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Deutschlands Haushalte werden, zu Beheizungszwecken, zu 70 % leitungsgebunden versorgt: 50 % mit Erdgas und 14 % mit Fernwärme; 5 % mit Elektrizität, davon je die Hälfte noch mit Nachtspeicherheizung, die andere Hälfte mit Wärmepumpen. So war es 2021. So wird es in Zukunft nicht sein, denn Erdgas ist ein Energieträger fossiler Herkunft. Dessen Nutzung geht in den nächsten beiden Jahrzehnten gen Null. Die Frage ist, was das für die Erdgasleitungen in Deutschland bedeutet.
Wo werden zukünftig grüner Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe produziert? Zu welchen Kosten können diese erzeugt werden? Und welchen Anteil hätte eine heimische Produktion daran? Die Ergebnisse der Studie MENA-Fuels zeigen, dass im Nahen Osten und Nordafrika langfristig sehr große kostengünstige Potenziale für grünen Strom, Wasserstoff und Synfuels bestehen. Die Berücksichtigung von Investitionsrisiken hat jedoch einen signifikanten Einfluss auf deren Kosten und damit auf die Wahl der potenziellen Exportländer.
Die Bundesregierung verfolgt das ambitionierte Ziel einer Beschleunigung des Ausbaus der erneuerbaren Energien auf 80 % bis 2030 bzw. einer nahezu vollständig erneuerbaren Stromversorgung 2035. Im Zuge der avisierten Elektrifizierung anderer Sektoren wie Wärme und Mobilität im Rahmen der Sektorenkopplung nimmt die Bedeutung des Stromsektors weiter zu. Angesichts der aktuellen geopolitischen Umwälzungen und den sich abzeichnenden Knappheiten für fossiles Gas wird in einer Kurzstudie evaluiert, welchen Platz Biogas in einem langfristig zukunftsfähigen Energiesystem einnehmen kann.
Eine zentrale Anforderung für die zukünftige Industrieproduktion ist die Klimaneutralität. Dekarbonisierte Prozesse beruhen häufig auf der direkten oder indirekten (z.B. mittels H2) Elektrifizierung. Dabei stellen sich Fragen nach der energetischen Effizienz dieser Prozesse, nach ihren Potenzialen für einen flexiblen Betrieb sowie nach der Erfüllung kreislaufwirtschaftlicher Anforderungen wie Materialeffizienz und Schließung von Stoffkreisläufen. Der Artikel betrachtet die disruptiv dekarbonisierte Erzeugung von primärem Roheisen und bewertet drei Produktionstechniken dazu.
Die Bereitstellung industrieller Prozesswärme ist eine zentrale Herausforderung für ein zukünftiges klimaneutrales Energiesystem. In diesem Artikel wird die Vielfalt an etablierten und neuen Energieträgern und Technologien zur treibhausgasarmen bzw. -neutralen Bereitstellung von Prozesswärme vorgestellt. Zudem werden ihre wichtigsten Stärken und Schwächen skizziert, um daraus geeignete Anwendungsfelder und eine Priorisierung ihres Einsatzes zu identifizieren.
Die Bereitstellung industrieller Prozesswärme ist eine zentrale Herausforderung für ein zukünftiges, treibhausgasneutrales Energiesystem. Durch einen Vergleich der Prozesswärmebereitstellung in zwei Energiesystemszenarien werden Gemeinsamkeiten, die auf Richtungssicherheit hindeuten, dargestellt, sowie methodische und inhaltliche Gründe für Abweichungen herausgearbeitet.
Einige Klimaneutralitätsszenarien für Deutschland nehmen an, dass zukünftig "unvermeidbares" CO2, z. B. aus der Zementproduktion, als Kohlenstoffquelle für die inländische Herstellung von Kraftstoffen oder chemischen Grundstoffen genutzt wird. In diesem Artikel wird dargelegt, warum eine solche CO2-Nutzung verglichen mit einem alternativen Pfad einer geologischen Speicherung des CO2 und einem gleichzeitigen Import "grüner" Kraft- und Grundstoffe zumindest aus energetischer Sicht nachteilig erscheint.
