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Most air-conditioned buildings in India operate as Mixed-Mode Buildings (MMBs), either fully air-conditioned or with natural ventilation depending on the weather. Energy consumption for space cooling is a vital end-use service in buildings. Air-conditioning is expected to increase significantly due to high growth estimates in building construction, sales of Room Air-Conditioners (RACs), and real income growth. Therefore, this thesis examines the most influential design and control parameters that influence the potential of MMBs in India in relation to their thermal and energy performance. The primary features of MMBs analysed in the research project are as follows: shutting windows at night makes night ventilation redundant; natural ventilation through ceiling fans and windows is utilised to maintain optimal thermal conditions in naturally-ventilated mode and RACs are employed in air-conditioned mode. This thesis poses three research questions and aims to answer them. Firstly, what are the research gaps in assessing thermal and energy performance in mixed-mode buildings in India? Secondly, what is their potential concerning key operating conditions, and which parameters affect this potential? Lastly, how can these influential parameters be optimised? To answer these questions, three research methods were employed: 1) literature review; 2) large-scale simulation of building energy performance combined with uncertainty and sensitivity analysis; and 3) field studies of user behaviour with regards to RACs and the impact of ceiling fans and RACs on indoor conditions and energy consumption. The study identifies the cooling set point temperature as the most influential control parameter. In general, input parameters related to building design, shape and geometry were considered more important than those related to construction parameters. Furthermore, the study highlights that a set point temperature of 28 or 30°C is sufficient to maintain indoor comfort according to the Indian Model for Adaptive Comfort (IMAC) for residential buildings. If a specific airflow is required, it would use the least energy to run the ceiling fan at a low speed, usually set at 1.
Dieser Band beschäftigt sich mit der Frage, wie in Städten Handlungskapazitäten für nachhaltige Transformationen wie den Klimaschutz aufgebaut werden können. Ausgehend von einer Governanceanalyse der InnovationCity Ruhr - Modellstadt Bottrop wird gezeigt, dass über öffentlich-private Kooperationen auch strukturschwache Städte eine ambitionierte klimafreundliche Stadtentwicklung durchführen können. Die Arbeit leistet damit einen Beitrag zur geographischen und governancebezogenen Transformationsforschung und ist ebenfalls für andere Kommunen mit Zielen in den Bereichen Nachhaltigkeit und Klimaschutz relevant.
In einer umkämpften Stadt wird der Anbau von Nahrung zu einem politischen Akt: Anbau, Erwerb von Nahrung und ihre sozialen und umweltbezogenen Qualitätskriterien sind eng verknüpft mit dem "Recht auf Stadt", wie es der französische Soziologe Henri Lefebvre formuliert hat. Anhand verschiedener Dimensionen dieses "Rechts auf Stadt" untersucht Katharina Gröne drei Landwirtschaftsprojekte in Kapstadt/Südafrika - mit Blick auf die kommunikative und die mikropolitische Ebene sozialökologischer Praktiken.
Aufgrund ungleicher sozialräumlicher Entwicklung, Teilhabe und Anerkennung durch die Politik nehmen diese drei Projekte jeweils unterschiedliche Positionen im alternativen Nahrungsmittelnetzwerk Kapstadts ein. Kulturelle Artefakte, Symbole, Logos und Begriffe dienen dabei der Herstellung sozialer Ordnung und eines spezifischen Repräsentationsregimes im politischen Feld. So wird der Anbau von Gemüse zum Austragungsort eines Machtkampfes - und dient der Herstellung kultureller Hegemonie in der städtischen Nachhaltigkeitspolitik.
With increasing world population and an unsettling resource scarcity in the back, sustainble consumption has moved to the foreground of political, economical and social discussions. One major school-of-thought is Circular Economy (CE), an approach summarizing various sustainable consumption activites under one roof. However, quantitative studies on the consumer are rare, yet crucial for a transfer from linear to circular consumption. This dissertation adds to literature by providing pioneer insights into consumer behavior in CE as an overarching concept, instead limiting research on singular subconcepts. Namely, four consumer activities are studied: recycling, upcycling, renting and sharing. In order to identify relevant insights for both academics and practitioners in CE, the research question ("what drives participation in CE?") is broken down into sub-hypotheses, which are addressed by three empirical studies. Using the SOR-Model (adaption Belk 1975) as overarching logic, the three studies deal with (1) the consumer (and their motivation) and situational stimuli (both (2) offline and (3) online). Respectively, three data sets are consulted to assess the sub-hypotheses and to identify overarching insights on how to accelerate consumer participation in CE, The research methodology employed ranges from a structured equation model (SEM), a random allocation field experiment during Fashion Week in Berlin to a discrete-choice model with best-worst scaling. The dissertation succeeds in revealing that (1) different activities in CE can be summarized in one latent variable, proving CE as a wholesome concept in consumer-related activities; that (2) Trust has a leveraging effect on participation in CE activities. Further, Trust can be enhanced offline via face-to-face interaction and online via third-party online attributes.; and that (3) experience in CE activities affects perception of online attributes, implying the need for adapted measures when dealing with CE-unexperienced consumers as compared to consumers with prior experience in CE activities.
In this thesis, the systematic, situation-oriented selection of approaches to sustainability assessment and effects of selection on assessment results are investigated. The central focus lies on the practice-oriented design of a framework to support selection decisions as well as the necessary criteria and scales for the systematic, quantifiable description of assessment approaches and assessment situations within such a framework. Sustainability assessments are important instruments for the derivation of goals, strategies and measures for shaping sustainable development in all domains. They provide decision-makers in science, industry, politics and society with vital answers to sustainability-related questions that arise in the most diverse contexts. Numerous different assessment approaches are available for carrying out sustainability assessments within such assessment situations. Because of the multitude and diversity of assessment situations and approaches, not every approach is fitting for every situation. In current practice, the fit between approaches and assessment situations is not, or only insufficiently, taken into account when selecting sustainability assessment approaches. Furthermore, no systematic studies have yet been conducted on the effects of approach selection on assessment results. The central result of this work is a concept for the situation-oriented selection support of sustainability assessment approaches based on a Multi-Criteria Decision-Making framework. With the framework, "fitness scores" are calculated, which are used to quantify and operationalize the fit between assessment approaches and assessment situations. With the developed concept, different assessment approaches are selected and exemplarily applied within a use case. Hereby, the effects of approach selection on assessment results are examined. On the basis of the knowledge gained with regard to approach selection, framework development and application, the potentials and limits of assessment approaches widely fitting for diverse assessment situations are finally derived.
Seit den Protesten rund um den Bau des Bahnprojekts Stuttgart 21 werden Politik und Verwaltung auf kommunaler Ebene mit beständig stärker werdenden Beteiligungswünschen der Bürgerinnen und Bürger konfrontiert. Aber auch in der internationalen Partizipationsforschung taucht der Begriff der Bürgerbeteiligung in den letzten zehn bis 15 Jahren immer beharrlicher auf. In direkter Reaktion hierauf befasst sich die Stadt Heidelberg, als eine der ersten Kommunen deutschlandweit, seit dem Jahr 2010 intensiv mit der Beteiligung ihrer Bürgerinnen und Bürger am politischen Entscheidungsfindungsprozess. Die deutschsprachige Forschung allerdings konzentriert sich lediglich auf die inhaltliche Ausgestaltung von Bürgerbeteiligung anhand einer Vielzahl an Handbüchern, Checklisten und Leitlinien für die kommunale Praxis. Wissenschaftliche Überlegungen zu deren Wirksamkeit werden so gut wie gar nicht angestellt. Die vorliegende Dissertation geht aufgrund dessen anhand einer quantitativen Datenanalyse der Fragestellung nach, welchen Grad an Effektivität Bürgerbeteiligung in der Stadt Heidelberg innehat. Der Autor entwickelt hierfür zuerst eine an Benjamin Barbers (1994) starker Demokratie orientierte normative Definition von Bürgerbeteiligung. Anschließend werden, bezugnehmend auf die Publikationen von Archon Fung (2003) sowie Lyn Carson und Phillip Hart (2005), Beurteilungsdimensionen effektiver Bürgerbeteiligung (Empowerment, Efficacy, Inclusion und Quality) entworfen. Darauf aufbauend konstruiert der Autor ein empirisches Messmodell, welches im letzten Teil der Arbeit anhand von Primär- und Sekundärdaten auf die Stadt Heidelberg angewandt wird. Als Ergebnis der Arbeit zeigt sich unter anderem, dass die Effektivität von Partizipationsverfahren von vielen unterschiedlichen Einflussfaktoren und Parametern abhängig ist, die nicht alle einer Messung zugeführt werden können. Zudem wird deutlich, dass Kommunen vorrangig bei den Beurteilungsdimensionen Inclusion und Quality ansetzen müssen, um die Wirksamkeit von Bürgerbeteiligung zu erhöhen. Beispielsweise durch den Partizipationsprozess begleitende Maßnahmen wie eine aleatorische Teilnehmerauswahl oder die Zahlung von Aufwandsentschädigungen. Der Autor kommt abschließend zu der Überzeugung, dass die Kombination aus normativen und quantitativen Untersuchungen das Verständnis von Bürgerbeteiligung auf kommunaler Ebene erheblich verbessern wird.
Welche Faktoren bedingen Implementationserfolg, auch und gerade über die rechtliche Umsetzung hinaus? Diese Frage wird von der EU-Implementationsforschung bislang nicht zufriedenstellend beantwortet. Fähigkeiten und Kapazitäten sowie Motivationen scheinen aber eine Rolle zu spielen. Die Implementation von EU-Informationsinstrumenten zur Energieeffizienz in Deutschland stellt für die Untersuchung dieser Frage einen idealen Fall dar: Ein gleichzeitig organisatorisch hochkomplexes Feld mit erwartbar geringen Implementationsfähigkeiten trifft auf eine politisch eher nicht-konfrontative Umsetzungsaufgabe mit vermutet guter Motivation. Die Ergebnisse aus den Fallstudien zu Gebäudeenergieausweisen, Energielabels auf Produkten und Energieaudits für große Unternehmen zeigten klar den hohen Erklärungswert des Faktors "Motivation", wohingegen "Fähigkeiten" kein eigenständiger Faktor sind. Mangelnde Fähigkeiten wurden von den Implementierern sehr geschickt adressiert und beseitigt, wenn das notwendig oder wünschenswert war. Dabei wurden alle Fälle von Wirtschaftsinteressen dominiert, aber auch von Europäisierungsmodi im Sinne von hierarchischem Druck, der als mindestens gleichwertiger Faktor neben dem Faktor Motivation steht.
Climate change is a transformation challenge. It requires the transformation of a patchwork of independent socio-technical systems. These complex systems have their own specific challenges and path dependencies. Lukas Hermwille introduces a perspective on socio-technical complexity to the study of global climate governance and asks what governance arrangements on the international level, in particular the United Nations Framework Convention of Climate Change (UNFCCC) and its Paris Agreement, can offer to facilitate and foster the required transformational change. His work shows the importance of the discursive power of global climate governance, shifting the expectations and visions of the future of key actors and, as a corollary, changing their investment decisions of today towards a more sustainable future.
Since the middle of the 20th century, human society experiences a "Great Acceleration" manifesting in historically remarkable growth rates that create severe sustainability problems. The globally exploding potentials of information and knowledge exchange have been and are vital drivers for this acceleration. Society has now come to the point that it requires a "Great Transformation" towards sustainability to ensure the viability of the planet for a vital society. The energy transition plays a central role for this transformation. In this context, human society has developed a comparably good understanding of the necessary infrastructural changes of this transition. For transforming the patterns of energy production and use in an energy transition as part of the "Great Transformation", this process of change now needs to strengthen its focus on information, communication, and knowledge systems. Human society needs to establish a knowledge system that has the potential to create usable knowledge for sustainability solutions. This requires organizing a communication system that is sufficiently complex, interconnected, and, at the same time, efficient for integrating reflexive, open-ended, inter- and transdisciplinary learning, evaluation, and knowledge co-production processes across multiple levels. This challenge opens a wide field of research.
This cumulative dissertation contributes to research in this direction by applying a systemic sustainability perspective on the content and organization of communication in the field of research on sustainable energy and the operational level of municipal climate action as part of the energy transition. Regarding sustainability, this thesis uses strong sustainability and its principles as a frame for evaluating the content of communication. Regarding the systemic perspective, the thesis particularly relies on the following theories: (i) the human-environment system model by R. Scholz as an overarching framework regarding interactions between humans and nature, (ii) social systems theory by N. Luhmann to reflect the complexity of society, (iii) knowledge management to consider the human character of knowledge and a practice-oriented perspective, and (iv) management cybernetics, in particular, the Viable System Model by S. Beer as a framework to analyze and assess organizational structures. Furthermore, the thesis leverages the potential of text mining as a method to identify and visualize patterns in texts that reflect prevalent paradigms in communication.
The thesis applies the above conceptual and methodological basis in three case studies. Case Study 1 investigates the measures proposed in 16 municipal climate action plans of regional centers in Lower Saxony, Germany. It uses a text mining approach in the form of an Summary interpretation network analysis. It analyzes how different societal subsystems are connected at the semantic level and to what extent sustainability principles can be recognized. Case Study 2 analyzes and reflects paradigms and discursive network structures in international scientific publications on sustainable energy. The study investigates 26533 abstracts published from 1990 to 2016 using a text mining approach, in particular topic modeling via latent Dirichlet allocation. Case Study 3 turns again to the cases of municipal climate action in Lower Saxony examined in Case Study 1. It examines the involvement of climate action managers of these cities in multilevel knowledge processes. Using design principles for knowledge systems, it evaluates to what extent knowledge is managed in this field across levels for supporting the energy transition and to what extent local innovation potential is leveraged or supported.
The three case studies show that international research on sustainable energy and municipal climate action in Germany provide promising contributions to achieve a transformation towards sustainability but do not fully reflect the complexity of society and still support a growth paradigm, in contrast to a holistic sustainability paradigm. Further, the case studies show that research and local action are actively engaging with the diversity of energy technologies but are lagging in dealing with the socio-epistemic (communication) system, especially with regard to achieving cohesion. Using the example of German municipalities, Case Studies 1 and 3 highlight the challenges of achieving coherent local action for sustainability and bottom-up organizational learning due to incomplete or uncoordinated multilevel knowledge exchange. At the same time, the studies also point out opportunities for supporting the required coherent multilevel learning processes based on local knowledge. This can be achieved, for instance, by strengthening the coordinating role of intermediary organizational units or establishing closer interactions between the local operational units and the national level.
The thesis interprets and synthesizes the results of the three case studies from its systemic sustainability perspective. On this basis, it provides several generalized recommendations that should be followed for establishing viable communication systems, especially but not exclusively in policy-making:
Systemic holism: Consider matter, energy, and information flows as an integrated triplet in the context of scales, structures, and time in the various subsystems. Knowledge society: Focus on the socio-epistemic (communication) system, e.g., using the perspective of knowledge systems and associated design principles considering, for instance, working environments across horizontal and vertical levels, knowledge forms and types, and knowledge processes. Sufficiency communication: Emphasize sufficiency approaches, make it attractive, and find differentiated ways for communicating them. Multilevel cohesion and innovation: Achieve cohesion between the local and higher levels and leverage local innovations while avoiding isolated local action. Organizational interface design: Define the role of organizational units by the interactions they create at the interfaces with and between societal subsystems. Local transdisciplinarity: Support local transdisciplinary approaches integrating various subsystems, especially industry, while coordinating these approaches from a higher level for leveraging local innovation. Digital public system: Exploit existing digital technologies or infrastructures in the public system and recognize the value of data in the public sphere for achieving cohesion. Beyond the above recommendations, this thesis suggests that potential for further research lies in: Advancing nature-inspired systemic frameworks. Understanding the structure and creation of human knowledge. Developing text mining methodologies towards solution-oriented approaches.
Elektro- und Elektronikaltgeräte zählen zu den am schnellsten wachsenden Abfallströmen in Europa. Reparatur und Wiederverwendung können durch eine Verlängerung der Produktnutzungsdauer dazu beitragen, dass weniger Abfall entsorgt werden muss und Ressourcen durch die Vermeidung von Neuproduktion eingespart werden. In der Europäischen Abfallrahmenrichtlinie (2008/98/EG) wird der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" ein hoher Stellenwert eingeräumt; die Abfallvermeidung hat, gefolgt von der "Vorbereitung zur Wiederverwendung", eindeutig Priorität gegenüber dem Recycling. Die Abfallhierarchie verspricht zwar implizit ökologische Vorteile der "Vorbereitung zur Wiederverwendung", allerdings wurden die institutionell-ökologischen Zusammenhänge des Konzepts in der Forschungsdebatte bislang vernachlässigt. Somit sind die tatsächlichen Ressourceneinsparpotenziale der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" noch weitgehend unerforscht. Vor diesem Hintergrund zielt das Dissertationsprojekt darauf ab, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie spezifische Kontexte (beispielsweise die rechtlichen Rahmenbedingungen, ökonomische oder informatorische Aspekte) die "Vorbereitung zur Wiederverwendung" von Produkten aus der Ressourcenperspektive beeinflussen. Dafür wurden die institutionell-ökologischen Zusammenhänge der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" integrativ betrachtet, und zwar mit Fokus auf ausgewählte Geräte - Flachbildmonitore (FlaMo's), Kaffeefiltermaschinen (KaFil's), Kaffeepadmaschinen (Ka-Pad's), Lautsprecherboxen (LauS) und Waschmaschinen (WaMa's) - und im Sinne einer vergleichenden Analyse von zwei abfallstrukturell-charakteristischen Regionen - Flandern und Nordrhein-Westfalen. Die interdisziplinäre Fragestellung der Arbeit erforderte die Anwendung qualitativer Methoden für die tiefgründige Untersuchung der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" in den verschiedenen institutionellen Systemen, aber auch quantitative Methoden im Hinblick auf die zahlenmäßige Bewertung der Ressourceneinsparpotenziale. Zentrale Datenerhebungsinstrumente waren fallbeispielbezogene öffentliche Dokumente und Webseiten, die Analyse betriebsinterner Dokumentationen, Literaturauswertungen, Stichprobenerhebungen, Beobachtungen und Experteninterviews.
