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Urban energy systems have been commonly considered to be socio-technical systems within the boundaries of an urban area. However, recent literature challenges this notion in that it urges researchers to look at the wider interactions and influences of urban energy systems wherein the socio-technical sphere is expanded to political, environmental and economic realms as well. In addition to the inter-sectoral linkages, the diverse agents and multilevel governance trends of energy sustainability in the dynamic environment of cities make the urban energy landscape a complex one. There is a strong case then for establishing a new conceptualisation of urban energy systems that builds upon these contemporary understandings of such systems. We argue that the complex systems approach can be suitable for this. In this paper, we propose a pilot framework for understanding urban energy systems using complex systems theory as an integrating plane. We review the multiple streams of urban energy literature to identify the contemporary discussions and construct this framework that can serve as a common ontological understanding for the different scholarships studying urban energy systems. We conclude the paper by highlighting the ways in which the framework can serve some of the relevant communities.
The Paris Agreement introduces long-term strategies as an instrument to inform progressively more ambitious emission reduction objectives, while holding development goals paramount in the context of national circumstances. In the lead up to the twenty-first Conference of the Parties, the Deep Decarbonization Pathways Project developed mid-century low-emission pathways for 16 countries, based on an innovative pathway design framework. In this Perspective, we describe this framework and show how it can support the development of sectorally and technologically detailed, policy-relevant and country-driven strategies consistent with the Paris Agreement climate goal. We also discuss how this framework can be used to engage stakeholder input and buy-in; design implementation policy packages; reveal necessary technological, financial and institutional enabling conditions; and support global stocktaking and increasing of ambition.
A policy mix for resource efficiency in the EU : key instruments, challenges and research needs
(2019)
Against the background of an often wasteful use of natural resources, the European Union has made resource efficiency a top policy priority. Policy formulation is, however, at a very early stage in many Member States, with often vague notions of what resource efficiency means, characterised by fragmented instruments and overlapping competencies. This paper develops a conceptual framework for defining, assessing and developing resource efficiency policy mixes. It argues that a mix of policies and instruments is best suited to overcoming the complex challenges of the 21st Century. Such a mix addresses multiple resource domains at a strategic, high level and contains interacting instruments targeting multiple actors, levels of governance and sectors and life-cycle stages of resource use. This paper looks at criteria for effective resource efficiency policy instruments, presents both an indicative policy mix across 9 policy domains and case studies (on environmental harmful subsidies, supply chain efficiency in food systems and product-service systems) and identifies key challenges to overcome trade-offs in instrument design, maximise synergies, reduce conflicts, promote coherence, coordinate activities and move from theory to practice. Research needs are discussed regarding who shall devise, implement, and coordinate such a policy mix, considering negotiating power, timing and complexity.
Much of the current literature on climate clubs sees mitigation costs creating free rider incentives as the main problem of climate policy. Climate clubs are supposed to solve this problem by creating additional incentives for mitigation. Looking more in detail, one sees that the situation differs from sector to sector. Some industry sectors indeed have substantial cost and competitiveness issues. In others such as electricity and transport, there are costs at micro level but balance for economy and society as a whole is rather positive. International climate policy in general and clubs in particular should therefore be tailored to sectoral specifics.
Abfallwirtschaftliche Produktverantwortung unter Ressourcenschutzaspekten (RePro) : Abschlussbericht
(2019)
Elektro- und Elektronikaltgeräte enthalten eine Vielzahl von umwelt- und ressourcenrelevanten Metallen wie Gold und Neodym, welche derzeit noch nicht optimal recycelt werden. Im vorliegenden Projekt wurden die Mengenpotenziale von 10 dieser Metalle in 30 ressourcenrelevanten Elektrogerätearten quantifiziert und die bestehenden Verluste bei der Elektroaltgeräte-Entsorgung von der Sammlung über die Behandlung bis zur Metallrückgewinnung über Mengenstrombilanzen ermittelt, teilweise unterstützt durch Sortieranalysen und Behandlungsversuche. Die Studie leitet daraus Maßnahmenempfehlungen zur Optimierung der Erfassungsstrukturen sowie der Behandlungs- und Verwertungssysteme für Elektroaltgeräte aus privaten Haushalten zur Rückgewinnung der betrachteten Metalle ab.
Article 6.4 of the Paris Agreement establishes a new mechanism for Parties to cooperate in achieving their nationally determined contributions (NDCs). One key innovation of the Article 6.4 mechanism is its objective to "deliver an overall mitigation in global emissions" (Art. 6.4(d)). This report develops recommendations on how to implement this objective. A key difficulty lies in the fact that even basics of how the mechanism is supposed to function have so far not been clarified by the Parties. The report therefore first sketches out what has so far been agreed and discussed on the mechanism’s activity cycle. Second, as the concept of overall mitigation has so far also not been clearly defined by Parties, the report derives a working definition from the language that was agreed in the Paris Agreement. In the next step, the report provides a survey of the options to achieve overall mitigation that have so far been discussed in the relevant literature and in the Article 6 negotiations. Many of these options were developed in the context of the Kyoto mechanisms. The report therefore discusses to what extent the options are also applicable under the Paris Agreement or whether adjustments need to be made. In the following, the options that are applicable under the Agreement are assessed on the basis of a number of criteria. The report concludes with a summary of the main findings and recommendations.
Additionality revisited : guarding the integrity of market mechanisms under the Paris agreement
(2019)
The Paris Agreement requires mitigation contributions from all Parties. Therefore, the determination of additionality of activities under the market mechanisms of its Article 6 will need to be revisited. This paper provides recommendations on how to operationalize additionality under Article 6. We first review generic definitions of additionality and current approaches for testing of additionality before discussing under which conditions additionality testing of specific activities or policies is still necessary under the new context of the Paris Agreement, that is, in order to prevent increases of global emissions. We argue that the possibility of "hot air" generation under nationally-determined contributions (NDCs) requires an independent check of the NDC's ambition. If the NDC of the transferring country does contain "hot air", or if the transferred emission reductions are not covered by the NDC, a dedicated additionality test should be required. While additionality tests of projects and programmes could continue to be done through investment analysis, for policy instruments new approaches are required. They should be differentiated according to type of policy instrument. For regulation, we suggest calculating the resulting pay-back period for technology users. If the regulation generates investments exceeding a payback period threshold, it could be deemed additional. Similarly, carbon pricing policies that generate a carbon price exceeding a threshold could qualify; for trading schemes an absence of over-allocation needs to be shown. The threshold should be differentiated according to country categories and rise over time.
Diesen Technologien wird für das Energiesystem, bei einem zunehmenden Ausbau der fluktuierenden regenerativen Leitenergieträger Wind und Sonneneinstrahlung als zentrale Flexibilitätsoption sowie zur Dekarbonisierung der Industrie - Bereitstellung von Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen -, eine Schlüsselrolle zukommen. Wie die bisherigen Erfahrungen mit anderen Energieinfrastrukturen, z. B. Freileitungen oder Windkraftanlagen, zeigen, stellt eine breite gesellschaftliche Akzeptanz einen wesentlichen Erfolgsfaktor für die großflächige Diffusion und Transformation dar. Entsprechend ist die gesellschaftliche Einbettung auch bei der Planung von PtX-Strategien frühzeitig zu beachten.
Das Ziel der Akzeptanzstudie "Mieterstrom aus Mietersicht" war es, den Blick der Stromkundinnen und -kunden auf das dezentrale Versorgungskonzept "Mieterstrom" zu untersuchen und zu bewerten. Die Studie untersucht, inwiefern Mieterinnen und Mieter über das in ihrem Wohnhaus angebotene Mieterstromprodukt informiert sind, wie sie es annehmen und welche Faktoren die Akzeptanz beeinflussen. Dazu wurden 61 fragebogengestützte Face-to-Face-Interviews in sieben Mieterstromprojekten geführt. Die Bewohnerinnen und Bewohner gaben darin Auskunft zu ihren Motiven bei der Wahl ihrer Stromversorgung und ihrem Informationsstand. Außerdem führte der Autor der Studie, Markus Schäfer, leitfadengestützte Experteninterviews mit den Projektverantwortlichen der Mieterstromanbietern.
