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Zur Transformation des Energiesektors : ein Blick aus der Perspektive der Transition-Forschung
(2012)
Die Entwicklung zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise wird insbesondere durch Veränderungsprozesse in einzelnen Schlüsselbranchen vorangetrieben. Zu einer solchen Schlüsselbranche gehört der Energiesektor. Ein nachhaltiger Branchenwandel basiert dabei auf einem differenzierten Zusammenspiel von technologischen Entwicklungen, von politischer Rahmensetzung, von allgemeinen Umfeldveränderungen und von der Entwicklung neuer Geschäftsstrategien, die diese Elemente aufgreifen.
Die systematisch-intentionale Förderung von innovativen Unternehmensgründungen aus Universitäten und Forschungseinrichtungen bedarf einer ergänzenden Neuausrichtung, will sie sich zukünftig als noch legitimierter und effizienter erweisen. Dabei wird im Rahmen einer integrativen Gründungs- und Innovationsförderung aus Universitäten und Forschungseinrichtungen eine Programmatik entworfen, die sich insbesondere in Prototypen komplexer Zukunftsinnovationen manifestiert.
Eine oft kontrovers diskutierte Frage ist, ob eine massive Dämmung von Häusern in der Gesamtbilanz nicht mehr Ressourcenverbrauch und Emissionen verursacht, als sie im Endeffekt einspart. Zur Untersuchung dieser Frage wurde nun erstmals eine trade-off Analyse durchgeführt. Hierzu wurde ein bottom-up Wirkungsanalyse-Modell entwickelt, dessen Kern ein Emissions- und Energiemodell für den Haushaltssektor bildet, gekoppelt mit einem Ökobilanzierungs-Tool. Den Rahmen für beide Modelle bilden Energieszenarien bis 2050, die für jede Dekade Sanierungsraten und Energiemixe vorgeben. Damit können "reine" Energieszenarien um ressourcenpolitische Analysen erweitert und die Auswirkungen verschiedener Dämmstrategien ermittelt werden.
Das zentrale Ergebnis der Modellierung ist, dass zusätzliche Aufwendungen für Dämmstoffe (untersucht wurden extrudierter Polystyrolhartschaum XPS und Zellulose) sowohl ressourcen- als auch emissionsseitig in fast allen Umweltwirkungskategorien durch erhebliche Einsparungen bei der Gebäudebeheizung überkompensiert werden. Im Wesentlichen sind keine Trade-offs erkennbar und der prozentuale Beitrag der Dämmstoffe an den Umweltwirkungsindikatoren ist gering. Relevant ist dagegen die Wahl des Treibmittels bei den aufgeschäumten XPS-Dämmstoffen: Gegenüber dem in Deutschland verwendeten XPS, das weitgehend mit CO2 aufgeschäumt wird, führt ein Dämmstoff, der hohe Anteile an Fluorkohlenwasserstoffen aufweist, zu einem hohen Trade-off bezüglich der Wirkungskategorie "stratosphärischer Ozonabbau" und zu einer erkennbaren, jedoch nicht so deutlichen Wirkung auf das Treibhaus-Potenzial. Eine Sensitivitätsanalyse mit dem alternativen Dämmmaterial Zellulose zeigt, dass sich die an sich schon geringen Anteile der Dämmstoffe an den Umweltwirkungsindikatoren weiter verringern. Hinsichtlich der Materialintensität sind XPS- und Zellulose-Dämmung jedoch mit vergleichbaren Auswirkungen verbunden.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass für beide Materialien ambitionierte Dämmstoffstrategien im Hinblick auf alle in dieser Studie analysierten Faktoren einen wesentlichen Beitrag sowohl zu Materialeffizienz- als auch zu Emissionsminderungszielen leisten können.
