Die vorangegangenen Analysen im RESTORE2050 Projekt, die im Rahmen dieses Berichts weitergeführt werden, haben gezeigt, dass der Einsatz von Wasserstoffspeichern zur Residuallastglättung nur bedingt geeignet ist. Zwar bietet die Technologie ein hohes technisches Potenzial hinsichtlich der Speicherkapazitäten und der installierbaren elektrischen Leistungen. Jedoch führt ein systemdienlicher Einsatz, bei dem positive Residuallastspitzen u. a. durch Anheben geringer Residuallasten gesenkt werden, wie er in den Modellrechnungen des RESTORE2050 Projektes implementiert ist, zu einer Absenkung der Deckungsraten von erneuerbaren Energien (EE) im europäischen Stromsystem. Dies ist dadurch begründet, dass die Umwandlung und Speicherung von EE-Strom als Wasserstoff (H2) im Vergleich zu anderen Speichertechnologien hohe Wandlungsverluste sowohl bei der H2-Erzeugung als auch bei der Rückverstromung aufweisen. Daher wird im Rahmen dieses Aufstockungsprojektes (RESTORE2050_plus) untersucht, welchen Beitrag alternative Einsatzstrategien der H2-Speicher zur Minimierung der negativen Residuallast, also potenzielle erneuerbaren Stromüberschüssen, und gleichzeitig zur Erhöhung der EE- Versorgungsanteile leisten kann.
Mit der Nachhaltigkeitsanleihe NRW erschließt das Land das international wachsende Segment des nachhaltigen Investments für die Kreditfinanzierung des Landeshaushalts. Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Bewertung positiver Nachhaltigkeitseffekte für die in 2016 emittierte Nachhaltigkeitsanleihe NRW zu erproben und Handlungsempfehlungen zur Bewertung zukünftiger Nachhaltigkeitsanleihen zu entwickeln. Für eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse ist aufgrund der Vielschichtigkeit der finanzierten Projekte und fehlender Standards zur Bewertung sozialer Kriterien eine umfangreiche Untersuchung erforderlich, wodurch sie für eine regelmäßige und standardisierte Wirkungsanalyse zukünftiger Anleihen nicht in Frage kommt. Stattdessen verfolgt die vorliegende Studie einen pragmatischen Ansatz zur Bewertung. Der Fokus liegt auf der Evaluation der potenziellen Treibhausgas-Minderung (THG-Minderung), da deren Bewertung sich derzeit als Standard für eine Wirkungsanalyse solcher Anleihen abzeichnet. Darüber hinaus werden die nächsten Schritte für eine Weiterentwicklung der Methodik und des Indikatorensets im Rahmen zukünftiger Wirkungsanalysen aufgezeigt.
The maritime part of all transport via the port of Rotterdam is linked to the brunt of all CO2 emissions (87 %) the port can potentially influence. This report aims to quantitatively grasp the maritime transport of the Port of Rotterdam, in terms of ships, total tonnages, energy consumption and CO2 emissions in respect to types of cargo and regions.
In the first and broad part of the report, the emissions and energy demands of sailing ships are assessed. Emissions and energy demand for the port itself are subject of a separate part at the end.
Combating climate change requires a fundamental simultaneous transformation of various sectoral systems that are key to the functioning of our economies and societies, such as energy, industry, transport, housing, and agriculture. This report by the COP21 RIPPLES project examines sector-specific challenges to decarbonisation and what contribution international governance could make to overcoming these challenges.
Taking a sectoral perspective, the report identifies the key governance challenges that exist internationally towards the deep transformations required, and specifies the resulting key governance functions to be fulfilled by means of international cooperation/international institutions.
To this end, the report first clarifies a number of key concepts, including international (climate) governance, international and transnational institutions, institutional complexes and poly-centricity. It then derives a number of functions that international institutions can fulfil from the relevant literature: providing guidance and signals, setting rules, providing transparency and accountability, providing capacity building, technology and finance, and facilitating knowledge and learning. This is the basis for an investigation into the key governance challenges and the potential of international governance in 14 key sectoral systems.
