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In den letzten Jahren wurden zahlreiche Optimierungsmodelle entwickelt, um die Bewertung von Strategien für die zukünftige Entwicklung von Energieversorgungssystemen wissenschaftlich zu unterstützen. Analysen zur zukünftigen Ausgestaltung des Energiesystems und seines Betriebs, die auf der Anwendung dieser Modelle basieren, kommen jedoch meist zu unterschiedlichen Ergebnissen. Dies liegt zum einen an unterschiedlichen Annahmen in den Modelleingangsdaten, zum anderen an Unterschieden in den Modellformulierungen. Modelle zur Analyse nationaler Energiewendeszenarien unterscheiden sich in der Regel in ihrer räumlichen und zeitlichen Granularität sowie in ihrem technologischen Umfang und Detailgrad. Begrenzte Rechenkapazitäten machen einen Kompromiss zwischen diesen Dimensionen erforderlich. Eine hohe räumliche und/oder zeitliche Granularität geht somit mit einer starken Vereinfachung der Darstellung von Technologieeigenschaften einher. Diese Vereinfachungen können von Modell zu Modell unterschiedlich sein. Vor dem Hintergrund dieser Problemstellung lag der Fokus des Projekts FlexMex auf der Bewertung des Einflusses der Modelleigenschaften auf die berechneten Ergebnisse. Um datenbedingte von modellbedingten Unterschieden zu trennen wurde somit ein einheitlicher Satz an Eingangsparametern entwickelt und in allen Modellen verwendet. Die Szenariovorgaben schließen dabei die techno- ökonomischen Technologieparameter, Brennstoff- und CO2-Zertifikatspreise, Annahmen zur Strom-, Wärme- und Wasserstoffnachfrage, das Dargebot der Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie (EE) sowie die Potenziale von Lastmanagement und weiteren Flexibilitätsoptionen ein. Zudem wurden in den Szenarien ohne modellendogene Ausbauoptimierung auch die installierten Kapazitäten der betrachteten Energiewandler, -speicher und -netze harmonisiert. Die Ausnahme bildeten hier Untersuchungen mit Betrachtung einer modellendogenen Optimierung der Anlagenkapazitäten. Gemäß dem Fokus auf dem stündlichen Einsatz von Flexibilitätsoptionen wurden im Modellvergleich überwiegend Versorgungssysteme mit hohen Erzeugungsanteilen fluktuierender erneuerbarer Stromerzeugung aus Wind und Photovoltaik betrachtet. Der Modellvergleich setzte sich aus zwei, aufeinander aufbauenden Teilen zusammen. Im ersten Teil des Vergleichs stand die detaillierte Analyse der Auswirkung von Unterschieden in den Modellierungsansätzen und der Abbildung einzelner Technologien im Vordergrund. Dafür wurden die betrachteten Flexibilitätsoptionen jeweils einzeln in einem stark vereinfachten System betrachtet. Dieses setzt sich zusammen aus fluktuierender Erzeugung aus Windenergie und Photovoltaik, jeweils mit der Option der Abregelung und der zu analysierenden alternativen Flexibilitätsoptionen. Aufgrund der Vielfalt der betrachteten Optionen - Stromspeicher, Stromübertragungsnetze, Lastmanagement und verschiedene Technologien der flexiblen Sektorenkopplung - ergeben sich daraus insgesamt 22 Modellläufen. Da sich die Unterschiede in der Technologieabbildung auf jeweils eine Technologie beschränken, können Abweichungen in den Ergebnissen diesen direkt zugeordnet werden. Im zweiten Teil des Modellvergleichs wurden alle Flexibilitätsoptionen gemeinsam und folglich auch deren vielfältige Wechselwirkungen betrachtet. Im Rahmen der Betrachtung von 16 Testfällen wurde die sich aus der Modellwahl ergebende Unsicherheit in den Ergebnissen quantifiziert. Diese Testfälle unterscheiden sich im Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen, in der Verfügbarkeit verschiedener Flexibilitätsoptionen, sowie in der Berücksichtigung eines endogenen Zubaus dieser Flexibilitätsoptionen.

Transformative Forschung hat einen klaren normativen Transformationsanspruch, jedoch ist dieser oftmals weder einfach umzusetzen noch zu evaluieren. Denn auch in der Forschung muss die Komplexität der Transformation berücksichtigt werden. In der Nachwuchsgruppe UrbanUp wurden im Reallabor Wuppertal gemeinsam mit der Praxis Interventionen durchgeführt, die hier exemplarisch beschrieben werden und in denen Wissen über die Verstetigung von Nachhaltigkeitsnischen generiert werden sollte. Dabei wurden verschiedene Frei- und Lernräume geschaffen, die den Transformationsanspruch der Nachwuchsgruppe bilden.

