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Domestic emission trading systems in Non-Annex I countries : state of play and future prospects
(2011)
Since the adoption of the Kyoto Protocol in 1997, the establishment of a harmonised international carbon market has been seen as one of the main strategies in international climate policy. So far, however, the market is far from being globally harmonised or systematically linked. Instead, a mosaic of national and sub-national markets has been under development, differing in timing, location, relationship to the Protocol and their levels of legal commitment.
Nevertheless, creating a global carbon market is a key goal of EU climate policy. As plans for the establishment of emissions trading systems (ETS) emerge in various non-Annex I countries, prospects for linking them to existing systems seem to finally get in reach. We have analysed the prospects of emission trading in non-Annex I countries in a recent paper on behalf of the German environment ministry. In the following we first give a theoretical overview of what design factors need to be taken into account when establishing national emission trading systems. The following elaborates on the status of emissions trading discussion in various non-Annex I countries.
Die Geschehnisse in Fukushima und der anschließend von der Politik in Deutschland beschlossene endgültige Ausstieg aus der Atomkraft bewirken eine breite politische Hinwendung zur Energiewende. Das heißt, künftig erhalten erneuerbare Energien, Effizienzstrategien und dezentrale Erzeugungsalternativen einen deutlich größeren Stellenwert. Damit hat sich ein historisch einmaliges Zeitfenster für die Verwirklichung einer atomstromfreien und klimaschutzmotivierten Energieversorgung geöffnet. Und die Möglichkeiten der Stadtwerke, diesen Strukturwandel in der Energieversorgung maßgeblich mitzugestalten, sind vielfältig. Das war bereits im Jahr 2008 das Ergebnis einer dreijährigen Forschungspartnerschaft "Infrafutur" des Wuppertal Instituts.
The nuclear break
(2011)
Rohstoffkonflikte nachhaltig vermeiden : Rohstoffe zwischen Angebot und Nachfrage ; (Teilbericht 2)
(2011)
Resource-efficient construction : the role of eco-innovation for the construction sector in Europe
(2011)
Das vorliegende Paper befasst sich mit der Möglichkeit, Biomethan aus der Ukraine und Belarus in die EU zu importieren, um somit einen Beitrag zur Erreichung 20-Prozent-Zieles der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RL 2009/28/EG) der EU zu leisten. Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie setzt allen Mitgliedstaaten bindende nationale Ausbauziele und schafft somit eine steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energien. Da einige Staaten eventuell nicht über ausreichend heimische erneuerbare Energieressourcen verfügen, könnte die Zielsetzung der Richtlinie sich auch als Chance für die EU-Anrainerstaaten erweisen. Denn möglicherweise werden so Mittel freigesetzt, um auch jenseits der EU-Grenzen Potenziale an regenerativen Energien auszuschöpfen. Die Ukraine und Belarus verfügen über ein sehr großes Biomassepotenzial, welches derzeit kaum genutzt wird. Gleichzeitig sind sie wichtige Transitländer für russisches Erdgas. Es liegt daher nahe, Biomethan in diesen östlichen Nachbarländern zu produzieren und über das bestehende Erdgasnetz in die EU zu transportiert. Neben der Beantwortung der Frage, ob importiertes Biomethan, den Vorgaben der Erneuerbare-Energien-Richtlinie entsprechend, auf die Erreichung der nationalen Ziele angerechnet werden kann, werden, beispielhaft für die EU, die Auswirkungen der bestehenden nationalen Förderinstrumente in Deutschland auf die Nachfrageentwicklung von Biomethan sowie auf einen möglichen Biomethanimport betrachtet. In einem nächsten Schritt werden dann die Rahmenbedingungen in den beiden ausgewählten möglichen Exportländern Ukraine und Weißrussland untersucht, um abschätzen zu können, inwieweit diese in Konflikt mit einem Biomethanexport geraten könnten. Die Arbeit versteht sich als