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Implementation of nationally determined contributions : Islamic Republic of Iran country report
(2018)
The study analyses the country background, emissions trends, ongoing activities and barriers relating to the implementation of the Nationally Determined Contribution (NDC) of the Islamic Republic of Iran under the UNFCCC. A special emphasis is laid on further mitigation potentials in the fields of demand-side efficiency through energy-price reform, upstream oil and gas efficiency (with an emphasis on gas flaring) and a sustainable energy mix (with an emphasis on renewable energies).
Seit einigen Jahren erfährt die Abfallwirtschaft unter dem Schlagwort "Kreislaufwirtschaft" einen massiven Perspektivwechsel: Nach den Vorstellungen der Europäischen Kommission, die 2015 ihren Aktionsplan Kreislaufwirtschaft vorgestellt hat, sollen Abfälle in Zukunft in erster Linie als potenzieller Rohstoff gesehen werden; sowohl die in einzelnen Produkten enthaltenen natürlichen Ressourcen als auch deren ökonomischer Wert sollen am Ende der Nutzungsphase möglichst optimal erhalten bleiben. Angesichts der Rohstoffarmut in Europa sollen die Abfälle recycelt und wieder in den Produktionsprozess zurückfließen, um so auch langfristig die europäische Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen.
Damit geraten jedoch auch neue Fragen in den Fokus: Was genau passiert eigentlich mit unserem Müll? Wo bleibt er, und in welchen Teilen der Welt wird er recycelt? Und wer hat dann Zugriff auf die Rohstoffe, die aus ihm zurückgewonnen werden?
Alternative power initiatives are socio-ecological innovations that substantially contribute to city's sustainable development and, therefore, are of particular societal benefit and value. Cities should, consequently, have an inherent interest in their existence and proliferation. This, however, asks for strategic innovation management. While, acknowledgement of the project's innovativeness constitutes the precondition for management, in the further process of steering activity the tasks to reduce hurdles, create open space and support the project's capacities need to be mastered. Thereby, cities are increasingly asked to become innovative themselves in order to find ways to optimally make use of their available tools and capacities.
Im Vergleich zu den Jahrzehnten zuvor ist das Energiesystem heute durch eine hohe Dynamik gekennzeichnet und steht unter ständigem Veränderungsdruck. Im vorliegenden Artikel diskutieren die Autoren die Rolle der Digitalisierung in den derzeitigen Prozessen. Sie nutzen dafür die Mehr-Ebenen-Perspektive (Multi Level Perspective, MLP). Diese sieht Transformation als ein Zusammenspiel von externen und internen Faktoren an: Die äußeren übergeordneten Entwicklungen kreieren einen Veränderungsdruck auf das Regime von außen, welches infolgedessen aus der Balance geraten kann. Darüber hinaus eröffnen sich Möglichkeiten für zielgerichtete Veränderungen im System durch die erfolgreiche Etablierung von innovativen Ansätzen. Letzteres gilt gerade für die breiten Anwendungspotenziale der Digitalisierung.
Die beiden Autoren zeichnen die Transformationsprozesse im Energiesektor seit Beginn der Liberalisierung nach und blicken anschließend auf die Herausforderungen in der jetzigen Phase der Energiewende - darunter die Systemintegration erneuerbarer Energien in das Stromsystem und die digitale Vernetzung. Der Artikel schließt ab mit einer Analyse externer und interner Faktoren, die eine Digitalisierung des Energiesektors weiter vorantreiben.
European coal mining regions face massive transformational challenges. The necessity of climate protection only intensifies a trend, prevalent in all of Europe: coal mining has been losing its economic importance over the last decades. Fewer and fewer people are employed in the sector. Coal regions face the challenge of how to facilitate a just transition, and which perspectives to develop for a future beyond coal.
Against this background this study analyses the current situation in four key European coal mining regions, namely: Aragon in Spain, Lusatia in Germany, Silesia in Poland and Western Macedonia in Greece. The study provides a brief summary of the regions' socio-economic structure, including the respective role of coal mining. An assessment of how existing European structural instruments, specifically the European Structural and Investment Funds (the ESI Funds) are utilised in the region, forms the core of the study.
The transformative research approach of Real-World Laboratories (RWL) has recently attracted attention in German sustainability science. Some definitions and understandings have been published, but guidelines and procedural quality criteria for establishing and running a RWL are still missing. To address this gap, this article has two aims. First, it aims to derive key components of RWLs from the current discourse on RWLs and similar, but more elaborated research approaches. Second, it aims to transfer these key components into a comprehensive research practice. This practice is illustrated by the RWL process in the project "Well-being Transformation Wuppertal" (WTW).
Methodologically, the article builds on a review of RWL-related approaches for collaborative, intervention-oriented research. This includes transition management, transdisciplinary process models and action research. Based on this review, eight key components for RWLs are proposed. They position RWLs as a normatively framed approach that aims to contribute to local action for sustainable development and the empowerment of change agents. The approach uses transdisciplinary methods of knowledge integration and engages in cyclical real-world interventions within certain spatial and content-related boundaries.