Um die Klimaschutzziele der Bundesregierung zu erreichen sind im Rahmen der Energiewende die CO2-Emissionen besonders in den Sektoren Strom und Wärme durch geeignete Maßnahmen zu reduzieren. Aus diesem Grund liegt der Fokus auf einer Steigerung des Anteils regenerativer, CO2-freier Erzeugungsanlagen an der Energieversorgung. Kann man im Stromsektor bereits auf ein beachtliches Wachstum des Anteils erneuerbarer Energien in der Erzeugung zurückblicken, so stagnieren die Werte im Wärmebereich, obwohl dieser ein hohes Einsparpotenzial aufweist.
Zur Aktivierung der Wärmewende ist eine Vielzahl an Maßnahmen von Nöten. Eine Möglichkeit, erneuerbare Wärme in die Wärmeversorgung dicht besiedelter Stadtgebiete zu integrieren, stellen Wärmenetze dar. Die verlustarme Verteilung über weite Strecken ermöglicht eine verbrauchsferne Erzeugung, wodurch auch Gebiete ohne verfügbare Flächen beispielsweise mit solarthermischer Wärme versorgt werden können. Des Weiteren vereinfachen Wärmenetze die Kopplung der Sektoren Strom und Wärme, da sie durch die Brennstoff- und Erzeugungstechnologieoffenheit verstärkt durch Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) und Power-to-heat-Systeme gespeist werden können. Die fluktuierende, nichtregelbare Erzeugung und Einspeisung erneuerbarer Energien stellt die Netzbetreiber allerdings vor neue Herausforderungen zur Sicherstellung eines stabilen Netzbetriebes.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Auswirkungen der vermehrten Einspeisung erneuerbarer Wärme auf alle weiteren Komponenten eines Energiesystems, welches aus Erzeugungs-, Verteilungs- und Speicherungsinfrastruktur besteht. Erneuerbare Wärmeerzeuger, insbesondere Solarthermieanlagen, sind durch eine fluktuierende, dargebotsabhängige Erzeugung charakterisiert. Aus diesem Grund sind der konventionelle Betrieb sowie bei Neubauprojekten die Auslegung der regelbaren KWK-Anlagen dahingehend anzupassen, dass ein möglichst hoher Anteil erneuerbare Wärme in die Versorgung integriert werden kann, ohne dass es zu wirtschaftlichen Einbußen für den Versorger kommt. Ebenso ist ein effizienter und stabiler Netzbetrieb zur Gewährleistung einer kontinuierlichen Versorgungssicherheit von höchster Priorität. Zu diesem Zweck erfolgt im Rahmen dieser Arbeit die Erarbeitung von zwei Simulationsprogrammen, mit denen zum einen Wärmenetze verschiedenster Größe und Topologie sowie zum anderen regelbare und regenerative Erzeugungsanlagen sowie alle weiteren Komponenten eines Energiesystems zur Betriebssimulation abgebildet werden können.
Die Auswahl von drei geeigneten Simulationsszenarien und aussagekräftigen technischen sowie ökonomischen und ökologischen Kennzahlen ermöglicht neben einer umfassenden Bewertung ebenso die Ableitung von Handlungsmaßnahmen, die eine verstärkte Einbindung der Wärmewende in die Energiewende ermöglichen.
Social business innovations
(2018)
This research project approached the emergence of social business innovations from the periphery, working towards the core: the first article features the representation of the concept of Social Business City, which was newly implemented by Wiesbaden in 2010. Here, social businesses are to be founded with the help of a network based on both public and private institutions. At the time of conducting the research, three such Social Business Cities existed: Wiesbaden (Germany), Fukuoka (Japan) and Pistoia (Italy); in 2016 Barcelona joined the list of Social Business Cities. The second article analyses the ways in which microfinance organisations that are based on the concept of social business according to Yunus differ from one another. Included in this research was Grameen Bank in Bangladesh, Social Business Women in Germany and Grameen America in the United States. Subsequently, a third article investigates the similarities and differences to be found between social businesses and charities. The research focuses on advantages and disadvantages on both sides and aims at answering the questions: which approach is appropriate under what circumstances and which aspects could be adopted by the other?
Finally, we investigated the various cooperation of the Grameen Group with global players such as Danone, Veolia and Intel in Bangladesh and the particular challenges which result therefrom.
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.
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.
Der Umbau des Bahnhofsbereichs in Wuppertal und die damit verbundene dreijährige Vollsperrung der Hauptverkehrsstraße Bundesstraße 7 wird in dieser Dissertation als ein urbanes Mobilitätslabor genutzt. Darin wird untersucht, wie sich eine Verkehrssystemstörung auf die Resilienz des Systems Stadtverkehr auswirkt. Insgesamt analysiert diese Arbeit die Auswirkung dieser Sperrung auf ein Konglomerat von zusammenhängenden Systemelementen. Die Herangehensweise zur Ermittlung des Gesamtbildes geschieht mit einem Multi-Methoden-Mix. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählt, dass die B7-Sperrung trotz anfangs gegenteiliger Befürchtungen zu keinem Verkehrszusammenbruch führte und die Resilienz des Systems Stadtverkehr dafür verantwortlich zu machen ist. Das Nicht-Eintreffen eines Verkehrszusammenbruchs ist bedingt durch die Anpassungs- und Lernfähigkeit, die Robustheit und die Gewöhnung des Systems Stadtverkehr. Die B7-Sperrung war ein Auslöser für die Re-Evaluation des eigenen Mobilitätsverhaltens. Die Auswirkung auf die Luftqualität wird an Hand von Stickstoffdioxid beurteilt. Die Zu- und Abnahmen der NO2-Werte kongruieren mit den Zu- und Abnahmen der Verkehrsstärken. Dies kann darauf hindeuten, dass sowohl die Sperrung als auch die Wiedereröffnung einen Effekt auf die Luftqualität haben könnten. Das Interesse der lokalen Medien ließ parallel zur Eingewöhnung nach. Die Forschungsarbeit zeigt einen in den Verkehrswissenschaften neuartigen Ansatz, Verhaltensbeobachtungen während eines widrigen Ereignisses durchzuführen und messbar zu machen. Mit dieser Arbeit lässt sich belegen, dass nachhaltige Transformationsprozesse im Verkehr im Hinblick auf die Autonutzung gestaltbar sind - eine wichtige Erkenntnis mit hoher Bedeutung für die Raum- und Verkehrsplanung.
This doctoral research is located in the branch of sustainability sciences that has the realisation of sustainable development as its core subject of research. The most broadly accepted notion of sustainable development is that which evolves along the resolutions, declarations, and reports from international processes in the framework of the United Nations (UN). The consensual outputs from such processes feature global-generalised and context-free perspectives. However, implementation requires action at diverse and context-rich local levels as well. Moreover, while in such UN processes national states are the only contractual parties, it is increasingly recognised that other ("nonstate") actors are crucial to sustainability. The research presented here places the attention on bottom-up initiatives that are advancing innovative ways to tackle universal access to clean energy and to strengthen small-scale family farmers. This means, the focus is on bottom-up initiatives advancing local implementation of global sustainability targets, more precisely, targets that make part of the Sustainable Development Goals two and seven (SDG 2 and SDG7). The research asks how such bottom-up initiatives can contribute to the diffusion of sustainability innovations, thereby also contributing to social change.
Die Dekarbonisierung des deutschen Wohngebäudebestandes stellt einen wichtigen Baustein zum Gelingen der Energiewende dar. Politisches Ziel ist ein "nahezu klima-neutraler" Gebäudebestand bis 2050. Trotz Erfolgen in der Vergangenheit und eines umfangreichen Policy-Mix verbleibt die energetische Sanierungstätigkeit sowohl hinichtlich der Sanierungstiefe als auch der Sanierungsbreite unterhalb des politisch geforderten und ökologisch notwendigen Maßes. Die Arbeit widmet sich daher der Frage, unter welchen individuellen und quartiersbezogenen Rahmenbedingungen Immobilieneigentümer energetische Sanierungsmaßnahmen durchführen und wie die energetische Sanierungstätigkeit durch Multi-Level-Governance gesteigert werden kann. Die Analyse erfolgt fallstudienbasiert für die Eigentümergruppe der privaten Kleinvermieter, die rund 37 Prozent des deutschen Wohnungsbestandes bewirtschaften. Anhand eines mixed method-Ansatzes wird zunächst durch problemzentrierte Interviews ein Modell zur Beschreibung des Investitionsentscheidungsprozesses entwickelt, was anschließend durch eine schriftlich-postalische Befragung und ihre regressions-analytische Auswertung bewertet wird. Durch die Triangulation können förderliche und hemmende Einflussfaktoren identifiziert werden. Aufbauend auf den theoretischen Vorüberlegungen sowie den empirischen Ergebnissen werden anschließend politische Handlungsempfehlungen abgeleitet.
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.
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.
Um den ungebremst fortschreitenden Klimawandel zu begrenzen, ist eine stufenweise Dekarbonisierung des Energiesystems notwendig, die bereits bis zur Mitte dieses Jahrhunderts schon weitgehend erreicht sein muss. Neben Unsicherheiten gehen von der Energiewende gleichzeitig Investitionsimpulse für Innovationen aus, wobei Systeminnovationen eine zentrale Treiberfunktion zur Dekarbonisierung des Energiesystems einnehmen.
Diese Arbeit fokussiert die Rolle von Innovationskaskaden in der Energiewende und analysiert die Überführung von Systeminnovationen in strategische Geschäftsmodellinnovationen vor dem Hintergrund der Frage, wie die Dekarbonisierung des Energiesystems für Unternehmen der Energiewirtschaft und THG-intensiven Industrie rentabel ausgestaltet werden kann.
Die Dissertation leistet einen substanziellen Beitrag zur Entscheidungsfindung im strategischen (Innovations-)Management für Unternehmen der Energiewirtschaft und der THG-intensiven Sektoren - Bereiche, die von einem erheblichen Transformationsdruck gekennzeichnet sind. Insbesondere für Unternehmen, die bedingt durch den Wandel des Energiesystems großen Herausforderungen gegenüberstehen, leistet diese Arbeit einen Beitrag zur Ableitung neuer, nachhaltiger und ökonomisch tragfähiger Geschäftsmodelle. Im Mittelpunkt stehen die Systeminnovationen Power-to-Gas (P2G) und Algae-to-X (A2X). Dabei wird der Begriff Algae-to-X erstmalig in die wissenschaftliche und praktische Diskussion eingeführt und konzeptionell fundiert. Mit einer ganzheitlichen Untersuchung der Innovationsprozesse, den damit verbundenen Chancen, Potenzialen, Unsicherheiten, Hemmnissen und visionären Zukunftsbildern von Power-to-Gas und Algae-to-X werden konkrete Handlungsansätze zur Förderung von Systeminnovationen und der Überführung in Geschäftsmodellinnovationen im window of opportunity der Energiewende herausgearbeitet.
Diese Forschungsarbeit trägt zur Weiterentwicklung der wirtschafts-wissenschaftlichen Theoriebasis in den Disziplinen des strategischen Managements und des strategischen Innovationsmanagements bei: Aufbauend auf einer breiten und tiefgreifenden Analyse bestehender Ansätze wird die Bedeutung von Systeminnovationen und Geschäftsmodellinnovationen herausgestellt und die tragende Rolle des in der Theorie noch relativ jungen Konzepts der Innovationskaskaden für die Umsetzung des systemischen Transformationsprozesses der Energiewende theoretisch fundiert und empirisch gestützt. Hervorzuheben ist, dass die Unsicherheiten, die mit der Entwicklung von tragfähigen Geschäftsmodellinnovationen einhergehen, ökonomisch fundiert sind, in den Beispielen in Abhängigkeit des Neuigkeitsgrades und damit der Entwicklungsstufe der Innovationskaskade aber technologisch (A2X) bzw. regulatorisch (P2G) bedingt sind. Bei der Überführung von Systeminnovationen in strategische Geschäftsmodellinnovationen über die Ableitung von Innovationskaskaden stellt diese Arbeit zwei neue, theoretisch fundierte und empirisch überprüfte innovationsauslösende Stimuli vor: Die systeminduzierten Impulse des system-push und des system-pull.
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.
Multiplying mighty Davids? : The influence of energy cooperatives on Germany’s energy transition
(2018)
This book systematically describes and evaluates the impact of energy cooperatives as a key driving force in the German energy transition toward a sustainability-oriented energy sector. Based on a comprehensive survey and three case studies, it provides an instructive overview of the overall dimensions and scope of energy cooperatives in Germany, and of their history, structure and current investment projects. The book not only contributes to the energy policy discourse in Germany, but also highlights the role of energy cooperatives to enable an international readership to explore their potential in other countries. Further, it makes a theoretical contribution toward substantially supplementing actor research in general, and enterprise research in particular, in the field of sustainability transitions science.
This thesis justifies and develops a sustainable level of Lifestyle Material Footprint (LMF) as a benchmark for designing sustainable lifestyles. It shows the application of the benchmark in a Household-level Sustainability Transition method and presents a framework for inspiring design solutions towards a Design for One Planet (Df1P).
The thesis shows how the Material Input per unit of Service (MIPS) concept has developed from product orientation to the application to household consumption and from technically-focused measurement into an integral part of methods for designing one-planet lifestyles and supporting solutions. This provides both an advanced application of the concept and its opening to new purposes and users.
The core of the thesis is the suggestion of a sustainable material footprint benchmark of 8 tonnes per person per year as a resource cap target for household consumption in Finland, an 80% (factor 5) reduction from present average. The 8 tonnes benchmark opens the possibility for a target-oriented, planned reduction of LMFs by target-setting, experimenting and up-scaling of sustainable solutions. The method enabled the participating households to perform footprint reductions of 26–54% during the one-month experiment phase. Notable footprint reductions are thus possible even in the short term, which is an important message to other households and other actors in society. Calculating households' LMFs makes visible the structures underlying household consumption and the need for change not only in household consumption but also in the supply of products, services and infrastructure, and thus systemic changes initiated by others than households.
The orientation framework of Df1P suggests measures that could be promoted by means of design, and structures them in a matrix incorporating priority action areas in the fields of housing, nutrition and mobility, and the domains of product design, service design, infrastructure planning and communication design. Mainstreaming sustainable lifestyles will potentially require a new design culture, but at least significant efforts in product design, service design and infrastructure planning as well as in making sustainable solutions attractive to consumers and disrupting existing routines. The more technology and infrastructure can be integrated into this change, the more space will be left for individual diversity in achieving sustainable household consumption. The orientation framework could provide a first step towards Df1P practice by inspiring designers to integrate the recognition of the planetary boundaries into their work.
As part of this dissertation, a categorisation of the social costs of electricity supply is suggested. The following three main cost categories are differentiated: plant-level costs, system costs and external costs. Different types of costs are allocated to these categories and are examined and quantified (to the extent possible) for several power generation technologies. The limits of monetizing certain types of costs are also discussed. In a further step, and based on a large number of empirical studies, individual factors that have had a significant influence on the development of plant-level costs in the past, are identified and categorized. Finally, based on an online survey conducted among energy modellers, the dissertation examines to what extent the identified relevant types of costs and cost-influencing factors are taken into account in different types of energy models.
Anna Bliesner-Steckmann stellt sich der Frage, wie Bildung respektive Didaktik beschaffen sein muss, damit ein moralisch-nachhaltiges Handeln nicht in eine normative Pädagogik mündet. Die Autorin stellt dazu den selbstaufgeklärten, mündigen Lernenden in den Fokus ihrer Arbeit und weist nach, dass es neben einer lerntheoretischen auch einer handlungstheoretischen Grundlegung auf psychologischer Basis bedarf. Ein zentrales Ergebnis ihrer interdisziplinären Studie ist das entwickelte Prozessmodell zu moralisch-nachhaltigem Urteilen und Handeln, aus welchem sich konkrete Hinweise für die Gestaltung pädagogischer Interventionen ableiten lassen.
The author demonstrates that digital technologies and new mobility concepts can lead to a reduction of the automobiles in urban areas by a factor of 10. The book features two vivid case studies of such digital mobility concepts: TwoGo by SAP and smexx. The author proposes six prototypes of business models for "Shared Automobility Services". Janasz offers also the "Transformative Literacy" for designing sustainable urban mobility systems of the future. The author elaborates on the socio-political patterns of urban mobility by presenting the case of the City of Basel (Switzerland). He proposes the framework of "Integrated Sustainable Urban Mobility" to explain how to overcome car dependence in cities.
Alexandra Palzkill zeigt in diesem Buch, dass sich moderne Industriegesellschaften in einem massiven Umbruch befinden - ökonomisch, sozial und ökologisch. Expansions- und Fortschrittsversprechen, die die Entwicklung dieser Gesellschaften über viele Jahrzehnte geprägt haben, geraten an ihre Grenzen. Was bedeutet dieser Umbruch für Unternehmen? Was bedeutet er insbesondere für solche Unternehmen, die eine Motor- und Symbolfunktion für das bisherige Fortschrittsmodell innehaben? Welche konzeptionellen Bezugsrahmen können Unternehmen in solchen Umbruchsituationen Orientierung für ihr strategisches Managementhandeln geben? Diesen Fragen widmet sich das vorliegende Buch.