Für die Energiewende in Deutschland ist zeitnah ein nennenswerter Ausbau der Stromnetze auf Transport- und Verteilnetzebene erforderlich. Mittel- bis langfristig werden für die Umstellung der Strom- und Energieversorgung auf erneuerbaren Energien (EE) zusätzlich große Speicherkapazitäten benötigt. Dabei sind kostengünstige und mit minimalen Energieverlusten verbundene Speicher- und Erzeugungstechnologien anzustreben. Lösungsansätze dafür werden bisher überwiegend auf der Stromseite diskutiert. Chancen, die sich aus der Kopplung von Strom- und Gasnetzen ergeben, werden kaum wahrgenommen. Das erhebliche Lösungspotential der vorhandenen Gasinfrastruktur und -Anwendungstechnologien mittels Power-to-Gas sowie die damit verbundenen Auswirkungen auf eine nachhaltige Gestaltung der Energiewende finden zu wenig Beachtung.
Vor diesem Hintergrund hatte das Forschungsvorhaben "Integration fluktuierender erneuerbarer Energien durch konvergente Nutzung von Strom und Gasnetzen - Konvergenz Strom- und Gasnetze" zum Ziel, unter Berücksichtigung der Kopplung von Strom- und Gasnetzen, (1) die Potenziale zur Aufnahme, Speicherung und Verteilung von EE zu bestimmen, (2) die dynamischen Energieströme aus Angebot und Nachfrage in der gesamten Energieversorgungsstruktur zu modellieren, (3) die Kopplung volkswirtschaftlich zu analysieren und (4) Handlungsempfehlungen für den Ausbau der Netzinfrastrukturen und die Entwicklung eines zukünftigen Energiemarktes abzuleiten.
Technologiebericht 2.1 Zentrale Großkraftwerke innerhalb des Forschungsprojekts TF_Energiewende
(2017)
Technologiebericht 1.5 Solarthermische Kraftwerke innerhalb des Forschungsprojekts TF_Energiewende
(2017)
Innerhalb des Projektes NsB-Ress untersuchten Forscherinnen und Forscher eine Konsumform hinsichtlich seiner Ressourceneffizienz- und Diffusionspotenziale, die eine ressourcenschonendere und -effizientere Nutzung natürlicher Ressourcen verspricht. Das Credo: nutzen statt besitzen. Zum Zweck dieser Untersuchung machten sie eine Bestandsaufnahme der aktuell und zukünftig marktrelevanten NsB-Angebote, deren Ressourceneinsparpotenziale im Nachgang analysiert wurden. Durch diese Schritte sollen Erkenntnisse und Aussagen über den möglichen Ressourcenverbrauch und Reboundeffekte möglich werden. Weiterhin wurden Erfolgsfaktoren für die Diffusion von Angeboten identifiziert sowie Einsparpotenziale erschlossen, um auszuloten, wie NsB-Angebote frühzeitig ressourcenleicht gestaltet werden können. Am Ende des Projektes sollen Handlungsempfehlungen für relevante Akteure - also Politik, Wirtschaft sowie Verbraucherinnen und Verbraucher - generiert werden.
Das Projektteam zeichnet in der vorliegenden Broschüre ein differenziertes Bild, das sowohl ökologisch als auch sozial wünschenswerte und förderungswürdige NsB-Angebote aufzeigt, aber auch diejenigen benennt, die mit Reboundeffekten verbunden sein können und deshalb einer politischen Rahmensetzung bedürfen.
Im Projekt KomRev werden effiziente Energienutzungs- und Versorgungskonzepte am Beispiel der Stadt Rheine entwickelt. Ziel war es, mit einer sinnvollen Vernetzung der Bereiche Strom, Wärme und Verkehr eine weitgehend CO2-"freie" Energieversorgung im Jahr 2050 zu erreichen. Das Forschungskonsortium bestand aus dem Solar-Institut Jülich der FH Aachen, dem Wuppertal Institut sowie dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.