The components are transferred into a flowchart, detailing process steps, aims, responsibilities and overall principles for putting RWLs into practice. Thus, a hitherto missing tool for designing and running RWLs is provided. Then, the RWL in the district of Mirke, Wuppertal, is used as an empirical example to illustrate the application of the flowchart and related key components. Consecutive discussions centre on the different roles of researchers and practitioners in the research process, as well as the relevance of an underlying theory of change for effective interventions. Finally, critical reflection, application and amendment of the proposed flowchart are encouraged
The study analyses the country background, emissions trends, ongoing activities and barriers relating to the implementation of the Nationally Determined Contribution (NDC) of Ethiopia under the UNFCCC. A special emphasis is laid on further mitigation potentials in the fields of agriculture, forestry and low-emission transport.
Poor households in Germany and those that are close to the poverty line are more likely to suffer from increases in electricity costs. One consequence of this is the increasing number of cases in which the supplier disconnects a household's power. According to the Federal Network Agency (Bundesnetzagentur), a total of almost 359,000 interruptions of the electricity supply were caused in 2015 due to outstanding payments. In order to avoid disconnection from the electricity grid, more and more utility companies have begun to offer prepayment meters (PPMs) to their customers as a response to outstanding payments and a growing number of customers owing debts to their energy supplier. The phenomenon of an increasing number of households affected by energy poverty in Germany is new, and thus the number of PPMs is still low. As a result, experiences in this context are - compared to other countries (e.g. Great Britain) - far from extensive, and political awareness of the problem is low. This paper presents the findings of Germany's first scientific survey on experiences with the use of PPMs.
Prepaid-Stromzähler: Erfahrungen aus der NutzerInnen-Perspektive von Haushalten in Deutschland
(2018)
Energiearmut ist ein Phänomen, welches in Deutschland, wie auch in anderen Ländern des Globalen Nordens, in den letzten Jahren immer häufiger beobachtet werden kann. Zunehmend werden Prepaidzähler (engl. Prepayment Meter) von Energieunternehmen als Instrument eingesetzt, um KundInnen mit Zahlungsrückständen bzw. häufig auftretenden Zahlungsschwierigkeiten zu managen. Das Phänomen der Energiearmut in Deutschland ist relativ jung und damit die Anzahl der Prepaidzähler noch niedrig. Somit sind Erfahrungen in diesem Zusammenhang in Deutschland rar. Nachfolgend werden die Ergebnisse der ersten wissenschaftlichen Befragung von Haushalten mit Prepaidzählern in Deutschland (im Bundesland Nordrhein-Westfalen) analysiert. Dabei zeigt sich, dass Prepaid-Systeme für Strom für die betroffenen Haushalte mit erheblichen Alltagsveränderungen verbunden sind. Vorteilhaft ist, dass die Haushalte trotz bestehender Strom-Schulden weiterhin mit Energie versorgt werden können, dass sie über eine bessere Kostenkontrolle verfügen und dass sie Stromsparpotenziale erschließen können. Zu den wesentlichen Nachteilen zählen die hohen Kosten, der Aufwand für das Aufladen des Guthabens und dass Versorgungsunterbrechungen dennoch stattfinden, jedoch nicht erfasst werden. Insgesamt ergab die Studie eine hohe Zufriedenheit der Haushalte mit Prepaidzähler, es besteht jedoch Regulierungsbedarf seitens des Gesetzgebers in Deutschland.
Dieses Inputpapier soll für japanische Entscheidungsträgerinnen und -träger aufzeigen, was die Hintergründe der in Deutschland zu beobachtenden Welle an Stadtwerke-Neugründungen und Rekommunalisierungen sind. Dabei wird auf aktuelle energiewirtschaftliche Entwicklungen und Rahmenbedingungen in Deutschland eingegangen, die ein besseres Verständnis vermitteln werden. Das Inputpapier soll vor allem japanische Kommunalpolitikerinnen und -politiker in die Lage versetzen, in ihren eigenen Gemeinden fundierte Diskussionen über eine mögliche Stadtwerkegründung zu führen und Entscheidungen vorzubereiten. Dies können sie auf Basis wichtiger Grundkenntnisse und Erfahrungen deutscher Städte und Gemeinden initiieren. Im Laufe des Gesamtprojektes wird im Herbst 2018 ein Werkzeugkasten entwickelt, der zur Unternehmens-Neugründung in Japan wichtige Hilfestellungen wird leisten können. Ergänzend dazu bleiben juristische und energiewirtschaftliche Fachberatungen unerlässlich, um einen erfolgreichen Start der neuen kommunalwirtschaftlichen Unternehmen zu gewährleisten. Dieses Inputpapier versteht sich daher als erste Handreichung und Hilfestellung für kommunale Entscheidungsträgerinnen und -träger in Japan, damit dort ein Grundverständnis des "Stadtwerkeprinzips" entstehen kann.
