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The economic assessment of low-carbon energy options is the primary step towards the design of policy portfolios to foster the green energy economy. However, today these assessments often fall short of including important determinants of the overall cost-benefit balance of such options by not including indirect costs and benefits, even though these can be game-changing. This is often due to the lack of adequate methodologies.
The purpose of this paper is to provide a comprehensive account of the key methodological challenges to the assessment of the multiple impacts of energy options, and an initial menu of potential solutions to address these challenges.
The paper first provides evidence for the importance of the multiple impacts of energy actions in the assessment of low-carbon options.
The paper identifies a few key challenges to the evaluation of the co-impacts of low-carbon options and demonstrates that these are more complex for co-impacts than for the direct ones. Such challenges include several layers of additionality, high context dependency, and accounting for distributional effects.
The paper continues by identifying the key challenges to the aggregation of multiple impacts including the risks of overcounting while taking into account the multitude of interactions among the various co-impacts. The paper proposes an analytical framework that can help address these and frame a systematic assessment of the multiple impacts.
In this paper three approaches on transitions pathways are combined to study the role of agricultural nature conservation in the Dutch land use domain for achieving internationally agreed climate and biodiversity targets. The three perspectives used are the Multilevel Perspective (MLP), Initiative Based Learning (IBL) and Integrated Assessment Modelling (IAM). The analysis provides insights in how the combination of different research approaches can lead to more comprehensive policy advice on how agricultural nature conservation could help to achieve internationally agreed sustainability goals related to climate change and biodiversity. IAM shows under which conditions agricultural nature conservation could be consistent with European and global long-term goals regarding food security, biodiversity and climate. MLP provides insight into the extent in which agricultural nature conservation has affected or changed the existing nature and agricultural regimes. IBL, finally, reveals the challenges of encouraging agricultural nature conservation with policy measures. Our analysis shows that a combined perspective provides a deeper understanding of the underlying processes, reasons and motives of agricultural nature conservation, leading to more comprehensive policy recommendations.
Das Fortschreiten des Klimawandels und die Schädigung der Ökosysteme machen deutlich, dass die seit Jahrzehnten international geforderte nachhaltige Entwicklung zu den wichtigsten Herausforderungen gehören.
Um die von den Vereinten Nationen in der Agenda 2030 festgeschriebenen Nachhaltigkeitsziele, den sogenannten Sustainable Development Goals (SDGs), zu erreichen, sind alle relevanten Akteurinnen und Akteure - die Politik, die Wirtschaft sowie jede und jeder Einzelne - gefragt.
Eine nachhaltige Entwicklung, die zugleich Umweltschonung, stabile wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung sowie soziale Gerechtigkeit berücksichtigt, beruht damit auf der Kompetenz oder auch der "Literacy" der Einzelnen, für sich und im Kollektiv nachhaltiges Handeln auszuüben und im gegenseitigen Miteinander fördern zu können. Doch welche Fähigkeiten sind notwendig, um nachhaltig Handeln zu können? Welche Fähigkeiten brauchen insbesondere Konsumentinnen und Konsumenten, um ihre Produktions- und Konsummuster nachhaltiger (mit-)gestalten zu können?
Antworten darauf liefert die "Literacy für nachhaltigen Konsum", die in dem vorliegenden Diskussionspapier entwickelt und vorgestellt wird.
Der Gebäudebereich steht nicht nur aufgrund seiner Umweltwirkungen vor großen Herausforderungen. Bei der Einhaltung der Klima- und Nachhaltigkeitsziele spielen auch die mit langen Lebens- und Nutzungsdauern von Gebäuden einhergehenden Investitionszyklen eine entscheidende Rolle. Politische und planerische Maßnahmen werden bislang hauptsächlich im Rahmen von Effizienz- und Konsistenzstrategien entwickelt und umgesetzt, um Umweltwirkungen zu minimieren. Die Suffizienzstrategie erfährt im Vergleich dazu eine deutlich geringere Aufmerksamkeit. Ziel dieses Vorhabens ist es deshalb, Suffizienz für den Gebäudebereich zu definieren, geeignete technische und organisatorische Ansätze zu ihrer Unterstützung zu identifizieren sowie Vorschläge zu ihrer Verankerung in politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen und Instrumenten zu erarbeiten und exemplarisch darzustellen.
Practices and research on measuring traditionally urban sustainability abound, therefore the challenge now is related to how the urban carbon issues are included into current measuring methods, thus there is a need to develop methods for measuring urban low-carbon sustainability. In this paper, a simple method, which is based on low-carbon sustainability index, is developed. The overall urban low-carbon sustainability index is the weighted sum of 11 single indices, and each single index is defined as the indicator assessing the development level against the baseline. The baseline is often the criteria or the minimum requirement of low-carbon sustainability. Case studies in four Chinese cities have put this method into practice, and the results show that all four selected cities fail to pass the testing of sensible low-carbon sustainability rule and they are all in weakly low-carbon sustainable development. Although the four cities have made great progress in their capacity building on pollution control and their capacities on wastewater treatment, main pollutants' removal and household and hazardous wastes treatment are enough to meet the needs of local development, they are all facing the great challenges on using of sustainable energy, offsetting of CO2 emissions and adoptions of nature-based solutions. The method developed by this research is a useful tool for decision makers identifying whether the local development is not on a low-carbon sustainable path.
Energy service companies (ESCOs) play crucial role in building energy efficiency retrofit sector. However limited access to green financing has prevented ESCOs in their expansions in China. This paper, based on a survey of 469 samples and on-site visiting to and interviewing relevant 50 actors of ESCOs, financial institutions and local housing authorities, identifies main barriers of accessing to green financing at both systemic policy level and operational meso and micro level in China, and analyzes good practices at local level that overcome the barriers. The paper concludes that, although there are barriers existing at the policy level in China, substantial attentions and priorities should be given to take actions for overcoming the barriers existed at the operational meso and micro level. The paper suggests that the good practices of capacity building for ESCOs and local financial sector, intensifying participation of intermediate organizations or facilitators and diversifying financial sources and funding mechanisms and models that emerge from the local level should be disseminated in China.
Creating statistics for China's building energy consumption using an adapted energy balance sheet
(2019)
China's regular energy statistics does not include the building sector, and data on building energy demand is included in other types of energy consumption in the Energy Balance Sheet (EBS). Therefore data on building energy demand is not collected based on statistics, but rather calculated or estimated by various approaches in China. This study aims at developing and testing China's building energy statistics by applying an adapted EBS. The advantage of the adapted EBS is that statistical data is from the regular statistical system and no additional statistical efforts are needed. The research result shows that the adapted EBS can be included in China regular energy statistical system and can be standardized in a transparent way. Testing of the adapted EBS shows that China's building energy demand has shown an annual increase of 7.6% since 2001, and a lower contribution to the total energy demand as compared to the developed world. There is also a close link to lifestyle and living standard while industrial energy demand is mainly driven by economy and decoupling of building energy demand with increasing of building floor area, this is due to a considerable improvement of building energy efficiency. The adapted EBS creates a method for China conducting statistics of building energy consumption at the sector level in a uniform way and serves as the basis for any sound building energy efficiency policy decisions.
In recent years, most countries in the Middle East and North Africa (MENA), including Jordan, Morocco and Tunisia, have rolled out national policies with the goal of decarbonising their economies. Energy policy goals in these countries have been characterised by expanding the deployment of renewable energy technologies in the electricity mix in the medium term (i.e., until 2030). This tacitly signals a transformation of socio-technical systems by 2030 and beyond. Nevertheless, how these policy objectives actually translate into future scenarios that can also take into account a long-term perspective up to 2050 and correspond to local preferences remains largely understudied. This paper aims to fill this gap by identifying the most widely preferred long-term electricity scenarios for Jordan, Morocco and Tunisia. During a series of two-day workshops (one in each country), the research team, along with local stakeholders, adopted a participatory approach to develop multiple 2050 electricity scenarios, which enabled electricity pathways to be modelled using Renewable Energy Pathway Simulation System GIS (renpassG!S). We subsequently used the Analytical Hierarchy Process (AHP) within a Multi-Criteria Analysis (MCA) to capture local preferences. The empirical findings show that local stakeholders in all three countries preferred electricity scenarios mainly or even exclusively based on renewables. The findings demonstrate a clear preference for renewable energies and show that useful insights can be generated using participatory approaches to energy planning.
Energy sufficiency is one of the three energy sustainability strategies, next to energy efficiency and renewable energies. We analyse to what extent European governments follow this strategy, by conducting a systematic document analysis of all available European National Energy and Climate Plans (NECPs) and Long-Term Strategies (LTSs). We collect and categorise a total of 230 sufficiency-related policy measures, finding large differences between countries. We find most sufficiency policies in the transport sector, when classifying also modal shift policies to change the service quality of transport as sufficiency policies. Types of sufficiency policy instruments vary considerably from sector to sector, for instance the focus on financial incentives and fiscal instruments in the mobility sector, information in the building sector, and financial incentive/tax instruments in cross-sectoral application. Regulatory instruments currently play a minor role for sufficiency policy in the national energy and climate plans of EU member states. Similar to energy efficiency in recent decades, sufficiency still largely referred to as micro-level individual behaviour change or necessary exogenous trends that will need to take place. It is not treated yet as a genuine field of policy action to provide the necessary framework for enabling societal change.
On the pathway to climate neutrality, EU member states are obliged to submit national energy and climate plans (NECPs) with planned policies and measures for decarbonization until 2030 and long-term strategies (LTSs) for further decarbonization until 2050. We analysed the 27 NECPs and 15 LTSs submitted by October 2020 using an interrater method. This paper focuses on energy sufficiency policies and measures in the transport sector.
We found a total of 236 sufficiency policy measures with more than half of them (53 %) in the transport/mobility sector. Additionally, we found 41 measures that address two or more sectors (cross-sectoral measures). From the explicit sufficiency measures within the transport sector, 82 % aim at modal shift. A reduction of transport volumes is much less addressed. Countries plan to use mainly fiscal and economic instruments. Those are in many cases investments in infrastructure of low-carbon transport modes and taxation instruments. Plans on decarbonisation measures are also frequently mentioned. The majority of cross-sectoral measures are carbon taxes or tax reforms, also economic instruments.
On the one hand it is encouraging that Member States strongly emphasize the transport sector in their NECPs and LTSs - at least quantitatively and concerning sufficiency measures - because this sector has been the worst-performing in climate mitigation so far. On the other hand, the measures described seem not sufficient to reach ambitious climate targets, and we doubt that the presented set of policy instruments will get the transport sector on track to mitigate greenhouse gas emissions in the necessary extent.
Impact chains are used in many different fields of research to depict the various impacts of an activity and to visualize the system in which this activity is embedded. Research has not yet conceptualized impact chains specifically for energy sufficiency policies. We develop such a concept based on current evaluation approaches and extend these by adding qualitative elements such as success factors and barriers. Furthermore, we offer two case studies in which we test this concept with the responsible climate action managers. We also describe options for integrating these impact chains into different types of energy models, which are key tools in policy consulting.
Energy Efficiency First (EEF) is an established principle for European Union (EU) energy policy design. It highlights the exploitation of demand-side resources and prioritizes cost-effective options from the demand-side over other options from a societal cost-benefit perspective. However, the involvement of multiple decision-makers makes it difficult to implement. Therefore, we propose a flexible decision-tree framework for applying the EEF principle based on a review of relevant areas and examples. In summary, this paper contributes to applying the EEF principle by defining and distinguishing different types of cases - (1) policy-making, and (2) system planning and investment - identifying the most common elements, and proposing a decision-tree framework that can be flexibly constructed based on the elements for different cases. Finally, we exemplify the application of this framework with two example cases: (1) planning for demand-response in the power sector, and (2) planning for a district heating system.
Nigeria is Africa's largest economy and home to approximately 10% of the un-electrified population of Sub-Saharan Africa. In 2017, 77 million Nigerians or 40% of the population had no access to affordable, reliable and sustainable electricity. In practice, diesel- and petrol-fuelled back-up generators supply the vast majority of electricity in the country. In Nigeria's nationally-determined contribution (NDC) under the Paris Agreement, over 60% of the greenhouse gas emissions (GHG) reductions are foreseen in the power sector. The goal of this study is to identify and critically examine the pathways available to Nigeria to meet its 2030 electricity access, renewables and decarbonization goals in the power sector. Using published data and stakeholder interviews, we build three potential scenarios for electrification and growth in demand, generation and transmission capacity. The demand assumptions incorporate existing knowledge on pathways for electrification via grid extension, mini-grids and solar home systems (SHS). The supply assumptions are built upon an evaluation of the investment pipeline for generation and transmission capacity, and possible scale-up rates up to 2030. The results reveal that, in the most ambitious Green Transition scenario, Nigeria meets its electricity access goals, whereby those connected to the grid achieve a Tier 3 level of access, and those served by sustainable off-grid solutions (mini-grids and SHS) achieve Tier 2. Decarbonization pledges would be surpassed in all three scenarios but renewable energy goals would only be partly met. Fossil fuel-based back-up generation continues to play a substantial role in all scenarios. The implications and critical uncertainties of these findings are extensively discussed.
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).
It is now widely recognized that effective communication and demand-side policies for alternative energy require sound knowledge of preferences and determinants of demand of the public and consumers. To date, public attitudes towards new transport technologies have been studied under very different conceptual frameworks. This paper gives an overview of the various conceptual frameworks and methodologies used, where four main approaches can be distinguished: general attitudinal surveys, risk perception studies, non-market economic valuation studies, and other approaches such as those based on semiotic theory. We then review the findings of the recent literature on acceptance, attitudes and preferences for hydrogen and fuelcell end-use technologies, focusing on vehicles. These studies are then contrasted with related research into alternative fuel vehicles. The paper finally discusses the main trends in research and avenues for further work in this field. We recommend, among other things, the use of approaches that build knowledge and familiarity with the technology prior to the exploration of attitudes, and the set up of studies that take a whole-systems perspective of hydrogen technologies and that look at hydrogen in the context of other competing clean technologies.
In recent decades, better data and methods have become available for understanding the complex functioning of cities and their impacts on sustainability. This review synthesizes the recent developments in concepts and methods being used to measure the impacts of cities on environmental sustainability. It differentiates between a dominant trend in research literature that concentrates on the accounting and allocation of greenhouse gas emissions and energy use to cities and a reemergence of studies that focus on the direct and indirect material and resource flows in cities. The methodological approaches reviewed may consider cities as either producers or consumers, and all recognize that urban environmental impacts can be local, regional, or global. As well as giving an overview of the methodological debates, we examine the implications of the different approaches for policy and the challenges these approaches face in their application on the field.
The industry sector accounted for just over 30% of global GHG emissions in 2010 and scenarios envisage a continuing rise in demand for energy-intensive materials. This article sums up the most recent international analysis (IPCC, IEA, UNIDO, Global Energy Assessment) to give a broad view of the current prospects for reducing GHG emissions in industry. It does so from a global perspective, complementing where necessary where regional and sector-specific case studies. The article addresses the portfolio of options available, their technical and economic potentials, the experience in the use of policy instruments in industry, the synergies and tradeoffs that mitigation in the industry sector can have with other policy objectives, and the specific concerns of developing countries. Long-term decarbonisation pathways for the sector are also presented.
The cost of power is usually calculated by focusing only on the power plant - equipment, operating cost, maintenance and fuel. However, the true cost of generating power goes beyond that, and includes costs that society has to pay for, such as air and water pollution, displacement of communities and the effects of climate change caused by carbon emissions from the power plants. This report by energy researcher Maria Yetano Roche uses well established international methods to identify the true Nigerian cost of each energy source.
Urban GHG emissions and resource flows : methods for understanding the complex functioning of cities
(2015)
This paper sums up the recent developments in concepts and methods being used to measure the impacts of cities on environmental sustainability. It differentiates between a dominant trend in research literature that concentrates on the accounting and allocation of greenhouse gas (GHG) emissions and energy use to cities, and a re-emergence of studies focusing on the direct and indirect urban material and resource flows. The availability of reliable data and standard protocols is greater in the GHG accounting field and continues to grow rapidly.
Nigeria is Africa's top cement producer and could be on course to be one of the top producers globally. The goal of this study is to identify and critically examine the pathways available to Nigeria to meet its decarbonisation goals in the cement sector. Based on a literature review, the study assesses demand drivers and decarbonisation potentials for the sector. It then presents two different quantitative pathways for growth in production of cement by 2050, and three different pathways for decarbonisation of the sector. Using published data and a scenario analysis tool, the study calculates how the sector's emissions might evolve under each of these pathways. The results indicate that, in the most ambitious scenario, emissions from the sector can plateau by the late 2030s, resulting in an overall increase of 21% by 2050 (compared to 2015 levels). Achieving this scenario is necessary in order to put the sector on a path to net zero emissions beyond 2050. The scenario is driven by reductions in both energy-related and process emissions, as well as a small share of carbon capture and storage and demand management. A moderately ambitious scenario that relies mostly on savings on energy-related emissions results in an 84% increase in emissions by 2050. Finally, the Business-as-Usual scenario results in an almost tripling of emissions by 2050. The results indicate a strong potential for policies to drive improvements in energy efficiency and clinker-to-cement ratio. Critical areas of uncertainty within the assumptions include the production rates (including the evolution of the export market) and the fuel mix.
Research on environmental behaviour is often overlooked in literature on regime destabilization in energy transitions. This study addresses that gap by focusing on socio-political and demographic factors shaping support for carbon regime destabilization policies in one of the most carbon-intensive regions of Europe. Carbon-intensive industries, especially coal mining and coal-based power generation, are often concentrated in a few carbon-intensive regions. Therefore, decarbonization actions will affect those regions particularly strongly. Correspondingly, carbon-intensive regions often exert significant political influence on the two climate mitigation policies at the national level. Focusing on Poland, we investigate socio-political and demographic factors that correlate with the approval or rejection of the two climate mitigation policies: increasing taxes on fossil fuels such as oil, gas, and coal and using public money to subsidize renewable energy such as wind and solar power in Poland and its carbon-intensive Silesia region. Using logistic regression with individual-level data derived from the 2016 European Social Survey (ESS) and the 2014 Chapel Hill Expert Survey (CHES), we find party-political ideology to be an important predictor at the national level but much less so at the regional level. Specifically, voting for right-wing party is not a divisive factor for individual support of the two climate mitigation policies either nationally or regionally. More interestingly, populism is a strong factor in support of increasing taxes on fossil fuel in the carbon-intensive Silesia region but is less important concerning in support of using public money to subsidize renewable energy in Poland overall. These results show the heterogeneity of right-wing party and populism within the support for the two climate mitigation policies. Socio-demographic factors, especially age, gender, education level, employment status, and employment sector, have even more complex and heterogeneous components in support of the two climate mitigation policies at the national and regional levels. Identifying the complex socio-political and demographic factors of climate mitigation policies across different national versus carbon-intensive regional contexts is an essential step for generating in situ decarbonization strategies.
In Germany, the number of renewable energy prosumers has increased rapidly since 2000. However, the development of prosumers has faced and will continue to face various economic, social, and technological challenges, which have triggered the emergence of a number of innovative business models (BM). This paper enriches the empirical basis for prosumer-oriented BMs by investigating two BM innovations in Germany (P2P electricity trading and aggregation of small-size prosumers) drawing on business model and socio-technical transition theories. A mix of qualitative data collection methods, including document analysis and semi-structured expert interviews, was applied. We found that while both BMs can potentially address the challenges associated with renewable energy prosumer development in Germany, small-scale prosumers’ participation in both BMs has been limited so far. We identified various internal and external drivers and barriers for scaling up these BMs for prosumer development in Germany. Despite these barriers, both aggregation and centralized P2P targeting prosumers may potentially be also taken up by incumbent market actors such as utilities. Decentralized P2P on the other hand still faces significant internal and external barriers for upscaling. Based on the analysis, the paper provides policy recommendations with respect to the identified drivers and barriers. From a theoretical perspective, our findings provide further evidence to challenge the dichotomous understanding of niche actors and incumbents, the latter of which are often theorized to be resistant to radical innovations.
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.
Das Zusammenspiel von aufstrebenden Technologiefeldern eröffnet neue Potenziale für die Nachhaltigkeitstransformation. Gleichzeitig erzeugt es komplexe Umweltbelastungen, die bisher kaum sichtbar und noch weniger gestaltbar sind. Für eine nachhaltige Digitalisierung brauchen wir jetzt ein Verständnis für die ökologischen Wechselwirkungen des zukünftigen Digitalsystems. Am Beispiel der Machine Economy und der ihr zugrunde liegenden Technologien Internet of Things, Künstliche Intelligenz und Distributed Ledger Technologie bzw. Blockchain machen wir in diesem Forschungsbericht Umweltwirkungen transparent und Ansatzpunkte greifbar - damit Digitalisierung ganzheitlich ökologisch gestaltbar wird.
Im Zeitalter der Machine Economy ist der maschinelle Dialog allgegenwärtig - das bietet neue Chancen für Nachhaltigkeit, erhöht gleichzeitig aber durch die zugrundeliegenden Technologien auch den Druck auf unsere Umwelt. Internet of Things (IoT), Künstliche Intelligenz (KI) und Distributed Ledger Technology (DLT) sind das technologische Fundament der Machine Economy. Damit verbunden sind Infrastrukturen, Datenströme und Anwendungen, die hohe Energie- sowie Ressourcenaufwände erzeugen. Der derzeitige politische Diskurs sowie die Nachhaltigkeitsforschung fokussieren sich auf Umweltwirkungen durch digitale Infrastrukturen. Daten, Applikationen sowie die Rolle von Akteuren als Treiber der Umweltwirkung werden zu wenig beleuchtet. In diesem Papier sprechen sich die Autorinnen und Autoren für eine "Grüne Governance der Machine Economy" aus. Adressiert werden Annahmen zu systemübergreifenden Treibern von Umweltbelastungen und ihrer Wirkung. Ziel ist es, ein Gesamtsystem nachhaltiger Entscheidungen und ein ökologisches Zusammenspiel aller beteiligten Technologien in der Wertschöpfung zu ermöglichen. Zukünftige Forschung soll die hier vorgestellten Hypothesen weiter ausarbeiten und konkrete Handlungsoptionen für eine Stakeholder übergreifende Roadmap erarbeiten.
While digital technologies hold significant transformational potential, anecdotal evidence suggests that the digital transformation might not be directed towards sustainable development sufficiently. Drawing on a modified and extended version of the framework proposed by Wanzenböck et al. (2020), we explore the cases of the circular economy and the transition towards a sustainable energy system in the twin transition. Making use of insights from 20 expert interviews and two in-depth interviews, we aim to gain a first careful indication of the convergence/divergence in societal views on key problems and solutions across different dimensions (technological, economic, socio-cultural, regulatory) and derive insights for integrated policy-making. Thereby the study contributes to bridging the existing gap between mission-oriented policies and the twin transition. Overall, our first insights indicate that while showing high similarities in the structure of problems and solutions across cases, the variety in wickedness (contestation, complexity, uncertainty) calls for differentiated policy-making: Significant parts of the relatively young twin transition might be in a state of disorientation where societal views on problems and solutions diverge. This would require policy-makers to follow a "discovery-mode" (basic research, experiments and monitoring) with only selected diffusion-focused strategies. Further, we show that missions in the twin transition require highly flexible policy-making as different approaches need to be applied simultaneously. Finally, there are several options for exploiting synergies in policy-making due to some overlapping characteristics as well as learning opportunities between cases. We believe that particularly our holistic perspective on the twin transition can yield substantial guidance for researchers and policy-makers in the field.
CICERONE aims to bring national, regional and local governments together to jointly tackle the circular economy transition needed to reach net-zero carbon emissions and meet the targets set in the Paris Agreement and EU Green Deal. This document represents one of the key outcomes of the project: a Strategic Research & Innovation Agenda (SRIA) for Europe, to support owners and funders of circular economy programmes in aligning priorities and approaching the circular economy transition in a systemic way.
Measuring progress towards sustainable development requires appropriate frameworks and databases. The System of Environmental-Economic Accounts (SEEA) is undergoing continuous refinement with these objectives in mind. In SEEA, there is a need for databases to encompass the global dimension of societal metabolism. In this paper, we focus on the latest effort to construct a global multi-regional input-output database (EXIOBASE) with a focus on environmentally relevant activities. The database and its broader analytical framework allows for the as yet most detailed insight into the production-related impacts and "footprints" of our consumption. We explore the methods used to arrive at the database, and some key relationships extracted from the database.
Im Rahmen des Forschungsprojekts "Wirtschaftsförderung 4.0" leistet die vorliegende Arbeit einen Beitrag zum besseren Verständnis der systematischen Stärkung zivilgesellschaftlicher Nachhaltigkeitsinitiativen. Das Ziel der Analyse besteht darin, Ansatzpunkte möglicher Unterstützungsmaßnahmen aufzuzeigen, die im Zuge kommunaler Wirtschaftsförderung aufgegriffen werden können.
Zur Erarbeitung wurden zunächst mithilfe theoretischer Grundlagen aus der Transition- und Diffusionsforschung zentrale Einflussfaktoren zusammengetragen, die förderlich oder hemmend auf transformative Nachhaltigkeitsinitiativen wirken können. Mit dem Ziel, kontextangepasste Maßnahmen zu entwickeln, wurden die literaturbasierten Faktoren anschließend in einer qualitativen Befragung mit einer Praxisperspektive verglichen und ergänzt: Mittels leitfadengestützter Experteninterviews mit nachhaltigkeitsorientierten Initiativen in der Region Osnabrück wurden kommunale Gegebenheiten sowie die jeweiligen Erfolgsfaktoren, Herausforderungen und Bedarfe der Graswurzelinitiativen erfasst.
Im Ergebnis zeigen sich sieben übergreifende Bedarfsfelder, die vor allem aus der empirischen Erhebung abgeleitet wurden. Aus ihnen wurden Handlungsempfehlungen und Ansatzpunkte kommunaler Unterstützung erarbeitet und diskutiert.
After two weeks of negotiations, climate diplomats completed the implementation of the Protocol, refined some of its instruments for implementation and agreed on processes for moving forward beyond the first Kyoto commitment period. The report by the Wuppertal Institute provides an overview and assessment of the agreements reached in Montreal.
Purpose - This paper sets out to tackle the issue of climate change from a business perspective. It seeks to discuss why it is important to take climate change considerations into account in business decisions, how this can be done and what further action is required from managers and business scholars.
Design/methodology/approach - The paper describes ways of reducing emissions and adapting to climate change that can be implemented by any business. As an illustration, the proposed climate strategy of a large European utility company, RWE, is provided.
Findings - There are numerous ways to reduce emissions within business operations, along the supply chain and surrounding product usage and disposal. Climate-proofing operations is also becoming increasingly pertinent to businesses.
Research limitations/implications - New ways have to be found yet in order to take emission reductions to a more ambitious level by altering patterns of production and consumption.
Practical implications - The paper discusses how businesses can reduce their carbon footprint and anticipate changes in the physical and political environment related to climate change.
Originality/value - The paper is of value to managers who, today, are expected not only to reduce emissions from operations, but also to gain an awareness of the physical, political and social risks stemming from the impacts of climate change.
Der Clean Development Mechanism (CDM) des Kyoto-Protokolls hat eine zweifache Zielsetzung. Erstens soll damit den Industrieländern erlaubt werden, in emissionssparende Projekte in Entwicklungsländern zu investieren und sich die so erzielte Emissionsreduktion auf ihre Kyoto-Ziele anzurechnen. Denn dort sind Emissionsreduktionen oft kostengünstiger zu erzielen als in Industrieländern. Zweitens sollen die CDM-Projekte zur nachhaltigen Entwicklung der Gastgeberländer beitragen. Inzwischen sind weltweit über 2.000 CDM-Projekte genehmigt und weitere Tausende sind beantragt. Der Mechanismus hat damit eine Dimension erreicht, in der er wesentliche Wirkungen auslösen kann - zum Positiven oder zum Negativen. Laut Kyoto-Protokoll sind die beiden oben genannten Ziele gleichrangig. Es wird jedoch nur der Aspekt der erzielten Emissionsreduktionen durch ein internationales Verfahren reguliert und überwacht. Die Entscheidung, ob ein Projekt zur nachhaltigen Entwicklung beiträgt, obliegt allein den Gastgeberländern, die bisher jegliche Vorschläge, auch für diese Frage ein internationales Verfahren einzurichten, abgelehnt hatten. Jedes Entwicklungsland hat daher ganz eigene Kriterien für die Bewertung der Nachhaltigkeit seiner Projekte entwickelt, doch meist ohne die erforderlichen Kapazitäten, um Projekte wirklich zu prüfen.
Die hier vorgestellte Diplomarbeit von Bea Wittger untersucht diese Problematik am Beispiel Brasilien. Brasilien beheimatet weltweit die drittmeisten CDM-Projekte und hat den Ruf, ein besonders gründliches Genehmigungsverfahren durchzuführen. Doch auch in der brasilianischen Zivilgesellschaft wird teils harsche Kritik am CDM geübt. Die Diplomarbeit wurde an der Universität zu Köln vorgelegt und von Wolfgang Sterk betreut. Sie nimmt eine detaillierte Analyse der brasilianischen Genehmigungsverfahren und -praxis vor, erstens anhand ihrer inhärenten Konsistenz und Stringenz und zweitens anhand von zwei Projektbeispielen.
Die Akzeptanz von grünem Wasserstoff in Nordrhein-Westfalen : Status quo und Handlungsempfehlungen
(2023)
Nordrhein-Westfalen (NRW) ist Heimat energieintensiver Industrien wie der Stahl- und Chemieindustrie. Künftig wird grüner Wasserstoff notwendig sein, damit die Industrie in NRW Klimaneutralität erreichen kann. Die Herausforderungen hierbei sind jedoch vielfältig - auch wenn die Akzeptanz für grünen Wasserstoff sowohl in der Gesellschaft als auch bei unmittelbar beteiligten Akteursgruppen hoch ist. Die Autor*innen fassen in diesem In Brief die Ergebnisse von zwei durchgeführten Akzeptanzstudien zu grünem Wasserstoff in NRW zusammen und diskutieren, welche Handlungsempfehlungen sich daraus ergeben.
Akzeptanz von industriellem CCS in Nordrhein-Westfalen : Empfehlungen für Politik und Industrie
(2023)
Für die Landesregierung Nordrhein-Westfalen (NRW) ist die industriell genutzte Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (engl. industrial carbon capture and storage, kurz iCCS) ein zentraler Baustein für den Übergang zu einer klimaneutralen Industrie bis 2045. Dafür braucht es aber eine breite gesellschaftliche Akzeptanz - zumal Pläne zur CO2-Abscheidung bei Kohlekraftwerken vor über zehn Jahren schon einmal an mangelnder gesellschaftlicher Akzeptanz gescheitert sind. In diesem In Brief haben die Autor*innen die Ergebnisse von zwei durchgeführten Akzeptanzstudien zu iCCS in NRW zusammengefasst und diskutieren, welche Handlungsempfehlungen sich daraus ergeben.
To limit global warming, the use of carbon capture and storage technologies (CCS) is considered to be of major importance. In addition to the technical-economic, ecological and political aspects, the question of social acceptance is a decisive factor for the implementation of such low-carbon technologies. This study is the first literature review addressing the acceptance of industrial CCS (iCCS). In contrast to electricity generation, the technical options for large-scale reduction of CO2 emissions in the energy-intensive industry sector are not sufficient to achieve the targeted GHG neutrality in the industrial sector without the use of CCS. Therefore, it will be crucial to determine which factors influence the acceptance of iCCS and how these findings can be used for policy and industry decision-making processes. The results show that there has been limited research on the acceptance of iCCS. In addition, the study highlights some important differences between the acceptance of iCCS and CCS. Due to the technical diversity of future iCCS applications, future acceptance research must be able to better address the complexity of the research subject.
The basic materials industries are a cornerstone of Europe's economic prosperity, increasing gross value added and providing around 2 million high-quality jobs. But they are also a major source of greenhouse gas emissions. Despite efficiency improvements, emissions from these industries were mostly constant for several years prior to the Covid-19 crisis and today account for 20 per cent of the EU's total greenhouse gas emissions.
A central question is therefore: How can the basic material industries in the EU become climate-neutral by 2050 while maintaining a strong position in a highly competitive global market? And how can these industries help the EU reach the higher 2030 climate target - a reduction of greenhouse gas emissions of at least 55 per cent relative to 1990 levels?
In the EU policy debate on the European Green Deal, many suppose that the basic materials industries can do little to achieve deep cuts in emissions by 2030. Beyond improvements to the efficiency of existing technologies, they assume that no further innovations will be feasible within that period. This study takes a different view. It shows that a more ambitious approach involving the early implementation of key low-carbon technologies and a Clean Industry Package is not just possible, but in fact necessary to safeguard global competitiveness.
Zur Gestaltung von tiefgreifenden Transformationsprozessen fehlen oft handlungsleitende Kompetenzen und der Mut, Strukturen aufzubrechen.
Dafür braucht es andere Lernformen und neue Räume des Lernens für nachhaltigen Wandel. Um solche zu etablieren, haben die Vereinten Nationen die Dekade des Handelns ausgerufen, in deren Rahmen zwei Projekte des Wuppertal Instituts gestartet sind: die Transformationsakademie und HumboldtN.
Große Erzählungen im Engelsjahr 2020 handeln von der Textilindustrie gestern und heute. Die vorliegenden kleinen Erzählungen spielen in anderen textilen Welten und jenseits der großen Fabriken. Von ihnen erzählt Friedrich Engels nicht. Dem Erzählten und Nicht-Erzählten auf der Spur finden wir schließlich heraus, dass auch zu Friedrich Engels selbst in einer bestimmten Weise erzählt - und nicht erzählt wird.
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.
Der Forschungskontext der hier vorgelegten Untersuchung liegt innerhalb des in der sozial-ökologischen Forschung angesiedelten Forschungsverbundes "Blockierter Wandel? Denk- und Handlungsräume für eine nachhaltige Regionalentwicklung". Der Untersuchungsraum ist die Region "Muldemündung" in Sachsen-Anhalt. Dort, bei Dessau, mündet die Mulde in die Elbe. In dem Teilprojekt geht es um vielfältige Tätigkeiten, die, nur zum Teil als Arbeit anerkannt, in verschiedenen gesellschaftlichen Räumen stattfinden - in "Tätigkeitsräumen". Im Mittelpunkt der Überlegungen steht die Anerkennung und Bewertung der bisher vom sichtbaren Erwerbsarbeitsraum abgetrennten sorgenden und pflegenden Tätigkeiten. Denn in ihnen, so die These der Autorinnen, gibt es Fähigkeiten für eine nachhaltige Entwicklung. Verursacht wurde ihre Ausgrenzung durch abspaltende und hierarchische Konzeptionen des Politischen und des Ökonomischen. Die hier maßgeblichen Ansätze von John Locke und Adam Smith werden daher theoriegeschichtlich analysiert. Ansätze zu Konzeptionen, die diese Trennungen nicht mehr brauchen, finden sich in zwei untersuchten Praxisbeispielen, deren Auswertung jeweils spezifische kreative Potenziale für eine sozial-ökologische Transformation i. S. einer nachhaltigen Entwicklung sichtbar werden lässt - Potenziale vieler Menschen sowie der ökologischen Natur. Ihre Aktivitäten weisen auf die Herausbildung eines ganzheitlichen Tätigkeitskonzepts mit anderen Bewertungen und einer anderen "Natur der Arbeit" hin. Die Projekte stellen, analytisch gefasst, kleine neue Gesellschaftsverträge dar, über die neue, nicht trennende Konzepte von Politik und Ökonomie entwickelt werden können, die wiederum das neue Tätigkeitskonzept absichern. Gleichzeitig machen die Praxisbeispiele aber auch deutlich, wie stark neoliberale Kräfte die alten Strukturen stützen. Diese Ambivalenz wird verstärkt durch die vielfachen Schrumpfungsprozesse, denen die Untersuchungsregion ausgeliefert ist.
Die Energiewende stellt eine gesellschaftliche Herausforderung dar und bedarf neuer Arbeitskonzepte. Diese These vertreten Uta von Winterfeld und Adelheid Biesecker in ihrem Beitrag "Bitte zweimal wenden! - Die Transformation der Energie- und Arbeitswelt". Ausgehend davon, dass die Energiewende einer sozial-ökonomischen Revolution gleichkomme und die Geschichte der Energie eine Geschichte steigender Arbeitsproduktivität sei, weswegen regenerative Energiequellen wie Sonne und Wind die Entwicklung bedrohen und zu einer Rückkehr zu einer früheren zivilisatorischen Phase führen würden, zeigen die Autorinnen, dass man zu letzterer Einsicht nur dann gelangt, wenn man die Energiewende ohne die notwendige Arbeitswende betrachtet. Damit die Energiewende nicht nur gelingt, sondern auch wirtschaftlich und gesellschaftlich positiv verläuft, braucht es laut Autorinnen eine Neuorganisation von Energie und Arbeit.
Erzählungen
(2022)
Herrschaft und Macht
(2022)
Zwei Großbegriffe wie Herrschaft und Macht in einem Artikel fassen zu wollen, ist eine arge Herausforderung. Doch es liegt nahe, beide Begriffe aufeinander zu beziehen und voneinander zu unterscheiden. Sie sind nicht einfach zu erhellen und werden oft synonym verwandt. Erschwerend kommt hinzu, dass begriffliche Großlandschaften in verschiedenen Sprachen unterschiedlich ausgeprägt sind. Im Englischen wird beispielsweise oft "power" anstelle von "Herrschaft" benutzt (etwa "critique of power" für "Herrschaftskritik").
Im ersten Abschnitt folgt die Autorin zunächst etymologischen Spuren in der deutschen Sprache und zeige dabei zugleich, dass beide Begriffe patriarchal eingefärbt sind. Sprache ist lebendig. Sie verändert sich - und sie ist selbst herrschaftlich. Anschließend skizziert die Autorin begriffliche Unterscheidungen und Ausprägungen, insbesondere bei Max Weber (in seiner Herrschaftssoziologie), bei Michel Foucault und bei Hannah Arendt. Derart ausgestattet legt die Autorin im zweiten Abschnitt dar, wie und anhand von was die Begriffe in der Politischen Ökologie verwandt werden oder verwandt werden könnten. Im Ausblick münden die Darlegungen in den Versuch einer Anwendung kritischer Herrschafts- und Machtanalyse ein.
Natur
(2022)
Natur (aus dem Lateinischen, griechisch "Physis") gilt als einer der umfassendsten Begriffe überhaupt. Daher scheint von vornherein aussichtslos, sie begrifflich definierend zu einem positiven Ende führen zu wollen. Gleichwohl bleiben Verständnisse von Natur und Vorschläge für eine Definition spannend, gerade auch mit Blick auf Mehrdeutigkeiten und Ambivalenzen.
Dem humorvoll skeptischen Blick auf den Zeitgeist zeigt sich ein seltsames Bild: Es scheint eine Zeit der Wenden ohne wirkliche Wende zu sein. So lange schon wird von "Wende" geschrieben und gesprochen, dass inzwischen beispielsweise in Verbindung mit Energie von alter (1980er-Jahre) und von neuer (2010er-Jahre) Energiewende die Rede ist. Viele Wenden sind in deutscher Sprachmanier zusammengesetzte Substantive und beziehen sich - von der Mobilitäts- über die Konsum- und die Agrar- bis hin zur Waldwende - auf ökologische Probleme. Manchen Wenden ist ein Adjektiv beigefügt, das eine Strömung im politisch-ökonomischen Raum beschreibt, so etwa die neoliberale Wende in der Sozialpolitik. Meist wird im Kontext der Ökologie konstatiert, dass die Probleme zwar bekannt, die eingeleiteten Wendestrategien und Wendemaßnahmen aber völlig unzureichend seien. Daher schlägt Benedikt Schmid eine "kritische Wende" vor. Die wachstums- und fortschrittsgebundenen Denkmuster gelte es aufzubrechen. Sie seien beharrlich und würden sich immer wieder auch in den zeitlichen und räumlichen Vorstellungen alternativer Ansätze einnisten. (1)
Das Forschungsprojekt VorAB ("Vorsorgend handeln - Avantgardistische Brückenansätze für nachhaltige Regionalentwicklung") fragt nach strukturellen Hindernissen für nachhaltige Regionalentwicklung und nach Potenzialen fortschrittlicher Ansätze zu fairer Land- und Ressourcennutzung. (2) Es untersucht die Transformationsfelder Wald-, Energie- und Landwirtschaft in der Region Lübeck. Erste Ergebnisse zeigen, dass bei dem Terminus Wende mit Blick auf qualitative und grundlegende Veränderungen Vorsicht geboten ist.
This report provides an overview of the main findings from the different research tasks in the CIRCTER project and delivers selected policy messages with European coverage. The report provides: (Sec. 2) a territorial definition of the circular economy; (Sec. 3) insights into the available statistics on material and waste patterns and flows and their interpretation, alongside new territorial evidence on both aspects; (Sec. 4) a sectoral characterisation of the circular economy at regional level (NUTS-2), including data on turnover and jobs; (Sec. 5) key findings from the CIRCTER case studies; (Sec. 6) a systemic interpretation of the circular economy that works as a knowledge-integration mechanism for the entire report; (Sec. 7 and 8) an analysis of the most relevant circular economy policies and strategies at various territorial levels; (Sec. 8) a subset of policy recommendations focusing in particular on territorial and cohesion policies, and; (Sec. 9) suggestions for further research.
The current utilisation of natural resources in Germany and Europe is not sustainable, as inter alia stated by the German government as well as by the European Commission. At the same time, increased resource efficiency could lead to various environmental but also economic benefits. This brief study commissioned by Changing Markets presents developments in the field of resource efficiency policies, analyses the status quo of resource consumption with a special focus on fast moving consumer goods and describes potential effects of resource conservations.
The study sheds light on the background of the prevention of plastic waste from packaging and disposable products by explaining the need for action, the environmental impacts and risks to human health. Experiences of the members of the PREVENT Waste Alliance and their partners in the prevention of plastic waste by multi-actor partnerships are presented by means of 17 best practice examples. Finally, the study gives recommendations for the reduction of plastic waste and the further work of the PREVENT Waste Alliance. These include success factors for waste prevention, necessary next steps and conclusions regarding the necessary political framework conditions.
Artificial intelligence in the sorting of municipal waste as an enabler of the circular economy
(2021)
The recently finalized research project "ZRR for municipal waste" aimed at testing and evaluating the automation of municipal waste sorting plants by supplementing or replacing manual sorting, with sorting by a robot with artificial intelligence (ZRR). The objectives were to increase the current recycling rates and the purity of the recovered materials; to collect additional materials from the current rejected flows; and to improve the working conditions of the workers, who could then concentrate on, among other things, the maintenance of the robots. Based on the empirical results of the project, this paper presents the main results of the training and operation of the robotic sorting system based on artificial intelligence, which, to our knowledge, is the first attempt at an application for the separation of bulky municipal solid waste (MSW) and an installation in a full-scale waste treatment plant. The key questions for the research project included (a) the design of test protocols to assess the quality of the sorting process and (b) the evaluation of the performance quality in the first six months of the training of the underlying artificial intelligence and its database.
The European Waste Framework Directive has defined waste prevention as top of the waste hierarchy meaning nothing less than a fundamental change of the sociotechnical system of waste infrastructures with all its economic, legal, social and cultural elements. Based on an empirical analysis of more than 300 waste prevention measures this paper assesses which prevention effects can realistically be achieved by applying the measures described in the German waste prevention programme or in those of other EU member states. Taking into account waste streams like packaging, food waste, bulky waste and production waste the results show that waste generation is not an unavoidable evil but can be significantly reduced at current level of technology.
The transition towards a circular economy is high on the political agenda and support for innovative business models can be seen as one of the key strategies for its implementation. Nevertheless most of these business models rely on an increasing generation of waste and thus undermine the prevention of waste as top of the waste hierarchy. The paper aims to link this debate to more systemic eco-innovations that offer economic market potentials by reduced material inputs and waste generation. This directs the attention to sufficiency strategies that surpass the level of individual consumer choices and regards the potentials of entrepreneurial sufficiency strategies. It takes the example of waste contracting modelsin Germany as a possible approach of resource-light business models that provide existing utility aspects with altered consumption patterns and decreased resource consumption. It describes environmental and economic benefits and draws conclusions on necessary policy framework conditions.
Because prevention is closely linked to complex consumption patterns, even cultural changes, such as increasing environmental awareness, changes in the average size of households or changes in the industrial structure of an economy, are relevant factors for the interpretation of changes in the generation of waste - it is more or less impossible to isolate the effect of specific waste prevention measures in this complex system. This must be considered, in particular, in international comparisons of policies and their potential transferability. The guidelines of the European Commission on waste prevention also point to the particular problem of data availability in the area of prevention: as waste statistics focus mainly on the treatment and fate of wastes, they are often of limited value for prevention of waste because they don't give sufficient information about their origins or reasons for their generation.
Against this background, this report has the following objectives:
Chapter 2 discusses strengths and weaknesses of typical waste-based prevention indicators; Chapter 3 analyses possible indicators that consider an upstream perspective and take into account the ecological rucksacks of products and components that have become waste; Chapter 4 focuses on specific product groups that could be targeted by waste prevention indicators.
In general, the report describes the complexity of measuring waste prevention and outlines pros and cons of possible approaches. The final chapter aims to draw rather pragmatic conclusions on possibly most preferable options for future policy-making.