Die Ergebnisse bestätigen in großen Teilen die zu Beginn der Forschung aufgestellten Thesen. Das Mieterstrommodell ist selbst in Wohnhäusern, in denen ein Mieterstromprodukt angeboten wird, noch häufig unbekannt. Dies ist nicht nur auf unzureichende Information durch die Anbieter zurückzuführen, sondern auch auf das Desinteresse der Stromkunden am Thema Energieversorgung allgemein und als kompliziert wahrgenommenen Konzepten wie Mieterstrom insbesondere. Hohe Beteiligungsquoten konnten nur in Projekten erzielt werden, in denen die Befragten Faktoren wie die Nutzung erneuerbarer Energien und lokale Erzeugung bei der Wahl Ihrer Energieversorgung klar über den Strompreis stellten, oder in denen Mieterstrom besonders günstig angeboten wurde. Allerdings gibt es auch bestimmte Vertriebsmethoden, die zu hohen Beteiligungsquoten führen können.
Trotz der unterschiedlichen Rahmenbedingungen bei den untersuchten Projekten kann der Autor die Ergebnisse der Studie nutzen, um Handlungsempfehlungen für die Energiewirtschaft zur Erreichung höherer Beteiligungsquoten in Mieterstromprojekten zu formulieren.
Research on sustainability transitions has expanded rapidly in the last ten years, diversified in terms of topics and geographical applications, and deepened with respect to theories and methods. This article provides an extensive review and an updated research agenda for the field, classified into nine main themes: understanding transitions; power, agency and politics; governing transitions; civil society, culture and social movements; businesses and industries; transitions in practice and everyday life; geography of transitions; ethical aspects; and methodologies. The review shows that the scope of sustainability transitions research has broadened and connections to established disciplines have grown stronger. At the same time, we see that the grand challenges related to sustainability remain unsolved, calling for continued efforts and an acceleration of ongoing transitions. Transition studies can play a key role in this regard by creating new perspectives, approaches and understanding and helping to move society in the direction of sustainability.
Die vorliegende Arbeit verfolgt die Zielsetzung, den Beitrag verschiedener politischer Handlungsoptionen zur Steigerung der betrieblichen Energieeffizienz zu ermitteln.
Eingangs wird aufgezeigt, inwieweit die Steigerung der Energieeffizienz aufgrund ihrer vielfältigen Vorteile eine Einstufung als eigenständige Zielgröße rechtfertigt im Gegensatz zu einer bloßen Betrachtung als Mittel zum Zweck des Klimaschutzes.
Für die anschließende quantitative Analyse wurden Daten aus dem Projekt Energieeffizienz Impulsgespräche des Rationalisierungs- und Innovationszentrums der Deutschen Wirtschaft (RKW) e.V. aus den Jahren 2011 bis 2013 mit eigens für diese Arbeit erhobenen Daten von 2017 für dieselben Unternehmen verglichen. Zu diesem Zweck wird ein difference-in-differences-Ansatz genutzt. Im Ergebnis erweisen sich Preise im Gegensatz zu anderen Maßnahmen wie Energieberatungen, Fördermitteln und Energiemanagementsystemen als zumindest teilweise wirksame Einflussgröße für die Energieeffizienz. Der Autor empfiehlt auf dieser Basis eine stärker marktwirtschaftlich ausgerichtete Effizienzpolitik.
Die Situation ist klar: Die Menschheit braucht die sozial-ökologische Wende, damit ihre Existenz auf der Erde langfristig gesichert bleibt. Auch der Weg dorthin ist vorgezeichnet, wir müssen ihn nur gehen. Ein Buch mit knappen Argumenten und in Thesen zugespitzt - es ist ein Appell an Politik und Gesellschaft, für einen radikalen Wandel des Wirtschaftssystems einzutreten.
The need for sustainable energy management at the municipal level is growing, in order to meet EU climate goals. Multiple initiatives have been launched to support municipalities in energy planning and strategy development process. Despite available support, research shows mixed results about implementation of plans and strategies. This research paper analyses what targets municipalities set, how they monitor implementation of their sustainable energy action plans (SEAPs) and searches for the most important factors that have enabled or hindered the implementation of local SEAPs at Latvia. The article shows that, in some cases, there is evidence that SEAP development is a project-based activity, supported by external experts. From municipal personnel point of view, it is a project that ends with approved SEAP, but not a part of their future daily routine. Eventually implementation of the plan is difficult, because municipalities lack experience in daily management of energy data, distribution of responsibilities and implementation of procedures. Municipalities also tend to exclude important stakeholders in their SEAPs, like, private sector, household sector and transport sector, which lead to lower targets and lower achievements in GHG reduction.
On 26 January 2019, the Commission on Growth, Structural Change and Employment recommended that no more coal-fired power plants would be operated in Germany by 2038 at the latest. In this paper the Wuppertal Institute comments on the results of the Commission and makes recommendations for the current necessary steps for the climate and innovation policy in Europe, Germany and North Rhine-Westphalia.
Digitalisation is disrupting business practices worldwide and transforming consumption patterns. While a global increase in wealth is leading to higher consumption rates, consumption-related decisions are increasingly based on digital information and marketing; furthermore, shopping increasingly takes place online and products and services are more and more digitalised.
The transformative character of digitalisation calls for political action in order to ensure sustainable consumption in a new and dynamically changing context. Focusing on consumption is imperative in combatting many global challenges. Take climate change: consumption-based emissions (i.e. emissions from domestic final consumption and emissions caused by the production of imported goods) are rising more rapidly than production-based emissions in high-income countries. Meanwhile most political measures target production-based emissions (i.e. territorial emissions).
The German council for sustainable development (Rat für Nachhaltige Entwicklung) has called for the §principle of sustainable development [to] serve as the political framework for digital transformation" as "digitalisation has the potential to engender disruptive developments in the business world as well as society as a whole that carry both great opportunities and significant risks". Thus, to implement the 2030 Agenda, in particular SDG 12, and the National Program Sustainable Consumption, it is key to seize the opportunities that digitalisation presents for sustainable consumption and tackle the challenges. This assessment report thus examines the following key question: "What are the implications of the digital transformation of consumption patterns for the implementation of the German sustainability strategy in, by and with Germany?"
This assessment report identifies six key areas of sustainable consumption. Transforming those areas is associated with a significant, positive impact on sustainable development. In this way, those key areas lay the foundation to set clear priorities and formulate concrete policy measures and recommendations. The report describes recent developments and relevant actors in those six fields, outlines drivers and barriers to reach a shift towards more sustainability in those specific areas, and explores international good-practice examples. On top of this, overarching topics in the scientific discourse concerning sustainable consumption (e.g. collaborative economy, behavioural economics and nudging) are revealed by using innovative text-mining techniques. Subsequently, the report outlines the contributions of these research approaches to transforming the key areas of sustainable consumption. Finally, the report derives policy recommendations to improve the German Sustainable Development Strategy (DNS) in order to achieve a stronger stimulus effect for sustainable consumption.
In der Dissertation wird eine Methodik entwickelt, welche die Berechnung des Redispatcheinsatzes im deutschen Übertragungsnetz ermöglicht. Dabei wird die Auswirkungen einer Integration der Flexibilität aus dezentralen Anlagen in das elektrische Energiesystem dargestellt. Durch die Integration von dezentralen Flexibilitäten können geringere Brennstoff- und CO2-Zertifikatskosten bei relativ konstanten CO2-Emissionen erreicht werden. Bei einem Redispatcheinsatz, welcher die Leistungserhöhung aus konventionellen thermischen Kraftwerken weitgehend vermeidet, kann bei der Berücksichtigung dezentraler Flexibilitäten bis zu 99 Prozent der benötigten Redispatcherhöhung aus konventionellen Kraftwerken mit Hilfe dezentraler Alternativen ersetzt werden. Diese Übernahme der Redispatchaufgaben durch dezentrale Anlagen ist allerdings mit einer signifikanten Erhöhung der Redispatchkosten verbunden.