Im Herbst 2018 wird das neue Energieforschungsprogramm (EFP) der Bundesregierung verabschiedet. Das Forschungsprojekt "Technologien für die Energiewende", kurz TF_Energiewende, hat hierfür eine wesentliche wissenschaftliche Basis geliefert. Für 31 Technologiefelder, die mehrere Hundert Technologien umfassen, analysierten die Projektpartner das Innovations- und Marktpotenzial, bewerteten Chancen und Risiken sowie den möglichen Beitrag der Technologien zur Umsetzung der Energiewende und zeigten Forschungs- und Entwicklungsbedarf auf. Die nun veröffentlichten Ergebnisse dienen gleichzeitig als umfassendes Nachschlagewerk für Entscheider in Unternehmen, Forschungsabteilungen, Fördergeber und die interessierte Fachöffentlichkeit.
Der Politikbericht ist ein Ergebnis des Forschungsvorhabens "Technologien für die Energiewende", das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) als Teil des strategischen Leitprojekts "Trends und Perspektiven der Energieforschung" von 2016 bis 2018 gefördert wurde. Er enthält neben einer kurzen deutschen und englischen Einleitung vierseitige Zusammenfassungen zu jedem der 31 analysierten Technologiefelder und eine Kurzdarstellung der Bewertungsmethodik. Die Zusammenfassungen sind gegliedert nach Definition des Technologiefeldes, aktueller Stand der Technologie, ausgewählte Bewertungskriterien und F&E-Empfehlungen.
For many years, carbon capture and storage (CCS) has been discussed as a technology that may make a significant contribution to achieving major reductions in greenhouse gas emissions. At present, however, only two large-scale power plants capture a total of 2.4 Mt CO2/a. Several reasons are identified for this mismatch between expectations and realised deployment. Applying bibliographic coupling, the research front of CCS, understood to be published peer-reviewed papers, is explored to scrutinise whether the current research is sufficient to meet these problems. The analysis reveals that research is dominated by technical research (69%). Only 31% of papers address non-technical issues, particularly exploring public perception, policy, and regulation, providing a broader view on CCS implementation on the regional or national level, or using assessment frameworks. This shows that the research is advancing and attempting to meet the outlined problems, which are mainly non-technology related. In addition to strengthening this research, the proportion of papers that adopt a holistic approach may be increased in a bid to meet the challenges involved in transforming a complex energy system. It may also be useful to include a broad variety of stakeholders in research so as to provide a more resilient development of CCS deployment strategies.
Der hier vorliegende Report ist das Ergebnis des Teilprojekts "Transformation und Vernetzung städtischer Energieinfrastrukturen", welches Teil des "Rahmenprogramms zur Umsetzung der Energiewende in den Kommunen des Ruhrgebiets - Energiewende Ruhr" ist.
Die Transformation der Energieinfrastruktur, in einer Region die noch immer überwiegend auf zentrale Erzeugung und entsprechende Versorgungssysteme ausgerichtet sind, zählt zu den großen Herausforderungen einer gelungenen Energiewende - auch wenn nur ein Teil dieser Herausforderungen in der Region selbst beeinflusst werden kann.
Im Rahmen des Teilprojekts wurden zentrale technologisch-infrastrukturelle Herausforderungen im Kontext der Umsetzung der Energiewende im kommunalen Bereich analysiert. Insbesondere war hierbei von Interesse, wie das gezielte Vernetzen unterschiedlicher Infrastrukturbereiche (Strom, Wärme, Verkehr) einen Beitrag dazu leisten kann, Effizienzpotenziale zu heben und damit ein nachhaltiges und zukunftsfähiges Infrastruktursystem zu schaffen. Inhaltlich fokussierten die Analysen auf die Bereiche Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und Wasserstoff.
Bislang wurden solche mittel- und langfristigen Transformationsprozesse häufig allein durch technologiebezogene Szenarien und Strategien beschrieben. Der Ansatz erweist sich zunehmend als nicht zielführend, da er sich zu sehr auf einzelne Technologiebereiche beschränkt und das systemische Zusammenspiel zu wenig beleuchtet. Zudem werden weitere Faktoren (Nutzerverhalten, Investitionsentscheidungen, finanzielle Handlungsspielräume auf der Verbraucherseite, Akteursnetzwerke etc.) zumeist nur marginal betrachtet. Im Rahmen des Projekts wurde daher der methodische Zugang einer Cross-Impact-Bilanz gewählt, um diskursiv und partizipatorisch qualitative Zukunftsbilder für die Technologiebereiche zu entwerfen.