How is it possible to increase homeowners' insulation activity? Answering this question is key to successful policies regarding energy-efficient buildings worldwide. In Germany, doubling today's insulation rate of about 1% is an important element for reaching the government's target of an 80% reduction in energy demand in the building sector by 2050.
This thesis uses an agent-based model analysis to improve the understanding of homeowners' insulation activity and to explore new approaches aiming at its increase in Germany. Two agent-based models were developed and utilized. The first model was developed mainly based on insights derived from a structured literature review. The second emerged from the previous one, incorporating the results of an online survey conducted among 275 homeowners.
The results indicate that homeowners' economic means have little influence on their decision to install insulation. Instead, their insulation decision-making is mostly affected by situational factors and their attitudes towards insulation. Situational factors, such as the condition of the building, are important because they initiate homeowners' individual decision-making processes on insulation. The simulation results show that improving homeowners’ attitudes about insulation by providing information has a comparatively low potential for increasing their insulation activity. Out of the policy options this thesis explored, the introduction of an obligation to insulate the walls within one year after change of house ownership was found to have the greatest impact on homeowners' insulation activity.
Die MENA-Region steht nicht nur vor erheblichen gesellschaftlichen Herausforderungen, sondern weist ebenfalls deutlichen Entwicklungsbedarf im Stromsystem auf und erfordert dessen nachhaltige Transformation. Durch einen möglichst hohen regionalen Verbleib der damit anfallenden Wertschöpfung könnten sich Chancen für Technologieausrüster ergeben. Allerdings herrscht im derzeitigen Marktstadium noch immer hohe Unsicherheit inwieweit zukünftig tatsächlich eine Marktentwicklung stattfindet. Vor diesem Hintergrund erfolgt die Entwicklung eines multikriteriellen Bewertungsrahmens für Investitionen in die lokale Produktion, wobei Aspekte der Transition-Forschung Anwendung finden.
This thesis investigates the relationship between public and private sector efforts to optimise energy efficiency finance initiatives in an emerging country context, using Thailand as a case study. Demand-side energy efficiency measures could significantly reduce pressures on energy systems in emerging economies in Southeast Asia while at the same time reducing greenhouse gas emissions. Rapidly increasing energy needs, combined with dependence on fossil fuel imports have put energy systems in the region under pressure. Due to high urbanisation growth rates, and comparatively inefficient industries, demand-side energy efficiency measures could be part of the solution. The lack of external energy efficiency finance for industry and building owners is a major barrier, but reports and country examples contain mixed messages about how to best overcome this challenge. The dominant discourse around energy efficiency finance originates from international organisations who advocate for the public sector to focus all efforts on maximising private sector investments. However, developed country experience and some emerging country examples, suggest that the problem is more complex. Therefore, this thesis focuses on how to optimise energy efficiency finance. Thailand serves as a case study due to the range of energy efficiency initiatives designed and implemented in that country since the early 1990s. Transition studies and Multi-Level Perspective, were chosen as the theoretical framework and heuristic tool for the analysis. Qualitative data in the form of interviews with forty-eight experts from government, the private sector and academia form the core of this research. The research found that in Thailand, after more than 10 years of public sector support for energy efficiency finance initiatives, success in the private sector has been limited. Challenges identified include: (1) a lack of de-risking measures (2) renewable energy projects receiving most funding; (3) lack of guidance from the Central Bank of Thailand and (4) missing cross-coordination with relevant ministries to create additional demand for energy efficiency finance services. Suggestions for next steps are provided. The main finding from this research is that EEF in an emerging country context will never be transitioned 100% to the private sector, but will be reliant on long-term consistent support from the public sector. Policy makers and international organisations must therefore carefully evaluate the existing framework conditions before choosing which energy efficiency finance initiatives to support. The Multi-Level Perspective analytical framework could provide such an analytical tool to further unleash the energy efficiency potential in Southeast Asia.
A fundamental change in societal values and economic structures is required to address increasing pressures on ecosystems and natural resources. Transition research has developed in the last decades to analyze the co-dynamics of technological, institutional, social and economic elements in the provision of key functions such as energy, water and food supply. This doctoral dissertation provides conceptual and methodological contributions to the pro-active governance of sustainability transitions. Three research gaps are identified that are addressed in this dissertation. First, a comprehensive conceptualization of learning in sustainability transitions is currently missing that comprises learning at multiple societal levels (ranging from individuals to policy-actors). Learning concepts are often not explicitly discussed in transition research even though learning is considered as fundamental for innovation processes, niche formation and development as well as breakthrough and diffusion of innovations. Second, methods for the analysis and design of transition governance processes are lacking that specify case-specific intervention points and roles of actors in the implementation of innovations. Third, participatory modeling approaches are only applied to a limited extent in transition research despite a high potential for supporting communication and learning. The conceptualization of multi-level learning developed in this doctoral research conceptualizes learning at different societal levels as specific learning contexts ranging from individual and group contexts to organizational and policy contexts. The conceptual framework further differentiates between learning processes, intensity, objects, outcomes, subjects and factors, allowing for a more detailed analysis of learning within and across learning contexts. Thus, learning contexts can be linked by processes that involve actors from different learning contexts (e.g., community groups and policy-makers), as well as exchanges of physical aspects, institutions and knowledge (in the form of "learning factors"). This research has also provided a classification of model uses in transition research that supports a purposeful discussion of the opportunities of modeling and promising future research directions. The methodology developed in this doctoral research aims at the analysis and design of transition governance processes by specifying the various opportunities to contribute to sustainability transitions through purposeful action at different societal levels, as well as related roles of stakeholders in implementing such processes of change. The methodology combines different streams of previous research: 1) a participatory modeling approach to identify problem perceptions, case-specific sustainability innovations as well as related implementation barriers, drivers and responsibilities; 2) a systematic review to identify supportive and impeding learning factors from the general literature that can complement case-specific factors; and 3) a method for the analysis and design of case-specific transition governance processes. Three case studies in Canada (topic: sustainable food systems), Cyprus (water-energy-food nexus) and Germany (sustainable heating supply) have been selected to test and iteratively develop the methodology described above. The results for each case study reveal that there are learning objects (i.e., learning requirements) in all learning contexts, which underscores the importance of multi-level learning in sustainability transitions, ranging from the individual to the group, organizational and policy levels. Actors have various opportunities to actively facilitate societal transformations towards sustainable development either directly through actions at their particular societal levels (i.e., context-internal learning) or indirectly through actions that influence learning at other societal levels. In fact, most of the learning factors require cooperation across learning contexts during the implementation process. The comparing of learning factors across case studies underline the importance of several factor categories, such as "physical a disturbance or crisis", "information and knowledge". Of the 206 factors identified by stakeholders, 40 factors are case-specific and not contained in the general, review-based factor list. This underscores the value of participatory research, as general, top-down analyses might have overlooked these case-specific factors. The methodology presented in this dissertation allows for the identification and analysis of case-specific intervention points for sustainability transitions at multiple societal levels. The methodology furthermore permits the analysis of interplay between individual, group, organizational and policy actions, which is a first step towards their coordination. The focus on sustainability innovations links the broad topic of sustainability transitions to a set of opportunities for practical interventions and overcoming their implementation barriers. The methodology presented allows for the analysis and design of these interlinkages between learning contexts. While the methodology cannot provide any "silver bullets" for inducing sustainability transitions, it is flexible enough to identify an appropriate abstraction level for analyzing and designing transition governance processes. The methodology developed in this doctoral research also provides several contributions for the development of participatory modeling methods in transition research. Thus, the participatory method supports an integrated analysis of barriers and drivers of sustainability innovations, and allows application in practice and education. The concepts and methods developed in this research project allow for reflection on transition governance processes from a systemic viewpoint. Experiences in the case studies underline the applicability of the concepts and methods developed for the analysis of case-specific transition governance processes. Despite substantial differences in the geographic location, culture and topics addressed, all case studies include promising sustainability innovations and the engagement of multiple actors in their implementation. The diversity and multitude of initiatives in the case study regions provides an optimistic outlook on future opportunities for large-scale sustainability transitions.
Im Diskurs um eine Hochschulbildung für nachhaltige Entwicklung ist die Frage zentral, welche didaktischen Arrangements besonders geeignet sind, Studierende als Change Agents zur Gestaltung einer zukunftsfähigen Gesellschaft zu befähigen und ihnen eine überfachliche Kompetenzentwicklung zu ermöglichen. Das problembasierte und selbstbestimmte Lernen wird dabei als wichtiges didaktisches Konzept diskutiert, ohne jedoch die eigentlichen Lernprozesse im Sinne der individuellen Auseinandersetzung von Lernenden mit Nachhaltigkeitsthematiken zu fokussieren.
Die vorliegende Untersuchung will diese Forschungslücke schließen und stellt daher die Frage in den Mittelpunkt, wie Studierende im Rahmen eines problembasierten und selbstorganisierten Seminars über Nachhaltigkeit lernen. Die Ergebnisse der Fallstudie zeigen, dass sich das studentische Lernen als subjektiv bedeutsamer und handelnder Weltaufschluss vollzieht, der an die Vorerfahrungen der Studierenden mit Nachhaltigkeitsthemen anknüpft und ein transformatives Lernen befördert.
Die Studie leistet damit einen Beitrag für eine Qualitätsverbesserung hochschuldidaktischer Lehr-Lernarrangements im Kontext einer Bildung für nachhaltige Entwicklung. Sie richtet sich an HochschuldiaktikerInnen, NachhaltigkeitsexpertInnen und an interessierte Studierende.
Die CCS-Technologie (Carbon Capture and Storage) bietet als Technologie zur CO2-Abscheidung und -Speicherung die Möglichkeit, anthropogene CO2-Emmissionen aus dem Kraftwerksprozess zu verringern. Damit stellt die Technologie eine Option dar, um angestrebte Emissionsreduzierungsziele zu erreichen. Die Technologie wird von Experten und Laien vor dem zeitlichen Hintergrund (Forschung und Entwicklung der Technologie bis heute) und demjenigen unterschiedlicher Anwendungsbereiche (konventionelle Kraftwerkstechnologie versus energieintensive Industrieprozesse, CCU- und CCR-Technologien) differenziert wahrgenommen. Insgesamt hat eine abschließende Meinungsbildung zur CCS-Technologie sowohl bei Experten als auch in der Bevölkerung Deutschlands bisher nicht stattgefunden. Verursacht durch die fehlende Information und eine unzureichende Kommunikation zwischen den Beteiligten, steht die Öffentlichkeit der CCS-Technologie größtenteils verunsichert und ablehnend gegenüber. Diese zunehmende Akzeptanzproblematik sowie die Uneinigkeit von Industrie, Wissenschaft und Politik in ihren Positionen führen dazu, dass es bisher keine Umsetzung der Technologie im großtechnischen Maßstab gibt. In der Ausarbeitung wird am Beispiel der CCS-Technologie betrachtet, wie es zur Akzeptanz oder Ablehnung von Großprojekten im Energiesektor kommt und welche Kommunikationsmethoden genutzt werden können, um Dialoge zwischen gegensätzlichen Parteien anzuregen. Außerdem werden Vergleiche zu eingesetzten Kommunikationsstrategien bei Großprojekten, wie dem Ausbau des Frankfurter Flughafens und Stuttgart 21, angestellt. Im Speziellen wird betrachtet, welche Positionen es in Bezug auf die CCS-Technologie gibt und welches partizipative Verfahren zur Entscheidungsfindung bei der Thematik führen kann. In der Studie durchgeführte Experten-Interviews bestätigen, dass die in der Vergangenheit entstandenen Konflikte in Bezug auf die Technologie vermutlich durch den frühzeitigen Einsatz von partizipativen Verfahren der Bürgerbeteiligung hätten verhindert oder entschärft werden können. Vor diesem Hintergrund wird als ein mögliches Beteiligungsverfahren die Eignung des Mediationsverfahrens als partizipatives Verfahren für die Entscheidungsfindung im Bereich der CCS-Technologie überprüft.
The global demand for timber is increasing, with prognoses for the EU showing particularly high growth to meet renewable energy targets. However, there are limited options to meet rising timber demands within the EU, and global land competition to meet world food, energy and material needs, as well as to conserve high value nature areas, is increasing. This dissertation addresses the knowledge gap between the pressures of increased land use abroad and the underlying drivers of land use change. It argues that there is a high risk of problem shifting if EU policies to increase timber consumption are not accompanied by a monitoring system that accounts for consumption levels and provides a benchmark for sustainability.
Technologische Innovationen können dazu beitragen, unser auf fossilen Energieträgern basierendes Energiesystem schneller und kostengünstiger zu einem nachhaltigen Energiesystem zu transformieren. Venture Capital-Investoren spielen dafür eine wichtige Rolle. Sie stellen jungen Technologiefirmen Kapital und Expertise zur Verfügung, um innovative Technologien erfolgreich zu entwickeln und zu kommerzialisieren.
Wieso aber tätigen Venture Capital-Investoren in Deutschland bisher nur einen geringen Anteil ihrer Investitionen im Erneuerbare-Energien-Sektor? Gibt es Investitionshemmnisse, die speziell diesen Sektor für sie unattraktiv machen oder sind sie einfach nur ineffizient darin, einem vergleichsweise jungen Technologiesektor Kapital zur Verfügung zu stellen? Oliver Keilhauer geht diesen Fragen nach. Seine empirischen Untersuchungsergebnisse zeigen, dass sektorspezifische Besonderheiten wie die Ungewissheit der staatlichen Förderung und ein nur geringes finanzielles Renditepotential die Investitionstätigkeit im Erneuerbare-Energien-Sektor einschränken. Sie zeigen aber auch, dass Investoren mit zunehmender Erfahrung besser mit diesen Hindernissen umgehen können. Hieraus ergeben sich erstmals klare Handlungsempfehlungen, wie sich das Investitionsumfeld für Venture Capital-Investoren zielgerichtet verbessern lässt.
Melanie Speck (geb. Lukas) leistet mit ihrem Buch erstmals einen Überblick über die theoretische und empirische Fundierung von Suffizienz in deutschen Privathaushalten. Damit widmet sie sich einem Kernelement der nachhaltigen Entwicklung, das bisher nur wenig Beachtung in der Gesellschaft gefunden hat. Auf der Basis von 42 Haushaltsinterviews macht sie deutlich, dass ein suffizientes Handeln die moderate Veränderung von gesellschaftlich akzeptierten Kulturtechniken impliziert und dass eine vollkommene Abkehr von heutigen gesellschaftlichen Konsumstrukturen gar nicht notwendig ist.
Der Verfasser legt eine vergleichende Analyse von Abfallwirtschaftsregimen in drei deutschen Stadtregionen vor. Als Fallbeispiele wurden Frankfurt in der Rhein-Main-Region, Berlin als Kern der Metropolregion Berlin-Brandenburg und Bochum im Ruhrgebiet ausgewählt. Einerseits weisen die drei Stadtregionen eine ganze Reihe von Gemeinsamkeiten auf, die sie für einen solchen Vergleich geeignet erscheinen lassen.
Alle drei Stadtregionen bilden Zentren wichtiger Metropolregionen in Deutschland, denen angesichts ihrer Bevölkerungsdichte sowie der ökonomischen und politischen Bedeutung besondere Relevanz für die Planung von Infrastruktursystemen zukommt. Gleichzeitig unterscheidet sich jedoch die Bedeutung der drei Fallregionen innerhalb ihrer Metropolregion durchaus deutlich, von der absoluten Dominanz in Berlin-Brandenburg bis zur Polyzentralität im Ruhrgebiet, woraus sich auch unterschiedliche Herausforderungen an regionale Planungsverbände und die Gestaltung der Kooperationsbeziehungen mit den Umlandgemeinden ergeben.
Als Bestandteile von Metropolregionen sind sie alle drei intensiv in internationale Geschäfts- und Wissensnetzwerke eingebunden, sind Standort für die Entwicklung soziotechnischer Innovationen und verfügen in vielen Bereichen über hochqualifizierte Humanressourcen. Auch im Hinblick auf die spezielle Situation der Abfallwirtschaft zeigen sich vergleichbare Ausgangsbedingungen: In allen drei Regionen wurde auf eine vollständige Privatisierung der kommunalen Abfallwirtschaft verzichtet, nach wie vor werden mit der Sammlung und Entsorgung von Abfällen Unternehmen beauftragt, die sich überwiegend im kommunalen Besitz befinden.
Rebound-Effekte sind die unerwünschten Wirkungen vieler Nachhaltigkeitsbemühungen. Gleichzeitig zeigen sie, dass gespartes Geld und gewonnene Zeit wieder reinvesitiert werden, damit wir mehr vom Leben haben, mehr tun und mehr erleben können - Rebound-Effekte sind Teil des Steigerungsspiels.
Auf der Grundlage soziologischer Theorien der Steigerung und Beschleunigung liefert das Buch eine umfassende Empirie zu indirekten Einkommens-, aber vor allem zu Zeiteffekten in Deutschland. Im Zentrum der empirischen Studien steht die Überprüfung einer dreifachen Dividende von Arbeitszeitverkürzungen - Ressourcenschonung, soziales Engagement und individuelle Lebenszufriedenheit. Zwar kompensieren Zeit-Rebound-Effekte potenzielle Ressourceneinsparungen in großen Teilen, aber nicht vollständig. Davon abgesehen äußern sich Zeit-Rebound-Effekte in ehrenamtlichem Engagement und individueller Zufriedenheit - erwünschte Wirkungen von Rebound-Effekten.
