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The Paris Agreement introduces long-term strategies as an instrument to inform progressively more ambitious emission reduction objectives, while holding development goals paramount in the context of national circumstances. In the lead up to the twenty-first Conference of the Parties, the Deep Decarbonization Pathways Project developed mid-century low-emission pathways for 16 countries, based on an innovative pathway design framework. In this Perspective, we describe this framework and show how it can support the development of sectorally and technologically detailed, policy-relevant and country-driven strategies consistent with the Paris Agreement climate goal. We also discuss how this framework can be used to engage stakeholder input and buy-in; design implementation policy packages; reveal necessary technological, financial and institutional enabling conditions; and support global stocktaking and increasing of ambition.
Before linking emissions trading systems, there should be a good understanding of the expected economic implications: How could linking affect the development of the common allowance price, the development of emissions or industrial production, capital flows or liquidity? Answering these questions requires a multitude of data and assumptions and therefore usually the use of economic models.
This report gives an overview of various economic models that are suitable for assessing the economic effects of linking. It analyses the economic indicators relevant for the assessment of the effects of linking, formulates requirements for economic models to answer this question, discusses the advantages and disadvantages of different modelling approaches and gives an assessment of which models are suitable in principle for the assessment of linking. Five models were selected for a more detailed description: E3ME, GEM-E3, PACE, POLES, and TIMES-MARKAL.
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.
The "fuzzy front end" of innovation is argued to be crucial for the success and sustainability impact of a final product. Indeed, it is a promising area of focus in efforts to achieve the United Nations' 2015 Sustainable Development Goals (SDGs), which provide a globally accepted framework for sustainability. However, the usability of the 17 goals and the large number of sub-goals represent barriers to innovation practitioners. Moreover, this early innovation stage proves to be a challenge for corporate practitioners and innovators, largely due to the concept's intangible, qualitative nature and the lack of data. To help overcome these barriers, this article proposes a four-stage approach for structuring the innovation process using an online tool called the "SDG-Check", which help assess an innovator's sustainability orientation in the early phases of product and service development. It is a semi-quantitative tool to gather and combine assessments by experts involved in innovation processes with implications for the United Nations' SDGs. Furthermore, this article presents our first experiences in applying the SDG-Check based on three living lab innovation cases. The results indicate that the tools can support and inspire a dialogue with internal and external stakeholders with regards to sustainability considerations in the early design stages of product and service development.
Der Beitrag von synthetischen Kraftstoffen zur Verkehrswende : Optionen und Prioritäten ; Kurzstudie
(2019)
Diese Kurzstudie geht auf den möglichen Beitrag von synthetischen Kraftstoffen zur Verkehrswende ein. Sie stellt die Einsatzmöglichkeiten dar, zeigt alternative Minderungsoptionen auf, und vergleicht sie mit den Einsatzmöglichkeiten von synthetischen Kraftstoffen.
Zudem gibt der Bericht einen Überblick über volkswirtschaftliche Effekte, auf deren Basis abschließend Schlussfolgerungen für den Beitrag synthetischer Kraftstoffe zur Verkehrswende abgeleitet und diese in Handlungsleitlinien (Prioritäten) übersetzt werden.
Das Kopernikus-Projekt "ENavi" hat im Forschungsschwerpunkt "Transformation des Stromsystems" untersucht, wie der Stromsektor zur Erreichung der Klimaziele beitragen kann. Aktuell gilt es, den Kohleausstieg ökonomisch effizient und ökologisch zu organisieren. Seine Ergebnisse hat das Team der von der Bundesregierung eingesetzten Kommission für Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung ("Kohlekommission") präsentiert.
Today more than 45 % of all energy-related CO2 emissions come from burning coal. Thus, reducing CO2 emissions from coal use is a necessity for reaching the targets of the Paris Agreement. This will not only pose challenges for coal consumers (restructuring of the energy system), but also for countries whose economy is strongly depending on the production of coal. This paper examines the role of coal in three countries, which are or were in recent years among the top coal exporters: Indonesia, Colombia and Vietnam. Understanding challenges and possible transition pathways in these countries will help to develop global strategies to reduce CO2 emissions from coal in the short to mid-term.
Geschäftsmodelle zur Einbindung dezentraler Anlagen auf Haushaltsebene in Virtuelle Kraftwerke
(2019)
Virtuelle Kraftwerke (VKW) bieten die Möglichkeit, den steigenden Flexibilitätsbedarf des Stromsystems durch die Bündelung dezentraler Erzeugungsanlagen, Speicher und steuerbarer Verbraucher zu decken. Insbesondere die Hebung noch unerschlossener dezentraler Flexibilitätspotenziale auf Haushaltsebene, die durch die Digitalisierung und die Verfügbakeit smarter Technologien ermöglicht wird, eröffnet voraussichtlich zukünftige Geschäftsfelder. In diesem Artikel werden die zu erwartenden technologischen und ökonomischen Entwicklungen skizziert und darauf aufbauend ein Analyserahmen für Geschäftsmodelle Virtueller Kraftwerke vorgestellt.
Zivilgesellschaftliche Organisationen sind zentrale Akteure für den Wandel in Richtung Nachhaltigkeit. Sie treiben dieses zutiefst kulturelle Zivilisationsprojekt auf vielerlei Weise voran. Dabei bewirken sie immer dann besonders viel, wenn sie ihre Rolle als Mahner, Mittler und Motor gut zu kombinieren verstehen.