eine Status-Quo-Analyse, welche die derzeitigen Rahmenbedingungen erfasst, um abschließend beurteilen zu können, inwieweit ein Biomethanimport unter derzeitigen Bedingungen realisierbar wäre. Dabei impliziert die Arbeit - indem sie die Zielperspektive der Erneuerbare-Energien-Richtlinie der EU als Rahmen setzt - eine relativ kurze Problemlösungsspanne. Zwar ist diese kurzfristige Sichtweise sehr begrenzt, jedoch schafft sie eine Grundlage, um dann gegebenenfalls in einem weiteren Schritt abschätzen zu können, welche der derzeitigen Rahmenbedingungen angepasst werden müssten, um einen Biomethanimport zu ermöglichen und inwieweit ein Biomethanimport langfristig sinnvoll erscheint.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit dem NRW-Semesterticket. Dieser Sondertarif im öffentlichen Personennahverkehr ermöglicht zahlreichen Studierenden aus Nordrhein-Westfalen (NRW) seit dem Jahr 2008, über den Geltungsbereich ihrer regionalen Semestertickets hinaus die öffentlichen Verkehrsmittel im gesamten Bundesland uneingeschränkt zu nutzen. Mit der Diplomarbeit sollte eine erste Datengrundlage zu Akzeptanz, Nutzung und Wirkungen des NRW-Semestertickets erhoben werden. Von besonderem Forschungsinteresse war die Evaluierung der Akzeptanz eines landesweit gültigen Semestertickets an einer in Randlage NRWs gelegenen Universität sowie der vom NRW-Semesterticket geleistete Klima- und Umweltschutzbeitrag. Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurde eine Online-Befragung an der Universität Bielefeld durchgeführt, an der 4.500 Studierende teilnahmen. Es zeigte sich, dass das NRW-Semesterticket auf breite Akzeptanz stößt, die jedoch unter anderem von der regionalen Herkunft der Studierenden, dem Alter und dem Autobesitz beeinflusst wird. Dem NRW-Semesterticket liegen differenzierte Nutzungsstrukturen zugrunde. Zusätzlich zu regionalen Semestertickets leistet das NRW-Semesterticket einen weiteren Beitrag für eine umwelt- und sozialverträgliche Verkehrsgestaltung, indem der Pkw-Bestand reduziert wird und Autoverkehre auf öffentliche Verkehrsmittel verlagert werden. Zudem steigt die Wahrscheinlichkeit, dass Studierende auch nach dem Ende ihres Studiums Kundinnen und Kunden des öffentlichen Personennahverkehrssystems bleiben. Das NRW-Semesterticket kann als guter Ansatz für die Ausweitung der Geltungsbereiche regionaler Semestertickets gewertet werden, der jedoch aufgrund der nur einseitig auf NRW erfolgten Erweiterung verbesserungsfähig ist.
Der Klimawandel hat Einfluss auf zahlreiche Lebensbereiche des Menschen; darunter auch auf die Bereitstellung und Organisation von Energie. Bereits heute lassen sich für verschiedene Prozessstufen und Energiesysteme Auswirkungen der Veränderung des Klimas beobachten. Langanhaltende Hitzeperioden erhöhen die Nachfrage nach Elektrizität für Kühlungsgeräte und schränken gleichzeitig die Bereitstellung von Elektrizität ein, da Kühlwasser nicht in ausreichender Menge und Temperatur zur Verfügung steht. Häufigere Unwetter und Überschwemmungen gefährden Anlagen und Transportwege. Diese und weitere Einflüsse werden zukünftig zunehmen und durch neue ergänzt, so dass die Energiewirtschaft vor einer neuen Herausforderung steht. Entlang der Prozesskette der Energiebereitstellung wird gezeigt, welche Stufen gegenüber den Auswirkungen des Klimawandels verwundbar sind. Anhand von Anpassungsoptionen wird zudem dargestellt, wie resiliente Energiesysteme aufgebaut werden können, die gegenüber Klimaänderungen widerstandsfähig sind.
This report analyses the international climate negotiations at the UN climate conference in Durban in December 2011. The conference revolved around two key sets of issues: What will be the overarching long-term framework of international climate policy and what near-term action will be taken to combat climate change? Accordingly, the first part of the report is devoted to the negotiations and outcome on the legal form of the future climate regime while the second part discusses near-term action along the "building blocks" of the Bali Action Plan.