In der vorliegenden Arbeit sind die verfügbaren Potenziale an Biomethan auf Basis nachwachsender Rohstoffe in Deutschland mit den ökologischen und ökonomischen Kenndaten (THG-Emissionsfaktoren und Gas-Gestehungskosten) sowohl statisch für das Bezugsjahr 2010 als auch im mittel- bis langfristigen Ausblick untersucht worden (Teilmodell I). Zudem ist ein Abgleich der verschiedenen Einsatzbereiche von Biomethan erfolgt, um vor dem Hintergrund des sich ebenfalls dynamisch entwickelnden Energiesystems zu ermitteln, durch welchen der Nutzungspfade (KWK, Strom, Wärme, Kraftstoff, Ersatz von Erdgas) sich der höchstmögliche Beitrag zum Klimaschutz durch die maximale Einsparung von Treibhausgasen (THG) erzielen lässt (Teilmodell II). Teilmodell 1: Die Produktion von Biogas und Biomethan sollte generell immer nach dem jeweils besten Stand der Technik betrieben werden, um THG-Emissionen etwa durch offene Gärrestlager, zu hohe diffuse Methanemissionen aus dem Fermenter oder Methanverluste bei der Aufbereitung zu vermeiden. Der Anbau der Substrate sollte zudem in regional angepassten Fruchtfolgen erfolgen. Nach dem Stand der Technik (Bezugsjahr 2010) kann Biomethan auf Basis nachwachsender Rohstoffe in großmaßstäblichen, industriell geführten Anlagen mit einem THG-Emissionsfaktor von durchschnittlich rund 84 g CO2Äq/kWh Methan erzeugt werden, wenn Substrate aus regional angepassten Fruchtfolgen verwendet werden. Dieser Wert liegt um rund 20 % höher, als es bei Einsatz von ausschließlich Mais als gängigstem Substrat mit den geringsten THG-Emissionen der Fall wäre. Im Gegensatz zu einer "Monokultur Mais" ist die Erzeugung von Biogassubstraten in regional angepassten Fruchtfolgen aber nicht mit zusätzlichen negativen Folgen im Vergleich zur konventionellen Landwirtschaft verbunden. Die Erzeugung der Substrate ist der Teil der technischen Prozesskette Biomethan, der die meisten THG-Emissionen verursacht. Auf Basis einer eine Technologie-Lernkurve mit dem Lernfaktor FLCA wird abgeschätzt, dass sich der THG-Emissionsfaktor von Biomethan im Ausblick bis 2050 auf rund 40 % des Wertes von 2010 (2030: ca. 56 %) bzw. bis auf 34 g CO2Äq/kWh Methan (2030: 47 g CO2Äq/kWh Methan) reduziert. Ausgehend von einer Einspeisekapazität von 0,25 Mrd.m3 Methan/a in 2010 können in 2050 über 20 Mrd.m3 Methan/a eingespeist werden. Die Mengenziele der Gasnetz-Zugangsverordnung werden mit 2,2 Mrd.m3 Methan/a in 2020 und 6,2 Mrd.m3 Methan/a in 2030 allerdings zunächst verfehlt. Die erheblichen Steigerungen im Ausblick sind dabei unter anderem auf die angenommenen Ertragssteigerungen sowohl der konventionellen Landwirtschaft zur Nahrungs- und Futtermittelproduktion als auch für Energiepflanzen zurückzuführen. Teilmodell 2: Bei der Erzeugung von Biomethan werden zunächst Treibhausgase freigesetzt. Durch den Ersatz von anderen, fossilen Energieträgern kann der Einsatz von Biomethan aber zum Klimaschutz durch THG-Vermeidung beitragen. Dies gilt in unterschiedlichem Maße, abhängig von den ersetzten Referenz-Technologien. Je höher die Emissionen, die durch das Referenzsystem verursacht werden, desto höher ist das Vermeidungspotenzial durch eine emissionsärmere Technik. Die Wahl des Bezugssystems beeinflussen insbesondere im Ausblick das Ergebnis und damit die Einsatzpriorität. Durch geschickte Wahl des Referenzsystems ist es möglich, das Ergebnis der Einsatzpriorität für Biomethan mindestens in seiner Eindeutigkeit zu beeinflussen. In der wissenschaftlichen Debatte ist daher besonderer Wert auf Transparenz der Annahmen zu legen. Das gilt insbesondere für das Zusammenspiel der Strom- und Wärme-Referenz. Der gezielte Einsatz von Biomethan in verschiedenen Sektoren unterscheidet sich deutlich positiv von dem reinen Ersatz von Erdgas als Energieträger. Das schlägt sich auch in den absoluten THG-Minderungen der Mengengerüste bis 2050 nieder: wird das zusätzliche Biomethan in KWK verstromt, können insgesamt rund 733 Mio. t CO2äq an Treibhausgasen über den Betrachtungszeitraum bis 2050 gespart werden, bei reinem Erdgasersatz sind es mit rund 600 Mio. t CO2äq etwa 20 % weniger. Mittelfristig (bis etwa 2030) hat bei konsistentem Ansatz der Einsatz von Biomethan in der KWK die höchste Priorität, da hier die höchsten THG-Minderungen erreicht werden können; an zweiter Stelle steht der Einsatz als Kraftstoff. Sowohl die reine Verstromung ohne Wärmenutzung als auch die reine Wärmenutzung erzielen THG-Vermeidungen in sehr ähnlicher Größenordnung wie der Ersatz des Energieträgers Erdgas durch Biomethan. Langfristig (ab 2030 bis 2050) ist die Einsatzpriorität von KWK und Kraftstoffnutzung vertauscht. Die ungekoppelte Wärmebereitstellung bleibt vor dem Ersatz von Erdgas als Energieträger; die ungekopplte Stromerzeugung ist die schlechteste Option zur THG-Minderung.
The adverse environmental impacts from inefficient building construction increase if measures to reduce energy and resource use, through stringent building policies and efficient technology, are not implemented in developed and developing countries. To illustrate a holistic approach to reducing buildings' energy and resources, the comparison of energy efficient and green buildings in terms of their technological aspects and their policy context in developed and developing countries, mainly in Europe, the USA and India, is presented together with a policy package recommendation for Nepal. A quality review of multiple literature sources, supported by various expert opinions, were the methods used for this in-depth analysis.
It discusses that mandatory building standards, voluntary labels, information instruments and financial incentives are the most effective combination for the shift towards market transformation, that results in a higher share of energy efficient and green buildings. The lesson such as higher compliance with, and enforcement of, building energy standards can be seen in developed countries (e.g. Germany). Looking at a building's life cycle perspective, it is not sufficient to focus solely on operational energy reduction in higher energy efficient buildings as this is achieved by the increased use of energy intensive materials. Green requirements must be considered in updating building energy standards and labels, particularly for developed countries. Green building certification will also become more effective when the stringency of energy standards is higher and when the whole building life cycle assessment is considered. Due to the increasing scarcity of energy and resources, many developing countries are forced to face up to the need for holistic green buildings. Although baseline standards are not as high as in most developed countries and national financial support is low, the gradual move towards making the standards more stringent and incorporating the wider scope of resource saving are positive developments in developing countries (e.g. India). However, to achieve significant success, strategies must include the establishment of a suitable funding environment, a political commitment and a strong government vision for long term and sustainable building construction. The challenges faced by Nepal are even greater due to the fast pace of urban growth and the absence of energy and resource efficient buildings policies, highlighting the need for an effective policy package. Overall, this dissertation demonstrates how energy efficient and green buildings are interlinked. Green buildings reinforced with higher levels of energy efficiency and energy efficient buildings incorporating green requirements are stepping-stones for achieving greater building energy and resource efficiencies. And a suitable policy package fosters its development.
Die Produktion von Biokraftstoffen ist wegen der Konkurrenz mit der Lebensmittelproduktion ein weltweit umstrittenes Thema. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einer Pflanze, die giftig ist, und daher bei der Biokraftstoff-Produktion nicht in Konkurrenz mit der Lebensmittelproduktion tritt. Der Name der Pflanze ist Jatropha curcas und sie ist unter anderem in Südamerika heimisch.
Die Autorin hat eine Methode zur Abschätzung des Anbaupotenzials von J. curcas entwickelt, die auf einer ArcGIS-Datenbank, internationalen Anbau-Erfahrungen und einer Studie der bolivianischen Regierung und dem Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen beruht. Die vorliegende Untersuchung ist eine Fall-Studie zur möglichen Biokraftstoff-Produktion aus J. curcas in einer Region in Bolivien. Im Untersuchungsgebiet El Gran Chaco im Departamento Santa Cruz sind rund 7 Mio. ha Boden fortgeschritten erodiert, dies entspricht 86 % der Gesamtoberfläche des Untersuchungsgebiets. Zugleich ist das Untersuchungsgebiet durch niedrigen Niederschlag, Dürre-Anfälligkeit, trockene Luft, und Nährstoffarmut charakterisiert.
Neben der Bestimmung des J. curcas Anbaupotenzials im Untersuchungsgebiet werden auch die Auswirkungen des Anbaus präsentiert. Es werden Handlungsempfehlungen zu einer nachhaltigen Biodieselproduktion im industriellen Maßstab für Regierung, Bauern und Investoren vorgenommen. Dabei werden ökologische und sozioökonomische Kriterien berücksichtigt.
Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass für Länder wie Bolivien mit entsprechenden klimatischen Bedingungen, genügend Ackerfläche, geringer Bevölkerungsdichte und ausreichender Flächen-Verfügbarkeit sowie Anfälligkeit für Krisen wie Nahrungsmittel- und Energieknappheit, der Anbau von Biokraftstoffpflanzen ein Beitrag für wirtschaftliches Wachstum sein und auch regionale Probleme wie den steigenden Diesel-Importbedarf (teilweise) lösen kann.
Water is a basis for life and ecosystem health. And water, especially in regions affected by water scarcity, is a highly contested and politicised natural resource. The state-of-the-art in sustainable water resources management requires collaborative approaches that foster the integration of conflicting interests of multiple stakeholders. Achieving integration in complex and contested real life situations however remains a major challenge. Boundary work can facilitate this ambitious goal. This study evolves boundary work science to improve collaboration in the water sector. It develops a framework for boundary work that enables understanding, structuring and approaching barriers for collaborative water resources management. A case study from the Garden Route region, South Africa gives a grounded basis for the conceptual developments and further provides in-depth insights into reasons and obstacles for collaborative water resources management in a contested local case. The case study serves both: An intrinsic analysis of a conflictive case, and conceptual developments to the boundary work framework - tested against local realities.
The rising global demand for metals in a context of declining ore grades is driving the opening of new mines and the expansion of existing ones, disturbing substantial land areas (especially by open pits). However, how much land is currently disturbed globally? How much land could be disturbed by metal mining in 2050? This study investigates the global area disturbed by mining of iron, bauxite, copper, gold, and silver for the first time. The first part consists of the calculation of the specific land requirements, i.e. the area newly disturbed caused by the ore extraction at the mine site. The second part addresses the global area disturbed in the year 2011 whereas the third presents scenarios of how such area might evolve until 2050. The last part addresses the current and future pressures on global biodiversity by metal mines and shows possibilities for the future opening of new mines in low biodiversity areas, alleviating pressures in high biodiversity ones. This study presents the findings of the author´s dissertation hoping they are used as a frame to develop policies and incentives to reduce the amount of area directly disturbed by mines and their pressures on biodiversity.
Achieving sustainability has become one of the fundamental goals of many urban transportation systems in the past two decades. The emerging concept of sustainability has developed enormous interests among researchers and practitioners to develop a sustainable transport system. While many have focused on developing an appropriate definition of a sustainable transport by measures and indicators of sustainability to assess if a transport system is moving towards or away from sustainability, many others have put forward different strategies to make a transport system sustainable. Defining sustainable transport and identifying indicators are important to make this concept more correct, focused, and measurable.
This study tries to measure and monitories urban transportation sustainability from viewpoint of anÿurban planner. The question comes out from the relation between urban transportation sustainability and usage of public transportation. How these two facts link to each other? Are there any logical relations between usage of public transportation and sustainable development? How we can define specific indicator for measuring sustainability of transportation or on the other words, how can we standardized indicator to measure and monitor the urban sustainable transportation?
For response, exceeding questions two cities are selected which have a similarity and differences in structure and data sets. Our approach is to draw upon a raft of suitable analytical techniques to find out the approach base for comparison of structure between different cities, and then to apply the examples to examine the degree to which specified policy targets might be met in the future. The analytical framework includes Descriptive statistics, correlation and Regression analysis, and application of sustainable transportation indicator for case studies distributions.
The techniques proposed to provide a starting point for that dialogue toward more appropriate policies and their monitoring. It can be concluded that the new approach of sustainable transportation indicator for measuring sustainability of transportation is highly correlated with selected variables, which indicates that the new indicator has meaningful applicability to be used as indicator for transportation certificate system. This methods can be used for measuring, monitoring, and evaluating the sustainability of urban transportation for different areas and used the results as a standardize indicator for transportation certificate system for comparing and ranking the transportation sustainability of different cities. In addition, the result of this study can be used as for monitoring and assessment of plan for (SUMP) Sustainable urban mobility planning.
Als eine der energieintensivsten Branchen wird auch von der Stahlindustrie ein Beitrag zum Klimaschutz erwartet. Da die bestehenden kohlebasierten Verfahren der Stahlerzeugung kaum noch Verbesserungspotential besitzen, kann langfristig nur über neue Verfahren ein großer CO2-Minderungseffekt erzielt werden. Die vorliegende Arbeit bewertet drei innovative Verfahren der Stahlerzeugung im Vergleich zur etablierten Hochofenroute. Die vergleichende Bewertung schließt nicht nur technische und betriebswirtschaftliche Aspekte, sondern auch gesellschaftliche, sicherheitstechnische und ökologische Aspekte mit ein und soll so eine ganzheitliche Einschätzung der neuartigen Verfahren ermöglichen. Die untersuchten Verfahren sind die Hochofenroute in Kombination mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS), die Wasserstoff-Direktreduktion und die Eisenerzelektrolyse. Die ganzheitliche Bewertung der drei Verfahren zeigt eine kläre Präferenz für die Wasserstoff-Direktreduktion als Zukunftsverfahren am Standort Deutschland, knapp gefolgt von der Eisenerzelektrolyse. Unter Verwendung dieser innovativen Methode könnte auch langfristig Primärstahl zu wettbewerbsfähigen Konditionen am Standort Deutschland produziert werden. Spätestens ab 2050 werden politische Rahmenbedingungen, steigende Preise für fossile Energieträger und Rohstoffe, sowie ansteigende Kosten für CO2-Emissionen voraussichtlich dafür gesorgt haben, dass die konventionellen Verfahren der Stahlerzeugung unattraktiv werden. Wichtige Voraussetzungen für die rechtzeitige Einphasung der neuen Verfahren sind eine konsequente Umsetzung der Energiewende und international verbindliche Klimaschutzziele sowie damit korrespondierende Anreizmechanismen.
For a long time, water shortages and flooding have been challenges in many parts of China. Meanwhile, the Chinese government announced the change of water management from engineering-oriented approach towards integrated approach in the last decades. However, the announced changes in management approach does not necessarily lead to the wide implementation of institutions, infrastructures and practice. They can be confronted by a strong resistance from the existing management approach. In fact, the development of water resources management is a complex process. Such a complexity raise the following questions: did fundamental changes really take place in the structure of water supply and demand management and flood management in China? If yes, how? In order to answer this question, the author (1) developed conceptual frameworks to enable a detailed and precise analysis of regime development; (2)applied the elaborated conceptual frameworks to explore the development of the water resources management regime in China, at the example of three case studies. These three case studies were: - Flood Management (IFM) took place in the Dongting Lake Area in the middle Yangtze River, - Water allocation in the Yellow River Basin, - The experimentation period of Water Saving Society in China. With the support of the developed framework, the case studies show that fundamental changes, i.e. transitions, have taken place in flood management regime and water supply-demand regime in China, but transitions have not yet completed, due to, namely, the lack of reconfiguration of other regime components and other relevant regimes. In addition, the case studies also depict how the start of transitions were triggered and how informal learning processes influenced regime development. The thesis contributed to sustainability transitions research by developing an operational approach to analyze transitions of water resource management regime and by expanding the empirical basis for transitions research to natural resources management regime in emerging economies.
Alexandra Seibt untersucht Wirtschaftsverbände im Längsschnitt anhand eines Mehrmethodendesigns, bestehend aus Dokumentenanalysen, Inhaltsanalysen und teilstandardisierten Leitfadeninterviews. Die Autorin kann bei den Verbänden einen zunehmenden kombinierten Einsatz von öffentlichen und nicht öffentlichen Kommunikationsstrategien im Sinne des PA-Managements nachweisen. Verbände nutzen hierbei - wie Protestgruppen und NGOs - die Öffentlichkeit, um über die externe Kommunikation Aufmerksamkeit und Zustimmung für ihre Interessen im politischen System zu generieren. Als Fallbeispiel dienen die Verbände der Branche der erneuerbaren Energien während der Novellierungen zum Erneuerbare-Energien-Gesetz.