Das Wirtschafts- und Strukturprogramm für das Rheinische Zukunftsrevier enthält eine Reihe von Zielen, die demonstrieren sollen, wie der European Green Deal modellhaft im Rheinischen Revier bis 2038 umgesetzt werden kann. Das Konzept der "Ressourcenwende" stellt dabei einen Lösungsweg für die erfolgreiche Umsetzung dieser Transformation dar. Das Wuppertal Institut hat vor diesem Hintergrund gemeinsam mit der Prognos AG die vorliegende Studie zu einer regionalen Ressourcenwende im Rheinischen Revier erarbeitet.
Das Rheinische Revier ist geprägt durch die Gewinnung, Verstromung und Veredelung von Braunkohle. Darüber hinaus haben sich hier - aufgrund der Nähe zu bedeutenden europäischen Transportwegen und einer zentralen Lage zu wichtigen Märkten in Europa - viele weitere Branchen angesiedelt, wie etwa die Metall-, Chemie- und Aluminiumbranche. Im Hinblick auf den von der Bundesregierung und Nordrhein-Westfalen (NRW) beschlossenen Braunkohleausstieg 2030 und den European Green Deal wird die Notwendigkeit eines Wandels der energie- und ressourcenintensiven Industrien hin zu einer treibhausgasneutralen und ressourcenleichten Wirtschaft im Rheinischen Revier mehr als deutlich.
Welchen Fußabdruck hinterlässt das Rheinische Revier, welche innovativen Ressourcenstrategien sollte die Region verfolgen und wie kann dies gemessen werden?
Zu dieser Fragestellung haben die Forschenden ein methodisches Konzept einer regionalen Ressourcenwende für das Rheinischen Revier erarbeitet. Die Ressourcenwende selbst begrenzt sich dabei nicht nur auf Primärrohstoffe, sondern nimmt auch die Aspekte wie Bodennutzung bzw. Flächenverbrauch und Biodiversität bzw. Ökosystemleistungen in den Blick und setzt diese in den Kontext eines regionalen Kreislaufwirtschaftssystems.
Ziel dieser Studie ist es, einen aktuellen Überblick über den Stand der Recyclingwirtschaft in Deutschland zu geben. Der Fokus liegt dabei vor allem auf den Marktprozessen, die bereits heute ökonomische Anreize zur Schließung von Stoffkreisläufen geben, bzw. auf spezifischen Hemmnissen, die genau solchen Entwicklungen im Wege stehen.
Aufbauend auf der Analyse spezifischer Hemmnisse für einzelne Abfallfraktionen (rechtliche und institutionelle Hemmnisse, Marktmacht, Informationsdefizite etc.) leitet die Studie verschiedene Instrumente und handlungsorientierte Ansätze ab, die zu einer Verbesserung der Kreislaufführung beitragen könnten; dabei kann Deutschland auch von bestehenden Best-Practice-Ansätzen im Ausland profitieren. Dazu gehören unter anderem der verstärkte Einsatz ökonomischer Instrumente, Maßnahmen zur verstärkten Integration von Abfallwirtschaft und Produktionssektor, Urban Mining Konzepte, internationale Vereinbarungen zum Rohstoffrecycling sowie Green Tech Funds.
Einsparpotenziale beim Kunststoffeinsatz durch Industrie, Handel und Haushalte in Deutschland
(2015)
Die Produktion von Kunststoffen ist eine Geschichte extremen Wachstums: waren es global 1950 noch 1,7 Millionen, sind es 2012 weltweit 288 Millionen Tonnen (Mt). 57 Mt davon werden in der EU erzeugt mit einem gleichzeitigen Abfallvolumen von 25 Mt. Einher gehen hohe Verbräuche fossiler Rohstoffe mit entsprechenden Umweltbelastungen und massiven Schäden, die durch Plastikmüll verursacht werden. Das Wuppertal Institut hat im Auftrag des Naturschutzbunds Deutschland (NABU) untersucht, wie sich dieser Wachstumstrend in Deutschland ohne Gegensteuerung fortsetzen wird und mit welchen Strategien die Plastikflut eingedämmt werden kann. Die Autoren der Studie errechneten einen Steigerung um 28 Prozent bis zum Jahr 2030, insbesondere in den Bereichen Verpackungen und Bau. Für die künftig wichtigsten Anwendungsbereiche wurden in der Studie jeweils drei konkrete Ansätze zur Verringerung des Kunststoffeinsatzes aus den Bereichen Industrie, Handel und Haushalte ausgewählt. Diese neun Optionen wurden an Fallbeispielen auf ihre Vor- und Nachteile und die grundsätzliche technische, rechtliche und ökonomische Machbarkeit hin diskutiert. Umsetzungsansätze liefert die Studie für den politischen Raum, für Unternehmen und den privaten Konsum.
Kunststoffabfälle, die nach dem Gebrauch von Kunststoffprodukten anfallen, werden in Deutschland noch immer überwiegend energetisch verwertet. Hemmnisse für eine werkstoffliche Verwertung sind zum Beispiel Zusatzstoffe, die die Recyclingfähigkeit einschränken, die zunehmende Verwendung von Verbunden, die gemischte Sammlung und die mangelnde Wirtschaftlichkeit. Ziel dieses Projektes ist, für die nach dem Gebrauch im Gewerbe und bei Haushalten anfallenden Kunststoffabfälle und ggf. weitere Wertstoffe die Frage zu beantworten, ob und unter welchen Randbedingungen diese dem Restabfall oder derzeit energetisch genutzten Fraktionen entzogen und so die werkstoffliche Verwertung gesteigert werden kann. Das Projekt entwickelt einen integrierten Policymix, der sowohl beim Angebot, der Nachfrage als auch den Marktbedingungen für den Einsatz von Sekundärkunststoffen ansetzt.
Treating waste as a resource and the design of a circular economy have been identified as key approaches for resource efficiency. Despite ambitious targets, policies and instruments that would enable a transition from a conventional waste management to an integrated and comprehensive resource management are still missing. Moreover, this will require innovative policy mixes which do not only address different end-of-pipe approaches but integrate various resource efficiency aspects from product design to patterns of production and consumption. Based on the results of a project funded by the Seventh Framework Programme for Research and Technological Development named "POLFREE - Policy Options for a resource efficient economy", this paper addresses several aspects of the conceptualization of policy mixes with regard to waste as a specific resource efficiency challenge. The guiding research interest of this paper is the combination of policies necessary to create a full circular economy. In a first step, the present waste policy frameworks, institutions and existing incentives at national level are examined in order to disclose regulatory and policy gaps. Based on this, the second part of the paper describes and analyses specific waste-related resource efficiency instruments with regard to their potential impacts under the constraints of various barriers. Based on the assessment of the country analyses and the innovative instruments, the paper draws conclusions on waste policy mixes and political needs.
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.
While secondary plastics arising at the manufacturing and processing phases are recycled to the production process in large measure due to its high purity, the market share of secondary plastics remains low and recycling is often dominated by thermal recovery. Energetic recovery of plastics in waste electrical and electronic equipment (WEEE) has been dominating for a long time. At the same time reuse of WEEE is not well developed at EU level; with few exceptions at Member State level. Against this background we want to discuss in this book chapter several policy instruments that aim to increase the reuse of WEEE as well as the use of secondary plastics in electrical and electronic equipment. Taking the case study of Germany we evaluate instruments theoretical quantity effects and their feasibility. In reality, instruments are often weak and scattered implemented. To identify a policy mix without the risk of creating expensive policies with the potential for inefficient outcomes, we make two complementary conceptual proposes, which first open up perspectives for possible synergies of instruments and second allow an integrated understanding of the regional context in which instruments are implemented. The discussion of the case study of promoting reuse within this framework makes clear, that such an integrated understanding is the basis for any appropriate, targeted and efficient stimulation and bridges the gap between theoretical policy formulation and practically implementation.
Im vorliegenden Beitrag soll die Rolle suffizienter Geschäftsmodelle in der Abfallwirtschaft aufgezeigt und anhand konkreter Fallbeispiele diskutiert werden. Daraus lassen sich Schlussfolgerungen zur Rolle technischer Pfadabhängigkeiten, zur Messbarkeit von Suffizienz und zur Integration von Suffizienzaspekten in der Infrastrukturplanung ziehen, die über abfallwirtschaftliche Geschäftsmodelle hinausgehen.
A lack of proper treatment infrastructure and sufficient capacity for municipal solid waste (MSW) treatment is a crucial barrier for the environmentally sound management of waste. However, overcapacities, especially for waste incineration, also have to be taken into account regarding their potential impacts on recycling markets and waste treatment prices. This paper provides a comprehensive overview of existing MSW incineration plants and their capacities within Europe. In combination with the analysis of imports and exports of MSW for incineration, it provides an indication of over- and undercapacities for incineration plants. Among other things, the results show that in six of the 32 countries analysed in this study, capacities exceed more than 50% of the annual waste generation, while in two countries the total amount of waste generated annually is not enough to fill all the incineration plants.
Das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) verlangt mit Bezug auf das Abfallvermeidungsprogramm (AVP) die Benennung zweckmäßiger Maßstäbe für Abfallvermeidungsmaßnahmen (AVM), anhand derer die Fortschritte bei der Entkopplung der mit der Abfallerzeugung verbundenen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt vom Wirtschaftswachstum erfasst werden können. Das AVP benennt mögliche Indikatoren, allerdings ist unklar, inwieweit diese das Entstehen von Abfällen darstellen oder die Effekte von AVM abbilden können. Mögliche Bewertungsmaßstäbe für die Messung des Abfallvermeidungserfolges wurden analysiert, auf ihre Eignung geprüft und ein Set an Indikatoren erarbeitet, um eine kontinuierliche Messung des Erfolges von AVM zu ermöglichen.
Rohstoffkreisläufe sind eine aussichtsreiche Möglichkeit, die Abhängigkeiten von natürlichen Ressourcen, die knapper werden, zu reduzieren, Kosten zu sparen und gleichzeitig die Umwelt zu schonen. Die Schließung von Stoffkreisläufen steht hoch wie nie auf der politischen Agenda: Angesichts schwankender und absehbar steigender Rohstoffkosten und vermehrter Unsicherheiten über die Versorgung der Industrie mit Rohstoffen wird die umfassende Transformation der Abfallwirtschaft zu einer Kreislaufwirtschaft zunehmend als Schlüssel für zukunftsfähiges und erfolgreiches Wirtschaften gesehen.
Der vorliegende Bericht bietet einen Überblick über innovative Technologien und Verfahren, Primär- durch Sekundärrohstoffe zu ersetzen, basierend auf einem Screening aktueller Forschungsprojekte und Fachpublikationen.
Reuse is still seen as a "niche phenomenon" and consumers seem to waste economic opportunities linked to buying and selling second-hand products. For this reason, this paper focuses on incentives and barriers to sell and buy second-hand products, as indicated in the literature, and applies a theoretical framework of transaction costs to explain the existing consumption patterns. For this paper, a representative online survey was conducted in which 1023 consumers in Germany participated, age 16 and older. The data were analyzed for statistically significant deviations between different groups of economic actors selling or buying second-hand products. Results show that valuable unused products exist in households, but barriers such as uncertainties about the reliability of the buyer or the quality of the product hinder the transition into sustainable consumption. Different forms of transaction costs are important explanatory variables to explain why consumers nevertheless predominantly buy new products, although they are aware that second-hand would save money and make an individual contribution to climate protection.
ReUse und Secondhand in Deutschland : Einstellungen zum Thema Abfallvermeidung und Nachhaltigkeit
(2020)
Umweltschutz und Nachhaltigkeit bestimmen seit Jahren die öffentlichen Debatten sowie zunehmend das Handeln privater Haushalte. Eine Mehrheit geht davon aus, dass die Bedeutung nachhaltigen Handelns weiter wachsen wird. Allerdings fällt es vielen anscheinend schwer, nicht nur nachhaltig zu denken, sondern auch zu handeln. Eine Studie des Wuppertal Instituts in Zusammenarbeit mit eBay Kleinanzeigen zeigt diese Diskrepanz. Deutlich werden auch Unterschiede im Konsumverhalten jüngerer und älterer Menschen. Dennoch: Immer mehr Menschen tragen aktiv zum Klimaschutz bei und kaufen oder verkaufen beispielsweise gebrauchte Artikel. Nahezu jeder hat hierzulande bereits einmal etwas Gebrauchtes verkauft. Jeder Zweite hat bereits einmal Gebrauchtes gekauft. Ungeachtet dessen liegen in deutschen Haushalten durchschnittlich rund 1.300 Euro in Form ungenutzter Dinge und verborgener Schätze.
As illustrated by the case studies of end-of-life vehicles and waste electric and electronic equipment, the approach of an extended producer responsibility is undermined by the exports of used and waste products. This fact causes severe deficits regarding circular flows, especially of critical raw materials such as platinum group metals. With regard to global recycling there seems to be a responsibility gap which leads somehow to open ends of waste flows and a loss or down-cycling of potential secondary resources. Existing product-orientated extended producer responsibility (EPR) approaches with mass-based recycling quotas do not create adequate incentives to supply waste materials containing precious metals to a high-quality recycling and should be amended by aspects of a material stewardship. The paper analyses incentive effects on EPR for the mentioned product groups and metals, resulting from existing regulations in Germany. It develops a proposal for an international covenant on metal recycling as a policy instrument for a governance-oriented framework to initiate systemic innovations along the complete value chain taking into account product group- and resource group-specific aspects on different spatial levels. It aims at the effective implementation of a central idea of EPR, the transition of a waste regime still focusing on safe disposal towards a sustainable management of resources for the complete lifecycle of products.
This paper addresses future perspectives for the management of resources on an international level. Failures of international open markets result in significant material leakage. Here, taking the example of material used vehicles, we develop elements of an international metal covenant that should allow for a more sustainable management of global material flows in that area. Our proposal is based on two principles: any regulation should actively seek industry participation, taking advantage of business interest in supplying a sufficient quantity of materials while lowering materials costs; and it should also address public issues such as sustainability of recycling and waste. In this paper we first analyse contracts as a tool for bridging gaps in knowledge when multiple actors are involved. We then give empirical evidence for material leakage in the case of used vehicles from Germany, before outlining the elements of a proposed international metals covenant. Finally, we analyse potential impacts and discuss legal and institutional issues.
Deutschland verfügt über eines der weltweit führenden Systeme im Bereich der Abfallwirtschaft - vorrangiges Ziel ist es, Abfall sicher und umweltschonend zu entsorgen. Allerdings kommen nur ca. 14 Prozent der in der Industrie eingesetzten Rohstoffe aus dem Recycling, der Rest sind noch immer Primärmaterialien. Kreislaufwirtschaft findet noch nicht ausreichend statt: Rezyklate, aus Abfällen gewonnene Sekundärrohstoffe, werden noch weit unterhalb der möglichen Mengen in Produktions- und Nutzungsprozesse zurückführt. Werteverlust, Abhängigkeit von volatilen Rohstoffmärkten, geringere Ressourcenproduktivität und Externalitäten in Form von Umweltverschmutzung ließen sich damit vermeiden. Eine Digitalisierungsoffensive in Industrie und Abfallwirtschaft könnte dies bewirken. Eine Studie des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) verweist darauf, dass kein Umweltleitmarkt so stark von der Digitalisierung profitieren könnte wie die Kreislaufwirtschaft - und dass gleichzeitig kein Sektor bisher so schlecht aufgestellt ist.
Germany's waste management system is one of the world's most advanced - its primary objective is to dispose of waste in a way that is safe for both people and the environ- ment. However, only about 14 per cent of the raw materials used in industry are derived from recycling processes; the remainder are still sourced from primary materials. The circular economy is not yet being implemented on a large enough scale. Recyclates or recycled materials, i.e. secondary raw materials recovered from waste, are being fed back into production and usage processes at volumes that are far below what is possible. If this system were to be improved, loss of value, dependence on volatile commodity markets, lower resource productivity, and externalities in the form of environmental pollution could be avoided. A drive towards digitalisation in industry and the waste management sector could make this happen. A study by the German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation, Building and Nuclear Safety (BMUB) indicates that no other lead market in the environmental sector stands to benefit from digitalisation more than the circular economy - and that, at the same time, no sector has ever been so poorly positioned.
2015 verursachte jeder Deutsche 628 Kilogramm Siedlungsabfall. Damit liegt Deutschland für viele Abfallströme und insbesondere für Verpackungsabfälle deutlich über dem EU-Durchschnitt. Selbst wenn die Recyclingquoten hoch ausfallen, hat die Abfallvermeidung nicht nur eine ökologische Notwendigkeit. Auch aus ökonomischer Sicht muss sie zum Ausgangspunkt einer transformativen Innovationsagenda werden.
The waste prevention program (WPP) from 2013 must be evaluated every 6 years and updated if necessary. The review and evaluation of the implementation of the WPP took place within the scope of the project. Based on the analysis results for the implementation of the WPP at federal, state and municipal level and an assessment of existing prevention potentials, concrete proposals for a possible further development and updating of the program on prioritized waste streams and corresponding priority prevention approaches were developed. In addition, structural adjustment and change needs of the WPP were worked out and further research was shown.
2013 wurde das Abfallvermeidungsprogramm des Bundes verabschiedet. Mit dem Programm sollten Abfallmengen reduziert werden. Das Programm wurde einer kritischen Bewertung unterzogen und wird nun im Jahr 2020 fortgeschrieben. Dafür wurden in einer UBA-Studie prioritäre Abfallströme und Konzepte erarbeitet und Maßnahmenvorschläge entwickelt, um die Abfallvermeidung zukünftig konkreter auszugestalten.
Als einer der weltweit führenden Industriestandorte ist Deutschland abhängig von der Versorgung mit Rohstoffen. Aber nur noch wenige Bau- und Massenrohstoffe wie Kies, Sand oder Kalkstein können aus heimischen Lagerstätten gewonnen werden; Industriemineralien, Energierohstoffe und vor allem metallische Rohstoffe müssen in großem Umfang aus dem Ausland eingeführt werden. Strategische Ansätze wie die Ressourcenstrategie der EU oder die Ressourceneffizienzstrategie des BMU setzen daher in zunehmendem Maße auf die Senkung des Primärrohstoffverbrauchs durch den Einsatz von Sekundärrohstoffen und die Erhöhung der Anteile recycelter Abfälle in Produkten - mit massiven Konsequenzen für die Planung abfallwirtschaftlicher Infrastrukturen.
Facing an ever-increasing global consumption of natural resources and related environmental as well as socioeconomic challenges, the transition towards a circular economy will be of crucial importance. The issue is high on the political agenda, especially since the European Commission published its Circular Economy Action Plan in December 2015. Apparently different stakeholders have very different perceptions of the concept as well as different expectations for its implementation. During a workshop series by the Friedrich Ebert Stiftung, experts from policy, science, administration, industry and unions discussed key issues for the circular economy: What's the status quo in Germany? How can the circular economy be implemented in a comprehensive and efficient way? Which instruments are available? Is the legal framework on EU and national level sufficient for the evolvement of a circular economy? What is the role of the consumer? What are the economic potentials especially with regard to job creation? How can research and innovation policy contribute to this process? This paper aims to summarise the different discussions.
Defining the prevention of waste as top priority of the waste hierarchy - as confirmed by the revised Waste Framework Directive (WFD) - is much more than a simple amendment of ways to deal with waste, but means nothing less than a fundamental change of the socio-technical system of waste infrastructures and requires a transition from end-of-pipe technologies towards an integrated management of resources. The WFD therefore obligates member states to develop national waste prevention programs as a new policy instrument with the development of waste prevention indicators as one of the core elements. The article discusses the limitations of waste-based key figures and shows the need for more process-oriented indicators. As part of the development of national waste prevention programs such indicators reveal the relevance of different barriers that have to be overcome in order to make prevention an effective top priority in the waste hierarchy. With regard to path dependencies caused by sunk costs in end-of-pipe waste infrastructures the absolute amount of integrated environmental investments, as well as their share of the total waste-related investments, can be seen as indicators for the level of innovation activities aimed at waste prevention. Sector-specific indicators for the production phase could be used as benchmarks and to highlight differences in the need for policy interventions.
In der Chemiebranche macht sich mittlerweile die Erkenntnis breit, dass sie zukünftig geschlossene Stoffkreisläufe brauchen wird, wenn sie weiter Gewinne machen will. Doch der Weg dahin ist noch ziemlich weit. Deshalb wird es ohne langfristig angelegte und klare gesetzgeberische Vorgaben nicht gehen.
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?
Der Begriff "Pfand" umfasst in seinen konkreten Anwendungen ganz unterschiedliche Konzepte, die sich mit unterschiedlichen Zielsetzungen auf verschiedene Produktgruppen beziehen und dabei sehr unterschiedliche Effekte auslösen. Zentrales Ziel dieser Kurzstudie ist es, zu einer etwas differenzierteren Betrachtung von Pfandsystemen beizutragen und auf die Stärken und Schwächen in den verschiedenen Anwendungskontexten hinzuweisen. Mit diesem Ziel werden in Kapitel 2 verschiedene Best-Practice-Beispiele dargestellt, bei denen die Einführung von Pfandsystemen in verschiedenen Formen zur Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft beigetragen haben. Kapitel 3 beschreibt die verschiedenen Kriterien, auf deren Basis sich unterschiedliche Pfandsysteme für konkrete Produktgruppen begründen lassen könnten; ein spezifischer Fokus wird hierbei auf Verpackungssysteme gelegt. Im abschließenden Kapitel 4 werden davon ausgehend Handlungsempfehlungen entwickelt, wie das Instrument Pfand in Deutschland in möglichst effizienter Form genutzt werden könnte.
Gegenstand des Beitrages sind die Ausbreitungsbedingungen und -chancen neuer Mobilitätsdienstleistungen zwischen individuellem und öffentlichem Personennahverkehr. Thematisiert werden die komplementär gesehenen Mobilitätsdienstleistungen Car-Sharing und nachgefragegesteuerte ÖPNV-Angebotsformen ohne feste Route und ohne Fahrplan. Beide Angebotsformen existieren schon seit längerem, könnten sich aber bei Einsatz bereits heute oder in naher Zukunft verfügbarer neuer IuK-Technologien grundlegend ändern und eine zentrale Rolle innerhalb des Mobilitätssystems übernehmen. Der Abstand zur Nutzung des eigenen Automobils wäre durch eine gegenüber heute signifikant höhere Flexibilität der Nutzungsprozesse und signifikant niedrigere Transaktionskosten deutlich verringert. Der Beitrag geht von der These aus, dass die Grundvoraussetzung für den Erfolg dieser Konzepte ihre Kompatibilität mit der Alltagspraxis ist, d.h. ihre Vereinbarkeit mit spezifischen Handlungsmustern und -regeln, die die "Tiefenstruktur" von Alltagshandeln ausmachen. Es wird gezeigt, dass sich im Zuge des gesellschaftlichen Modernisierungsprozesses diese Tiefenstrukturen im Sinne gestiegener Reflexivität und Rationalität gewandelt haben und vermutlich weiter in dieser Richtung wandeln werden. Die Folge ist eine Differenzierung von Alltagspraxis und Alltagsmobilität. Zusammen mit der Orientierung von neuem Car-Sharing und neuem ÖPNV am Nutzungsstandard des eigenen Automobils ergibt sich so eine Konstellation, die aus einer alltagspraktischen Perspektive gute Ausbreitungsbedingungen für die beiden neuen Mobilitätsdienstleistungen eröffnet.
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.
Background: Global targets for reducing resource use have been set by organizations such as the International Resource Panel and the European Commission. However, these targets exist only at the macro level, e.g., for individual countries. When conducting an environmental analysis at the micro level, resource use is often neglected as an indicator. No sum parameter indicating all abiotic and biotic raw materials has been considered for life cycle assessment, as yet. In fact, life cycle assessment databases even lack some of the specific input flows required to calculate all abiotic and biotic raw materials. In contrast, the cumulative energy demand, an input-based indicator assessing the use of energy resources, is commonly used, particularly when analyzing energy-intensive product systems.
Methods: In view of this, we analyze the environmental relevance of the sum parameter abiotic and biotic raw material demand, which we call the material footprint. First, we show how abiotic and biotic raw material demand can be implemented in the Ecoinvent life cycle assessment database. Employing the adapted database, the material footprint is calculated for 12 individual datasets of chosen materials and crops. The results are compared to those of the cumulated energy demand and four selected impact categories: climate change, ozone depletion, acidification, and terrestrial eutrophication.
Results: The material footprint is generally high in the case of extracted metals and other materials where extraction is associated with a large amount of overburden. This fact can lead to different conclusions being drawn compared to common impact categories or the cumulative energy demand. However, the results show that both the range between the impacts of the different materials and the trends can be similar.
Conclusions: The material footprint is very easy to apply and calculate. It can be implemented in life cycle assessment databases with a few adaptions. Furthermore, an initial comparison with common impact indicators suggests that the material footprint can be used as an input-based indicator to evaluate the environmental burden, without the uncertainty associated with the assessment of emission-based impacts.
Resource use of wind farms in the German North Sea : the example of Alpha Ventus and Bard Offshore I
(2013)
The German government aims to obtain at least 40 percent of its electricity from renewable sources by 2030. One of the central steps to reach this target is the construction of deep sea offshore wind farms. The paper presents a material intensity analysis of the offshore wind farms "Alpha Ventus" and "Bard Offshore I" under consideration of the grid connection. An additional onshore scenario is considered for comparison. The results show that offshore wind farms have higher resource consumption than onshore farms. In general, and in respect to the resource use of other energy systems, both can be tagged as resource efficient.
Mit der Nachhaltigkeitsanleihe NRW erschließt das Land das international wachsende Segment des nachhaltigen Investments für die Kreditfinanzierung des Landeshaushalts. Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Bewertung positiver Nachhaltigkeitseffekte für die in 2016 emittierte Nachhaltigkeitsanleihe NRW zu erproben und Handlungsempfehlungen zur Bewertung zukünftiger Nachhaltigkeitsanleihen zu entwickeln. Für eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse ist aufgrund der Vielschichtigkeit der finanzierten Projekte und fehlender Standards zur Bewertung sozialer Kriterien eine umfangreiche Untersuchung erforderlich, wodurch sie für eine regelmäßige und standardisierte Wirkungsanalyse zukünftiger Anleihen nicht in Frage kommt. Stattdessen verfolgt die vorliegende Studie einen pragmatischen Ansatz zur Bewertung. Der Fokus liegt auf der Evaluation der potenziellen Treibhausgas-Minderung (THG-Minderung), da deren Bewertung sich derzeit als Standard für eine Wirkungsanalyse solcher Anleihen abzeichnet. Darüber hinaus werden die nächsten Schritte für eine Weiterentwicklung der Methodik und des Indikatorensets im Rahmen zukünftiger Wirkungsanalysen aufgezeigt.
The availability of life cycle inventories is one of the biggest challenges for life cycle wide environmental assessment. There are several life cycle assessment (LCA) databases providing inventory data as well as resource and emission profiles of processes for impact assessment methods like ReCiPe or IMPACT 2002+. But the use of these LCA databases for input oriented environmental assessment is very limited as they cover only a part of all relevant input flows. The paper describes current challenges when calculating the input oriented Material Input per Service Unit (MIPS) indicators based on LCA inventory data from the Ecoinvent database. Propositions are made how to address these challenges. As a conclusion, further need of research to reach a full compatibility of LCA databases and the MIPS concept is pointed out.
The ambition to reach climate-neutral energy systems requires profound energy transitions. Various scenario studies exist which present different options to reach that goal. In this paper, key strategies for the transition to climate neutrality in Germany are identified through a meta-analysis of published studies, including scenarios which achieve at least a 95 % greenhouse gas emissions reduction by 2050 compared to 1990. It has been found that a reduction in energy demand, an expansion of domestic wind and solar energy, increased use of biomass as well as the importation of synthetic energy carriers are key strategies in the scenarios, with nuclear energy playing no role, and carbon capture and storage playing a very limited role. Demand-side solutions that reduce the energy demand have a very high potential to diminish the significant challenges of other strategies, which are all facing certain limitations regarding their sustainable potential. The level and and type of demand reductions differ significantly within the scenarios, especially regarding the options of reducing energy service demand.
Moderne Gesellschaften sind in allen Lebensbereichen von Strom abhängig. Längere Stromausfälle oder gar ein Blackout könnten zu einer Gefährdung der öffentlichen Sicherheit führen. Um dies zu verhindern, gewinnt das Konzept der Resilienz an Bedeutung bei der Ausgestaltung von Energiesystemen. Resiliente Energiesysteme sollen Störungen aller Art "aushalten" können und ihre Systemdienstleistungen weiterhin erbringen. Im Zuge der Energietransition wird das Energiesystem dezentraler und gilt aufgrund verschiedener Charakteristika als Energie-Resilienz fördernd. Kleine Erzeugungsanlagen in der Nähe zu den Verbrauchern mit einer hohen räumlichen Dispersion und einer hohen Diversifizierung der Energieträger sorgen für geringe Schäden im Fall eines Anlagenausfalls. Die Kommunen als Orte dezentraler Stromerzeugung gewinnen an Bedeutung und können durch Entscheidungen die Resilienz der Stromversorgung beeinflussen.
Ziel der Arbeit ist es, die Rolle von Energie-Resilienz in den kommunalen Strategien anhand von zwei Kommunen im Ruhrgebiet, Unna und Bergkamen, durch dezentrale Stromerzeugungsstrukturen zu analysieren. Dazu wurden qualitative Interviews mit den Bürgermeistern der Kommunen geführt und mit der Inhaltsanalyse nach Mayring (2002) ausgewertet. Um die raumspezifischen Besonderheiten dieses altindustriellen Gebiets durch die Energietransition herauszuarbeiten, wurde die Multi-Level-Perspektive nach Geels (2002) aus der Transition-Forschung angewendet und um den spezifischen räumlichen Kontext der Kommunen erweitert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Existenz kommunaler Stadtwerke mit eigener Stromerzeugung in beiden Kommunen als maßgeblicher Energie-Resilienz steigernder Faktor gewertet werden kann. Jedoch ist Energie-Resilienz keineswegs als Ziel von Seiten der Kommunen existent, vielmehr geht es um Einnahmen und Wertschöpfung, die durch Stadtwerke in der Kommune verbleiben. Als wichtigste hemmende Faktoren stellten sich Richtungswechsel in der Energiepolitik auf höheren politischen Ebenen heraus sowie der Mangel an verfügbaren Flächen für dezentrale Stromerzeugungsanlagen. In Bergkamen führt zusätzlich eine Pfadabhängigkeit durch die Bergbau-Tradition zu Widerstand gegen Windkraftanlagen. Somit finden durch die Stadtwerke einerseits Energie-Resilienz steigernde Handlungsweisen statt, andererseits werden diese durch hemmende Faktoren beschränkt. Vorhandene Chancen und Potenziale bleiben ungenutzt.
Von einer zukunftsfähigen Globalisierung kann nur die Rede sein, wenn die Normorientierung der Geschlechtergerechtigkeit integriert wird in eine umwelt- und sozial gerechte Perspektive. Deshalb verknüpft das vorliegende Papier kritische Diskurse zur neoliberalen Globalisierung mit feministischen Ökonomie- und Ökologieansätzen. Feministische Globalisierungskritik wird hier entlang zweier Achsen entfaltet, nämlich Frauenarbeit und Sicherung von Überlebensgrundlagen (Livelihood). Beide geraten durch Liberalisierungspolitiken, Privatisierung und die fortschreitende Kommerzialisierung aller Ressourcen und Lebensbereiche zunehmend unter Druck. Arme Frauen und andere Ressourcen-, Einkommens- und Machtarme verlieren ihre Nutzungsrechte an den Überlebensressourcen Land, Wasser, Biodiversität und Saatgut und ihre Zugangsrechte zu sozialer Grundversorgung. Gleichzeitig gehört es zur Funktionslogik der neoliberalen Marktökonomie, die vor allem von Frauen geleistete Arbeit zur sozialen Versorgung, gesellschaftlichen Reproduktion und Subsistenz als nicht wertschöpfend abzuwerten, sie trotzdem aber ständig als Zuarbeits- und Sicherheitspolster zu nutzen. Unter den Bedingungen globalisierter Standortkonkurrenz findet ein Rennen der Kostensenkung und Produktivitätssteigerung statt, das zu einem erheblichen Teil auf dem Rücken von Frauen ausgetragen wird. Der universalisierte Marktzwang von Rentabilität und Effizienz führt in eine Krise der sozialen Versorgung, der Ernährungssicherung und der Überlebenssicherung der Armen. Das Rechtsregime der Welthandelsorganisation setzt sich über soziale Rechte und Umweltschutz hinweg, während gleichzeitig die Märkte soziale und ökologische Kosten externalisieren und Regierungen soziale und ökologische Aufgaben in die "Eigenverantwortung" der einzelnen und lokalen Gemeinschaften abschieben. Es geht darum, Livelihood-Rechte von Frauen und anderen sozial Schwachen gegen das Rechtsregime des Freihandels zu schützen und demokratisch Gegenmacht und Gegenmodelle aufzubauen, die Überleben und soziale Reproduktion nachhaltig sichern. Global Governance Regime und staatliche Politiken müssen Ermöglichungsräume öffnen und einen rechtlichen Rahmen setzen, damit auf der lokalen Ebene die Überlebenssicherung und Ressourcenrechte neu ausgehandelt werden können. Nur mit multiplen Strategien und Mehr-Ebenen-Kämpfen können Frauen- und Livelihood-Rechte globalisiert werden.
Exnovation und Verkehrswende : vom Automobilitätsregime zu einer nachhaltigen urbanen Mobilität
(2023)
Der Verkehrssektor ist das Sorgenkind beim Klimaschutz. Um die Klimaschutzziele zu erreichen, sind ein rascher und tiefgreifender Wandel beim Verkehr und insgesamt weniger Autoverkehr nötig. In der Verkehrspolitik werden dazu meist innovationsorientierte Strategien verfolgt. Solange das Auto aber seinen privilegierten Status als bevorzugtes Verkehrsmittel behält, wird eine Verlagerung auf innovative und nachhaltige Alternativen verhindert.
Alina Wetzchewald untersucht hier, ob und wie "Exnovation" - also die Beendigung nichtnachhaltiger Praktiken - eine urbane Verkehrswende befördern kann, sodass sich nachhaltige Innovationen und Alternativen in der Folge besser etablieren können. Die Autorin begründet die Notwendigkeit von Exnovation, erarbeitet theoriebasiert Erklärungsansätze und untersucht Exnovation am Fall der Stadt Oslo. Im Ergebnis kann sie konkrete Empfehlungen zur aktiven Gestaltung der urbanen Verkehrswende durch Exnovation ableiten.
Das Ziel einer urbanen Verkehrswende ist klar definiert: mehr Fläche für städtisches Leben, weniger Lärm und klimaschädliche Emissionen und eine saubere Luft. Das bedeutet weniger Autoverkehr in den Städten und mehr Wege zu Fuß, mit dem Fahrrad, dem Tretroller oder mit dem öffentlichen Verkehr. Dabei reicht es nicht aus nur auf Innovationen und attraktive Alternativen zu setzen - es braucht auch Exnovation, also restriktive und reduzierende Ansätze für den Autoverkehr.
Dieser Zukunftsimpuls zeigt, wie die urbane Verkehrswende durch Exnovation beschleunigt und richtungssicher umgesetzt werden kann, welche Hemmnisse es bei bisher umgesetzten deutschen und europäischen Projekten gibt und welche Strategie- und Handlungsempfehlungen sich daraus ableiten lassen.
The objectives of the urban mobility transition have been clearly set out: gaining more space for urban living, reducing noise and emissions that have a negative impact on the climate and improving air quality. That means less traffic in cities and more trips made using environmentally-friendly modes of transport - i.e., walking, cycling or foot scooters or public transport. In transport policy, the focus is generally on innovative approaches to shaping the mobility transition.
This paper aims to explain the concept of exnovation in the context of the urban mobility transition and to underpin it using specific practical examples. In the course of this process, it is intended to identify the obstacles that stand in the way of rolling out the concept on an area-wide basis in order to deduce strategies and courses of action for expanding the concept in the future.
Energy-intensive processing industries (EPIs) produce iron and steel, aluminum, chemicals, cement, glass, and paper and pulp and are responsible for a large share of global greenhouse gas emissions. To meet 2050 emission targets, an accelerated transition towards deep decarbonization is required in these industries. Insights from sociotechnical and innovation systems perspectives are needed to better understand how to steer and facilitate this transition process. The transitions literature has so far, however, not featured EPIs. This paper positions EPIs within the transitions literature by characterizing their sociotechnical and innovation systems in terms of industry structure, innovation strategies, networks, markets and governmental interventions. We subsequently explore how these characteristics may influence the transition to deep decarbonization and identify gaps in the literature from which we formulate an agenda for further transitions research on EPIs and consider policy implications. Furthering this research field would not only enrich discussions on policy for achieving deep decarbonization, but would also develop transitions theory since the distinctive EPI characteristics are likely to yield new patterns in transition dynamics.
The transformation of urban mobility systems causes financial costs for the procurement and operation of innovative products and services and for the adaptation of existing infrastructure. While public budgets are limited, investments in infrastructure and transport services compete against other spending priorities, and private investors often are reluctant to invest into sustainable transport projects. Thus, cities need to seek additional funding and financing options and to develop business models to attract private sector investments in the development of the urban transport system. Moreover, financing schemes should cover the entire SUMP (Sustainable Urban Mobility Planning) cycle, starting from planning, to project implementation and procurement up to the operation and maintenance of services and infrastructures.
This requires the blending of different revenue sources, including:
project related revenue sources such as public transport fares and the lease of advertising space in buses;
the extension of the local tax base, for example through the introduction of road user charges and parking fees or the use of value capture mechanisms;
National, bilateral, and European grants;
Debt financing through loans and other instruments such as issuing green bonds. Finally, a prudential engagement of the private sector in infrastructure development and service provision can reduce the direct burden on public budgets while enhancing service quality. The applicability of specific financing options critically depends on the national legislative environment. Many of the instruments and case examples presented here may not be transferred to other Member States due to the different distribution of responsibilities and powers between the political levels in the Member States. This report, however, can inspire the search for potential funding and financing sources and is therefore aimed not only at local and regional authorities but also at decisionmakers at the national level. Still, whether a specific instrument can be used in a Member State needs to be assessed on a case-by-case base.
This paper explores how the European Commission promotes the concept of Sustainable Urban Mobility Planning (SUMP) among European cities. Despite the strong uptake of the SUMP concept, mobility-related problems persist in European municipalities. Linking theoretical approaches to understand the diffusion of policies with empirical findings from working with cities in the SUMP context, this article explores channels of policy diffusion and investigates shortcomings related to the respective approaches. Studies on the diffusion, the transfer and the convergence of policies identify formal hierarchy, coercion, competition, learning and networking, and the diffusion of international norms as channels for policy transfer. The findings which are presented in this paper are twofold: First, the paper finds evidence that the Commission takes different roles and uses all mechanisms in parallel, albeit with different intensity. It concludes that the approaches to explain policy diffusion are not competing or mutually exclusive but are applied by the same actor to address different aspects of a policy field, or to reach out to different actors. Second, the article provides first evidence of factors that limit the mechanisms' abilities to directly influence urban mobility systems and mobility behaviour.
The need for recycling obsolete mobile phones has significantly increased with their rapidly growing worldwide production and distribution. Return and recycling rates are quite low; people tend to keep old, unused phones at home instead of returning them for recycling or further use because of a lack of knowledge and acceptance of return programmes. Thus far, individual use and recycling behavior has not shown any trend towards more sustainable patterns. Consequently, an increased awareness is needed for the high environmental and social impact throughout the whole value chain of a mobile phone - there is simply a lack of information and knowledge regarding sustainability issues around the mobile phone. A teaching material was therefore developed in a German research project, based on the concept of the ecological rucksack, presenting comprehensive information about the value chain of a mobile phone. Its application in different schools led to an increased awareness and interest among pupils for the connection between sustainability, resources and mobile phones. Based on these research results, this paper analyses young people’s knowledge of sustainability issues linked to their mobile phones and their acceptance of more sustainable behavioral patterns regarding their mobile, including return and recycling programmes.
This article analyses drivers and barriers to returning and recycling mobile phones and their consideration in existing communication and collection campaigns.
This is an important issue based on the fact that the mobile phone market is growing rapidly. In 2015 there are nearly 7 billion global mobile cellular subscriptions. This means that, at least theoretically, everyone in the world has access to mobile communication services (ITU 2015). However, the production of mobile phones is linked to an increasing use of natural resources: the "ecological rucksack" of a mobile phone is equal to about 75 kg of resources (Nordmann et al. 2015); while the global recycling rate of mobile phones is under 10 per cent (Nokia 2008, Tanskanen 2012).
In order to adress this issue, the main factors that influence return and recycling behaviour (focussing on mobile phones) will be discussed in chapter 2 of this article. The theoretical analysis is based on the norm activation model by Ellen Matthies (2005). This analysis will be complemented by empirical data and findings generated in the research project "Return and use of old mobile phones", funded by the German Ministry of Education and Research (Wuppertal Institute for Climate, Environment, Energy/Institute for Advanced Sustainability Studies, 2012-2014). To conclude, we will identify and operationalise essential components of mobile phone communication and collection campaigns, based on the theoretical approach of Matthies, literature and empirical studies, in order to develop a set of criteria for analysing and rating such communication and collection campaigns.
The results show that economic incentives as well as education and communication play a very important role in initiating more sustainable behavioural patterns in the ICT sector. The role of emotional factors is often underestimated in the development of communication activities. In summary, successful mobile phone communication and collection campaigns require a combination of several institutional, economic, social and emotional factors.
Concerns over climate change and the security of industrial feedstock supplies have been opening a growing market for biobased materials. This development, however, also presents a challenge to scientists, policy makers, and industry because the production of biobased materials requires land and is typically associated with adverse environmental effects. This article addresses the environmental impacts of biobased materials in a meta-analysis of 44 life cycle assessment (LCA) studies. The reviewed literature suggests that one metric ton (t) of biobased materials saves, relative to conventional materials, 55 ± 34 gigajoules of primary energy and 3 ± 1 t carbon dioxide equivalents of greenhouse gases. However, biobased materials may increase eutrophication by 5 ± 7 kilograms (kg) phosphate equivalents/t and stratospheric ozone depletion by 1.9 ± 1.8 kg nitrous oxide equivalents/t. Our findings are inconclusive with regard to acidification (savings of 2 ± 20 kg sulfur dioxide equivalents/t) and photochemical ozone formation (savings of 0.3 ± 2.4 kg ethene equivalents/t). The variability in the results of life cycle assessment studies highlights the difficulties in drawing general conclusions. Still, common to most biobased materials are impacts caused by the application of fertilizers and pesticides during industrial biomass cultivation. Additional land use impacts, such as the potential loss of biodiversity, soil carbon depletion, soil erosion, deforestation, as well as greenhouse gas emissions from indirect land use change are not quantified in this review. Clearly these impacts should be considered when evaluating the environmental performance of biobased materials.
LinkLab is a newly established working group under the umbrella of German Committee Future Earth (DKN Future Earth). It opens up a space to discuss relevant connections and interfaces between real-world lab research and various scientific disciplines, exploring fruitful connections and pathways for mutual learning for future sustainability-oriented research.
Transponder-based Aircraft Detection Lighting Systems (ADLS) are increasingly used in wind turbines to limit beacon operation times, reduce light emissions, and increase wind energy acceptance. The systems use digital technologies such as receivers of digital transponder signals, LTE/5G, and other information and communication technology. The use of ADLS will be mandatory in Germany both for new and existing wind turbines with a height of >100 m from 2023 (onshore) and 2024 (offshore), so a nationwide rollout is expected to start during 2022. To fully realize the benefits while avoiding risks and bottlenecks, a thorough and holistic understanding of the efforts required and the impacts caused along the life cycle of an ADLS is essential. Therefore, this study presents the first multi-aspect holistic evaluation of an ADLS. A framework for evaluating digital applications in the energy sector, previously developed by the authors, is refined and applied. The framework is based on multi-criteria analysis (MCA), life cycle assessment (LCA), and expert interviews. On an aggregated level, the MCA results show an overall positive impact from all stakeholders’ perspectives. Most positive impacts are found in the society and politics category, while most negative impacts are of technical nature. The LCA of the ADLS reveals a slightly negative impact, but this impact is negligible when compared to the total life cycle impact of the wind turbines of which the ADLS is a part. Besides the aggregated evaluation, detailed information on potential implementation risks, bottlenecks, and levers for life cycle improvement are presented. In particular, the worldwide scarcity of the required semiconductors, in combination with the general lack of technicians in Germany, lead to the authors’ recommendation for a limited prolongation of the planned rollout period. This period should be used by decision-makers to ensure the availability of technical components and installation capacities. A pooling of ADLS installations in larger regions could improve plannability for manufacturers and installers. Furthermore, an ADLS implementation in other countries could be supported by an early holistic evaluation using the presented framework.