Fortschreitende Digitalisierung und zunehmende Internationalisierung von Märkten bergen Herausforderungen für Unternehmen mit traditionell geprägten Arbeits- und Fertigungsstrukturen. Um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden, sollten in diesen Unternehmen die digitale Arbeitsfähigkeit und Kompetenzen für Agilität ausgebaut werden. Dieser Beitrag beschreibt die Konzeption einer digitalen Plattform zur Steigerung derartiger Kompetenzen in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Die digitale Kompetenzplattform soll insbesondere produzierenden KMU strukturschwacher Regionen helfen, ihre Agilität zu steigern und so zur Innovations- und Zukunftsfähigkeit des Unternehmens beitragen.
The co-operation between municipalities and civil society actors and their independent impulses for urban development are discussed under the terms of co-production and city-making. This article summarises these activities as co-productive city-making (koSM). Forms of as well as advantages and disadvantages of koSM have been discussed in research and practice so far, but analyses of the longitudinal genesis of these activities and their significance for the development of a specific area are rare. This article uses the longitudinally collected, mixed-method data of a constellation analysis of the development of the Mirke neighbourhood in Wuppertal/Germany. Based on four points in time, the dynamics as well as the spatial development of the koSM can be presented - individually and in comparison to other developments. It can be seen that the koSM in the Mirke has grown at an above-average and dynamic rate and can accordingly be interpreted as a motor of neighbourhood development. Main actors and locations are identified. The study is the basis for a follow-up work analysing the reasons and structural effects of the koSM. The koSM is discussed both in its interrelations with municipal action and in its significance for integrated and sustainable urban development. The method of constellation analysis is critically discussed with regard to the relationship between effort and benefit.
Wie sehen lebenswerte Quartiersstraßen aus und wie gelingt es, die Zieldimensionen Verkehrswende, Klimaanpassung und Aufenthaltsqualität integriert zu betrachten? Diesen Fragen hat sich über 1,5 Jahre das Projekt "Lebenswerte Straßen, Orte und Nachbarschaften" für einen konkreten Straßenzug in Dortmund gewidmet. Basierend auf einem kollaborativ angelegten Beteiligungs- und Planungsprozess ist eine gleichermaßen ambitionierte wie gesellschaftlich tragfähige Planung entstanden. Der Artikel gibt einen Überblick über das Projekt, stellt die Planung vor und diskutiert Erkenntnisse, die für die Initiierung vergleichbarer Projekte, aber auch für Landes-/Bundespolitik Relevanz besitzen.
Unvermeidbare Emissionen aus der Abfallbehandlung : Optionen auf dem Weg zur Klimaneutralität
(2022)
Auch die thermische Abfallbehandlung in Deutschland kann zu einem Baustein des klimaneutralen Wirtschaftens werden. Allerdings sind dafür noch verschiedene Voraussetzungen zu schaffen. Technisch sind neben den bereits bekannten weitere innovative Verfahren in der Entwicklung; nicht zu vernachlässigen ist zudem die anspruchsvolle Aufgabe des CO2-Handlings. Hier ist zum einen der Aufbau der benötigten Infrastruktur zu nennen. In Bezug auf die Nutzung des abgetrennten CO2 ist auch die Industrie gefragt, um sektorübergreifende, klimafreundliche Use-Cases und Geschäftsmodelle rund um CCU und die weitmöglichste Schließung von Kohlenstoffkreisläufen zu entwickeln. Entsprechende Regularien und Marktanreize sind politisch zu setzen.
Um den Klimawandel begrenzen zu können, wird zunehmend der Einsatz von Direct Air Capture (DAC) zur Erzeugung von Negativemissionen diskutiert. Anhand von Kosten sowie dem Flächen-, Wasser- und Energieverbrauch werden in diesem Artikel mögliche Implementierungspfade der DAC-Technologie, aufbauend auf einem bestehenden Klimaneutralitätsszenario für Deutschland, analysiert. Während die technische Realisierung machbar sein sollte, stellt der hohe Flächen- und Energiebedarf eine kritische Größe dar.
Deutschland soll bis 2045 klimaneutral werden. So steht es im verschärften Klimaschutzgesetz, das im Juni 2021 vom Bundestag verabschiedet wurde. Die deutsche Industrie verursacht derzeit knapp ein Viertel der Treibhausgasemissionen, etwa ein Drittel davon entfällt auf die Eisen- und Stahlproduktion. Um das Klimaziel zu erreichen, müssen somit große CO2-Einsparungen in der Stahlindustrie realisiert werden.