Wasting food, wasting resources : potential environmental savings through food waste reductions
(2018)
Food is needed to maintain our physical integrity and therefore meets a most basic human need. The food sector got in the focus of environmental policy, because of its environmental implications and its inefficiency in terms of the amount of food lost along the value chain. The European Commission (EC) flagged the food waste issue a few years ago and adopted since then a series of policies that partially address the problem. Among these, the Resource Efficiency Roadmap set the aspirational goal of reducing the resource inputs in the food chain by 20% and halving the disposal of edible food waste by 2020. Focusing on consumer food waste, we tested what a reduction following the Roadmap's food waste target would imply for four environmental categories in EU28 (European Union 28 Member States): greenhouse gas emissions, land use, blue water consumption, and material use. Compared to the 2011 levels, reaching the target would lead to 2% to 7% reductions of the total footprint depending on the environmental category. This equals a 10% to 11% decrease in inputs in the food value chain (i.e., around half of the resource use reductions targeted). The vast majority of potential gains are related to households, rather than the food-related services. Most likely, the 2020 target will not be met, since there is insufficient action both at Member State and European levels. The Sustainable Development Goals provide a new milestone for reducing edible food waste, but Europe needs to rise up to the challenge of decreasing its per capita food waste generation by 50% by 2030.
The challenges and also potentials of the energy transition are tremendous in Germany, as well as in Japan. Sometimes, structures of the old energy world need "creative destruction" to clear the way for innovations for a decarbonized, low-risk energy system. In these times of disruptive changes, a constructive and sometimes controversial dialog within leading industrial nation as Japan and Germany over the energy transition is even more important. The German-Japanese Energy Transition Council (GJETC) released a summarizing report for the first project phase 2016-2018. It includes jointly formulated recommendations for politics as well as a controversial dialogue part.
The Council jointly states and recommends that:
Ambitious long-term targets and strategies for a low-carbon energy system must be defined and ambitiously implemented; Germany and Japan as high technology countries need to take the leadership.
Both countries will have to restructure their energy systems substantially until 2050 while maintaining their competitiveness and securing energy supply.
Highest priority is given to the forced implementation of efficiency technologies and renewable energies, despite different views on nuclear energy.
In both countries all relevant stakeholders - but above all the decision-makers on all levels of energy policy - need to increase their efforts for a successful implementation of the energy transition.
Design of the electricity market needs more incentives for flexibility options and for the extensive expansion of variable power generation, alongside with strategies for cost reduction for electricity from photovoltaic and wind energy.
The implementation gap of the energy efficiency needs to be closed by an innovative energy policy package to promote the principle of "Energy Efficiency First".
Synergies and co-benefits of an enhanced energy and resource efficiency policy need to be realized.
Co-existence of central infrastructure and the growing diversity of the activities for decentralization (citizens funding, energy cooperatives, establishment of public utility companies) should be supported.
Scientific cooperation can be intensified by a joint working group for scenarios and by the establishment of an academic exchange program.
Eine Kosten-Nutzen-Analyse ist ein bewährtes Mittel, um die Rentabilität einer Energieeffizienzmaßnahme zu bewerten: Die Investitionskosten werden mit den eingesparten Energiekosten verglichen. Investitionsentscheidungen für Energieeffizienzmaßnahmen erfolgen allerdings häufig nicht nach einer reinen Erwägung der direkten Kosten und Nutzen. Gründe hierfür sind unter anderem "versteckte" Kosten und Risiken (z. B. Kosten für die Beschaffung von Informationen, Unsicherheiten über zukünftige Energiepreise und Einsparungen), aber auch nicht-monetäre Hemmnisse, die bei Entscheidungen eine Rolle spielen (z. B. beschränkte Rationalität, Präferenzen, Zeitverfügbarkeit). Vor diesem Hintergrund verfolgt der Bericht das Ziel, ein besseres Verständnis der Kosten-Nutzen-Erwägungen von Investoren und deren Entscheidungswirklichkeit zu erlangen.
Die Untersuchung zeigt, dass Energieeffizienzdienstleistungen (EEDL) generell die versteckten Kosten - Transaktionskosten - reduzieren können. Das setzt aber voraus, dass EEDL sachgerecht durchgeführt werden. Transaktionskosten werden allerdings im Zusammenhang mit Energieeffizienzmaßnahmen von den Akteuren kaum wahrgenommen und entsprechend nicht quantifiziert. Des Weiteren zeigt sich, dass insbesondere bei Unternehmen die EEDL-Kosten für bestimmte Maßnahmen hoch sein können. Doch werden gerade in diesen Fällen die Transaktionskosten reduziert. Grundsätzlich erscheinen kostenaufwendigere EEDL, wie umfassendere Vor-Ort-Beratungen, im Gegensatz zu den preiswerteren Vor-Ort-Checks besser geeignet, um Transaktionskosten zu reduzieren.
The COMBI project aimed at quantifying the multiple non-energy benefits of energy efficiency in the EU-28 area and incorporate those multiple impacts into decision-support frameworks for policy-making. Therefore, all multiple impacts of energy efficiency are analysed from an overall societal view in the project. The COMBI policy recommendations resulting from the evaluation outcomes are presented in this report.