Research on sustainability transitions has expanded rapidly in the last ten years, diversified in terms of topics and geographical applications, and deepened with respect to theories and methods. This article provides an extensive review and an updated research agenda for the field, classified into nine main themes: understanding transitions; power, agency and politics; governing transitions; civil society, culture and social movements; businesses and industries; transitions in practice and everyday life; geography of transitions; ethical aspects; and methodologies. The review shows that the scope of sustainability transitions research has broadened and connections to established disciplines have grown stronger. At the same time, we see that the grand challenges related to sustainability remain unsolved, calling for continued efforts and an acceleration of ongoing transitions. Transition studies can play a key role in this regard by creating new perspectives, approaches and understanding and helping to move society in the direction of sustainability.
Ziel dieses Berichts im Rahmen des Projekts "Erfolgsbedingungen für Systemsprünge und Leitbilder einer Ressourcenleichten Gesellschaft" ist es, eine solche Ressourcenleichte Gesellschaft zu definieren. Hierzu wird zunächst der Rahmen für eine Ressourcenleichte Gesellschaft durch Aufbereitung der relevanten Diskurse bestimmt. Kapitel 1 zeichnet die zeitgeschichtliche Entwicklung des ressourcenbezogenen Nachhaltigkeitsdiskurses von 1972 bis in die Gegenwart nach. Aus dieser Analyse werden relevante Gesichtspunkte für eine Ressourcenleichte Gesellschaft identifiziert und am Ende des Kapitels in einer Übersicht dargestellt. Das zweite Kapitel entwickelt darauf aufbauend den bereits genannten definitorischen Rahmen, d.h. es erfolgt eine grundsätzliche Erarbeitung der normativen Kriterien, die eine solche Gesellschaft ausmachen sollte. Kapitel 3 skizziert dann existierende Zugänge zur Ressourcenleichten Gesellschaft und zeigt wichtige Merkmale dieser Ansätze auf, welche zur Entwicklung der Ressourcenleichten Gesellschaft durch Kontrastierung oder Übernahme von Merkmalen beitragen können.
Der vorliegende Bericht fasst die Inhalte des Projekts "Erfolgsbedingungen für Systemsprünge und Leitbilder einer Ressourcenleichten Gesellschaft" im Überblick zusammen und diskutiert diese. Er stellt damit den ersten Band der Berichte zu diesem Projekt dar. Nach einer Einführung wird die Ressourcenleichte Gesellschaft als ressourcenschonende, weitgehend dematerialisierte Gesellschaft mit hoher Lebensqualität definiert. Es folgt eine Vorstellung der Methodik bei der Leitbildentwicklung und die Skizzierung der Leitbilder selbst. Daraufhin werden die Ergebnisse von Diskussionen zu den Leitbildern mit Expertinnen und Experten in sogenannten Stakeholder-Workshops auf der einen Seite sowie mit Vertreterinnen und Vertretern der verschiedenen sozialen Milieus in Fokusgruppen und einer moderierten Online Community auf der anderen Seite dargestellt.
Transformative Wissenschaft versteht sich als Katalysator für gesellschaftliche Veränderungsprozesse. Sie musste sich in den vergangenen Jahren innerwissenschaftlicher Kritik und Dekonstruktion stellen. Daneben muss sie sich aber auch an ihrer gesellschaftlichen Wirkung messen lassen. Als Zwischenbilanz aus fünf Jahren Debatte um die transformative Wissenschaft halten wir fest: Die nächste Phase in der Weiterentwicklung transformativer Wissenschaft braucht Orte, an denen ihre gesellschaftlich produktive Wirkkraft erfahrbar wird und erprobt werden kann.
Phasing out coal in the German energy sector : interdependencies, challenges and potential solutions
(2019)
Relevant aspects of the options and requirements for reducing and phasing out coal-fired power generation have been under debate for several years. This process has produced a range of strategies, analyses and arguments, outlining how coal use in the energy sector could be reduced and phased out in the planned time frame, and determining structural policy measures suitable to support this. This Coal Report studies the existing analyses and provides an overview of the state of debate. It is intended to provide information on facts and contexts, present the advantages and disadvantages of individual courses of action, and reveal the respective scientific backgrounds. It strives to take a scientific and independent approach, and present facts in concise language, making it easy to follow for readers who are not experts in the field, without excessive abridgements or provocative statements.
Mit fortschreitender Energiewende steigt der Anteil erneuerbarer Energien im Strommix. Deren Angebot variiert im Tagesverlauf, nach Wetterlage und saisonal. Um Angebot und Nachfrage zur Deckung zu bringen, benötigt es daher Speicher mit großen Kapazitäten. Von allen technologischen Optionen mit großer Speicherkapazität sind Wasser-Pumpspeicherwerke die einzige, die langjährig erprobt und wirtschaftlich ist. Diese könnten in Braunkohletagebauen, welche im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, errichtet werden. Unsere Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in den heutigen Tagebauen Hambach, Garzweiler und Inden zeigt, dass diese mit bis zu 400 GWh ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben. Dies entspricht etwa der kontinuierlichen Maximalleistung eines Kernkraftwerks über zwei Wochen. Im Kontext der Diskussion um den Braunkohleausstieg skizziert das Papier ein netzdienliches Nachnutzungskonzept für Braunkohletagebaue, das zumindest für einen Teil der heute in der Kohleförderung und -Verstromung Beschäftigten mögliche Zukunftsperspektiven bietet.