In 2009, the German government launched its "National Development Plan for Electric Mobility" which set the concrete target of having 1 million electric vehicles on the road by 2020. However, there have been hypes around e-mobility before and even if this goal were to be reached, a merely quantitative aim of a certain number of electric vehicles will not suffice to contribute to a more sustainable development in transport. This requires a more comprehensive vision of sustainable e-mobility as a system innovation. Thus, the question addressed in this thesis is: How can we assess - at this critical early stage - whether there is potential for e-mobility developing as a sustainable system innovation? A theoretical framework will be developed for assessing the potential of a wider transition at an early stage by analyzing current patterns of socio-technical co-evolution and embedding these in a wider framework of the structural dynamics involved in transitions. The aim of the analysis is to identify whether 'system-innovative' projects do emerge in the case of Germany/Baden-Württemberg and what patterns (e.g. in terms of specific actor constellations, institutional adjustments etc.) can explain this. It will be shown that the system-innovative potential of this e-mobility niche remains limited, due to the powerful influence of incumbents, conflicting political goals and traditional science approaches. A few more system-innovative activities emerge where powerful actors from outside are involved, who are capable of viewing mobility in a more systemic way (e.g. actors from the public transport or housing sector). It is argued that the role of large demonstration projects is important, but they need to be designed as transdisciplinary research projects from the beginning.
How can renewable energy sources be efficiently integrated into the North African electricity systems? By using techno-economic modeling methods, this book explores optimized electricity system expansion pathways until the year 2030 for the five North African countries - Morocco, Algeria, Tunisia, Libya and Egypt. The results indicate that renewable energy integration is actually a viable business case for the entire region, if wind and solar capacities are properly planned in conjunction with the conventional generation system and under consideration of the country-specific electricity supply-/demand patterns. Further aspects featured in this publication are the impact of renewable power on the transnational electricity transmission system and the question how decision making processes about renewable energy strategies can be improved in the North African context. The book is a contribution to the scientific literature about energy issues in the Middle East and North Africa (MENA), but also seeks to address political and industrial practitioners concerned with the development of the region's renewable energy future.
Im Rahmen der Diskussion über die Verknappung fossiler Energieträger, Klimawandel und der notwendigen Transformation unser Energiesysteme in Richtung nachhaltige Energieversorgung, hat moderne Bioenergie in den vergangene Jahren weltweit vermehrt Aufmerksamkeit erfahren. Gleichzeitig ist das Wissen über Potentiale, nachhaltige Nutzungs- und Produktionsformen und den damit verbundene Risiken jedoch begrenzt. Insbesondere der Energiepflanzenanbau birgt beträchtliche Gefahren für Ernährungssicherheit, Klima und Umwelt. Aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten sollten daher Nutzungspfade die biogene Reststoffe- und Abfälle zur Strom- und Wärmeerzeugung einsetzen in den Ländern des südlichen Afrikas Priorität haben. Bisher fehlt es jedoch (a) an länderspezifischen Untersuchungen zum nachhaltig verfügbaren Potential und (b) an fundierten Grundlagen, um politische Endscheidungen über die Einbindung in langfristige Bioenergiestrategien treffen zu können.
In diesem Werk werden diese Wissensdefizite für das Untersuchungsbeispiel Tansania adressiert, indem zunächst eine detaillierte Potentialanalyse zu theoretischen und verfügbaren Reststoff- und Energiepotentialen durchführt wird und im Anschluss mögliche Strategien zur Nutzung dieses Potentials entwickelt und im Hinblick auf ihre Nachhaltigkeit verglichen werden. Die Bewertung der Nachhaltigkeit möglicher Nutzungsstrategien erfolgt mit Hilfe von Multikriterienanalysen (MCA). In der MCA werden die Präferenzen verschiedener Endscheidungsträger mit Hilfe von unterschiedlichen Gewichtungen modelliert. Die Bewertung der Nutzungsstrategien erfolgt im Anschluss mit den Bewertungsregeln, SAW, TOPSIS sowie PROMETHEE I und II. Die Ergebnisse der MCA zeigen, dass die Strategie mit der umfangreichsten Reststoffnutzung unabhängig von der Gewichtung mit Abstand am empfehlenswerten ist, damit bestätigt sich, dass Agrarreststoffe als Baustein in eine nachhaltige Transformationsstrategie für den Energiesektor in Tansania integriert werden sollten.
Die Verbreitung von Pedelecs (Fahrräder mit elektromotorischer Tretunterstützung) entwickelt sich in Deutschland dynamisch. Vor diesem Hintergrund werden dem Pedelec große Potenziale beigemessen, zum Klimaschutz beizutragen. Das Verkehrsmittel könnte nämlich auf Wegen genutzt werden, für die sonst in erster Linie das Auto verwendet wird.
Die Studie untersucht Möglichkeiten zur Förderung des Pedelecs, durch die vorhandene Potenziale des Pedelecs ausgeschöpft werden und sich Personenmobilität dadurch klimafreundlicher gestaltet. Es werden Politikinstrumente und private Maßnahmen erarbeitet, die die Anschaffung und Nutzung des Pedelecs fördern. Anschließend wird deren Klimaschutzwirkung quantifiziert.
Dazu werden zunächst sieben einstellungsbasierte Mobilitätstypen erarbeitet und deren Affinitäten zum Pedelec definiert. Außerdem werden die Pedelec-Affinitäten verschiedener Lebensphasen von Personen und Haushalten untersucht. Sodann werden Instrumente und Maßnahmen zur Förderung von Anschaffung und Nutzung des Pedelecs und deren Wirkungsmechanismen erarbeitet, um daraufhin festzustellen, auf welche Weise sie das Verkehrsmittelwahlverhalten (potenzieller) Pedelec-Nutzer beeinflussen.
Die Quantifizierung der Wirkung der Instrumente und Maßnahmen findet in zwei Szenarien anhand einer Fallstudie für die Stadt Wuppertal statt. Das erste Szenario geht von einem business as usual aus, und das zweite Szenario nimmt demgegenüber die Einführung von Instrumenten und Maßnahmen an, die Anschaffung und Nutzung von Pedelecs ambitioniert fördern. Die qualitativen Szenarienannahmen werden über ein Modell quantitativ berechnet, welches die vorhergehenden Analysen zu den Mobilitätstypen und Lebensphasen und zu deren jeweiligen Pedelec-Affinitäten aufgreift.
Es stellt sich heraus, dass eine ambitionierte Förderung des Pedelecs deutlich zum Klimaschutz beiträgt. In Wuppertal reduzieren sich die CO2-Emissionen in der Personenmobilität bis 2050 gegenüber einem business as usual um 11 Prozent. Als besonders wirksam zur Erhöhung des Anteils des Pedelecs erweist sich die Einführung einer Regelgeschwindigkeit von 30 km/h innerorts inklusive aller Hauptverkehrsstraßen. Die Unterstützung des Erwerbs von Pedelecs erhöht bei ambitionierter Förderung den Anteil von Pedelecs deutlich, während sie sich in einem business as usual als Strohfeuer erweist. Das Fahrrad profitiert zwar von der Förderung des Pedelecs, kann in der Größenordnung ähnliche Klimaschutzeffekte aber nicht bewirken.
Die Ergebnisse der Fallstudie Wuppertal lassen Rückschlüsse auf die generelle Wirksamkeit der Förderung von Pedelec-Anschaffung und -Nutzung zu. Entscheidungsträger aus Politik, Verwaltung und Privatwirtschaft können sie nutzen, um die Art und Weise der Umsetzung ihrer eigenen Klimaschutzziele festzulegen. Die Entscheidungsträger auf der lokalen Ebene können durch Pedelec-Förderung unabhängig von den Entscheidungen anderer Akteure, etwa der Automobilindustrie und der Bundesregierung, ambitionierte Klimaschutzpolitik betreiben.
Die Dissertationsschrift von Christian R. Lindfeld beschäftigt sich mit der integrativen Innovations- und Gründungsförderung aus Universitäten und Forschungseinrichtungen und betritt mit der Konzeption der Zukunftsinnovation eines Center of Entrepreneurial Opportunity Discovery and Development (CEODD) wissenschaftliches Neuland. Er greift damit die aus der Darstellung des Status quo resultierende Konklusion einer sich aufdrängenden Erneuerungsaufgabe in der Innovations- und Gründungsförderung auf und knüpft hierzu an den Forschungsanstrengungen der Bergischen Universität Wuppertal und des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie zur Theorie der Entrepreneurship Education 2.0 an. Im gründungsdidaktisch fundierten Modell eines CEODD werden insbesondere die theoretischen und konzeptionellen Grundlagen zur Erschließung und Entwicklung unternehmerischer Persönlichkeiten und Organisationen einbezogen, um dem zentralen Anspruch der Bewirkung zusätzlicher Unternehmensgründungen gerecht zu werden. Hierzu werden nicht nur die neuartigen, elementenhaft-synthetisch zusammengeführten Interaktions- und Wirkungsmechanismen der Zukunftsinnovation konzipiert, sondern der Autor versteht die Notwendigkeit, ebenfalls theoretisch fundierte, systematische Implementierungsphasen und exemplarische Umsetzungsmöglichkeiten zu beschreiben. Die erarbeiteten Erkenntnisse werden auch als Einladung an die verbundene wissenschaftliche Community verstanden, diesen Beitrag aufzunehmen und sich den weiteren Fragestellungen nachhaltig zuzuwenden.
In communication sciences partnerships between entertainment media professionals and sustainability organizations conveying prosocial messages are called "Entertainment-Education (E-E) collaborations". Whereas comprehensive research takes place in countries such as the Netherlands and the US, the field is a terra incognita in Germany. Even though German E-E collaborations are designed and implemented they still are unusual experiments. The qualitative study presents first results on characteristics, conditions and forms of E-E collaborations in Germany's television field since the 1990s. It reveals various factors leading to a highly complex situation for the collaborating partners. One central factor is the media legislation,
which does not provide a clear orientation standard for the partners. Another one is the public acceptance of E-E collaborations. Some forms are accepted while others are not. Hence, for German television formats, forms with a low to medium level of collaboration (E-E service and E-E license partnerships) should be preferred in contrast to high level collaboration forms (E-E co-productions and E-E inscript participations).
Nachhaltige Energieversorgung spielt eine wichtige Rolle für den Klimaschutz. Dabei gehört die Steigerung der Energieeffizienz zu den zentralen Elementen einer Energiewende. Die vorliegende Fallstudie beschäftigt sich intensiv mit einem in der Policy Analyse bisher vernachlässigten Politikfeld: der Energieeffizienzpolitik.
In Deutschland wird viel Energie dazu gebraucht, um Gebäude zu heizen. Hier existieren große wirtschaftliche Effizienzpotentiale. Die EU sieht darin eine "Schlüsselrolle" und fordert von ihren Mitgliedstaaten mit der Richtlinie 2002/91/EG Rahmenbedingungen für energieeffizientere Gebäude. Mit Ansätzen der EU-Implementationsforschung und der Politikfeldanalyse untersucht die Arbeit den Implementationsprozess dieser Richtlinie zwischen 2003 und 2010 in Deutschland und beschreibt die formale und praktische Effektivität des Ergebnisses mithilfe neu entwickelter kontextspezifischer Kriterien. Eine detaillierte Prozess-Analyse identifiziert relevante Faktoren, die das politische Ergebnis beeinflusst haben.
Formal hat Deutschland die EU-Gebäude-Richtlinie größtenteils implementiert. Doch einige Anforderungen sind verspätet oder unbefriedigend praktisch implementiert worden. Eine wichtige Ursache der Verzögerung waren inhaltliche Differenzen zwischen den politischen Ressorts. An der öffentlichen Debatte beteiligten sich starke Befürworter beider Seiten, die den Prozess zusätzlich beeinflussten. Für den Vollzug der Energieeinsparverordnung (EnEV) sind die Bundesländer zuständig; ihre Kontrolle der energetischen Mindeststandards bei Bestandsgebäuden ist jedoch nicht befriedigend. Es gibt kaum Daten zu der Frage, ob neu gebaute oder sanierte Gebäude den gesetzlichen Anforderungen entsprechen. Ursachen für den mangelhaften Vollzug liegen im Zielkonflikt zwischen ambitionierter Klimaschutzpolitik auf der einen und Bürokratieabbau auf der anderen Seite. Hier war der Bundesrat, der behördliche Stichproben ablehnte, entscheidender Akteur. Die Verzögerungen und die ineffektive praktische Implementation der Richtlinie in Deutschland waren Resultat politischer Auseinandersetzungen. Es gab also keine institutionellen oder administrativen Probleme bei der Implementation im engeren Sinne, wie sie Implementationsdefizite in anderen Fällen erklären.
Abschließend werden konkrete Handlungsempfehlungen entwickelt, wie die Bundesregierung eine effektive Implementation der EU-Gebäude-Richtlinie gewährleisten (u. a. bessere formale Implementation des Energieausweises und der Heizungsinspektion sowie effektivere Durchsetzung der EnEV durch Stichprobenkontrollen) und erfolgreich gegen Widerstände von Interessengruppen durchsetzen kann (z. B. indem sie Pro-Effizienz-Interessenkoalitionen stärkt und neben dem Ordnungsrecht auch begleitende Instrumente weiterentwickelt, beispielsweise finanzielle Anreize sowie Information und Beratung, auch um mit dem gängigen Missverständnis aufzuräumen, die EnEV sei freiwillig).
Shifting the resource base for chemical and energy production from fossil feedstocks to renewable raw materials is seen by many as one of the key strategies towards sustainable development. The utilization of biomass for the production of fuels and materials has been proposed as an alternative to the petroleum-based industry. Current research and policy initiatives focus mainly on the utilization of lignocellulose biomass, originating from agriculture and forestry, as second generation feedstocks for the production of biofuels and electricity. These activities act on the assumption that significant amounts of biomass for non-food purposes are available. However, given a certain productivity per area, the current massive growth in global biofuels demand may in the long term only be met through an expansion of global arable land at the expense of natural ecosystems and in direct competition with the food-sector. Although many studies have shown the potential of biofuels production to reduce both, greenhouse gas emissions and non-renewable energy consumption, these production routes are still linear processes which depend on significant amounts of agricultural or forestry production area. Cascading use, i.e. when biomass is used for material products first and the energy content is recovered at end-of-life, may provide a greater environmental benefit than primary use as fuel. Considering waste and production residues as alternative feedstocks could help to further reduce pressures on global arable land. This research focused on thermochemical and biochemical technologies capable of utilizing organic waste or forestry residuals for energy, chemical feedstock, and synthetic materials (polymers) generation. Routes towards synthetic materials allow a closer cycle of materials and can help to reduce dependence on either fossil or biobased raw materials. The system-wide environmental burdens of three different technologies, including (1) municipal solid waste (MSW) gasification followed by Fischer-Tropsch synthesis (FTS), (2) plasma gasification of construction and demolition (C&D) wood for syngas production with energy recovery, and (3) forest residuals use in a biorefinery for polyitaconic acid (PIA) production, were assessed using life-cycle assessment. The first two studies indicated that MSW gasification and subsequent ethylene and polyethylene production via FTS has lower environmental impacts than conventional landfilling. In the future, as societies may shift towards the use of renewable energy, power offset by conventional waste-to-energy systems would not be as significant and chemicals production routes may then become increasingly competitive (in terms of environmental burdens) also to waste incineration. While production cost of Fischer-Tropsch derived chemicals seems not yet competitive to fossil-based chemicals provision, future price increases in global oil prices as well as changes in waste tipping fees, and efficiency gains on site of the waste conversion systems, may alter the economics and allow carbon recycling routes to reach a price competitive to fossil-based production routes. The third study found that plasma gasification of C&D wood for energy recovery has roughly similar environmental impacts than conventional fossil-based power systems. However, process optimization with respect to coal co-gasified, coke used as gasifier bed material, and fuel oil co-combusted in the steam boiler, would allow to significantly lower the system-wide environmental burdens. The fourth study looked at PIA production from softwood hemicellulose in a stream integrated approach (with the partially macerated wood and lignin being used in other existing processes such as pulp & paper plants for conventional pulp and bioenergy production). The assessment indicated lower global warming potential, energy demand, and acidification, for the wood-based PIA polymer, when compared to corn-based PIA and fossil-based polyacrylic acid (PAA). However, water use associated with wood-derived PIA was found to be higher than for fossil-based PAA production and land occupation is highest for the wood-derived polymer. It is hoped that results of this dissertation will add to the current debate on sustainable waste and biomass utilization and to establish future supply chains for green and sustainable chemical products.
Sowohl im Energiewirtschaftsrecht als auch im Umweltinformationsrecht existieren seit wenigen Jahren Instrumente zur aktiven Verbreitung bestimmter umweltbezogener Informationen. Die Stromkennzeichnung nach § 42 Energiewirtschaftsgesetz und die Pflicht zur aktiven Verbreitung von Umweltinformationen nach § 10 Umweltinformationsgesetz können als Instrumente betrachtet werden, die dem Umweltschutz als übergeordnetem Ziel zu dienen bestimmt sind. Informatorische Instrumente erlangen immer mehr Bedeutung im umweltpolitischen Instrumentenmix. Doch die Anhäufung immer neuer Instrumente zur Erreichung bestimmter Umweltziele kann schnell zu Reaktanzen seitens der Adressaten führen. Das wiederum hätte Zielerreichungsdefizite zur Folge. Derartige Defizite werden für das Umweltrecht seit Langem beklagt.
Die Autorin geht folgenden Fragen nach: Kann mithilfe der aktiven Verbreitung umweltbezogener Informationen tatsächlich zum Umweltschutz beigetragen werden und, falls ja, auf welchem Wege? Wo liegen Ansatzpunkte für Restriktionen? Wie sind die Instrumente im Hinblick auf ihre umweltschützerische Leistungsfähigkeit jeweils zu bewerten? Eignen sich informatorische Instrumente gar zum Abbau des Zielerreichungsdefizits oder wirken sie eher verstärkend? Welche rechtspolitischen Forderungen lassen sich aufgrund eventueller Defizite ableiten?