Wissensmanagement in der Wissenschaft umfasst alle Wissensprozesse von der Wissensproduktion durch Forschung über den Wissenstransfer bis hin zur Wissensspeicherung in Bibliotheken. Wissenschaft gilt heute als unverzichtbar zur Bewältigung von Herausforderungen - doch ist das deutsche Wissenschaftssystem dafür optimal gerüstet? Mit dem Analyseraster der Wissensmanagement-Debatte werden die Wissensprozesse in der Wissenschaft beschrieben und auf ihre Stärken und Schwächen hin durchleuchtet. Daraus ergeben sich Visionen für die wissenschaftliche Politikberatung und das wissenschaftliche Publizieren, aber auch neue theoretische Einsichten etwa zur Abgrenzung wissenschaftlichen Wissens gegen andere Arten der Wissenserzeugung, zum Verhältnis zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung sowie zwischen Wissenschaft und Technik.
Technische Innovationen können einen entscheidenden Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz leisten. Eine Auswahl von 21 Praxis-Beispielen für ressourceneffiziente Technologien, Produkte und Strategien zeigt die Broschüre "Ressourceneffizienzatlas", die im Rahmen des gleichnamigen Projekts erstellt wurde. Insgesamt wurden in dem Projekt mehrere Hundert technische Lösungen und Strategien analysiert und ihr möglicher Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz bewertet. Durchgeführt wurde das Projekt zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), der Trifolium - Beratungsgesellschaft mbH sowie dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement der Universität Stuttgart. Die Beispiele aus der Broschüre sowie rund 70 weitere Beispiele finden sich auf der Projekt-Website www.ressourceneffizienzatlas.de.
Mit dem Kernenergieunfall im japanischen Fukushima im März 2011 ist die Diskussion über das Für und Wider der Nutzung der Kernenergie für die Stromerzeugung in Deutschland neu entbrannt. Die Frage nach den Auswirkungen eines beschleunigten Ausstiegs aus der Kernenergienutzung auf die Entwicklung der Strompreise in Deutschland bildete in den vergangenen Monaten einen Schwerpunkt der öffentlichen Diskussion. Allerdings halten nicht alle Aussagen, die hierzu veröffentlicht wurden, einer kritischen Analyse stand, was zum Teil auch an zugrunde liegenden politischen Motiven gelegen haben mag. Eine Untersuchung fundierter Studien und ausgewählter Stellungnahmen zeigt, dass sich die befürchteten kurzfristigen Preiseffekte in ü̈berschaubaren Grenzen halten werden.
80 % weniger Treibhausgasemissionen pro Person bis 2050 im Vergleich zum Basisjahr 1990 - mindestens - aber besser noch: 95 % weniger! So lautet die Herausforderung, die der Klimaschutz an ein zukunftsfähiges Deutschland und an einen zukunftsfähigen Stadtverkehr stellt. Das ist keine Kleinigkeit, die sich mit Verbesserungen im Detail erreichen ließe. Mit welchen Strategien kann also das angesagte Leitbild einer (fast) CO2-emissionsfreien Stadt im städtischen Personenverkehr verfolgt werden? Und in welchen Größenordnungen muss dabei eigentlich gedacht und gehandelt werden? Diesen Fragen nach den erforderlichen CO2-Minderungen wird mit einem Backcasting-Szenario, einem "Szenario des Erforderlichen" am Beispiel der Großstadt Wuppertal nachgegangen.
Energiewende
(2011)
The potential of natural gas as a bridging technology in low-emission road transportation in Germany
(2011)
Technical innovations can contribute significantly to increase resource efficiency. A selection of 21 examples for resource efficient technologies, products and strategies from the field shows the brochure Resource Efficiency Atlas, which was created in line with the same titled project. Overall the project team analysed several hundred technical solutions and strategies and assessed its possible contributions to increases in resource efficiency. The project was arranged co-operatively by the Fraunhofer Institute for Industrial Engineering IAO, the Trifolium-Beratungsgesellschaft mbH and the Institut für Arbeitswissenschaften und Technologiemanagement of the University Stuttgart. The examples from the brochure and further 70 examples can be seen on the project website www.ressourceneffizenzatlas.de.
Im Juni 2011 hat der Wissenschaftliche Beirat Globale Umweltveränderungen (WBGU) sein neues Hauptgutachten zur "Großen Transformation" vorgelegt. Eine besondere Brisanz liegt in den wissenschaftspolitischen Empfehlungen. Was bedeuten diese Empfehlungen für die Wirtschafts- und Managementwissenschaften?