Die chemische Industrie ist auch für die Antwerpen-Rotterdam-Rhein-Ruhr-Region (engl. Antwerp-Rotterdam-Rhine-Ruhr-Area, kurz ARRRA) von besonderer Bedeutung, die mehrere große petrochemische Cluster in Deutschland, den Niederlanden und Belgien mit komplex vernetzten Produktionsketten beherbergt. Bei der Umsetzung der Klimaziele stehen diese Regionen vor bedeutenden Veränderungen und haben zugleich die Chance, sich als Vorreiter der Industrietransformation zu positionieren. Dafür müssen erfolgreiche Strategien für den Wandel identifiziert und angewendet werden. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Szenarioanalysen und Roadmaps veröffentlicht, in denen Entwicklungspfade für die chemische Industrie im Einklang mit nationalen und internationalen Klimazielen aufgezeigt werden. Diese können eine Darstellung von technologischen Optionen, wichtigen Voraussetzungen, besonderen Herausforderungen sowie bedeutsamen Chancen und zeitlichen Entwicklungen beinhalten. Die vorliegende Metaanalyse fasst die Ergebnisse einige der aktuellsten Arbeiten auf nationaler, europäischer und globaler Ebene zusammen und vergleicht diese kritisch miteinander. Da das Kernziel der vorliegenden Analyse darin besteht, die verschiedenen strategischen Optionen und Entwicklungspfade für Deutschland und die ARRRA zu untersuchen, liegt der Schwerpunkt der Arbeit auf Publikationen mit Fokus Deutschland, den Niederlanden und Belgien. Dabei wird sowohl ein quantitativer als auch ein qualitativer Ansatz verfolgt, der die Ressourcen- und Produktionsmengen, die relative Bedeutung verschiedener Emissionsminderungsstrategien sowie auch politische Empfehlungen und andere wichtige Rahmenbedingungen berücksichtigt. Der Fokus liegt dabei auf Strategien für den Einsatz alternativer nicht-fossiler Feedstocks und die Minderung damit verbundener Emissionen.

Der Verkehrssektor ist das Sorgenkind beim Klimaschutz. Um die Klimaschutzziele zu erreichen, sind ein rascher und tiefgreifender Wandel beim Verkehr und insgesamt weniger Autoverkehr nötig. In der Verkehrspolitik werden dazu meist innovationsorientierte Strategien verfolgt. Solange das Auto aber seinen privilegierten Status als bevorzugtes Verkehrsmittel behält, wird eine Verlagerung auf innovative und nachhaltige Alternativen verhindert. Alina Wetzchewald untersucht hier, ob und wie "Exnovation" - also die Beendigung nichtnachhaltiger Praktiken - eine urbane Verkehrswende befördern kann, sodass sich nachhaltige Innovationen und Alternativen in der Folge besser etablieren können. Die Autorin begründet die Notwendigkeit von Exnovation, erarbeitet theoriebasiert Erklärungsansätze und untersucht Exnovation am Fall der Stadt Oslo. Im Ergebnis kann sie konkrete Empfehlungen zur aktiven Gestaltung der urbanen Verkehrswende durch Exnovation ableiten.

Der Autoverkehr verursacht mit fast zwei Dritteln den Großteil der Verkehrsemissionen. Um das im Klimaschutzgesetz für den Verkehrsbereich festgelegte Sektorziel zu erreichen, müssten die Emissionen bis zum Jahr 2030 annähernd halbiert werden. Die Regierungsparteien haben sich im Koalitionsvertrag das Ziel gesetzt, die Zahl der in Deutschland zugelassenen vollelektrischen Pkw bis 2030 auf 15 Millionen zu erhöhen. Doch reichen 15 Millionen Elektroautos aus, um das CO2-Ziel dieses Sektors einzuhalten? Das haben Wissenschaftler des Wuppertal Instituts in einer Studie im Auftrag von Greenpeace untersucht. Ihr Ergebnis: Mit dem im Koalitionsvertrag genannten Ziel von 15 Millionen E-Autos bis 2030 wird das Klimaziel im Verkehr verfehlt, sofern in anderen Bereichen keine zusätzlichen Maßnahmen ergriffen werden - beispielsweise den Verkehr in den ÖPNV zu verlagern.