Der Diskurs um die Transformation des Energiesystems ist in den vergangenen Jahren vermehrt über wissenschaftlich fundierte Szenarien geführt worden, die aus verschiedenen gesellschaftlichen Perspektiven in Auftrag gegeben wurden. Der Vergleich von vier im Jahr 2021 erschienenen Studien zeigt auf, wo weitgehende Einigkeit über die erforderlichen Strategien zur Erreichung der Klimaneutralität bis 2045 besteht, und wo die größten Differenzen liegen.
Die Dekarbonisierung der Mietwohnungsbestände ist zwingende Voraussetzung für die Einhaltung deutscher Klimaschutzziele. Hierzu ist eine schnelle und deutliche Verbesserung der Energieeffizienz unabdinglich. Aber: funktioniert der Markt für Energieeffizienz bei Mietwohnungen? Eine empirische Untersuchung auf dem Wuppertaler Mietwohnungsmarkt gibt Antworten darauf. Um die Sanierungsrate signifikant zu steigern, etwa durch eine höhere Zahlungsbereitschaft für Energieeffizienz, braucht es sowohl für Vermieter als auch für Mieter verbesserte Rahmenbedingungen.
Die Stärkung der Digitalisierung im Nachhaltigkeitsmanagement und das Schaffen einer einheitlichen sowie konsistenten Datenbasis können Unternehmen maßgeblich unterstützen, steigenden Nachhaltigkeitsanforderungen zu entsprechen und die Transparenz zur Nachhaltigkeit des Wirtschaftens zu gewährleisten. Dieser Beitrag stellt Anforderungen und einen serviceorientierten Ansatz zur Entwicklung einer Plattform für datengestütztes Nachhaltigkeitsmanagement in produzierenden Unternehmen vor.
Die nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung beinhaltet zentrale Zielkonflikte: Stärkung der deutschen Wirtschaft versus hohe Importquote, günstigere Produktionskosten im Ausland versus höhere Wertschöpfung durch Produktion im Inland. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Beitrag diskutiert, wie groß die Kostenunterschiede ausfallen, welche Bedeutung die Transportkosten haben und welche Reboundeffekte bei Importen aus Nordafrika zu beachten sind.
Unser Papier entwickelt Maßnahmen für eine "Just transition"-Governance als Grundlage einer Politischen Ökonomie im Strukturwandel. Für eine Fallstudie im Rheinischen Braunkohlerevier wurden sechs Experteninterviews mit Bürgerinitiativen, Gewerkschaften und Vertretern des Landes Nordrhein-Westfalen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen den Bedarf an politischen Maßnahmen in verschiedenen Bereichen auf: Während für die Traditionsfirmen der Braunkohleindustrie und deren Beschäftigten eine Vielzahl von Förderpolitiken entwickelt wurde und wird, erhalten Beschäftigte von Subunternehmen kaum Unterstützung im Strukturwandel. Letztere sind daher einem hohen Risiko ausgesetzt, durch den Ausstieg aus der Kohleförderung ihren Arbeitsplatz zu verlieren. Die Interviews zeigten auch, dass im Rheinischen Braunkohlerevier aufgrund des geltenden Bergbaugesetzes Flächen zu einer knappen Ressource werden könnten. Der Akteurszentrierte Institutionalismus wird genutzt, um Maßnahmen abzuleiten, die den Bedürfnissen der verschiedenen Interessengruppen entsprechen. Abschließend werden Bezüge sowohl zum Transition Management als auch zur Politischen Ökonomie hergestellt.
96 Prozent der Jugendlichen besitzen ein Smartphone und nutzen damit verbundene Dienste. Jedoch verursacht Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) einen hohen Energie- und Ressourcenverbrauch. Es fehlt bislang an Konzepten und Ansätzen im Bereich Bildung, um die Nutzung solcher Technologien klimafreundlicher zu gestalten. Im Rahmen eines Modellprojekts wurde daher ein handlungspsychologisch fundierter didaktischer Ansatz erarbeitet, der auf die Förderung nachhaltigen Verhaltens im Hinblick auf IKT abzielt.