The development of digital technologies is accelerating, enabling increasingly profound changes in increasingly short time periods. The changes affect almost all areas of the economy as well as society. The energy sector has already seen some effects of digitalization, but more drastic changes are expected in the next decades. Besides the very positive impacts on costs, system stability, and environmental effects, potential obstacles and risks need to be addressed to ensure that advantages can be exploited while adverse effects are avoided. A good understanding of available and future digital applications from different stakeholders' perspectives is necessary. This study proposes a framework for the holistic evaluation of digital applications in the energy sector. The framework consists of a combination of well-established methods, namely the multi-criteria analysis (MCA), the life cycle assessment (LCA), and expert interviews. The objective is to create transparency on benefits, obstacles, and risks as a basis for societal and political discussions and to supply the necessary information for the sustainable development and implementation of digital applications. The novelty of the proposed framework is the specific combination of the three methods and its setup to enable sound applicability to the wide variety of digital applications in the energy sector. The framework is tested subsequently on the example of the German smart meter roll-out. The results reveal that, on the one hand, the smart meter roll-out clearly offers the potential to increase the system stability and decrease the carbon emission intensity of the energy system. Therefore, the overall evaluation from an environmental perspective is positive. However, on the other hand, close attention needs to be paid to the required implementation and operational effort, the IT (information technology) and data security, the added value for the user, the social acceptance, and the realization of energy savings. Therefore, the energy utility perspective in particular results in an overall negative evaluation. Several areas with a need for action are identified. Overall, the proposed framework proves to be suitable for the holistic evaluation of this digital application.
Die Digitalisierung ist längst gelebte Praxis. Jeden Tag werden Milliarden an "digitalen" Handlungen ausgeführt. Beispielsweise werden täglich 207 Mrd. E-Mails verschickt, 8,8 Mrd. YouTube-Videos angesehen und 36 Mio. Amazonkäufe getätigt. Dabei nimmt die Geschwindigkeit, mit der neue Anwendungen entwickelt und etabliert werden, kontinuierlich zu. Es stellt sich also die Frage, was im Energiesektor zu erwarten ist und wie die Entwicklung zielgerichtet genutzt werden kann.
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.
Digitalization is a transformation process which has already affected many parts of industry and society and is expected to yet increase its transformative speed and impact. In the energy sector, many digital applications have already been implemented. However, a more drastic change is expected during the next decades. Good understanding of which digital applications are possible and what are the associated benefits as well as risks from the different perspectives of the impacted stakeholders is of high importance. On the one hand, it is the basis for a broad societal and political discussion about general targets and guidelines of digitalization. On the other hand, it is an important piece of information for companies in order to develop and sustainably implement digital applications. This article provides a structured overview of potential digital applications in the German energy (electricity) sector, including the associated benefits and the impacted stakeholders on the basis of a literature review. Furthermore, as an outlook, a methodology to holistically analyze digital applications is suggested. The intended purpose of the suggested methodology is to provide a complexity-reduced fact base as input for societal and political discussions and for the development of new digital products, services, or business models. While the methodology is outlined in this article, in a follow-up article the application of the methodology will be presented and the use of the approach reflected.
Im Energiesektor hat die Digitalisierung bereits viele Abläufe der Wertschöpfungskette verändert. Es besteht jedoch weiterhin erhebliches Potenzial zur Nutzung von digitalen Anwendungen. Insofern ist mit weiteren tiefgreifenden Veränderungen zu rechnen. Neben den zahlreichen Nutzen bestehen auch potenzielle negative Auswirkungen. Die so entstehenden Spannungsfelder müssen frühzeitig analysiert werden, um Lösungsoptionen für potenzielle Hindernisse zu erarbeiten um somit den größtmöglichen Nutzen der Digitalisierung erzielen zu können.
The climate impact of the iron and steel industry can be mitigated through increased energy efficiency, emission efficiency, material efficiency, and product use efficiency resulting in reduced product demand. For achieving ambitious greenhouse gas (GHG) mitigation targets in this sector all measures could become necessary. The current paper focuses on one of those four key measures: emission efficiency via innovative primary steelmaking technologies. After analysing their techno-economical potential until 2100 in part A of this publication, the current research broadens the evaluation scope for the crucial year 2050, based on a Multicriteria-Analysis (MCA). 12 criteria from five different categories ("technology", "society and politics", "economy", "safety and vulnerability" and "ecology") are used to assess the same four future steelmaking technologies in a systematic and holistic way in Germany, as one possible location. The technologies in focus are the blast furnace route (BF-BOF), blast furnace with carbon capture and storage (BF-CCS), hydrogen direct reduction (H-DR), and iron ore electrolysis (EW). These four technologies have been selected, as explained in part A of this paper, because they are the most commonly discussed technological options under discussion by policymakers and the iron and steel industry. The results of the current work should provide decision makers in industry and government with a long-term guidance on technological choices.
In 2050 the MCA shows significantly higher preference scores for the two innovative routes H-DR and EW compared to the blast furnace based routes. The main reasons being higher scores in the economical and environmental criteria. BF-CCS shows its greatest weakness in the social acceptance and the safety and vulnerability criteria. BF-BOF has the lowest economy and ecology score of all assessed routes, which is due to the projected high cost for carbon dioxide emission and increasing prices for fossil fuels. A first indicative trend assessment from today towards 2050 shows that H-DR is the preferred MCA option from today on.
Three exemplary weighting distributions (representing the perspectives of the steel industry, environmental organisations and the government), used to simulate different stakeholder angle of view, don't have a strong influence on the overall evaluation of the steelmaking routes. The results remain very similar, with the highest scores for the innovative routes (H-DR and EW). This leads to the conclusion that EW and in particular H-DR can be identified as the preferred future steelmaking technology across different perspectives.
Specific innovation efforts and dedicated programs are necessary to minimize the time until marketability and to share the development burden. The similarity of the MCA results from different perspectives indicates a great opportunity to reach a political consensus and to work together towards a common future goal. Regarding the pressing time horizon a concentrated engagement for one (or few) technological choices would be highly recommended.
Nach jahrzehntelangen, erfolgreichen Reduktionen der CO2-Emissionen in der Industrie, ist der Trend in den letzten Jahren wieder rückläufig geworden: seit 2014 sind die Emissionen wieder angestiegen (UBA 2019). Um die deutschen Klimaziele zu erreichen ist es daher notwendig, die Anstrengungen zu verstärken und intensiver als in der Vergangenheit Innovationen für den Klimaschutz voranzutreiben: Neue Produkte und Geschäftsmodelle sowie neue Herstellungsverfahren zu entwickeln, mit denen sich Treibhausgasemissionen reduzieren lassen.
Um die deutschen Klimaziele für 2030 einzuhalten, werden hierfür gerade auch (inkrementelle) Effizienzsteigerungen nötig sein - diese werden jedoch nicht ausreichend sein. Innovationen müssen auch einen disruptiven Wandel von Strukturen und Geschäftsmodellen erwirken. Disruptive Innovationen und industrielle Konversionsprozesse bergen jedoch hohe Risiken für die etablierte Industrie. Hier stellt sich also die Frage, wie eine auf Klimaschutz ausgerichtete Innovationspolitik gestaltet werden muss, um einerseits die notwendigen CO2-Einsparungen zu ermöglichen und andererseits die Leistungfähigkeit der deutschen Industrie zu befördern?
Vor diesem Hintergrund widmet sich diese Studie zwei zentralen Fragestellungen: Wie laufen Klimaschutz-Innovationsprozesse ab? Wie können Klimaschutz-Innovationen befördert werden?
Basierend auf einer konzeptionellen Klassifizierung von Klimaschutz-Innovationen, wurden eine Reihe von existierenden Klimaschutz-Innovationen, gerade aus der energieintensiven Industrie analysiert. Vier Fallbeispiele aus verschiedenen Sektoren (Aluminiumherstellung und -verarbeitung, Herstellung neuer Kraftstoffe sowie der Verzinkung) und verschiedenen Innovationstypen werden in der Studie ausführlich beschrieben. Dabei zeigt sich, dass sich Unternehmen nicht nur an aktuellen Rahmenbedingungen orientieren, sondern Innovationen - sowohl inkrementeller wie auch radikaler Natur- im Bereich Klimaschutz auch unter der Annahme dynamischer Entwicklungen von sich verstärkenden Klimaschutzrahmenbedingungen vorantreiben. Darüber hinaus waren an allen untersuchten Fällen auch externe Promotoren unterstützend tätig. Daher wurden die möglichen Rollen von Klimaschutz-Promotoren mit unterschiedlichen regionalen und inhaltlichen Schwerpunkten gezielt analysiert.
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.
Im Rahmen des Verbundprojekts "Transformationsprozesse für nachhaltige und wettbewerbsfähige Wirtschafts- und Industriestrukturen in NRW im Kontext der Energiewende" wurde eine retrospektive Fallstudie zum Transformationsprozess durchgeführt. Zielsetzung war es, Charakteristiken zu entwickeln, wie relevante Transformationsprozesse beschreiben werden können und speziell Treiber und Hemmnisse von Transformationsprozesse zu identifizieren. Dabei ging es explizit darum, solche Charakteristiken zu finden, die für industrielle Transformation innerhalb der deutschen Energiewende für Unternehmen und Regionen relevant sind.
Die deutschen Braun- und Steinkohlekraftwerke produzieren 40 % des deutschen Stroms - sind aber für 80 % der Treibhausgasemissionen in diesem Sektor verantwortlich. Ein sukzessiver Ausstieg aus der Kohleverstromung kann daher einen entscheidenden Beitrag leisten, die deutschen Klimaziele zu erreichen und den Pfad zur Einhaltung der Klimaziele von Paris offen zu halten. Vor diesem Hintergrund hat sich in den letzten Jahren in Deutschland eine Debatte um einen möglichen nationalen Kohleausstieg entsponnen.
Der Naturschutzbund Deutschland (NABU) hat das Wuppertal Institut daher beauftragt, zentrale wissenschaftliche Studien und politische Positionspapiere zum Thema Kohleausstieg zu analysieren. In der nun vorliegenden Metastudie fassen die Autoren den aktuellen Diskussionsstand zu wichtigen Eckpfeilern eines beschleunigten Kohleausstiegs in Deutschland zusammen. Analysiert wurden insbesondere Aussagen zur klimapolitischen Notwendigkeit und zur energiewirtschaftlichen Machbarkeit unterschiedlicher Zeithorizonte eines Kohleausstiegs sowie Optionen für eine sozialverträgliche Gestaltung des damit einhergehenden Strukturwandels.
Today more than 45 % of all energy-related CO2 emissions come from burning coal. Thus, reducing CO2 emissions from coal use is a necessity for reaching the targets of the Paris Agreement. This will not only pose challenges for coal consumers (restructuring of the energy system), but also for countries whose economy is strongly depending on the production of coal. This paper examines the role of coal in three countries, which are or were in recent years among the top coal exporters: Indonesia, Colombia and Vietnam. Understanding challenges and possible transition pathways in these countries will help to develop global strategies to reduce CO2 emissions from coal in the short to mid-term.
Ohne Wissenschaft kein Kohleausstieg: Techno-ökonomische Fakten, aber auch sozialwissenschaftliche Expertise sind vonnöten, um Alternativen zur Kohleverstromung zu entwickeln, Perspektiven für die Bergbauregionen aufzuzeigen und zwischen Interessensgruppen zu vermitteln. Zumal es nicht der letzte Ausstieg sein wird, den uns die nötige Energiewende abverlangt.
Climate researchers agree that anthropogenic greenhouse gas emissions significantly contribute to climate change, and that radical measures to reduce greenhouse gas emissions and to adapt to the impacts of no longer avoidable climate change are needed. The German Federal Government with its Climate Protection Plan 2050 reinforced its target to reduce Germany's greenhouse gas emissions by 80 to 95 percent compared with 1990. The achievement of these targets requires nothing less than a fundamental transformation of spatial planning.
In the paper a methodology to scientifically assess the likely impacts of possible combinations of policies or strategies to achieve the energy transition, i.e. to reduce the greenhouse gas emissions of urban mobility and transport is proposed and demonstrated, using the Ruhr Area, the largest conurbation in Germany, as an example.
The results of the policies examined so far can be summarised as follows: Push measures as high energy prices, speed limits or reduction of the number of lanes of main roads are more effective in reducing greenhouse gas emissions than pull measures as the promotion of cycling, walking, electric cars or public transport. Between policies or policy packages there can be positive or negative synergies, i.e. the impacts of measures can reinforce or weaken each other. The results show that even with ambitious policies the greenhouse gas emission targets of the national and state governments will not be achieved and that more radical policies are needed.
Crowdsourcing as a method of transdisciplinary research : tapping the full potential of participants
(2014)
Within the scope of citizen science projects, crowdsourcing has already expanded into scientific application areas. In this, its scientific potential is only partly exhausted, however.
It will be shown that transdisciplinary research is made up in content and structural aspects in such a way that crowdsourcing can fully unfold as a research method through varied participation possibilities, reflective processes and use of contemporary technical possibilities. Furthermore, mutual learning, understanding and the dissemination of knowledge strongly profits from effects that even result automatically in this context.
The scientific application of crowdsourcing represented here makes high demands on project management, but it is expected to turn out as an effective research method precisely in the area of transdisciplinary research.
The international climate negotiations have seen endless struggles between countries from South and North for almost 17 years, ever since the initiation of negotiations by the International Negotiation Committee (INC) for the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC). The 13th meeting of the Conference of the Parties to the UNFCCC and the 3rd meeting of the Conference of the Parties serving as the meeting of the Parties to the Kyoto Protocol (COP 13 / CMP 3) held in Bali in December 2007 (the Bali conference) could mark the beginning of a rapprochement. Parties agreed on initiating a new "Ad-hoc working group on Long-Term Cooperative Action under the Convention" (AWG-LCA) that aims to negotiate a post-2012 agreement with participation of all parties, including the US and developing countries, by the end of 2009 at COP 15 / CMP 5 in Copenhagen. This article examines the outcomes of the Bali conference, focussing on the negotiations regarding post-2012, flexible mechanisms, financial mechanisms, technology transfer and deforestation. Finally, the article concludes that the Bali Conference saw a significant shift in the battle lines, a rearrangement of positions and alliances that might well announce a decisive new era in global climate policy and provides a real chance to agree on an effective and workable post-2012 agreement in Copenhagen.
Das Wuppertal Institut hat das Forschungsformat der Reallabore
konzeptionell und praktisch entscheidend mitgeprägt. Insbesondere in den
letzten fünf Jahren erlebt dieses Format einen ungeahnten Aufschwung.
Vor diesem Hintergrund blickt der vorliegende In Brief auf die Perspektiven für die künftige Forschung in Reallaboren. Drei Forderungen sind dabei von zentraler Bedeutung:
(1) die Besinnung auf die ursprünglichen Kern-Charakteristika der Reallabor-Idee,
(2) der systematische Capacity-Aufbau für Reallabore im Wissenschaftssystem und
(3) die Etablierung von langfristiger angelegten Reallaborstrukturen.
Wissenschaft und Bildung sind zentrale Felder und ein Hebel für eine nachhaltige Entwicklung. Mit dem neu entwickelten studentischen Lehr- und Lernformat "Transformative Innovation Lab" - kurz TIL - sollen Studierende dazu befähigt werden, selbstständig transformativ zu forschen. Dazu entwickelten und testeten die Forschenden unter Leitung des Wuppertal Instituts im Projekt "Entwicklung, Erprobung und Verbreitung neuer Qualifizierungsangebote für "Change Agents" zu transformativem Lernen am Beispiel Reallabore" (EEVA) das neue Lernkonzept. Die detaillierten Ergebnisse und zahlreiche Tipps zur Umsetzung haben die Projektbeteiligten in dem vorliegenden Praxis-Handbuch zusammengefasst, das sich an Lehrpersonen sowie weitere Multiplikatorinnen und Multiplikatoren richtet.
Science and education are central fields and a lever for sustainable development. With the newly developed student teaching and learning format "Transformative Innovation Lab" - TIL for short - students are to be enabled to conduct independent transformative research. To this end, the researchers, under the direction of the Wuppertal Institute, developed and tested the new learning concept in the project "Development, testing and dissemination of new qualification offers for 'change agents' for transformative learning using the real-world laboratory approach" (EEVA). The detailed results and numerous implementation tips have been published in a practical handbook aimed at academic teaching staff and other multipliers.
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
Para lograr una transición hacia el desarrollo sostenible son fundamentales la ciencia y la educación, especialmente la educación superior. Se necesitan formatos educativos para capacitar a los estudiantes en la realización de investigaciones transformadoras. Con base en la investigación transdisciplinaria y transformadora en laboratorios del mundo real y estudios del futuro, desarrollamos un módulo de aprendizaje y enseñanza integral: el Laboratorio de Innovación Transformadora (lit). El laboratorio desarrolla cinco competencias clave y tres tipos de conocimiento necesarios para impulsar innovaciones en sostenibilidad socialmente robustas. En este artículo se presentan las principales características de este formato vivencial y reflexivo, además de un manual para facilitar el laboratorio. También se comparten y discuten los aprendizajes centrales de la implementación de este formato en programas de estudio existentes a partir de dos pruebas realizadas en dos universidades alemanas.
For achieving a transition towards sustainable development, central importance is attached to science and education, and especially higher education. Suitable formats are needed for empowering students to perform transformative research. On the basis of transdisciplinary and transformative real-world laboratory research and futures studies, we develop encompassing learning and teaching module: the Transformative Innovation Lab (til). The lab builds on insights into five key competencies and three types of knowledge needed for developing socially robust sustainability innovations. In this paper, the main features of this experiential and reflexive format are presented and linked to a handbook for facilitating the lab. Central learnings for implementing the format in existing study programmes from two test runs at two German universities are shared and discussed.
Practices of urban experimentation are currently seen as a promising approach to making planning processes more collaborative and adaptive. The practices develop not only in the context of ideal-type concepts of urban experiments and urban labs but also organically in specific governance contexts. We present such an organic case in the city of Wuppertal, Germany, centred around a so-called change-maker initiative, "Utopiastadt." This initiative joined forces with the city administration and collaborated with a private property owner and the local economic development agency in an unusual planning process for the development of a central brownfield site. Ultimately, the consortium jointly published a framework concept that picked up the vision of the "Utopiastadt Campus" as an open-ended catalyst area for pilot projects and experiments on sustainability and city development. The concept was adopted by the city council and Utopiastadt purchased more than 50% of the land. In order to analyse the wider governance context and power struggles, we apply the social-constructivist theory of Strategic Action Fields (SAFs). We focused on the phases of contention and settlement, the shift in interaction forms, the role of an area development board as an internal governance unit and the influences of proximate fields, strategic action, and state facilitation on the development. We aim to demonstrate the potential of the theory of SAFs to understand a long-term urban development process and how an episode of experimentation evolved within this process. We discuss the theory's shortcomings and reflect critically on whether the process contributed to strengthening collaborative and experimental approaches in the governance of city development.
Ways of evaluating the societal impact of real-world labs as a transdisciplinary and transformative research format are under discussion. We present an evaluation approach rooted in structuration theory, with a focus on structure-agency dynamics at the science-society interface. We applied the theory with its four modalities (interpretation schemes, norms, allocative and authoritative resources) to the case of the Mirke neighbourhood in Wuppertal, Germany. Six projects promoted the capacity for co-productive city-making. The effects of the projects were jointly analysed in a co-evaluation process. Previously proposed subcategories of the modalities as an empirical operationalisation were tested and confirmed as being applicable. Five new subcategories were generated. The use of the modalities seems appropriate for co-evaluation processes. The tool is practical, focused on real-world effects, and suitable for transdisciplinary interpretation processes. We encourage further empirical testing of the tool, as well as development of the subcategories.
Die umfangreiche Quartiersentwicklungsanalyse des Mirker Quartiers in der Wuppertaler Nordstadt liegt nun in einer zweiten, erweiterten und überarbeiteten Version vor. Mittels eines mixed-Methods-Ansatz und auf Basis von Medien-, öffentlichen und selbst erhobenen Daten wird darin ein umfassendes Bild der Quartiersentwicklung von 2007 bis Anfang 2020 gezeichnet.
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.
What is necessary to reach net zero emissions in the transport sector on a global level? To keep limiting global warming to 1.5° C within reach, the world has to decarbonise by mid-century, with every sector contributing as much as possible as soon as possible. This paper identifies what has to be done in road transport, aviation, and shipping to achieve net zero emission in the transport sector.
For this purpose, it first sets the scene by providing an overview of the origins and impacts of the concept of net zero emissions in international climate policy as well as of the current state and future prospects of global transport emissions using currently available scenarios for low-emission and net zero transport.
While for staying below 1.5° C, the basic approach to reducing transport emissions remains unchanged from what has been suggested in the past, the set, intensity and pace of actions as to shift fundamentally. Without first drastically reducing traffic volume and shifting transport demand to low-emission modes, reaching net zero transport will not be feasible: the amount of additional electricity required to fully electrify the sector with renewable energy is otherwise just too huge.
After portraying key instruments for achieving net zero emissions in land transport, aviation, and shipping, this paper identifies key barriers for net zero transport. Based on this analysis, the authors recommend the following to be able to move transport to net zero:
1. Adapt Decarbonisation Strategies to Different Transport Sub-sectors
2. Prioritise and Significantly Increase Investment in Zero-/low-carbon Infrastructure
3. Massively Invest in the Development and Roll out of Zero-/low-emission Technologies
4. Focus on a Just Transition to Overcome Social and Political Barriers
5. Increase International Support and Cooperation
Article 6.4 of the Paris Agreement establishes a new mechanism for Parties to cooperate in achieving their nationally determined contributions (NDCs). One key innovation of the Article 6.4 mechanism is its objective to "deliver an overall mitigation in global emissions" (Art. 6.4(d)). This report develops recommendations on how to implement this objective. A key difficulty lies in the fact that even basics of how the mechanism is supposed to function have so far not been clarified by the Parties. The report therefore first sketches out what has so far been agreed and discussed on the mechanism’s activity cycle. Second, as the concept of overall mitigation has so far also not been clearly defined by Parties, the report derives a working definition from the language that was agreed in the Paris Agreement. In the next step, the report provides a survey of the options to achieve overall mitigation that have so far been discussed in the relevant literature and in the Article 6 negotiations. Many of these options were developed in the context of the Kyoto mechanisms. The report therefore discusses to what extent the options are also applicable under the Paris Agreement or whether adjustments need to be made. In the following, the options that are applicable under the Agreement are assessed on the basis of a number of criteria. The report concludes with a summary of the main findings and recommendations.
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.
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.
The current global momentum for carbon pricing has lately produced innovative hybrids: carbon taxes allowing the use of offsets from emission sources not targeted by the carbon tax for compliance with the tax load. This study aims at filling the knowledge gap in existing literature by exploring the potential impacts of domestic offset components in carbon taxes on mitigation of national emissions, including the country examples Colombia, Mexico and South Africa.
The findings indicate that the use of offsets in carbon taxes may significantly influence mitigation of national emissions both positively and negatively. On the one hand, this model may result in real emission reductions from offset projects and positive spillover effects of efforts to reduce emissions from emission sources covered by the carbon tax to other emission sources. Furthermore, the offsetting component can be used as a bargaining chip in political negotiations facilitating the introduction of mitigation policies and measures and/or strengthening their ambition level. On the other hand, it also entails serious risks: Offsetting could compromise the environmental integrity of the carbon tax through low-quality offsets. Furthermore, offsets reduce incentives to curb emissions in the emission sources covered by the carbon tax, potentially leading to carbon lock-in effects. Moreover, an offsetting component could provoke opposition to further climate policies and measures for emission sources generating offsets, as replacing the offsetting component with mandatory emission reduction policies would eliminate revenues from offset credits. General opposition of stakeholder groups to the introduction of offsets may even hinder the introduction of carbon pricing instruments and offsetting altogether.
The study identifies options that could be employed to increase potential positive effects of introducing an offset component to a carbon tax and mitigate related risks, pointing to the country examples included, where appropriate.
The main objective of this article is to evaluate CO2 mitigation potential and to calculate costs avoided by the use of different CO2 mitigation technologies in China's cement sector, namely energy efficiency improvements, use of alternative fuels, clinker substitution and carbon capture and storage (CCS). Three scenarios are designed based on the projection of cement output and technology development over the next 40 years (2010–2050). 2.5, 4.7 and 4.3 Gt tonnes of CO2 will be saved totally in basic scenario and two low carbon scenarios up to 2050. By comparing these technologies along the scenarios, it can be concluded that CO2 emissions can mainly be reduced by energy efficiency improvements and use of alternative fuels. Clinker substitution, which reduces the clinker-to-cement ratio as well as energy intensity, results in significant cost advantages. CCS, including post-combustion capture and oxy-fuel combustion capture, could play an important role in the capture of CO2 in the cement industry, and is expected to be in commercial use by 2030.
The cement industry is one of the major energy consuming and CO2 emitting sectors in China. In 2010, 1,868 million tons of cement has been produced, which accounted for 56.1% of the world's total cement production. The 11th Five-Year Plan (FYP) (2006-2010) included policy measures for CO2 emission abatement in cement production. Based on the main governmental framework of CO2 mitigation policies at national level in the cement sector, key policies and technologies used during this period are identified and their effects on CO2 reduction are assessed. This paper calculates the reduction of CO2 emissions related to four main policies and technologies for efficient cement production in the 11th and the 12th FYP (2011-2015) with 2005 as a reference year. These are waste heat recovery, closing outdated facilities, substitution for clinker production and other technologies aiming to increase energy efficiency. Due to these measures, we estimate that a total CO2 emission reduction during the 11th FYP of 397 million tonnes could be saved, which is considerably different to 185.75 million tonnes estimated by Zeng (2008) and 303 million tonnes by the NDRC by using different calculation methods. Of the four technologies, the 4th group of energy efficiency increasing techniques was the most important policy and avoided the largest amount of CO2 emissions. Previous energy intensity reduction was mainly due to the outdated production closing and energy efficiency improving. Based on the assessment of technology performance, it appears that there is still a large emission reduction potential in cement production processes. The paper calculates this potential for the 12th FYP period (2011-2015) based on these four identified policy measures. The result is compared to the Chinese government targets in the 12th FYP and promising future CO2 mitigation policies and technologies are proposed, such as the use of alternative energy.
This article presents the accounts of China's Total Material Requirement (TMR) during 1995–2008, which were compiled under the guidelines of Eurostat (2009) and with the Hidden Flow (HF) coefficients developed by the Wuppertal Institute. Subsequently, comparisons with previous studies are conducted. Using decomposition, we finally examine the influential factors that have changed the TMR of China. The main findings are the following: (1) During 1995–2008 China's TMR increased from 32.7 Gt to 57.0 Gt. Domestic extraction dominated China’s TMR, but a continuous decrease of its shares can be observed. In terms of material types, excavation constituted the biggest component of China's TMR, and a shift from biomass to metallic minerals is apparent; (2) Compared with two previous studies on China's TMR, the amounts of TMR in this study are similar to the others, whereas the amounts of the used part of TMR (Direct Material Input, DMI) are quite different as a result of following different guidelines; (3) Compared with developed countries, China's TMR per capita was much lower, but a continuous increase of this indicator can be observed; (4) Factors of Affluence (A) and Material Intensity (T), respectively, contributed the most to the increase and decrease of TMR, but the overall decrease effect is limited.
Ein undurchsichtiger Tarifdschungel, unzureichende Verbindungen und ungerechtfertigt hohe Preise - das schreckt viele Menschen davon ab, den Bus oder die Bahn zu nehmen. Wegen der anhaltenden Unterfinanzierung stehen bessere ÖPNV-Angebote nicht in Aussicht. Dabei ist es gerade aus Klimaschutzgründen erforderlich, den öffentlichen Personennahverkehr als Rückgrat einer klimaschonenden Mobilität auszubauen und seinen Anteil im Verkehr in Stadt und Region zu steigern.
Das neue Finanzierungsmodell "Bürgerticket" könnte dazu beitragen: Es könnte eine stabile Finanzierungsbasis schaffen und den Umstieg vom Auto auf den ÖPNV fördern. Für das Bürgerticket wird von allen ein zweckgebundener Solidarbeitrag zur Finanzierung der ÖPNV-Betriebskosten erhoben. Im Gegenzug haben dann alle Bürgerinnen und Bürger freie Fahrt in Bussen und Bahnen. Ein "Semesterticket für alle" - das ist die Idee.
Der Autor hat am Beispiel Wuppertals den möglichen Einfluss des Bürgertickets auf die Verkehrsmittelwahl untersucht und daraus Klimaschutzpotential sowie Kosten in Szenarien abgeschätzt. Abgerundet wird die Studie durch Vorschläge für Politik und Wirtschaft, wie dieses innovative Finanzierungsmodell in der Praxis umgesetzt werden kann.
Ein attraktives Nahverkehrsangebot ist sozial- und umweltpolitisch unverzichtbar. Fehlende Finanzierungsmöglichkeiten der Kommunen gefährden den erforderlichen Ausbau des ÖPNVs. Eine Diskussion über Finanzierungsalternativen ist daher notwendig. Eine Möglichkeit dazu wäre, den Nahverkehr in Zukunft nach dem Vorbild des Rundfunkbeitrages für Haushalte durch eine allgemeine Umlage zu finanzieren - dem Bürgerticket.
Ausgehend von internationalen Klimaschutzzielen wird der ÖPNV in Zukunft eine tragende Rolle zur Sicherstellung der Mobilität spielen müssen. Investitionen in ein besseres ÖPNV-Angebot sind auf Grund leerer öffentlicher Kassen allerdings kaum absehbar. Darum wird eine Solidarfinanzierung für den ÖPNV vorgeschlagen: das Bürgerticket. Damit soll eine solide Finanzierungsbasis geschaffen werden. Zugleich könnte die verpflichtende Zahlung bei den Bürgern als ein zusätzlicher Anreiz zur ÖPNV Nutzung wirken.
The Paris Agreement introduces long-term strategies as an instrument to inform progressively more ambitious emission reduction objectives, while holding development goals paramount in the context of national circumstances. In the lead up to the twenty-first Conference of the Parties, the Deep Decarbonization Pathways Project developed mid-century low-emission pathways for 16 countries, based on an innovative pathway design framework. In this Perspective, we describe this framework and show how it can support the development of sectorally and technologically detailed, policy-relevant and country-driven strategies consistent with the Paris Agreement climate goal. We also discuss how this framework can be used to engage stakeholder input and buy-in; design implementation policy packages; reveal necessary technological, financial and institutional enabling conditions; and support global stocktaking and increasing of ambition.
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.
This paper argues that, although Japan's and Germany's energy transition paths differ in detail, a trend towards decentralisation is clearly evident in both countries. Based on comprehensive screening, own stocktaking and the results of a stakeholder dialogue, this paper highlights the motivation for different local actors to enter the energy market in both countries. Although there are challenges to success in a market dominated by large energy companies, this paper argues that the benefits to local communities outweigh the efforts. Overall, it is shown that democratisation and the decentralisation of the energy system are suitable to facilitate a successful transformation process in both countries.
Nicht nur für den Klimaschutz führt an der Wärmewende kein Weg vorbei. Mittelfristig wird sie auch die Heizkosten senken. Kurzfristig sind allerdings erhöhte Investitionen erforderlich, die für alle tragbar sein müssen. Ein wichtiges Instrument ist dabei die kommunale Wärmeplanung.
Sie wird kommen und sie wird zu erheblichem Aufwand bei den kommunalen Gebietskörperschaften führen, aber den Bürgerinnen und Bürgern, Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen auch Anleitung und Sicherheit für ihre Investitionen in zukunftsfähige Heizungssysteme bieten. Nach den bisherigen Planungen ist vorgesehen, dass seitens des Bundes ein Gesetz verabschiedet wird, welches die Länder verpflichten wird, flächendeckend eine kommunale Wärmeplanung zumindest für die mittleren und größeren Städte und Gemeinden vorzunehmen. Seitens der Länder wird diese Aufgabe dann an die Kommunen weitergegeben. Die Bundesländer Baden-Württemberg und Schleswig-Holstein haben bereits seit einiger Zeit Erfahrung mit diesem kommunalen Planungsinstrument. Der Gesetzentwurf auf Bundesebene wird noch für das zweite Quartal 2023 erwartet. Unabhängig davon sieht der Koalitionsvertrag der Landesregierung in Nordrhein-Westfalen vor, dass im laufenden Jahr 2023 der gesetzliche Ordnungsrahmen für die kommunale Wärmeplanung geschaffen wird. Der genaue Zeitplan steht somit noch nicht fest; klar ist aber, dass es in absehbarer Zeit zu einer Verpflichtung für die NRW-Kommunen kommen wird, solche Pläne zu erstellen. Es lohnt daher, sich bereits frühzeitig mit dem Thema zu befassen.
Making school-based GHG-emissions tangible by student-led carbon footprint assessment program
(2021)
Schools play an important role in achieving climate protection goals, because they lay the foundation of knowledge for a responsible next generation. Therefore, schools as institutions have a special role model function. Enabling schools to become aware of their own carbon footprint (CF) is an important prerequisite for being able to tap the substantial CO2 reduction potential. Aiming at the direct involvement of students in the assessment process, a new assessment tool was developed within the Schools4Future project that gives students the opportunity to determine their own school's CF. With this instrument the CO2 emissions caused by mobility, heating and electricity consumption as well as for food in the school canteen and for consumables (paper) can be recorded. It also takes into account existing renewable energy sources. Through the development of the tool, not only a monitoring instrument was established but also a concrete starting point from which students could take actions to reduce Greenhouse Gas (GHG) emissions. This paper presents the tool and its methods used to calculate the CF and compares it with existing approaches. A comparative case study of four pilot schools in Germany demonstrates the practicability of the tool and reveals fundamental differences between the GHG emissions.
Als die 15-jährige Greta Thunberg an einem Freitag im August 2018 vor dem schwedischen Parlamentsgebäude in Stockholm ihren einsamen Klimastreik begann, ahnte niemand, dass sie in den Folgejahren unter anderem auf zwei Weltklimakonferenzen und vor der UN-Vollversammlung als Repräsentantin der größten Jugendbewegung der Welt - Fridays for Future - vielbeachtete Reden halten würde. Das, was Greta Thunberg auf der Weltbühne der Politik gelungen ist, sollte auch klimaschutzengagierten Schülerinnen in der Kommunalpolitik ermöglicht werden. Sie sollten von Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträgern gehört und ernst genommen werden. Um ihren Forderungen für klimafreundliche Schulen auch gegenüber Kommunalpolitikerinnen und Kommunalpolitikern mehr Nachdruck verleihen zu können, müssen sie aber auch gestärkt und qualifiziert werden. So die Kernanliegen des Projekts Schools4Future, welches vom Wuppertal Institut sowie dem Büro Ö-quadrat aus Freiburg durchgeführt und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird.
Im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz hat das Wuppertal Institut zusammen mit dem Büro Ö-quadrat einen Tarifvorschlag für Strom hinsichtlich seiner Auswirkungen begutachtet. Zielsetzung dieses Gutachtens war es einerseits herauszuarbeiten, ob der Tarifvorschlag unter der Bedingung, dass die Einführung des Tarifs für den jeweiligen Stromanbieter insgesamt erlösneutral gestaltet wird, nachhaltig zu einer finanziellen Entlastung der einkommensschwachen Haushalte beitragen kann. Andererseits wurde analysiert, ob der Vorschlag auch mit Klimaschutzerfordernissen und einer Gesamtstrategie zum Umbau der Energieversorgung kompatibel ist, die eine Umstellung auf regenerative Energien beinhaltet sowie eine deutliche Steigerung der Endenergieeffizienz vorsieht. Ergebnis: Die verpflichtende Einführung von "Stromspartarifen" ist nicht geeignet, einkommensschwache Haushalte bei Energiepreissteigerungen zu entlasten und gibt keinen Anreiz zur Stromeinsparung. Das Gutachten weist auf eine Fülle von Schwächen bei den vorgeschlagenen Tarifmodellen hin.
The German climate change programme (2000) identified the residential sector as one of the main sectors in which to achieve additional GHG reductions. Our case study compiles results of existing evaluations of the key policies and measures that were planned and introduced and carries out some own estimates of achievements. We show, which emission reductions and which instruments where planned and what was delivered until 2004.
Legal instruments such as the revised building code were introduced later than planned and their effects will - at least partly - fall behind expectations. Other legal instruments such as minimum energy performance standards for domestic appliances etc. were - in spite of the programme - not implemented yet.
On the other hand, substantial financial incentives were introduced. Especially schemes granting low-interest loans for building renovation were introduced. However tax subsidies for low-energy buildings were phased out.
In general we can conclude from our case study that Germany was not able to compensate for the slower or restricted implementation of legal instruments through the introduction of financial incentives. Particularly the efficient use of electricity has been left aside as almost no further policy action was taken since 2001.
Thus energy efficiency in the residential sector will not deliver the GHG reductions planned for in the German climate change programme until 2005. From our findings we draw conclusions and recommendations towards policy makers: Which lessons are to be learnt and what has to be done in order to fully harness EE potentials in residential sector as planned for 2010?
Die global gesehen größte Gesundheitsbedrohung des 21. Jahrhunderts ist der Klimawandel. Krankenhäuser müssen sich zwangsläufig vermehrt mit den Folgen des Klimawandels auseinandersetzen, wenn neue Krankheitserreger aus fernen Ländern auftreten oder wenn ältere Menschen, chronisch Kranke, Kinder oder anderweitig besonders betroffene Menschen an heißen Tagen mit bislang unerreichten Hitzerekorden dehydrieren mit der Folge von Herzkreislaufproblemen. Eine Untersuchung des Robert Koch-Instituts kommt zu dem Ergebnis, dass allein in den drei Sommern zwischen 2018 und 2020 in Deutschland über 19.000 Menschen aufgrund der Hitze gestorben sind.
Der Gesundheitssektor trägt aber auch wesentlich zur Klimakrise bei, indem er selbst für einen erheblichen Teil der klimaschädlichen Emissionen verantwortlich ist. Dieser Wuppertal Report zeigt einen Weg, wie Krankenhäuser perspektivisch Teil der Lösung der derzeit größten Transformationsherausforderung werden können. Dabei sind Krankenhäuser ein Mikrokosmos der Gesellschaft. In ihnen spiegelt sich förmlich alles, was das Leben einer Gesellschaft hinsichtlich der Herausforderung des Klimaschutzes ausmacht: Strom- und Wärmeversorgung, Mobilität, Ernährung, Ressourcenverbrauch und Abfall. Der vorliegende Wuppertal Report macht deutlich, dass Krankenhäuser als Reallabore des bevorstehenden Transformationsprozesses, hin zu einer klimagerechten und ressourcenleichten Gesellschaft verstanden werden können.
Das für die Krankenhausgesellschaft Nordrhein-Westfalen e. V. (KGNW) entwickelte Zielbild Klimaneutrales Krankenhaus gibt Krankenhäusern umsetzungsorientierte Hinweise darauf, wie sie sich auf den Weg zur Klimaneutralität begeben können:
Es identifiziert klimaschutzrelevante Handlungsfelder im Betrieb.
Es verdeutlicht, wie die KGNW die Krankenhäuser in NRW auf ihrem Weg in Richtung Klimaneutralität unterstützen kann.
Es motiviert, Klimaschutz als wichtiges Unternehmensziel aktiv anzugehen.
The widely recognised Energiewende, ("energy transition") in Germany has lost its original momentum. We therefore address the question of how the transition process to a new energy system can be reignited. To do so, we developed the "5Ds approach", which lays the groundwork for a process analysis and the identification of important catalysts and barriers. Focusing on the five major fields required for the energy transition, we analyse the effects of: (1) Decarbonisation: How can efficiency and renewable energies be expanded successfully? (2) Digitalisation: Which digital solutions facilitate this conversion and would be suitable as sustainable business models? (3) Decentralisation: How can potential decentralised energy and efficiency opportunities be developed? (4) Democratisation: How can participation be strengthened in order to foster acceptance (and prevent "yellow vest" protests, etc.)? (5) Diversification of service: Which services can make significant contributions in the context of flexible power generation, demand-side management, storage and grids? Our paper comes to the conclusion that German policy efforts in the "5D" fields have been implemented very differently. Particularly with regard to democratisation, the opportunities for genuine participation among the different social actors must be further strengthened to get the Energiewende back on track. New market models are needed to meet the challenges of the energy transition and to increase the performance of "5D" through economic incentives.
"400,000 new homes per year are needed in German cities." This figure has been cited repeatedly in political discussions, media, and statements of different groups for a couple of years now. Living space is needed to mitigate the (further) inordinate increase of rents in some cities and regions and to ease finding appropriate flats at affordable prices for low- and medium-income households. But how to activate investors and the real estate market?
Having the triangle of sustainability in mind with its ecologic, social and economic cornerstones the discussion - metaphorically spoken - currently pulls the three corners: Which should have the highest priority?
The economically driven most favourable solution is lowering the requirements for new buildings such as the energy performance to make building cheaper. The social perspective prefers an increase of public social housing investments regardless of efficiency standards. And the ecological side argues that a high performance is needed to reach energy and climate targets in the buildings sector.
Starting at this point of discussion, firstly, the paper reflects the assumptions behind the numbers of new homes needed against a sufficiency background.
Secondly, it presents current changes in German building policies: a new legislation for energy supply and efficiency is currently in preparation.
It discusses the potential to integrate sufficiency aspects in building policies, focussing specifically on the new regulation, financial incentives, and energy advice.
The paper analyses if and to what extent it is likely to balance the three cornerstones of sustainability by integrating sufficiency aspects into efficiency policies. Household experiences with prepayment meters are used as an example to illustrate the potential for tapping efficiency and sufficiency potentials in low-income households considering social, economic, and ecological aspects. Based on the identified (in)consistencies, thirdly, it suggests further development in German policies to make better use of synergies between the ecologic, social and economic demands on buildings.
More than 150 municipal utilities (so-called Stadtwerke) were established in Germany from the beginning of the millennium, bringing the total number of Stadtwerke currently established within the country to approximately 900. With responsibility for more than half of the supply of electricity, gas and heat in Germany, these Stadtwerke play a central role in the transformation of the energy sector, or Energiewende. In addition, due to their local and regional ties, Stadtwerke have a particular role to play in energy politics, the economy and across society. This article focuses on the motives behind, and grounds for, the current wave of newly established Stadtwerke. Further, it discusses the factors that were critical to the successful formation of new Stadtwerke in recent years. The results of our survey indicate that the establishment of municipal Stadtwerke is a suitable measure to implement the energy transition at the local level, whereby the concept of public value has a high level of importance for the local decision-makers. Collaboration and cooperation, as well as a resilience-oriented strategy, are important success factors for new Stadtwerke.
Belgien hat einen nationalen Energieeffizienz Aktionsplan (National Energy Efficiency Action Plan, NEEAP), der ein Energiesparziel von 27,5 TWh für das Jahr 2016 in Gebäuden, Verkehr und Kleingewerbe setzt. Rund 62 % der geplanten Energieeinsparungen sollen demnach in Flandern, 30 % in der Wallonie und 8 % in Brüssel-Hauptstadt erreicht werden. Zur Erreichung der Ziele soll jede Region eigene Anreize und Vorschriften in Bezug auf Energieeffizienz entwickeln. Das Energieleitbild ist somit in die Zielvorgaben der Wallonischen Region eingebunden.
Das langfristige Ziel der DG geht über diese Zielvorgabe hinaus und hat zum Kern die bilanziell "energieautarke DG". Dazu bedarf es einer auf Dauer angelegten und breit gefächerten Energieplanung mit konkreten und messbaren Teiletappen und -zielen. Die Erarbeitung eines regionalen Energieleitbildes stellt daher die Basis aller weiteren Schritte und Maßnahmen dar.
Vor diesem Hintergrund hat die DG das Wuppertal Institut im Rahmen einer öffentlichen Ausschreibung beauftragt, ein Energieleitbild für die Region zu erstellen. Dieses Energieleitbild beinhaltet folgende Elemente:
Bestandsaufnahme: Hier erfolgt eine Bewertung der energetischen Ist-Situation in der DG. Die Datenerhebung erfolgte in enger Kooperation mit dem Auftraggeber.
Potenzialanalyse: In der Potenzialanalyse werden die theoretischen Einsparpotenziale und die Möglichkeiten zur verstärkten Nutzung erneuerbarer Energieträger dargestellt.
Vision: Hier wird ein Bild einer positiven Entwicklung der DG anhand eines narrativen Szenarios entworfen.
Umsetzungs- und Fahrplan: Diese Pläne beinhalten Vorschläge für Maßnahmen und Aktionen zum Erreichen der Zielsetzungen, sowie mögliche Umsetzungszeiten.
Finanzierungsplan: Der Finanzierungsplan beinhaltet zahlreiche Vorschläge zur Finanzierung.
Bad Hersfeld is a small city with about 30.000 inhabitants situated in the middle of Germany. Climate Protection has been on the political agenda in Bad Hersfeld since quite a while. In 1997 the Wuppertal Institute elaborated a first energy and CO2 balance for the city, which was updated in 2007. With the compilation of the CO2 balance it was shown that the emissions in Bad Hersfeld almost stayed at a constant level between 1997 and 2006.
The result was sobering for the local authority. Although some single measures had been implemented, there was no improvement of the CO2-balance.
It was concluded that a successful climate protection strategy needs a comprehensive concept comprising all sectors and a periodic monitoring. Bad Hersfeld commissioned the Wuppertal Institute to develop feasible measures to reduce the CO2 emissions drastically and instruments to overcome existing barriers. In a close cooperation with the City Council and the local municipal utility a climate protection concept was compiled that is rather ambitious for a city of this size.
In consideration of the regional peculiarities12 concrete measures and 7 accompanying measures build the core of the concept with a main focus on energy efficiency (final energy), combined heat and power (CHP) and renewable energies. Another important part of the concept is a municipal support programme to develop the endogenous efficiency potentials and renewable energies in the region. Further to these planning instruments, information and networking activities are compiled as well as a variety of suggestions for a climate protection marketing (Wagner 2008).