Reaching the climate goals for the building sector requires to improve insulation and to increase air tightness of buildings in order to minimize heat loss. To achieve these goals and to prevent risks to the health of occupants and damages to the building fabric due to insufficient removal of pollutants and humidity, broad implementation of Mechanical Ventilation and Heat Recovery (MVHR) systems is crucial.
Comparable and up to date figures on the market penetration of MVHR systems across the EU are hardly available. However, figures point to only a small share of residential buildings being currently equipped with such systems (cf. Riviere et al. 2009). For the German building stock the figure is estimated to be below 5% (Händel 2011). The paper presents insights into the reasons for the slow diffusion of HRV technologies in the German building stock. It builds on the results of a recently completed research project whose central aim was to identify actor-specific and structural barriers for the diffusion of efficient ventilation systems in apartment buildings and to examine how these barriers can be addressed.
The analysis is based on 40 semi-structured expert interviews with energy consultants, HVAC craftsmen, and housing companies, as well as guided in-depth interviews with private owners of apartment buildings or apartments that were evaluated by means of qualitative content analysis. Based on the collected data, seven barrier categories were identified, each containing a range of single barriers for the diffusion of efficient ventilation systems within the residential building stock.
Results of the analysis were quantitatively validated by means of online surveys and a household survey among 1,008 households. The paper points out interdependencies within the chain of effects leading up to the investment decision of building owners. Furthermore, based on good practice examples identified within the data collection process, it proposes different measures to address these barriers.
Die vorliegende Broschüre fasst die Ergebnisse des dreijährigen Projektes "BMM HOCH DREI - Betriebliches Mobilitätsmanagement im Bergischen Städtedreieck (Remscheid-Solingen-Wuppertal)" für die Praxis zusammen. Die Broschüre stellt den Quartiersansatz vor, beschreibt den Prozess der Beratung und die Entwicklung von Maßnahmen. Als Ergebnis stellt sie die Potenziale für eine Verkehrsverlagerung und den notwendigen Handlungsbedarf für die Praxis dar.
Addressing the prevailing mode of high-carbon lifestyles is crucial for the transition towards a net-zero carbon society. Existing studies fail to fully investigate the underlining factors of unsustainable lifestyles beyond individual determinants nor consider the gaps between current footprints and reduction targets. This study examines latent lifestyle factors related to carbon footprints and analyzes gaps between decarbonization targets and current lifestyles of major consumer segments through exploratory factor analysis and cluster analysis. As a case study on Japanese households, it estimates carbon footprints of over 47,000 households using expenditure survey microdata, and identifies high-carbon lifestyle factors and consumer segments by multivariate regression analysis, factor analysis, and cluster analysis. Income, savings, family composition, house size and type, ownership of durables and automobiles, and work style were confirmed as determinants of high-footprint Japanese households, with eight lifestyles factors, including long-distance leisure, materialistic consumption, and meat-rich diets, identified as the main contributory factors. The study revealed a five-fold difference between lowest and highest footprint segments, with all segments overshooting the 2030 and 2050 decarbonization targets. The findings imply the urgent need for policies tailored to diverse consumer segments and to address the underlying causes of high-carbon lifestyles especially of high-carbon segments.
The Global Stocktake (GST) takes a central role within the architecture of the Paris Agreement, with many hoping that it will become a catalyst for increased mitigation ambition. This paper outlines four governance functions for an ideal GST: pacemaker, ensurer of accountability, driver of ambition and provider of guidance and signal. The GST can set the pace of progress by stimulating and synchronizing policy processes across governance levels. It can ensure accountability of Parties through transparency and public information sharing. Ambition can be enhanced through benchmarks for action and transformative learning. By reiterating and refining the long term visions, it can echo and amplify the guidance and signal provided by the Paris Agreement. The paper further outlines preconditions for the effective performance of these functions. Process-related conditions include: a public appraisal of inputs; a facilitative format that can develop specific recommendations; high-level endorsement to amplify the message and effectively inform national climate policy agendas; and an appropriate schedule, especially with respect to the transparency framework. Underlying information provided by Parties complemented with other (scientific) sources needs to enable benchmark setting for collective climate action, to allow for transparent assessments of the state of emissions and progress of a low-carbon transformation. The information also needs to be politically relevant and concrete enough to trigger enhancement of ambition. We conclude that meeting these conditions would enable an ideal GST and maximize its catalytic effect.
Today more than 45 % of all energy-related CO2 emissions come from burning coal. Thus, reducing CO2 emissions from coal use is a necessity for reaching the targets of the Paris Agreement. This will not only pose challenges for coal consumers (restructuring of the energy system), but also for countries whose economy is strongly depending on the production of coal. This paper examines the role of coal in three countries, which are or were in recent years among the top coal exporters: Indonesia, Colombia and Vietnam. Understanding challenges and possible transition pathways in these countries will help to develop global strategies to reduce CO2 emissions from coal in the short to mid-term.
Der schnell fortschreitende Digitalisierungs- und Automatisierungsprozess ist heute schon ein wichtiger Wegbegleiter für die Transformation des aktuellen Energiesystems. Im vorliegenden Beitrag werden sechs Anwendungsbeispiele vorgestellt, die deutlich machen, dass die Energiewende ohne Digitalisierung nicht denkbar ist.
The transformation of cities towards sustainable and inclusive development is a key objective of the New Urban Agenda (United Nations 2017). Transport infrastructure is a critical factor in shaping cities, determining the energy intensity of mobility and providing access to essential social and economic opportunities. The sector also plays an important role in global climate change mitigation strategies, as it currently accounts for about 23% of global energy-related greenhouse gas emissions (IPCC 2014).
There is substantial potential to improve urban access, air quality, safety and the quality of life in cities along with reducing Greenhouse Gas Emissions if an integrated policy approach is applied that combines all intervention areas for transport policy and involves all levels of government. A package that achieves low-carbon transport and fosters sustainable developed includes avoided journeys through compact urban design and shifts to more efficient modes of transport, uptake of improved vehicle and engine performance technologies, low-carbon fuels, investments in related infrastructure, and changes in the built environment. From a governance perspective, all relevant political institutions at the local and national level need to be involved in the coalition building along with key societal actors, such as unions, industry and civil society organisations. Bringing the policy objectives of these actors together with an integrated policy package is a vital step towards a low-carbon, sustainable mobility system.
Policy design and governance are critically interlinked as the ability of institutions to find a political consensus and to maintain policy stability heavily influences the success of measures to shape the transformation pathway towards sustainable mobility. This thesis aims to analyse these linkages and highlight the role of different policy and governance approaches. This analysis builds on transport and urban development research, but takes a transdisciplinary research perspective, building on the Multi-Level-Perspective on sustainability transitions (Geels 2002) and aims to highlight the potential for a consensus oriented policy approach (Lijphard 1999) that builds on co-benefits among key policy objectives and coalitions among key political actors, which leads to the main question for this thesis and the focus areas for the analysis.
Creating statistics for China's building energy consumption using an adapted energy balance sheet
(2019)
China's regular energy statistics does not include the building sector, and data on building energy demand is included in other types of energy consumption in the Energy Balance Sheet (EBS). Therefore data on building energy demand is not collected based on statistics, but rather calculated or estimated by various approaches in China. This study aims at developing and testing China's building energy statistics by applying an adapted EBS. The advantage of the adapted EBS is that statistical data is from the regular statistical system and no additional statistical efforts are needed. The research result shows that the adapted EBS can be included in China regular energy statistical system and can be standardized in a transparent way. Testing of the adapted EBS shows that China's building energy demand has shown an annual increase of 7.6% since 2001, and a lower contribution to the total energy demand as compared to the developed world. There is also a close link to lifestyle and living standard while industrial energy demand is mainly driven by economy and decoupling of building energy demand with increasing of building floor area, this is due to a considerable improvement of building energy efficiency. The adapted EBS creates a method for China conducting statistics of building energy consumption at the sector level in a uniform way and serves as the basis for any sound building energy efficiency policy decisions.