Neben der eigentlichen Bewertung analysiert die Autorin die Regelungsinhalte der zu untersuchenden Instrumente und trägt damit zur Ergänzung der vorliegenden Kommentarliteratur bei. Des Weiteren entwickelt sie ein umfassendes Set an Kriterien zur Bewertung umweltpolitischer Instrumente, das als Grundlage für andere Bewertungsprozesse dienen kann. Das Buch richtet sich an gesetzgebende Körperschaften, Politikberater, Umweltökonomen, Rechtswissenschaftler, Politikwissenschaftler sowie Umweltsoziologen.
Um(welt)orientierung großer Energiekonzerne? : Die großen Vier und ihr Beitrag zum Klimaschutz
(2014)
Ausgehend davon, dass einerseits die Dekarbonisierung des Energiesystems entscheidend für die Lösung der Klimaproblematik ist und andererseits die Versorgung mit Strom unabdingbar ist als soziale wie wirtschaftliche Grundlage einer Gesellschaft, wird in der vorliegenden Untersuchung die Rolle der vier großen deutschen Energieversorgungsunternehmen, RWE, E.ON, Vattenfall und EnBW im klimapolitischen Zusammenhang untersucht. Unter der Zielsetzung einer Optimierung des klimapolitischen Instrumentariums werden die großen Vier sowohl als Adressaten klimapolitischer Entscheidungen als auch als Mitwirkende bei der Gestaltung von Klimapolitik betrachtet. Dies erfordert eine interdisziplinäre Herangehensweise mit politikwissenschaftlichen (Multi-Level Governance) und wirtschaftswissenschaftlichen (Corporate Governance, Stakeholder-Theorie und Corporate Social Responsibility) Ansätzen. Dabei wird der Tatsache Rechnung getragen, dass das klimapolitische Umfeld von einem Mehrebenensystem gekennzeichnet und der unternehmerische Handlungsrahmen von verschiedensten Stakeholdern bestimmt wird.
In globalen Energieszenarien spielt die Windenergie eine wichtige Rolle für den zukünftigen Strommix. Die Technologie hat sich bewährt und die Windbranche entwickelt sich zu einer reifen Industrie. Während der bisherige Ausbau der Windenergie stark von deutschen und europäischen Unternehmen bestimmt wurde, sind nun chinesische und amerikanische Unternehmen auf dem Weltmarkt weitgehend führend.
Das vorliegende Buch untersucht daher maßgebende Erfolgsfaktoren der deutschen Windbranche auf dem internationalen Markt und konzentriert sich auf zwei Bereiche: Zum einen wird die Anwendbarkeit der Erfolgsfaktorenforschung - ein Konzept aus dem strategischen Management - einer kritischen Prüfung unterzogen. Zum anderen werden in einer qualitativen Analyse Erfolgsfaktoren diskutiert, die für die vergleichsweise junge Branche wichtig sind. Entscheidend ist es demnach, Lösungen, Strategien oder Technologieentwicklungen aus anderen Branchen zu transferieren (Transferkompetenz) und eine gemeinsame Technologieentwicklung in der Wertschöpfungskette (Joint Development) zu etablieren.
Increasing concerns regarding the world's natural resources and sustainability continue to be a major issue for global development. As a result several political initiatives and strategies for green or resource-efficient growth both on national and international levels have been proposed. A core element of these initiatives is the promotion of an increase of resource or material productivity. This dissertation examines material productivity developments in the OECD and BRICS countries between 1980 and 2008. By applying the concept of convergence stemming from economic growth theory to material productivity the analysis provides insights into both aspects: material productivity developments in general as well as potentials for accelerated improvements in material productivity which consequently may allow a reduction of material use globally.The results of the convergence analysis underline the importance of policy-making with regard to technology and innovation policy enabling the production of resource-efficient products and services as well as technology transfer and diffusion.
Wie regiert man in einer globalisierten Welt? Mit Bezug auf den Wassersektor untersucht die Studie die beim Weltgipfel für Nachhaltige Entwicklung in Johannesburg 2002 ins Leben gerufene neue Governance-Form der Typ 2-Partnerschaften. Diese Multi-Stakeholder-Partnerschaften sollen die zwischenstaatlichen Abkommen (Typ 1) von Rio und Johannesburg umsetzen helfen, indem sie nichtstaatliche Akteure aus dem Privatsektor und der Zivilgesellschaft einbeziehen. Am exemplarischen, hoch relevanten Anwendungsfall der EU-Wasserinitiative werden im dem Band Fragen ihrer Effektivität und Legitimität untersucht und Chancen und Grenzen der Typ 2-Partnerschaften für Global Governance aufgezeigt.
Dass wir von der Substanz leben, ist lange bekannt. Wachstum, Wohlstand und moderne Lebensstile beruhen auf dem Aufzehren, Zernutzen und Verschmutzen von Ressourcen. Einschlägige Leitbilder fordern deshalb eine Große Transformation zur Nachhaltigkeit, mit der allein die tief in das moderne Leben eingewobene Missachtung ökologischer Schranken überwunden werden kann. Diese benennen auch die Probleme der Transition, d.h. den Voraussetzungsreichtum und die Zielkonflikte des Übergangs zu nachhaltigem Wirtschaften. Eine erfolgreiche Transformation, so die einhellige Forderung, muss nicht nur die Risiken des fossilen Metabolismus, sondern auch die Risiken der Überwindungsstrategie minimieren. Erforderlich ist demnach ein präventives politisches Transformationsmanagement. Es ist aber völlig unklar, ob einer mit derlei Gestaltungsauftrag konfrontierten Politik die Ermöglichung des guten Lebens auch nur ansatzweise zugetraut werden kann. Es ist daher an der Zeit, den normativen Gehalt von Nachhaltigkeitsleitbildern mit ihrer faktischen Geltungskraft zu konfrontieren. Die Studie ist in drei Teile gegliedert. Zu Beginn (Teil I) wird die Skizze eines normativen Leitmotivs mit ihren gesellschaftstheo-retischen Geltungschancen konfrontiert. Geprüft wird nicht die Validität einschlägiger Nachhaltigkeitsleitbilder, sondern inwiefern diesen zugetraut werden kann, sich in konkreten Strukturen zu materialisieren. Es zeigt sich, dass eine erfolgreiche Transformationsstrategie nicht innerhalb "fossiler" Paradigmen (bzw. Entscheidungsprämissen) verfolgt werden kann. Auf der anderen Seite ist es sehr unwahrscheinlich, dass einer funktional differenzierten Gesellschaft eine Revision dieser Prämissen gelingen kann. Um die gesellschaftstheoretische Skepsis empirisch prüfbar zu machen, wird das Fundament der Theorie selbstreferentieller Systeme um eine konstellationsstrukturelle Ebene erweitert. Hierdurch entstehen nicht nur Anknüpfungspunkte für eine sozio-technische Systemperspektive, sondern auch sog. middle range Konzepte der Policy-Forschung.
Die so entwickelten Suchbilder werden in den folgenden beiden Teilen auf einen Anwendungsbereich bezogen, der mit Energie- und Landwirtschaft zwei der drei zentralen Transformationsfelder umfasst: Die Bioenergie. Diese ist deshalb eine besonders attraktive Empirie, um die Geltungskraft von Nachhaltigkeitsleitbildern zu erheben, weil ihre Marktchancen vollumfänglich von politischer Förderung abhängig sind. Im zweiten Teil der Studie wird erhoben, inwieweit der Bioenergiepolitik eine Revision fossiler Prämissen gelingt (ex post Perspektive). Welchen Transformationsprozessen sich das Nachhaltigkeitswissen selbst in der politischen Arena ausgesetzt sieht, wird im dritten Teil ausführlich nachgegangen (ex ante Perspektive). Im zweiten Teil kann nachgewiesen werden, dass sich in einer vergleichsweise jungen "Nachhaltigkeitsnische" des Energiesektors wesentliche Zielkonflikte dem politischen Management nicht nur entziehen, sondern gerade in dessen Folge zutage treten. Darüber hinaus muss mit Blick auf den sog. Biomethansektor, der nur teilweise unter dem Schutz der Nische steht und damit als Präzedenzfall eines dem Energiesektor insgesamt bevorstehenden Paradigmenkonflikts gelten kann, von einer umfänglichen "fossilen" Kolonialisierung der Nachhaltigkeitsnische gesprochen werden. Die Nachhaltigkeitspolitik scheitert, weil die Paradigmen und zugrundeliegenden Prämissen fossiler Energieversorgung aus den politischen Transformationsbestrebungen ausgeklammert werden. Der dritte Teil entheimlicht, was politikintern mit dem Wissen um ein erfolgreiches Management ökologischer Selbstgefährdung geschieht. Unter Anwendung der belief system Heuristik des advocacy coalition framework kann nachgewiesen werden, dass sich im Bio(gas)energiesektor - anders als von einschlägiger Literatur unterstellt - keine koalitionäre Spaltung entlang der Unterscheidung nachhaltig / fossil nachweisen lässt und damit die Geltungschance von Nachhaltigkeitsleitbildern nicht als Funktion koalitionärer Repräsentation modelliert werden kann. Auf welcher Ebene tatsächlich koalitionsheuristische Differenzierungen vorgenommen werden können, lässt sich mittels des discourse coalition approach konkretisieren. Denn es zeigt sich, dass die Bioenergiepolitik lagerübergreifend einem zu den Tonarten der Nachhaltigkeit höchst dissonanten Generalbass zu folgen hat. Politische Geltung kann allenfalls unter Aussparung jener Prämissenrevision erlangt werden, die jeder erfolgreichen Nachhaltigkeitstransformation zwingend vorauszugehen hat. Es entspricht dem politischen Tod des Leitbilds, wenn sich vor diesem Hintergrund ein sozusagen mechanischer Austausch der Ressourcenbasis vollzieht. Das ist die Unwahrscheinlichkeit der Großen Transformation: Dass ihre größten Feinde ihre Freunde sind.
Erneuerbare Energien können überall auf der Welt einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Gerade in Entwicklungs- und Schwellenländern ist das Potenzial besonders groß. Gleichzeitig sind die notwendigen Investitionen hier oft ein Problem. Dabei sind Entwicklungs- und Schwellenländer über zwei Instrumente in das internationale Klimaregime eingebunden: zum einen über die Globale Umweltfazilität (GEF), den offiziellen Finanzierungsmechanismus der Klimarahmenkonvention. Zum zweiten über den Clean Development Mechanism (CDM), der mit mehr als 4000 registrierten Projekten unerwartet zu einem der wichtigsten Instrumente des Kyoto-Protokolls geworden ist. Sylvia Borbonus untersucht, wie wirkungsvoll diese beiden Instrumente sind, wie sie sich gegenseitig beeinflussen und ob komplementäre Wirkungen und Synergien ausgeschöpft werden. Sie erörtert, welche Rolle Marktinstrumente gegenüber der finanziellen und technischen Zusammenarbeit bei der Förderung erneuerbarer Energien spielen. Ihr Buch liefert damit wichtige Erkenntnisse zur Markteinführung erneuerbarer Energien in Entwicklungs- und Schwellenländern und zur effektiven Umsetzung internationaler Klimapolitik.
Das Nordamerikanische Freihandelsabkommen (NAFTA) trat 1994 zwischen Kanada, den USA und Mexiko in Kraft. Erstmals wurde dabei ein Handelsabkommen durch ein Umweltabkommen ergänzt, dem North American Agreement on Environmental Cooperation (NAAEC 1993). Das NAAEC widmet sich der Umweltkooperation zwischen den drei Unterzeichnerstaaten, die durch die Commission for Environmetnal Cooperation (CEC) als trinationaler Kommission geleitet wird. NAAEC und CEC machen dabei keine verbindlichen Vorgaben für nationale Entwicklungen oder Instrumente. Auch stehen die Aufgaben nicht notwendigerweise mit der ökologischen Gestaltung des NAFTA in Bezug. Die Instrumente der Umweltprüfung sind auf drei Ebenen in das Umweltabkommen eingebunden:
- als Selbstverpflichtung für die Nationalstaaten im Hinblick auf allgemeine Ansätze der Umweltprüfung (hier interpretiert als Ex-ante-Umweltverträglichkeitsprüfung und Strategische Umweltprüfung – UVP und SUP); - als Rahmen zur grenzüberschreitenden Ex-ante-Umweltverträglichkeitsprüfung mit Aufgaben für die CEC und die Nationalstaaten sowie; - als Prüfansatz für die Analyse der Umweltfolgen des NAFTA (Ex-post-Handelsprüfung) unter Federführung der CEC. Die Dissertation analysierte dabei a) das Zusammenspiel dieser drei Arten von Umweltprüfung mit dem NAFTA als Handelsabkommen und b) den jeweiligen Einfluss der Staatsebenen auf der Grundlage von Multi-level Governance. Die Arbeit baute dabei auf umfangreichen Literatur- und Internetrecherchen, zahlreichen Expert/innen-Interviews v.a. in Kanada und Mexiko sowie zwei Fallstudien der NAFTA-Umweltprüfung auf.
Die Dissertation kam dabei zu dem Ergebnis, dass die Vorgaben im NAAEC lediglich bei der NAFTA-Umweltprüfung einen Zusammenhang mit dem Handelsabkommen selbst herstellen. In der Analyse der Fallstudien zeigte sich jedoch zudem eine deutliche Korrelation zwischen NAFTA und Strategischer Umweltprüfung sowie Umweltverträglichkeitsprüfung. Das Ergebnis der Arbeit ist daher der dreistufige Analyse-Anpassungs- und Monitoring-Kreislauf "NAFTA'S GREEN IMPACT". Darin werden die Ergebnisse der NAFTA-Umweltprüfung einerseits in die Analyse der SUP sowie der UVP einbezogen. Andererseits können im Rahmen der SUP und UVP weitere handelsrelevante Daten erhoben werden, um Analyselücken der NAFTA-Umweltprüfung zu schließen. Durch die enge Verzahnung der drei Arten der Umweltprüfung und die Rückkopplung zu verschiedenen Governance-Ebenen können diese gezielt zur Ökologisierung des NAFTA einsetzt werden. Das Konzept wird auf verschiedenen Staatsebenen im Rahmen von Multi-level Governance umgesetzt. Die CEC bildet hierbei v.a. den übergeordneten strukturgebenden Rahmen für "NAFTA'S GREEN IMPACT" und die Nationalstaaten unterstützen die Anwendung des Konzepts im Rahmen der SUP und UVP. Zudem tragen die regionale Ebene und öffentliche Sphäre mit Expert/innenwissen bei.
The ongoing increase of the world population entails huge challenges for all countries' agro-food systems. Agriculture has to satisfy growing food requirements both in quantitative and qualitative terms, but the on hand natural resource stock is quickly depleting. Moreover, food production and energy production from biomass are competing for land. The thesis aims at measuring the environmental impact of nutrition in three agri-food systems. The study considers the amount of natural resources used in the production and consumption of food along its life-cycle. It is featured in two parts. In the first one the analysis is restricted to the supply chain of food, and provides a sustainability rating of thirty-seven products, grown through different agricultural practices. The second analysis takes into consideration all the value chain according to three paradigms of agri-food systems. They refers to different models of food production and consumption, observed in Italy. The first one is the dominant paradigm, including conventional and intensive farming practices, long and globalized food chains, retailing in supermarkets. The other models refer to Alternative Food Networks (AFN). The first is the GAS (Gruppi di Acquisto Solidali) initiative, i.e. solidarity purchasing groups, that manage collectively the purchasing of organic food and natural manufactured products mainly from local enterprises and farmers. They aim at accessing high quality and naturally grown food, avoiding the retailing passage and ensuring a fair price to the farmers. The third model refers to UPM (Un Punto Macrobiotico), an international association established in the Marche region in 1980. It manages and controls an entire food chain, since the agricultural production, based on the post-organic technique "Ma-Pi polyculture", till the food purchasing and catering, in sixty-three restaurants spread in the Italian territory. UPM is a very consumer-oriented food chain, in which a very exigent demand (in terms of food naturality and healthiness) drives the agricultural production towards the minimization of the external inputs employment. A further model concerns the reduction of the "Food Miles", i.e. the kilometres covered by food, since the dominant paradigm. Thus, in this model the distances are reduced by an average 90%, while the production practices do not change. The methodology used for assessing the sustainability of food is the Material Input Per Service unit (MIPS) indicator. It estimates the overall environmental pressure caused by products or services by indicating the life-cycle-wide consumption of natural resources in relation to the benefit provided. It includes five resource categories: abiotic and biotic materials (renewable resources), water, air and soil. Results of the first analysis provide a dataset of the material intensity of Italian agricultural products and foodstuffs, which can expedite future research on the topic of nutrition’s sustainability. The second analysis evaluates the natural resource demand for feeding one person during a week, in the paradigms under investigation. With respect to the dominant, the GAS model allows a 58% reduction in the abiotic resource demand, 53% in water and 71% in air. The UPM system, instead, permits a tenfold reduction in abiotic, biotic and water, and 82% decrease in the air category. The insight on the socio-economic features of the systems, together with the environmental sustainability measurement, allowed making some general conclusions and policy recommendations on the sustainability of the different food systems. The role of a low external input technology in agriculture is emphasized as a possible strategy for driving food system towards more sustainable patterns and empowering the small-scale farming.
