge of practitioners from politics, administration, civil society and business.
In warm and hot climates, ceiling fans and/or air conditioners (ACs) are used to maintain thermal comfort. Ceiling fans provide air movement near the skin, which enhances the evaporation of sweat, reduces heat stress, and enhances thermal comfort. This is also called the cooling effect. However, AC usage behaviour and the effects of elevated air speed through the use of ceiling fans on indoor operative temperature during AC usage are not widely studied. This study investigated the optimum AC (cooling) set point temperature and air velocity necessary for maintaining thermal comfort while achieving energy conservation, in mixed-mode buildings in India, through field studies by using used custom-built Internet of Things (IOT) devices. In the current study, the results indicate a 79% probability that comfort conditions can be maintained by achieving a temperature drop of 3K. If this drop can be achieved, as much as possible, through passive measures, the duration of AC operation and its energy consumption are reduced, at least by 67.5 and 58.4%, respectively. During the air-conditioned period, there is a possibility that the cooing effect is reduced because of increase in operative temperature due to ceiling fan operation. Therefore, the optimum solution is to maintain the highest AC set point and minimum fan speed setting that are acceptable.
The sales of pedelecs are currently skyrocketing in Germany and in many other places. As a low-carbon means of mobility, pedelecs have the potential to make a substantial contribution to the mobility transition.
This thesis employs practice theory as proposed by Shove et al. (2012) to investigate this quickly evolving phenomenon. The analysis is based on interviews with e-bike commuters which were investigated using template analysis and exploratory memos. To obtain a broad picture the practice, a maximum variance sampling strategy was carried out in two cities that vary substantially with regard to velomobility: Wuppertal and Münster.
This thesis one hand presents the first encompassing account on the practice elements which commuting by pedelec is composed of. It hence contributes to the debate about the depiction of practices. Furthermore, the thesis finds that pedelec commuting should be conceptualized as a variant of velomobility and not as a variant of motoring or as an independent practice. Yet, the elements integrated in pedelec-commuting are found to clearly differ from those of cycling, so that pedelec-commuting meets the requirements of everyday life much better than commuting on non-electrified bikes.
The findings of this thesis suggest several pathways to strengthening this novel practice. The capacity of e-biking to serve mundane trips can for example be supported through the normalization of the use of weather- and transport relevant materials and competences. Deeper linkages with interacting practices from other sectors, such as an integration of cycling materials (GPS-trackers) into policing practices, can also con-tribute to this goal.
With regard to research, the present work offers starting points for quantifications, for example on the relative importance of single elements as well as on the characteristics of their relations among each other or with regard to typical constellations of elements.
As the worldwide remaining carbon budget decreases rapidly, countries across the globe are searching for solutions to limit greenhouse gas emissions. As the production and use of coal is among the most carbon-intensive processes, it is foreseeable that coal regions will be particularly affected by the consequences of a transformation towards a climate-neutral economy and energy system.
Challenges arise in the area of energy production, environmental protection, but also for economic and social aspects in the transforming regions - often coined with the term "Just Transition". For the decision makers in coal regions, there is an urgent need for support tools that help to kick off measures to diversify the local economies while at the same time supporting the local workers and communities.
The Wuppertal Institute aims to support coal regions worldwide by developing a Just Transition Toolbox, which illustrates the challenges and opportunities of a sustainable transition for a global audience. It comprises information about strategy development, sets recommendations for governance structures, fostering sustainable employment, highlights technology options and sheds light on the environmental rehabilitation and repurposing of coal-related sites and infrastructure. The toolbox builds on the work of the Wuppertal Institute for the EU Initiative for Coal Regions in Transition and takes into account country-specific findings from the SPIPA-partner countries India, Indonesia, South Africa, Japan, South Korea, Canada and the USA. The acronym SPIPA is short for "Strategic Partnerships for the Implementation of the Paris Agreement" an EU-BMU programme co-financed by the GIZ.
The EU aims to become the first climate neutral continent. To achieve this goal, the industry sector needs to reduce its GHG emissions to net zero or at least close to net zero. This is a particularly challenging task due to the high energy demand especially of primary materials production and the little potential to reduce this energy intensity when switching to other production processes based on electricity or hydrogen. In order to identify robust strategies for achieving a net-zero-compatible industry sector, the paper at hand analyses the transformation of the industry sector as described by a number of recent climate neutrality scenarios for Germany. Apart from overall industry, a focus is set on the sectors of steel, chemicals and cement. The analysed scenarios show very deep GHG emission reductions in industry and they appear to be techno-economically feasible by the mid of the century, without relying on offsets or on shifts from domestic production to imports. The scenarios agree on a suite of core strategies to achieve this, such as direct and indirect electrification, energy efficiency and recycling as well as new technological routes in steel making and cement. The scenarios differ, however, regarding the future mix of electricity, hydrogen and biomass and regarding the future relevance of domestic production of basic chemicals.
Klimaneutrale Streitkräfte?
(2022)