Dieser Gesellschaft und mit ihr der Wirtschaft, dieser Wirtschaft und mit ihr der Gesellschaft stehen einschneidende Veränderungen bevor und damit ein gerütteltes Maß an gemeinsamem Lernen. Zunächst ist zu fragen, was zu lernen ist. Vier Felder werden besprochen: Die wichtigsten Interessen erkennen; die weltweiten Abhängigkeiten ernst nehmen; das Wohlergehen unabhängig vom Wirtschaftswachstum suchen; den Wertewandel auch politisch denken. Danach ist zu überlegen, was dem gesellschaftlichen Lernen im Wege steht: der Wunsch das Erreichte zu behalten; die Faszination des Güterwohlstandes; der Sog des Fortschrittsdenkens. Und schließlich ist eine Antwort zu suchen, wobei das Interesse vor allem den Lernmotiven gilt: Wie lassen sich Gewinnstreben und Nachhaltigkeit verbinden, wie die Verlustängste zum Produktiven wenden? Das stärkste Motiv aber wird die Unausweichlichkeit des Wandels sein. Die Kosten des Lebens und Wirtschaftens werden deutlich steigen, und die allermeisten Menschen in diesem Land werden einen wachsenden Anteil ihrer Einkünfte benötigen, um die Grundbedürfnisse ihres Lebens zu stillen. Die Aufgabe heißt, die notwendige Bescheidung anzunehmen als die Bedingung der Zukunftsfähigkeit. Das kann durchaus gelingen. Auf das, was sie als unumgänglich erfahren, stellen sich die allermeisten Menschen ohne größere Widerstände ein - unter zwei Voraussetzungen: Was ihnen abgefordert wird, muss einsichtig begründet sein, und es muss alle treffen je nach ihrer Leistungsfähigkeit. Die Transformation zur Nachhaltigkeit wird ein Gemeinschaftswerk sein. Es kann dann erfolgreich sein, wenn in ihm nicht nur Politik und Wirtschaft das Sagen haben, sondern wenn auch die aktiven Teile der Gesellschaft an den Entscheidungsprozessen beteiligt sind. Gesichert ist von all dem nichts; aber es lohnt sich dafür zu arbeiten.
Das Paper stellt zunächst die unterschiedlichen Commonsbegriffe vor und zeigt die den Debatten innewohnenden politischen Rationalitätsmuster auf. Weiter wird von der Ideengeschichte vorherrschender politischer und ökonomischer Logiken erzählt und dargelegt, weshalb und inwiefern diese Logiken Commons zerstören. Die Ambivalenz öffentlichen und privaten Eigentums wird am Beispiel Wald aufgezeigt. Schließlich werden Theorie und Praxis von Commons, Commoning und Commoners skizziert.
Weder Mangel noch Übermaß - diese Formel fasst das Anliegen der in diesem Band versammelten Aufsätze zusammen. Eine Formel, die Wohlstand für alle einfordert, gleichzeitig aber die Begrenzung des materiellen Wachstums, das "rechte Maß" sucht und streitbar vertritt. Der Autor warnt vor Lösungen, die allein auf technologische Effizienz bauen, ganz gleich wie attraktiv und intelligent sie sein mögen. Denn sie verhindern nicht den Wunsch nach mehr, weitere Expansion und ungerechte Verteilung. Dagegen führt Suffizienz als Strategie zur maßvollen Ressourcennutzung auf neue Wege, die Bedürfnisse auf das menschliche Maß zu konzentrieren. Doch wie lernen Gesellschaften das? Was steht dem Wandel zur Zukunftsfähigkeit im Wege? Wie lässt er sich fördern? Zu diesen Fragen entsteht gerade eine gesellschaftliche Debatte und auch Entscheidungsträger stellen sich den Themen Wachstum und Wohlstand zunehmend kritisch. Manfred Linz liefert dafür einen substanziellen Beitrag. In dem Buch hat der Autor Aufsätze aus seiner 20jährigen Forschungstätigkeit am Wuppertal Institut zusammengestellt.
Managing solid waste is one of the biggest challenges in urban areas around the world. Technologically advanced economies generate vast amounts of organic waste materials, many of which are disposed to landfills. In the future, efficient use of carbon containing waste and all other waste materials has to be increased to reduce the need for virgin raw materials acquisition, including biomass, and reduce carbon being emitted to the atmosphere therefore mitigating climate change. At end-of-life, carbon-containing waste should not only be treated for energy recovery (e.g. via incineration) but technologies should be applied to recycle the carbon for use as material feedstocks. Thermochemical and biochemical conversion technologies offer the option to utilize organic waste for the production of chemical feedstock and subsequent polymers. The routes towards synthetic materials allow a more closed cycle of materials and can help to reduce dependence on either fossil or biobased raw materials. This chapter summarizes carbon-recycling routes available and investigates how in the long-term they could be applied to enhance waste management in both industrial countries as well as developing and emerging economies. We conclude with a case study looking at the system-wide global warming potential (GWP) and cumulative energy demand (CED) of producing high-density polyethylene (HDPE) from organic waste feedstock via gasification followed by Fischer–Tropsch synthesis (FTS). Results of the analysis indicate that the use of organic waste feedstock is beneficial if greenhouse gas (GHG) emissions associated with landfill diversion are considered.