Die Herstellung petrochemischer Grundstoffe ist sowohl energetisch als auch stofflich in Deutschland für rund 20 % der Nachfrage nach Mineralölprodukten verantwortlich. Das Gros fließt in die Produktion von Olefinen und Aromaten, welche als sogenannte Plattformchemikalien wiederum die Ausgangsbasis für die Herstellung von Polymeren und Kunststoffen darstellen. Letztgenannte sind von größter Relevanz für die Branche: Von den knapp 60 Milliarden Euro Umsatz, welche die deutsche petrochemische Industrie im Jahr 2021 generierte, entfiel gut die Hälfte auf das Marktsegment der Polymere. Daraus resultieren jedoch über die gesamte Wertschöpfungskette CO2-Emissionen von rund 50 Millionen Tonnen jährlich. Eine Transformation der heutigen auf fossilen Rohstoffen basierenden petrochemischen Industrie hin zu einem auf erneuerbaren Rohstoffen basierenden zirkulären System kann somit einen bedeutenden Beitrag zu einer primärenergetisch effizienten und klimaneutralen Wirtschaftsweise leisten. Das vom Wuppertal Institut geleitete Forschungsprojekt GreenFeed exploriert gemeinsam mit den Verbundpartnern Karlsruher Institut für Technologie und Deutsches Biomasseforschungszentrum mögliche Pfade hin zu einem solchen System. Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Papier zunächst das heutige System der ökonomischen und stofflichen Synergiebeziehungen zwischen den Raffinerien und der chemischen Industrie analysiert. Im geografischen Fokus stehen dabei Deutschland und der ARRRA-Raum als bedeutendste Chemie-Region innerhalb Europas sowie inhaltlich der sehr relevante Teilbereich der Polymer-Produktion. Die Kerninhalte des Papiers sind: 1) Charakterisierung des petrochemischen Metabolismus in Deutschland, einschließlich Produktions-, Energie-, Feedstock- und Kohlenstoffbilanz sowie Infrastruktur- und Transport-Verflechtungen innerhalb dieses Systems und 2) regionale Vertiefungen in Form von insgesamt acht Steckbriefen über alle petrochemischen Kunststoff-Regionen in Deutschland sowie des Antwerpener und Rotterdamer Clusters.

Natur (aus dem Lateinischen, griechisch "Physis") gilt als einer der umfassendsten Begriffe überhaupt. Daher scheint von vornherein aussichtslos, sie begrifflich definierend zu einem positiven Ende führen zu wollen. Gleichwohl bleiben Verständnisse von Natur und Vorschläge für eine Definition spannend, gerade auch mit Blick auf Mehrdeutigkeiten und Ambivalenzen.

Viele Begriffe werden im ökonomischen Raum gebildet. So gewann etwa "Governance" keinesfalls zuerst in der Politikwissenschaft, sondern im Kontext der ökonomischen Transaktionskostentheorie an Verbreitung. Hier stellt Governance ein Kostenoptimierungsinstrument dar: Je besser die Governance, desto geringer die Transaktionskosten. Auch ein kleiner Ausflug in die Begriffsgeschichte der "Externalisierung" zeigt, dass sie zunächst in der ökonomischen Theorie und auf Kosten bezogen erwähnt wird. Diesen Strang skizzieren die Autorinnen im ersten Teil und erläutern dann, welche Ansätze den Externalisierungsbegriff aus der ökonomischen Engführung lösen. Die These ist: Externalisierung bezieht sich nicht allein und auch nicht vor allem auf Kosten, sondern es handelt sich um ein Prinzip kapitalistischer Vergesellschaftung. Hier liegen auch zentrale Bezüge zur Politischen Ökologie, die die Autorinnen im zweiten Teil darlegen.