Nowadays, the main impetus to apply additive manufacturing (AM) of metals is the high geometric flexibility of the processes and its ability to produce pilot or small batch series. In contrast, resource and energy intensities are often not considered as constraints, even though the turnout of additive manufacturing is high, at least compared to chip removing processes.
The study at hand analyses the material characteristics and environmental impacts of a hose nozzle as an example of a commercial product of simple geometry. The production routes turning (conventional manufacturing) and laser beam melting (additive manufacturing) are compared to each other in terms of natural resource use, climate change potential and primary energy demand. It is found, that the product shows a lower demand for natural resources when produced via AM, but higher carbon emissions and energy demand when using a steel, that is mainly (80%) produced from high-alloyed steel scrap. However, different case studies during the sensitivity analyses showed that a number of factors highly influence the results: the steel source as well as the source of electricity play a major role in determining the environmental performance of the production routes. The authors also found that other production processes (here cold forging of tubes) might be an eco-friendly alternative to both routes, if feasible from an economic point of view.
In regard to the material characteristics, experimental testing revealed that the material advantages of AM produced hose nozzles (in particular higher yield strength) are reduced after a solution heat treatment is applied to the as-produced material, in order to increase corrosion resistance. However, products that do not require this production step might benefit from the higher yield strength, as a lower wall thickness could be realised.
Enhancing cross-functional integration in new product development becomes increasingly important for industrial players to keep up with shorter product life cycles in technological innovation dynamics. Abundant research reflects the topic's significance, yet ambiguity in empirical results persists and industrial adoption of existing methods remains incremental. This thesis employs a qualitative approach to build a case study at the design-manufacturing interface of new product development of electrified cars. Cross-functional coopetition, as the joint occurrence of cooperation and competition, is adopted to generate an in-depth understanding of integration dynamics. Socio-organizational and contextual aspects are found to shape integration in a new product development context substantially. A model of interface dynamics is developed which provides for analysis and prediction of these aspects' impact on effective integration. A grounded theory approach to enhance integration is explored that introduces constraints as stimuli to consider manufacturability aspects in the design process. Constraint introduction is found to positively impact both cross-functional integration and creativity, with eight characteristics of constraint quality identified as moderating factors. A theoretical model is contributed which outlines cause-effect relationships of constraints' impact on antecedents of new product development success. It substantiates constraints' role in innovation contexts and encourages application for design-manufacturing integration as well as for other interfaces or purposes.
Die Große Transformation zur Nachhaltigkeit ist eine gesamtgesellschaftliche Herausforderung, für deren Bewältigung auch die Wissenschaft gefordert ist. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat daher unter anderem die Fördermaßnahme "Nachhaltiges Wirtschaften" (NaWi) ins Leben gerufen, um Wissenschaft und Praxis in ihrer Begegnung dieser Herausforderung zu unterstützen.
Ein neues Format, um diese Wissenschafts-Praxis-Kooperation als Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung zu gestalten, ist das sogenannte Reallabor. Dort kommen Akteure aus Wissenschaft und Praxis zusammen, um gemeinsam Lösungen für ein realweltliches Nachhaltigkeitsproblem zu erarbeiten und auszuprobieren. Ausgehend von der konzeptionellen und empirischen Reallaborforschung des NaWi-Projekts "Wohlstands-Transformation Wuppertal" (WTW) wurden die Erfahrungen und Erkenntnisse aus den NaWi-Projekten WTW, KInChem und WohnMobil sowie die aktuelle wissenschaftliche Literatur zu Reallaboren synthetisiert. Die hieraus entstandene vorliegende Studie bietet den Leserinnen und Lesern einen umfassenden Überblick über den Aufbau und die Umsetzung von Reallaboren.
Zunächst werden bisherige Reallaborverständnisse reflektiert und acht Schlüsselkomponenten von Reallaboren präsentiert. Anschließend wird das Reallabor in seiner Prozess- und seiner Strukturdimension näher beleuchtet. Ein ausführlicher Prozess-Leitfaden zeigt Schritt für Schritt auf, wie ein Reallabor-Prozess gestaltet werden sollte. Auch die teils neuen Rollen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Reallaboren werden analysiert. Schließlich werden die strukturierenden Elemente eines Reallabors vorgestellt und - wie bereits die Prozessschritte und Rollen - auf die drei NaWi-Projekte angewendet.
Mit den beiden Plädoyers "Ökologischen Individualismus stärken" und "Ökologische Lebensformen stärken" wird eine zentrale Kontroverse ökologischer Politik nachgezeichnet. Der Diskussionsstand wirft bedeutende Fragen auf, die Beiträge bieten erste Orientierung für mögliche Antworten. Die vorgestellten Positionen schließen einander nicht aus. Vielmehr vermessen sie ein Spektrum, innerhalb dessen ganz unterschiedliche Pfade beschritten werden können, auf dem Weg zu einer grünen Erzählung von Ökologie.
India's present development trajectory is at a crucial juncture with a requirement to meet the demands of a population of over 1.2 billion while ensuring environmental sustainability. The resulting economic growth over the past two decades has over-exploited finite natural resources and led to tremendous environmental degradation. Therefore, decoupling economic growth from resource consumption is crucial in the transformation towards a green economy. Building construction is one of the most resource-intensive sectors, as well as creating a high impact on the environment. This study analyzes existing mechanisms in India's building construction sector that attempt to decouple economic growth from resource use and environmental impacts. The key contributors for decoupling are analyzed. Recommendations for regulations, market incentives, transparency, data monitoring and capacity-building are provided for an array of policy initiatives targeted at political and financial decision-makers at the national, state and local levels for different buildings.
Der Beitrag von synthetischen Kraftstoffen zur Verkehrswende : Optionen und Prioritäten ; Kurzstudie
(2019)
Diese Kurzstudie geht auf den möglichen Beitrag von synthetischen Kraftstoffen zur Verkehrswende ein. Sie stellt die Einsatzmöglichkeiten dar, zeigt alternative Minderungsoptionen auf, und vergleicht sie mit den Einsatzmöglichkeiten von synthetischen Kraftstoffen.
Zudem gibt der Bericht einen Überblick über volkswirtschaftliche Effekte, auf deren Basis abschließend Schlussfolgerungen für den Beitrag synthetischer Kraftstoffe zur Verkehrswende abgeleitet und diese in Handlungsleitlinien (Prioritäten) übersetzt werden.
Der Eon/RWE-Deal : Marktbeherrschung und Shareholder Value-Politik mit behördlicher Zustimmung
(2019)
Am 17. September 2019 hat die EU-Wettbewerbs-Kommissarin Margrethe Vestager dem Stromkonzern Eon die Übernahme und Zerschlagung der RWE-Tochter Innogy unter leichten Auflagen erlaubt. Damit geht eine vollständige Geschäftsfeldaufteilung zwischen den beiden mächtigsten nationalen Energiekonzernen Eon und RWE einher. Während sich Eon auf die Bereiche Vertrieb und Verteilnetzbetrieb konzentrieren wird, übernimmt RWE die konventionellen Kraftwerke des bisherigen Konkurrenten sowie alle Anlagen der erneuerbaren Stromerzeugung. Auch alle vor rund zwei Jahren zunächst an Innogy abgegebenen Anlagen zur Stromerzeugung werden von RWE wieder zurückgeholt. Zudem erhält RWE eine 16,7-prozentige Beteiligung an Eon. Dazu gab das Bundeskartellamt (BKartA) bereits am 26.02.2019 bekannt, dass es diese Beteiligung für unbedenklich hält.
Die Freigabe der EU-Kommission vom September 2019 ist eine "Entscheidung von enormer Tragweite" die den "gesamten Sektor grundlegend verändern" wird. Denn durch diesen Mega-Deal entstehen im deutschen Energiesektor zwei monolithische Giganten mit bisher nie dagewesener Marktmacht.