COMBI draws on a reference scenario until the year 2030 including existing policies. By modelling 21 sets of "energy efficiency improvement" (EEI) actions, a second efficiency scenario was modelled amounting to additional energy savings of around 8% p.a. in 2030, and that is comparable to the EUCO+33 to EUCO+35 scenario. All figures quantified by COMBI relate to additional values, i.e. additional impacts resulting from additional EEI actions beyond the reference scenario as a consequence of additional policies. The project quantified in total 31 individual impact indicators with appropriate state-of-the-art models.
Any energy efficiency impact evaluation can be done from different analytical perspectives, e.g. the investor/end-user perspective, program administrator perspective or the societal perspective. COMBI applies the "societal perspective", as this is most relevant for policy-making. COMBI draws on a reference scenario until the year 2030 including existing (partially already ambitious) policies. By modelling 21 sets of "energy efficiency improvement" (EEI) actions, a second efficiency scenario was modelled amounting to additional energy savings of around 8% p.a. in 2030, that is comparable to the EUCO+33 to EUCO+35 scenario. This D2.7 quantification report summarises the quantification approaches applied in the COMBI project and main project findings. It therefore draws on other COMBI reports that contain this information in greater detail in order to summarise quantifications.
The report is structured in three main sections: 1. The COMBI approach and methods, explaining key methodological approaches both for individual impact quantifications and for the aggregation of impacts 2. Quantification results, giving an overview on main figures of quantified indicators and 3. Insights from cross-impact analysis, which gives a comparison between monetised impacts and presents their use for Cost-Benefit calculations in the COMBI online tool.
The long-term transition towards a low-carbon transport sector is a key strategy in Europe. This includes the replacement of fossil fuels, modal shifts towards public transport as well as higher energy efficiency in the transport sector overall. While these energy savings are likely to reduce the direct greenhouse gas emissions of transport, they also require the production of new and different vehicles. This study analyses in detail whether final energy savings in the transport sector also induce savings for material resources from nature if the production of future vehicles is considered. The results for 28 member states in 2030 indicate that energy efficiency in the transport sector leads to lower carbon emissions as well as resource use savings. However, energy-efficient transport sectors can have a significant impact on the demand for metals in Europe. An additional annual demand for 28.4 Mt of metal ores was calculated from the personal transport sector in 2030 alone. The additional metal ores from semiprecious metals (e.g., copper) amount to 12.0 Mt, from precious metals (e.g., gold) to 9.1 Mt and from other metals (e.g., lithium) to 11.7 Mt, with small savings for ferrous metal ores (-4.6 Mt).
The paper describes patterns of resource use related to German households' equipment. Using cluster analysis and material flow accounting, data on socio-demographic characteristics, and expenditures on fuel, electricity and household equipment allow for a differentiation of seven different household types. The corresponding resource use, expressed in Material Footprint per person and year, is calculated based on cradle-to-gate material flows of average household goods and the related household energy use. Our results show that patterns of resource use are mainly driven by the use of fuel and electricity and the ownership of cars. The quantified Material Footprints correlate to social status and are also linked to city size, age and household size. Affluent, established and/or younger families living in rural areas typically show the highest amounts of durables and expenditures on non-durables, thus exhibiting the highest use of natural resources.
This study intends to provide a comprehensive overview of the water-energy nexus' relevance to the Iranian electricity sector, by illustrating key trends, analysing water-related challenges and identifying knowledge gaps. It summarises the results of a workshop, and a series of dialogues with Iranian energy and water experts, in which both the current situation and future water-related risks and impacts on the Iranian power sector were discussed. Based on those results, it highlights research needs and further options for scientific collaboration.
The water-energy-food (WEF) nexus is increasingly recognised as a conceptual framework able to support the efficient implementation of the Sustainable Development Goals (SDGs). Despite growing attention paid to the WEF nexus, the role that renewable energies can play in addressing trade-offs and realising synergies has received limited attention. Until now, the focus of WEF nexus discussions and applications has mainly been on national or global levels, macro-level drivers, material flows and large infrastructure developments. This overlooks the fact that major nexus challenges are faced at local level. Aiming to address these knowledge gaps, the authors conduct a systematic analysis of the linkages between small-scale energy projects in developing countries and the food and water aspects of development. The analysis is based on empirical data from continuous process and impact evaluations complemented by secondary data and relevant literature. The study provides initial insights into how to identify interconnections and the potential benefits of integrating the nexus pillars into local level projects in the global south. The study identifies the complex links which exist between sustainable energy projects and the food and water sectors and highlights that these needs are currently not systematically integrated into project design or project evaluation. A more systematic approach, integrating the water and food pillars into energy planning at local level in the global south, is recommended to avoid trade-offs and enhance the development outcomes and impacts of energy projects.