Im Rahmen des Forschungsclusters "Transformation Industrieller Infrastrukturen" des Virtuellen Instituts "Transformation - Energiewende NRW" haben sich Helena Mölter, Georg Kobiela, Daniel Vallentin und Timon Wehnert vom Wuppertal Institut mit Formaten zur Unterstützung von Transformations- und Innovationsprozessen in Unternehmen beschäftigt. Die Energiewende stellt nicht nur eine Herausforderung für Unternehmen dar, sondern bietet auch die Möglichkeit, zu Vorreitern der Dekarbonisierung zu werden. CO2-arme Produkte, Produktionsprozesse und Geschäftsmodelle können die Konkurrenzfähigkeit stärken. Doch was können Unternehmen tun, um die notwendigen Innovationen - auch in Kooperationen mit anderen - voranzutreiben? Dieser Frage nehmen sich die Autorinnen und Autoren in ihrer Studie an.
Assessing global resource use : a systems approach to resource efficiency and pollution reduction
(2017)
The cost of power is usually calculated by focusing only on the power plant - equipment, operating cost, maintenance and fuel. However, the true cost of generating power goes beyond that, and includes costs that society has to pay for, such as air and water pollution, displacement of communities and the effects of climate change caused by carbon emissions from the power plants. This report by energy researcher Maria Yetano Roche uses well established international methods to identify the true Nigerian cost of each energy source.
Im Verkehrssektor sind die Emissionen in den vergangenen Jahren gestiegen statt gesunken. Schnelle Entscheidungen und innovative Mobilitätskonzepte sind notwendig, damit Städte klimafreundlicher werden können. Haben sich Kommunen aber einmal festgelegt, ist der Umstieg auf einen alternativen Ansatz mitunter schwierig und teuer - es können Pfadabhängigkeiten entstehen. Dabei weiß niemand derzeit genau, welche Technologien sich in den kommenden Jahrzehnten durchsetzen werden. Dies gilt gleichermaßen auch für zahlreiche Bereiche bei der Umsetzung der Energiewende. Die vorliegende Analyse des Akademienprojektes "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) zeigt Strategien für den Umgang mit Pfadabhängigkeiten auf und will damit Politikerinnen und Politiker in ihrem Entscheidungsprozess unterstützen.
Die Autorinnen und Autoren erklären in der Analyse, wie die Entscheidungstheorie Kommunal- und Bundesspolitiker bei der Gestaltung eines zukunftsfähigen Mobilitätssystems und beim Umbau der Energieversorgung helfen kann. Am Beispiel des kommunalen Flottenumbaus wird verdeutlicht, wie sie Lösungen bewusst auswählen und dabei trotzdem flexibel bleiben können.
The study analyses the country background, emissions trends, ongoing activities and barriers relating to the implementation of the Nationally Determined Contribution (NDC) of Indonesia under the UNFCCC. A special emphasis is laid on further mitigation potentials. Fields of mitigation assessed are land use, land use change and forestry (LULUCF) governance and monitoring as well as electricity demand and generation. A chapter is dedicated to the ongoing and planned increase in coal use - contrary to mitigation ambition in other fields - including an analysis of the economic role and local impacts of coal.
Das Projekt "Energiewende integrativ - Entwicklung eines transformativen Forschungsdesigns am Beispiel der Energiewende Ruhr" (EnerTransRuhr) behandelte vordergründig die Energiewende im Gebäudebereich. Auf dieses Thema fokussierten sämtliche Arbeiten und Untersuchungen, die im Rahmen des Projekts durchgeführt wurden. Im Kern aber ging es um die Frage, wie ein Projektdesign im Verständnis transformativer Wissenschaft inhaltlich und methodisch aussieht, das einzelne Disziplinen und Methoden ebenso integriert wie in transdisziplinären Prozessen das Wissen und die Expertise von nicht wissenschaftlichen Projektbeteiligten.