Bewertung ist mit Entwertung ebenso verbunden wie die Eingrenzung der Einen mit der Ausgrenzung der Anderen. Dieser Mechanismus, genannt "Externalisierung als Prinzip", ist bezeichnend für die herrschaftlich geprägte kapitalistische Wertbildung, die systematisch Abwertungen und Ausschlüsse hervorruft. Die Konstruktion dieses externalisierenden Prinzips wird theorie- und ideengeschichtlich analysiert, um sodann nach aktuellen Veränderungen zu suchen: "Wertbeben" durch COVID-19? Herrschaftsfreie Bewertung ohne Externalisierung in alternativen Handlungsräumen? Die Ergebnisse der Fallstudie laden zu kritischen Reflexionen und zukunftsweisenden Überlegungen ein. Im ersten Kapitel analysieren die Autorinnen ideen- und theoriegeschichtlich die politik- und wirtschaftswissenschaftliche Konstruktion des externalisierenden Prinzips, seine auch gewaltsame Durchsetzung und die damit einhergehenden Herrschaftsformen. Sie beginnen mit Thomas Hobbes und enden bei Karl Marx. Entwicklungslinien im zwanzigsten Jahrhundert skizzieren Uta von Winterfeld und Adelheid Biesecker im zweiten Kapitel und stellen die wirkmächtigen Erzählungen und ihre Schatten vor. Das umfangreiche dritte Kapitel war nicht vorgesehen, ebenso,wie COVID-19 selber. Das Virus hat uns eine "Fallstudie" beschert, in der die Autorinnen der Frage nachgehen, ob COVID-19 ein Wertbeben darstellt. Andrea Baier steuert einen Beitrag zur Sorge und Sorgearbeit in Zeiten der Pandemie bei. Charlotte Horras, Luisa Lucas und Annika Rehm erzählen uns die Geschichte der "erschöpft und empörten" berufstätigen Mütter. Vera Kravchik, Melanie Lucas und Yasmin erzählen als politische Sozialarbeiterinnen, die sich in Pandemiezeiten engagieren und zugleich blockiert werden. Biesecker und von Winterfeld analysieren weiter, ob sich Gesellschaftliche Naturverhältnisse verändern und ob hier ein "Wertbeben" stattgefunden hat. Das für die Autorinnen unerwartete Ergebnis ist, dass die Pandemie auch als Ausdruck krisenhafter gesellschaftlicher Naturverhältnisse verstanden werden muss und ein Wertbeben kaum stattfindet. Da sie gleich zu Beginn der Pandemie vermutet haben, dass sie einen Digitalisierungsschub auslösen wird, haben sie Andrea Vetter gebeten, dies in einem Beitrag kritisch zu reflektieren. Im vierten Kapitel wird der Frage nachgegangen, wie und von wem und inwiefern die Geschichte von Wert und Herrschaft anders erzählt werden kann, was sie daran hindert und worin gleichwohl ein utopischer Funke besteht.

A growing number of transformative research practices that redefine the role of science in engaging with local - mostly urban - transformation processes have emerged in recent decades. However, while education is considered a key driver for sustainability transformations, higher education has been slow to develop and implement dedicated, appropriate and effective transformative education programmes and learning modules. In this paper, we present a framework of design principles for transformative learning modules in higher education. These principles are derived from two growing discourses: higher education sustainability learning, and transdisciplinary and transformative research - both of which are centrally anchored in the field of sustainable development and sustainability science. The principles presented provide guidance for course leaders in higher education to create learning modules aimed at enabling students to become engaged in transdisciplinary and transformative research that fosters sustainability transitions in local and urban contexts. We use the Transformative Innovation Lab (TIL) - a learning course developed and tested at two German universities - as an example of how the design principles can be applied. The module, which runs over two semesters, supports Masters students in their process of developing real-world laboratories and exploring urban sustainability transitions through collaborative experimentation with local practice partners. We discuss the factors that enable and limit the implementation of transformative learning modules and outline aspects of the novel roles adopted by lecturers in transformative teaching environments. Moreover, we highlight the need for both institutional change and transformative teaching formats that go beyond transformative research as key for driving universities to take responsibility for collaboratively fostering sustainability transitions in their local contexts.

Ziel des Projektes ist es neuartige Wärme- und Kälteerzeugungstechnologien sowie neue Lösungen zur Steigerung und Qualitätssicherung der Energieeffizienz und zur Integration erneuerbarer Energien in drei Case Studies - in GHD und Industrie - zu demonstrieren. Es soll gezeigt werden, wie die einzelnen Sektoren Strom, Wärme und Kälte effizient gestaltet werden können und durch eine Verknüpfung das Potenzial zur Flexibilisierung in der Industrie und im GHD-Sektor gehoben werden kann. Hierfür werden Markt- und Betreibermodelle entwickelt, die die Schnittstellen der Sektoren adressieren und die Einbindung der GHD- und Industriebetriebe in die Energiewirtschaft schaffen. Es werden zudem die identifizierten Flexibilitätsoptionen im Gebäudesektor in ein regionales und deutschlandweites Energiesystem- und Energiemarktmodell eingebunden, um deren Interaktion mit dem Energiesystem und die damit verbundenen Auswirkungen zu bewerten. Das Projekt hat nicht nur das Ziel, mit einem breiten Blick den Nutzen einer Flexibilitätserhöhung in verschiedenen Gebäudetypen zu analysieren, sondern wird im Rahmen der Case Studies in konkreten Anwendungsfällen das Flexibilitätspotenzial heben und dadurch eine direkte Auswirkung auf die Erhöhung der Flexibilität im deutschen Energiesystem erreichen und die Energiewende vorantreiben. In den Case Studies wird u.a. auch detailliert untersucht, welche Investitionen in Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR-Technik), flexible Energiewandler und -Speicher nötig sind, um die Flexibilität in den Gebäuden signifikant zu erhöhen und damit einen positiven Beitrag zur Energiewende zu leisten. Die identifizierten Maßnahmen werden im Rahmen des Projekts in den Case Studies implementiert und technisch-wirtschaftlich analysiert.