Damit sich die weltweit zunehmend ambitionierten Klimaschutzziele erreichen lassen, müssen auch im Industriesektor weitgehende Emissionsreduktionen innerhalb weniger Jahrzehnte realisiert werden. Expertinnen und Experten sind sich einig, dass dies nicht ohne den Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energieträger und Rohmaterialien - sogenannte Feedstocks - umsetzbar ist. Im Zuge der verstärkten Nutzung dieser grünen Energieträger ist denkbar, dass sich deren Verfügbarkeit und Kosten zu immer wichtigeren Standortfaktoren für die Produktion industrieller Güter entwickeln werden. Dies könnte dazu führen, dass zukünftig Standorte mit kostengünstiger Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien attraktiver gegenüber anderen Standorten werden und es dann zu Standortverlagerungen kommt - insbesondere im Bereich der energieintensiven Industrie.
In dem vorliegenden Artikel greifen die Autoren diese möglichen Verlagerungen industrieller Produktion auf. In diesem Zusammenhang führen sie auch den Begriff "Renewables Pull" ein. Die in bestimmten Regionen der Welt kostengünstig und in großen Mengen verfügbaren erneuerbaren Energien könnten nach Ansicht der Autoren künftig eine Sogwirkung auslösen und bestimmte Teile der industriellen Produktion anziehen - auch Pull-Effekt genannt.
Prepaid-Strom per Smartphone
(2020)
Prepaid-Stromzähler sind in Deutschland noch selten, bieten jedoch zukünftig einen interessanten Markt. Vor allem kleinere Anbieter, aber auch erste Regionalversorger kombinieren die Megatrends Digitalisierung und Energiewende und kreieren daraus neue Dienstleistungen. Zusammen mit IT-Firmen entwickeln sie daraus neue Geschäftsideen, die auch hinsichtlich sozialer Aspekte hohen Anforderungen genügen. Der Rollout von Smart Metering-Lösungen eröffnet zukünftig noch größere Chancen, durch Echtzeit-Datenerfassung den Energieverbrauch und damit auch Einsparpotenziale transparent zu machen. Hochaufgelöste Daten ermöglichen innovative Dienstleistungen und bringen die Kundenbeziehung auf eine neue Ebene.
Das Ziel der Klimaneutralität ist eine große Herausforderung, insbesondere für die Industrie. Dieser Artikel analysiert und vergleicht verschiedene Strategien zur Transformation des Industriesektors, wie sie in aktuellen deutschen, europäischen und globalen Klimaschutzszenarien beschrieben werden. Zunächst werden zehn Schlüsselstrategien für weitgehende Treibhausgasemissionsreduktionen im Industriesektor identifiziert. Anschließend wird in einer Szenario-Metaanalyse untersucht, in welchem Maße verschiedene Szenarien jeweils auf die einzelnen Strategien setzen. Dabei zeigt sich, dass es zwischen den Szenarien teilweise erhebliche Unterschiede bezüglich der verfolgten Strategien gibt.
Gas auf dem Weg zur Klimaneutralität : Abschied von der erdgasfixierten europäischen Gaswirtschaft
(2020)
Die Forcierung des Wandels der Prozessqualität von Gas hin zu klimaneutralem Gas steht an, das wird auch gegenwärtig an mehreren Stellen vorbereitet. Diese Initiativen haben komplementär zueinander zu sein, die Komposition der Maßnahmen aber ist noch nicht stimmig. Die Abstimmung in einem umfassenden Masterplan fehlt.
Klimaneutralität wird im Zuge des Pariser Klimaabkommens zur politischen Zielgröße. Die Nationalstaaten, die das Abkommen unterzeichnet haben, müssen regeln, wie sie das Ziel erreichen möchten. Das deutsche Klimaschutzgesetz unterscheidet dabei zwischen "klimaneutral" und "treibhausgasneutral". Das kann zu Missverständnissen führen, kann aber auch sinnvoll sein.