Um das vom Weltklimarat (IPCC) geforderte 2°C-Ziel einhalten zu können, ist eine Reduktion der globalen CO2-Emissionen um 80% bis 2050 gegenüber dem Stand von 1990 zwingend notwendig. Hierbei wird auch solarthermischen Kraftwerken eine immer größere Bedeutung beigemessen. Im BLUE Map-Szenario der Internationalen Energieagentur (IEA), das von einer CO2-Reduktion um 50% bis 2050 gegenüber 2005 ausgeht, müssen im Jahr 2050 ca. 11% (4.754 TWh) des weltweiten Strombedarfs durch Sonnenenergie gedeckt werden (IEA 2008). Neben Photovoltaik sollen solarthermische Kraftwerke (Concentrated Solar Power, CSP) etwa 46% (ca. 2.200 TWh) der prognostizierten Menge an Solarstrom erzeugen. Im Energy[R]evolution Szenario von Greenpeace International und EREC (European Renewable Energy Council) aus dem Jahr 2008 werden rund 6.000 TWh an CSP-Strom im Jahr 2050 angenommen (bei einer installierten Leistung von 801 GW), während andere Studien bis zu 1.000 GW installierter Leistung in 2050 betrachten (Viebahn et al. 2010). Die DESERTEC-Initiative gibt ein Ziel von 5.000 GW installierter Leistung im Jahr 2050 vor.
Der Export von CSP-Technologien in die "Sunbelt"-Regionen bietet große Chancen für deutsche Anlagenbauer. So sind u.a. Schott Solar, die Ferrostaal Group mit ihrem Geschäftssegment "Solar Energy", Flagsol, die Solar Power Group, Solar Millenium und Fichtner Solar auf dem Gebiet CSP aktiv. Schott Solar (Receiver) und Flabeg (Spiegel) haben eine weltweit führende Markstellung inne. Große deutsche Energieversorger und Anlagenbauer wie E.On, RWE und Siemens gehören zum Industriekonsortium der Desertec Industrial Initiative, die den Ausbau von CSP in der MENA-Region vorantreiben will. Die Initiative wurde von der Münchener Rück angestoßen.
In diesem Artikel wird dargestellt, welche Aktivitäten deutsche Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette bislang aufweisen und wie ihre Marktstellung im Vergleich zu führenden internationalen Unternehmen zu bewerten ist. Anschließend wird auf Basis von vorliegenden Energieszenarien ermittelt, welche messbaren ökonomischen Effekte für deutsche Unternehmen, z.B. zusätzliche Wertschöpfung und die Schaffung neuer Arbeitsplätze, aus den genannen Potentialen resultieren. Die Ergebnisse basieren auf einer Studie des Wuppertal Instituts, die im Auftrag von Greenpeace Deutschland und der DESERTEC Foundation erstellt wurde.
Ackerfrüchte in den Tank?
(2011)
Die Effizienz- und die Konsistenzstrategie können den globalen Energie- und Ressourcenverbrauch nicht eindämmen - vielmehr bedarf es wirksamer Suffizienzmaßnahmen, also einer Mäßigung in bestimmten Lebensbereichen, damit die natürlichen Ressourcen nicht weiter übernutzt werden. Doch wie können sich suffiziente Lebensstile durchsetzen? Dazu muss ein gesellschaftlicher Transformationsprozess initiiert werden, der sowohl eine Umdeutung des Konsumverhaltens als auch eine Umdeutung von Produkten einschließt. Beispiele aus unserer Kulturgeschichte zeigen, dass dies funktionieren kann.
CCS is discussed in a broad sense throughout Europe. In this paper a cautious, conservative estimate of CO2 storage capacity for Germany and its neighbouring countries where CO2 emissions from Germany could possibly be stored (Netherlands, France, Denmark, Norway, UK and Poland) is presented. Such a lower limit calculation is necessary for orientation purposes for potential investors and political decision-makers.
Conservative CO2 sequestration capacity in deep saline aquifers for Germany is derived by the volumetric approach where parameters such as efficiency factor, CO2 density, porosity of the geological formation are of interest. It is assumed that every geological system is closed and thus an efficiency factor of 0.1 per cent (based on maximum pressure increase and total compressibility) for saline aquifers is applied. The capacity of German depleted oil and gas fields is based on cumulative recovery data and a sweep efficiency of 75 per cent. The storage capacity in the other considered countries, adjacent to Germany, are based on a critical review and adjustment of the results of the European reports JOULE II, GESTCO and GeoCapacity.