This report is a deliverable of the project "Bridging the raw materials knowledge gap for reuse and remanufacturing professionals" (ReUK) and of the second work package "Identification of knowledge gaps and industry needs". Funded by the Knowledge and Innovation Community for Raw Materials, ReUK will develop life-long education services tailor-made for the needs of the reuse- and remanufacturing sector in Europe. The present "Report on ten knowledge gaps" represents a further key step in delivering these services.
Das Forschungsprojekt untersucht, ob und wie die stoffliche Nutzung von Biomasse in Kaskaden zur Steigerung der Ressourceneffizienz beitragen kann. Es entwickelt eine klare Definition des Begriffs der Kaskadennutzung und analysiert existierende Konzepte der Kaskadennutzung. Als relevante Felder der Kaskadennutzung werden der Holzsektor, der Papiersektor, der Textilsektor und der Kunststoffsektor identifiziert und Ökobilanzen jeweils in diesen vier Sektoren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen deutliche Umweltvorteile für die Mehrzahl der untersuchten Kaskadenoptionen, es bedarf jedoch der Einzelfallbetrachtung. Ein Bewertungskonzept zur ersten Einschätzung möglicher Kaskadenansätze für Anwender wird entwickelt. Das Projekt empfiehlt, die Kaskadennutzung von Biomasse als "Prinzip" unterstützend in übergreifende Politikziele und Strategien einzubinden.
This report examines the role of waste management in the context of a circular economy transition. Key challenges relate to moving beyond the perception of "waste as a problem" to "waste as a resource". To this end high levels of cooperation are needed between the waste industry and enterprises engaged in circular economy business models. Collecting high quality waste streams for re-use, remanufacturing and recycling also requires citizen engagement and integrated infrastructure development from the municipal to the EU level. Ultimately, both waste prevention as well as a widespread growth in circular economy activities will require a coherent and holistic approach that takes recovery options into account at every stage of the product life cycle. Co-benefits will include reducing environmental burden as well as creating both high-skilled and low-skilled jobs for an inclusive, green economy. In concrete terms, this report examines five waste streams identified in the EU's Circular Economy Action Plan: municipal waste, packaging waste, food waste, bio-waste and critical raw materials. It looks at the current state of policy development, presents trends and data comparing Member State performance, reviews the state of technological development, and assesses employment opportunities relevant to each waste stream in the overarching context of assessing progress toward the circular economy transition in the EU. Case studies of specific options for collecting and treating waste based on experiences in Denmark, Italy and Slovenia complement the more macro-level analysis of trends. Finally, key policy options are identified, in particular focused on ways to prevent waste, align circular economy and waste management objectives and improve the quality and reliability of indicators toward more robust monitoring.
Vor dem Hintergrund der europäischen Klimaschutzziele bis 2050 und der damit erforderlichen Dekarbonisierung der Wirtschaft werden in dem Vorhaben die Weiterentwicklungsoptionen der europäischen Energieeffizienzpolitiken untersucht. Es werden die Sektoren private Haushalte, Verkehr und Industrie betrachtet sowie der förderliche Rahmen, d. h. auch sektorübergreifende Instrumente. In den vorgeschlagenen Politikpaketen soll sich die Vielfalt der Instrumententypen abbilden. Neben Best-Practice-Beispielen liegen Länderstudien für drei große Volkswirtschaften der EU vor (Deutschland, Frankreich, Italien) und mit Polen auch eine Länderstudie für einen Mitgliedstaat aus dem mittelosteuropäischen Raum.
From 7 to 18 November 2016, the twenty-second Conference of the Parties (COP22) to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) took place in Marrakech. Due to the early entry into force of the Paris Agreement, Marrakech also hosted the first Conference of the Parties serving as Meeting of the Parties to the Paris Agreement (CMA1). Researchers from the Wuppertal Institute observed the conference and elaborated a detailed analysis of the results. The report starts by discussing developments regarding the implementation of the Paris Agreement, in particular the detailed "rulebook" and cooperative mechanisms. Next, the article discusses developments in the various avenues for raising climate ambition that have been put in place by the Paris conference: the 2018 facilitative dialogue, the engagement of non-state and sub-national actors, and the elaboration of mid-century climate strategies. In addition, the article discusses other Marrakech developments, in particular on issues of climate finance and adaptation, as well as recent developments in the wider world that have an impact on the UNFCCC, in particular developing alliances, developments in the International Civil Aviation Organisation (ICAO) and under the Montreal Protocol, and possible repercussions of the US presidential election.