Access to clean and affordable modern energy services has been widely recognised as a significant factor for enabling social and economic development. Stand-alone systems and mini-grids are presumed to play an important role in the provision of sustainable energy to those people who currently lack access. Accordingly, an increasing number of small-scale energy projects are being implemented in developing countries and emerging economies. However, despite the large number of energy development projects, only limited evidence exists about the actual contribution they make to sustainable development. This paper addresses this research gap by providing a systematic assessment of three selected impact pathways based on the evaluation of over 30 small-scale sustainable energy projects. Applying a theory-based evaluation approach in the form of a contribution analysis, the aim of this research is to better understand if and how these types of technical interventions can create development outcomes and impacts. The results show that technological issues are often not the most decisive factor in achieving development effects, but that embedding the technology in a set of actions that address social, cultural, economic and environmental aspects is essential.
It is widely recognised that access to sustainable and affordable energy services is a crucial factor in reducing poverty and enhancing development. Accordingly, various positive effects beyond simple access to energy are associated with the implementation of sustainable energy projects. One of these assumed positive outcomes is the productive use of energy, which is expected to create value - for example in the form of increased local availability of goods or higher incomes - thereby having a positive impact on local livelihoods. Many projects and programmes are based on such expectations regarding the productive use of energy but systematic evidence of these outcomes and impacts is still limited. This study analyses the results of an impact evaluation of 30 small-scale energy development projects to better understand whether and how the supply of sustainable energy services supports productive use activities and whether these activities have the expected positive impacts on local livelihoods. A contribution analysis is applied to systematically evaluate the impact pathways for the productive use of energy. The results show that access to sustainable energy does not automatically result in productive activities and that energy is only one of the input factors required to foster socio-economic development. Furthermore, the results demonstrate that activities, materials and information to support the productive use of energy - such as training, equipment or market research - need to be an integrated part of the energy project itself to allow for productive activities to develop on a wider scale.
The study analyses the country background, emissions trends, ongoing activities and barriers relating to the implementation of the Nationally Determined Contribution (NDC) of Morocco under the UNFCCC. A special emphasis is laid on further mitigation potentials in the fields of urban environment, the mineral sector and the transport sector. A chapter is dedicated to the relevance and perspectives of coal use.
Der NaWis-Verbund will Impulse für eine transdisziplinäre und transformative Wissenschaft geben. Dafür wollen die Partnerinstitutionen Forschungsmethoden entwickeln und diese in gesellschaftlich relevanten Problemfeldern anwenden. Zudem sollen Kriterien zur Qualitätssicherung und Wirkungskontrolle erstellt werden.
Environmentally extended multiregional input-output (EE MRIO) tables have emerged as a key framework to provide a comprehensive description of the global economy and analyze its effects on the environment. Of the available EE MRIO databases, EXIOBASE stands out as a database compatible with the System of Environmental-Economic Accounting (SEEA) with a high sectorial detail matched with multiple social and environmental satellite accounts. In this paper, we present the latest developments realized with EXIOBASE 3 - a time series of EE MRIO tables ranging from 1995 to 2011 for 44 countries (28 EU member plus 16 major economies) and five rest of the world regions. EXIOBASE 3 builds upon the previous versions of EXIOBASE by using rectangular supply-use tables (SUTs) in a 163 industry by 200 products classification as the main building blocks. In order to capture structural changes, economic developments, as reported by national statistical agencies, were imposed on the available, disaggregated SUTs from EXIOBASE 2. These initial estimates were further refined by incorporating detailed data on energy, agricultural production, resource extraction, and bilateral trade. EXIOBASE 3 inherits the high level of environmental stressor detail from its precursor, with further improvement in the level of detail for resource extraction. To account for the expansion of the European Union (EU), EXIOBASE 3 was developed with the full EU28 country set (including the new member state Croatia). EXIOBASE 3 provides a unique tool for analyzing the dynamics of environmental pressures of economic activities over time.
Converting electricity into heat offers the opportunity to make of use large scales of renewable (surplus) energy in the long run in order to reduce shut-downs of renewable power plants and to substitute fossil fuels. Electrification seems to be also very promising for industrial heat applications, as it enables high process temperatures to be achieved in a tailor-made and efficient way and enables the utilisation of other energy sources like waste heat, geothermal or ambient heat (via heat pumps). This article analyses theoretical and technical electrification potentials of Steam Generation and Other Process Heat Generation in the following energy-intensive branches: iron & steel, non-ferrous metal, iron foundries, refineries, base chemicals, glass, cement clinker and paper industry in Germany. Literature research, expert interviews as well as own modelling were conducted to determine potentials and their implementation barriers. Based on these methods, market potential to electrify industrial steam generation was estimated. On the basis of two climate protection scenarios, the effects of both a monovalent and a hybrid industrial power-to-heat strategy were quantified with regard to greenhouse gas reduction and energy efficiency (primary energy saving). The pathway towards electrification will be reflected by criteria such as path dependency, dependency of infrastructure and system compatibility. Recommendations for research and development as well as policies are derived from the overall analysis. The article shows that electrification can be an important option to achieving high CO2-savings in the industrial heating sector in a long-term perspective. However, the scenario calculations show that electrification does not in itself guarantee reduction of greenhouse gases or savings of primary energy. To reach these goals, it is essential to further develop industrial heat pumps and to map electrification and further development of renewable energy (including infrastructure such as power networks and storage facilities) in a concerted strategy.