The conservative capacities for all countries together amount to 49 Gt CO2, from which Norway and the UK provide 36 Gt, all offshore in the North Sea. Compared to the emissions from large point sources in these countries during 40 years (47.6 Gt of CO2), a virtual balance is achieved. This can only be reached, if a large scale CO2 pipeline system is installed to connect these countries, especially Germany, to the large sinks in the North Sea. If additional restrictions like source-sink matching, acceptance issues and injection rates constraints are taken into account, the available storage space gets increasingly scarce.
Carbon capture and storage (CCS) might be an important climate protection technology for coal-rich countries. This paper presents first results of a systemic and long-term analysis of a future CCS implementation in India. It focuses on potential storage formations in the geological subsurface and the geographic match of these sinks with CO2 emissions of current and future largepoint power plants. The analysis is framed by an overview on India’s position on CCS, ongoing Indian research and development projects as well as its international activities.
The geological potential for CO2 sequestration in India is subject to large uncertainty because, so far, only few studies estimated it in a vague manner. A first meta-analysis shows that there is a huge variation between 48 Gt and 572 Gt of CO2. The main differences between the evaluated studies are the assumed capacities for deep saline aquifers and basalt formations. Taking the ongoing discussion and the existing uncertainties into account, the storage potential might be provided only by aquifers (in the range of 44 to 360 Gt of CO2) and hydrocarbon fields (2 to 7 Gt of CO2).
The amount of CO2 emissions possibly available for sequestration is assessed by applying three substantially different long-term energy scenarios for India. These scenarios, indicating pathways between a "low carbon" and a "high carbon" development until 2050, result in cumulated CO2 emissions between 30 and 171 Gt if all new large-scaled power plants will be based on CCS from 2020 on. Compared with the sink capacities, only the CO2 emissions of scenario S2 (30 Gt) could theoretically be stored with high certainty. Considering the scenarios S3 and S1, their CO2 emissions (94 Gt and 171 Gt, respectively) could only be sequestered if the aquifer capacity would prove to be usable. Geological storage sites do not appear to be located close to sources in South West, Central, North and North East India. This first rough analysis means that only those CO2 emissions occurring in the Western parts of North and West India, the Eastern part of South India as well as the South part of East India might be suited for sequestration nearby.
A more detailed source-sink matching will follow in the next phase of the project, including results of expert meetings in India. Furthermore, this analysis will be complemented by an additional assessment from economic, ecological and resource-strategic points of view, which might further affect the potential for CCS.
Nägel mit Köpfen
(2011)
This contribution presents the state of the art of economy-wide material flow accounting. Starting from a brief recollection of the intellectual and policy history of this approach, we outline system definition, key methodological assumptions, and derived indicators. The next section makes an effort to establish data reliability and uncertainty for a number of existing multinational (European and global) material flow accounting (MFA) data compilations and discusses sources of inconsistencies and variations for some indicators and trends. The results show that the methodology has reached a certain maturity: Coefficients of variation between databases lie in the range of 10% to 20%, and correlations between databases across countries amount to an average R2 of 0.95. After discussing some of the research frontiers for further methodological development, we conclude that the material flow accounting framework and the data generated have reached a maturity that warrants material flow indicators to complement traditional economic and demographic information in providing a sound basis for discussing national and international policies for sustainable resource use.
As illustrated by the case studies of end-of-life vehicles and waste electric and electronic equipment, the approach of an extended producer responsibility is undermined by the exports of used and waste products. This fact causes severe deficits regarding circular flows, especially of critical raw materials such as platinum group metals. With regard to global recycling there seems to be a responsibility gap which leads somehow to open ends of waste flows and a loss or down-cycling of potential secondary resources. Existing product-orientated extended producer responsibility (EPR) approaches with mass-based recycling quotas do not create adequate incentives to supply waste materials containing precious metals to a high-quality recycling and should be amended by aspects of a material stewardship. The paper analyses incentive effects on EPR for the mentioned product groups and metals, resulting from existing regulations in Germany. It develops a proposal for an international covenant on metal recycling as a policy instrument for a governance-oriented framework to initiate systemic innovations along the complete value chain taking into account product group- and resource group-specific aspects on different spatial levels. It aims at the effective implementation of a central idea of EPR, the transition of a waste regime still focusing on safe disposal towards a sustainable management of resources for the complete lifecycle of products.
Mobilität für morgen
(2011)