The earth as we know it can only continue to exist if humanity finds a way to switch to a sustainable use of energy and resources. This work contributes to the research carried out to achieve this goal by improving the coating of adsorptive materials. These are used in heat transformation and drying processes that allow for efficient temperature and humidity control in buildings. A central component of these adsorptive coatings is the binder that acts as "glue" in the manufacturing of the coating. In this work the methods to evaluate binder performance regarding their thermal stability under the process conditions, their mechanical stability and their influence on the adsorptive properties of the coating were established. The coatings have to meet special requirements due to the thermal stresses and low pressure atmosphere they experience in these applications. A selection of silicone binders was then characterized with the established tests according to these requirements. Additionally a selection of inorganic binders was investigated because they allow for the use of high desorption temperatures and thus a high energy efficiency of the process. Out of these binders Silres® MP50E emerged as the most promising one due to very good adsorptive properties of the coating, its good temperature stability and ease of use. While some of the inorganic binders showed very good adsorptive properties and temperature stability the mechanical stability of all inorganic binders was not sufficient for their use in adsorption heat transformation technology. This is the first time that a broad selection of binders was evaluated with regards to adsorptive coatings and the results published in literature. With a suitable binder identified, the next step was to optimize the coating of the heat exchangers in order to work out how to manufacture the most efficient and powerful heat exchangers. Samples with different coating thicknesses were manufactured in small scale and full scale and their adsorption behavior was characterized. It could be shown for the first time that it is possible to increase energy efficiency by improving the mass ration of adsorber to coating and increase the delivered power at the same time. This was shown for small and full scale samples. It was shown that under the corresponding conditions the heat transfer from the coating layer to the adsorber metal substrate is the limiting step in the process. These results can now be used for the planning and construction of adsorbers. With knowledge of a suitable binder and how to coat efficient, powerful adsorbers, the coating process itself was improved to allow for industrial scale manufacturing. A central point here is the ability to control slurry rheology. Out of many rheology additives those that are suited for the application in adsorption heat transformation were identified and their influence on the slurry rheology thoroughly characterized. Additionally the process of slurry preparation could be simplified for several different adsorbents. Here it was shown that the supersonic deagglomeration step is not necessary to prepare a slurry. Extending the possible coating techniques and in addition to the dip coating process used so far, the spray coating of adsorptive coatings was established for the first time in literature. This process is widely used in the industry and allows for easier plugin into existing coating processes. For the coating of high resolution patterns a proof of concept of the screen printing process was carried out.
In der öffentlichen Diskussion rücken die Konsequenzen der notwenigen Klimaschutzmaßnahmen sowie damit verbundene Kosten in den Fokus und entfalten ihre Sprengkraft. Ökologische, ökonomische und soziale Nachhaltigkeit werden zunehmend gegeneinander in Stellung gebracht. Häufig wird Klimaschutz gegen Wohlstand, wirtschaftliche Entwicklung und Arbeitsplätze ausgespielt.
Mit der von der Friedrich-Ebert-Stiftung beim Wuppertal Institut in Auftrag gegebenen Studie entlarven die Autorinnen und Autoren "unheilige Allianzen", verbreitete Mythen und interessensgesteuerte Desinformation. Anhand von zehn konkreten Fragestellungen liefern sie eine faktenbasierte Analyse und zeigen, dass eine zukunftsorientierte Energie- und Klimapolitik im Einklang mit Wohlstand und sozialem Fortschritt sehr wohl möglich ist.
Die Energiewende ist der Umstieg der Energieproduktion, -versorgung und -nutzung von nuklearen und fossilen Energieträgern auf erneuerbare Energien. Dieser tiefgreifende Wandel des über viele Jahre gewachsenen Energiesystems in Deutschland umfasst zahlreiche, hoch komplexe Aspekte und Prozesse. Aus einer eher technologischen Perspektive heraus betrachtet sind die Ziele der Energiewende eine Weiterentwicklung und Dezentralisierung des technischen Stromsystems und seiner Komponenten (Speicher, Netze, Management), die Steigerung der Energieeffizienz (bspw. in industriellen Prozessen sowie in Haushalten, durch energetische Modernisierung des Gebäudebestandes oder eine intelligentere Nutzung der Wärme) sowie die Elektrifizierung des Verkehrs.
In dem vorliegenden Kapitel werden die verschiedenen Herausforderungen zur Umsetzung der Energiewende genauer beleuchtet und dargestellt und schließlich in zentrale Schlussfolgerungen zur Realisierung der Energiewende überführt.
Europa braucht eine neue Fortschrittsvision. Eine Energiewende hat dieses Potenzial. Sie kann der "Europäischen Idee" einen zukunftsorientierten Inhalt geben. Das Ziel für 2050 ist klar: ein Europa ohne fossile und nukleare Energie! Das ist keine Utopie. Studien, Beschlüsse der EU und einiger Mitgliedsländer belegen, dass diese Vision machbar und mit vielen Vorteilen verbunden ist: mehr Jobs, mehr Versorgungssicherheit, weniger vorzeitige Todesfälle durch Luftverschmutzung, Abbau von Ressourcenkonflikten, sinkende Energiekosten. Neue grüne Leitmärkte für erneuerbare Energien und Ressourceneffizienz entstehen. Eine europäische Energiewende erfordert eine Allianz, idealerweise angefeuert durch die Nachbarn Frankreich und Deutschland. Viele hoffen auf Deutschland als Treiber von Atom- und Kohleausstieg. Aber "revolutionäre Ziele" zu beschließen ist nicht genug: Sie endlich umzusetzen - darauf warten Deutschland und Europa. Dieses Buch zeigt, welche konkreten Schritte diese Fortschrittsvision voranbringen werden.
Die Diskussion um die Gestaltung der Energiewende dreht sich in der politischen und gesellschaftlichen Debatte heute maßgeblich um die Stromversorgung der Zukunft. Ausstieg aus der Kohleverstromung und Ausbau bzw. Optimierung von Stromtransport- und verteilnetz sind nur zwei Beispiele dafür. Zu wenig Beachtung wird dagegen den Gasinfrastrukturen geschenkt und dabei insbesondere den Gas(import-)infrastrukturen, die mit Blick auf die Energiewende eine signifikante Rolle spielen (können).
Die Städte nutzen den Raum
(2019)
Digital platforms may yield a host of advantages in putting circular economy into effect. This paper analyses the related chances and discusses requirements of digital platforms for the realization of a circular economy. It specifically points to potential solutions offered by digital platforms for existing barriers. From there it identifies issues that need specific attendance to create economically and ecologically functional platforms. Three economically relevant perspectives are discussed for this: a management perspective, a legislative perspective and a social/systems perspective.
Im Energiesektor hat die Digitalisierung bereits viele Abläufe der Wertschöpfungskette verändert. Es besteht jedoch weiterhin erhebliches Potenzial zur Nutzung von digitalen Anwendungen. Insofern ist mit weiteren tiefgreifenden Veränderungen zu rechnen. Neben den zahlreichen Nutzen bestehen auch potenzielle negative Auswirkungen. Die so entstehenden Spannungsfelder müssen frühzeitig analysiert werden, um Lösungsoptionen für potenzielle Hindernisse zu erarbeiten um somit den größtmöglichen Nutzen der Digitalisierung erzielen zu können.
Die Digitalisierung ist längst gelebte Praxis. Jeden Tag werden Milliarden an "digitalen" Handlungen ausgeführt. Beispielsweise werden täglich 207 Mrd. E-Mails verschickt, 8,8 Mrd. YouTube-Videos angesehen und 36 Mio. Amazonkäufe getätigt. Dabei nimmt die Geschwindigkeit, mit der neue Anwendungen entwickelt und etabliert werden, kontinuierlich zu. Es stellt sich also die Frage, was im Energiesektor zu erwarten ist und wie die Entwicklung zielgerichtet genutzt werden kann.
Die energieintensive Industrie kann zum Ausgleich volatiler Stromeinspeisungen und somit zum Gelingen der Energiewende beitragen.
Digitalisierungsprozesse ermöglichen die Flexibilisierung der Produktion, wodurch die Stromnachfrage steuerbarer wird.
Gegenwärtig sind die Anreize zur Flexibilisierung jedoch für die meisten Unternehmen aufgrund von Investitionsunsicherheiten und der Konkurrenz durch konventionelle Kraftwerke gering.