Some of these measures that were developed in an iterative and cooperative process between the responsible actors in Bad Hersfeld and the Wuppertal Institute are transferable to other cities and towns. The impeding factors in Bad Hersfeld like the user-investor dilemma, the low capital of small housing associations or the large stock of listed historical buildings, are typical for cities of this size.
Since the majority of network concession contracts in Germany were set to expire some time between 2005 and 2016, a window of opportunity arose in which to rebuild and remunicipalise the local energy supply. As a result, 72 new local power companies were established in Germany within the space of just seven years (between early 2005 and late 2012). This paper provides an introduction to the topic of establishing municipal utilities in Germany. The findings were identified on the basis of the comprehensive screening of all newly established municipal utilities in Germany. Our analysis provides information about regional concentration, the size of municipalities, the legal forms of the newly founded municipal public utilities and the role of strategic partnerships. The key findings are that remunicipalisation is not a question of size and that knowledge gaps may be closed by entering into close strategic partnerships.
Das Auslaufen einiger Tausend der rund 20.000 Strom- und Gas-Konzessionsverträge hat in Deutschland zu einer Rekommunalisierungswelle geführt. Von 2005 bis heute gab es über 120 Stadtwerke-Neugründungen und 200 Stromnetzübernahmen. Das Wuppertal Institut hat die Gründe dafür und die damit verbundenen Chancen für die Gemeinden untersucht und die Ergebnisse in einer Sondierungsstudie veröffentlicht.
Vielerorts stellte sich heraus, dass die Altkonzessionäre das örtliche Verteilnetzgeschäft nur suboptimal ausführten. Außerdem haben im Zuge der Energiewende zahlreiche Kommunen erkannt, dass sich mit der Übernahme der örtlichen Strom- und/oder Gasverteilnetze die Gestaltungsspielräume in der Energieversorgung deutlich verbessern lassen.
Die Autoren beschreiben in diesem Artikel fünf Empfehlungen im Hinblick auf Rekommunalisierungen für Städte und Gemeinden.
After a wave of privatizations in the end of the 1990s, the electrical power supply of many municipalities in Germany has been returned into public hands. Many municipalities discover chances and possibilities for local action, which arise with remunicipalisation. The local policy-makers realize that remunicipalisation offers the opportunity of implementing an independent energy policy at local level which is critical in creating a transformation to a sustainable energy system based on energy efficiency and renewable energies. The municipal ownership allows a strong governance towards more political influence in the local energy market. In addition, there is a clear opinion of the population: 81 % of citizens surveyed say they trust their local municipal utility, compared to only 26 % who say they trust corporations (VKU-Survey, 2010). In summary, there are many good reasons for local politicians to establish their own municipal utilities. The payback for municipalities is tangible when the local utility focuses on reliably providing affordable energy rather than on increasing its returns. The new municipal power utilities stimulate competition and contribute to the renewal / restructuring of the traditional energy market.
The founding of 72 municipal utilities since 2005 leads us to ask for the reasons. The study reviews the German trend towards municipal ownership of local utilities, assessing their performance based on 10 targets related to the energy transition, climate protection, and the local economic impact: 1. Achieving environmental objectives and organization of the local "Energiewende". 2. Higher local added value. 3. Harnessing tax regulations for improving municipal services. 4. Improving the income situation of the city. 5. Democratization of supply and stronger orientation towards the common good (public value). 6. Creating and protecting good jobs. 7. Acting in social responsibility in energy supply. 8. Expansion of eco-efficient energy services. 9. Harnessing customer relations and public image. 10. Materialising synergies with other sectors.
Based on expert opinions, the study finds out that the likelihood of these targets being reached is "high to very high". The aim of this article is to provide a compact and basic understanding of the possible reasons for the phenomenon of remunicipalisation.
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.
In the light of Germany's chosen path towards the energy transition, the regulatory framework has changed considerably. New players have succeeded in entering the market, and renewable energies have become increasingly competitive. Greater electrification of the transport and heating sectors will be needed in the future to achieve national climate targets. Against this background, Germany's big energy companies need to be sure that their sales will increase. However, they were unable to anticipate this development, and made strategic mistakes in the past. The development of sustainable business models in line with the energy transition failed to materialize. Now it is becoming increasingly clear that companies must create new business models to survive in the long term. These business models have to keep with the tradition, whilst meeting the needs of low-carbon power supplies. In this paper, we will examine the past and future challenges of the four energy companies and develop a proposal for evaluating sustainable business models. For this purpose, we use the multi-level perspective to categorize developments in the electricity market over the last 50 years, and then apply a multi-criteria analysis to derive five suitable business models from the results.
Dieser Beitrag zeigt, dass es sich bei der Strompreisentwicklung um eine ungerechte Verteilung von Lasten und Vorteilen zwischen verschiedenen Kundengruppen handelt und dass von einer Gefährdung des Industriestandortes nicht die Rede sein kann, sondern ganz im Gegenteil, die Industrie zu den wesentlichen Nutznießern der Energiewende zählt. Denn während stromintensive Industriekunden von nahezu allen Lasten befreit werden, profitieren sie zudem von immensen finanziellen Kostenvorteilen beim Strombezug, der durch den Ausbau regenerativer Energien entsteht (Merit-Order-Effekt). Vor allem die Haushaltskunden zahlen momentan für die größte industriepolitische Herausforderung seit dem zweiten Weltkrieg, nämlich den nahezu kompletten Umbau unserer Stromversorgung.
Der Reallaboransatz hat seit seinem Aufkommen 2012 einen richtiggehenden Boom erfahren. Reallabore sind in ihrem originären Ansatz als Experimentierräume, Forschungsmodus und methodologisches Werkzeug konzipiert, um zu nachhaltiger Entwicklung und gesellschaftlicher Transformation beizutragen und diese zu beschleunigen. Wesentlicher Ansatzpunkt ist dabei, Wissenschaft und Praxis in transdisziplinären Settings und transformativen Prozessen eng miteinander zu verknüpfen. Die Wissenschaft bzw. die Forschenden, begeben sich dabei selbst in Wandlungsprozesse: Sie initiieren, experimentieren und beforschen zugleich. Praxisakteure setzen dabei Themen und forschen aktiv mit, so dass im Idealfall sowohl wissenschaftliche Theorie als auch gesellschaftliche Praxis von den Ergebnissen profitieren. Die Ausgestaltung von Reallaborprojekten hat in den letzten zehn Jahren eine Vielzahl von Differenzierungen in Inhalten, Settings, Methodik und Ausrichtung erfahren.
Die Konferenz "Nachhaltig wirken: Reallabore in der Transformation", die am 2. und 3. Juni 2022 in Karlsruhe stattfand, griff diese Entwicklungen auf, um gemeinsam mit der wachsenden Reallabor-Community den aktuellen Entwicklungsstand des Reallaboransatzes abzubilden. Organisiert vom Karlsruher Transformationszentrum für Nachhaltigkeit und Kulturwandel (KAT) in Zusammenarbeit mit den Gründungsinstitutionen des Netzwerkes Reallabore der Nachhaltigkeit, wurden auf der Tagung aktuelle methodische, konzeptionelle, praktische wie auch strategische Fragen aufgeworfen und diskutiert. Mit über 300 Teilnehmenden und 115 Beiträgen stellt sie die bislang größte und umfassendste Veranstaltung im Bereich der deutschsprachigen Reallaborforschung dar.
Citizen science is a transdisciplinary approach that responds to the current science policy agenda: in terms of supporting open science, and by using a range of science communication instruments. In particular, it opens up scientific research processes by involving citizens at different phases; this also creates a range of opportunities for science communication to happen This article explores methodological and practical characteristics of citizen science as a form of science communication by examining three case studies that took different approaches to citizens' participation in science. Through these, it becomes clear that communication in citizen science is "always" science communication and an essential part of "doing science".
In 2016, the European Commission presented the Clean Energy for all Europeans Package , comprising legislative proposals to facilitate the clean energy transition within the EU, such as the revised EPBD 2010/31/EU and EED 2012/27/EU.Besides putting energy efficiency first and achieving global leadership in renewable energy, a third goal of the package was to provide a "fair deal to consumers" with "no one left behind"., While in some Member States the issue of energy poverty already was on the political agenda, enabling affordable access to basic energy services for all households and thus reducing energy poverty is now an explicit policy target of the revised EU Directives.
In order to assess and monitor the extent of the issue across the EU and address it by suitable measures, the concept of energy poverty needs to be defined, operationalised and measured. The paper aims to investigate the role of energy poverty indicators for policy making. To do so, it provides an overview on existing measurement approaches.Furthermore, the paper presents the development and current state of energy poverty across the EU using a set of four complementary indicators used by the EU Energy Poverty Observatory. These consensual and expenditure-based indicators are calculated using data from the EU Survey on Income and Living Conditions and the Household Budget Survey.
In addition, the paper highlights peculiarities of results on the different indicators, describes persisting issues with regard to their calculation and interpretation against the background of the underlying data base.
Based on the results of this analysis, further necessities of data collection and research are pointed out.
One of the most pressing issues of climate policy is how to get building owners to invest in the energy efficiency of their homes. The German federal government has set the goal of decreasing the energy demand of buildings by 80 to 95 percent until 2050. One pillar of the strategy to support building owners in this task is the provision of targeted energy advice, to both motivate owners to implement an energy efficiency refurbishment and help them to choose the most efficient measures. In this paper we analysed the demand for energy advice in three German cities of the Ruhr area finding the number of energy consulting provided to be extremely low compared to the stated goals. Based on the approach of joint knowledge production we invited stakeholders from the three cities to participate in a series of workshops in order to develop ideas how to more effectively bring homeowners and energy advisors together. As a result, different energy advice experiments were co-operatively developed for each city targeting different groups by using tailored channels for outreach. The evaluation of both the process as well as the outcome of the experiments indicates that while joint knowledge production is a suitable approach to enable knowledge transfer and formation of new networks between different stakeholders in science and practice, it does not necessarily lead to superior approaches with regard to effectively addressing a policy issue at hand. Apart from the experiment in which the window of opportunity change of building ownership was taken advantage of, participation of target groups in the experiments has been soberingly low, underlining the value of so-called trigger points when designing effective outreach strategies to building owners.
The Fit for 55 package stipulates a fair, competitive and green transition by 2030 and beyond. As part of this, increasing attention is given to the decarbonisation of the building stock: only 1 % of buildings in Europe are retrofitted each year, a number which must double if the EU is to meet its 2050 targets. Significant energy efficiency investments are needed, whilst the planned expansion of the EU-ETS to the building sector in 2026 will likely pass the carbon cost onto the consumer. This will increase the cost burden placed on low-income households, exacerbating energy poverty, if these two strategies are not counterbalanced by adequate policies and support mechanisms.
The European Private Rented Sector (PRS) is often side-lined by policymakers when implementing energy efficiency policies to tackle energy poverty. As many as 1 in 10 Europeans spend 40 % or more of their income on housing costs, with those in the PRS struggling with energy-related problems, such as poor energy efficiency and maintenance, to a much greater degree than the general population. Understanding these challenges and creating targeted policies is of critical scientific and policy importance.
To date, a pan-European policy on how to address energy poverty and energy efficiency improvements in the PRS is lacking; current European Union instruments to address such issues (including the Fit for 55, and the Clean Energy Package that preceded it) lack a dedicated approach towards the complex structural issues embedded in the European PRS. What is more, there is a limited understanding of the character of energy poverty in such residential dwellings, as well as policies to address energy injustices. We therefore examine current and historical disparities in energy poverty between the EU's PRS tenants and the general population by analysing a variety of quantitative indicators which reflect different dimensions of energy poverty. We then take stock of the policy landscape, identifying energy efficiency policies tailored to alleviate energy poverty in the PRS and common challenges. We subsequently interrogate possible solutions, drawing on existing good practice policies. In so doing, we aim to reduce the sector's political invisibility by addressing the lack of disaggregated, targeted data and dismantling barriers that currently lead to the PRS being disproportionately affected by energy poverty.
Consumption by private households in various areas of demand - housing, mobility, nutrition, services and products - contributes to around 10 % of total emissions in Germany. Of this, higher-income households are responsible for a disproportionate share. At the same time, many households often lack the knowledge, time, or motivation to deal with their own energy-relevant and climate-impacting behaviours. In this context, energy advice services play an important role for raising awareness, activating consumers and imparting knowledge about available options for action. However, conventional energy advice services are mostly limited to the topics of building and appliance energy efficiency - especially for middle- and high-income households - without considering private consumption behaviour and the related social practices as a whole. In practice, there has been little differentiation to date in addressing target groups in a way that takes into account different lifestyles and realities and the underlying values and motivations in a pluralistic society. The present paper presents a methodological approach to develop targeted energy advice approaches in urban environments that are oriented towards the motivations of different types of households with medium and high incomes. It proposes a three-step approach consisting of 1) a microdata-based population analysis to identify and categorize target subgroups, 2) an inventory of existing advice offers with regard to their coverage and approach and 3) a gap analysis based on the results of the preceding steps. Applied to a large city in Germany, the analysis finds that gaps are rarely found with regard to communicated facts but rather the way in which information is conveyed. Accordingly, recommendations relate to more effectively use windows of opportunity and framing of measures to match target group motivations.
Ziel dieses Teilvorhabens innerhalb des FlexGeber-Projektes war die Initiierung und Begleitung eines Prozesses zur Identifikation und (idealerweise späteren) Realisierung von Effizienz-, Erneuerbaren- und Flexibilitätspotenzialen in den Industriebetrieben Taifun-Tofu GmbH (Lebensmittel) und Hermann Peter KG (Baustoffe).
Dazu haben die Forschenden jeweils in einem Workshop relevante Akteure zusammengebracht und Wissen zur Bestimmung und Bewertung von Flexibilitäten aus technischer, rechtlich-politischer sowie strukturell-organisatorischer Sicht erarbeitet und vermittelt. Gemeinsam klärten sie, welche Informationen in welchem Format für Unternehmen erforderlich und relevant sind, um Flexibilitätsoptionen identifizieren und umsetzen zu können.
Insgesamt gliedert sich die methodische Vorgehensweise in vier zentrale Arbeitsschritte: Vor-Ort-Begehungen bei den Reallaboren, Identifikation technischer Hotspots, Akteursworkshop sowie abschließende Auswertung. Der vorliegende Teilbericht dokumentiert diesen Prozess und fokussiert auf die Identifikation von möglichen Effizienz-, Erneuerbaren- und Flexibilitätsoptionen und der Erfassung von Hemmnissen, die einer Umsetzung von Maßnahmen zur Erschließung der Potenziale bei den Praxispartnern entgegenstehen.
Da die Workshops vornehmlich auf die Unternehmen Taifun-Tofu und Hermann Peter ausgerichtet waren, fokussiert dieser Bericht auf Hemmnisse, die diese Unternehmen bzw. Unternehmen dieser Branchen betreffen. Darüber hinaus ist ein Kapitel zu Hemmnissen, die sich aus dem Demonstrationsvorhaben des Fraunhofer ISE-Campus (Ausbau des Kältenetzes und Installation von Kältespeichern) ableiten, ist in diesem Bericht enthalten.
In der transdisziplinären Arbeit des NaWis-Verbunds spielt die Auseinandersetzung mit zivilgesellschaftlichen Bewegungen eine wichtige Rolle. Diese treiben in vielerlei Hinsicht "moralische Revolutionen" (Kwame Anthony Appiah) an - derzeit etwa tritt Fridays for Future sehr entschieden für mehr Klimaschutz ein. Nachhaltigkeitswissenschaft kann helfen, dem Anliegen der Bewegung mehr Gehör zu verschaffen.
This thesis conceptualizes the school as a socio-technical system, in which change towards sustainable development and a transition towards more climate awareness are necessary. The multi-level perspective (MLP) framework is applied to the German school system and to climate protection projects (CPPs) as examples of niche activities integrating climate protection (CP) in the school. The thesis utilizes the analytical levels of the MLP (landscape, regime, and niche) and the concept of regulative, cognitive, and normative rules and addresses the question: How do actors in CPPs perceive drivers and barriers for transitioning towards more climate awareness in the German school system? The data were collected through expert interviews and analyzed by conducting a qualitative content analysis.
The results show that the German school system is characterized by an inherent rigidity, deep-set normative role dynamics, and an unappreciated role of schools in society. They also highlight the importance of public pressure, strategic CP orientation, and hands-on approaches. CPPs can be a driving force for this in individual schools, but, overall, CP needs to be addressed more systematically in the school and more substantial efforts and reforms are necessary. Highly motivated niche actors play an important role and represent key drivers for such developments.
This thesis reveals the complex and systemic nature of the challenges the German school system is faced with. It highlights the difficulties of integrating CP and the importance of substantial and transformative political action. The thesis demonstrates the crucial need to recognize the significance of schools and their actors for society and to integrate new methods and approaches into the school. This thesis also contributes to the body of literature on socio-technical systems and sustainability transitions. It offers an operationalization of the MLP and reveals strengths and limits as well as future research outlooks.
The report surveys current proposals and positions on issues such as differentiated participation of countries in the new agreement, a differentiated spectrum of commitments, effort sharing and options for how to organise the negotiation process. The report finds that for the level of participation, the selection of commitment types, and choice of effort-sharing approaches there is no silver bullet. A portfolio approach that incorporates multiple options may be most suited to ensure environmental effectiveness, cost- effectiveness and political feasibility.
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.
The study presents the results of an integrated assessment of carbon capture and storage (CCS) in the power plant sector in Germany, with special emphasis on the competition with renewable energy technologies. Assessment dimensions comprise technical, economic and environmental aspects, long-term scenario analysis, the role of stakeholders and public acceptance and regulatory issues. The results lead to the overall conclusion that there might not necessarily be a need to focus additionally on CCS in the power plant sector. Even in case of ambitious climate protection targets, current energy policy priorities (expansion of renewable energies and combined heat and power plants as well as enhanced energy productivity) result in a limited demand for CCS. In case that the large energy saving potential aimed for can only partly be implemented, the rising gap in CO2 reduction could only be closed by setting up a CCS-maximum strategy. In this case, up to 22% (41 GW) of the totally installed load in 2050 could be based on CCS. Assuming a more realistic scenario variant applying CCS to only 20 GW or lower would not be sufficient to reach the envisaged climate targets in the electricity sector. Furthermore, the growing public opposition against CO2 storage projects appears as a key barrier, supplemented by major uncertainties concerning the estimation of storage potentials, the long-term cost development as well as the environmental burdens which abound when applying a life-cycle approach. However, recently, alternative applications are being increasingly considered–that is the capture of CO2 at industrial point sources and biomass based energy production (electricity, heat and fuels) where assessment studies for exploring the potentials, limits and requirements for commercial use are missing so far. Globally, CCS at power plants might be an important climate protection technology: coal-consuming countries such as China and India are increasingly moving centre stage into the debate. Here, similar investigations on the development and the integration of both, CCS and renewable energies, into the individual energy system structures of such countries would be reasonable.
If the current energy policy priorities are retained, there may be no need to focus additionally on carbon capture and storage (CCS) in the power plant sector of Germany. This applies even in the case of ambitious climate protection targets, according to the results of the presented integrated assessment study. These cover a variety of aspects: Firstly, the technology is not expected to become available on a large scale in Germany before 2025. Secondly, if renewable energies and combined heat and power are expanded further and energy productivity is enhanced, there is likely to be only a limited demand for CCS power plants, as a scenario analysis of CCS deployment in Germany shows. Thirdly, cost analysis using the learning curve approach shows that the electricity generation costs of renewable electricity approach those of CCS power plants. This leads to the consequence that, from 2020, several renewable technologies may well be in a position to offer electricity at a cheaper rate than CCS power plants. In addition, a review of new life cycle assessments for CO2 separation in the power plant sector indicates that the greenhouse gas emissions from 1 kW h of electricity generated by first-generation CCS power plants could only be reduced by 68 % to 87 % (95 % in individual cases). Finally, a cautious, conservative estimate of the effective German CO2 storage capacity of approximately 5 billion tonnes of CO2 is calculated, including a fluctuation range yielding values between 4 and 15 billion tonnes of CO2. Therefore, the total CO2 emissions caused by large point sources in Germany could be stored for 12 years (basic value) or for 8 or 33 years (sensitivity values).
Prospects of carbon capture and storage (CCS) in India's power sector : an integrated assessment
(2014)
Objective: The aim of the present article is to conduct an integrated assessment in order to explore whether CCS could be a viable technological option for significantly reducing future CO2 emissions in India. Methods: In this paper, an integrated approach covering five assessment dimensions is chosen. However, each dimension is investigated using specific methods (graphical abstract).
Results: The most crucial precondition that must be met is a reliable storage capacity assessment based on site-specific geological data since only rough figures concerning the theoretical capacity exist at present. Our projection of different trends of coal-based power plant capacities up to 2050 ranges between 13 and 111 Gt of CO2 that may be captured from coal-fired power plants to be built by 2050. If very optimistic assumptions about the country's CO2 storage potential are applied, 75 Gt of CO2 could theoretically be stored as a result of matching these sources with suitable sinks. If a cautious approach is taken by considering the country's effective storage potential, only a fraction may potentially be sequestered. In practice, this potential will decrease further with the impact of technical, legal, economic and social acceptance factors. Further constraints may be the delayed commercial availability of CCS in India, a significant barrier to achieving the economic viability of CCS, an expected net maximum reduction rate of the power plant’s greenhouse gas emissions of 71-74%, an increase of most other environmental and social impacts, and a lack of governmental, industrial or societal CCS advocates.
Conclusion and practice implications: Several preconditions need to be fulfilled if CCS is to play a future role in reducing CO2 emissions in India, the most crucial one being to determine reliable storage capacity figures. In order to overcome these barriers, the industrialised world would need to make a stronger commitment in terms of CCS technology demonstration, cooperation and transfer to emerging economies like India. The integrated assessment might also be extended by a comparison with other low-carbon technology options to draw fully valid conclusions on the most suitable solution for a sustainable future energy supply in India.
Prospects of carbon capture and storage (CCS) in China's power sector : an integrated assessment
(2015)
Objective: The aim of the present article is to conduct an integrated assessment in order to explore whether CCS could be a viable technological option for significantly reducing future CO2 emissions in China. Methods: In this paper, an integrated approach covering five assessment dimensions is chosen. Each dimension is investigated using specific methods (graphical abstract). Results: The most crucial precondition that must be met is a reliable storage capacity assessment based on site-specific geological data. Our projection of different trends of coal-based power plant capacities up to 2050 ranges between 34 and 221 Gt of CO2 that may be captured from coal-fired power plants to be built by 2050. If very optimistic assumptions about the country’s CO2 storage potential are applied, 192 Gt of CO2 could theoretically be stored as a result of matching these sources with suitable sinks. If a cautious approach is taken, this figure falls to 29 Gt of CO2. In practice, this potential will decrease further with the impact of technical, legal, economic and social acceptance factors. Further constraints may be the delayed commercial availability of CCS in China; a significant barrier to achieving the economic viability of CCS due to a currently non-existing nation-wide CO2 pricing scheme that generates a sufficiently strong price signal; an expected life-cycle reduction rate of the power plant's greenhouse gas emissions of 59-60%; and an increase in most other negative environmental and social impacts. Conclusion and practice implications: Most experts expect a striking dominance of coal-fired power generation in the country's electricity sector, even if the recent trend towards a flattened deployment of coal capacity and reduced annual growth rates of coal-fired generation proves to be true in the future. In order to reduce fossil fuel-related CO2 emissions to a level that would be consistent with the long-term climate protection target of the international community to which China is increasingly committing itself, this option may require the introduction of CCS. However, a precondition for opting for CCS would be finding robust solutions to the constraints highlighted in this article. Furthermore, a comparison with other low-carbon technology options may be useful in drawing completely valid conclusions on the economic, ecological and social viability of CCS in a low-carbon policy environment. The assessment dimensions should be integrated into macro-economic optimisation models by combining qualitative with quantitative modelling, and the flexible operation of CCS power plants should be analysed in view of a possible role of CCS for balancing fluctuating renewable energies.
This article presents an integrated assessment conducted in order to explore whether carbon capture and storage (CCS) could be a viable technological option for significantly reducing future CO2 emissions in South Africa. The methodological approach covers a commercial availability analysis, an analysis of the long-term usable CO2 storage potential (based on storage capacity assessment, energy scenario analysis and source-sink matching), an economic and ecological assessment and a stakeholder analysis. The findings show, that a reliable storage capacity assessment is needed, since only rough figures concerning the effective capacity currently exist. Further constraints on the fast deployment of CCS may be the delayed commercial availability of CCS, significant barriers to increasing the economic viability of CCS, an expected net maximum reduction rate of the power plant's greenhouse gas emissions of 67%-72%, an increase in other environmental and social impacts, and low public awareness of CCS. One precondition for opting for CCS would be to find robust solutions to these constraints, taking into account that CCS could potentially conflict with other important policy objectives, such as affordable electricity rates to give the whole population access to electricity.
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.
The German government has set itself the target of reducing the country's GHG emissions by between 80 and 95% by 2050 compared to 1990 levels. Alongside energy efficiency, renewable energy sources are set to play the main role in this transition. However, the large-scale deployment of renewable energies is expected to cause increased demand for critical mineral resources. The aim of this article is therefore to determine whether the transformation of the German energy system by 2050 ("Energiewende") may possibly be restricted by a lack of critical minerals, focusing primarily on the power sector (generating, transporting and storing electricity from renewable sources). For the relevant technologies, we create roadmaps describing a number of conceivable quantitative market developments in Germany. Estimating the current and future specific material demand of the options selected and projecting them along a range of long-term energy scenarios allows us to assess potential medium- or long-term mineral resource restrictions. The main conclusion we draw is that the shift towards an energy system based on renewable sources that is currently being pursued is principally compatible with the geological availability and supply of mineral resources. In fact, we identified certain sub-technologies as being critical with regard to potential supply risks, owing to dependencies on a small number of supplier countries and competing uses. These sub-technologies are certain wind power plants requiring neodymium and dysprosium, thin-film CIGS photovoltaic cells using indium and selenium, and large-scale redox flow batteries using vanadium. However, non-critical alternatives to these technologies do indeed exist. The likelihood of supplies being restricted can be decreased further by cooperating even more closely with companies in the supplier countries and their governments, and by establishing greater resource efficiency and recyclability as key elements of technology development.
In dem Forschungsprojekt "Technologien für die Energiewende" (TF_Energiewende) bewertet ein Konsortium von drei Verbundpartnern und zehn Technologiepartnern unter der Federführung des Wuppertal Instituts seit Herbst 2016 den mittelfristigen Forschungs- und Entwicklungsbedarf für die zentralen Technologien, die im Rahmen der Energiewende derzeit und zukünftig benötigt werden.
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.
A significant reduction in greenhouse gas emissions will be necessary in the coming decades to enable the global community to avoid the most dangerous consequences of man-made global warming. This fact is reflected in Germany's 7th Federal Energy Research Program (EFP), which was adopted in 2018. Direct Air Capture (DAC) technologies used to absorb carbon dioxide (CO2) from the atmosphere comprise one way to achieve these reductions in greenhouse gases. DAC has been identified as a technology (group) for which there are still major technology gaps. The intention of this article is to explore the potential role of DAC for the EFP by using a multi-dimensional analysis showing the technology's possible contributions to the German government's energy and climate policy goals and to German industry's global reputation in the field of modern energy technologies, as well as the possibilities of integrating DAC into the existing energy system. The results show that the future role of DAC is affected by a variety of uncertainty factors. The technology is still in an early stage of development and has yet to prove its large-scale technical feasibility, as well as its economic viability. The results of the multi-dimensional evaluation, as well as the need for further technological development, integrated assessment, and systems-level analyses, justify the inclusion of DAC technology in national energy research programs like the EFP.
Ende Dezember 2008 wurde im Europäischen Parlament die "Richtlinie über die geologische Speicherung von CO2" (auch als CCS-Richtlinie bezeichnet) verabschiedet, die eine Schlüsselrolle für die Entwicklung und die Umsetzung von Projekten der CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) spielt. Der Artikel erläutert den Zusammenhang der CCS-Richtlinie mit dem Energie- und Klimapaket der EU, stellt die wesentlichen Inhalte der Richtlinie vor, zeigt die energiewirtschaftlichen Implikationen auf und arbeitet heraus, welche Regelungen zur Umsetzung der Richtlinie nun vom deutschen Gesetzgeber erfolgen müssen.
Concentrated solar power (CSP) plants are one of several renewable energy technologies with significant potential to meet a part of future energy demand. An integrated technology assessment shows that CSP plants could play a promising role in Africa and Europe, helping to reach ambitious climate protection goals. Based on the analysis of driving forces and barriers, at first three future envisaged technology scenarios are developed. Depending on the underlying assumptions, an installed capacity of 120 GWel, 405 GWel or even 1,000 GWel could be reached globally in 2050. In the latter case, CSP would then meet 13–15% of global electricity demand. Depending on these scenarios, cost reduction curves for North Africa and Europe are derived. The cost assessment conducted for two virtual sites in Algeria and in Spain shows a long-term reduction of electricity generating costs to figures between 4 and 6 ct/kWhel in 2050. The paper concludes with an ecological analysis based on life cycle assessment. Although the greenhouse gas emissions of current (solar only operated) CSP systems show a good performance (31 g CO2-equivalents/kWhel) compared with advanced fossil-fired systems (130–900 CO2-eq./kWhel), they could further be reduced to 18 g CO2-eq./kWhel in 2050, including transmission from North Africa to Europe.
Carbon capture and storage (CCS) might be an important climate protection technology for coal-rich countries. This paper presents first results of a systemic and long-term analysis of a future CCS implementation in India. It focuses on potential storage formations in the geological subsurface and the geographic match of these sinks with CO2 emissions of current and future largepoint power plants. The analysis is framed by an overview on India’s position on CCS, ongoing Indian research and development projects as well as its international activities.
The geological potential for CO2 sequestration in India is subject to large uncertainty because, so far, only few studies estimated it in a vague manner. A first meta-analysis shows that there is a huge variation between 48 Gt and 572 Gt of CO2. The main differences between the evaluated studies are the assumed capacities for deep saline aquifers and basalt formations. Taking the ongoing discussion and the existing uncertainties into account, the storage potential might be provided only by aquifers (in the range of 44 to 360 Gt of CO2) and hydrocarbon fields (2 to 7 Gt of CO2).
The amount of CO2 emissions possibly available for sequestration is assessed by applying three substantially different long-term energy scenarios for India. These scenarios, indicating pathways between a "low carbon" and a "high carbon" development until 2050, result in cumulated CO2 emissions between 30 and 171 Gt if all new large-scaled power plants will be based on CCS from 2020 on. Compared with the sink capacities, only the CO2 emissions of scenario S2 (30 Gt) could theoretically be stored with high certainty. Considering the scenarios S3 and S1, their CO2 emissions (94 Gt and 171 Gt, respectively) could only be sequestered if the aquifer capacity would prove to be usable. Geological storage sites do not appear to be located close to sources in South West, Central, North and North East India. This first rough analysis means that only those CO2 emissions occurring in the Western parts of North and West India, the Eastern part of South India as well as the South part of East India might be suited for sequestration nearby.
A more detailed source-sink matching will follow in the next phase of the project, including results of expert meetings in India. Furthermore, this analysis will be complemented by an additional assessment from economic, ecological and resource-strategic points of view, which might further affect the potential for CCS.
Carbon capture and storage
(2009)
Considering the traditional coal-based energy infrastructure in the German state North Rhine-Westphalia the question arises how to face the needs of embanking climate change. To reduce greenhouse gas intensive electricity generation in the Ruhr area, the introduction of carbon capture and storage (CCS) is an option of particular relevance. The paper investigates and discusses possibilities of setting up a CCS infrastructure in NRW. It shall clarify whether, and possibly how, highly efficient conventional fossil fired power plants could be refitted with CO2 capture to flexibly react to potentially changing climate policy conditions and to keep up with the market.
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.
Für die Umsetzung der Energiewende und speziell den Ausbau erneuerbarer Energien sind nicht nur energiewirtschaftliche oder Klimaschutz-Kriterien maßgeblich. Zu einer umfassenden Nachhaltigkeitsbewertung gehört unter anderem auch die Ressourcenbewertung. Hier ist unstrittig, dass die Gesamt-Ressourceninanspruchnahme eines Energiesystems generell erheblich niedriger ist, wenn dieses nicht auf fossilen, sondern auf erneuerbaren Energien basiert (und dabei nicht hauptsächlich auf Biomasse ausgerichtet ist). Bisher wurde jedoch insbesondere der Verbrauch und die langfristige Verfügbarkeit der mineralischen Rohstoffe, die in der Regel zur Herstellung von Energiewandlern und Infrastruktur benötigt werden, wenig untersucht.
Im Rahmen des Projekts KRESSE wurde daher erstmals analysiert, welche "kritischen" mineralischen Rohstoffe für die Herstellung von Technologien, die Strom, Wärme und Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien erzeugen, bei einer zeitlichen Perspektive bis zum Jahr 2050 in Deutschland relevant sind. Die Einschätzung als "kritisch" umfasst dabei die langfristige Verfügbarkeit der identifizierten Rohstoffe, die Versorgungssituation, die Recyclingfähigkeit und die Umweltbedingungen der Förderung. Die Studie macht deutlich, dass die geologische Verfügbarkeit mineralischer Rohstoffe für den geplanten Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland grundsätzlich keine limitierende Größe darstellt. Dabei kann jedoch möglicherweise nicht jede Technologievariante unbeschränkt zum Einsatz kommen.
Das Wuppertal Paper beschreibt die Planung einer neuen modernen Beleuchtungsanlage für eines der Hauptgebäude der Universität Osnabrück (Allgemeines Verfügungszentrum AVZ mit 11.241 m2 Hauptnutzfläche) im Jahre 1996 und entwickelt ein Modell für ein Einspar-Contracting zur Finanzierung der neuen Anlage.
Der Kleinverbrauchssektor, zu dem die Universitäten gehören, war zu der Zeit mit rund 18 % am Endenergieverbrauch Deutschlands beteiligt. Im Hochschulbereich liegen die größten Stromverbräuche in der Beleuchtung (Anteil 30 %) und im Lüftungsbereich (Anteil 25 %). Nach Studien in Schleswig-Holstein, Österreich und der Schweiz sowie von hessischen Modelluntersuchungen an Schulen und Verwaltungsgebäuden sind "besonders hohe Einsparungen bei der Optimierung von Lüftungsanlagen und der Beleuchtung erreichbar".
In den Kapiteln 1-8 wird zunächst allgemein dargestellt, wie Stromverbrauch, einsparpotential sowie Betriebskosten von Beleuchtungsanlagen ermittelt werden können, welche Hemmnisse bei der Umsetzung speziell im öffentlichen Bereich bestehen und wie Einspar-Contracting hier ansetzen kann. Zudem werden Wirtschaftlichkeitsberechnungen für die Investition in eine neue Anlage besprochen. Die Einsparanalyse beruht auf der Schweizer Norm SIA 380/4.
In den Kapiteln 9-18 werden anschließend die vorher beschriebenen Sachverhalte anhand eines Beispiels aus der Praxis mit Leben gefüllt. Für das AVZ der Universität Osnabrück wird untersucht, welches Stromeinsparpotential bei der dort installierten veralteten Beleuchtungsanlage aus den 70er Jahren bestand, warum es trotz zehnjähriger Bemühungen der Universität nicht umgesetzt werden konnte und wie ein Contracting-Verfahren helfen könnte.
Il Wuppertal Institute ha condotto uno studio per valutare quali materiali sono da considerare critici in relazione al previsto incremento di energie rinnovabili in Germania. I problemi relativi a materiali come terre rare e vanadio riguardano la dipendenza da pochi paesi fornitori e gli usi competitivi.
Das vorliegende Diskussionspapier leistet einen Beitrag zur Bewertung der Option "Biomethan zur Einspeisung ins Erdgasnetz", indem die Treibhausgasbilanz der Prozesskette sowie die Umwelteffekte durch den Anbau der Substrate detailliert untersucht werden. Die Ergebnisse werden durch laufende weitere Arbeiten der Autoren in den größeren Kontext der umfassenden Untersuchung und Bewertung der Rolle von Biomethan im zukünftigen Energiesystem eingeordnet. Die Kenntnis der Klima- und Umwelteffekte von Biomethan bildet einen wichtigen Baustein in der ganzheitlichen Bewertung. Biogas kann aus Fermentation verschiedener feuchter Biomasse erzeugt werden. Nach der Aufbereitung (im Wesentlichen bestehend aus Entschwefelung, Trocknung und CO2-Abtrennung) spricht man von Biomethan, das als vollständiges Erdgas-Substitut ins Erdgasnetz eingespeist werden kann, um für alle Erdgasanwendungen zur Verfügung zu stehen.
Im Rahmen der hier vorgestellten Arbeiten sind für fünf Standorte in Deutschland regional angepasste Fruchtfolgen untersucht worden, in denen neben gängigen Ackerfrüchten auch Biogassubstrate angebaut werden können. Die betrachteten Substrate umfassen neben Mais auch Futterroggen und Futterhirse, Ganzpflanzensilage aus Wintergerste und Wintertriticale, ein Gemisch aus Mais und Sonnenblumen sowie das Ackergras Landsberger Gemenge. An den Standorten wurden die Auswirkungen auf die Humusbilanz, die Bodenbedeckung (Erosionsschutz) sowie die Biodiversität betrachtet. Im Ergebnis sind durch die Erzeugung von Biogassubstraten nach guter landwirtschaftlicher Praxis keine negativen Umweltwirkungen zu erwarten.
Für die Ermittlung der Treibhausgasemissionen der Biomethanbereitstellung wird zwischen zwei Anlagentypen unterschieden: (1) einer großmaßstäblich geführten Anlage nach heutigem "Stand der Technik", die eine durchschnittlich effektive Biogasanlage im Jahr 2008 im industriellen Maßstab abbildet und (2) einer Anlage, die als "Optimierte Technik" das aus heutiger Sicht und für die nahe Zukunft denkbare Optimierungspotenzial so weit wie möglich ausschöpft. Im Vergleich zum erstgenannten Anlagentyp können die THG-Emissionen durch die optimierte Technik um rund 30 % von 97 g CO2äq/kWh auf 67 g CO2äq/kWh reduziert werden. Kleinere und ältere Biogasanlagen sind im Rahmen dieser Arbeiten nicht näher untersucht worden; ihre Emissionsfaktoren können durchaus von den hier vorgestellten Ergebnissen abweichen.
Im mittelfristigen Ausblick bis 2030 kann aus der Betrachtung des bereits erzielten Fortschritts von der Anlagenkonfiguration nach dem heutigen Stand der Technik zur optimierten Technik eine THG-Bilanz der großmaßstäblichen und industriellen Biomethanerzeugung von rund 53 g CO2äq/kWh abgeschätzt werden. Das Optimierungspotenzial liegt dabei hauptsächlich noch im übergreifenden Prozessmanagement.
The ultimate goal of German Resource Efficiency Programme (ProgRess) is to make the extraction and use of natural resources more sustainable and reduce associated environmental pollution as much as possible. By doing this - also with responsibility towards future generations - the programme should create a prerequisite for securing a long-term high quality of life. To bring the policy approaches formulated in ProgRess to reality, efforts to implement resource efficiency measures have to be increased at all levels - from international to regional to local.
The chapter intends to provide an impetus for the current debate on ProgRess policy development. The chapter identifies, analyses and describes deficits and possibilities of vertical integration of the German programme in particular and derives recommendations for action which may also serve as indications for other strategies. The following sections are based on results of the advisory report "Vertical integration of the national resource efficiency programme ProgRess (VertRess)", conducted by the German Institute of Urban Affairs (Difu) and the Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy on behalf of the German Environmental Agency (UBA) and the Federal Ministry of the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU).
Rising energy costs have led to increased discussion about the social impact of the energy transition in Germany in recent years. In 2021, a gradually increasing CO2 tax was introduced. This paper analyzes the question of whether a CO2 tax can be socially just. Using data analysis and desk research, correlations between income and energy consumption in Germany are shown. In a short analysis, it is investigated which additional burdens different types of private households have to expect in the coming years due to the introduction of CO2 pricing on energy. In particular, the introduction of a per capita flat rate fed by CO2 tax revenues could be a suitable way to reduce the burden on low-income households.
The energy system of Jordan is facing a rise in energy demand while at the same time having quite limited own conventional energy resources. Especially because of their high import dependency, Jordan is starting to change its energy system and puts a higher focus on renewable energy (like wind and solar) and energy efficiency.
In this short paper the authors discuss the transformation of energy companies in Germany and highlight the possibilities of energy efficiency services. Furthermore, they examinate the transferability to Jordan, based on the results of a questionnaire among Jordan energy experts. Due to the low level of research knowledge in the specific field, this is an exploratory research approach. The role, challenges and opportunities of Jordan's state-owned National Electric Power Company NEPCO have been highlighted.
In dem vorliegenden Beitrag analysieren Maike Venjakob und Oliver Wagner die Verteilungswirkungen steigender Energiekosten auf private Haushalte. Sie betrachten dafür die Kosten für Strom, Heizenergie und Kraftstoffe. Sie vergleichen auch die Auswirkungen des CO2-Preises und verschiedene Maßnahmen für eine soziale Ausgestaltung, wie beispielsweise eine Pro-Kopf-Pauschale (auch Klimadividende, Klimabonus oder Energiewendebonus genannt), die in gleicher Höhe an alle Bürger*innen ausgezahlt wird. Ganz wesentlich wird sich die tatsächliche Belastung daran bemessen, inwieweit in den nächsten Jahren klimafreundliche Alternativen, beispielsweise in der Mobilität oder bei der Wärmeversorgung, geschaffen werden. Im Rahmen einer Kurzanalyse wird deshalb beleuchtet, mit welchen zusätzlichen Belastungsfaktoren für private Haushalte durch die Einführung der CO2-Bepreisung von Heizenergie und Kraftstoffen in den kommenden Jahren zu rechnen sein wird und welche Ausgleichsmechanismen soziale Härten zielgenau verhindern können.
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.
Die Emscher-Lippe Region ist seit vielen Jahren von einer intensiven wirtschaftlichen Transformation geprägt. Die fortschreitende De-Industrialisierung bzw. die Neuorientierung der Industrie nach dem Wegfall der Kohle- und Stahlindustrie stellt regionale Entscheidungsträger vor große Herausforderungen, wenn es darum geht, der hohen Arbeitslosenquote zu begegnen, Beschäftigungsquoten zu sichern, mit der prekären Finanzsituation in den kommunalen Haushalten umzugehen und den Wirtschaftsstandort zu stabilisieren und neu aufzustellen. Der Strukturwandel der Region ist mit Schließung der letzten Steinkohle-Zeche Ende 2018 nicht abgeschlossen, sondern geht mit dem Kohleausstieg im Energiesektor in eine zweite Phase. Dies sollte auch als Chance verstanden werden, den Wirtschaftsstandort Emscher-Lippe mit seinen energiereichen Industrien innovativ neu zu gestalten und die Region sowohl energetisch, als auch stofflich von der Nutzung fossiler Träger abzukoppeln.
Eine wichtige Säule der regionalen Wirtschaftsförderung besteht darin, strategische Netzwerke und regionale Wertschöpfungsketten zu stärken, um die in der Region ansässigen (mittelständischen) Unternehmen zu unterstützen und den Strukturwandel innerhalb der dominierenden Industrien aus den Bereichen Energieerzeugung und chemischer Industrie zu begleiten.
Die vorliegende Studie bereitet auf, welche Bedeutung die Wasserstoffwirtschaft in der Emscher-Lippe Region in diesem Zusammenhang derzeit spielt und zukünftig spielen könnte.
Der Umbau der durch den Einsatz fossiler Energieträger dominierten Energiesysteme steht weit oben auf der politischen Agenda. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels, der Ressourcenverknappung und des ökonomischen Aufholens der Schwellen- und Entwicklungsländer wird diese Frage immer dringlicher. Zahlreiche politische, gesellschaftliche, ökonomische und ökologische Herausforderungen sind mit diesem Umbau verbunden. Angesichts der Langlebigkeit der heute gebauten Infrastrukturen ergibt sich hieraus ein zentrales Feld für die wissenschaftliche Zukunftsforschung. Der Einsatz von Energieszenarios ist über Jahre erprobt und trotz zahlreicher methodischer und inhaltlicher Unsicherheiten bei der Erarbeitung der Szenariostudien bleiben sie unersetzlich - sofern sie wissenschaftliche Standards hinsichtlich der Wertneutralität und Überprüfbarkeit erfüllen. Auch in der geographischen Forschung findet sich das Thema "Energie" wieder verstärkt auf der Agenda. Bereits vor dem Hintergrund der Ölpreiskrisen in den 1970er-Jahren setzten sich Geographinnen und Geographen mit Energiethemen auseinander - angesichts des anstehenden Umbaus der Energiesysteme wird auch wieder die Frage aktuell, inwiefern sich die Transformation des Energiesystems und die Raumstruktur gegenseitig beeinflussen. Dabei werden nicht nur inhaltliche Fragen aufgeworfen, vielmehr ist auch zu klären, wie sich das Thema "Energie" in die etablierten geographischen Forschungsdisziplinen von der Klimageographie über die Wirtschafts- und Bevölkerungsgeographie bis hin zur Siedlungsgeographie eingliedern lässt. Die Ausführungen im vorliegenden Artikel gehen noch einen Schritt weiter und werfen die Frage auf, inwiefern sich durch die Verbindung geographischer Forschung und Energiethemen auch ein neues methodisches Experimentierfeld auftut. Konkret wird aufgezeigt, dass die Geographie verstärkt den Blick in die Zukunft wagen und sich von der Analyse rezenter Strukturen lösen sollte. Die Frage der zukünftigen Raumstrukturen angesichts des Umbaus der Energiesysteme ist von zentraler Bedeutung, unter Anwendung von Methoden der wissenschaftlichen Zukunftsforschung muss die Geographie hier antworten liefern.