Ein Stromsystem in Deutschland, das sich zu 100 % aus Sonne und Wind speist, erscheint wie die Vorstellung eines Extrems. Und doch gilt: Darauf hinzulaufen, ist als Entwicklung hierzulande angelegt. Diese Formulierung deutet an, dass wir uns generell in einer sog. pfadabhängigen Entwicklung befinden und überdies aktuell Zeitzeugen einer Gabelungssituation sind. Das wird in Deutschland kaum wahrgenommen. Deshalb wird hier ein Gedankenexperiment geboten, diese Tendenz als Ergebnis eines bestehenden Kräfteparallelogramms darzustellen, das zugleich eine Einschätzung des Energie-Sondergipfels vom 2.11.2012 liefert. Es wird einem Ansatz gefolgt, in dem die Darstellung der Systemveränderung „komparativ statisch“ vorgenommen wird, gemäß der populär formulierten Maxime "Vom Ende her denken" - und das wird verbunden mit der Analyse dynamisch-rückgekoppelter Treiber-Elemente. Für "das Ende", den eingeschwungenen Zustand nach der Systemtransformation, wird das Jahr 2050 gesetzt.
Domestic sustainability innovations are considered to play a key role for pathways to sustainable consumption. The paper shows how open innovation processes can lead to such sustainable innovations, by means of an experimental and interactive infrastructure. It presents how – based on results of the LivingLab project conducted at the Wuppertal Institute within a European Consortium (Lead TU Delft) - currently an extended Sustainable LivingLab approach is developed and applied in two joint research projects at national and international level. To conceptualise this approach, we refer to recent proceedings in innovation and sustainability research, i.e. practice theory to analyse sustainable product design. Focusing on technical solutions and individual behaviour while assuming people's needs as fixed entities, disregards the dynamics of everyday practices in which technologies themselves create needs. Therefore, the consumer's position should be strengthened through userdriven innovation. LivingLabs are combined lab-/household systems, which put the user, i.e. the home occupant, and value chain related actors (producer, handicraft, etc.) on centre stage in the innovation process. We introduce its research agenda and the Three Phases Model of research. We hypothesise that at the end of this userintegrated innovation process developed products have a higher chance of successful diffusion. To illustrate this, we show how the LivingLab infrastructure is employed for the German InnovationCity Ruhr and how it can promote the development of user-centred sustainable consumption strategies.
This study aims to investigate whether, to what extent and how a transition toward integrated flood management has taken place in the Dongting Lake area at the middle Yangtze. Accordingly, we conducted a longitudinal research of its flood management (1949–2009). We developed an analytical framework linking regime components to two societal learning types (double and triple-loop learning) that are key to a regime transition. Our study shows that the transition toward integrated flood management has already started, but the whole regime transformation will still take time to complete, due to, for example, the not-yet-ready decision-making processes that shape the structure changes as well as the incompatibilities between what is on paper and real implementation. To understand how the regime transition took place, we investigated where and how triple-loop learning was initiated as well as how so-called "informal learning processes" has contributed to the transition of Dongting flood management.
Transdisziplinarität als zentraler Impuls für eine Weiterentwicklung des Wissenschaftssystems
(2012)
Towards a resource policy : unleashing productivity dynamics and balancing international distortions
(2012)
The paper outlines guidelines and pillars of a resource policy. Two reasons favour the formulation of such policy: a demand to increase sluggish resource productivity growth as well as environmental damages occurring along material flows at an international scale. Thus, it is both the innovation and environmental perspective that legitimate policies. The paper surveys recent empirical trends. Referring to research on innovation and transition management, it develops guidelines for a resource policy, namely, market order, provision function, learning processes, market development, and orientation. It furthermore describes four instruments as potential pillars of a future policy mix: a tax on construction minerals, an ecologically differentiated VAT tax, and an international covenant for metals and an international convention for sustainable resource management. The paper finally reflects these guidelines and pillars against weaknesses and ongoing discussions of climate policy. It concludes that despite all uncertainties and complexities, a well-designed resource policy is on the verge of becoming essential for unleashing eco-innovation dynamics.