Gesund, umweltfreundlich und sozialverträglich : wie ein Onlinetool hilft, nachhaltiger zu kochen
(2020)
Jede Kostform hat Auswirkungen auf den individuellen Gesundheitsstatus, die Umwelt und soziale Aspekte. Insbesondere ökologische und soziale Belange werden im Alltag der Außer-Haus-Verpflegung in der Regel nur vage abgeschätzt, eine systematische Nachhaltigkeitsbewertung von Speisen findet zumeist nicht statt. Seit Mai 2018 unterstützt der hier vorgestellte Menü-Rechner Akteure in unterschiedlichen Verpflegungseinrichtungen bei der Nachhaltigkeitsbewertung. Das Instrument wurde im Rahmen des NAHGAST-Projektes (www.nahgast.de) in Kooperation mit fünf Praxispartnern entwickelt und durch insgesamt 120 Rezepturen getestet und validiert. Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über Nachhaltigkeitsbewertungen ausgewählter Rezepturen (Gerichte mit Fisch und Fleisch, sowie vegetarische und vegane Gerichte) und stellt heraus, welche Effekte sich für die ökologische, gesundheitliche und soziale Dimension zeigen.
Die explosive Verbreitung des Corona-Virus über die Welt brachte ein Realexperiment globaler Dimension mit offenem Ausgang hervor. Gesellschaften formieren sich, kosmopolitisch verschränkt, als Hygienegesellschaften. Zwischen striktem Lockdown und minimaler Begrenzung gehen sie je eigene experimentelle Wege. Dabei wird der Raum des Experimentellen bisher eher defensiv gestaltet, was in der Konsequenz zur Begrenzung experimenteller Räume sowie zur schleichenden Delegitimierung von Kontrollpolitiken der Pandemie führt. Die These dieses Beitrags lautet, dass solche Legitimationsprobleme umso eher gelöst werden können, je eher Strukturen resilienten Experimentierens entworfen und institutionalisiert werden. Ein wichtiges Ergebnis der Überlegungen ist, dass die resiliente Gestaltung experimenteller Räume zur Bewältigung solchen Krisengeschehens nur gelingen kann, wenn neben top-down verordneten Kontrollen sich eine bottom-up-Kultur sozialen Experimentierens entfalten kann. Dies setzt auf Seiten der Zivilgesellschaft ebenso wie von staatlicher Seite die Fähigkeit und den Willen zu Partizipation und Kooperation voraus. Entsprechende Ansatzpunkte werden dafür identifiziert.
Kommunen und kommunale Unternehmen können ihre Vorbildfunktion in einer integrierten Stadt- und Verkehrsplanung nutzen, indem sie die Elektrifizierung ihrer Flotte an leichten Nutzfahrzeugen voranbringen. Das kann die Treibhausgasemissionen und Stickstoffdioxidemissionen mindern und einer nachhaltigen Verkehrsentwicklung dienen. Klimaschutz durch Minderung der Kohlendioxidemissionen und Gesundheitsschutz durch Minderung der Stickstoffdioxidemissionen sind zwei zentrale Gründe für eine Flottenwende - auch bei den leichten Nutzfahrzeugen.
Die Autoren fassen die Entwicklung Urbaner Produktion und der damit verbundenen ökologischen Beeinträchtigungen zusammen. Vor dem Hintergrund einschlägiger Forschung werden Methoden der Quantifizierung ökologischer Wirkungen Urbaner Produktion mit ihren globalisierten Lieferketten dargestellt. Der Artikel schließt mit einer Darstellung möglicher Perspektiven faktenbasierter, partizipativer Planung Urbaner Produktion.
Der Eon/RWE-Deal : Marktbeherrschung und Shareholder Value-Politik mit behördlicher Zustimmung
(2019)
Am 17. September 2019 hat die EU-Wettbewerbs-Kommissarin Margrethe Vestager dem Stromkonzern Eon die Übernahme und Zerschlagung der RWE-Tochter Innogy unter leichten Auflagen erlaubt. Damit geht eine vollständige Geschäftsfeldaufteilung zwischen den beiden mächtigsten nationalen Energiekonzernen Eon und RWE einher. Während sich Eon auf die Bereiche Vertrieb und Verteilnetzbetrieb konzentrieren wird, übernimmt RWE die konventionellen Kraftwerke des bisherigen Konkurrenten sowie alle Anlagen der erneuerbaren Stromerzeugung. Auch alle vor rund zwei Jahren zunächst an Innogy abgegebenen Anlagen zur Stromerzeugung werden von RWE wieder zurückgeholt. Zudem erhält RWE eine 16,7-prozentige Beteiligung an Eon. Dazu gab das Bundeskartellamt (BKartA) bereits am 26.02.2019 bekannt, dass es diese Beteiligung für unbedenklich hält.