At the next United Nations (UN) climate conference in the United Arab Emirates at the end of 2023, the first Global Stocktake (GST) of the Paris Agreement is due to conclude. The main goal of this process is to feed into a new round of Nationally Determined Contributions (NDCs) by Parties to the Agreement for 2035. In addition, the GST is aimed at identifying opportunities for strengthening international cooperation to achieve the Paris goals. The GST represents the first opportunity for Parties and other stakeholders to collectively highlight opportunities for international climate cooperation. Specifically, outcomes should plant the seeds for the development of concrete sectoral decarbonization roadmaps that could guide international cooperation in years to come.
In this manual, the consortium wants to share the key lessons we have learnt throughout this three-year project and, by doing so, to contribute to the scaling-up of low carbon city development in emerging economies, especially in China. This manual targets organisations from the scientific and civil society sectors that are involved in international low carbon city projects, especially those with a focus on Chinese cities, as well as local govern-ments that are eager to develop a comprehensive low carbon strategy.
The brochure summarises the project's objectives and methodological approach, its key findings as well as conclusions. Both case studies have shown that technological solutions for low carbon development should be embedded in a well-developed institutional framework to foster their deployment and implementation. Therefore, recommendations for Wuxi include examples of innovative and integrated technical projects for increasing energy and resource efficiency, combining them with recommendations for the development of institutional frameworks. One element of such a framework could be a local energy agency in Wuxi, which would offer support and expertise to potential investors in low carbon technologies. Also for the German pilot region, the brochure offers concrete recommendations how to facilitate low carbon planning within the region.
Durch den zu erwartenden Rückgang der Braunkohleverstromung in Deutschland wird der Strukturwandel in der Lausitz weiter beschleunigt werden. Die Energiewende erfordert also eine konsistente strukturpolitische Flankierung, für diejenigen Regionen, die bisher ökonomisch stark vom Braunkohlebergbau (inklusive Vorketten und Folgeindustrien) abhänging sind. Vor diesem Hintergrund hat die Brandenburger Landtagsfraktion von Bündnis 90 / Die Grünen das Wuppertal Institut beauftragt, erste Empfehlungen für strategische Ansätze einer präventiven Strukturpolitik in der Lausitz zu entwickeln. Die Kurzstudie nimmt besonders in den Blick, welche Erkenntnisse sich aus den Erfahrungen mit dem Strukturwandel in Nordrhein-Westfalen und insbesondere dem Rheinischen Revier für die Gestaltung des Strukturwandels in der Lausitz ableiten lassen.
Several energy scenario studies consider concentrated solar power (CSP) plants as an important technology option to reduce the world's CO2 emissions to a level required for not letting the global average temperature exceed a threshold of 2–2.4 °C. A global ramp up of CSP technologies offers great economic opportunities for technology providers as CSP technologies include highly specialised components. This paper analyses possible value creation effects resulting from a global deployment of CSP until 2050 as projected in scenarios of the International Energy Agency (IEA) and Greenpeace International. The analysis focuses on the economic opportunities of German technology providers since companies such as Schott Solar, Flabeg or Solar Millennium are among the leading suppliers of CSP technologies on the global market.
Um das vom Weltklimarat (IPCC) geforderte 2°C-Ziel einhalten zu können, ist eine Reduktion der globalen CO2-Emissionen um 80% bis 2050 gegenüber dem Stand von 1990 zwingend notwendig. Hierbei wird auch solarthermischen Kraftwerken eine immer größere Bedeutung beigemessen. Im BLUE Map-Szenario der Internationalen Energieagentur (IEA), das von einer CO2-Reduktion um 50% bis 2050 gegenüber 2005 ausgeht, müssen im Jahr 2050 ca. 11% (4.754 TWh) des weltweiten Strombedarfs durch Sonnenenergie gedeckt werden (IEA 2008). Neben Photovoltaik sollen solarthermische Kraftwerke (Concentrated Solar Power, CSP) etwa 46% (ca. 2.200 TWh) der prognostizierten Menge an Solarstrom erzeugen. Im Energy[R]evolution Szenario von Greenpeace International und EREC (European Renewable Energy Council) aus dem Jahr 2008 werden rund 6.000 TWh an CSP-Strom im Jahr 2050 angenommen (bei einer installierten Leistung von 801 GW), während andere Studien bis zu 1.000 GW installierter Leistung in 2050 betrachten (Viebahn et al. 2010). Die DESERTEC-Initiative gibt ein Ziel von 5.000 GW installierter Leistung im Jahr 2050 vor.
Der Export von CSP-Technologien in die "Sunbelt"-Regionen bietet große Chancen für deutsche Anlagenbauer. So sind u.a. Schott Solar, die Ferrostaal Group mit ihrem Geschäftssegment "Solar Energy", Flagsol, die Solar Power Group, Solar Millenium und Fichtner Solar auf dem Gebiet CSP aktiv. Schott Solar (Receiver) und Flabeg (Spiegel) haben eine weltweit führende Markstellung inne. Große deutsche Energieversorger und Anlagenbauer wie E.On, RWE und Siemens gehören zum Industriekonsortium der Desertec Industrial Initiative, die den Ausbau von CSP in der MENA-Region vorantreiben will. Die Initiative wurde von der Münchener Rück angestoßen.
In diesem Artikel wird dargestellt, welche Aktivitäten deutsche Unternehmen entlang der Wertschöpfungskette bislang aufweisen und wie ihre Marktstellung im Vergleich zu führenden internationalen Unternehmen zu bewerten ist. Anschließend wird auf Basis von vorliegenden Energieszenarien ermittelt, welche messbaren ökonomischen Effekte für deutsche Unternehmen, z.B. zusätzliche Wertschöpfung und die Schaffung neuer Arbeitsplätze, aus den genannen Potentialen resultieren. Die Ergebnisse basieren auf einer Studie des Wuppertal Instituts, die im Auftrag von Greenpeace Deutschland und der DESERTEC Foundation erstellt wurde.
Um weltweit hochindustrialisierte, energieintensive Bundesländer und Regionen bei der Entwicklung und Umsetzung von innovativer Klimapolitik zu unterstützen, wurde die "Energy Transition Platform" ins Leben gerufen. Ziel ist der Austausch von Erfahrungen sowie eine Einflussnahme auf den internationalen Klimadialog. Für diesen Austausch- und Dialogprozess erarbeitete das Wuppertal Institut für die "Climate Group" die Fallstudie "Eine Industrieregion im Wandel - Energie- und klimapolitische Rahmenbedingungen, Strategien und Instrumente in NRW". In dem Bericht werden aktuelle energie- und klimapolitische Entwicklungen, Politikinstrumente und Modellprojekte dargestellt und diskutiert.
Die Fallstudie macht deutlich, dass Nordrhein-Westfalen bei der Umsetzung der Energiewende zwar vor besonderen Herausforderungen steht, die Modernisierung des Energiesystems und des Industriestandortes NRW jedoch mit Hilfe eines vielfältigen Instrumentariums systematisch und intensiv angeht. Eine solche proaktive und langfristig ausgelegte Herangehensweise ist zentrale Voraussetzung dafür, dass die bevorstehende Transformation letztlich nicht zu einem kaum steuerbaren Strukturbruch in NRW und seinen Regionen und Kommunen führt, sondern zu einem schrittweisen Strukturwandel, der von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft gemeinsam gestaltet wird.
The Sino-German project "Low Carbon Future Cities" (LCFC) aims to develop a low carbon strategy for its Chinese pilot city Wuxi. The strategy primarily focuses on carbon mitigation, but also considers links with the issues of resource efficiency and adaption to climate change. This report written by Daniel Vallentin, Carmen Dienst and Chun Xia offers strategic examples of good practice and makes recommendations to Wuxi city government about the changes that key sectors can adopt in order to comply with its low carbon targets. The recommendations are based on scientific analyses which were undertaken earlier in the LCFC project.
Inducing the international diffusion of carbon capture and storage technologies in the power sector
(2007)
Although CO2 capture and storage(CCS) technologies are heatedly debated, many politicians and energy producers consider them to be a possible technical option to mitigate carbon dioxide from large-point sources. Hence, both national and international decision-makers devote a growing amount of capacities and financial resources to CCS in order to develop and demonstrate the technology and enable ist broad diffusion.The presented report concentrates on the influence of policy incentives on CCS diffusion and examines the following research question: Which policy strategy is needed to stimulate the international diffusion of carbon capture and storage technologies in the power sector? Based on the analysis of innovation-specific (e.g. CCS competitiveness and compatibility), market-related (e.g. national CO2 discharges and storage capacities) and institutional determinants (e.g. existing national and international policy frameworks) of CCS diffusion, the paper discusses the suitability of various national and international policy instruments to induce the international deployment of CCS. Afterwards, three CCS diffusion paths are derived from fundamentally different carbon stabilisation scenarios which include climate policy measures to stimulate the adoption of CO2 mitigation technologies.
The number of input-output assessments focused on energy has grown considerably in the last years. Many of these assessments combine data from multi-regional input-output (MRIO) databases with energy extensions that completely or partially depict the different stages through which energy products are supplied or used in the economy.
The improper use of some energy extensions can lead to double accounting of some energy flows, but the frequency with which this happens and the potential impact on the results are unknown. Based on a literature review, we estimate that around a quarter of the MRIO-based energy assessments reviewed incurred into double accounting. Using the EXIOBASE MRIO database, we also analyse the effects of double accounting in the absolute values and rankings of different countries' and products' energy footprints.
Building on the insights provided by our analysis, we offer a set of key recommendations to MRIO users to avoid the double accounting problem in the future. Likewise, we conclude that the harmonisation of the energy data across MRIO databases led by experts could simplify the choices of the data users until the provision of official energy extensions by statistical offices becomes a widespread practice.
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.
Replacing traditional technologies by renewables can lead to an increase of emissions during early diffusion stages if the emissions avoided during the use phase are exceeded by those associated with the deployment of new units. Based on historical developments and on counterfactual scenarios in which we assume that selected renewable technologies did not diffuse, we conclude that onshore and offshore wind energy have had a positive contribution to climate change mitigation since the beginning of their diffusion in EU27. In contrast, photovoltaic panels did not pay off from an environmental standpoint until very recently, since the benefits expected at the individual plant level were offset until 2013 by the CO2 emissions related to the construction and deployment of the next generation of panels. Considering the varied energy mixes and penetration rates of renewable energies in different areas, several countries can experience similar time gaps between the installation of the first renewable power plants and the moment in which the emissions from their infrastructure are offset.
The analysis demonstrates that the time-profile of renewable energy emissions can be relevant for target-setting and detailed policy design, particularly when renewable energy strategies are pursued in concert with carbon pricing through cap-and-trade systems.
Mit den beiden Plädoyers "Ökologischen Individualismus stärken" und "Ökologische Lebensformen stärken" wird eine zentrale Kontroverse ökologischer Politik nachgezeichnet. Der Diskussionsstand wirft bedeutende Fragen auf, die Beiträge bieten erste Orientierung für mögliche Antworten. Die vorgestellten Positionen schließen einander nicht aus. Vielmehr vermessen sie ein Spektrum, innerhalb dessen ganz unterschiedliche Pfade beschritten werden können, auf dem Weg zu einer grünen Erzählung von Ökologie.
This report presents the calculations and findings as well as the resulting recommendations from the Barclays Plc case study within the Digital Europe project. Chapter 2 gives the background to the case study; chapter 3 investigates the environmental aspects; and chapter 4 highlights social aspects of different banking scenarios. Chapter 5 outlines future scenarios in the sector and chapter 6 finally makes recommendations for business and government.
This report presents the findings and recommendations of the EMI case study undertaken as part of the Digital Europe project. Chapter 2 sets out the background to the case study; chapter 3 investigates the environmental impacts of digital music; and chapter 4 highlights the social impacts of digital music. Chapter 5 outlines future scenarios for the sector and chapter 6 draws recommendations for business and government.
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.
Technological innovations in energy-intensive industries (EIIs) have traditionally emerged within the boundaries of a specific sector. Now that these industries are facing the challenges of deep decarbonisation and a significant reduction in greenhouse gas (GHG) emissions is expected to be achieved across sectors, cross-industry collaboration is becoming increasingly relevant for low-carbon innovation.
Accessing knowledge and other resources from other industrial sectors as well as co-developing innovative concepts around industrial symbiosis can be mutually beneficial in the search for fossil-free feedstocks and emissions reductions. In order to harness the potential of this type of innovation, it is important to understand not only the technical innovations themselves, but in particular the non-technical influencing factors that can drive the successful implementation of cross-industry collaborative innovation projects.
The scientific state of the art does not provide much insight into this particular area of research. Therefore, this paper builds on three separate strands of innovation theory (cross-industry innovation, low-carbon innovation and innovation in EIIs) and takes an explorative case-study approach to identify key influencing factors for cross-industry collaboration for low-carbon innovation in EIIs.
For this purpose, a broad empirical database built within the European joint research project REINVENT is analysed. The results from this project provide deep insights into the dynamics of low-carbon innovation projects of selected EIIs. Furthermore, the paper draws on insights from the research project SCI4Climate.NRW. This project serves as the scientific competence centre for IN4Climate.NRW, a unique initiative formed by politicians, industry and science to promote, among other activities, cross-industry collaboration for the implementation of a climate-neutral industry in the German federal state of North Rhine-Westphalia (NRW). Based on the results of the case study analysis, five key influencing factors are identified that drive the implementation of cross-industry collaboration for low-carbon innovation in EIIs: Cross-industry innovation projects benefit from institutionalised cross-industry exchange and professional project management and coordination. Identifying opportunities for regional integration as well as the mitigation of financial risk can also foster collaboration. Lastly, clear political framework conditions across industrial sectors are a key driver.
The transformation of society into sustainable structures is one of the most important tasks for the future. That cities have a decisive role to play in this transformation process has been known at least since Rio 1992. They have enormous pressure to act for change: They are at the same time problem and solution for sustainable development. Currently there is another significant development for cities - the need and external pressure to be "smart", often understood merely as applying the latest digital technologies to become more efficient. The Smart City and the Sustainable City can work hand in hand or hinder each other, depending on their interpretation. In this study we focus on five Smart Cities in Western Germany to get a closer look at how they shape their processes and whether the underlying motivation is to become a technologically Smart City, focus on sustainable development, or both. With the help of the innovation biography research method, we show how cities shape the dynamic process towards forming a Smart City, the role sustainable urban development plays in the process, who the actors involved are, and the important role improved knowledge management then plays for the diffusion of the Smart Sustainable City within the region. It becomes clear how important communication and narratives are both in the process within each City towards forming a Smart Sustainable City and for the first step of diffusion, the adaptation of other cities within the region. This study is intended to serve both as a basis for cross-regional consideration and dialogue for the transfer of successful processes.
Urban development faces numerous challenges in the 21st century and a central task is the sustainable and liveable design of the city. Can the concept of a Smart City be a tool to making cities more liveable and sustainable? To find out, we chose a biographical method to analyse the steps towards a successful Smart City and to better understand the structures behind it. We combine the innovation biography method with a process model from sustainability governance research, namely Steurer's sustainability governance model and apply them to Vienna's Smart City, especially the preparation of the Vienna Smart City framework strategy (Steurer & Trattnigg, 2010). On the one hand, this article shows that a transfer of the innovation biography method to urban research can generate deeper insights on urban development processes in general. On the other hand, the approach chosen can show that Vienna integrates the sustainable urban design into the process of Smart City design. So the smart and sustainable city design, often called for in theoretical contributions, is practised in Vienna. Due to its reconstructive character, the biographical method has revealed that it is possible to govern sustainability by using Smart City as an umbrella strategy, as long as one manages it in an integrated and holistic way, recognises trends and is able to acquire and use research funds effectively and efficiently.
The knowledge gained from the new method for urban and Smart City research is twofold. Firstly, the transfer of the method previously developed in the human sciences and subsequently for organisations, institutions and products and services also works in urban research. Second, the innovation biography provides in-depth insights into the process towards the Smart City and the stakeholders involved. The use of the biographical method highlights the relevance of good governance in terms of interdisciplinary cooperation on the one hand and high political commitment on the other through the micro-level perspective and is also sensitive enough to highlight the importance of an appropriate narrative in and for the process towards the Smart City.
The future belongs to the youth, but do they really have a say in it? Learning processes with regard to a successful socio-ecological change must start in childhood and adolescence in order to succeed in social transformation. The youth cannot be a passive part in a changing society - they have to be actively included in its design. When allowed to participate, young people can make important and effective contributions - which should not be reduced to sub-projects and opportunity structures. In a socio-political context, participation means involvement, collaboration, and commitment. In the context of intra- and inter-generational equity, as the core part of sustainable development, participation strategies should be developed that allow for a permanent and purposeful involvement of children and adolescents. Participation of young people is an important and appropriate step in strengthening those who are so strongly affected by the planning processes but are otherwise powerless. A successful involvement and participation of non-professional actors requires a target group-oriented method, a supportive culture of participation, as well as clarity and decision latitude. Abiding by these rules leads to central results.
Cities are becoming digital and are aiming to be sustainable. How they are combining the two is not always apparent from the outside. What we need is a look from inside. In recent years, cities have increasingly called themselves Smart City. This can mean different things, but generally includes a look towards new digital technologies and claim that a Smart City has various advantages for its citizens, roughly in line with the demands of sustainable development. A city can be seen as smart in a narrow sense, technology wise, sustainable or smart and sustainable. Current city rankings, which often evaluate and classify cities in terms of the target dimensions 2smart" and "sustainable", certify that some cities are both. In its most established academic definitions, the Smart City also serves both to improve the quality of life of its citizens and to promote sustainable development. Some cities have obviously managed to combine the two. The question that arises is as follows: What are the underlying processes towards a sustainable Smart City and are cities really using smart tools to make themselves sustainable in the sense of the 2015 United Nations Sustainability Goal 11? This question is to be answered by a method that has not yet been applied in research on cities and smart cities: the innovation biography. Based on evolutionary economics, the innovation biography approaches the process towards a Smart City as an innovation process. It will highlight which actors are involved, how knowledge is shared among them, what form citizen participation processes take and whether the use of digital and smart services within a Smart City leads to a more sustainable city. Such a process-oriented method should show, among other things, to what extent and when sustainability-relevant motives play a role and which actors and citizens are involved in the process at all.
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.
The German-Japanese Energy Transition Council (GJETC) was established in 2016 by experts from research institutions, energy policy think tanks, and practitioners in Germany and Japan.
The objectives and main activities of the Council and the supporting secretariats are to identify and analyze current and future issues regarding policy frameworks, markets, infrastructure, and technological developments in the energy transition, and to hold Council meetings to exchange ideas and propose better policies and strategies. In its second project phase (2018-2020), the GJETC had six members from academia on the Japanese side, and eight members on the German side, with one Co-Chair from each country.
From October 2018 to March 2020, the GJETC worked on and debated six topics:
1) Digitalization and the energy transition. 2) Hydrogen society. 3) Review of German and Japanese long-term energy scenarios and their evaluation mechanism. 4) Buildings, energy efficiency, heating/cooling. 5) Integration costs of renewable energies. 6) Transport and sector coupling.
The outputs and the recommendations of the second phase of the GJETC are summarized in this report.
The concept of sufficiency - reducing energy uses beyond technical efficiency - is far-reaching and requires a reflection on human needs, energy services, urban structures, social norms, and the role of policies to support the shift towards lower-energy societies. In recent years, a growing body of literature has been published on energy sufficiency in various disciplines. However, there has been limited exchanges and cooperation among researchers so far, hindering the visibility and impact of this research. This paper presents an assessment of where sufficiency research stands, especially in the perspective of policy-making. It is the first overview paper issued in the context of the newly-founded ENOUGH network - International network for sufficiency research & policy, established in 2017. In the first part, we provide a condensed literature review on energy sufficiency, based on dozens of recent references collected through the network. Through four main themes (the nature of sufficiency, the challenges of modelling it, the barriers to its diffusion, and the approaches to foster it), we summarise the key issues and approaches. We then present what the scholars themselves see as the priorities for future research, promising sufficiency policy options, and key barriers that research should help overcome. We collected their views through a questionnaire completed by more than 40 knowledgeable authors and experts from various disciplines. We finally build on the previous parts to draw some recommendations on how sufficiency research could increase its impact, notably in relation to policy-making.
Urban transitions and transformations research fosters a dialogue between sustainability transitions theory an inter- and transdisciplinary research on urban change. As a field, urban transitions and transformations research encompasses plural analytical and conceptual perspectives. In doing so, this field opens up sustainability transitions research to new communities of practice in urban environments, including mayors, transnational municipal networks, and international organizations.
The impending climate catastrophe gives rise to an increased environmental awareness among many designers, who direct their work towards the paradigm of sustainability. While designing with an "ecological lens" is necessarily oriented towards the future, we highlight the past as an inspiring realm to explore. Rather than recycling materials, we encourage the recycling of ideas as a combination of historiographic and speculative design methods.
We will present a framework that extends the idea of design as a "projecting" activity into the idea of design as a constant negotiation process about the relevance and appropriateness of current and past technologies. Design revolves not just about what will be, but to a large extent about what should remain and what should recur, or as Jan Michl put it: "seeing design as redesign" (Michl 2002). We will illustrate the thought of designing futures with pasts by means of a research project that aims at developing a refrigerator for circular economy. The refrigerator - as the currently dominant technology to preserve food - will serve as a starting point to show how artefacts and architecture as well as human skills and knowledge in the preparation and preservation of food are historically interlinked. The history of food preservation unfolds not only along the evolution of the refrigerator, but encompasses household techniques like smoking, curing and fermenting, as well as long-forgotten architectural "answers" such as deep-freeze community buildings. We will revisit three historical examples of food preservation and present the method ‘throwing’ past ideas into the future.
Three main arguments are presented in this richly illustrated paper: First, that historiography is a form of designing, second, that designing is constituted and influenced by path dependencies (cf. David 1985) that are deeply rooted in the past and third, that the past is a valuable source of inspiration when designing for sustainable development. Looking at history becomes a way of "mental window shopping" (Simon 1985, 188) for approaches that are to be reactivated and transformed.
Food and nutrition systems are linked to all Sustainable Development Goals (SDGs), which makes their transition toward social-ecological behavior patterns crucial for an overarching sustainability transformation. The perspective of (urban) logistics is of special interest. It couples the production and consumption physically and virtually. In this context, we shed light on the design of the turnover point of food in urban areas from the supply chain toward consumers and contribute to an overarching systemic perspective toward establishing a sustainable multilevel food system. We describe current patterns in urban food systems and propose several principles for sustainable design of (urban) food systems based on concepts such as (regional) collaboration and food literacy. Using these principles, we provide four design scenarios that concretely imagine future urban food consumption and production patterns titled "slow stock supply service," "deliver into the daily walk," "central district food depot," "super food action place." With this work we provide a starting for reflecting whether certain combinations of principles actually lead to patterns of daily life that are feasible, acceptable, or desirable. Moreover, we provide an initial qualitative assessment to stimulate further research that explores scenario pathways and incorporates additional indicators regarding the impact on social-ecological. We open up various research questions with regard to the overarching question of how urban food logistics should be designed to be consistent with the SDGs.
Die schnelle und umfassende Emissionsminderung in der Energie- und Kreislaufwirtschaft ist der Schlüssel für die Begrenzung der Erderwärmung auf unter 2 °C. In Deutschland werden entsprechende Politiken seit den 1990er-Jahren verfolgt, allerdings erst in jüngster Vergangenheit mit dem notwendigen Nachdruck und der notwendigen Orientierung hin zu mehr Marktmechanismen. Wesentliche Handlungsfelder sind Energieeinsparung und erhöhte Energieeffizienz, Umstieg auf erneuerbare Energien, Bepreisung von Klimagasen sowie eine Reduzierung und Schließung der Stoffkreisläufe. In allen Handlungsfeldern sind Grundlagen geschaffen, es bleibt jedoch der Großteil des Weges noch zu gehen, um Klimaneutralität zu erreichen. Für einen schnellen Fortschritt spielen neben der Überwindung der technischen, ökonomischen und organisatorischen Herausforderungen auch Verteilungsfragen und die Einbettung in internationale Maßnahmen eine zunehmende Rolle.
An important instrument to enhance the market uptake of energy-efficient new buildings and the energy-efficient renovation of existing buildings in the European Union (EU) are the Energy Performance Certificates (EPC). However, their implementation and use has varied between EU Member States. The European Commission has therefore provided funding to a number of Horizon2020 projects to develop next-generation EPC schemes.
One of these is the QualDeEPC project, aiming to both improve quality and cross-EU convergence of EPC schemes, and particularly the link between EPCs and deep renovation. The objective of the project is to improve the practical implementation of the assessment, issuance, design, and use of EPCs as well as their renovation recommendations, in the participating countries and beyond.
This paper presents the policy proposals and concepts for tools that the QualDeEPC project has developed as priorities for enhanced EPC schemes:
- Improving the recommendations for renovation, which are provided on the EPCs, towards deep energy renovation
- An online tool for comparing EPC recommendations to deep energy renovation recommendations
- Creating Deep Renovation Network Platforms (One-stop Shops plus networking and joint communication of supply-side actors)
- Regular mandatory EPC assessor training (on assessment and renovation recommendations) required for certification/accreditation and registry
- Achieving a high user-friendliness of the EPC
- Voluntary/mandatory advertising guidelines for EPCs
- Improving compliance with the mandatory use of EPCs in real estate advertisements
The paper will focus on the aspects related to improving the impact of EPCs for stimulating deep renovation. It will also present lessons learnt from the discussion with stakeholders at national and European workshops and from the testing of the proposals and tools in around 100 buildings, as well as from the first steps of their country-specific adaptation.
The original objectives for introducing Energy Performance Certificates (EPCs) were 1) to make energy performance transparent in the building market, as a measure of energy costs of using a building that a potential buyer or tenant would be interested in; and 2) to encourage energy efficiency renovation. However, the current implementation of EPC schemes in the Member States still shows significant challenges in achieving these two objectives. The recast of the EU Directive on the Overall Energy Performance of Buildings (EPBD) provides a chance to enhance both the usefulness and quality of EPCs and the EPC schemes overall.
This document aims to inform both the debate on the recast of the EPBD and the enhancement of national EPC schemes in EU Member States. It presents the draft policy recommendations of the Horizon 2020 QualDeEPC project for making the EPBD and the national schemes more effective, particularly for deep renovation, and enhance their quality overall. The policy recommendations particularly target the link between EPCs and deep (energy) renovation1, while increasing the levels of ambition and convergence across the EU in terms of building renovation. Deep (energy) renovation is crucial for mitigating climate change and for energy security. The EPBD and all of its articles, as well as national EPC schemes, should aim to make deep (energy) renovation the default. This objective would be embedded and ensured in EPC schemes, if the policy recommendations provided in this document were adopted and implemented.
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.
Energy sufficiency has recently gained increasing attention as a way to limit and reduce total energy consumption of households and overall. This paper presents both the partly new methods and the results of a comprehensive analysis of a micro- and meso-level energy sufficiency policy package to make electricity use in the home more sufficient and reduce at least the growth in per-capita dwelling size. The objective is to find out how policy can support households and their members, as individuals or as caregivers, but also manufacturers and local authorities in practicing energy sufficiency. This analysis needed an adapted and partly new set of methods we developed. Energy sufficiency does not only face barriers like energy efficiency, but also potential restrictions for certain household members or characteristics, and sometimes, preconditions have to be met to make more energy-sufficient routines and practices possible. All of this was analysed in detail to derive recommendations for which policy instruments need to be combined to an effective policy package for energy sufficiency. Energy efficiency and energy sufficiency should not be seen as opposed to each other but work in the same direction - saving energy. Therefore, some energy sufficiency policy instruments may be the same as for energy efficiency, such as energy pricing policies. Some may simply adapt technology-specific energy efficiency policy instruments. Examples include progressive appliance efficiency standards, standards based on absolute consumption, or providing energy advice. However, sufficiency may also require new policy approaches. They may range from promotion of completely different services for food and clothes cleaning, to instruments for limiting average dwelling floor area per person, or to a cap-and-trade system for the total electricity sales of a supplier to its customers, instead of an energy efficiency obligation.
The core objective of Energy Efficiency Watch 3 (EEW3) is to establish a constant feedback loop on the implementation of European and national energy efficiency policies and thus enable both compliance monitoring and mutual learning on effective policy making across the EU. The project team applied a mixed-method approach to assess energy efficiency policy developments in EU Member States. EEW3 analysed the progress made in the implementation of energy efficiency policies in European Member States since the publication of the second National Energy Efficiency Action Plans (NEEAPs) in 2011 by screening official documents, sought experts' knowledge via an EU-wide survey and has been creating new consultation platforms with a wide spectrum of stakeholders including parliamentarians, regions, cities and business stakeholders. Results are presented in Country Reports for each of the 28 Member States, the Expert Survey Report, 10 Case Studies presenting outstanding energy efficiency policies in Europe, the Key Policy Conclusions, the project summary report in brochure format and this Feedback Loop Report, which summarises the overall EEW3 portfolio.
Um einen angemessenen Beitrag zu einer Begrenzung des weltweiten Temperaturanstiegs auf 1,5 Grad Celsius zu leisten, müsste Deutschland und damit auch der Gebäudesektor schon bis 2035 treibhausgasneutral sein. Greenpeace hat daher das Wuppertal Institut beauftragt, ein Sechs-Punkte-Sofortprogramm für erneuerbare Wärme und effiziente Gebäude zu erarbeiten, mit dem dieses Ziel erreichbar wird. Das Sofortprogramm sieht vor, dass in drei zentralen Bereichen jeweils eine ordnungsrechtliche Maßnahme mit einer spezifischen, dazu passenden finanziellen Fördermaßnahme kombiniert wird:
1) Ausstiegsgesetz für fossile Heizungen und Förderung für elektrische Wärmepumpen und Solarthermie. 2) Pflicht und Förderung für die energetische Sanierung ineffizienter Gebäude mit ökologischen Kriterien. 3) Gesetz mit Zielen sowie förderlichen Bestimmungen und dazu passende Förderung für Erneuerbare-Wärmenetze: Ausbau und Umstieg auf grüne Wärmeerzeugung.
So erhöht das Sofortprogramm die energetische Sanierungsrate auf drei bis vier Prozent pro Jahr und führt dazu, dass schon 2035 fast zwei Drittel der Gebäude mit Wärmepumpen und etwa ein Viertel mit Nah- und Fernwärme aus erneuerbaren Energien beheizt werden und ein Drittel zusätzlich mit thermischen Solaranlagen ausgestattet wird.
As many other countries, Germany misses to exploit most of its large potential for cost-effective energy efficiency improvements. An organisation collecting funds and allocating them to the most (cost-)effective programmes could be a solution.
Therefore, political parties and trade unions as well as environmental NGOs have called for the creation of such an Energy Efficiency Fund. A recent study by the Wuppertal Institute together with a number of partners, commissioned by the Hans Böckler Foundation, analysed the feasibility of such an institution.
It has been the objective of the project, completed in March 2005, to
identify the added value of an Energy Efficiency Fund,
develop concrete proposals for the institutional setting and the financing of an Energy Efficiency Fund in Germany,
prepare and assess the benefits and costs of a portfolio of innovative but realistic energy efficiency programmes and campaigns, which the Energy Efficiency Fund would implement,
identify the effects of the fundraising and the programmes on different industries, particularly on the suppliers of energy-efficient technologies and services, and on their growth and employment perspectives,
estimate the net employment effects of such an Energy Efficiency Fund and its activities.
This paper presents the results and assesses the usefulness of the project and the participatory elements for increasing the acceptance of such a policy instrument.
Concretely defined targets are guiding policy efforts and the measures required to achieve national energy and low-carbon transformations in order to reach the maximum 2 degree climate change mitigation target agreed at the COP in Paris in 2015. Reducing energy consumption by harnessing the potential of energy efficiency, expanding the use of renewable energy resources, and transforming all sectors into low-energy and low-carbon structures is crucial. Among the G20 states, most states have set targets for renewable energies, energy efficiency, and greenhouse gas (GHG) emission reductions. Yet, it seems that starting points and target units differ a lot between the G20, and hence comparability is difficult. This topical paper presents a synopsis on the current targets within the G20. The relative lack of energy efficiency targets shows that this pillar needs much greater efforts in current and future energy policy.
In spite of differences in energy policies and supply, Japan and Germany have to master similar challenges: To reorganize the energy supply system towards - in the long term - being reliable, affordable, low in risks and resource use, and climate-neutral. At the same time, the ecological modernization should maintain or even strengthen international competitiveness. To better address these challenges, a bi-national expert council has been established between the two high-tech countries in 2016 - the GJETC.
The aim of the GJETC is to show that despite different starting points, a national energy transition can be more successful, if both countries learn from their strengths and also weaknesses, to avoid the latter. If the implementation of an energy transition in the two countries is socially and economically sound and advances technology innovation and deployment, it may not only double success, but can also serve as blue prints for other countries, especially due to learning from similarities and differences. For example: Why is per capita energy consumption higher in transport in Germany, but energy intensity higher in Japan's building sector? How can variable renewable energies be integrated in an efficient energy system at lowest costs?
The Council meets twice a year, holds stakeholder dialogues and outreach events, and prepares policy papers on strategic topics of mutual interest. Four comprehensive studies, each in cooperation of a German and a Japanese research institute, have been the basis for 15 joint key recommendations during the 1st phase. The 2nd phase to 2020 will study the role of hydrogen and digitalisation for the energy transition, as well as other topics. The paper presents the findings and recommendations of the GJETC of the first phase 2016-18 as well as first results of the second phase. It also reviews the setup of the GJETC and the way it works, to assess if and how it can serve as a role model of bilateral cooperation on the energy transition.
Ein CO2-Preis ist ein zentrales Instrument, um eine umfassende Dekarbonisierung der Wirtschaft zu ermöglichen und zu erleichtern. Sie kann durch verschiedene Instrumente umgesetzt werden, insbesondere in Form einer CO2-Steuer. Es ist jedoch wichtig, dass ein CO2-Preis allein - aufgrund der vielfältigen Hindernisse (einschließlich nicht ökonomischer Hemmnisse) - die sektoralen Ziele und Instrumente nicht ersetzen kann. Vielmehr muss er komplementär zu sektorspezifischen Klimaschutzinstrumenten eingeführt werden. Der Artikel gibt Auskunft darüber, wie ein CO2-Preis konkret und angemessen ausgestaltet werden kann.
Dieses Wuppertal Paper dient dazu, a) die mögliche Klimaschutzwirkung eines CO2-Preises zu analysieren, allein und im Gesamtpaket von Instrumenten zum Klimaschutz, b) die Möglichkeiten der Mittelverwendung zu analysieren und zu bewerten, c) dadurch den Dschungel der Argumente und Motivationen in den bestehenden Vorschlägen zu lichten und d) aus der Analyse ein Modell zu skizzieren, das den Anforderungen von Klimaschutz und sozialer Gerechtigkeit sowie Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit am besten gerecht wird und damit der Bundesregierung als Anregung bei der Entscheidung über Einführung und Ausgestaltung eines CO2-Preises dienen kann.
In dem Papier werden diese Fragen anhand von neun Thesen mit einem abschließenden Fazit ergründet. Daraus wird deutlich:
Ein CO2-Preis kann sektorale Ziele und Instrumente nicht ersetzen. Seine volle Wirkung kann er nur entfalten, wenn er komplementär zu sektorspezifischen Klimaschutzinstrumenten eingeführt wird. Nur wenn für diese Instrumente ein guter Teil der Einnahmen aus der CO2-Steuer eingesetzt wird, sind die Klimaziele erreichbar. Die Ziele werden dadurch mit weitaus geringerem CO2-Preis bei gleichzeitig höheren Kostenentlastungen für Verbraucherinnen und Verbraucher, Unternehmen und sogar die öffentlichen Haushalte erreichbar, als wenn die Politik allein auf einen CO2-Preis setzen würde.
Energy sufficiency has recently gained increasing attention as a way to limit and reduce total energy consumption of households and overall. This paper presents selected results of a research project funded by the German Federal Ministry of Education and Research that examined the potentials and barriers for energy sufficiency with a focus on electricity in households, how household members perceive sufficiency practices, and how policymakers could support and encourage these. Bottom-up calculations for an average 2-person household in Germany yielded a total electricity savings potential from energy efficiency and sufficiency combined of theoretically up to 75 %.
The continuous growth of per capita living space was identified as one important driver for additional energy consumption both for heat and electricity. The paper will present findings of a representative survey of 600 persons responsible for the housework. It revealed that a part of the households is already practicing sufficiency options or are open towards these. Up to 30 % of these households can imagine, given the right conditions and policy support, to move to a smaller dwelling or to share an apartment with others when they are older.
Results of a first comprehensive analysis of an energy sufficiency policy to encourage and support households to sufficiency practices form the second part of the paper, with a focus on the feasibility and potential effectiveness of instruments for limiting the growth in average living space per person. This includes a case study on fostering communal housing projects as a measure to reduce living space. Further, the feasibility of a cap scheme for the total electricity sales of a supplier to its customers was examined. Instruments supporting energy-efficient and sufficient purchase and use of equipment complete the integrated energy sufficiency and efficiency policy package.
The paper will finally present the project's conclusions on an integrated energy sufficiency policy package resulting from this analysis.
Energy sufficiency policy : an evolution of energy efficiency policy or radically new approaches?
(2015)
In the last four decades, energy efficiency increased significantly in OECD countries. However, only during the most recent years, total energy consumption started to decrease a little, and much more slowly than energy efficiency potentials would suggest. Energy sufficiency has therefore gained new attention as a way to limit and reduce total energy consumption of a household or a country overall.
The project "Energiesuffizienz" funded by the German ministry for research has examined what energy sufficiency actually is, and what householders, household members but also manufacturers and local authorities could do to make electricity use in the home more sufficient. The focus of this paper is the policy part of the project - the first comprehensive analysis of an energy sufficiency policy.
The objective is to find out how policy can support market actors in using the energy sufficiency options identified. As for energy efficiency policy, it starts with the gathering of potential sufficiency actions and the analysis of the relevant barriers all market actors face, to derive recommendations for which policy instruments need to be combined to an effective policy package, and which other pre-conditions have to be met. Energy efficiency and energy sufficiency should not be seen as opposed to each other but work in the same direction - saving energy. Therefore, some instruments of the energy sufficiency policy package may be the same as for energy efficiency - such as energy taxation, and linear or progressive energy prices. Some may simply adapt technology-specific energy efficiency policy instruments. Examples are progressive appliance efficiency standards, standards based on absolute consumption, or providing energy advice. However, sufficiency may also require radical new approaches particularly to mitigate the drivers of non-sufficiency. They may range from promotion of completely different services for food and clothes cleaning, to instruments for limiting average dwelling floor area per person, or to a cap-and-trade system for the total electricity sales of a supplier to its customers, instead of an energy efficiency obligation. The paper presents these and other elements of an integrated energy sufficiency policy package resulting from this analysis.
The Energy End-use Efficiency and Energy Services Directive (ESD) of the European Union requires the member states to define and attain an overall target of at least 9 % annual energy savings between 2008 and 2016. Even if this target is indicative, this is the first international framework mandating countries to report on their energy savings results and prove achievement of their targets. The directive thus also required the development of harmonised calculation methods that can be used by member states for this proof and reporting. Existing literature covers most of the usual issues related to energy savings evaluation, but mostly looking at single, given energy efficiency programmes or policies. The evaluation objective for the ESD implementation is different, as it aims at accounting for the whole energy savings achieved in a country. Moreover, one of the main difficulties is the diversity in history and experience on this topic among the member states. In this context, the European project EMEEES has worked out an integrated system of bottom-up and top-down methods for the measurement of energy savings. The paper presents the overview of its final results. The proposals, inter alia, include 20 bottom-up and 14 top-down case applications of general evaluation methods. They enable more than 90 % of the potential energy savings to be measured and reported. They were used as a starting point by the European Commission to develop the methods recently recommended to the member states. Furthermore, the paper briefly discusses the importance of the quantity to be measured-all or additional energy savings - and the effect of measures implemented before the entering into force of the ESD ("early action"), and what this meant for the methods to be developed. It compares the main elements of calculation needed to ensure consistent results between bottom-up and top-down methods at the overall national level. Finally, general conclusions are drawn about what could be the next steps in developing an evaluation system that enables a high degree of comparability of results between different countries.
Das vorliegende Papier zeigt, welche Weichen die Politik stellen muss, um den Gebäudebestand bis 2045 klimaneutral zu machen. Im Fokus stehen höhere Effizienzanforderungen für Bestands- und Neubauten, ein schnellerer Ausstieg aus Gas- und Ölheizungen, gleichzeitig aber auch höhere Anreize und bessere Unterstützung für Gebäudebesitzende sowie warmmietenneutrale Sanierungen, um Mietende vor einer Überlastung zu schützen.
Dabei müssen bestehende Gebäude so renoviert werden, dass sie ähnlich wie Neubauten kaum noch Energie verbrauchen. Gleichzeitig müssen Heizenergie und Stromversorgung komplett auf erneuerbare Energien umgestellt werden. Zudem muss durch intelligentere Nutzungskonzepte der Anstieg der Gebäudeflächen gebremst werden. Die kommende Legislaturperiode ist somit entscheidend, damit Klimaneutralität im Gebäudesektor bis spätestens 2045 erreicht werden kann.
Dieser Zukunftsimpuls schlägt daher ein 14 Maßnahmen umfassendes und konsistentes Politikpaket vor. Neben den oben genannten Maßnahmen des Förderns und Forderns gehören dazu insbesondere klare Vorgaben für eine bessere energetische Sanierung und ein deutliches Ziel für den Ausstieg aus fossilen Gas- und Ölheizungen, die allen Beteiligten Sicherheit geben. Individuelle Sanierungsfahrpläne für alle heute noch nicht effizienten Gebäude bis spätestens 2028 und kommunale Wärmepläne helfen den Gebäudebesitzenden bei der technischen Entwicklung ihrer Gebäude und der Investitionsplanung. Häufig sind es die nicht-monetären Hemmnisse, die maßgeblich für die geringe Sanierungsrate sind. One-Stop-Shops verringern die Hemmschwelle Maßnahmen umzusetzen. Darüber hinaus wirkt Quartiersmanagement unterstützend und hilft Kräfte zu bündeln.
Strategic policy packages to deliver energy efficiency in buildings : their international evidence
(2013)
The project "bigEE - Bridging the Information Gap on Energy Efficiency in Buildings" presents comprehensive information for energy efficiency in buildings and the related policy on the international internet-based knowledge platform bigee.net.
To develop the evidence-based information required for bigee.net, we addressed in a different and more systematic way than usual the question of how policy can support improved building energy efficiency most effectively: We combined (1) a theoretical, actor-centred analysis of market-inherent barriers and incentives for all actors in the supply and use chain of (energy-efficient) buildings to derive a recommended package combining the types of policies and measures the actors need to overcome all these barriers, with (2) empirical evidence on model examples of good practice policy packages to check if advanced countries have indeed used the combination of policies we derived from the actor-centred analysis.
In this way, we found that the recommendable policy package for new buildings is similar to the well-known one for appliances, but with the objective to mainstream nearly zero energy buildings. By contrast, the task for existing buildings is two-dimensional - increasing the depth of renovation first, to savings of 50 to 80%, and then the rate of energy-efficient renovation to 2% or more p.a. - and so the policy package needs more emphasis on individual advice, incentives, and financing. The paper presents the recommended packages as well as a comparison of existing national policy packages from California (USA), China, Denmark, Germany, and Tunisia and what we learned from it for effective packages and implementation.
Eine Analyse der deutschen Energie- und Klimapolitik hat ergeben:
Nur im Maßnahmenfeld "Ausbau der Erneuerbaren Energien im Strombereich" wird voraussichtlich das Ziel ereicht. Dagegen wird in allen anderen Maßnahmenfeldern das Ziel verfehlt oder es bestehen Wirkungsdefizite der eingesetzten Politikinstrumente. Das betrifft insbesondere die Energieeffizienz auf der Nachfrageseite, aber auch die Kraft-Wärme-Kopplung und Erneuerbare Energien-Wärme. Für die Maßnahmenfelder "Fluorierte Treibhausgase", "Industrieprozesse" und "Landwirtschaft" müssen überhaupt erst verbindliche Reduktionsziele festgelegt und Politikinstrumente eingeführt werden.
Mit Steigerungen der Energie- und Ressourceneffizienz sind gelegentlich sog. Rebound-Effekte verbunden. Die durch die Effizienzsteigerung eingesparten Kosten führen dann durch verstärkte Nutzung oder zusätzlichen Konsum und damit verbundener Produktion zu weiterem Energie- und Ressourcenverbrauch. Obwohl oft und gerne vergessen wird, dass Rebound-Effekte durchaus auch Indikatoren positiver Entwicklungen sind, reduzieren sie unstrittig erzielte Effizienzgewinne. Aber welchen Umfang haben diese Effekte überhaupt? Und gibt es Möglichkeiten, ihren Einfluss zu schmälern?