Der vorliegende Bericht ist Ergebnis eines zweijährigen Forschungsprojekts im Rahmen des Virtuellen Instituts "Transformation - Energiewende NRW". Das Projekt wurde von der Stiftung Mercator finanziert. Der Bericht beschäftigt sich in mehreren Schritten mit der Transformation des Energie- und Industrielandes NRW: Er analysiert die ökonomischen Effekte der Energiewende in NRW und arbeitet Erfolgsfaktoren sowie Gestaltungsmöglichkeiten für industrielle Transformationsprozesse heraus. Nachfolgend werden zentrale Ergebnisse dieser Analyseschritte knapp zusammengefasst.
The study "Towards a Single and Innovative European Transport System" is developing action plans for the establishment of an integrated transport system in Europe. This report was created in a joint effort between VDI/VDE Innovation + Technik GmbH (Germany), Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy (Germany) and the Centre of Research and Technology Hellas, CERTH (Greece) on behalf of the European Commission's DG MOVE. Focus of the report is the international assessment of six different countries - Brazil, China, India, Japan, South Korea, USA - in five focus areas across all transportation modes. It provides actions plans on how to overcome existing European barriers towards a single and innovative European Transport System based on best practices and lessons learned in the countries under study. In addition to the actions plans, the study also provides recommendations for international collaboration.
In der vorliegenden Szenariostudie zeigen Forscher des Wuppertal Instituts, wie sich die Treibhausgasemissionen des Verkehrs in Deutschland von 166 Millionen Tonnen im Jahr 2016 bis zum Jahr 2035 auf null senken lassen - eine Zielmarke, die unter der Prämisse notwendig ist, dass die Erderwärmung auf möglichst 1,5 Grad Celsius begrenzt werden soll. Die Umsetzung dieser von der Staatengemeinschaft auf dem Klimaschutzgipfel in Paris 2015 vorgegebene Zielmarke erfordert eine rasche und konsequente Reduktion der Treibhausgasemissionen in allen Sektoren und auf nationaler wie globaler Ebene.
Zahlreiche einkommensarme Haushalte in Deutschland und diejenigen, die nahe der Armutsgrenze leben, leiden unter den in den letzten Jahren gestiegenen Stromkosten. In der Folge kann eine zunehmende Anzahl von Stromsperren beobachtet werden. Nach Angaben der Bundesnetzagentur wurden im Jahr 2014 insgesamt knapp 350.000 Unterbrechungen der Stromversorgung aufgrund von Zahlungsrückstände durch die Energieunternehmen veranlasst. Um solche Stromsperren zu vermeiden, bieten immer mehr Versorgungsunternehmen ihren Kunden einen Prepaidzähler als Antwort auf ausstehende Zahlungen und eine wachsende Zahl von Haushalten mit Energieschulden an. Das Phänomen der Energiearmut in Deutschland ist relativ jung und damit die Anzahl der Prepaidzähler noch niedrig. Erfahrungen in diesem Zusammenhang sind daher im Vergleich zu anderen Ländern (z. B. Großbritannien) rar. Im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen hat das Wuppertal Institut die erste wissenschaftlichen Befragung von Haushalten mit Prepaidzählern in Deutschland durchgeführt und stellt die Ergebnisse in diesem Wuppertal Report vor.
Energy of the future? : Sustainable mobility through fuel cells and H2 ; Shell hydrogen study
(2017)
Over the years Shell has produced a number of scenario studies on key energy issues. These have included studies on important energy consumption sectors such as passenger cars and commercial vehicles (lorries and buses) and the supply of energy and heat to private households, as well as studies on the state of and prospects for individual energy sources and fuels, including biofuels, natural gas and liquefied petroleum gas.