Die Freigabe der EU-Kommission vom September 2019 ist eine "Entscheidung von enormer Tragweite" die den "gesamten Sektor grundlegend verändern" wird. Denn durch diesen Mega-Deal entstehen im deutschen Energiesektor zwei monolithische Giganten mit bisher nie dagewesener Marktmacht.
Unter den Stichworten "Sektorenkopplung" und "Power-to-X" werden derzeit viele Möglichkeiten der direkten und indirekten Elektrifizierung großer Teile der Endenergienachfrage intensiv diskutiert. In diesem Zusammenhang hat die Diskussion um Wasserstoff als Endenergieträger sowie als Feedstock für die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen und chemischen Grundstoffen zuletzt stark an Bedeutung gewonnen. Insbesondere der klimaneutrale Umbau der Grundstoffindustrien und hier vor allem der Grundstoffchemie und der Stahlindustrie würde bedeutende Mengen an grünem Wasserstoff benötigen, die räumlich stark auf die großen Industriekerne fokussiert wären. Ein zeitnaher Einstieg in die Schaffung entsprechender Erzeugungskapazitäten und Infrastrukturen könnte dazu führen, dass Wasserstoff - neben erneuerbaren Energien und Energieeffizienz - zum dritten Standbein der Energiewende avanciert.
In vielen deutschen Städten sinken die verkehrsbedingten CO2-Emissionen kaum und vor allem die Belastungen durch Luftschadstoffe aus dem Straßenverkehr sind weiterhin sehr hoch. Deshalb beklagt die Deutsche Umwelthilfe inzwischen über 30 Städte in Deutschland, um durch Fahrverbote für Dieselfahrzeuge das Recht der Menschen auf saubere Atemluft durchzusetzen. Daher suchen die Kommunen zunehmend Wege, die verkehrsbedingten Emissionen zu senken. Dabei kommt kommunalen Flottenbetreibern eine besondere Rolle zu. Sie stehen besonders unter Handlungsdruck, weil durch ein Fahrverbot für Dieselfahrzeuge diese nur noch sehr eingeschränkt eingesetzt werden könnten.
Diesen Technologien wird für das Energiesystem, bei einem zunehmenden Ausbau der fluktuierenden regenerativen Leitenergieträger Wind und Sonneneinstrahlung als zentrale Flexibilitätsoption sowie zur Dekarbonisierung der Industrie - Bereitstellung von Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen -, eine Schlüsselrolle zukommen. Wie die bisherigen Erfahrungen mit anderen Energieinfrastrukturen, z. B. Freileitungen oder Windkraftanlagen, zeigen, stellt eine breite gesellschaftliche Akzeptanz einen wesentlichen Erfolgsfaktor für die großflächige Diffusion und Transformation dar. Entsprechend ist die gesellschaftliche Einbettung auch bei der Planung von PtX-Strategien frühzeitig zu beachten.
Als Direct Air Capture (DAC) werden Technologien zur Abscheidung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre bezeichnet. Diese könnten zunehmend zum Einsatz kommen, um CO2 für Power-to-X-Prozesse (PtX) oder zur Erzielung "negativer Emissionen" bereitzustellen. Die Ergebnisse einer multidimensionalen Bewertung im Rahmen der BMWi-Studie "Technologien für die Energiewende" (et 09/2018) zeigen, dass noch große Unsicherheiten bestehen und die Entwicklung überwiegend an Deutschland vorbeigeht.
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.
Der Anteil fluktuierender erneuerbarer Energien im deutschen Strommix steigt. Um die Netzstabilität zu erhalten, Fluktuationen im Dargebot nach Wetterlage und saisonal auszugleichen sind absehbar ab ca. 2030 große Stromspeicherkapazitäten erforderlich. Wasser-Pumpspeicherwerke sind derzeit die einzige langjährig erprobte Technologie, die künftig in Braunkohletagebauen, welche im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, errichtet werden könnten. Eine Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in verschiedenen Tagebauen zeigt, dass diese mit bis zu 400 GWh ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben.