Energy efficiency has multiple benefits. It usually is a win-win option for all aspects of sustainability - environment, social objectives, and economy. We need to evaluate and communicate these multiple benefits - to citizens, companies, and policy-makers. Due to strong market barriers, effective governance and policy packages for energy efficiency are needed. Evaluation shows effective policy can achieve around 2% per year of additional energy savings.
Green hydrogen will play a key role in building a climate-neutral energy-intensive industry, as key technologies for defossilising the production of steel and basic chemicals depend on it. Thus, policy-making needs to support the creation of a market for green hydrogen and its use in industry. However, it is unclear how appropriate policies should be designed, and a number of challenges need to be addressed. Based on an analysis of the ongoing German debate on hydrogen policies, this paper analyses how policy-making for green hydrogen development may support industry defossilisation. For the assessment of policy instruments, a simplified multi-criteria analysis (MCA) is used with an innovative approach that derives criteria from specific challenges. Four challenges and seven relevant policy instruments are identified. The results of the MCA reveal the potential of each of the selected instruments to address the challenges. The paper furthermore outlines how instruments might be combined in a policy package that supports industry defossilisation, creates synergies and avoids trade-offs. The paper's impact may reach beyond the German case, as the challenges are not specific to the country. The results are relevant for policy-makers in other countries with energy-intensive industries aiming to set the course towards a hydrogen future.
What makes a good policy? : Guidance for assessing and implementing energy efficiency policies
(2013)
Which factors are crucial to successfully design and implement a "good practice" policy to increase the energy efficiency of buildings and appliances? This is one of the main challenges for the new web platform bigee.net that provides guidance on good practice policies.
In this paper we examine the question what "good practice" is by presenting a multi-criteria assessment scheme to analyse different policies worldwide.
The assessment scheme contains a set of criteria addressing key factors leading to the success of a policy as well as its outcomes: a good policy addresses all market players and barriers, avoids lost opportunities and lock-in effects, has ambitious and regularly updated energy efficiency levels, and spill-over effects. Other criteria are high energy savings and the calculated cost-effectiveness.
The assessment scheme provides a standardised data collection approach, which paves the way for both qualitative and quantitative evaluation. Furthermore, it can help policy-makers to transfer a successful policy.
The development of the scheme is based on a literature review of worldwide implemented policies and measures that promote energy-efficiency of buildings and appliances. Criteria were operationalized, including a ranking between 0 and 10. The ranking is a decisive factor whether the policy qualifies as good practice. To demonstrate the practicability of this scheme, the paper analyses a good practice example according to the assessment scheme: Energy-Efficient Refurbishment and Energy Efficient Construction programmes of the German public bank KfW.
Umsetzung wie auch Förderung der Industrietransformation obliegen insbesondere Akteuren auf der europäischen sowie der nationalen Governance-Ebene. Gleichwohl sind vor dem Hintergrund der Dringlichkeit der Herausforderung und der Maßstabsebene eines Großteils der erforderlichen Maßnahmen auch kommunale Akteure und lokale Initiativen, darunter öffentliche Betreiber, Verwaltungen, öffentlich-private Kooperationen, Unternehmen oder zivilgesellschaftliche Gruppen in diesem Bereich von Bedeutung. Das liegt auch an der Tatsache, dass je nach wirtschaftlicher Struktur die Industrie für einen großen Teil der Treibhausgasemissionen in einer Kommune oder Region verantwortlich sein kann. Gleichzeitig gibt es vielfältige Stellschrauben vor Ort, um Klimaschutzmaßnahmen umzusetzen. Aufgrund der hohen Dichte an Akteuren und Institutionen bestehen auf der kommunalen Ebene große Handlungsmöglichkeiten für nachhaltige Transformationen, etwa im Bereich des Klimaschutzes.
Viele Kommunen setzen in ihren Klimaschutzkonzepten allerdings einen Schwerpunkt auf andere Bereiche, wie bspw. auf Klimaschutz bei öffentlichen Gebäuden, auch wegen der direkten Handlungsmöglichkeiten. Um die Industrie zu adressieren, greift die Kommunalverwaltung vornehmlich auf Beratungsangebote und Anreize zur Nutzung von erneuerbaren Energien zurück. Dabei gewinnt das Thema Klimaschutz gleichermaßen für Unternehmen wie auch für Kommunen immer weiter an Bedeutung. Für beide ist schon heute Klimaschutz ein wichtiger Wettbewerbs- und Standortfaktor.
Die bislang auf (Landes-)Politik, Unternehmen und Wissenschaft fokussierte Analyse der Industrietransformation in SCI4climate.NRW erweitert mit diesem Bericht den Blick auf die Einbindung und Rolle kommunaler Akteure, Strukturen und Prozesse. Es wird der Frage nachgegangen, welche Einflussmöglichkeiten Kommunen im Mehrebenen-Governance System der Industrietransformation in NRW haben und welche Interessen, Chancen und Herausforderungen seitens der Kommunen bestehen, um die Industrietransformation mitzugestalten.
Der Fokus wird dabei auf die Grundstoffindustrie, konkret auf die Chemie-, Stahl- und Zementindustrie, gelegt, da diese Industriezweige mit sehr hohen Treibhausgasemissionen verbunden sind und bislang bei der Frage nach kommunalen Handlungsmöglichkeiten von der Forschung noch wenig betrachtet wurden. Neben einer Literaturrecherche werden drei Fallstudien präsentiert, um sowohl die Möglichkeiten der Kommunen zu analysieren, aktuelle Aktivitäten einzuordnen sowie Chancen und Herausforderungen, die mit den Tätigkeiten verbunden sind, zu ermitteln.
Nationale und internationale Umweltdebatten fokussieren oft auf das Ziel, eine Senkung der Treibhausgasemissionen zur Schonung des Klimas zu erreichen. Entsprechend stehen die Themen "Erneuerbare Energien" und "Energieeffizienz" vermehrt im Vordergrund. Die Ökodesign-Richtlinie 2009/32/EG war ein Beispiel für diese Vorgehensweise. Obwohl die Richtlinie prinzipiell alle Umwelteffekte im Lebenszyklus eines Produktes in den Blick nimmt, lag der Fokus der bislang beschlossenen Durchführungsmaßnahmen auf der Steigerung der Energieeffizienz.
Im Rahmen der Richtlinie wurde bereits bedeutsam in die Gestaltung von energiebetriebenen Produkten wie z. B. Kühlschränken und Lampen eingegriffen und durch die erlassenen Mindesteffizienzanforderungen ein entscheidender Beitrag geleistet, die CO2-Emissionen zu reduzieren.
Mit der geänderten Ökodesign-Richtlinie 2009/125/EG wurde der Geltungsbereich auf energieverbrauchsrelevante Produkte erweitert, so dass sich die Frage stellt, ob im Zuge dieser Erweiterung andere Umweltziele stärker in den Mittelpunkt rücken. Zwar spielt die Wirkung auf den Energieverbrauch auch bei zahlreichen nichtenergiebetriebenen bzw. energieverbrauchsrelevanten Produkten eine entscheidende Rolle, doch gerade die Frage, welche weiteren Ressourcen bei den einzelnen Produktgruppen klimapolitisch bedeutsam sind, muss produktspezifisch neu beantwortet werden.
Vor diesem Hintergrund wird dieser Artikel aufzeigen, welche Fragen bei der Untersuchung neuer Produktgruppen wie z. B. Dämmstoffe und Fenstern aufkommen werden und es wird eine erste Einschätzung gegeben, wie eine neue Ressourcenbetrachtung innerhalb der Ökodesign-Richtlinie aussehen kann.
Expenditure-based indicators of energy poverty : an analysis of income and expenditure elasticities
(2021)
Energy poverty is high up on national and European Union policy agendas. A number of possible indicators to measure the issue have been identified in the literature, but comparable data with European coverage is scarce. The EU Commission thus proposes four independent indicators on the "EU Energy Poverty Observatory" based on self-reported items from the pan-European surveys on income and living conditions (SILC) and household budgets (HBS). It is of increasing public interest to analyse social impacts of energy policies, and quantify energy poverty indicators also from modelling. This paper first shortly outlines how the expenditure-based indicators using HBS micro data may be directly linked to existing macroeconomic models through their defining variables (energy expenditure and income). As endogenous modelling based on micro data is difficult, the link may be country-specific elasticities. The main contribution of the paper is a systematic in-depth sensitivity analysis of the two indicators to changes in income and energy expenditure following varying patterns in the underlying distributions of the micro data. The results may be used by future soft links to models. The results display sometimes counterintuitive effects. We find that whether these indicators increase/decrease after a change of income or energy expenditure largely depends on the specific country-wise income and energy expenditure distribution between households on a micro-level. Due to their definition, the examined indicators are especially sensitive, when income changes alter the indicator threshold values, which in these cases are the median values in underlying distributions. We discuss these findings and relate them to several indicator shortcomings and potential remedies through changes in indicator definition.
Der Abschlussbericht des dritten Arbeitspakets im Projekt "Energiesuffizienz" entwickelt aufbauend auf den Erkenntnissen der vorhergehenden Projektarbeiten Empfehlungen für ein integriertes Paket von Energiesuffizienzpolitiken im Feld Bauen/Wohnen. Der Fokus liegt auf dem Stromverbrauch in Haushalten. Dafür werden zunächst Leitlinien für die Governance von Energiesuffizienz und eine Methodik für die analytische Herleitung einer Energiesuffizienzpolitik entwickelt. Diese Analyse betrachtet Mikro- (Individuum) und Mesoebene (Haushalts-/Versorgungsökonomie). In sieben Schritten wird ein integriertes Politikpaket für Energieeffizienz und Energiesuffizienz entwickelt und eine juristische Kurzeinschätzung gegeben. Das Paket umfasst unter anderem eine Weiterentwicklung von Ökodesign und EU-Energielabel, eine integrierte Energieberatung sowie Förderprogramme für Geräte, die einen suffizienten Gebrauch ermöglichen, und für ressourceneffiziente Dienstleistungen, die Geräte im Haushalt ersetzen können. Zudem werden als Teil des Politikpakets auch übergreifende Politikansätze (Stromkundenkonto, Politikinstrumente zur Begrenzung des Wachstums der Pro-Kopf-Wohnflächen) analysiert.
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.
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.
Mit fortschreitender Energiewende steigt der Anteil erneuerbarer Energien im Strommix. Deren Angebot variiert im Tagesverlauf, nach Wetterlage und saisonal. Um Angebot und Nachfrage zur Deckung zu bringen, benötigt es daher Speicher mit großen Kapazitäten. Von allen technologischen Optionen mit großer Speicherkapazität sind Wasser-Pumpspeicherwerke die einzige, die langjährig erprobt und wirtschaftlich ist. Diese könnten in Braunkohletagebauen, welche im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, errichtet werden. Unsere Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in den heutigen Tagebauen Hambach, Garzweiler und Inden zeigt, dass diese mit bis zu 400 GWh ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben. Dies entspricht etwa der kontinuierlichen Maximalleistung eines Kernkraftwerks über zwei Wochen. Im Kontext der Diskussion um den Braunkohleausstieg skizziert das Papier ein netzdienliches Nachnutzungskonzept für Braunkohletagebaue, das zumindest für einen Teil der heute in der Kohleförderung und -Verstromung Beschäftigten mögliche Zukunftsperspektiven bietet.
Mit fortschreitender Energiewende steigt der Anteil erneuerbarer Energien im Strommix. Deren Angebot variiert im Tagesverlauf, nach Wetterlage und saisonal. Um Angebot und Nachfrage zur Deckung zu bringen, benötigt es daher Speicher mit großen Kapazitäten. Von allen technologischen Optionen mit großer Speicherkapazität sind Wasser-Pumpspeicherwerke die einzige, die langjährig erprobt und wirtschaftlich ist. Diese könnten in Braunkohletagebauen, welche im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, errichtet werden. Unsere Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in den heutigen Tagebauen Hambach, Garzweiler und Inden zeigt, dass diese mit bis zu 400 GWh ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben. Dies entspricht etwa der kontinuierlichen Maximalleistung eines Kernkraftwerks über zwei Wochen. Im Kontext der Diskussion um den Braunkohleausstieg skizziert das Papier ein netzdienliches Nachnutzungskonzept für Braunkohletagebaue, das zumindest für einen Teil der heute in der Kohleförderung und -Verstromung Beschäftigten mögliche Zukunftsperspektiven bietet.
The European Horizon 2020-project COMBI ("Calculating and Operationalising the Multiple Benefits of Energy Efficiency in Europe") aims at estimating the energy and non-energy impacts that a realisation of the EU energy efficiency potential would have in the year 2030. The project goal is to cover the most important technical potentials identified for the EU27 by 2030 and to come up with consistent estimates for the most relevant impacts: air pollution (and its effects on human health, eco-systems/crops, buildings), social welfare (including disposable income, comfort, health and productivity), biotic and abiotic resources, the energy system and energy security and the macro economy (employment, economic growth and the public budget). This paper describes the overall project research design, envisaged methodologies, the most critical methodological challenges with such an ex-ante evaluation and with aggregating the multiple impacts. The project collects data for a set of 30 energy efficiency improvement actions grouped by energy services covering all sectors and EU countries. Based on this, multiple impacts will be quantified with separate methodological approaches, following methods used in the respective literature and developing them where necessary. The paper outlines the approaches taken by COMBI: socio-economic modelling for air pollution and social welfare, resource modelling for biotic/abiotic and economically unused resources, General Equilibrium modelling for long-run macroeconomic effects and other models for short-run effects, and the LEAP model for energy system modelling. Finally, impacts will be aggregated, where possible in monetary terms. Specific challenges of this step include double-counting issues, metrics, within and cross-country/regional variability of effects and context-specificity.
Energy efficiency improvements have numerous benefits/impacts additional to energy and greenhouse gas savings, as has been shown and analysed e.g. in the 2014 IEA Report on "Multiple Benefits of Energy Efficiency". This paper presents the Horizon 2020-project COMBI ("Calculating and Operationalising the Multiple Benefits of Energy Efficiency in Europe"), aiming at calculating the energy and non-energy impacts that a realisation of the EU energy efficiency potential would have in 2030. The project covers the most relevant technical energy efficiency improvement actions and estimates impacts of reduced air pollution (and its effects on human health, eco-systems/crops, buildings), improved social welfare (incl. disposable income, comfort, health, productivity), saved biotic and abiotic resources, and energy system, energy security, and the macroeconomy (employment, economic growth and public budget). This paper explains how the COMBI energy savings potential in the EU 2030 is being modelled and how multiple impacts are assessed. We outline main challenges with the quantification (choice of baseline scenario, additionality of savings and impacts, context dependency and distributional issues) as well as with the aggregation of impacts (e.g. interactions and overlaps) and how the project deals with them. As research is still ongoing, this paper only gives a first impression of the order of magnitude for additional multiple impacts of energy efficiency improvements may have in Europe, where this is available to date. The paper is intended to stimulate discussion and receive feedback from the academic community on quantification approaches followed by the project.
The European electricity market is linked to a carbon market with a fixed cap that limits greenhouse gas emissions. At the same time, a number of energy efficiency policy instruments in the EU aim at reducing the electricity consumption. This article explores the interactions between the EU's carbon market on the one hand and instruments specifically targeted towards energy end-use efficiency on the other hand. Our theoretical analysis shows how electricity demand reduction triggered by energy efficiency policy instruments affects the emission trading scheme. Without adjustments of the fixed cap, decreasing electricity demand (relative to business-as-usual) reduces the carbon price without reducing total emissions. With lower carbon prices, costly low emission processes will be substituted by cheaper high emitting processes. Possible electricity and carbon price effects of electricity demand reduction scenarios under various carbon caps are quantified with a long-term electricity market simulation model. The results show that electricity efficiency policies allow for a significant reduction of the carbon cap. Compared to the 2005 emission level, 30% emission reductions can be achieved by 2020 within the emission trading scheme with similar or even lower costs for the industrial sector than were expected when the cap was initially set for a 21% emission reduction.
The implementation of energy efficiency improvement actions not only yields energy and greenhouse gas emission savings, but also leads to other multiple impacts such as air pollution reductions and subsequent health and eco-system effects, resource impacts, economic effects on labour markets, aggregate demand and energy prices or on energy security. While many of these impacts have been studied in previous research, this work quantifies them in one consistent framework based on a common underlying bottom-up funded energy efficiency scenario across the EU. These scenario data are used to quantify multiple impacts by energy efficiency improvement action and for all EU28 member states using existing approaches and partially further developing methodologies. Where possible, impacts are integrated into cost-benefit analyses. We find that with a conservative estimate, multiple impacts sum up to a size of at least 50% of energy cost savings, with substantial impacts coming from e.g., air pollution, energy poverty reduction and economic impacts.
Improvements in energy efficiency have numerous impacts additional to energy and greenhouse gas savings. This paper presents key findings and policy recommendations of the COMBI project ("Calculating and Operationalising the Multiple Benefits of Energy Efficiency in Europe").
This project aimed at quantifying the energy and non-energy impacts that a realisation of the EU energy efficiency potential would have in 2030. It covered the most relevant technical energy efficiency improvement actions in buildings, transport and industry.
Quantified impacts include reduced air pollution (and its effects on human health, eco-systems), improved social welfare (health, productivity), saved biotic and abiotic resources, effects on the energy system and energy security, and the economy (employment, GDP, public budgets and energy/EU-ETS prices). The paper shows that a more ambitious energy efficiency policy in Europe would lead to substantial impacts: overall, in 2030 alone, monetized multiple impacts (MI) would amount to 61 bn Euros per year in 2030, i.e. corresponding to approx. 50% of energy cost savings (131 bn Euros).
Consequently, the conservative CBA approach of COMBI yields that including MI quantifications to energy efficiency impact assessments would increase the benefit side by at least 50-70%. As this analysis excludes numerous impacts that could either not be quantified or monetized or where any double-counting potential exists, actual benefits may be much larger.
Based on these findings, the paper formulates several recommendations for EU policy making:
(1) the inclusion of MI into the assessment of policy instruments and scenarios,
(2) the need of reliable MI quantifications for policy design and target setting,
(3) the use of MI for encouraging inter-departmental and cross-sectoral cooperation in policy making to pursue common goals, and
(4) the importance of MI evaluations for their communication and promotion to decision-makers, stakeholders, investors and the general public.
This Wuppertal Paper analyses the energy transition models of Colombia and Germany. The emphasis of the exercise is on an analysis of options for the complete decarbonization of the energy system in Colombia as a Global South country. To this end, it analyses the current situation, projections, public policy and narratives, and contrasts it with Germany as one of the countries of the Global North with which Colombia has historically maintained energy trade relations and is currently collaborating in the exploration of energy alternatives for decarbonization.
Detailed analysis of sectoral energy consumption in Colombia shows the sectors with the highest fossil energy consumption (in this order): transport (fuels), industry (gas, coal), electricity generation (gas, coal) and residential (gas). We show the projected increase in demand for fuels and electricity, and calculate the amount of electricity theoretically needed to substitute fossil sources in each sector. We estimate the total electricity required for decarbonization via sector coupling and derive a first estimation of the range of additional renewable energy capacities needed to supply this demand. We find that required capacities are expectedly large (56-110 GW), depending on decarbonization pathways, and that export capacity beyond national demand may be limited.
Our analysis of the policy and scenario arena in both countries finds that Colombia is still lacking both sector-specific decarbonization strategies and an embedding in a systemic vision of a systemic energy transition. Germany has more advanced sector strategies and (national) systemic visions, but lacks embedding assumptions on energy imports in a global-system analysis, i.e. in the analysis of an energy transition in potential exporting countries like Colombia. We formulate requirements to close these gaps in our conclusions.
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.
Given that over 50% of Myanmar's urban inhabitants and nearly 75% of the rural population lack access to adequate electricity, the country's development agenda includes electrification as a key policy goal. The government's National Electrification Project (NEP) aims to reach 100% household electrification by 2030. To achieve this ambitious target, the government of Myanmar has established a set of strategic electrification priorities. The primary focus is to electrify the country through extension of the national grid and construction of large power plants based on fossil fuels and renewable energy.
For decades, decentralised energy solutions have played a niche role in Myanmar's electrification journey. Local developers have constructed thousands of nominal "mini-grids", powered by a range of sources, including water, diesel, and solar. With the support of local communities, these initiatives provide positive stimuli for the social and economic development of villages across the country. To achieve its electrification goals, the NEP includes a segment to promote the development of new mini-grids through a set of subsidies and private sector cooperation initiatives. These target remote regions, which are difficult to electrify through extension of the main grid.
This report takes an in-depth look at decentralised electrification through community-based mini-grids with a focus on renewable energy. The aim is to provide insights into the potential role of sustainable electrification and to identify both enabling and limiting factors related to the institutional and policy landscape (macro), as well as the local conditions (micro). It also aims to explore whether the cooperative model is a suitable organisational framework for the operation of mini-grids in Myanmar. The results of the study will help to inform policymakers and supporters of decentralised electrification about the potential role for cooperatives and provide ways to improve the operating environment for sustainable, community-based mini-grids.
Öffentliche Mittel für die Unterstützung von Unternehmen sollten bestenfalls so eingesetzt werden, dass sie eine möglichst große, nachhaltige Wirkung haben und mit einem gesellschaftlichen Nutzen verbunden sind. Das kann unmittelbar erfolgen, in dem die konkrete Förderung an bestimmte Vorgaben gebunden wird, wie etwa den Ausbau von zukunftsfähigen Infrastrukturen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Risikoabsicherung von Unternehmen - beispielsweise über Bürgschaften oder andere geeignete Finanzierungskonditionen - an der Nachhaltigkeitsperformance der Unternehmen auszurichten.
Der vorliegende vierstufige Leitfaden, den der WWF Deutschland und das Wuppertal Institut entwickelt haben, dient als Grundlage für die zielorientiertere Vergabe von Mitteln und deren praktische Umsetzung. Er baut auf der von der Europäischen Union entwickelten "Taxonomie" für nachhaltige Investitionen auf. Darin enthalten sind Grenzwerte, welche die Nachhaltigkeitsperformance wirtschaftlicher Aktivitäten definieren. Auf diese Weise lässt sich filtern, ob ein wirtschaftliches Vorhaben zukunftsfähig ist. Hierbei unterstützt der "Entscheidungsbaum" des Leitfadens die Anwendung der EU-Taxonomie als Regelwerk.
Förderbanken vergeben in Deutschland jährlich mindestens 200 Milliarden Euro an Mitteln für Investitionen, die sonst nicht oder sehr viel später umgesetzt werden könnten. Sie arbeiten im öffentlichen Auftrag und richten ihre Tätigkeit an gesellschaftlichen Zielen aus. Diese Ziele haben sich weiterentwickelt. Angesichts von Klimawandel, Energiekrise und den Herausforderungen einer Kreislaufwirtschaft wollen sowohl die Länder als auch die Bundesregierung ihre Förderbanken umbauen. Gerade die Förderbanken der Länder müssen sich darum jetzt bereit machen für die "Weiterentwicklung von Förderbanken zu Transformationsbanken". Für die erfolgreiche Gestaltung dieses gesellschaftlichen Umbruchs brauchen sie Unterstützung. Wie dies gelingt, zeigt dieser Zukunftsimpuls.
Sustainable consumption policies affect households differently, in particular when they are confronted with limitations on income, time or freedom of movement (e.g. driving to work). And although it is possible to assess either the average or individual material footprint (per capita or via surveys), we lack methods to describe different types of households, their lifestyles and footprints in a representative manner.
We explore possibilities to do so in this article. Our interest lies in finding an applicable method that allows us to describe the footprint of households regarding their socio-demographic characteristics but also find the causes consumption behaviour. This type of monitoring would enable us to tailor policies for sustainable consumption that respect people's needs and restrictions.
Causal strands for social bonds : a case study on the credibility of claims from impact reporting
(2022)
The study investigates if causal claims based on a theory-of-change approach for impact reporting are credible. The authors use their most recent impact report for a Social Bond to show how theory-based logic models can be used to map the sustainability claims of issuers to quantifiable indicators. A single project family (homeownership loans) is then used as a case study to test the underlying hypotheses of the sustainability claims. By applying Bayes Theorem, evidence for and against the claims is weighted to calculate the degree to which the belief in the claims is warranted. The authors found that only one out of three claims describe a probable cause–effect chain for social benefits from the loans. The other two claims either require more primary data to be corroborated or should be re-defined to link the intervention more closely and robustly with the overarching societal goals. However, all previous reported indicators are below the thresholds of the most conservative estimates for fractions of beneficiaries in the paper at hand. We conclude that the combination of a Theory-of-Change with a Bayesian Analysis is an effective way to test the plausibility of sustainability claims and to mitigate biases. Nevertheless, the method is - in the presented form - also too elaborate and time-consuming for impact reporting in the sustainable finance market.
The Wuppertal Institute conducted an impact analysis of the NRW Sustainability Bond #4 of 2018 on behalf of the State Government of North Rhine-Westphalia (NRW). The most recent bond has a volume of EUR 2.025bn, a term of 10 years and consists of 52 eligible projects from the State's 2017 general budget (sustainable value-added was confirmed in a second party opinion by oekom research1). This report analyses the contribution of the bond to climate mitigation, sustainable land use and social impacts. It also includes information on the impacts of the previous three bonds (NRW Sustainability Bond #1 to #3).
GLS Bank Carbon Footprint & Handprint : Projektbericht im Auftrag der GLS Gemeinschaftsbank eG
(2021)
Die GLS Bank finanziert gezielt nachhaltige Projekte und Unternehmen in den Bereichen erneuerbare Energien, nachhaltige Wirtschaft, Ernährung, Wohnen, Bildung & Kultur, Soziales & Gesundheit. Eine zentrale Herausforderung ist es, die Nachhaltigkeitswirkung der Finanz- und Anlagestrategie robust zu quantifizieren und transparent darzustellen. Die GLS Bank hat sich zum Ziel gesetzt, die hierfür notwendigen Methoden und Daten zur Bewertung der Nachhaltigkeitswirkungen ihres Finanz- und Anlagenportfolios schrittweise weiterzuentwickeln, um eine richtungssichere Portfoliosteuerung und Kundenbetreuung zu unterstützen. Ziel des Projektes ist zunächst, das Emissionsgeschehen der finanzierten Wertschöpfungskette abzubilden (Scope 3), aber auch die eingesparten Emissionen als einen Beitrag zum Klimaschutz zu bewerten (Scope 4). Es werden die Scope 3 Emissionen der GLS Bank in den folgenden Finanz- und Anlagebereichen für das Berichtsjahr 2019 bilanziert: 1. Aktien- und Klimafonds; 2. Kredite; 3. Unternehmensbeteiligung. Scope 4 Emissionen werden in Form vermiedener Emissionen (Carbon Handprint) dabei ausschließlich für Bereiche bilanziert, in denen THG-Reduktionspotentiale richtungssicher abgeschätzt werden können.
Im vorliegenden Bericht wird der Untersuchungsrahmen, die vom Wuppertal Institut entwickelte Methodik sowie Lösungsstrategien für die Überbrückung geringer Datenqualität/-verfügbarkeit beschrieben. Die Robustheit der Ergebnisse wird durch Prüfungsmethoden reflektiert und dem Leser somit eine Interpretationsunterstützung gegeben. In einem Ausblick werden Weiterentwicklungsbedarfe und -möglichkeiten skizziert, um schrittweise eine zunehmend robuste und wissenschaftliche fundierte Methodik und Datengrundlage zur Bewertung der Klimawirkung sowie weiterer Nachhaltigkeitswirkungen des Finanz- und Anlageportfolios der GLS Bank in Zusammenarbeit mit relevanten Stakeholdern zu etablieren.
Financial institutions play a crucial role in achieving the 2015 Paris Climate Agreement. They can manage capital flows for financing the required transformation towards a decarbonized industry. Currently established policy programs and regulations at European and national level increasingly address financial institutions to make their climate warming impact measurable and transparent. However, required science-based assessment methods have not been sufficiently developed so far.
This paper discusses methodological opportunities and challenges for measuring carbon footprints of financial institutions. Based on a scientific case study undertaken with the German GLS Bank, the authors introduce an innovative method for quantifying greenhouse gas emissions from a bank's asset with a focus on loans. The authors apply an input/output database to calculate greenhouse gas (GHG) intensities and allocate them with bank's loans and investments.
Moreover, the paper provides insights of calculating avoided GHG emissions initiated by a bank's investment and loans. In conclusion, a high degree of consistent and standardized assessment methods and guidelines need to be developed and applied to promote comparability and transparency.
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 Wuppertal Institute conducted an impact analysis of the NRW sustainability bond #5 of 2019 on behalf of the State government of North Rhine-Westphalia (NRW). The most recent bond has a volume of EUR 2.25 bn, a term of 15 years and consists of 52 eligible projects from the State's 2018 general budget (sustainable value-added was confirmed in a second party opinion by ISS-oekom). This report analyses the contribution of the bond to climate mitigation, sustainable land use and social impacts. It also includes information on the impacts of the previous four bonds (NRW sustainability bond #1 to #4).
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.
Water availability plays an important role in the expansion planning of utility-scale solar power plants, especially in the arid regions of the Middle East and North Africa. Although these power plants usually account for only a small fraction of local water demand, competition for water resources between communities, farmers, companies, and power suppliers is already emerging and is likely to intensify in future. Despite this, to date there has been a lack of comprehensive studies analyzing interdependencies and potential conflicts between energy and water at local level. This study addresses this research gap and examines the linkages between water resources and energy technologies at local level based on a case study conducted in Ouarzazate, Morocco, where one of the largest solar power complexes in the world was recently completed. To better understand the challenges faced by the region in light of increased water demand and diminishing water supply, a mixed-method research design was applied to integrate the knowledge of local stakeholders through a series of workshops. In a first step, regional socio-economic water demand scenarios were developed and, in a second step, water saving measures to avoid critical development pathways were systematically evaluated using a participatory multi-criteria evaluation approach. The results are a set of water demand scenarios for the region and a preferential ranking of water saving measures that could be drawn upon to support decision-making relating to energy and water development in the region.
A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy (RE) transition in the Middle East and North Africa (MENA) countries has been developed and applied to ten countries: Algeria, Egypt, Iraq, Israel, Jordan, Lebanon, Morocco, Palestine, Tunisia, and Yemen. This report synthesises the results of these ten studies.
The analysis shows that the state of the energy sector in the MENA region varies from country to country, but some underlying trends are present in all countries. In the majority of countries, energy prices are subsidised, and energy markets are mostly not liberalised. The energy demand in all analysed countries is growing and most grid systems are poorly interconnected across borders. Still, the expansion of RE in the MENA region can benefit from significant global progress and cost reductions in RE technologies.
Reducing greenhouse gas (GHG) emissions is not the only key driver for energy transition. In fact, the main motives for transition are that RE can help to meet growing demand, reduce dependence on imports, increase energy security, and provide opportunities for economic development.
All countries studied have RE targets. While some countries are on track to meet these targets, others need to increase their efforts to expand renewable electricity generation in order to meet their goals. Strong progress has been made in countries with limited fossil energy resources, while in some countries that produce and export large amounts of fossil energy resources, the energy transition is progressing rather slowly.
Especially in the arid areas of the Middle East and North Africa (MENA), water availability plays an important role in the expansion planning of industrial-scale solar power plants. Although power plants may account for only a very small portion of local water demand, competition for water with other sectors is expected to increase when water resources are insufficient for meeting local needs. This can lead to conflicts between different users (such as communities, farmers, tourism, businesses and utilities). Despite the increasing attention on the water-energy nexus, comprehensive studies analysing the interdependencies and potential conflicts between energy and water at the local level are absent.
To examine the linkages between water resources and energy technologies at the local level, this case study was selected because Morocco is one of the countries most affected by water scarcity and, at the same time, it is also one of the most promising countries in North Africa for the development of renewable energies and offers excellent conditions for solar and wind power plants. Nevertheless, the country's electricity system is still largely based on conventional energy sources, and the country is more than 95% dependent on energy imports. To strengthen the country's energy security and reduce the financial burden associated with energy imports, Morocco is pursuing an ambitious renewable energy expansion strategy: by 2020, around 42% of the national electricity demand should be met by renewable energies. In view of Morocco's ambitious plans, it is particularly important to identify the potential conflicts and synergies resulting from the expansion of renewable energies in relation to the water sector.
The energy sector today accounts for about 10% to 15% of global freshwater withdrawal. Most water in the energy sector is used for generating electricity, especially for cooling processes in thermal power plants. At the same time the demand for electricity is expected to increase significantly due to population growth and economic development in emerging and developing economies. Growing demand is also driven by electrification strategies pursued by industrialized countries to decarbonize their economies. With the global demand for electricity expected to increase significantly in the coming decades also the water demand in the power sector is expected to rise. However, due to the on-going global energy transition, the future structure of the power supply - and hence future water demand for power generation - is subject to high levels of uncertainty because the volume of water required for electricity generation varies significantly depending on both the generation technology and cooling system. In light of these challenges the objective of this analysis is to provide more systematic and robust answers in terms of the impacts of different decarbonization strategies in the electricity sector on water demand at global and regional level. The focus is on operational water use for electricity generation.
Electricity generation requires water. With the global demand for electricity expected to increase significantly in the coming decades, the water demand in the power sector is also expected to rise. However, due to the ongoing global energy transition, the future structure of the power supply - and hence future water demand for power generation - is subject to high levels of uncertainty, because the volume of water required for electricity generation varies significantly depending on both the generation technology and the cooling system. This study shows the implications of ambitious decarbonization strategies for the direct water demand for electricity generation. To this end, water demand scenarios for the electricity sector are developed based on selected global energy scenario studies to systematically analyze the impact up to 2040. The results show that different decarbonization strategies for the electricity sector can lead to a huge variation in water needs. Reducing greenhouse gas emissions (GHG) does not necessarily lead to a reduction in water demand. These findings emphasize the need to take into account not only GHG emission reductions, but also such aspects as water requirements of future energy systems, both at the regional and global levels, in order to achieve a sustainable energy transition.
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 energy potential of agricultural residues in Tanzania has so far not been evaluated and quantified sufficiently. Moreover, the scientific basis for estimations of the sustainable potential of wastes and residues is still very limited. This paper presents an attempt to evaluate the theoretical and technical potential of residues from the sisal sector in Tanzania with regards to energy recovery through anaerobic digestion. The characteristics and availability of sisal residues are defined and a set of sustainability indicators with particular focus on environmental and socio-economic criteria is applied. Our analysis shows that electricity generation with sisal residues can be sustainable and have positive effects on the sustainability of sisal production itself. All sisal residues combined have an annual maximum electricity potential of 102 GW h in 2009, corresponding to up to 18.6 MW of potential electric capacity installations. This estimated maximum potential is equivalent to about 3 % of the country's current power production. Utilizing these residues could contribute to meeting the growing electricity demand and offers an opportunity for decentralized electricity production in Tanzania.
One of the main objectives of impact assessments is to identify potentially significant impacts. However, determining this significance has received very limited attention as a procedural step in social impact assessments. Consequently, only limited research and documentation exists on approaches, survey tools and evaluation methods, especially with regard to participatory approaches and combined participatory-technical approaches. This study aims to address this research gap by developing and applying a joined participatory and technical impact significance evaluation. The approach is applied in a case study which analysed the livelihood impacts of the large-scale concentrated solar power plant NOORO I in Ouarzazate, Morocco.
The analysis shows that although different approaches and significance criteria must be applied when involving both local stakeholders and experts, the linked analysis offers more robust results and an improved basis for decision-making. Furthermore, it was observed in the case study that impacts affecting the social, cultural and political spheres were more often considered significant than impacts affecting the physical and material livelihood dimensions. Regarding sustainability assessments of large-scale renewable energy plants, these findings underline the importance (as for other large-scale infrastructure developments) of placing greater emphasis on the inclusion of social aspects in impact assessments.
Many countries are increasingly investing in renewable energy technologies to meet growing energy demands and increase the security of their energy supply. This development is also evident in the Middle East and North Africa (MENA) region, where renewable energy targets and policies have evolved rapidly in recent years. There is a steady increase in both the number of planned and implemented solar photovoltaic (PV) but also of solar thermal projects in form of Concentrating Solar Power (CSP) plants. Many of these installations are designed as large utility-scale systems. Despite the fact that these types of large-scale projects can have significant effects on local communities and their livelihoods, the existing research into the social impacts of such large-scale renewable energy infrastructures at local level is limited. However, assessing and managing these impacts is becoming increasingly important to reduce risks to both the affected communities and to the project and businesses activities. In order to provide more robust evidence on the local effects, this research study reviews the social impacts of large-scale renewable energy infrastructure in the MENA region based on a case study of the NOORo I CSP plant in Ouarzazate, Morocco. Data collected during two empirical field studies, in combination with expert interviews and secondary data analysis, provides detailed evidence on the type and significance of livelihood impacts of the NOORo I CSP plant. The analysis results in a consolidated list of 30 impacts and their significance levels for different stakeholder groups including farmers, young people, women, community representatives and owners of small and medium enterprises. The results show that, overall, the infrastructure development was received positively. The review also indicates that factors identified as having effects on the sustainability of local livelihoods are mainly related to information management and benefit distribution, rather than physical or material aspects.
In many developing countries large parts of the population are negatively affected by the lack of access to clean and affordable energy. Providing sustainable energy services to these people has been acknowledged as a key component to reduce poverty. One form of development assistance to address the needs of the energy-poor at the local level are small-scale renewable energy projects. Like all development interventions, these energy projects are not intended to produce short-term outputs, but to create long-term impacts. Thus, it has become increasingly important to evaluate and accurately assess their sustainability. But despite the widely recognized need to identify successes factors and explain failure only few studies exist that address the sustainability of small-scale of energy development efforts post implementation. Against this background the paper presents the results of a post-evaluation of 23 projects supported via the Sustainable Energy Project Support (SEPS) scheme of the WISIONS initiative run by the Wuppertal Institute. The analysis provides insights on the influence that socio-economic, environmental, geographic and gender factors can have on the sustainability of small-scale renewable energy projects in developing countries.
Access to sustainable and affordable energy services is a crucial factor in reducing poverty in developing countries. In particular, small-scale and community-based renewable energy projects are recognized as important forms of development assistance for reaching the energy poor. However, to date only a few empirical evaluations exist which analyze and compare the impact of these projects on local living conditions and their sustainability ex-post implementation.
To better understand the impacts and the conditions that influence sustainability of these projects, the research presented in this paper evaluated 23 local development projects post implementation. By applying an standardized evaluation design to a cross-sectional sample in terms of renewable energy sources (solar, wind, biomass, hydro), user needs (electricity, food preparation, lighting, productive uses), community management models, finance mechanisms and geographical locations, the review results provide valuable insights on the underlying conditions that influence the success or failure of these small-scale local energy interventions. The empirical evidence suggests that the sustainability of small-scale energy implementations (≤100 kW) in developing countries is determined by the same factors, independent of the socio-cultural, political and ecological context. These findings allow to better predict the long-term success of small sustainable energy projects in developing countries, this can help to improve project designs and increase the certainty for future investment decisions.
This study conducted by Wuppertal Institute and Germanwatch explores how the social pillar of sustainability at the local level could be met in Concentrated Solar Power (CSP) projects. For this purpose, the authors evaluate the livelihood dimension of CSP technology based on a case study conducted on the 160 MW pilot CSP plant Nooro I in Ouarzazate, Morocco.
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.
This paper attempts to assess whether renewable energy self-sufficiency can be achieved in the crop production and processing sector in Tanzania and if this could be accomplished in an environmentally sustainable manner. In order to answer these questions the theoretical energy potential of process residues from commercially produced agricultural crops in Tanzania is evaluated. Furthermore, a set of sustainability indicators with focus on environmental criteria is applied to identify risks and opportunities of using these residues for energy generation. In particular, the positive and negative effects on the land-use-system (soil fertility, water use and quality, biodiversity, etc.) are evaluated. The results show that energy generation with certain agricultural process residues could not only improve and secure the energy supply but could also improve the sustainability of current land-use practices.
Cities around the globe are implementing innovative transport solutions as part of measures to address pertinent socio-economic and environmental challenges in urban areas and help drive the transition to low carbon development. Planning and implementing such solutions require an effective and collective approach that includes the needs and aspirations of all relevant stakeholders. In the planning and implementation of urban transport projects, capacity building components have assumed great significance but seem to be the most eluded activity for project implementers. The Living Lab concept, which allows for co-creation in innovation development, presents the opportunity to adopt innovative participatory approach in capacity building activities in transport projects; and is largely seen as a potential catalyst for rapid transformation to low carbon and sustainability transitions in cities. To this end, this paper highlights the usefulness of the Living Lab approach and provides some perspectives on how key elements of the approach are adapted in the process of assessing the capacity needs of nine (9) cities in planning and implementing e-mobility innovations. The cities are participating in an innovation research project. In the case studied, the project’s capacity needs assessment process was analyzed using an assessment framework built on four (4) key elements of the Living Lab approach, namely: extent of real-life contextualization, level of participation, diversity of stakeholders, and the time span of engagement. Insights from the assessment suggest that relevant project partners and city representatives with diverse expertise were actively involved from the onset and throughout the first 5 months of the project in defining and refining the capacity needs of partner cities based on local e-mobility conditions. This co-creative process helped determine priority areas where the need for capacity building mostly lied. Designing and operationalizing capacity building interventions tailored to the identified needs, as realized in the project, could therefore help build the necessary capacity and complement other measures aimed at developing e-mobility in the project’s partner cities.
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.
How do recent changes in consumption in the wake of the COVID-19 pandemic affect the avoidance of packaging waste? How can an increase in packaging waste be countered and the previous trend towards unpackaged and reusable solutions be revived and promoted?
To tackle these questions, we use a systemic approach that regards packaging as a network of interrelated interests of industry (manufacturing and logistics), trade (retail and catering), consumers and the waste management sector. To analyse this network, we applied three methods. First, we analysed secondary sources such as surveys. Second, we conducted semi-structured interviews with seven actors from industry, consumer education and waste management in May and June 2020. Third, we used the questions from the interview guideline to do an online survey among representatives of the public waste management industry.
The Durban Climate Conference agreed on the creation of a new market-based mechanism under the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and to consider the establishment of an overall framework for various mitigation approaches, including opportunities for using markets ("Framework"). The creation of such a Framework is therefore of high political significance, as it should ensure on the one hand that new market-based mechanisms contribute to global climate change mitigation and to achievement of targets, and on the other hand, that different market-based approaches can be integrated in a global carbon market. As yet, there is little clarity as to the roles and design of such a framework. This paper contributes to the debate by discussing and evaluating inter alia several design options, and explores how the various options could be implemented and how they interrelate. It concludes that a strong central oversight at the level of the UNFCCC is probably the only option that could reassure the vast majority of UNFCCC Parties that the environmental integrity of new market-based mechanisms is in fact ensured. This does, however, not exclude that some reasonable balance may be struck between centralization and flexibility.
Das Ziel der Energiewende - ein sicheres, umweltverträgliches und ökonomisch erfolgreiches Energiesystem - birgt diverse Herausforderungen. Diese umfassen die Erreichung der Klimaneutralität, den Umstieg auf erneuerbare Energieträger in allen Sektoren (inkl. Schwerlast- und Flugverkehr sowie industrielle Prozesswärme) als auch deren gegenseitige Integration. Bioenergie kann hierzu einen multiplen Beitrag leisten, sowie negative Emissionen bereitstellen und darüber hinaus auch Beiträge jenseits des Energiesystems erbringen, wie Naturschutz, ländliche Entwicklung, oder die Bereitstellung von biogenem CO2 als Rohstoff für die chemische Industrie. Somit ist Bioenergie ein unverzichtbarer Bestandteil für die Lösung der Herausforderungen in der Transformation zu einem nachhaltigen Energiesystem.
Gegenwärtig stellt Bioenergie mit dem größten Anteil an erneuerbaren Energien im Primärenergieverbrauch (60 %) als auch im Endenergieverbrauch (53 %), mehr als alle anderen erneuerbaren Energieträger zusammen. Dabei bestehen Unterschiede zwischen den Endenergiesektoren: während Bioenergie in der Bruttostromerzeugung 24 % des erneuerbaren Stroms deckt, dominiert sie die erneuerbare Bereitstellung von Wärme mit 86 % als auch den erneuerbaren Endenergieverbrauch im Verkehrssektor mit 88 % in 2018. Aufgrund der Bedeutung von Bioenergie heute werden Beispiele vorgestellt, welche einen zukünftigen multipleren Systembeitrag von Bioenergie fokussieren.
Die Kreislaufwirtschaft zielt unter anderem darauf ab, Abfall als Rohstoff für neue Produkte zu nutzen. Bei Ökobilanzen von Produkten stellt sich diesbezüglich die Frage, wie sich im offenen Kreislauf rezyklierter oder thermisch verwerteter Abfall bewerten lässt. Für die Bewertung von Produktsystemen sind zwei Allokationsmethoden üblich: Die Cut-Off Methode, welche den Einsatz von Recyclingmaterialien begünstigt und die Avoided Burden Methode, welche die Abgabe von recyclingfähigem Material begünstigt. Wir diskutieren diese beiden Methoden hinsichtlich ihrer Eignung zur Bewertung einer Kreislaufwirtschaft, gemessen an der europäischen Abfallhierarchie. Als Fallbeispiel dienen verschiedene End-of-Life-Szenarien für Glas und den Kunststoff Polypropylen, die wir mit Hilfe der Umweltindikatoren Material Footprint und Carbon Footprint bewertet haben. Als Ergebnis zeigt sich, dass die Anwendung von Avoided Burden im Fall einer thermischen Verwertung in einer Müllverbrennungsanlage problematisch ist. Zum einen ergibt sich in diesem Fall ein negativer Material Footprint, falls dadurch ein Steinkohlekraftwerk substituiert wird, zum anderen wird die Abfallhierarchie teilweise übergangen, da die thermische Verwertung günstiger erscheint als Recycling. Des Weiteren wurde herausgestellt, dass die oberste Priorität in der Abfallhierarchie, die Vermeidung, durch den Cut-Off Ansatz höher begünstigt wird, als durch die Avoided Burden Methode.