In the past few decades, geochemically scarce metals have
become increasingly relevant for emerging technologies in
domains such as energy supply and storage, information and
communication, lighting or transportation, which are regarded as
cornerstones in the transition towards a sustainable post-fossil
society. Accordingly, the supply risks of scarce metals and possible
interventions towards their more sustainable use have been
subject to an intense debate in recent studies. In this article, we
integrate proposed intervention options into a generic life cycle
framework, taking into account issues related to knowledge
provision and to the institutional setting. As a result, we obtain
a landscape of intervention fields that will have to be further
specified to more specific intervention profiles for scarce metals
or metals families. The envisioned profiles are expected to have
the potential to reduce action contingency and to contribute to
meeting the sustainability claims often associated with emerging
technol ogies.
This paper examines the effects of an increased integration of concentrated solar power (CSP) into the conventional electricity systems of Morocco and Algeria. A cost-minimizing linear optimization tool was used to calculate the best CSP plant configuration for Morocco's coal-dominated power system as well as for Algeria, where flexible gas-fired power plants prevail. The results demonstrate that in both North African countries, storage-based CSP plants offer significant economic advantages over non-storage, low-dispatchable CSP configurations. However, in a generalized renewable integration scenario, where CSP has to compete with other renewable generation technologies, like wind or photovoltaic (PV) power, it was found that the cost advantages of dispatchability only justify CSP investments when a relatively high renewable penetration is targeted in the electricity mix.
To achieve an efficient use and allocation of limited water resources and thus resolve increasing water use conflicts due to fast rising societal water demands, in 2000, the Chinese government started a management strategy of 'Construction of a Water Saving Society (WSS)'. It is guided by the principle that socio-economic development should consider the carrying capacity of the ecosystem and focuses on institutional innovation, building on the water rights concept. This paper explores the innovation process during the transition towards WSS by investigating the development course of the innovation process during the transition towards WSS, and the adaptive capacity of the existing water management regime underlying the innovation process. Accordingly, an analysis framework consisting of three types of governance activities and factors determining a regime's adaptive capacity was developed, based on the theory of transition management and adaptive governance. The Tianjin and Zhangye WSS experiments were selected for a deep understanding of local innovations. It is revealed that co-evolution of all three types of governance activities that are claimed to be essential for transition has taken place. However, the current adaptive capacity of the regime still needs further enhancement to support the transition towards the desired WSS in China. Finally, some general insights are provided for policy innovations in other political economies.
The potential of natural gas as a bridging technology in low-emission road transportation in Germany
(2012)
Greenhouse gas emission reductions are at the centre of national and international efforts to mitigate climate change. In road transportation, many politically incentivised measures focus on increasing the energy efficiency of established technologies, or promoting electric or hybrid vehicles. The abatement potential of the former approach is limited, electric mobility technologies are not yet market-ready. In a case study for Germany, this paper focuses on natural gas powered vehicles as a bridging technology in road transportation. Scenario analyses with a low level of aggregation show that natural gas-based road transportation in Germany can accumulate up to 464 million tonnes of CO2-equivalent emission reductions until 2030 depending on the speed of the diffusion process. If similar policies were adopted EU-wide, the emission reduction potential could reach a maximum of about 2.5 billion tonnes of CO2-equivalent. Efforts to promote natural gas as a bridging technology may therefore contribute to significant emissions reductions.
Global trade is increasingly being challenged by observations of growing burden shifting, in particular of environmental problems. This paper presents the first worldwide calculations of shifted burden based on material flow indicators, in particular direct and indirect physical trade balances. This study covers the period between 1962 and 2005 and includes between 82 and 173 countries per year. The results show that indirect trade flow volumes have increased to around 41 billion tonnes in 2005. The traded resources with the highest share of associated indirect flows are iron, hard coal, copper, tin and increasingly palm oil. Regarding the burden balance between regions, Europe is the biggest shifter whereas Australia and Latin America are the largest takers of environmental burden due to resource extraction. To evaluate the findings from a global perspective, the results are analysed in terms of resource flow induced environmental pressure related to a country's land area in terms of total and per capita area. Resource endowment and population density seem to be more relevant in determining the physical trade balance, including indirect flows, than income level.