Institutional theory scholars have been successful at explaining how organizations strive to attain a stable framework for their patterns of interaction, but have, until recently, struggled to account for institutional renewal. Institutional change happens when new practices become accepted and interactions between organizations carry new meanings. This historical study of the international climate change mitigation regime (1992 - 1997) provides insight into the dynamic processes that take place during the early stage of institutionalization. More specifically, the thesis examines the following issues: How do power differentials shift during institutional change? How do institutions operate in the environmental field? How can entrepreneurs influence their institutional setting? How do certain groups of organizations bring about or support particular sets of ideological frames? The empirical study analyses the policy innovation of the Clean Development Mechanism, proposed in the Kyoto Protocol to the United Nations Framework Convention on Climate Change. The thesis confirms that the proposed governance of climate-friendly technology transfer constitutes institutional change and the emergence of a proto-institution. It furthermore analyzes how the organizational actors brought about this innovation and how the change in meaning was introduced into the public sphere. The qualitative research methods that were employed include observation at climate negotiations, focus groups of climate policy professionals, semi-structured interviews of policy makers, and content analysis of archival data.
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.
Johannes Venjakob beschreibt die langfristige Entwicklung des polnischen Energiesektors in Form qualitativ-narrativer Szenarios, wobei er besonderes Augenmerk auf die Rolle erneuerbarer Energieträger richtet. In seiner Studie zieht er Erklärungsansätze aus der Institutionenökonomik heran und untersucht Veränderungsprozesse im Beziehungsgeflecht aus Technologien, Akteuren und Institutionen. Inwieweit stellt der polnische EU-Beitritt eine Weggabelung in der Entwicklung des polnischen Energiesystems dar?
Im Mittelpunkt von Venjakobs Analysen steht darüber hinaus die wechselseitige Beeinflussung von Raumstrukturen und Energiesystem. Am Beispiel Polens zeigt er auf, wie sich der Umbau zu einem stärker regenerativ ausgerichteten Energiesystem langfristig auf die Raumstruktur auswirken könnte. Dabei betrachtet er auch die Frage, wie sich geographische Forschungsarbeiten mit Methoden der wissenschaftlichen Zukunftsforschung verbinden lassen. Venjakobs Buch leistet einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung der geographischen Energieforschung und trägt zur konzeptionellen und inhaltlichen Erweiterung der wissenschaftlichen Zukunftsforschung bei. Es wendet sich vor allem an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an der Schnittstelle zwischen Energiethemen und Zukunftsforschung arbeiten und Interesse an der Erprobung innovativer Methoden in diesem Kontext haben.
Physische Handelsbilanzen (PHB) gehören dem Indikatorensystem der Materialflussrechnungen an und werden als Indikator für einen ungleichen ökologischen Tausch sowie für die Verlagerung von Umweltbelastungen durch den Tausch diskutiert. Mit Materialflussrechnungen wird die materielle Basis der Wirtschaft und somit die Inanspruchnahme der natürlichen Ressourcen durch den Menschen erfasst. Bislang gibt es nur wenige empirische Erhebungen von PHB mit verschiedenen methodischen Einschränkungen, hingegen eine Fülle an Interpretationen insbesondere dahingehend, dass reiche Länder Umweltlasten über den internationalen Handel auf Entwicklungsländer abwälzen. In dieser Arbeit werden die Aussagen, die die direkten und indirekten physischen Handelsbilanzen hinsichtlich eines ökologisch ungleichen Tausches zulassen, untersucht. Weiterhin werden die Übertragung des Ziels ausgeglichener monetärer Handelsbilanzen auf PHBen hinterfragt und verschiedene Zielvorstellungen, deren Erreichung durch die physischen Handelsbilanzen gemessen werden kann, diskutiert. Das Herzstück der Arbeit bildet die Entwicklung einer Methode, mit der die Handelsdaten von UNComtrade für die Materialflussrechnung und damit für die Umweltforschung vollständig zugänglich gemacht werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die direkten und indirekten physischen Handelsbilanzen aller Länder für neun Jahrgänge zwischen 1962 und 2005 berechnet. Wesentliche Ergebnisse sind: (1) Über den Handel wird der ungleiche Ressourcenkonsum sowohl erhöht als auch verkleinert, wobei es einen leichten Überhang des ersten Effektes gibt. (2) Australien ist das Land, das in den vergangenen 45 Jahren netto am meisten Ressourcen exportiert hat und am meisten Umweltbelastungen übernommen hat. Auch verschiedene Entwicklungsländer, insbesondere die so genannten Schwellenländer, verlagern Umweltbelastungen. In Summe ist es aber tatsächlich so, dass Industrieländer Umweltlasten über den internationalen Handel auf Entwicklungsländer abwälzen.
Bundesregierung und Europäische Union haben in den vergangenen Jahren auf die Bedeutung der öffentlichen Beschaffung für den Umwelt- und Ressourcenschutz hingewiesen und ambitionierte ökologische Beschaffungsziele formuliert. In seiner Dissertationsarbeit hinterfragt Mathias Onischka, ob mit den geplanten Maßnahmen tatsächlich die vorhandenen Potenziale ausgeschöpft werden können. Er analysiert, das diese in hohem Maße auf die Vergabephase und dem damit verbundenen Vergaberecht fokussieren. Onischka erweitert diese bisher sehr eingeschränkte Sichtweise und bezieht in seine Hemmnisanalyse auch vor- und nachgelagerte Prozesse ein. Dabei arbeitet er heraus, dass bislang wichtige Hemmnisse einer grünen Beschaffung nicht berücksichtigt wurden. Mit differenziertem Blick auf die Praxisprobleme werden schließlich Strategien und Politikmaßnahmen identifiziert, um diese Hemmnisse abzubauen. Mit den insgesamt 32 vorgeschlagenen Policy-Instrumenten wird ein Diskussionsimpuls über Grenzen und Möglichkeiten der umweltpolitischen Steuerbarkeit in öffentlichen Verwaltungen gegeben.
This PhD aims to generate a better understanding of corporate social responsibility (CSR) in global production networks. CSR is an umbrella term that deals with voluntary activities undertaken by companies and that indicate an ethos to act responsibly in society. This research focuses on CSR practices that aim towards improving working conditions in outsourced production factories by implementing so-called social standards, which often derive from core norms of the International Labour Organization and intend to secure decent working conditions. While companies claim that they take responsibility for workers via CSR practices, civil society actors like the Clean Clothes Campaign criticize CSR as public relations exercise as companies still fail to take "sufficient" responsibility. Based on this contradiction this PhD aims to reveal the political contestation surrounding CSR and the struggles over CSR between companies and civil society organizations claiming to represent workers in global production networks. The main questions are: What practices do companies use to take responsibility for workers in outsourced production, how do they legitimize these practices, and how are these approaches contested? The research is based on theoretical concepts of "shared responsibility", "political CSR" and "democratic legitimacy". The "global production network" framework and a framework for analysing private regulation, referring to legislative, judicial, and executive regulation, are applied. Empirically, the research analyses two private standards initiatives that define and institutionalize CSR practices, namely the Fair Wear Foundation (FWF) and the Business Social Compliance Initiative (BSCI). The findings are mainly based on 150 qualitative interviews with representatives from companies, civil society, auditing companies, and governments. Additionally, documents are evaluated. Empirical research was undertaken in Europe (mainly Germany & Switzerland) and Asia (India & Bangladesh). The research findings suggest that the CSR practices defined by BSCI and the FWF are based on rather different interpretations of the causes of worker injustice. The BSCI is based on a belief in a concept of liberal democracy. In this view companies do not need to legitimate their activities, as long as they comply with national laws. Responsibility is based on a liability model that blames producers and national governments for neglecting their responsibility towards workers. Companies joining the BSCI take the responsibility of initiating processes in developing countries that demand governments, producers and civil society actors in these countries to take responsibility. In contrast, the approach of the FWF is based on an understanding of "structural injustice" and "shared responsibility". In this view violations of labour rights are identified to be inherent in the complexities of global production networks themselves. No single actor can be blamed for the injustices, and therefore corporations "share" a responsibility, and must engage in public discourses according to their power and abilities, what is seen as a "political" form of CSR.
In rural areas, access to electricity is required for better living standard, enhance income options and reduce population migration. In last decades, steady progress has been made but the status of electrification significantly varies across countries. In developing countries, about 1.6 billion people live without electricity and another 2 billion have access but to an unreliable extent. Large population also live in remote areas where extension of grid is not feasible, where people continuing to live under distress conditions. International projections reveal that number of un-electrified people will remain same by the year 2030 if similar pace of electrification is continued in future.From this perspective, the study describes what bigger countries such as India, China and Brazil are doing and where rural electrification stands in priority in a poor country like Ethiopia. Is off-grid technologies show an option for such remote locations" The two case studies of Vietnam and South Africa reveal that work carried out through external support in the absence of national policies. As a result, people have experienced the benefits of technologies but unable to retain them in long term. Electricity has given various advantages but poor affordability of the people hinders the acceptance of technologies in rural areas.The study shows the need of a framework to achieve the long-term support for rural electrification. A framework that could direct the national priorities, understands social, economic and environmental aspects of off-grid technologies, identify key areas to be strengthen, allocates the roles and responsibilities at different working levels, maintains a consistent flow of adequate finance, pursue regular monitoring process and incorporate the monitoring results, or, critical success factors into the national policies to make them more effective. Both macro- as well as micro-level approaches have been suggested in this study.
Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, aufzuzeigen, inwieweit die Einbindung von Stromspeichern und Lastmanagement in die Kraftwerkseinsatzplanung die Spitzenlaststrompreise eines Systems mit hohem Anteil erneuerbarer Energien beeinflusst. Mithilfe des auf MATLAB/SIMULINK® basierenden Energiesystemmodells EmSAr erfolgt eine nach ökonomischen Gesichtpunkten ausgerichtete Einsatzoptimierung fossiler Regelkraftwerke, Speichertechnologien sowie der Option Lastmanagement. Es handelt sich dabei um ein lineares Optimierungsmodell, welches als Punktmodell den Elektrizitätsbedarf der Bundesrepublik Deutschland im Jahre 2020 bei hohem Anteil erneuerbarer Energien deckt. Die Einsatzplanung konzentriert sich dabei auf den starke Fluktuationen aufweisenden Spitzenlastbereich. Aus den Ergebnissen der Einsatzplanung leiten sich die Spitzenlaststrompreise des Systems ab. Ergänzt wird das Modell durch ein separates Simulationsmodell, welches das Ladeverhalten der Speichersysteme abbildet.
Kraft-Wärme-Kopplung wird als eine der tragenden Säulen eines zukünftigen und nachhaltigen Energiesystems angesehen. Die Brennstoffzellentechnologie verspricht hierfür eine wesentliche Erweiterung des Anwendungsspektrums in der Wärmeversorgung von Wohngebäuden. Damit wäre der Kraft-Wärme-Kopplung ein zusätzlicher Markt erschlossen, der heute für ca. 25 % der Endenergienachfrage in Deutschland steht. Gleichzeitig hätte der flächendeckende Einsatz dezentraler Brennstoffzellensysteme in Wohngebäuden große Auswirkungen auf das Energieinfrastruktursystem, den Primärenergiebedarf und den Energieträgermix sowie die Treibhausgasemissionen in Deutschland.
Zielsetzung der Arbeit ist es, diese Effekte sichtbar zu machen und im Rahmen von Energienachfrage- und -erzeugungsszenarien bis zum Jahr 2050 zu quantifizieren. Es werden zwei Szenarien entworfen, Referenz und Ökologisches Engagement, worin der Einsatz und Betrieb von Brennstoffzellenanlagen im Wohngebäudebestand der Zukunft bottom-up simuliert wird. Dazu wird ein Modell des Wohngebäudebestands mit 213 unterschiedlichen Referenzgebäuden sowie detaillierte Simulationsmodelle des Anlageneinsatzes erstellt. Deren Ziel ist es darüber hinaus, ökonomisch und ökologisch optimale Anlagenauslegungen und Fahrweisen von Brennstoffzellen in Wohngebäuden zu ermitteln.
Es zeigt sich, dass bei den angenommenen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen ökonomisch optimale Anlagengrößen in typischen Ein- und Zweifamilienhäusern bei wenigen hundert Watt elektrischer Leistung liegen, heute diskutierte Anlagengrößen von 2 bis 4,7 kW el lassen sich nur in Mehrfamilienhäusern wirtschaftlich darstellen. Der Wegfall des KWK- Bonus' verschlechtert die Wirtschaftlichkeit insbesondere größerer und im Contracting betriebener Anlagen erheblich.
Several countries with large coal deposits but limited domestic oil reserves show high interest in coal-to-liquid (CtL) technologies, which could reduce crude oil imports by converting coal into liquid hydrocarbon fuels. After decades of successful large-scale operating experiences in South Africa, CtL activities in the United States, China and Germany have been fanned by the high oil price in the last years. However, CtL indicates negative techno-economic and resource-related features, such as high capital costs, high greenhouse gas discharges and high water consumption. Therefore, the technology's diffusion strongly depends on a favourable framework of policies and strong technology advocates. Daniel Vallentin analyses interdependencies between technical and non-technical parameters affecting the diffusion of CtL technologies in the United States, China and Germany. Applying the inter-disciplinary technological system approach, he identifies factors which determine the market prospects of CtL in these countries, including costs, the geographic distribution of coal reserves, actor constellations and technology, energy and climate policies. At the end of his study, he derives general conclusions with regard to driving forces and barriers for CtL diffusion. As the investigated countries are major consumers of energy and belong to the world's largest emitters of greenhouse gases, their strategies in substituting crude oil based fuels are of utmost global relevance. Therefore, Vallentin's study is recommended to experts, planners, decision-makers, and politicians in the field of climate and resource protection.
Die internationale Umweltpolitik ist in besonderem Maße auf die effektive und kreative Nutzung völkerrechtlicher Instrumente angewiesen. Diese Instrumente müssen dynamisch und flexibel sein, damit die Regelungen jederzeit schnell den ökologischen Erfordernissen angepaßt werden können. Umweltregime in Form "institutionalisierter" Verträge ist dabei eine effektive Antwort des Völkerrechts auf die gestiegenen Anforderungen. Der Autor untersucht die Erfolgsbedingungen im Hinblick auf ihre Struktur, die Formen flexibler Rechtsetzung und effektive Verfahren der Konfliktlösung. Er analysiert erstmals umfassend die heute verwendeten kreativen Instrumente und Verfahren des internationalen Umweltschutzes durch völkerrechtliche Verträge. Die Untersuchung bietet ferner eine detaillierte Darstellung der internationalen Regelungen zum Schutz der Ozonschicht (Montrealer Protokoll) und zur Kontrolle grenzüberschreitender Abfallverbringung (Basler Konvention).
In den letzten Jahren sind in der Bauwirtschaft so viele Insolvenzen und Arbeitsplatzverluste zu vermelden gewesen wie in keiner anderen Branche. Darüber hinaus sind immense Ressourcen und Flächenverbräuche sowie heizwärmebedingte Emissionen aufgrund baulicher Aktivitäten zu konstatieren. Die Arbeit versucht den Ursachen für diese Mißstände zunächst in einer umfassenden Diskussion über nachhaltiges Bauen und Wohnen und daran anschließend am Beispiel des Neubaus der Ökologischen Wohnsiedlung Flintenbreite in Lübeck auf den Grund zu gehen und Auswege daraus aufzuzeigen. Zu diesem Zweck werden unterschiedliche Bewertungskonzepte verwendet, die einem Anspruch an eine lebenszyklusweite Betrachtung gerecht werden. Zur Beurteilung der Quantität und Qualität der Flächennutzung wurde eigens ein Berechnungsverfahren auf Basis von Hemerobiestufen entwickelt, das den Natürlichkeitsgrad einer Fläche abbildet. Die ökonomischen Belange werden u. a. mit dem BKI-Kostenplaner des Baukosteninformationszentrums analysiert. Neben der Berücksichtigung allgemein akzeptierter ökologischer Indikatoren wird in dieser Arbeit auch der Versuch unternommen, ökonomische Indikatoren und Indikatoren zur Messung der Sozialverträglichkeit von Siedlungskonzepten zu erstellen und anhand eines praktischen Beispiels auf ihre Praxistauglichkeit hin zu überprüfen.