Quantitative environmental assessments are crucial in working effectively towards sustainable production and consumption patterns. Over the last decades, life cycle assessments (LCA) have been established as a viable means of measuring the environmental impacts of products along the supply chain. In regard to user and consumption patterns, however, methodological weaknesses have been reported and, several attempts have been made to improve LCA accordingly, for example, by including higher order effects and behavioural science support. In a discussion of such approaches, we show that there has been no explicit attention to the concepts of consumption, often leading to product-centred assessments. We introduce social practice theories in order to make consumption patterns accessible to LCA. Social practices are routinised actions comprising interconnected elements (materials, competences, and meanings), which make them conceivable as one entity (e.g. cooking). Because most social practices include some sort of consumption (materials, energy, air), we were able to develop a framework which links social practices to the life cycle inventory of LCA. The proposed framework provides a new perspective of quantitative environmental assessments by switching the focus from products or users to social practices. Accordingly, we see the opportunity in overcoming the reductionist view that people are just users of products, and instead we see them as practitioners in social practises. This change could enable new methods of interdisciplinary research on consumption, integrating intend-oriented social sciences and impact-oriented assessments. However, the framework requires further revision and, especially, empirical validation.
To date, the circular economy has fallen short of its promise to reduce our resource demand and transform our production and consumption system. One key problem is the lack of understanding that highly promising strategies such as refuse, rethink, and reduce can be properly addressed using research on sufficiency. This article argues that a shift in focus is required in research and policy development from consumers who buy and handle circularly designed products to consumption patterns that follow the logic of sufficiency and explain how sufficiency-oriented concepts can be incorporated into existing social practices. The authors show that sufficiency is not necessarily as radical and unattractive as is often claimed, making it a suitable yet underrated strategy for sustainability and the transition to an effective circular economy. The case of urban gardening shows that small interventions can have far-reaching effects and transform consumption patterns as the logic of availability is contested by newly developed concepts of "enoughness" and opposition to "über-availability." The authors propose utilizing comprehensive state-of-the-art theories of consumption and human action when developing strategies and policies to make the circular economy sustainable while being more critical of utilitarian approaches. Using social practice theories that have proven to be beneficial allows human actions to be comprehensively analyzed by recognizing their embeddedness in social and material frameworks; addressing the meaning, competences, and materials of routinized human behavior; and examining indirect effects.
Iran is one of the largest oil producers and natural gas owners globally. However, it has to struggle with domestic energy shortages, economic losses through energy subsidisation and inefficient energy infrastructures. Furthermore, GHG and other energy related emissions are rapidly increasing and posing a growing threat to local environment as well as global climate. With current trends prevailing, Iran may even become a net energy importer over the next decades. Resource allocation is therefore a crucial challenge for Iran: domestic consumption stands versus exports of energy.
The energy transformation sector clarifies Iran's dilemma: soaring electricity demand leads to blackouts, and power plant new builds are far from using most efficient technologies (e. g. CHP), therefore keeping energy intensive structures. But fossil fuels could be sold on international markets if spared by having more efficient energy infrastructures.
As shown by the high energy intensity of its economy, Iran has large potentials for energy saving and efficiency. In order to highlight and better identify this potential the paper contrasts a high efficiency scenario in all sectors of energy transformation and consumption with a possible "business as usual" development.
Using a bottom-up approach, the analysis provides a sector-by-sector perspective on energy saving potentials. These can be utilised on the demand side especially in the transport sector (fuels) and in households (electricity for appliances, natural gas for heating). Electricity generation bears efficiency potentials as well.
We conclude that Iran, but also the international community, would benefit on various levels from a more energy-efficient Iranian economy: Energy exports could increase, generating more foreign currency and reducing the pressures on international oil and gas prices; energy consumption would decrease, leading to lower needs for nuclear energy and for subsidies to Iranian people, as well as to a reduction of the high external costs entailed by fossil fuels combustion (smog in cities, environmental stress).
Iran ist eines der größten Erdölförderländer und verfügt über riesige Erdgasreserven - und hat doch ein Energieproblem. Im Zuge des steigenden Energieverbrauchs droht das Land zum Energieimporteur zu werden. Ein Ausweg wird in der Kernenergie gesucht, was durch den Fokus auf den militärischen Aspekt ein großes Konfliktpotenzial birgt.
In seiner Dissertation entwickelt Nikolaus Supersberger "Szenarien eines diversifizierten Energieangebots in OPEC-Staaten am Beispiel Irans - Strategien eines auf klimaschonenden Energieträgern basierenden Umstiegs". Die Ergebnisse sind in diesem Reader zusammengefasst.
Es wird deutlich, dass die Kernenergie für eine langfristig sichere Energieversorgung nicht notwendig ist. Er zeigt das große Potenzial zur Nutzung erneuerbarer Energien und dass eine vollregenerative Stromerzeugung möglich ist. Zudem wird offenbar, dass der Einsatz erneuerbarer Energien und von Energieeffizienz die Ölexporte Irans wie auch anderer OPEC-Staaten deutlich strecken würde.
The core objective of Energy Efficiency Watch 3 (EEW3) is to establish a constant feedback loop on the implementation of European and national energy efficiency policies and thus enable both compliance monitoring and mutual learning on effective policy making across the EU. The project team applied a mixed-method approach to assess energy efficiency policy developments in EU Member States. It analysed progress of national policies by screening official documents, sought experts' knowledge via an EU-wide survey and has been creating new consultation platforms with a wide spectrum of stakeholders including parliamentarians, regions, cities and business stakeholders. Analysis of the National Energy Efficiency Action Plans (NEEAPs), the expert survey with input from over 1,100 experts on policy ambition and progress in each Member State, as well as 28 Country Reports have been central elements in EEW3. This paper will present the main conclusions and policy recommendations of EEW3. In doing so, it will first summarise the findings of the document analysis based on the 28 Country Reports, showing developments of energy efficiency policies since the second NEEAP in 2011 in a cross-country overview for six sectors. These findings are then contrasted with the experts' perspective on progress in energy efficiency policies in their countries as collected in the EEW survey. Moreover, ten case studies of good practice energy efficiency policies are shown, three of them will be presented in more detail. The paper ends with key policy conclusions for improving the effectiveness of European energy efficiency policies. A key finding is that policy implementation has improved a lot since 2011 but more is needed to achieve the EED Art. 7 and other targets.
The paper presents the results of an ex-ante evaluation of the economy-wide benefits that may be achieved through the implementation of the 20-year Energy Efficiency Action Plan (EEAP) in Thailand. The objective of the EEAP is to reduce energy intensity by 25 % in 2030 compared to 2010. This is to be reached by reducing the projected energy consumption by 20 % or 38 Mtoe until 2030. We have specified an analytical framework, which allows for a calculation of the overall energy cost savings, energy import cost reductions and reduced CO2 emissions. Moreover, we calculated the induced energy efficiency investments, employment effects and impacts on governmental budget. The evaluation shows that an effective implementation of the plan may lead to a reduction in energy expenditure of 37.7 billion EUR by 2030. Moreover, the EEAP-induced energy savings will significantly reduce the greenhouse gas emissions as well as Thailand’s energy import costs and generate private investment in energy efficiency of about 5 billion EUR annually in 2030, which in turn may lead to about 300,000 new jobs. The size of the net impact of the plan on Thailand’s governmental budget is uncertain due to positive and negative effects on corporate and income tax revenues, expenses for unemployment benefits, governmental energy consumption, expenses for energy subsidies and energy tax income.
Als Beitrag zu einer fundierten Diskussion über adäquate Politikinstrumente in der Wärmewende hat der FVEE mit seinen Mitgliedsinstituten im September 2015 ein Positionspapier erstellt: "Erneuerbare Energien im Wärmesektor - Aufgaben, Empfehlungen und Perspektiven". Dieses gibt einen umfassenden Überblick über die Herausforderungen und Handlungsoptionen im Wärmesektor und bietet damit eine wichtige Orientierung bei der Gestaltung der Energiewende.
Um die Energiewende erfolgreich umzusetzen, plädiert der FVEE für eine deutliche Stärkung des Wärmesektors in der Energiepolitik und eine entschiedene und langfristig angelegte Politik der Wärmewende, die den besonderen Anforderungen des Wärmesektors gerecht wird. Im vorliegenden Beitrag werden ausgewählte Analyseergebnisse und Empfehlungen des Positionspapiers vorgestellt.
Junge Menschen sehen sich durch die Klimakrise einer Einschränkung ihrer Entfaltungs- und Lebensmöglichkeiten gegenübergestellt. So überrascht es nicht, dass gerade die junge Generation sich aktiv für mehr Klimaschutz einsetzt - doch sind es wirklich alle Jugendlichen, die auf die Straße gehen? Die vorliegende explorative Studie zeigt auf, wie sowohl die Wahrnehmung der Klimakrise, die Handlungsmuster und auch die Verantwortungsattribution - individuell, innergenerational und politisch - milieuspezifisch verhandelt werden. Informiert durch das Projekt Schools4Future wurden vier Leitfadeninterviews mit Schüler*innen zur Wahrnehmung und Deutung der Klimakrise geführt. Im dreischrittigen Kodierprozess der Grounded Theory konnten Muster der Betroffenheit, der Verantwortungsattribution und der Handlungsstrategien von vier jugendlichen Klimaaktivist*innen aus akademischen und prekären Herkunftsmilieus rekonstruiert werden.
Junge Menschen sehen sich durch die Klimakrise einer Einschränkung ihrer Entfaltungs- und Lebensmöglichkeiten gegenübergestellt. Diese explorative Studie verdeutlicht, wie sowohl die Wahrnehmung der Klimakrise, die Verantwortungsattribution, die wahrgenommene Handlungswirksamkeit und die einschlägigen Sozialisationserfahrungen milieuspezifisch strukturiert sind.
Informiert durch das Projekt Schools4Future wurden vier Leitfadeninterviews mit Schüler*innen zur Wahrnehmung und Deutung der Klimakrise geführt. Im dreischrittigen Kodierprozess der Grounded Theory konnten Muster der Betroffenheit, der Verantwortungsattribution und der Handlungsstrategien von vier jugendlichen Klimaaktivist*innen aus akademischen und prekären Herkunftsmilieus rekonstruiert werden. Während die sozial bevorteilten Jugendlichen sich als Betroffene und unter dem Fehlverhalten vorangehender Generationen leidende Gruppe wahrnehmen, sehen die sozial benachteiligten Jugendlichen die Klimakrise als ein systemisches Versagen neben anderen. Der medial so vertraute Aktivismus geht von dem gehobenen Milieu aus und verbindet sich mit Konsum als distinktive Praxis des klimafreundlichen Handelns. Im prekären Milieu zeigen sich andere Formen des stillen, konkreten und intrinsisch motivierten Engagements sowie das (schulische) Engagement als Investition in den individuellen, sozialen Aufstieg. Konsistenter Weise sehen sich die akademischen Jugendlichen als bevorteilt in der Bearbeitung der Klimakrise, dethematisieren aber, was die jungen Menschen aus dem sozial schwachen Milieu deutlich diagnostizieren: Der ökologische Fußabdruck ihres Konsums ist ungleich höher als der der benachteiligten Jugendlichen.
Um die Treibhausgasneutralität bis 2045 zu erreichen, wird unter anderem erforderlich sein, dass die Industrie klimaneutrale Produktionsweisen entwickelt und umsetzt. Damit einher gehen gesellschaftliche Aushandlungsprozesse darüber, welche neuen Technologien eingesetzt werden und welche Auswirkungen vor Ort akzeptiert werden. Das Ausmaß an Akzeptanz gegenüber Technologien oder Infrastrukturen beeinflusst neben anderen Faktoren die spezifische Ausgestaltung der Transformation. Mangelnde Akzeptanz kann die Entwicklung von Transformationspfaden verlangsamen oder gar verhindern, und zu Protesten, beispielsweise von lokalen Initiativen oder von etablierten Klimaschutz- und Umweltverbänden, führen.
Dieses Wuppertal Paper stellt die Frage in den Fokus, welchen Einfluss Protestbewegungen auf öffentliche Akzeptanz haben bzw. haben könnten. Grundlage dafür sind empirische Ergebnisse aus dem Projekt Protanz.NRW zu Protesten und Akzeptanz im Kontext der Industrietransformation in NRW. Darauf aufbauend wird ein Protest-Akzeptanz-Modell entwickelt und es werden Hypothesen abgeleitet, wie unterschiedliche Protestgruppen die öffentliche Akzeptanz von Technologien für die Industrietransformation in NRW beeinflussen können. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für Politik und Industrie abgeleitet sowie Forschungsbedarfe aufgezeigt.
In this paper the results of an analysis of the material intensity of advanced composite materials are presented. The analysis is based on the MIPS-concept of the Wuppertal Institute which allows the calculation of the overall material intensity of products and services. It can be shown that the production of one kg of E-Glass fibers is connected with the consumption of 6.2 kg materials, 95 kg water and 2.1 kg oxygen which is of similar size compared to the inputs required in steel production. Material inputs required to produce one kg of p-aramid are 37 kg of materials and 19.6 kg air. Values for carbon fibers are even higher yielding to 61.1 kg of abiotic materials and 33.1 kg of air. Similarly, the production of epoxy resins is connected with larger material flows than the production of polyester resins. Of core materials, inputs per kg for PVCfoam exceed those in PUR-foam production by a factor of 1.4 in water to 2.3 in abiotic material consumption. However, ecologically decisive are not the inputs per kg but the material input per service unit. Therefore, the material input per service unit computed for the body of a passenger ship and a robot arm are compared with alternative steel and aluminium versions. Both examples show that in the case of significant inputs during the user phase of products, even a more material intensive investment in the production phase can yield significant ecological benefits over the whole life-cycle compared to metal versions. Improvements can easily reach a factor of two albeit significant potential for engine optimizations have still been neglected. Results already include the actual recycling quota of metals whereas for composites only virgin material has been calculated as any form of real recycling does not actually exist but only certain types of downrecycling. Of those treatment options, first material recycling and second the use in blast furnaces would lead to better results in resource productivity than incineration and landfills. The paper finally draws some conclusions about the potential advantages of material substitution in the automotive industry. Due to the rather short real operation time of cars during their user phase - around six months - an investment in advanced composite materials in car production only results in a significant improvement of the overall eco-efficiency of cars if it allows a substantial weight reduction of the overall vehicle.
The United Nations climate change conference in Nairobi came at the end of a year where public awareness of climate change had reached unprecedented heights. Nonetheless, the conference proceeded with its usual diplomatic ritual, apparently unaffected by time pressure. While it did see some progress on important issues for developing countries such as the Adaptation Fund, the Nairobi Work Programme on Impacts, Vulnerability, and Adaptation to Climate Change, and the Clean Development Mechanism (CDM), on questions regarding the future of the regime it proved to be at best a confidence-building session that served to hear further views. More serious work on the future of the regime must therefore be expected of the next Conferences of the Parties.
This article by Wolfgang Sterk, Hermann E. Ott, Rie Watanabe and Bettina Wittneben summarises the results of the conference.
Seit der Verabschiedung des Kyoto-Protokolls gilt die Etablierung eines harmonisierten internationalen Emissionshandelssystems Vielen als wesentliches Instrument im Kampf gegen den Klimawandel. So ist dies eines der Hauptziele der internationalen Klimapolitik der EU. Tatsächlich gestaltet sich die direkte Verknüpfung der verschiedenen Emissionshandelssysteme jedoch schwierig. Zu unterschiedlich sind die Mechanismen und Ziele, wie anhand verschiedener Beispiele deutlich wird. In der Praxis ist daher zunächst eher ein Mosaik mehr oder weniger stark voneinander abweichender nationaler Systeme zu erwarten. Deren indirekte Verbindung über die flexiblen Mechanismen des Kyoto-Protokolls (JI und CDM) könnte jedoch für eine Angleichung der Zertifikatpreise sorgen.
Domestic emission trading systems in Non-Annex I countries : state of play and future prospects
(2011)
Since the adoption of the Kyoto Protocol in 1997, the establishment of a harmonised international carbon market has been seen as one of the main strategies in international climate policy. So far, however, the market is far from being globally harmonised or systematically linked. Instead, a mosaic of national and sub-national markets has been under development, differing in timing, location, relationship to the Protocol and their levels of legal commitment.
Nevertheless, creating a global carbon market is a key goal of EU climate policy. As plans for the establishment of emissions trading systems (ETS) emerge in various non-Annex I countries, prospects for linking them to existing systems seem to finally get in reach. We have analysed the prospects of emission trading in non-Annex I countries in a recent paper on behalf of the German environment ministry. In the following we first give a theoretical overview of what design factors need to be taken into account when establishing national emission trading systems. The following elaborates on the status of emissions trading discussion in various non-Annex I countries.
There is an extensive potential for GHG emission reductions in the new EU member states and the EU accession countries by improving energy efficiency, investing in renewable energy supply and other measures, part of which could be tapped by JI. However, the EU Emissions Trading System (EU ETS) and especially the recently adopted "Linking Directive" is probably going to have a significant impact on this JI potential. Especially two provisions are important:
The baseline of a project has to be based on the acquis communautaire, the environmental regulations of which are substantially higher than the Accession Countries' existing ones. Projects, which directly or indirectly reduce emissions from installations falling within the scope of the EU ETS, can only generate certificates if an equal number of EU allowances are cancelled. JI is thus put into direct competition with the EU ETS. In this paper we analyse the impact of these provisions first in theory and then country by country for six Central and East European countries that recently acceded the EU or are candidates for accession. As a result, we give an overview of the potential and the limitations of JI as an instrument for achieving emission reductions in the selected Accession Countries and provide important overview information to policy makers.
Industrialized countries have committed to providing "new and additional" funding to developing countries for climate change mitigation and adaptation. However, lack of a common definition of "new and additional" undermines the climate process. This article aims to contribute to the discussion on the principle of additionality by assessing possible definitions. The article first contextualizes the guiding principles that led to the endorsement of "new and additional" finance within the history of international climate negotiations. Second, we survey definitions of "new and additional" put forward by industrialized countries as well as further proposed definitions put forward by scholars. Third, we assess the respective strengths and weaknesses of these definitions.
Our analysis shows that there is no singular formula that would resolve the problem of how to define additionality. Definitions that would be politically acceptable to developed countries are subject to gaming while definitions that are technically robust are politically difficult. We conclude that a combination of using innovative sources and defining specific future levels of development assistance ex ante may offer the best prospects for resolving the climate finance conundrum.
Apart from the much-debated question of what legal form the 2015 climate agreement is supposed to have, another core issue is the substantive content of countries' commitments. While the climate regime has so far mostly been based on emission targets, literature has identified a broad range of other possible types of mitigation commitments, such as technology targets, emission price commitments, or commitments to specific policies and measures (PAMs). The nationally appropriate mitigation actions (NAMAs) submitted by developing countries under the Cancún Agreements also show a broad range of different forms of participation. This article surveys the possible commitment types that have so far been discussed in literature and in the UNFCCC negotiations and assesses their respective advantages and disadvantages against a set of criteria: environmental effectiveness, cost effectiveness, distributional aspects and institutional feasibility. The article finds that no commitment option provides a silver bullet. All options have several advantages but also disadvantages. The environmentally most effective way forward may lie in pursuing a multi-dimensional approach, combining emission targets with other commitment types to compensate for the drawbacks of the emission-based approach. However, such an approach would also increase complexity, both in terms of the negotiations and in terms of implementation and administration.
Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) have decided to establish a "new market-based mechanism" (NMM) to promote mitigation across "broad segments" of developing countries' economies but have so far defined only some broad outlines of how it is to function. This article identifies key design options of the NMM based on a survey of the literature and reviews them against a range of assessment criteria. Furthermore, potential application of the NMM is analysed for five country-sector combinations. The analysis finds that lack of data and of institutions that could manage the NMM are key bottlenecks. In addition, the analysis reveals the existence of substantial no-regret reduction potential, suggesting that sectors may not be sensitive to the market incentives from an NMM. Governmental capacity building and Nationally Appropriate Mitigation Actions (NAMAs) might be more appropriate in the short term, preparing the ground for the adoption of market-based approaches at a later stage. NMM pilots could be based on supported NAMAs but should ideally generate tradable and compliance-grade emission credits in order to fully simulate the real-life conditions of an NMM.
Policy relevance: The Doha conference identified "possible elements" of the NMM to be addressed in the development of the NMM's modalities and procedures. This article identifies available options for these possible elements and reviews these options against a number of criteria, including environmental effectiveness, economic efficiency, political and administrative efficiency, and others. On this basis the article identifies options that are best suited to fulfil the main aims of the NMM as decided at the Durban conference, "to enhance the cost-effectiveness of, and to promote, mitigation actions". In addition, the article analysis potential application of the NMM for five country-sector combinations. The analysis assesses the emission reduction potential that could be mobilized through the NMM as well as the institutional market readiness of the sectors. Finally, the article synthesizes the challenges ahead for the NMM that have emerged from the analysis and suggests possible ways forward.
As part of the discussion on a new international climate agreement, which is supposed to be concluded by 2015, the European Commission conducted a stakeholder consultation, to which the Wuppertal Institute contributed. The Wuppertal Institute suggests that Parties should revisit the widely shared assumption that there is a trade-off between climate protection and economic well-being. The problem is not so much the macro-economic outlook. The problem is that climate policy causes substantial distributional impacts and thus naturally leads to resistance. The Wuppertal Institute recommends to reconsider the political wisdom of the quantity-based approach that climate policy has so far been based on. As long as emissions are seen as inextricably linked to economic well-being, framing commitments in terms of emission reductions directly triggers the perspective of seeing climate protection as an economic loss. Commitments should ideally be multi-dimensional. Possible types of commitments to consider may include scaling up certain climate-friendly technologies, improving energy efficiency, limiting fossil fuel use and fossil fuel extraction, or emission price commitments. The strongest mobilisation of political support might perhaps be achieved by framing commitments as a joint international undertaking to provide universal access to sustainable energy services by a specific date.
This report analyses the international climate negotiations at the UN climate conference in Durban in December 2011. The conference revolved around two key sets of issues: What will be the overarching long-term framework of international climate policy and what near-term action will be taken to combat climate change? Accordingly, the first part of the report is devoted to the negotiations and outcome on the legal form of the future climate regime while the second part discusses near-term action along the "building blocks" of the Bali Action Plan.
Global climate
(2013)
This report lays out the major developments in Durban and assesses the main outcomes. It is structured along the Bali roadmap for a future climate agreement that was agreed at the Bali climate conference in 2007. The Bali roadmap comprises negotiations under two tracks. First, the Ad Hoc Working Group on Further Commitments by Annex I Countries under the Kyoto Protocol (AWG-KP), established at the conference in Montreal in 2005, has been negotiating future emission targets for developed countries (listed in Annex I of the United Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and hence called Annex I countries). As the Kyoto Protocol's first commitment period expires in 2012, the AWG-KP is to agree on new targets for a second commitment period post-2012 as well as associated rules for accounting emissions. Second, the Ad Hoc Working Group on Long-term Cooperative Action under the Convention (AWG-LCA) has also been negotiating commitments for Annex I countries, intending to cover those that have not ratified the Protocol - that is, the USA. In addition, the LCA negotiates "Nationally appropriate mitigation actions" of developing countries, which are to be supported by Annex I countries with technology, financing and capacity-building. Both the actions and the support are to be "measurable, reportable and verifiable". The LCA also negotiates how such support for developing countries' mitigation actions may be delivered as well as how developing countries may be supported in adapting to the impacts of climate change.
This report analyses the international climate negotiations at the UN climate conference in Doha in December 2012. The report is structured along the three main tracks of the negotiations: the agreement on a second commitment period under the Kyoto Protocol, the closure of the Ad-hoc Working Group on Long-Term Cooperative Action under the Convention, and the start of negotiations on a new comprehensive climate agreement that are to be concluded by 2015.
Global climate
(2013)
The eighteenth Conference of the Parties (COP 18) to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and the ninth Conference of Parties serving as the Meeting of the Parties to the Kyoto Protocol (CMP 8) came to a close in the evening of 8 December 2012. This report lays out the main developments in Doha and assesses the main outcomes. The first chapter outlines the overall situation coming into Doha. The subsequent chapters cover the negotiations on the future of the Kyoto Protocol, the discussions under the Durban Platform on developing a new comprehensive climate agreement by 2015 and increasing short-term ambition, and further near-term action under the UNFCCC.
Global climate
(2014)
In what has become normal procedure at the international climate negotiations, the 2013 United Nations climate conference in Warsaw (the nineteenth Conference of the Parties (COP 19) to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and the ninth Conference of Parties serving as the Meeting of the Parties to the Kyoto Protocol (CMP 9)) once again seemed on the brink of collapse and concluded more than one day behind schedule, in the evening of Saturday 23 November 2013. However, on most of the key issues it made only scant progress.
This report lays out the main developments in Warsaw and assesses the main outcomes. It starts with the discussions under the Durban Platform on developing a new comprehensive climate agreement by 2015 and increasing short-term ambition and subsequently covers the issues relating to near-term implementation of previous decisions in the areas of emission reductions and transparency, adaptation, loss and damage, finance and technology.
This report analyses the international climate negotiations at the UN climate conference in Warsaw in November 2013. The report covers the discussions under the Durban Platform on developing a new comprehensive climate agreement by 2015 and increasing short-term ambition as well as the issues relating to near-term implementation of previous decisions in the areas of emission reductions and transparency, adaptation, loss and damage, finance and technology. The report concludes that Warsaw once again starkly highlighted the sharp divisions and lack of trust among countries. Industrialised countries' collective lack of leadership strongly contributed to re-opening the traditional North-South divide. As a result, on many issues the outcomes hardly go beyond the lowest common denominator. The conference only agreed on the bare minimum to move the 2015 process forward and also made no headway in strengthening short-term ambition. Some progress was made with the establishment of the "Warsaw international mechanism for loss and damage associated with climate change impacts" and the completion of the rules for reducing emissions from deforestation and forest degradation. However, here as well further substance, in particular financial support from industrialised countries, is required to actually fill these mechanisms with meaning. If countries want to escape from groundhog day, they will have to start seeing and utilizing the UN climate process rather differently.
This report analyses the international climate negotiations that took place at the 16th Conference of the Parties to the UNFCCC held in Cancún in December 2010. It discusses the negotiation process on the following central "building blocks" of the negotiations: the legal form of a future agreement, mitigation, measuring, reporting and verification, adaptation, finance, technology and reducing emissions from deforestation and forest degradation (REDD). The report discusses the results in detail and concludes with an outlook on how the challenges ahead could be overcome.
Global climate
(2011)
The article discusses the process and outcomes along the central "building blocks" of the negotiations. According to the Bali Action Plan, the negotiations are proceeding under two tracks. First, the "Ad Hoc Working Group on Further Commitments by Annex I Countries under the Kyoto Protocol (AWG-KP)", which was established at CMP 1 in Montreal in 2005, is negotiating future emission targets for industrialised countries (listed in Annex I of the UNFCCC). Second, while the "Ad Hoc Working Group on Long-term Cooperative Action under the Convention (AWG-LCA)" also negotiates commitments for Annex I countries, in practice this was originally deemed to relate in particular to those that have not ratified the Protocol - that is, the USA. In addition, the AWG-LCA negotiates "nationally appropriate mitigation actions (NAMAs)" of developing countries, which are to be supported and enabled by industrialised countries through technology, financing and capacity building. Both the NAMAs and the support are to be undertaken in a measurable, reportable and verifiable manner. Finally, the AWG-LCA negotiates ways to enhance adaptation efforts of developing countries, which are also to be financially and technologically supported by industrialised countries.
This article analyses the negotiations on the future of the international climate regime at the United Nations Climate Summit in Copenhagen. It also discusses key issues in the ongoing business of implementing the Climate Convention and the Kyoto Protocol. The article lays out the main issues at stake in the negotiations, contrasts divergences in interests amongst negotiating parties, and summarises the results achieved in Copenhagen. The report discusses these results in detail and concludes with an outlook on how the challenges ahead could be overcome.
This report analyses the international climate negotiations that took place at the 15th Conference of the Parties to the UNFCCC held in Copenhagen in December 2009. It lays out the main issues at stake in the negotiations, contrasts divergences in interests amongst negotiating parties, and summarises the results achieved in Copenhagen. The report discusses these results in detail and concludes with an outlook on how the challenges ahead could be overcome.
Towards an effective and equitable climate change agreement : a Wuppertal proposal for Copenhagen
(2009)
This paper presents comprehensive proposals for the post-2012 climate regime: the scale of the challenge, emission targets for industrialised countries, increased actions by Southern countries, financing, technology, adaptation and deforestation. The proposals are based on ongoing research by the Wuppertal Institute.
Global climate
(2010)
The fifteenth Conference of the Parties (COP 15) to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and the fifth Conference of the Parties serving as Meeting of the Parties to the Kyoto Protocol (CMP 5) took place on 7–18 December 2010 in Copenhagen. According to the "Bali Action Plan", the "roadmap" of the negotiations agreed at COP 13/CMP 3 in Bali in 2007, the Copenhagen conference was to deliver a comprehensive agreed outcome on the future climate regime. Meeting this deadline was of urgency not only because of the ever more alarming messages from climate science, but also because the first commitment period of the Kyoto Protocol expires in 2012. As ratification of a new agreement can be expected to take at least two years, a timely agreement on post-2012 emission targets is needed to prevent a "gap" after 2012. Expectations were high as more than 100 Heads of State and Government had announced their attendance and more than 40,000 participants had registered their names.
However, despite a record number of five preparatory meetings over the course of 2009, the fundamental differences between Parties proved to be too difficult to overcome. The main outcome of the conference, the "Copenhagen Accord", is only a political declaration, and even this declaration was not supported by all countries. In addition, Parties agreed to continue negotiations into 2010.
Seit 2005 laufen die UN-Verhandlungen über ein neues Klima-Abkommen für die Zeit nach der ersten Verpflichtungsperiode des Kyoto-Protokolls nach 2012. Vom 1. bis 12. Juni 2009 findet in Bonn die nächste Runde statt. Da der Verlauf bisheriger Verhandlungen nur sehr schleppend war, wird die Zeit langsam knapp, um wie geplant bis zum Klimagipfel in Kopenhagen im Dezember einen Abschluss zu erreichen. Das Wuppertal Institut hat einen Vorschlag erarbeitet, wie eine ökologisch effektive und international gerechte Vereinbarung aussehen könnte. Dieser umfasst alle so genannten "Building Blocks" des internationalen Klimaregimes, für die in Kopenhagen wichtige Entscheidungen über die Verpflichtungsperiode nach 2012 getroffen werden sollen. Dies sind eine gemeinsame Vorstellung aller Staaten über die künftigen weltweiten Minderungen von Treibhausgasemissionen, Minderungsziele der Industrieländer und Maßnahmen der Entwicklungsländer, deren Finanzierung, Anpassung an den Klimawandel sowie die Verhinderung von CO2-Emissionen durch Waldrodung.
Ein Entwurf für eine ausführliche Fassung des Vorschlags in englischer Sprache wird bei den Bonner Klimagesprächen vorgestellt.
Die Suche nach einem Ausweg aus den festgefahrenen Klima- verhandlungen ist derzeit eine der wichtigsten Aufgaben der internationalen Politik. Franz Josef Radermacher (2013) versucht, so einen Weg aus dem Politikstau aufzuzeigen: In verstärktem Ausmaß sollten Privatakteure eingebunden werden und Klimaschutzmaßnahmen finanzieren, weil die internationale Staatengemeinschaft bisher daran gescheitert sei, ein Folgeabkommen für das Kyoto-Protokoll abzuschließen. Von der Staatengemeinschaft verlangt Radermacher nur noch, überhaupt irgendein Abkommen zuwege zu bringen, das die globalen Emissionen zumindest einigermaßen deckelt. Weitere Emissionsreduktionen, die "Verhandlungslücke", sollen Unternehmen und Privatpersonen übernehmen, indem sie freiwillig Emissionszertifikate im Umfang von mehreren hundert Milliarden Tonnen CO2 kaufen und stilllegen. Darüber hinaus sollen weitere 150 Milliarden Tonnen CO2 über Aufforstungsprojekte aus der Atmosphäre herausgeholt werden (Sequestrierung).
Die Ausarbeitung eines Konzepts für Nachhaltigkeitsbildung, welches das Ziel hat, nachhaltige Lebensstile zu befördern, muss zwei Barrieren überwinden können: die eine vom Nichtwissen zum Wissen, die andere vom Wissen zum Handeln. Sie zu überwinden, haben sich u. a. zwei Forschungsstränge zum Ziel gesetzt: Die pädagogische Kompetenzforschung, welche die für eine nachhaltige Denk- und Handlungsweise notwendigen Fähigkeiten aufdeckt, und die umweltpsychologische Theorieentwicklung, welche das Zusammenspiel von Umweltbewusstsein und andere auf das Umwelthandeln einwirkende Faktoren fokussiert. Die "Forschungsgruppe Nachhaltiges Produzieren und Konsumieren" des Wuppertal Instituts hat durch den Versuch, beide Stränge zu integrieren, ein eigenes Bildungs- und Kommunikationskonzept zur Förderung nachhaltiger Denk- und Handlungsweisen entwickelt und in die praktische Bildungsarbeit übersetzt. Die Theorie und Praxis dieses Bildungskonzepts sollen hier vorgestellt werden.
Die ökologische Krise wird primär durch den zu hohen und weltweit steigenden Energie- und Ressourcenverbrauch verursacht. Das vorliegende Buch untersucht dessen Ursachen und Dynamik und forscht nach Möglichkeiten einer Eindämmung. Dabei zeigt sich, dass der Rückgriff auf Natur- und Ingenieurswissenschaften zur Bewältigung der ökologischen Krise nicht ausreicht. Um verstehen zu können, was menschliche Eingriffe in die Natur antreibt, ist auch die Kenntnis von sozial- und verhaltenswissenschaftlichen Zusammenhängen notwendig. In diesem Rahmen ist die Suffizienzstrategie, die auf Veränderung der Konsumstile zielt, von großer Bedeutung. Sie kann helfen, die negativen Einwirkungen auf die Umwelt in der erforderlichen Weise zu minimieren. Zugleich gilt sie jedoch vielen als unrealisierbar. Die dafür verantwortlichen Barrieren werden im Buch identifiziert und Strategien zu ihrer Überwindung gesucht.
Die Effizienz- und die Konsistenzstrategie können den globalen Energie- und Ressourcenverbrauch nicht eindämmen - vielmehr bedarf es wirksamer Suffizienzmaßnahmen, also einer Mäßigung in bestimmten Lebensbereichen, damit die natürlichen Ressourcen nicht weiter übernutzt werden. Doch wie können sich suffiziente Lebensstile durchsetzen? Dazu muss ein gesellschaftlicher Transformationsprozess initiiert werden, der sowohl eine Umdeutung des Konsumverhaltens als auch eine Umdeutung von Produkten einschließt. Beispiele aus unserer Kulturgeschichte zeigen, dass dies funktionieren kann.
Die Einsicht, dass es notwendig wäre, ihr Konsumverhalten zu ändern, bringt nur die wenigsten dazu, weniger Fleisch zu essen oder das neueste Produktmodell zu ignorieren. Suffizienten Konsumpraktiken stehen unterschiedliche innere und äußere Hindernisse im Weg. Die gute Nachricht: Sie lassen sich beseitigen.
Questions regarding the societal impact of research, how to reach impact and what is needed to stabilize the effects are rising from various sides. Societal impact is seen as part of a social contract that exists between science and society. This entails that research must address pressing social issues which in turn implies a number of core challenges such as gathering evidence or the creation of actionable knowledge. The transdisciplinary research approach "real-world laboratory" is discussed as possible way to address and to overcome some of the challenges. A "real-world laboratory" currently being established in the city of Wuppertal serves as case study, linking conceptual and empirical investigations.
"TRANSCITY" ist ein partizipatives, sozialökologisches Forschungsprojekt, das hinsichtlich seiner transformativen Wirkung im folgenden Text exemplarisch anhand der Arbeiten mit und in der Stadt Essen vorgestellt und analysiert wird. Im ersten Abschnitt werden die vielseitigen Herausforderungen der Klimakrise herausgearbeitet, die den Bezugsrahmen des Projektes bilden. Im Mittelpunkt der Projektvorstellung stehen die Projektidee, die Zielsetzungen sowie das Projektdesign und die Forschungsmethoden. Im abschließenden Kapitel werden die transformativen Wirkungen untersucht. Am Ende folgt ein zusammenfassender Ausblick.
The international architecture competition Solar Decathlon Europe was held in Wuppertal in 2022 and focused on sustainable building and living in the city. The student teams participating in the competition developed buildings that would enable climate-friendly living and be tailored to the "Mirke" district in Wuppertal and the individual needs of the residents in this neighborhood. Not only the neighborhood was the focus of the competition, but also the residents of the Mirke district were involved in the project through a neighborhood panel. As part of the Mirke neighborhood panel, three survey waves were conducted between May 2021 and August 2022. The results and insights gained from the neighborhood panel were incorporated into the project and shared with the architectural teams participating in the competition. In addition, the results were shared and discussed with the urban development department of the city of Wuppertal, local initiatives, and other partners in the neighborhood.
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.
Businesses like Airbnb have shown that a successful circular economy (CE) business can operate exclusively online. Although online communication and web appearance attributes have been subject to academic research given accelerated digitization, there is still a lack of knowledge about online attributes and their role in facilitating CE. We close the portrayed knowledge gap by conducting a discrete-choice experiment with best to worst scaling and focusing on the effect of CE experience on the perception of a CE website by ranking nine online attributes, grouped in three subsets. We therefore contribute by identifying online attributes that are perceived as favorable for CE businesses and detect how participation in CE activities affects the perception of these attributes. We find that third-party associated online attributes (e.g., user reviews or third-party guarantees) rank significantly higher throughout CE consumption patterns of the sample, being always amongst the top three attributes. This novel finding on online preferences opens a new direction for further research, as well as allows practitioners to optimize online operations accordingly. Furthermore, we find that users without prior touchpoints with CE have a higher need for information about the business model as compared to CE active users who are more interested in community related attributes.
We conducted a random allocation experiment at fashion week in Berlin in 2017, testing how face-to-face (f2f) communication affects sales of a fashion start-up focusing on second-hand. The experiment revealed that 11% of guests of an f2f event afterwards turned paying customers with an average basket size 11.8% higher than the overall sales event average. We add insights to research on entrepreneurial practice as well as on offline operations in the context of circular consumption in fashion, exposing the leveraging effect of f2f communication for customer acquisition and revenue of start-ups in the field of sustainable fashion.
Die Bauindustrie und die Immobilienwirtschaft gehören zu den ressourcenintensivsten Sektoren der heutigen Zeit. Jährlich werden Millionen Tonnen mineralischer Rohstoffe, Metalle, Holz, Kunststoff, Glas und anderen Materialien für die Erstellung und Sanierung von Wohngebäuden genutzt. Auch die Herstellung von Zement ist als ein Hauptbestandteil von Beton mit enormen Treibhausgas-Emissionen verbunden. Der Neubau, die Sanierung und der Abriss von Gebäuden sorgt zudem für große Mengen Bau- und Abbruchabfälle. Für die Immobilienwirtschaft stellt sich daher die Frage, wie sie ihren Gebäudebestand ökologisch optimieren kann. Doch was wiegt ökologisch stärker: der Mehrbedarf an Rohstoffen und die anfallenden Abfallmengen bei Abriss und Neubau oder die ressourcenintensivere Nutzungsphase von sanierten Bestandsgebäuden, wenn deren energetische Qualität niedriger ist als bei Neubauten?
Vor diesem Hintergrund hat das Wohnungsunternehmen LEG das Wuppertal Institut beauftragt, anhand von drei exemplarischen LEG-Gebäuden die energetische Gebäudesanierungen im Vergleich zur Alternative eines Abrisses und Neubaus ökologisch zu bewerten. Im Fokus der Untersuchung standen dabei der Primärenergieverbrauch, die damit verbundenen Treibhausgas-Emissionen der Nutzungsphase sowie die gespeicherte Graue Energie der Gebäude und den hiermit verbundenen Treibhausgas-Emissionen. Nun liegen die Studienergebnisse vor: Wird der gesamte Lebenszyklus berücksichtigt, verursacht die energetische Sanierung nur die Hälfte der CO2-Fußabdrücke eines Neubaus. Um das Ziel zu erreichen, müsse der Weg zur Elektrifizierung von Heizsystemen noch beschleunigt und damit die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern verringert werden. Zwar gleicht der Neubau das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage aus und hat damit einen sozialen Wert, eine Alternative zur Sanierung in Beständen ist er aus ökologischer Sicht allerdings nicht.
This paper analyses drivers for resource use and material productivity acrosscountries. This is not only relevant in light of soaring raw material prices but also because EU policies, such as the "Thematic Strategy on the Sustainable Use of Natural Resources" (COM [2005] 670), the EU Raw Materials Initiative (COM [2008] 699) and various similar policies internationally, seek to better manage materials along their life-cycle and across economies. In order to better understand the system dynamics of material use, our paper applies methodologies of material flow analysis and regression analysis to identify the major drivers for resource use and decoupling from GDP. Drivers are understood as those factors that exert influence on human activities to use resources. A panel data set is taken for the European Union for the years 1980–2000 (EU-15) and 1992–2000 (EU-25). The main drivers of resource use were found to be energy efficiency, new dwellings and roads construction activities. Shortcomings of the methodology are also discussed.
Industrial demand response can play an important part in balancing the intermittent production from a growing share of renewable energies in electricity markets. This paper analyses the role of aggregators - intermediaries between participants and power markets - in facilitating industrial demand response. Based on the results from semi-structured interviews with German demand response aggregators, as well as a wider stakeholder online survey, we examine the role of aggregators in overcoming barriers to industrial demand response. We find that a central role for aggregators is to raise awareness for the potentials of demand response, as well as to support implementation by engaging key actors in industrial companies. Moreover, we develop a taxonomy that helps analyse how the different functional roles of aggregators create economic value. We find that there is considerable heterogeneity in the kind of services that aggregators offer, many of which do create significant economic value. However, some of the functional roles that aggregators currently fill may become obsolete once market barriers to demand response are reduced or knowledge on demand response becomes more diffused.
Das Paper untersucht, inwiefern die Kooperation mit Stakeholdern in globalen Wertschöpfungsketten dazu beitragen kann, dass globalisierte Produktion ökologischer und vor allem fairer gestaltet werden kann. Am Beispiel zweier Initiativen aus dem Bekleidungssektor, der Multi-Stakeholder Initiative "Fair Wear Foundation" und der Business Initiative "Business for Social Compliance Initiative", werden verschiedene Ansätze auf ihren Beitrag hin verglichen.
Die in diesem Diskussionspapier zusammengefassten Beiträge von Carsten Stahmer (Halbtagsgesellschaft: konkrete Utopie für eine zukunftsfähige Grundsicherung), Ronald Schettkat (Dienstleistungen zwischen Eigenarbeit und Professionalisierung) und Gerhard Scherhorn (Demokratisierung des Wohlstands) beruhen auf einer Reihe von Veranstaltungen im Rahmen des Wirtschaftswissenschaftlichen Kolloquiums des Wuppertal Instituts. In dieser von Ronald Schettkat im Jahr 2007 organisierten Seminarreihe wurden am Wuppertal Institut ausgewählte Fragestellungen im Spannungsfeld von Wirtschaftswachstum und Nachhaltiger Entwicklung diskutiert. Mit der Präsentation seines Konzeptes einer Halbtagsgesellschaft, die einen radikalen Bruch mit konventionellen Arbeitsarrangements und eine drastische Ausweitung informeller Versorgungssysteme (informelle Arbeit, räumliche Substitution, Zeittauschringe) vorsieht, hatte Carsten Stahmer einen Stein ins Wasser geworfen.
Die drei hier skizzierten Szenarien machen deutlich, dass verschiedene Zukünfte der Arbeit vorstellbar sind. Sie sind von unterschiedlichen Wertvorstellungen geprägt und mit verschiedenartigen Gestaltungsansätzen verbunden. Gesellschaft und Politik sind aufgerufen zu diskutieren, welche Entwicklungsrichtung wahrscheinlicher und welche zukunftsfähiger erscheint. Dazu wollen die drei Beiträge Impulse setzen.
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.
Der Bericht stellt die Projektergebnisse zur Operationalisierung des Living Lab Ansatzes, der in der Durchführung der Praxisprojekte getestet und erprobt werden soll, kompakt und zusammenfassend dar. Dazu werden Ergebnisse der Analyse von Nachhaltigkeitsstandards und -kriterien und ausgewählten Living Lab Methoden dargestellt. Dies beinhaltet die Entwicklung eines Konzeptes zur Nachhaltigkeitsbewertung in unternehmerischen Innovationsprozessen. Zudem werden Anforderungen an das im weiteren Projektverlauf geplante kooperative Roadmapping beschrieben. Die Analyse führt die Essenz aus insgesamt 6 Ergebnispapieren in Arbeitspaket 2 zusammen und gibt Hinweise auf Anknüpfungspunkte in den weiteren Arbeitspaketen des Projektes.