Shell has been involved in hydrogen production as well as in research, development and application for decades, with a dedicated business unit, Shell Hydrogen. Now, in cooperation with the Wuppertal Institute in Germany, Shell has conducted a study on hydrogen as a future energy source. The study looks at the current state of hydrogen supply path- ways and hydrogen application technologies and explores the potential and prospects for hydrogen as an energy source in the global energy system of tomorrow. The study focuses on the use of hydrogen in road transport and specifically in fuel cell electric vehicles (FCEVs), but it also examines non-automotive resp. stationary applications.
India is currently at a crucial juncture where it is aiming for economic growth to meet the basic needs of its 1.2 billion people. However, so far this growth has resulted in energy shortages and the increasing use of limited resources. This policy brief series is about decoupling, i.e. improving efficiency to reduce the resources and energy needed for this growth and meet the country's increasing development needs.
The construction sector is highly resource and energy intensive; it is therefore imperative that it moves towards a path of environmental sustainability. This transition is likely to be achieved by decoupling both resource and energy use from the sector's growth. Decision-makers in the sector will play a crucial role in achieving this. The aim of this policy brief series is to inform decision-makers in India at central government and state level about the current status of research, policy and institutions in the Indian construction sector and to identify key drivers and barriers. Finally, practical recommendations will be made for decision-makers about how to promote decoupling of resource and energy use from growth in the construction sector.
Policy brief 3 focuses on recommendations both at national and state level on the possible interventions that could result in resource and energy use being decoupled from growth in the Indian construction sector. Lack of a comprehensive policy on resource efficiency and the possibility of using secondary raw materials to obtain resource and impact decoupling continue to be the key issues that India will have to grapple with in the years to come.
India is currently at a crucial juncture where it is aiming for economic growth to meet the basic needs of its 1.2 billion people. However, so far this growth has resulted in energy shortages and the increasing use of limited resources. This policy brief series is about decoupling, i.e. improving efficiency to reduce the resources and energy needed for this growth and meet the country's increasing development needs.
The construction sector is highly resource and energy intensive; it is therefore imperative that it moves towards a path of environmental sustainability. This transition is likely to be achieved by decoupling both resource and energy use from the sector's growth. Decision-makers in the sector will play a crucial role in achieving this. The aim of this policy brief series is to inform decision-makers in India at central government and state level about the current status of research, policy and institutions in the Indian construction sector and to identify key drivers and barriers. Finally, practical recommendations will be made for decision-makers about how to promote decoupling of resource and energy use from growth in the construction sector.
Policy brief 2 focuses on analysing the potential for decoupling in the Indian buildings and construction sector. Primary and secondary research was conducted to identify the factors that influence decoupling. Subsequently, a framework was established to make it possible to measure the nature and extent of decoupling that is possible within the existing policy environment. Furthermore, gaps, drivers and barriers have been identified which could enable a potential analysis study on decoupling to be carried out. In addition, examples of good practice from Germany and other European countries have been studied with a view to learning lessons that can help to bridge the current gaps in India.
Decoupling energy and resource use from growth in the Indian construction sector : a baseline study
(2017)
India is currently at a crucial juncture where it is aiming for economic growth to meet the basic needs of its 1.2 billion people. However, so far this growth has resulted in energy shortages and the increasing use of limited resources. This policy brief series is about decoupling, i.e. improving efficiency to reduce the resources and energy needed for this growth and meet the country's increasing development needs.
The construction sector is highly resource and energy intensive; it is therefore imperative that it moves towards a path of environmental sustainability. This transition is likely to be achieved by decoupling both resource and energy use from the sector's growth. Decision-makers in the sector will play a crucial role in achieving this. The aim of this policy brief series is to inform decision-makers in India at central government and state level about the current status of research, policy and institutions in the Indian construction sector and to identify key drivers and barriers. Finally, practical recommendations will be made for decision-makers about how to promote decoupling of resource and energy use from growth in the construction sector.
Policy brief 1 focuses on the baseline for decoupling in the Indian construction sector. The study draws attention to the existing scenario in terms of key policies, research and institutions linked to resources and energy in the sector.