Die Arbeit stellt einen inhaltlichen Beitrag zur Nachhaltigkeitsdiskussion im Energiebereich dar, ordnet sich in den Forschungsstrang der Energy-Analysis ein und dient der politischen Entscheidungsvorbereitung bei Ungewissheit. Folgenden Fragen wird für die deutsche Ebene im globalen Kontext vornehmlich nachgegangen: - Welchen Kriterien muss ein zukunftsfähiges Energiesystem genügen, mit welchen Technologien und Strategien lässt es sich innerhalb welcher Zeiträume realisieren" - Wie handeln wichtige Akteure und welche Maßnahmen sind nötig" - Sind internationalen Kooperationen notwendig und nach welchen Leitlinien müssen diese gestaltet werden" Die Methode der Methode Energy-Analysis wird zudem durch die Integration aller diskutierten Nachhaltigkeitsdimensionen weiterentwickelt und aktuellen Diskussionen angepasst. Entstanden ist die Arbeit in einem Team des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie und muss im Kontext der anderen Arbeiten gesehen werden. Zunächst werden so genannte präventive Technologiebewertungen wichtiger technologischer Strategien vorgenommen. Dabei finden Methoden wie Ökobilanzierungen, Systemanalysen, Szenarioanalysen und ökonomische Betrachtungen Anwendung. Daran anschließend erfolgt die Analyse von Technologielinien des Energiebereichs. Diese werden anhand technischer, ökologischer, ökonomischer und sozialer Kriterien in Bezug auf die zuvor festgelegten Ziele bewertet. Der Kern der Untersuchung besteht in dem Durchführen einer systemanalytischen Untersuchung und dem Erstellen von Energieszenarien auf deutscher und globaler Ebene. Es wird damit u. a. der Frage nachgegangen, wie Klimaschutzziele zu erreichen sind. Auf den Szenarien aufbauend erfolgt eine tiefer gehende Betrachtung zweier Teilbereiche, denen eine entscheidende Rolle zukommen wird (Biomasse, Solarkooperation mit Nordafrika). Methodisch werden diese Bereiche aus akteursorientierter und systemischer Perspektive analysiert und daraus Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen einer verstärkten Einbeziehung der Strombereitstellungsoptionen erneuerbare Energien und Blockheizkraftwerke in den Kraftwerksverbund zu identifieren, zu quantifizieren und zu bewerten. Darüber hinaus sind die hieraus resultierenden veränderten Anforderungen an die konventionellen Kraftwerke aufzuzeigen. Dabei sollen auch die Unterschiede zwischen den einzelnen Optionen dargestellt und verschiedene Kombinationen von diesen betrachtet werden. Hierzu erfolgt zunächst eine Analyse der Möglichkeiten und der Charakteristik der Stromerzeugung aus Windenergie und Solarstrahlung sowie durch BHKW. Die Einbeziehung eines derartigen zusätzlichen Stromangebots in den Kraftwerksverbund führt zunächst zu einer Reduzierung der von den konventionellen Kraftwerken zu deckenden Last. Die dann noch verbleibende Last ist in ihrer Charakteristik u. U. gegenüber der ursprünglichen Gesamtstromnachfrage verändert. Hiermit kommt es dann ggf. auch zu einer Beeinflussung der Revisionsgestaltung, der Reservevorhaltung und der Kraftwerksfahrweise. Die Bestimmung dieser Effekte erfordert eine zeitlich und örtlich hoch aufgelöste Vorgehensweise. Hierzu wurden verschiedene Simulations- und Analysemodelle entwickelt, die im einzelnen dargestellt werden. Diese Modelle werden am Beispiel eines Referenzkraftwerksparks mit einer entsprechenden Versorgungsaufgabe eingesetzt und die Unterschiede der verbleibenden Last, der Revisionsgestaltung und der Kraftwerksfahrweise zwischen einer Stromversorgung mit und ohne eine Einbeziehung erneuerbarer Energien und/oder einer Stromerzeugung durch BHKW anhand von Kenngrößen aufgezeigt.
Wenn die gegenwärtigen ökonomischen und demographischen Trends anhalten, werden sich die globalen CO2-Emissionen in den nächsten fünfzig Jahren mindestens verdoppeln. Gleichzeitig gehen die Klimaforscher davon aus, daß der weltweite CO2-Ausstoß bis Mitte des nächsten Jahrhunderts halbiert werden muß, sollen sich die Klimaveränderungen in vertretbaren Grenzen halten. Unter welchen Bedingungen kann die "Klimalücke" geschlossen werden? Das ist die Leitfrage dieses Buches. Loske begründet, daß Klimapolitik auch ökonomisch sinnvoll ist. Er beschäftigt sich mit der Frage der Verteilung der Nutzungsrechte am Emissionsbudget, diskutiert die institutionellen Bedingungen vorsorgender Klimapolitik und die Vereinbarkeit der Klimapolitik mit sozialen und ökologischen Zielen. Darauf aufbauend erörtert er die reale Klimapolitik.
Die einschneidenden Marktumbrüche in der Energiewirtschaft zwingen die Energieunternehmen, sich als kunden- und wettbewerbsorientierte Dienstleister neu zu positionieren. In naher Zukunft sind darüber hinaus weitergehende Veränderungen der politischen Rahmenbedingungen zu erwarten, die zu einer deutlichen Steigerung der Energieeffizienz auf der Nachfrageseite und voraussichtlich auch zu einer stärkeren Dezentralisierung des Stromangebots vor allem auch auf der Grundlage erneuerbarer Energien führen werden. Damit entstehen neue Chancen für Anbieter von Energieeffizienz-Dienstleistungen, d. h. von Dienstleistungen, die eine Endenergieeinsparung und Qualitätssteigerung für die Kunden bewirken. Der Autor untersucht, wie Energie- und Energiedienstleistungsunternehmen mit dieser Entwicklung Schritt halten können, wie sie ihr Steuerungsinstrumentarium verändern oder ergänzen müssen, wie sie die Chancen dieser Entwicklung richtig nutzen und mit den möglichen Unsicherheiten und Risiken adäquat umgehen können. Auf Grundlage einer Analyse der Steuerungspraxis und ihrer Probleme entwickelt er Lösungsansätze für das Energiedienstleistungsgeschäft, die sowohl von Energieversorgern als auch von "reinen" Energiedienstleistungsunternehmen angewendet werden können. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Controlling von Contracting-Projekten. Darüber hinaus wird das "Massengeschäft" mit stärker standardisierten Energiedienstleistungen betrachtet. Fokussiert auf ein "Modell-Energiedienstleistungsunternehmen" werden praxisorientierte Konzepte entwickelt und Beispiele durchgerechnet, um die erforderlichen neuen Schwerpunktsetzungen und neuen inhaltlichen Ausgestaltungen des Controllings zu veranschaulichen. Ergänzt wird die Untersuchung durch eine umfassende Darstellung der Kostenrechnungs- und Controllingpraxis der deutschen Energiewirtschaft seit dem Beginn des Liberalisierungsprozesses.
Über die Notwendigkeit einer Innovationsoffensive besteht weitgehend Einigkeit in Politik und Wirtschaft. Aber über die Richtung besteht Unklarheit. Das Buch zeigt auf, daß eine zukunftsfähige Langfristdynamik für Umwelt und Beschäftigung möglich ist. Allerdings muß das heutige Produktivitätsverständnis überwunden werden, das nahezu ausschließlich den Faktor Arbeit rationalisiert und keinen geeigneten Zugang zur Produktivität des Naturhaushaltes enthält.
Das Buch leistet einen wichtigen Beitrag zur ökonomischen Neuausrichtung des technischen Fortschritts.
Der Verlust wilder und landwirtschaftlicher Sorten- und Artenvielfalt schreitet immer weiter voran. Demgegenüber nehmen Biopatente stark zu, diese sind mitverantwortlich für den Sortenverlust, globale Ungerechtigkeiten, die Einschränkung der Wissensnutzung, etc. Viele internationale Abkommen betreffen den Umgang mit biologischer Vielfalt - doch die Frage nach Alternativen zum Eigentum an genetischen Ressourcen wird selten gestellt. Dabei gibt es genügend Ansätze, der Inwertsetzung der genetischen Ressourcen etwas entgegenzusetzen. In seiner Studie beschäftigt sich Gregor Kaiser mit diesen Alternativen, beleuchtet die Felder der Auseinandersetzung und stellt die Akteure vor. Er entwirft das Bild einer zukünftigen Züchtung und Biodiversitätsgestaltung, in der sich die Gesellschaften gemein machen mit ihrem Umfeld und sich einmischen in politische Prozesse.
In globalisierten Wirtschaftsstrukturen kann die Umwelt- und Sozialverträglichkeit von Produktion und Konsum nicht mehr von einzelnen Staaten, einzelnen Unternehmen oder einzelnen Konsument(inn)en effektiv umgesetzt werden. Sie ist zu einer globalen, grenzüberschreitenden Gestaltungsaufgabe geworden. Angesichts dieser Herausforderung kooperieren viele Unternehmen und Nichtregierungsorganisationen, um gemeinsam internationale Standards für Nachhaltigkeit in globalen Wertschöpfungsketten und Märkte für zertifizierte Produkte zu entwickeln. Doch wie können die Wirkungen dieser nicht-staatlichen Nachhaltigkeitsstandards systematisch erfasst werden? Wie kann der Prozess der Standardsetzung und Zertifizierung im Sinne einer nachhaltigen Entwicklung erfolgreich gestaltet werden? Justus von Geibler stellt in seiner Dissertation wesentliche Erfolgsfaktoren für die Entwicklung von nicht-staatlichen Nachhaltigkeitsstandards dar. Auf der Basis der Strukturationstheorie und empirischen Studien zur Zertifizierung nachwachsender Rohstoffe entwickelt er ein Analyseschema, mit dem sich Nachhaltigkeitseffekte von Produkten und Wirkungen der Nachhaltigkeitsstandards in Wertschöpfungsketten differenziert darstellen lassen. Er untersucht detailliert zwei aktuelle Praxisbeispiele, den "Roundtable for Sustainable Palm Oil" und den "Roundtable for Sustainable Biofuels". Aus den Ergebnissen werden Handlungsempfehlungen abgeleitet, um Nachhaltigkeitsstandards und Zertifizierung erfolgreicher für eine nachhaltige Entwicklung nutzbar zu machen.
Mobil zu sein bedeutet in unseren Großstädten in vielen Situationen eine Dienstleistung zu nutzen: die Straßenbahn oder der Bus fahren uns zügig und ohne Parkplatzsorgen zum Einkaufen, das Taxi bringt uns nach der Party sicher nach Hause. Diese Mobilitätsdienstleistungen sind feste Bestandteile unseres Verkehrssystems und werden ergänzt durch weitere Elemente, z. B. Reise-Informationen, die uns helfen, Wege zu finden und pünktlich ans Ziel zu kommen, oder Kombinations-Angebote, wie die Möglichkeit, bei Regen das Fahrrad mit in die Bahn zu nehmen. Städtische Mobilität ist dennoch stark geprägt vom Autoverkehr, mit vielfältigen negativen Einflüssen auf Mensch, Umwelt und Stadtbild. Aus Sicht des Gesundheits- Umwelt- und Klimaschutzes sowie zur Verbesserung der Lebensqualität in unseren Städten ist es sinnvoll, vermehrt Mobilitätsdienstleistungen in Anspruch zu nehmen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Nutzung von Mobilitätsdienstleistungen in drei deutschen Großstädten. Gefragt wird danach, wer die Nutzer dieser Dienstleistungen sind, welche Motive hinter der Nutzung stehen und welche Schwierigkeiten mit der Nutzung verbunden sind. Auf Basis von Befragungen wird die Bedeutung von Dienstleistungen für die städtische Mobilität insgesamt ermittelt. Es wird untersucht, welche Chancen für eine zukünftig intensivere Nutzung der Mobilitätsdienstleistungen bestehen und welche Voraussetzungen dafür notwendig sind.
Wie kann bei der Endlichkeit der Energieressourcen gewährleistet werden, dass nicht den sozial Schwächsten zuerst der Strom abgeschaltet wird? Wie lässt sich zugleich Gerechtigkeit fördern, ohne dabei die ökologischen Grenzen zu überschreiten? Und was, so die Leitfrage des Buches, bedeutet Gerechtigkeit im Umweltkontext konkret? Julia Schultz diskutiert in ihrem Buch Gerechtigkeitsfragen und analysiert ausgehend von der "Environmental-Justice-Bewegung" in den USA Erfahrungen in Deutschland. Das Buch bietet eine ethische Checkliste, die sich aus Gerechtigkeitsperspektive beim Umweltschutz in Deutschland und auch darüber hinaus verwenden lässt. Beispielhaft werden für die Bereiche Gesundheit, Haushaltsenergie und Tierrechte konkrete Instrumente und Maßnahmen zusammengestellt und kommentiert.
Iran ist einer der größten Ölexporteure der Welt, sieht sich aber trotzdem mit zahlreichen Energieproblemen konfrontiert (z. B. stark steigender und subventionierter Energieverbrauch). Gemein mit anderen OPEC-Staaten hat Iran außerdem das so genannte Dutch Disease. Für Iran wurden Langzeit-Energieszenarien berechnet, die den Einsatz von Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in unterschiedlich hohen Graden abbilden. Es wird gezeigt, dass in Iran unter Beibehaltung des bisherigen energieintensiven Entwicklungspfads binnen weniger Jahrzehnte mehr Erdöl und Erdgas verbraucht werden, als heimisch produziert werden kann. Nur unter Annahme hoher Effizienzsteigerungen wird es möglich sein, dass Iran auch noch im Jahr 2050 Erdöl und Erdgas exportiert. Unter Annahme von Preiskurven wird deutlich, dass Energieeffizienz für den iranischen Staat sehr hohe (ökonomische) Gewinne ermöglicht. Die Nutzung erneuerbarer Energien in Iran ermöglicht ebenfalls hohe ökonomische Gewinne: Durch deren heimischen Einsatz kann Erdgas eingespart und exportiert werden. Außerdem tragen sie zu einer Diversifizierung des heimischen Energiemix sowie des Exportportfolios bei. Kernenergie ist dagegen für die Herstellung iranischer Versorgungssicherheit nicht notwendig. Der großmaßstäbliche Einsatz erneuerbarer Energien als Exportgut könnte innerhalb der OPEC einen Prozess der Disaggregation gemeinsamer Interessen einleiten. Dennoch sprechen zahlreiche Gründe dafür, dass die OPEC eine weitreichende Strategie für erneuerbare Energien und Energieeffizienz entwickelt, die langfristig ihren eigenen Interessen dient und sie zu einem Klimaschutz-Vorreiter machen kann.
Warum sollten Strom- und Gasunternehmen ihre Kundinnen und Kunden beim Energiesparen durch effizientere Technik unterstützen? Warum sind die Anreize des Marktes zu schwach, und wie sollte daher die Politik förderliche Rahmenbedingungen für die Energiewirtschaft schaffen? Dem geht dieses Buch mit einer Analyse sinnvoller Politikpakete und wirtschaftlicher Effekte sowie mit einem Vergleich der politischen Rahmenbedingungen in Belgien, Dänemark, Großbritannien und den Niederlanden auf den Grund. Die Untersuchung zeigt, dass mit gut gestalteter Politik jährlich bis zu 1,5 Prozent Energie zusätzlich und wirtschaftlich eingespart werden kann. Der Vergleich liefert 44 Schlussfolgerungen zu Erfolgsfaktoren und die Grundlage zu Empfehlungen für die Politik in Deutschland.
Die Arbeit befasst sich mit der Frage, wie das Leitbild einer Nachhaltigen Entwicklung in die Kommunalverwaltungen integriert werden kann. Nach einer Erläuterung des Nachhaltigkeitskonzepts, gefolgt von einer strukturationstheoretischen Analyse der kommunalen Verwaltung, ergibt die Untersuchung der strukturellen und prozessualen Rahmenbedingungen, dass die für Nachhaltigkeitsprojekte so wichtige querschnittsorientierte Zusammenarbeit nur sehr erschwert möglich ist. Das Kernhindernis liegt in der fachlich abgetrennten Organisationsstruktur. Die bisherige Verwaltungsmodernisierung hat hier wenig Verbesserung gebracht, standen doch gleichermaßen betriebswirtschaftliche wie binnenorientierte Instrumente im Vordergrund. Notwendig ist, dass sich Verwaltungen stärker strategisch ausrichten, um die Qualität des Outputs auch im Sinne der Nachhaltigkeitsidee zu verbessern. Hierzu werden einige Ansätze wie Strategisches Management, Projektgruppenarbeit, Mitarbeitermotivation, Aus- und Fortbildung u.a.) vorgestellt. Gestützt werden die Thesen durch einen Empirieteil. Es wurden Leitfaden gestützte Interviews, eine Fragebogenaktion und zwei Expertenworkshops durchgeführt.
Die gesellschaftlichen Rahmenbedingungen für eine ökologische Wende der EU-Regionalpolitik sind scheinbar ungünstig. Dem Vorsorgeprinzip der Umweltpolitik liegt die Annahme zugrunde, dass man auf bestimmte Tatsachen reagieren muss, weil sonst Schäden entstehen. Nach dem Soziologen Niklas Luhmann entspricht dies jedoch einer allzu einfachen Alltagsvorstellung. Der Ökonom Hans-Jochen Luhmann diagnostiziert hinsichtlich der Wahrnehmung von ökologisch relevanten Informationen eine regelrechte "Blindheit der Gesellschaft". Blockaden bei der Umsetzung von Umweltpolitik scheinen diese Befunde zu bestätigen. Der Planungswissenschaftler Arthur Benz meint in diesem Kontext, dass man bei der Durchsetzung von Planungskontrolle eben nicht mit dem freiwilligen Lernen der Akteure rechnen dürfe. Wie lässt sich unter diesen Bedingungen eine ökologische Wende der Europäischen Regionalpolitik umsetzen? Ist der Planungspessimismus, der sich in Deutschland nach einem Planungsoptimismus der 1970er Jahre durchgesetzt hat, gerechtfertigt? Welchen Wert können zielorientierte Instrumente wie etwa Indikatoren für die Umweltplanung in der Regionalpolitik noch haben? Vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Differenzierung beleuchtet der Umweltwissenschaftler Philipp Schepelmann die Probleme, die bei der Anwendung von Umweltindikatoren in der regionalen Wirtschaftsförderung auftauchen. Für seine empirische Untersuchung im Ziel-2 Gebiet der EU-Strukturfonds in Nordrhein-Westfalen entwickelt er in Anlehnung an die soziologische Systemtheorie das Konzept der Resonanz. Resonanz bezeichnet die aktive Reaktion von sozialen Systemen auf Umweltprobleme als Voraussetzung für eine zielorientierte Umweltpolitik. Die Resonanz von Policy-Netzwerken gegenüber Umweltindikatoren kann nachgewiesen und verglichen werden. Am Beispiel der umweltpolitischen Indikatoren des Lissabon-Prozesses der Europäischen Union wird die regionale Resonanz von Indikatoren in verschiedenen Policy-Netzwerken untersucht. Das Ergebnis der Resonanzanalyse ist aus planerischer Sicht überraschend positiv: Es gibt nicht nur Blindheit und Untätigkeit gegenüber ökologischen Herausforderungen; differenzierte Policy-Netzwerke leiten in NRW erfolgreich eine ökologische Wende der EU-Regionalpolitik ein.