Die Diskussion um die Gestaltung der Energiewende dreht sich in der politischen und gesellschaftlichen Debatte heute maßgeblich um die Stromversorgung der Zukunft. Ausstieg aus der Kohleverstromung und Ausbau bzw. Optimierung von Stromtransport- und verteilnetz sind nur zwei Beispiele dafür. Zu wenig Beachtung wird dagegen den Gasinfrastrukturen geschenkt und dabei insbesondere den Gas(import-)infrastrukturen, die mit Blick auf die Energiewende eine signifikante Rolle spielen (können).
Der heutige energetische Sanierungsbedarf des Gebäudebestands in Deutschland ist ein über Jahrzehnte qua irregeleiteter Auslegung produzierter. Inzwischen hat der technische Fortschritt erreicht, was zu erwarten war: Das Null-Energie-Haus, sogar das Plus-Energie-Haus sind heute möglich geworden. Beide sind auch "wirtschaftlich" - sofern man neu baut. Und selbstverständlich nur bei einem geklärten Verständnis von "wirtschaftlich", insbesondere im anstehenden Gebäude-Energie-Gesetz (GEG).
Zwischen 2005 und 2016 gab es in Deutschland über 150 Stadtwerke-Neugründungen im Energiebereich. Die insgesamt rund 900 Stadtwerke, die heute im Energiesektor tätig sind, spielen für die Energiewende eine zentrale Rolle. Denn sie stellen weit über die Hälfte der Versorgung an Strom, Gas und Wärme sicher. Zudem haben Stadtwerke aufgrund ihrer kommunalen Verankerung eine besondere Position im Spannungsgefüge von Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft. Dieser Beitrag zeigt auf, welche Gründe und Motive zu dieser Gründungswelle führten und welche Erfolgsfaktoren für Stadtwerke-Neugründungen ausschlaggebend waren.
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.
Die Umweltauswirkungen von Teil-, Miet- oder Tauschangeboten aus dem Bereich der Sharing Economy werden zumeist aus einer Nachhaltigkeitsperspektive betrachtet und dementsprechend mit einer Verminderung des Ressourcenverbrauchs sowie einer gesteigerten Ressourceneffizienz verbunden. Handelt es sich bei Sharing Economy tatsächlich um eine ressourcenschonende, energieeffiziente und für den "Massenmarkt" geeignete Konsumalternative oder haben wir es vielmehr mit einer kurzzeitigen Nischeninnovation einzelner Lifestyle-Communities zu tun?
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.
Die sog. Klimapfadestudie und ihre Szenarien haben in der Öffentlichkeit ein breites Echo gefunden, nicht zuletzt weil der BDI damit erstmals eine eigene detaillierte Untersuchung der Machbarkeit der deutschen Klimaschutzziele vorlegt und offensiv in die Diskussionen um die langfristige Transformation des Energiesystems einsteigt. Während der BDI in der Mai-Ausgabe der "et" bereits wesentliche Ergebnisse vorgestellt hat, werden die Szenarien der Studie in diesem Artikel mit anderen vorliegenden Klimaschutzszenarien verglichen.
Deutschland wird seine selbst gesetzten Klimaziele für 2020 sehr wahrscheinlich deutlich verfehlen, was die Frage aufwirft, inwieweit politische Rahmenbedingungen noch problemadäquat sind bzw. wo Veränderungen notwendig sind. Am Beispiel der privaten Kleinvermieter lässt sich zeigen, dass politische Instrumente häufig an den Bedürfnissen der Zielgruppen vorbei entwickelt werden und welche Veränderungen für das Gelingen der Wärmewende notwendig sind.
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.