Im Rahmen der Transformation des Energiesystems und zunehmender Digitalisierung der Produktion wird die Flexibilisierung für Industrieunternehmen perspektivisch attraktiver.
Digitalisierung und Flexibilisierung haben Auswirkungen auf Beschäftigte. So werden bereits jetzt Tätigkeiten an eine Abschaltung von Anlagen zur Stabilisierung des Stromsystems angepasst.
Im Hinblick auf Digitalisierungsprozesse gilt es, Mitarbeiter frühzeitig zu beteiligen und Ängste sowie Anregungen der Beschäftigten ernst zu nehmen.
Die Akzeptanz von Veränderungsprozessen kann durch eine frühzeitige Einbindung der Beschäftigten und ihrer Vertretung gefordert werden.
Ein den Digitalisierungsaktivitäten entsprechendes Personalkonzept stellt sicher, dass Beschäftigte mit notwendigem Know-how ausgestattet werden.
Die Autoren verdeutlichen in diesem Papier, dass der Megatrend Digitalisierung nicht zwingend unkontrollierbar über die Wirtschaft und die Gesellschaft hereinbricht. Seine Wirkung hängt vom menschlichen Verhalten, von der Gestaltung neuer Prozessen in Organisationen, aber auch Anpassungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen ab. Dieses sozio-kulturelle, organisatorische und institutionelle Umfeld der digitalen Innovationen könne und müsse im Sinne ökologischer Nachhaltigkeit beeinflusst werden. Politik sei hier aufgefordert auf der Basis fundierter Analysen flankierend tätig zu werden. Die Autoren fordern daher, für die Digitalwirtschaft eine eigene sektorspezifische Politik zu entwickeln, wie sie für andere umweltrelevante Sektoren - etwa die Energiewirtschaft, Chemieindustrie oder Autoindustrie - bereits etabliert ist.
Welche Rolle spielt die Digitalisierung mit der Vielzahl ihrer Methoden und Anwendungen für die Energiewende - also für die Transformation unseres Energiesystems im Sinne der vereinbarten Klimaschutzziele? Ist sie notwendige Voraussetzung für den Systemumbau und ermöglicht beispielsweise erst den Übergang auf ein nahezu vollständig erneuerbares Energiesystem (Enabler) oder ist sie lediglich ein nützliches, den Umbau beschleunigendes Hilfsmittel (Facilitator)? Welche Veränderungen sind durch die Ziele der Energiewende getrieben und welche durch die Verbreitung von Techniken der Digitalisierung? All dies waren Fragen, die im Rahmen der Jahrestagung 2018 des Forschungsverbunds Erneuerbare Energien unter dem Titel "Die Energiewende - smart und digital" behandelt wurden. Dieser einführende Beitrag versucht einige Anhaltspunkte zur Beantwortung dieser Fragen zu liefern und in das Thema einzuführen.
Responsible consumption and production is one of the Sustainable Development Goals of the United Nations. To achieve this goal the currently high extraction rates of natural resources, that our economy is based on, needs a transformation of the consumption and production system considering technological as well as social change. One of the promising transition approaches is seen in collaborative consumption with its many facets of socio-cultural innovations and fast growing number of participants and businesses. With a decreasing production of goods, due to a utilisation of underutilised assets, these offers might support an absolute reduction of the global resource use. However, a positive environmental effect depends on the setting and the social practices of such sharing offers and is not sustainable or resource efficient generally. Also, resource efficient practices with a low diffusion potential that stick in a niche offer no leverage to achieve sustainable consumption patterns. Thus, this paper describes a mixed method approach to analyse the resource efficiency and diffusion potential of 20 sharing offers in the area of mobility, housing & travel and everyday objects in Germany. Results show that the overall positive environmental connotation of sharing offers cannot be confirmed. We identified five clusters of offers that are all treated to be differently when it comes to deploying the positive potential and avoid unnecessary societal effort to achieve the mentioned Sustainable Development Goal.
Before linking emissions trading systems, there should be a good understanding of the expected economic implications: How could linking affect the development of the common allowance price, the development of emissions or industrial production, capital flows or liquidity? Answering these questions requires a multitude of data and assumptions and therefore usually the use of economic models.
This report gives an overview of various economic models that are suitable for assessing the economic effects of linking. It analyses the economic indicators relevant for the assessment of the effects of linking, formulates requirements for economic models to answer this question, discusses the advantages and disadvantages of different modelling approaches and gives an assessment of which models are suitable in principle for the assessment of linking. Five models were selected for a more detailed description: E3ME, GEM-E3, PACE, POLES, and TIMES-MARKAL.
Dieses Wuppertal Paper dient dazu, a) die mögliche Klimaschutzwirkung eines CO2-Preises zu analysieren, allein und im Gesamtpaket von Instrumenten zum Klimaschutz, b) die Möglichkeiten der Mittelverwendung zu analysieren und zu bewerten, c) dadurch den Dschungel der Argumente und Motivationen in den bestehenden Vorschlägen zu lichten und d) aus der Analyse ein Modell zu skizzieren, das den Anforderungen von Klimaschutz und sozialer Gerechtigkeit sowie Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit am besten gerecht wird und damit der Bundesregierung als Anregung bei der Entscheidung über Einführung und Ausgestaltung eines CO2-Preises dienen kann.
In dem Papier werden diese Fragen anhand von neun Thesen mit einem abschließenden Fazit ergründet. Daraus wird deutlich:
Ein CO2-Preis kann sektorale Ziele und Instrumente nicht ersetzen. Seine volle Wirkung kann er nur entfalten, wenn er komplementär zu sektorspezifischen Klimaschutzinstrumenten eingeführt wird. Nur wenn für diese Instrumente ein guter Teil der Einnahmen aus der CO2-Steuer eingesetzt wird, sind die Klimaziele erreichbar. Die Ziele werden dadurch mit weitaus geringerem CO2-Preis bei gleichzeitig höheren Kostenentlastungen für Verbraucherinnen und Verbraucher, Unternehmen und sogar die öffentlichen Haushalte erreichbar, als wenn die Politik allein auf einen CO2-Preis setzen würde.
Derzeit befindet sich der zweite Entwurf zum Gebäudeenergiegesetz (GEG) des Bundeswirtschaftsministeriums und Bundesbauressorts zur Vereinheitlichung des Energieeinsparrechts für Gebäude in den Ressorts in der Abstimmung. Doch der Entwurf fällt weit hinter dem aktuellen klimapolitischen Aufbruch der Großen Koalition zurück und die Vorgaben der Europäischen Union erfüllt er nicht.
Ein CO2-Preis ist ein zentrales Instrument, um eine umfassende Dekarbonisierung der Wirtschaft zu ermöglichen und zu erleichtern. Sie kann durch verschiedene Instrumente umgesetzt werden, insbesondere in Form einer CO2-Steuer. Es ist jedoch wichtig, dass ein CO2-Preis allein - aufgrund der vielfältigen Hindernisse (einschließlich nicht ökonomischer Hemmnisse) - die sektoralen Ziele und Instrumente nicht ersetzen kann. Vielmehr muss er komplementär zu sektorspezifischen Klimaschutzinstrumenten eingeführt werden. Der Artikel gibt Auskunft darüber, wie ein CO2-Preis konkret und angemessen ausgestaltet werden kann.
Am 26. Januar 2019 hat die Kommission "Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung" beschlossen, dass in Deutschland bis spätestens 2038 keine Kohlekraftwerke mehr betrieben werden sollen. Das Wuppertal Institut nimmt in diesem Papier Stellung zu den Ergebnissen der Kommission und gibt Empfehlungen für die nun notwendigen Schritte für die Klima- und Innovationspolitik in Europa, Deutschland und Nordrhein-Westfalen.