Der Titel "Grüne Hauptstadt Europas 2017" zeichnet seit 2008 Großstädte aus, die sich dauerhaft für hohe Umweltstandards und eine nachhaltige Entwicklung einsetzen. Mit der Auszeichnung der Stadt Essen für das Jahr 2017 wurde sowohl ihr bisheriges Engagement unter anderem in den Themen Klimawandel, Verkehr, Umwelt- und Ressourcenschutz gewürdigt als auch ihre Bestrebungen, den ökonomischen Strukturwandel in der Stadt nachhaltig zu bewältigen.
Umso bedeutsamer ist es daher, festzuhalten, in welcher Weise die Projekte und Aktivitäten zur Grünen Hauptstadt Europas in der Stadt Wirkungen erzielt haben. Diese und weitere Fragen waren der Gegenstand der Begleitforschung zur Grünen Hauptstadt, die von einem Team von Forscherinnen und Forschern des Wuppertal Instituts, der Universität Duisburg-Essen, der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dortmund umgesetzt wurde. Der nun vorliegende Bericht ist Teil der Dokumentation, die die Stadt Essen an die Europäische Kommission als Abschlussbericht der Grünen Hauptstadt richten wird.
Jointly experimenting for transformation? : Shaping real-world laboratories by comparing them
(2018)
Real-world laboratories (RwLs, German Reallabore) belong to a family of increasingly popular experimental and transdisciplinary research approaches at the science-society interface. As these approaches in general, and RwLs in particular, often lack clear definitions of key characteristics and their operationalization, we make two contributions in this article. First, we identify five core characteristics of RwLs: contribution to transformation, experimental methods, transdisciplinary research mode, scalability and transferability of results, as well as scientific and societal learning and reflexivity. Second, we compare RwLs to similar research approaches according to the five characteristics. In this way, we provide an orientation on experimental and transdisciplinary research for societal transformations, and reveal the contributions of this type of research in supporting societal change. Our findings enable learning across the different approaches and highlight their complementarities, with a particular focus on RwLs.
Labs in the real world : advancing transdisciplinary research and sustainability transformation
(2018)
There is a strong trend towards research in society-based laboratories,
especially in relation to sustainability. Semantic analysis reveals related discourses and emerging lines of inquiry, namely transformative potential, transdisciplinarity and learning. Real-world laboratories are a dynamic example of this research. Contributions of how to deepen and broaden their analysis are presented.
Auf dem Weg in eine Ressourcenleichte Gesellschaft benötigen die betroffenen Akteurinnen und Akteure Leitbilder, an denen sie einen massiven Wandel wie diesen orientieren können. Der vorliegende Band stellt fünf solcher Leitbilder dar. Sie waren Hauptbestandteil des Projekts "Erfolgsbedingungen für Systemsprünge und Leitbilder einer ressourcenleichten Gesellschaft" und wurden mithilfe der Szenario -Methode erstellt. Inhaltlich wurden sie von Pionierinnen und Pionieren sowie Expertinnen und Experten ressourcenleichten Lebens erarbeitet, so dass alltagsnahe, praxistaugliche Elemente für die Leitbilder entwickelt wurden. Die Leitbilder zeigen eine große Spannbreite von Möglichkeiten, einen massiven gesellschaftlichen Wandel, wie er für eine Ressourcenleichte Gesellschaft nötig wäre, zu erreichen. Entsprechend unterschiedlich sind auch die möglichen Ressourcenschonungseffekte. Diese werden abschließend dargestellt und miteinander verglichen.
Thema des vorliegenden Textes sind Wandlungsprozesse, die - so die Annahme - Voraussetzung sind, um eine ressourcenleichte Gesellschaft zu realisieren. Für den Fall, dass kleine Veränderungen oder Eingriffe nicht ausreichen, sondern vielmehr radikale Veränderungen im systemischen Gefüge erforderlich sind, entwickelt dieser Band das Konzept des "Systemsprungs" und dessen Rolle bei der Realisierung einer Ressourcenleichten Gesellschaft. Als Zugang zur Konzeption des Begriffs dienen bereits existierende Ansätze aus unterschiedlichen wissenschaftlichen Disziplinen. Es erfolgt dann mit der Untersuchung der Transformationsforschung die Bezugnahme auf einen Forschungsansatz, welcher den Übergang zu einer nachhaltigeren Lebensweise bzw. Gesellschaft zu erforschen und - als transformative Forschung - zu gestalten sucht. Kapitel 3 setzt die Diskussion aus dem Blickwinkel der Zukunftsforschung fort und analysiert verschiedene Konzepte von Auslösern radikaler Prozesse des Systemwandels.