Wie weit können ambitionierte und flächenhafte Maßnahmen zur Verkehrsverlagerung im Personenverkehr im Ruhrgebiet dazu beitragen, die Ziele von Energiewende und Klimaschutz in der Region bis 2050 zu erreichen? Diese Frage wurde mit dem "Modell Ruhrgebiet" mittels systematischer Forecasting-Szenarien untersucht. Mit den Simulationsrechnungen können die Potenziale von integrierten Maßnahmen der Siedlungsentwicklung und Verkehrsplanung zur Verkehrsverlagerung vom motorisierten Individualverkehr zum Umweltverbund identifiziert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine kombinierte Push- und Pullstrategie für den Modal Shift beachtliche Potenziale zur Verkehrsverlagerung und damit zur Verringerung der Kohlendioxidemissionen erschlossen werden können. Besonders wirksam sind restriktive Maßnahmen gegen den MIV. Die Ergebnisse verdeutlichen eine unbequeme Wahrheit: Es ginge, wenn man wollte.
Energiesuffizienz ist neben Energieeffizienz ein zweiter Weg, den Energieverbrauch zu reduzieren. Während Energieeffizienz bei unverändertem Nutzen den Energieinput senkt, ist Energiesuffizienz eine Strategie mit dem Ziel, die Menge an technisch bereitgestellter Energie durch Veränderungen der Quantität oder Qualität des Nutzens aus Energie auf ein nachhaltiges Maß zu begrenzen oder zu reduzieren. Das kann durch Reduktion, Substitution oder Anpassung des Nutzens an den Bedarf im Alltag geschehen. Viele Haushalte praktizieren schon Energiesuffizienz, aber die Hemmnisse für eine stärkere Nutzung sind groß. Auch die Energiesuffizienz im Haushalt benötigt daher eine Flankierung durch die Politik. Im BMBF-Projekt "Energiesuffizienz" wurde daher erstmals eine integrierte Energiesuffizienzpolitik untersucht, die insbesondere den Stromverbrauch in den privaten Haushalten adressiert.
Mit dem Klimaschutz-Teilkonzept Mobilität für die Stadt Wolfsburg wurde eine neue Methode erprobt, mit der sich klimaschutzrelevante Handlungspotenziale an der Schnittstelle von Stadt- und Verkehrsplanung identifizieren lassen. Die Methode erlaubt es, bei der Abschätzung von Potenzialen zur Minderung verkehrsbedingter CO2-Emissionen stadträumliche Gegebenheiten zu erfassen und eine räumliche Differenzierung vorzunehmen. Sie stellt neben den für die Stadt- und Verkehrsplanung schon bestehenden Ansätzen die Analyse von variierenden CO2-Minderungspotenzialen innerhalb der Teilräume einer Stadt in den Vordergrund und ist eine sinnvolle Ergänzung zu den im verkehrsplanerischen Kontext oft angewandten Verkehrssimulationen.
Bisher ist die vollständige Schließung von Stoffkreisläufen durch die Verwendung von Abfällen als Ressource in Deutschland nur eine Vision. Der Beitrag führt das Konzept der Kreislaufwirtschaft ein und konkretisiert es am Beispiel der Reparatur und Wiederverwendung von Produkten. Anschließend werden Hemmnisse betrachtet, die es auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft zu überwinden gilt und mögliche Lösungsansätze beschrieben.
Schon seit dem 19. Jahrhundert gilt Wasserstoff als Basis einer nachhaltigen Energiezukunft. Auch wenn sich noch keine kommerzielle Nutzung etabliert hat, sind Wasserstofftechnologien in den vergangenen Jahren deutlich weiterentwickelt worden. In Zusammenarbeit mit dem Wuppertal Institut hat Shell untersucht, welchen Beitrag Wasserstoff zu einer nachhaltigen Energieversorgung - vor allem im Verkehr - künftig leisten kann.
Eine besondere Herausforderung für die Wärmewende stellen leitungsgebundene Wärmeversorgungsstrukturen dar. Aufgrund ihrer hohen Kapitalbindung bei gleichzeitig hoher Lebensdauer müssen hier frühzeitig die richtigen Weichen in Richtung Energiewende gestellt werden. Eine Vielzahl von Akteuren, Stadtwerken und Energieversorgern, über Planer und Handwerker bis hin zur Immobilienwirtschaft stehen vor der Schwierigkeit, einen langfristig kompatiblen Pfad in Richtung Klimaschutz und Energiewende einzuleiten. Vor diesem Hintergrund sollen in diesem Artikel aus technologischer Sicht Optionen aus dem Themenfeld "LowEx und gekoppelte Wärmeversorgungsstrukturen" näher betrachtet werden.