In vielen deutschen Städten sinken die verkehrsbedingten CO2-Emissionen kaum und vor allem die Belastungen durch Luftschadstoffe aus dem Straßenverkehr sind weiterhin sehr hoch. Deshalb beklagt die Deutsche Umwelthilfe inzwischen über 30 Städte in Deutschland, um durch Fahrverbote für Dieselfahrzeuge das Recht der Menschen auf saubere Atemluft durchzusetzen. Daher suchen die Kommunen zunehmend Wege, die verkehrsbedingten Emissionen zu senken. Dabei kommt kommunalen Flottenbetreibern eine besondere Rolle zu. Sie stehen besonders unter Handlungsdruck, weil durch ein Fahrverbot für Dieselfahrzeuge diese nur noch sehr eingeschränkt eingesetzt werden könnten.
Mit "InnovationCity Ruhr - Modellstadt Bottrop" soll ein typisches Stück Ruhrgebiet mit rund 70 000 Einwohnern bis zum Jahr 2020 klimagerecht umgebaut werden. Benjamin Best rekonstruiert den Partizipationsprozess des Projektes, er analysiert seine Begrenzungen und zeigt Weiterentwicklungsmöglichkeiten auf. Die empirische Studie basiert auf qualitativen Methoden der empirischen Sozialforschung, auf teilnehmenden Beobachtungen in der Modellstadt und der Teilnahme an ausgewählten Beteiligungsveranstaltungen. Mittels Interviews mit Expertinnen und Experten identifiziert der Autor kulturelle Faktoren, die die Form der Partizipation im Kontext von InnovationCity sowie den Verlauf des Gesamtprojektes bestimmt haben.
In 2016, the European Commission presented the Clean Energy for all Europeans Package , comprising legislative proposals to facilitate the clean energy transition within the EU, such as the revised EPBD 2010/31/EU and EED 2012/27/EU.Besides putting energy efficiency first and achieving global leadership in renewable energy, a third goal of the package was to provide a "fair deal to consumers" with "no one left behind"., While in some Member States the issue of energy poverty already was on the political agenda, enabling affordable access to basic energy services for all households and thus reducing energy poverty is now an explicit policy target of the revised EU Directives.
In order to assess and monitor the extent of the issue across the EU and address it by suitable measures, the concept of energy poverty needs to be defined, operationalised and measured. The paper aims to investigate the role of energy poverty indicators for policy making. To do so, it provides an overview on existing measurement approaches.Furthermore, the paper presents the development and current state of energy poverty across the EU using a set of four complementary indicators used by the EU Energy Poverty Observatory. These consensual and expenditure-based indicators are calculated using data from the EU Survey on Income and Living Conditions and the Household Budget Survey.
In addition, the paper highlights peculiarities of results on the different indicators, describes persisting issues with regard to their calculation and interpretation against the background of the underlying data base.
Based on the results of this analysis, further necessities of data collection and research are pointed out.
The concept of sufficiency - reducing energy uses beyond technical efficiency - is far-reaching and requires a reflection on human needs, energy services, urban structures, social norms, and the role of policies to support the shift towards lower-energy societies. In recent years, a growing body of literature has been published on energy sufficiency in various disciplines. However, there has been limited exchanges and cooperation among researchers so far, hindering the visibility and impact of this research. This paper presents an assessment of where sufficiency research stands, especially in the perspective of policy-making. It is the first overview paper issued in the context of the newly-founded ENOUGH network - International network for sufficiency research & policy, established in 2017. In the first part, we provide a condensed literature review on energy sufficiency, based on dozens of recent references collected through the network. Through four main themes (the nature of sufficiency, the challenges of modelling it, the barriers to its diffusion, and the approaches to foster it), we summarise the key issues and approaches. We then present what the scholars themselves see as the priorities for future research, promising sufficiency policy options, and key barriers that research should help overcome. We collected their views through a questionnaire completed by more than 40 knowledgeable authors and experts from various disciplines. We finally build on the previous parts to draw some recommendations on how sufficiency research could increase its impact, notably in relation to policy-making.
Energy sufficiency has recently gained increasing attention as a way to limit and reduce total energy consumption of households and overall. This paper presents both the partly new methods and the results of a comprehensive analysis of a micro- and meso-level energy sufficiency policy package to make electricity use in the home more sufficient and reduce at least the growth in per-capita dwelling size. The objective is to find out how policy can support households and their members, as individuals or as caregivers, but also manufacturers and local authorities in practicing energy sufficiency. This analysis needed an adapted and partly new set of methods we developed. Energy sufficiency does not only face barriers like energy efficiency, but also potential restrictions for certain household members or characteristics, and sometimes, preconditions have to be met to make more energy-sufficient routines and practices possible. All of this was analysed in detail to derive recommendations for which policy instruments need to be combined to an effective policy package for energy sufficiency. Energy efficiency and energy sufficiency should not be seen as opposed to each other but work in the same direction - saving energy. Therefore, some energy sufficiency policy instruments may be the same as for energy efficiency, such as energy pricing policies. Some may simply adapt technology-specific energy efficiency policy instruments. Examples include progressive appliance efficiency standards, standards based on absolute consumption, or providing energy advice. However, sufficiency may also require new policy approaches. They may range from promotion of completely different services for food and clothes cleaning, to instruments for limiting average dwelling floor area per person, or to a cap-and-trade system for the total electricity sales of a supplier to its customers, instead of an energy efficiency obligation.
Als Direct Air Capture (DAC) werden Technologien zur Abscheidung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre bezeichnet. Diese könnten zunehmend zum Einsatz kommen, um CO2 für Power-to-X-Prozesse (PtX) oder zur Erzielung "negativer Emissionen" bereitzustellen. Die Ergebnisse einer multidimensionalen Bewertung im Rahmen der BMWi-Studie "Technologien für die Energiewende" (et 09/2018) zeigen, dass noch große Unsicherheiten bestehen und die Entwicklung überwiegend an Deutschland vorbeigeht.
Environment
(2019)
Die vorliegende Broschüre fasst die Ergebnisse der Gemeindestudie "Energiewende und globale Megatrends in NRW" zusammen. Für die Untersuchung wurden kommunale Entscheidungsträgerinnen und -träger aus NRW, wie Dezernatsleitungen aus Planung und Umwelt, Abteilungsleitungen aus Stadtwerken oder Bürgermeisterinnen und Bürgermeister, zu den Trendthemen Digitalisierung, soziale Ungleichheiten, Übernutzung natürlicher Ressourcen sowie Urbanisierung und demografischer Wandel befragt. Der Großteil der interviewten Personen nimmt diese Megatrends sowohl als bedeutsame Entwicklungen wahr und sieht auch einen engen Zusammenhang mit der Energiewende.
Die Ergebnisse zeigen starke Unterschiede sowohl in der Auffassung der unterschiedlichen Trends als auch in der Betroffenheit zwischen befragten Städten und NRW-Gemeinden. Mit rund 84,4 Prozent empfindet die Mehrheit der in der Online-Befragung interviewten Personen die Veränderungen in der Bevölkerungsstruktur im Zuge eines demografischen Wandels als relevant für die eigene Kommune. Kommunen, die in dynamischen Wachstumsregionen ein starkes Bevölkerungswachstum erlebt haben - etwa durch steigende Geburtenraten und durch mehr zugezogene Menschen -, ließ die Tendenz der alternden Bevölkerung sinken. Städte und Gemeinden in peripheren, ländlichen Schrumpfungsregionen hingegen sind durch einen Bevölkerungsrückgang und Überalterung geprägt. Daraus resultieren unter andrem Herausforderungen für die Gewährleistung der Daseinsvorsorge.
Estimating the sufficiency potential in buildings : the space between underdimensioned and oversized
(2019)
The emission reduction potential of energy efficiency and energy supply in buildings is estimated in various energy and climate action plans, scenarios, and potential analyses. But the third pillar of sustainability - sufficiency - is neglected in most studies.The increasing demand of space per person in the residential sector is a trend in most European countries. Its implication on energy use, demand for resources like land, building material, equipment, and waste production is enormous. Next to the ecological impact, the distribution of space has social and societal effects. Thus, sufficiency policies in the building sector complementing efficiency and energy policy are needed for a sustainable development of the European building stock.
But how can a sufficiency potential in the building sector be estimated? How much space and equipment is needed for a decent living and how much is too much? The paper proposes four areas of sufficiency in buildings: space, design and construction, equipment, and use. It presents a set of indicators, a quantitative estimate of energy savings from reduced per capita floor area, and visualises the sufficiency potential in European countries in an experimental approach. The final discussion focuses on the question: What does this mean for policy making?