Was ist eine "nachhaltige Stadt"? Gesundheits- und Umweltwissenschaften haben darauf differenzierte Antworten. Sie verfügen über ganzheitliche und integrierte Vorstellungen einer "guten" Stadt. Wirtschaftswissenschaftliche Konzeptionen einer "guten" Stadt beschränken sich dagegen in der Regel nur auf materiell messbare Formen des urbanen Wohlstandes. In Zeiten umfassender ökologischer und sozialer Umbrüche reicht das nicht mehr aus. Die Themen ökologische Nachhaltigkeit und Gesundheit sind eng miteinander verzahnt. Der Klimawandel beispielsweise hat Auswirkungen auf die Gesundheit von Menschen: Hitzestress und Wetterkatastrophen stellen direkte und indirekte Gesundheitsrisiken dar; zunehmende Verbreitung bestimmter Infektionskrankheiten und Gefährdung der Ernährungssicherheit kommen hinzu. Zugleich fallen die Ursachen für Klimawandel und gesundheitsschädliche Verhaltensweisen beispielsweise im Mobilitäts- und Ernährungsverhalten oft zusammen. Zudem wissen wir, dass wir unsere Art zu wirtschaften ändern müssen, wenn wir den Klimawandel aufhalten wollen. Eine gesunde Stadt bedarf deswegen einer neuen Stadtökonomie.
Der vorliegende Beitrag entwickelt eine solche Konzeption entlang von drei Dimensionen und stützt sich dabei auf aktuelle Arbeit des Wuppertal Instituts.
In this paper we highlight the importance of structural dimensions of real-world laboratories (RwLs). Giddens' structuration theory provides a promising framework to better understand the interlinked abstract and physical (infra-)structural features of RwLs. We argue that research on and in RwLs needs to be sensitive to the spatial, temporal, and thematic scope of structuration processes. A systematic conceptualization of these dimensions remains an important task for future research. In order to arrive at such a more in-depth understanding and possibly an improvement in the transferability of knowledge created in RwLs, the idea proposed by the WBGU should be taken up: building RwLs for the long term and focusing more explicitly on their structural dimensions. First steps have been taken in the German city of Wuppertal where a RwL infrastructure has been built up over the course of various projects including a broad variety of resources, actors, and topics in the broader search and learning process for sustainable transitioning.
The German federal state of North Rhine-Westphalia (NRW) is home to important clusters of energy-intensive basic materials industries. 15% of the EU's primary steel as well as 15% of high-value base chemicals are produced here. Together with refinery fuels, cement, lime and paper production (also overrepresented in NRW) these are the most carbon-intensive production processes of the industrial metabolism. To achieve the ambitious regional and national climate goals without relocating these clusters, carbon-neutral production will have to become standard by mid-century. We develop and evaluate three conceptual long-term scenarios towards carbon-neutral industry systems for NRW for 2050 and beyond:
* a first scenario depending on carbon capture and storage or use for heavy industries (iCCS),
* a second scenario sketching the direct electrification of industrial processes (and transport) and
* a third scenario relying on the import of low carbon energies (e.g. biomass, and synthetic fuels (like methanol) for the use in industries and transport. All scenarios share the assumption that electricity generation will be CO2-neutral by 2050.
For all three scenarios energy efficiency, primary energy demand for energy services and feedstock as well as the carbon balance are quantified. We apply a spatial-explicit analysis of production sites to allow for discussion of infrastructure re-use and net investment needs. Possible symbiotic relations between sectors are also included. The robustness of the three conceptualised future carbon-neutral industry systems is then analysed using a multi-criteria approach, including e.g. energy security issues and lock-ins on the way to 2050.
Der vorliegende Bericht ist Band 4 der abschließenden Berichterstattung zum Projekt "Erfolgsbedingungen für Systemsprünge und Leitbilder einer Ressourcenleichten Gesellschaft". Es zeigt sich, dass in der Gesellschaft heute schon ein ausgeprägtes Bewusstsein für die Notwendigkeit des schonenden Umgangs mit natürlichen Ressourcen existiert. Gleichzeitig bestehen aber zahlreiche Ungewissheiten bezüglich der Möglichkeiten, dies umzusetzen. Es werden verschiedenste gesellschaftliche und wirtschaftliche Zwänge wahrgenommen, die einer entsprechenden Umsetzung derzeit entgegenstehen. Insgesamt aber wird in der Gesellschaft eine grundlegende Veränderungs-bereitschaft - oder oftmals eher noch: Veränderungssehnsucht - erkennbar. Als Motive dafür sind neben der Schonung begrenzt vorhandener natürlicher Ressourcen auch eine Entlastung bezüglich (in der Wahrnehmung der Betroffenen) oft ebenfalls bis an Belastbarkeitsgrenzen genutzter menschlicher Ressourcen relevant. Aus der Alltagsperspektive heraus sind in einer Ressourcenleichten Gesellschaft also ökologische und soziale Fragestellungen untrennbar miteinander verbunden.