Der Reallaboransatz hat seit seinem Aufkommen 2012 einen richtiggehenden Boom erfahren. Reallabore sind in ihrem originären Ansatz als Experimentierräume, Forschungsmodus und methodologisches Werkzeug konzipiert, um zu nachhaltiger Entwicklung und gesellschaftlicher Transformation beizutragen und diese zu beschleunigen. Wesentlicher Ansatzpunkt ist dabei, Wissenschaft und Praxis in transdisziplinären Settings und transformativen Prozessen eng miteinander zu verknüpfen. Die Wissenschaft bzw. die Forschenden, begeben sich dabei selbst in Wandlungsprozesse: Sie initiieren, experimentieren und beforschen zugleich. Praxisakteure setzen dabei Themen und forschen aktiv mit, so dass im Idealfall sowohl wissenschaftliche Theorie als auch gesellschaftliche Praxis von den Ergebnissen profitieren. Die Ausgestaltung von Reallaborprojekten hat in den letzten zehn Jahren eine Vielzahl von Differenzierungen in Inhalten, Settings, Methodik und Ausrichtung erfahren. Die Konferenz "Nachhaltig wirken: Reallabore in der Transformation", die am 2. und 3. Juni 2022 in Karlsruhe stattfand, griff diese Entwicklungen auf, um gemeinsam mit der wachsenden Reallabor-Community den aktuellen Entwicklungsstand des Reallaboransatzes abzubilden. Organisiert vom Karlsruher Transformationszentrum für Nachhaltigkeit und Kulturwandel (KAT) in Zusammenarbeit mit den Gründungsinstitutionen des Netzwerkes Reallabore der Nachhaltigkeit, wurden auf der Tagung aktuelle methodische, konzeptionelle, praktische wie auch strategische Fragen aufgeworfen und diskutiert. Mit über 300 Teilnehmenden und 115 Beiträgen stellt sie die bislang größte und umfassendste Veranstaltung im Bereich der deutschsprachigen Reallaborforschung dar.

Angesichts der drängenden Herausforderungen unserer Zeit erwarten große Teile der Öffentlichkeit und Politik eine engagierte Wissenschaft, die sich aktiv an der Lösung ökologischer, ökonomischer und sozialer Probleme beteiligt. Diese Erwartungshaltung hat dazu beigetragen, Diskussionen über eine "third mission" der Wissenschaft aufzuwerfen. Damit verbunden sind Fragen zu gesellschaftlichem Engagement und Distanz zur Politik in Forschung und Lehre, mit denen sich bereits der amerikanische Wissenschaftssoziologe Robert K. Merton in den 30er Jahren des vergangenen Jahrhunderts beschäftigte und die ihn dazu bewogen, ein Ethos der Wissenschaft zu postulieren. (...) Vor dem Hintergrund der Traumatisierung der Wissenschaft durch den Nationalsozialismus und seine dramatischen Folgen stellt sich heute nach wie vor die Frage, ob - und wenn ja wie - Forschung und Lehre gegen politische Intervention und Pervertierung immunisiert werden können. Gibt es überhaupt so etwas wie "reine Wissenschaft" und wie lässt sich diese abgrenzen? Brauchen wir ein Wissenschaftsethos oder gibt es dazu Alternativen? Im Folgenden versuchen wir uns diesen Fragen zu nähern. Wir sind weder Wissenschaftssoziologen noch Wissenschaftshistoriker und werden deshalb nur sehr kursorisch auf die entsprechenden Forschungen verweisen. Wir nähern uns den Fragen zum einen aus der Perspektive der angewandten Nachhaltigkeitsforschung und zum anderen mit einem wissenschaftsphilosophischen und erkenntnistheoretischen Hintergrund. Unsere Kritik an Mertons Ansatz hat daher sowohl einen explizit praktischen als auch philosophischen Zugang.