Der Anlass für die Evaluation des Deutschen Ressourceneffizienzprogramms ProgRess ist seine Fortschreibung im Jahr 2020. In zahlreichen Interviews identifizieren die Autorinnen und Autoren Stärken und Schwächen und zeigen Wege für eine institutionelle und strategische Weiterentwicklung auf. Die Bedeutung des Programms wird als überwiegend positiv, die bisherigen Ressourceneffizienzwirkungen hingegen als durchwachsen bewertet. Den Umsetzungsstand konnten die Befragten wenig beurteilen, da Indikatoren bislang nur für einen Teil der Maßnahmen vorhanden sind. Eine Priorisierung der Aktivitäten, verbindlichere Instrumente und Zielvorgaben sowie eine bessere Mittelausstattung gehören zu den Empfehlungen.
Innerhalb des Kopernikus-Projekts "Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung" - kurz SynErgie - erheben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Flexibilisierungspotenzial von Industrieprozessen und versuchen die Machbarkeit an Schlüsselprozessen zu demonstrieren. Die technischen Herausforderungen und Lösungsoptionen, die sich in den Prozessen der Grundstoffindustrie - wie etwa Stahl, Chemie, Zement, Glas und Feuerfest - ergeben, haben sie bereits in einem ersten Band "Flexibilitätsoptionen in der Grundstoffindustrie: Methodik, Potenziale, Hemmnisse" ausführlich beschrieben und auf Basis einer eigens entwickelten Methodik analysiert. Der Fokus des vorliegenden zweiten Bandes liegt auf den Flexibilitätsperspektiven, die sich durch hybride Wärmebereitstellung, den Einsatz thermischer Energiespeicher und der Nutzung synthetischer Gase in den entsprechenden Branchen ergeben können. Hierzu erweiterten die Forschenden die bereits im ersten Band entwickelte Methodik um die relevanten Aspekte der Gasversorgung und thermischen Speicherung. Anhand von konkreten technischen Beispielen aus den Branchen stellen sie darin die Anwendungsmöglichkeiten und ein gegebenenfalls daraus folgendes Flexibilitätspotenzial dar und diskutieren dies.
Fondos autogestionados para la transición agroecológica : el caso de Asproinca, Riosucio, Caldas
(2019)
In der transdisziplinären Arbeit des NaWis-Verbunds spielt die Auseinandersetzung mit zivilgesellschaftlichen Bewegungen eine wichtige Rolle. Diese treiben in vielerlei Hinsicht "moralische Revolutionen" (Kwame Anthony Appiah) an - derzeit etwa tritt Fridays for Future sehr entschieden für mehr Klimaschutz ein. Nachhaltigkeitswissenschaft kann helfen, dem Anliegen der Bewegung mehr Gehör zu verschaffen.
The transformation of urban mobility systems causes financial costs for the procurement and operation of innovative products and services and for the adaptation of existing infrastructure. While public budgets are limited, investments in infrastructure and transport services compete against other spending priorities, and private investors often are reluctant to invest into sustainable transport projects. Thus, cities need to seek additional funding and financing options and to develop business models to attract private sector investments in the development of the urban transport system. Moreover, financing schemes should cover the entire SUMP (Sustainable Urban Mobility Planning) cycle, starting from planning, to project implementation and procurement up to the operation and maintenance of services and infrastructures.
This requires the blending of different revenue sources, including:
project related revenue sources such as public transport fares and the lease of advertising space in buses;
the extension of the local tax base, for example through the introduction of road user charges and parking fees or the use of value capture mechanisms;
National, bilateral, and European grants;
Debt financing through loans and other instruments such as issuing green bonds. Finally, a prudential engagement of the private sector in infrastructure development and service provision can reduce the direct burden on public budgets while enhancing service quality. The applicability of specific financing options critically depends on the national legislative environment. Many of the instruments and case examples presented here may not be transferred to other Member States due to the different distribution of responsibilities and powers between the political levels in the Member States. This report, however, can inspire the search for potential funding and financing sources and is therefore aimed not only at local and regional authorities but also at decisionmakers at the national level. Still, whether a specific instrument can be used in a Member State needs to be assessed on a case-by-case base.
Das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) verlangt mit Bezug auf das Abfallvermeidungsprogramm (AVP) die Benennung zweckmäßiger Maßstäbe für Abfallvermeidungsmaßnahmen (AVM), anhand derer die Fortschritte bei der Entkopplung der mit der Abfallerzeugung verbundenen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt vom Wirtschaftswachstum erfasst werden können. Das AVP benennt mögliche Indikatoren, allerdings ist unklar, inwieweit diese das Entstehen von Abfällen darstellen oder die Effekte von AVM abbilden können. Mögliche Bewertungsmaßstäbe für die Messung des Abfallvermeidungserfolges wurden analysiert, auf ihre Eignung geprüft und ein Set an Indikatoren erarbeitet, um eine kontinuierliche Messung des Erfolges von AVM zu ermöglichen.
German energy transition : targets, current status, chances and challenges of an ambitious pathway
(2019)
With the "Energiewende", the German term for the transformation of the national energy system, the German government pursues ambitious goals, primarily but not only to reflect the climate change challenge and to react to the risks associated with the use of nuclear power plants. After launching the energy concept in mid-2011, which describes the "Energiewende" goals, Germany was perceived as an international pioneer in energy transition for many years and has been acknowledged for its braveness to combine ambitious greenhouse gas (GHG) mitigation targets with a phase out program for nuclear power plants. In this context, this article asks where Germany’s energy transition currently stands, what is planned next and how far the set targets have been achieved or where more action is required to stick to this pathway.
Geschäftsmodelle zur Einbindung dezentraler Anlagen auf Haushaltsebene in Virtuelle Kraftwerke
(2019)
Virtuelle Kraftwerke (VKW) bieten die Möglichkeit, den steigenden Flexibilitätsbedarf des Stromsystems durch die Bündelung dezentraler Erzeugungsanlagen, Speicher und steuerbarer Verbraucher zu decken. Insbesondere die Hebung noch unerschlossener dezentraler Flexibilitätspotenziale auf Haushaltsebene, die durch die Digitalisierung und die Verfügbakeit smarter Technologien ermöglicht wird, eröffnet voraussichtlich zukünftige Geschäftsfelder. In diesem Artikel werden die zu erwartenden technologischen und ökonomischen Entwicklungen skizziert und darauf aufbauend ein Analyserahmen für Geschäftsmodelle Virtueller Kraftwerke vorgestellt.
Global climate
(2019)
The twenty-third Conference of the Parties (COP-23) of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) was held in Bonn on 6-17 November 2017, under the presidency of Fiji. COP-23 focused, in particular, on developing rules to implement the 2015 Paris Agreement and on raising ambition for climate protection. Since this was the first "Oceanic" COP, special attention was given to supporting the countries of the Global South in their efforts to reduce emissions, adapt to climate change, and deal with the unavoidable impacts of climate change. This article summarizes the main developments and results of COP-23.
Unter den Stichworten "Sektorenkopplung" und "Power-to-X" werden derzeit viele Möglichkeiten der direkten und indirekten Elektrifizierung großer Teile der Endenergienachfrage intensiv diskutiert. In diesem Zusammenhang hat die Diskussion um Wasserstoff als Endenergieträger sowie als Feedstock für die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen und chemischen Grundstoffen zuletzt stark an Bedeutung gewonnen. Insbesondere der klimaneutrale Umbau der Grundstoffindustrien und hier vor allem der Grundstoffchemie und der Stahlindustrie würde bedeutende Mengen an grünem Wasserstoff benötigen, die räumlich stark auf die großen Industriekerne fokussiert wären. Ein zeitnaher Einstieg in die Schaffung entsprechender Erzeugungskapazitäten und Infrastrukturen könnte dazu führen, dass Wasserstoff - neben erneuerbaren Energien und Energieeffizienz - zum dritten Standbein der Energiewende avanciert.