Die Studie zeigt interdependente Geschlechteraspekte von Klimapolitik sowie Wirkweisen und Chancen zur Verbesserung von Geschlechtergerechtigkeit auf. In ihr leitet ein interdisziplinäres Forschungsteam Grundsätze zur Einbeziehung von Geschlechtergerechtigkeit in Klimaschutz und -anpassung ab, analysiert bestehende Programme auf ihre Genderrelevanz hin und gibt konkrete Politikempfehlungen z. B. zum Klimaschutzgesetz und Gender Aktionsplänen. Wichtige Erkenntnisse ergeben sich auch für Methoden, Daten und Forschungsbedarfe. Schließlich werden Empfehlungen zu Finanzierungs- und Förderaspekten sowie Wissensverbreitung und Kompetenzstärkung gegeben und ein an den Klimabereich angepasstes Instrument zur gleichstellungsorientierten Folgenabschätzung (Gender Impact Assessment) vorgestellt.
Effizienzpolitiken allein werden nicht mehr ausreichen, um Klimaschutzziele zu erreichen. Diese Erkenntnis setzt sich in der aktuellen Nachhaltigkeitsdebatte immer mehr durch, partiell selbst innerhalb der Green Economy-Diskurse. Wir werden um Politiken der Eindämmung struktureller Energiebedarfs-Erzeugung nicht herumkommen. Allerdings besteht die Gefahr, dass die Forderungen nach Suffizienz und "Maß-Halten" nicht die Erwerbsökonomie und Wachstumspolitiken adressieren, sondern die privaten Haushalte: die genderbedingt erwerbsökonomisch und politisch externalisierte Versorgungsökonomie (Haushaltswirtschaft) und persönliches Handeln. Deshalb ist ein emanzipativer Energiesuffizienz-Politikansatz umso wichtiger.
Wie aber lässt sich ein Energie-bezogener Suffizienz-Ansatz des "Genug - es reicht!" anwendungsorientiert und methodisch konkret fassen? Auf welches Sichtbarmachen von den in der Energieforschung und -politik fast immer ausgeblendeten Fragen nach dem gutem Leben, Versorgen und Versorgt werden kommt es an? Wie lassen sich dabei implizite Genderverzerrungen, die aus traditionell an Maskulinität als Norm orientiertem Denken stammen, gemeinsam überwinden? Welche Strategien, welche Potenziale, welche Eingriffspunkte für Energiesuffizienz-Politiken und welcher Art Instrumente resultieren daraus?
Die im ersten größeren, vom BMBF geförderten Forschungsprojekt zu diesen Fragen erarbeiteten Analysen, Ansätze und Methoden wurden durch genderkompetente ExpertInnen aus den beteiligten Disziplinen in einer Fokusgruppen-Diskussion reflektiert, kritisch gewürdigt, mit Anregungen, disziplinären Wissensbeständen und praktischen Beispielen bereichert. Der Wuppertal Report 8 präsentiert die Auswertung und die Zusammenfassung des emanzipativen Ansatzes und neuen Methode.
Er gibt damit einen Einblick in die vielfältigen Ergebnisse des Gesamtprojekts "Strategien und Instrumente für eine technische, systemische und kulturelle Transformation zur nachhaltigen Begrenzung des Energiebedarfs im Konsumfeld Bauen/Wohnen".
Eine zukünftige Herausforderung der Energiewende wird darin bestehen, zunehmende Stromnetzeinspeisungen von fluktuierenden erneuerbaren Energien (FEE) in das Energiesystem zu integrieren. Neben den Flexibilitäten im Stromsystem sollten dabei auch die Möglichkeiten des Wärmemarktes zur Stabilisierung des Strommarktes berücksichtigt werden. So können Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK), Elektroheizer und Wärmepumpen als Verbindungstechnologien zwischen Strom- und Wärmemarkt abhängig vom FEE-Dargebot und damit auch den Preissignalen des Strommarktes zu- bzw. abgeschaltet werden. Dazu werden Wärmespeicher benötigt, da die Flexibilisierung nur möglich ist, wenn die Produktion von der Wärmenutzung entkoppelt werden kann. Eine besonders aussichtsreiche Kopplung von Strom- und Wärmemarkt ist im Bereich der Fernwärmesysteme möglich, da sich hier große Energiemengen in Fernwärmespeichern im Vergleich zu dezentralen Lösungen kostengünstiger und effizienter speichern lassen.
Decarbonisation of energy systems requires deep structural change. The purpose of this research was to analyse the rates of change taking place in the energy systems of the European Union (EU), in the light of the EU's climate change mitigation objectives. Trends on indicators such as energy intensity and carbon intensity of energy were compared with decadal benchmarks derived from deep decarbonisation scenarios for the electricity, residential, transport, and industry sectors. The methodology applied provides a useful and informative approach to tracking decarbonisation of energy systems. The results show that the EU has made significant progress in decarbonising its energy systems. On a number of indicators assessed the results show that a significant acceleration from historical levels is required in order to reach the rates of change seen on the future benchmarks for deep decarbonisation. The methodology applied provides an example of how the research community and international organisations could complement the transparency mechanism developed by the Paris Agreement on climate change, to improve understanding of progress toward low-carbon energy systems.
Rather than examining aggregate emissions trends, this study delves deep into the dynamics affecting each sector of the EU energy system. It examines the structural changes taking place in power production, transport, buildings and industry, and benchmarks these with the changes required to reach the 2030 and 2050 targets. In so doing it aims to influence both the ambition and direction of future policy decisions, both at Member State and EU level.
In order to assess the adequacy of the EU and its Member States policies with the 2030 and 2050 decarbonisation objectives, this study goes beyond the aggregate GHG emissions or energy use figures and analyse the underlying drivers of emission changes, following a sectoral approach (power generation, buildings, industry, and transport). Historical trends of emission drivers are compared with the required long-term deep decarbonisation pathways, which provide sectoral "benchmarks" or "corridors" against which to analyse the rate and direction of historical change for each Member State and the EU in aggregate. This approach allows the identification of the necessary structural changes in the energy system and policy interventions to reach deep decarbonisation, and therefore the comparison with the current policy programs at European and Member State level.
In Germany, the consumer sector "food" is responsible for around 15% of greenhouse gas emissions (GHG). Due to the high demand for food outside the home, changes in this area have the potential to significantly boost climate-efficient nutrition, and this includes changes in school kitchens. Currently, about 264 kg of GHG emissions per year are attributable to the food served to each school child who has school lunch year-round.
Therefore, the project "Climate and Energy Efficient Cooking in Schools" ("Klima- und Energieeffiziente Küche in Schulen” or KEEKS for short) sought to determine the status quo in the kitchens of 22 all-day schools serving a total of 5,000 lunches per day. This was done by taking energy measurements and analyzing the equipment, technology and processes used in the kitchens, and by interviewing kitchen managers using guided interviews. Greenhouse gas emissions arising from menus and kitchen processes were calculated, potential savings were identified, and recommendations for action were developed and tested. The most effective measures - the reduction and substitution of meat and meat products and the establishment of efficient waste management systems - save around 10% of a school kitchen’s greenhouse gas emissions. The recommendations that have been developed can support kitchen staff in designing a climate-friendly, child-friendly, healthy and affordable menu in the school kitchen.
Public catering has become increasingly important in recent years. With increasing annual customers, the sector's impact on the environment is also growing continuously. At the same time, public catering offers a lever to promote sustainable nutrition that has rarely been used so far. Small changes in kitchen practices and food offers can thus be multiplied into a significant positive impact on environmental challenges, such as climate change or loss of biodiversity due to the large number of servings. In contrast to private households, management decisions in public catering can influence the food-related environmental impact of thousands of customers. This article deals with the nationwide level of greenhouse gas (GHG) emissions and resource use in the German public catering segment "business" and its saving potentials by different scenarios of unsupported and supported recipe revision. In this paper, we define "unsupported" as the intuitive optimization of recipes by employees of public catering businesses. In contrast, "supported" approaches had to meet specific target goals, for example of the Deutsche Gesellschaft für Ernährung; engl. German Nutrition Society or the sustainable level. Specifically, we will test how (A) an unsupported recipe revision, (B) a recipe revision based on dietary recommendations and (C) a recipe revision using scientific guidance affect the environmental impact of a dish. As a methodological framework, an online survey of public catering companies was conducted as well as a scenario analysis at menu level and at nationwide level. The results are based on empirical data on the one hand, and on extrapolations on the other. The results show that the nationwide implementation of recipe revision according to scientific guidance-such as concrete target goals for the GHG emissions per serving-can save up to 44% of resource use in the German business catering sector (which corresponds to 3.4 million tons of resources per year) and as much as 40% of GHG emissions (0.6 million tons GHG emissions per year). Even in the scenario of unsupported recipe revision, GHG and resource savings of up to 20% can be realized. The results show that public catering can reduce its material and carbon footprint by 20% overnight. Moreover, the findings show indications for the sustainable transformation of public catering. Nevertheless, it must be noted that these are some first steps of the transformation, which will require further changes with even greater impacts and political activities.
Nutrition is one of the most important areas for the great transformation. So how can a shift towards a sustainable food system be achieved? This paper addresses this question - based on more than ten years of research on sustainable nutrition at the Wuppertal Institute. It focuses on public catering, because even small changes - for example in the choice of ingredients - have a huge impact here. With appropriate policy frameworks, public catering can serve as an easily accessible place for consumers to experience sustainable food and at the same time be a reliable buyer of biodiversity and climate-friendly food from farmers. However, other actors are also needed for a transformation of the food system: The "Zukunftsimpuls" addresses politics, (agricultural) industry, science and every individual - because the transformation of the food system is a task for the entire society.
Ernährung ist einer der wichtigen Bereiche für die große Transformation. Doch wie kann eine Umstellung auf ein nachhaltiges Ernährungssystem gelingen? Der vorliegende Zukunftsimpuls setzt sich mit dieser Frage auseinander - basierend auf über zehn Jahren Forschung zu nachhaltiger Ernährung am Wuppertal Institut. Einen Schwerpunkt setzt das Papier auf die Außer-Haus-Gastronomie, denn bereits kleine Umstellungen - etwa in der Zutatenauswahl - haben hier große Wirkung. Mit geeigneten Rahmenbedingungen kann die Außer-Haus-Gastronomie den Konsumierenden als leicht zugänglicher Erlebnisort für nachhaltigere Ernährung dienen und gleichzeitig Landwirtinnen und Landwirten ein zuverlässiger Abnehmer für biodiversitätsschonende und klimafreundliche Lebensmittel sein. Doch für eine Transformation des Ernährungssystems sind auch andere Akteure gefragt: Der Zukunftsimpuls adressiert Politik, (Land-)Wirtschaft, Wissenschaft und jeden und jede Einzelne - denn die Transformation des Ernährungssystems ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe.
To live a life of sufficiency in a consumerist culture may be one of the most ambitious experiments an individual could undertake. To investigate this challenge, we employed a social-practice approach. This article is based on 42 qualitative interviews asking respondents why and how they acted in a sufficient way within a Western infrastructure and culture. The results indicate that sufficiency-oriented people draw on particular meanings in everyday-life practices when adopting relevant resource-extensive actions. These understandings encompass an amalgam of environmentally friendly attitudes, positive social intentions, and/or personal commitments to thriftiness. We further identified a set of specific practices - including sharing, recycling, and reusing - as useful for the adoption of a sufficient lifestyle. For our respondents, many of these sufficiency practices occurred regularly in daily life and were rarely questioned. Using an additional survey, we show that these routines lead to less resource-intensive lifestyles and demonstrate how a small group of people has been able to habitually adopt sufficiency practices. However, the majority does not see a need for more frequent implementation of such routines because daily decision-making processes are widely focused on the consumption of products.
Every diet has an impact on an individual’s health status, the environment, as well as on social concerns. A growing number of meals are consumed in the out-of-home catering sector, in which a systematic sustainability assessment is not part of common practice. In order to close this gap, an instrument was developed as part of the NAHGAST project. After more than one year of using the NAHGAST online tool, it needs to be assessed what positive environmental influences can be realized by using the tool. For this reason, this article deals with the question of whether an online tool can enable stakeholders from the out-of-home consumption sector to revise their meals with regard to aspects of a sustainable diet. In addition, it will be answered how precise recipe revisions of the most popular lunchtime meals influence the material footprint as well as the carbon footprint. In conclusion, an online tool can illustrate individual sustainability paths for stakeholders in the out-of-home consumption sector and enables an independent recipe revision for already existing meals. The results show that even slight changes in recipes could lead to savings of up to a third in carbon footprint as well as in material footprint. In relation to the out-of-home consumption sector, this results in the potential for substantial multiplication effects that will pave the way for the dissemination of sustainable nutrition.
Every diet has an impact on an individual's health status, the environment as well as on social aspects. In particular, ecological and social concerns are usually only vaguely assessed in the daily routines of out-of-home catering and a systematic sustainability assessment of meals is usually not carried out. Since May 2018, the menu calculator presented in this paper has been supporting stakeholders in various catering establishments with their sustainability assessment. The tool was developed within the NAHGAST project (www.nahgast.de) in cooperation with five practice partners and tested and validated by a total of 120 recipes. This article provides an overview of selected recipes' sustainability assessments (meals with fish and meat as well as vegetarian and vegan meals) and highlights the effects on the ecological, health and social dimensions.
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.
Der Ergebnisbericht dokumentiert in Kapitel 2 die in diesem Forschungsvorhaben durchgeführten Arbeiten an dem von der TU Delft entwickelten agentenbasierten Strommarktmodell EMLab-Generation, das als Open-Source Modell konzipiert ist. Einen zentralen Aspekt bildet die Übertragung des Modells, das ursprünglich die beiden Regionen CWE (Central-Western- Europe) und UK umfasste, auf ein Modell mit den beiden Regionen Deutschland und Europa (ohne Deutschland), im Wesentlichen in den Grenzen der EU28. Diese Übertragung ist die Grundlage für die Untersuchung unterschiedlicher Fragestellungen hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung des Strommarkts in Deutschland innerhalb des europäischen Verbundnetzes bei hohen Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung.
Nach der Darstellung der konkreten Zielsetzung und der Grundlagen des vorhandenen Modells werden im Hauptteil (Kapitel 2.3) die eigenen Modellierungsarbeiten (Datenaufbereitung, Modellierung und "lessons learned") beschrieben. Im Anschluss erfolgt eine kurze Darstellung einer noch in Erarbeitung befindlichen Masterarbeit zur Berücksichtigung von Risikoaspekten innerhalb des Investitionsalgorithmus' von EMLab-Generation, die sich aus dem internationalen ABM-Workshop als offene methodische Fragestellung von Strommarktmodellen ergeben hat (Kapitel 2.4). Kapitel 2.5 gibt eine kritische Einschätzung der erreichten Modellierungsergebnisse sowie weitere mögliche Anwendungen der neu konzipierten Modellregionen.
Kapitel 3 gibt anschließend einen Überblick über die in diesem Vorhaben durchgeführten gemeinsamen Workshops zwischen TU Delft und Wuppertal Institut sowie den internationalen Workshop, an dem fünf Forschungseinrichtungen aus Deutschland sowie die TU Delft erstmals ihre Erfahrungen mit ABM-Strommarktmodellierung austauschten und methodischen Forschungsbedarf aufarbeiteten.
Der Bericht schließt mit einer kurzen Zusammenfassung sowie einem Ausblick auf weitere Forschungsarbeiten, mit denen die im Rahmen dieser Anbahnungsmaßnahme begonnene Kooperation zwischen Wuppertal Institut und TU Delft fortgesetzt werden soll.
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.
The 2011 Japanese earthquake and tsunami, and the consequent accident at the Fukushima nuclear power plant, have had consequences far beyond Japan itself. Reactions to the accident in three major economies Japan, the UK, and Germany, all of whom were committed to relatively ambitious climate change targets prior to the accident are examined. In Japan and Germany, the accident precipitated a major change of policy direction. In the UK, debate has been muted and there has been essentially no change in energy or climate change policies. The status of the energy and climate change policies in each country prior to the accident is assessed, the responses to the accident are described, and the possible impacts on their positions in the international climate negotiations are analysed. Finally, the three countries' responses are compared and some differences between them observed. Some reasons for their different policy responses are suggested and some themes, common across all countries, are identified. Policy relevance: The attraction of nuclear power has rested on the promise of low-cost electricity, low-carbon energy supply, and enhanced energy independence. The Fukushima accident, which followed the Japanese tsunami of March 2011, has prompted a critical re-appraisal of nuclear power. The responses to Fukushima are assessed for the UK, Germany, and Japan. Before the accident, all three countries considered nuclear as playing a significant part in climate mitigation strategies. Although the UK Government has continued to support nuclear new build following a prompt review of safety arrangements, Japan and Germany have decided to phase out nuclear power, albeit according to different timescales. The factors that explain the different decisions are examined, including patterns of energy demand and supply, the wider political context, institutional arrangements, and public attitudes to risk. The implications for the international climate negotiations are also assessed.
Vor dem Hintergrund einer sozial-konstruktivistischen Perspektive auf Wissensgenerierung und -vermittlung betrachten Mandy Singer-Brodowski und Uwe Schneidewind die unterschiedlichen Wissensformen zur Gestaltung der großen Transformation. Anschließend diskutieren sie das Konzept einer Transformativen Literacy als geeigneten Bezugsrahmen, um die erweiterten Wissensformen aufzunehmen, ökologische und gesellschaftliche Systeme zu lesen und neu zu schreiben. Die Transformative Literacy hat nicht zuletzt Auswirkungen auf die Lehr- und Lernarrangements im Rahmen einer Bildung für nachhaltige Entwicklung, die von einem Lernen in Projekten und Reallaboren profitieren kann.
Transformative Wissenschaft versteht sich als Katalysator für gesellschaftliche Veränderungsprozesse. Sie musste sich in den vergangenen Jahren innerwissenschaftlicher Kritik und Dekonstruktion stellen. Daneben muss sie sich aber auch an ihrer gesellschaftlichen Wirkung messen lassen. Als Zwischenbilanz aus fünf Jahren Debatte um die transformative Wissenschaft halten wir fest: Die nächste Phase in der Weiterentwicklung transformativer Wissenschaft braucht Orte, an denen ihre gesellschaftlich produktive Wirkkraft erfahrbar wird und erprobt werden kann.
Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) wird zunehmend als soziale Innovation bezeichnet. In Lernprojekten der BNE können vor Ort Themen der Stadt- und Regionalentwicklung aufgegriffen und durch Lernende projektorientiert bearbeitet werden. In dem Beitrag wird dies an zwei Fallbeispielen verdeutlicht, die jeweils durch lokale BNE-Netzwerke getragen werden. Die Netzwerke werden vor dem Hintergrund der transition theory näher beschrieben und hinsichtlich ihrer Innovations- und Diffusionskraft im lokalen Raum beleuchtet. Abschließend werden notwendige Kompetenzen der Change Agents im Netzwerk skizziert.
Während die Politik Anreize für eine gesellschaftsorientierte Forschung setzt, vernetzen sich Studierende, Hochschulmitarbeiter und Akteure der Zivilgesellschaft zugunsten einer Lehre, die sich dem Leitbild der nachhaltigen Entwicklung verpflichtet fühlt. Die Kombination beider Mechanismen ist am vielversprechendsten, wenn es darum geht, Wissenschaft zu transformieren.
Dem Thema Natur in der Stadt näherten sich die Teilnehmer(innen) eines Seminars zur Politischen Ökologie durch theoretische Beiträge und praktische Erkundungen. Sie richteten einen kritischen Blick auf das Vorfindliche, das als Natur im weiteren Sinne identifiziert werden kann, um historische und funktionale Bezüge erkennbar zu machen.
Organic waste to energy (OWtE) technologies have been developed and implemented in Latin America and the Caribbean (LAC) countries. However, they are still far away to significantly contribute not only to treat the ever-increasing waste volumes in the region but also to supply the regional energy demand and meet national carbon emission goals. The technical complexity of these technologies aligned with lack of research, high investment costs and political deficiencies have not allowed for an appropriate implementation of OWtE in the region, where the applicability of large-scale plants remains to be demonstrated. This research presents the state-of-the art of OWtE technologies in the context of the LAC countries based on archival research method. In addition, it presents challenges and opportunities that the region is facing for an adequate implementation of these technologies. The main findings show that OWtE have the potential to improve waste and energy systems in the region by reducing environmental impacts along with a series of social and economic benefits, such as increasing access to a sustainable energy supply. Diverse researches indicate principally anaerobic digestion, fermentation (e.g. 2G bioethanol, etc.), microbial fuel cells, gasification and pyrolysis as efficient technologies to treat solid organic wastes and produce bioenergy.
Smart Energy in Haushalten : Technologien, Geschäftsmodelle, Akzeptanz und Wirtschaftlichkeit
(2021)
Die Digitalisierung des deutschen Energiesystems wird als eine wichtige Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende gesehen. Insbesondere im Bereich der Elektrizitätsversorgung kann Digitalisierung die Flexibilitätspotenziale, z. B. für das Verteilnetz, steigern. Dafür sollen klassische Energietechnologien (der Erzeugung, Speicherung und Verbraucher) mit Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) oder "Internet-of-Things"-Technologien (IoT) zusammenspielen. Auf diese Weise wandelt sich das Energieversorgungssystem beispielsweise im Elektrizitätsbereich von einem unidirektionalen Netz zu einem bidirektionalen Netzwerk, ein sogenanntes Smart Grid.
Sowohl Energie als auch energiebezogene Informationen können zwischen Verbrauchern, Netzbetreibern sowie zwischen Energieerzeugungsanlagen und Energiespeichern ausgetauscht werden. In diesem Zusammenhang entwickeln Unternehmen innovative smarte Produkte und Dienstleistungen für private Haushalte, z. B. Smart Home Systeme, Energiemanagementsysteme, Smart Meter, intelligente Beleuchtungssysteme oder sie bieten digitale Dienstleistungen wie z. B. die datenbasierte Fernwartung von Photovoltaik-Anlagen an.
Die Energiewende in Deutschland ist ein seit Jahren viel diskutiertes Thema. Neben dem Wandel der Energieerzeugungssysteme hin zu regenerativen Energiequellen muss auch eine Steigerung der Energieeffizienz stattfinden. Nur durch Adaption beider Seiten der Erzeugung als auch des Verbrauchs, lassen sich die Herausforderungen meistern.
Der Übergang zu einer nachhaltigen Gesellschaft ist eng mit der Neuausrichtung des gegenwärtigen Wirtschaftssystems verknüpft. Ein alternatives Wirtschaftsmodell ist die sogenannte Kreislaufwirtschaft, die vom Gedanken geleitet wird, Produkte, Materialien und Rohstoffe so lange wie möglich in hochwertiger Form zu nutzen und so Stoffkreisläufe zu erzeugen. Diese Wirtschaftsform ist von enger Kooperation und Informationsaustausch zwischen Unternehmen geprägt: Über bestehende Handelsbeziehungen hinaus müssen Unternehmen gemeinsame Infrastrukturen, Datensysteme und Wertschöpfungsketten aufbauen, die Klima- und Umweltschutz möglichst effektiv fördern und den Übergang zu einem zirkulären Ökosystem ermöglichen. Unternehmerische Kooperationen können jedoch sowohl kartellrechtlich als auch aus Sicht von Nachhaltigkeit problematisch sein - dies lässt sich mit der Gefahr des Lock-Ins nicht-nachhaltiger Geschäftsmodelle oder des Greenwashings erklären. Hierdurch könnte die Verwirklichung einer Kreislaufwirtschaft erschwert werden. Es stellt sich somit die Frage, unter welchen Voraussetzungen unternehmerische Kooperationen zum Zwecke der Förderung von Nachhaltigkeit bzw. Kreislaufwirtschaft unbedenklich sein können. In den letzten Jahren haben sich Kartellbehörden intensiver mit dem Spannungsverhältnis zwischen Kartellrecht und Nachhaltigkeit beschäftigt. Dabei haben sie unter anderem Art. 101 AEUV näher beleuchtet, Leitlinien angepasst und insgesamt versucht, Aspekte von Nachhaltigkeit in kartellrechtliche Prüfungen zu integrieren. Beispielsweise haben die Europäische Kommission, das deutsche Bundeskartellamt, die niederländische Autoriteit Consument & Markt oder die griechische Hellenic Competition Commission bereits Ansätze eruiert und weisen z.T. einschlägige Entscheidungspraxis auf. Besondere Schwierigkeiten bereiten dabei die effektive Verortung ökologischer Vorteile in kartellrechtlichen Prüfungen, ihre Erfassung als Effizienzvorteil im kartellrechtlichen Sinne, die Beteiligung von Verbraucher*innen an diesen Effizienzvorteilen sowie die Quantifizierung ökologischer Vorteile. Die bestehende kartellrechtliche Regulatorik muss der Berücksichtigung von Aspekten der Nachhaltigkeit nicht zwingend im Wege stehen - vielmehr bietet der bestehende kartellrechtliche Rahmen durchaus die Möglichkeit, Aspekte von Nachhaltigkeit zu integrieren. Neue Impulse weisen eine Tendenz dahingehend auf, Aspekten von Nachhaltigkeit im Rahmen der Rechtfertigung eine wichtigere Stellung einzuräumen, sodass unternehmerische Kooperationen teilweise erleichtert werden können.
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.
Distributed cogeneration units are flexible and suited to providing balancing power, thereby contributing to the integration of renewable electricity. Against this background, we analysed the technical potential and ecological impact of CHP (combined heat and power) systems on the German minutes reserve market for 2010, 2020 and 2030. Typical CHP plants (from 1 to 2800 kWel) were evaluated in relation to typical buildings or supply cases in different sectors. The minutes reserve potential was determined by an optimisation model with a temporal resolution of 15 min. The results were scaled up to national level using a scenario analysis for the future development of CHP. Additionally, the extent to which three different flexibility measures (double plant size/fourfold storage volume/emergency cooler) increase the potential provision of balancing power was examined. Key findings demonstrate that distributed CHP could contribute significantly to the provision of minutes reserve in future decades. Flexibility options would further enhance the theoretical potential. The grid-orientated operating mode slightly increases CO2 emissions compared to the heat-orientated mode, but it is still preferable to the separate generation of heat and power. However, the impacts of a flexible mode depend greatly on the application and power-to-heat ratio of the individual CHP system.
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 Energieeinsparverordnung (EnEV) adressiert die Energieeffizienz sowohl der Gebäudehülle als auch der Anlagentechnik - die Anlagen ihrerseits werden mit Energieträgern betrieben, die mittels Primärenergiefaktoren (PEF) untereinander vergleichbar gemacht werden. Im Rahmen der EnEV müssen bestimmte Grenzwerte bei den Bauteilen und / oder beim Primärenergiebedarf des Gesamtgebäudes eingehalten werden. Da die Primärenergiefaktoren einen entscheidenden Einfluss auf die Größe des zu berechnenden Jahres-Primärenergiebedarfs haben, hat ihre Festlegung Auswirkung auf die Wahl von Heizungstechnologien und deren Energieträger bzw. auf das Binnenverhältnis von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz bei Gebäudehülle und Anlagentechnik. Vor diesem Hintergrund werden in der Studie die Definition und Bedeutung der Primärenergiefaktoren sowie ihre Steuerungswirkung in Richtung Klimaschutzziele (CO2) und weiterer Ziele untersucht. Das Ergebnis der Studie zeigt, dass insbesondere aus den folgenden beiden Gründen eine Neujustierung beim PEF im Rahmen der EnEV erforderlich scheint:
1) Der Primärenergiefaktor ist in vielen Fällen kein geeignetes Maß zur Bestimmung der Treibhausgasemissionen eines Heizungssystems oder eines Endenergieträgers und hat damit in Bezug auf den Klimaschutz nur eine bedingte Lenkungswirkung.
2) Primärenergiefaktoren (PEFne), die Null betragen (Beispiel Fernwärme), nahe Null liegen (Beispiel Holz) oder perspektivisch gegen Null laufen (Beispiel Strom), verlieren ihre Steuerungswirkung für die Energieeffizienz von Gebäuden. Auch wenn dadurch die formalen Ansprüche an die Bilanzierung von Gebäuden erfüllt werden, werden doch andere wichtige Aspekte wie z. B. die Ressourcenverfügbarkeit und Importabhängigkeit von Energieträgern oder andere mit der Primärenergiebereitstellung verbundene Effekte vernachlässigt.
In dem Diskussionspapier werden daher erste Ansätze skizziert, wie der PEF in der EnEV methodisch sinnvollerweise weiterentwickelt werden könnte bzw. ob ggf. weitere oder andere Indikatoren zur Charakterisierung der ökologischen Performance von Gebäuden herangezogen werden sollten.
Im Auftrag der Stadt Kempten (Allgäu) untersuchte das Wuppertal Institut auf Basis vorliegender Baupläne, inwieweit zentrale Elemente für die Entwicklung des nachhaltigen und CO2-optimierten Neubauquartiers "Halde-Nord" berücksichtigt wurden. Inhaltlich wurden die Entwürfe entlang folgender Aspekte diskutiert: 1. Nachhaltige Energieversorgung / 2. Gebäudeeffizienzstandards / 3. Energieeffizientes Handeln und Suffizienz / 4. Baumaterialien, Graue Energie und Ressourcen / 5. Klimaresilienz und Verbesserung des Mikroklimas / 6. Siedlungsstruktur und städtebauliche Aspekte von Verkehrsanbindung und Mobilität / 7. Soziale Aspekte.
Transformation in der Industrie : Herausforderungen und Lösungen für erneuerbare Prozesswärme
(2023)
Der Beitrag stellt Ergebnisse aus der "AG Industrielle Prozesswärme" des Thinktanks IN4climate.NRW in Zusammenarbeit mit dem wissenschaftlichen Kompetenzzentrum Sci4Climate.NRW vor. Hier wurde in einem mehrjährigen Stakeholder-Prozess unter Einbindung von Wissenschaft, Politik und Unternehmen der energieintensiven Industrie in NRW ein Diskussionspapier entwickelt, welches in einem "Vier-Stufen- Modell" eine aus gesamtsystemischer Sicht optimale Vorgehensweise zur Dekarbonisierung bzw. Defossilisierung industrieller Prozesswärme aufzeigt. Flankierend werden über die Koautor:innen Technologie-Beispiele innerhalb des "Vier-Stufen-Modells" aufgezeigt.
The CO2 utilisation is discussed as one of the future low-carbon technologies in order to accomplish a full decarbonisation in the energy intensive industry. CO2 is separated from the flue gas stream of power plants or industrial plants and is prepared for further processing as raw material. CO2 containing gas streams from industrial processes exhibit a higher concentration of CO2 than flue gases from power plants; consequentially, industrial CO2 sources are used as raw material for the chemical industry and for the synthesis of fuel on the output side. Additionally, fossil resources can be replaced by substitutes of reused CO2 on the input side. If set up in a right way, this step into a CO2-based circular flow economy could make a contribution to the decarbonisation of the industrial sector and according to the adjusted potential, even rudimentarily to the energy sector.
In this study, the authors analyse potential CO2 sources, the potential demand and the range of applications of CO2. In the last chapter of the final report, they give recommendations for research, development, politics and economics for an appropriate future designing of CO2 utilisation options based upon their previous analysis.
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.
Diese Studie untersucht den Zusammenhang zwischen Globalisierung, also der Zunahme der weltweiten Handelsverflechtungen, und ausgewählten ökologischen Implikationen unter besonderer Berücksichtigung von "Nord-Süd-Konstellationen". Obgleich der weltweite Handel sich Mitte der 90er Jahre deutlich vom Weltwirtschaftswachstum abgehoben hat und seitdem nahezu dreimal schneller ansteigt als das Weltsozialprodukt, steigen ausgewählte weltweite Umweltbelastungsindikatoren in Form von Energieverbrauch und CO2-Emissionen nicht in dem Maße an wie der Welthandel. Globalisierung führt offenbar nicht zu einem im gleichen Ausmaß ansteigenden globalen Umweltverbrauch. Im Rahmen einer derartigen Entkoppelung kann es jedoch hypothetisch zu Verlagerungen kommen. Derartige Verlagerungseffekte werden im vorliegenden Papier exemplarisch am Beispiel der globalen Stoffstromverflechtungen der Europäischen Union untersucht. Es zeigt sich, dass im Verlauf der Globalisierung die EU-Länder vermehrt Umweltbelastungen in die Länder des Südens verlagert haben, vor allem in Form von ökologischen Rucksäcken der Rohstoffimporte. Gleichzeitig wurde der Druck auf die inländische Umwelt in Form von Ressourcenabbauprozessen reduziert. Des Weiteren wurden vermehrt "umweltbelastungsintensive" Waren aus Schwellenländern und Entwicklungsländern importiert. Diese zeichnen sich durch emissionsseitige Umweltbelastungen in den jeweiligen Schwellenländern und Entwicklungsländern aus (industrielle Luft- und Wasseremissionen, Schwermetallemissionen). Dabei diente das verstärkt aus ausländischen Ressourcen gedeckte Materialaufkommen in der EU weniger dem inländischen Konsum; es wurde vor allem zur Herstellung von Gütern für den Export verwendet, und zeigt somit einen zunehmenden Beitrag der EU zum Ressourcenaufwand anderer Ökonomien an. Das Papier leitet ab, dass bei einer Strategie der Ressourcen-Produktivitätssteigerung in Industrieländern, die internationale Dimension unbedingt zu berücksichtigen ist. Längerfristig sollte der Ressourcenverbrauch der EU auch in absoluten Mengen vermindert werden. Dies wäre auch erforderlich, um die Umweltbelastungen durch Importe und Exporte zu vermindern.
This paper examines the connection between globalisation, with its growth in world trade links, and certain ecological effects especially concerning "North-South" relations. Although world trade in the mid-nineties was significantly uncoupled from growth trends in the world economy, so that since then it has increased nearly three times faster than the global GDP, certain indicators of energy use and CO2 emissions have not developed proportionately to world trade; globalisation evidently does not lead to a situation where pressures on the environment are increasing to the same extent worldwide. This de-linking may, however, result in the kind of shifts that we examine here with reference to the material trade flows of the European Union. It will be shown that, in the course of globalisation, the countries of the EU have increasingly shifted environmental burdens on to the countries of the South, especially in the form of ecological rucksacks of imported raw materials, while at the same time reducing the pressure on their own domestic environment by extracting fewer material resources. Furthermore, goods whose production places intensive pressure on the environment (industrial emissions into the atmosphere and water, heavy metal emissions, etc.) have been increasingly imported from newly industrializing or developing countries. The greater covering of material requirements from foreign resources has served not so much the EU's internal consumption as its own production of export goods; this shows that the EU has an increasing share in the resource requirement of other economies. The paper concludes that it is absolutely necessary to consider the international dimension in any strategy for more productive use of resources in industrial countries. In the long term, the EU's resource use should also be reduced in absolute terms. This will also be necessary in order to reduce the pressure on the environment due to imports and exports.
Die Energiewende regional gestalten : auf dem Weg zu einer Energiewende-Roadmap im Ruhrgebiet
(2017)
Diese Broschüre ist ein Produkt des Rahmenprogramms zur Umsetzung der Energiewende in den Kommunen des Ruhrgebiets: Die Aufgabe des Projektes bestand darin auszuloten, in welcher Weise Kommunen ihre Handlungskapazitäten zur Umsetzung der Energiewende in der Region bewahren beziehungsweise perspektivisch erweitern können.
Das Rahmenprogramm steuerte in seiner dreijährigen Projektlaufzeit (2013-2016) einen Beitrag zur Analyse der Handlungsfähigkeit von Kommunen im Ruhrgebiet zur Umsetzung der Energiewende bei und systematisierte bisherige Handlungsansätze in der Region. Es setzte an bestehenden Rahmenbedingungen an und versuchte, in Zusammenarbeit mit regionalen Akteurinnen und Akteuren künftige Handlungsansätze für eine langfristig angelegte Umsetzung der Energiewende in der Region zu identifizieren. Das vorliegende Dokument führt Ergebnisse des Projektes zusammen und formuliert strategische Hinweise für die weitere Umsetzung der Energiewende im Ruhrgebiet.
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.
Vor dem Hintergrund der Richtlinie zu Endenergieeffizienz und Energiedienstleistung (2006/32/EC, ESD) hat die Bundesregierung im September 2007 einen nationalen Energieeffizienz Aktionsplan (NEEAP) vorgelegt. Für den bundesdeutschen Kontext besteht in diesem Zusammenhang nun die Herausforderung zur Entwicklung eines bundesweiten ESD-Evaluations- und Monitoringsystems, welches ein vom Akteur unabhängiges Verfahren zum Nachweis erzielter Einsparungen bereitstellt. Die Qualität des Verfahrens muss dabei durch entsprechende Regelungen und Maßnahmen gesichert werden. Der Bericht beschreibt in Anlehnung an das Projekt EMEEES (Evaluierung und Monitoring für die EU-Richtlinie zu Endenergieeffizienz und Energiedienstleistung), wie erzielte Endenergieeinsparungen aus der Umsetzung des deutschen NEEAPs nachgewiesen werden können. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von geeigneten Bottom-up Methoden, die sowohl die erzielten Gesamteinsparungen als auch zusätzliche Einsparungen berechnen können. Zudem wird eine Berechnung von so genannten Early Energy Savings ermöglicht.
Das Forschungsvorhaben befasst sich mit der Fragestellung, welche Faktoren und Bedingungen die Anpassungskapazität von Kommunen in Deutschland maßgeblich beeinflussen. Dazu wurden im Projekt empirische Befragungen mit kleineren und mittleren Kommunen wie auch eine Fachworkshopreihe mit insgesamt elf Kommunen durchgeführt. Vor diesem Hintergrund erarbeitete das Projekt Vorschläge und Unterstützungsangebote zum systematischen Aufbau von Kapazitäten zur Anpassung an den Klimawandel auf lokaler Ebene. Insbesondere die Stärkung institutioneller Faktoren, die die Fähigkeit einer Kommune beeinflussen, sich organisatorisch, prozedural und fachlich-strategisch auf neue Herausforderungen wie den Folgewirkungen des Klimawandels adäquat einzustellen, erweisen sich hier als ein wichtiger Baustein für Unterstützungsansätze.
Many European city governments have voluntarily committed to ambitious CO2-emission reduction targets until 2020 and 2050. Supported by dedicated structures and networks (e.g. Covenant of Mayors), local governments have already developed, or are currently developing, ambitious climate action plans, all pursuing the aim of radical CO2-emission reduction in the long term.
Though, the development of climate action plans is only a first step, as the actual crucial and more challenging part its implementation. Besides financial investments also additional capacities, improved institutional structures and innovative strategies are necessary to successfully implement ambitious policies within existing national and regional framework conditions. There is often more competition than co-operation between cities. However, exchanging on common challenges in order to find new solutions provides potential for innovative ideas and new views on own structures. In particular, methods and formats for self-assessment and mutual learning can support cities' stakeholders to overcome their implementation gap in local energy and climate policies.
This paper will present results from the first phase of the three year project "CASCADE", which was initiated by 19 European cities in co-operation with EUROCITIES. Within the project, implementation challenges are being addressed in an intensive process of self-assessment and mutual learning. The methodological "backbone" of this process is a qualitative benchmarking framework in the thematic fields of "Renewable energy sources and distributed energy generation", "Energy efficient buildings and districts" and “Energy in urban transport”. Up to a certain degree, existing local climate policy benchmarks provide a common exchange platform, but mainly for the comparison between cities. The CASCADE benchmarking framework goes beyond competitive comparisons. As a qualitative criteria-based assessment procedure it identifies key challenges and factors for a successful implementation of established local climate policy plans. These factors have been developed from a qualitative survey including interviews and workshops with representatives of the participating cities.
Six cities serve as examples. Self-assessment reports were provided based on the CASCADE benchmarking framework focussing on the implementation status of their local climate policies. These reports were reevaluated by four or five project partners from different cities in a desk-review process. During subsequent four-days peer learning visits, the CASCADE benchmarking framework was used again as a tool for an in-depth assessment of the local climate and energy action plans and the local activities towards implementation of these strategic documents. Finally, the visitors drafted a feedback report with recommendations and improvements for the hosts.
The paper describes the methodology of the CASCADE benchmarking framework for integrated learning, its applicability for peer learning processes, as well as first experiences and results from the peer learning visits.
In recent years, policies to promote renewable energy have become increasingly popular among municipalities in different parts of the world. This article examines the case of Germany. It argues that municipalities, compared to other state and private actors, already have the potential to play a key role in German renewable energy governance. Although both private actors and the European Union have gained importance in the past 20 years, German municipalities still play a crucial role and can apply five distinct and important modes of governance in the field of renewable energy policy. In this regard, the notion of a general development towards a "cooperating and ensuring state", which increasingly delegates its tasks and thus becomes less important, cannot be confirmed in the field of municipal renewable energy governance in Germany.
Kommunen engagieren sich immer mehr energie- und klimapolitisch: Stadtwerke bauen Windparks, Gemeinden planen Kindertagesstätten in Passivhaus-Bauweise, installieren Solarstromanlagen auf ihren Dächern und beraten ihre Bürgerschaft zu Energiefragen. Philipp Schönberger gibt in seiner Studie einen systematischen Überblick über die Handlungsmöglichkeiten von Kommunen zum Ausbau erneuerbarer Energien. Er analysiert anhand von drei Fallstudien - zu den Städten Emden und Prenzlau und der Verbandsgemeinde Alzey-Land - die Erfolgsbedingungen kommunalpolitischer Maßnahmen und Strategien.
Er zeigt, wie kommunale Energiewende-Politik durch ein Zusammenwirken vielfältiger Faktoren erfolgreich wird: Politische und wirtschaftliche Einflüsse spielen ebenso eine Rolle wie Pfadabhängigkeiten, Umweltbewusstsein und engagierte Einzelpersonen.
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.
Reallabore sind derzeit ein populärer Forschungsansatz an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Gesellschaft. Neben vermuteten Potentialen, wie der Erzeugung von Transformationswissen und einem Beitrag zu gesellschaftlichem Wandel, gibt es auch vielfältige offene Fragen, u. a. im Hinblick auf das Verhältnis zu transdisziplinärer Forschung, der Übertragbarkeit des erzeugten Wissens oder der Gestaltung von Experimenten in der "realen Welt". Auch eine breit getragene Definition von Reallaboren existiert derzeit nicht. Dieses Diskussionspapier möchte daher dreierlei leisten: Es beginnt mit dem Herausarbeiten von Reallabor-Merkmalen als a) Beitrag zu Transformationsprozessen, b) Experimenten als zentraler Forschungsmethode, c) Transdisziplinarität als Forschungsmodus, d) dem Ziel der Ausweitung und Übertragung der Ergebnisse und e) Reallaboren als Orten wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Lernens. Im Nachgang werden diese Merkmale durch Rückbezug auf die einschlägige Literatur vertieft diskutiert. Abschließend werden mit Reallaboren vergleichbare Forschungsansätze (Sustainable Living Labs, Urban Transition Labs und Niche Experiments) im Hinblick auf ihre Ausgestaltung der fünf herausgearbeiteten Merkmale vorgestellt und Reallabore damit in den internationalen Forschungskontext eingebettet. Das Diskussionspapier will damit Forschenden und Praktiker_innen in Reallaboren eine Orientierung ermöglichen. Die vorgestellten konzeptionellen Überlegungen basieren auf einem thematischen Literatur-Review, ebenso wie Diskussionen mit Reallabor- und Transformationsforschenden in nationalen und internationalen Kontexten. Sie sind im Rahmen der Begleitforschung des Forschungsprojektes "ForReal" zu den Baden-Württembergischen Reallaboren entstanden. Dem Charakter eines Diskussionspapieres entsprechend sind die hier vorstellten Rahmungen zum Reallaboransatz als Angebot zur Diskussion, Erweiterung und Verbesserung zu verstehen.
Real-world laboratories are growing in popularity promising a contribution to both: the understanding and facilitation of societal transformation towards sustainability. Baden-Württemberg substantially funds real-world labs as part of the initiative "science for sustainability". To facilitate learning with and from these so-called BaWü-Labs, they are supported by accompanying research conducted by two teams. This article presents first insights and theses on real-world labs as a research format, based in particular on the work of the accompanying research team ForReal. The team supports the labs in their realization and in providing general insights, e.g. by learning from related international research approaches and dialog with international experts, and analyzes suitable quality features and methods (the latter together with the University of Basel team). The theses presented here put up for discussion first insights on real-world labs as a transformative research approach and reflect on them from a theoretical perspective. They illustrate the relevance of a goal-oriented use of methods and present learning processes as core characteristics of real-world labs. The theses were formulated based on discussions with the BaWü-Labs, exchange in international contexts as well as a thematic literature review.
In the face of persistent sustain ability problems challenging economic development, ecological integrity as well as social justice, transformational changes are crucial. Proposed changes shall include, for instance, large-scale transitions of practices, infrastructures as well as values and priorities. In Germany, real-world laboratories are proposed for research in and with society, aiming to understand and contribute to transformations.
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.
Gaining deep leverage? : Reflecting and shaping real-world lab impacts through leverage points
(2024)
Real-world laboratories (RwLs) are gaining further traction as a means to achieve systemic impacts towards sustainability transformation. To guide the analysis of intended impacts, we introduce the concept of leverage points, discerning where, how, and to what end RwLs intervene in systems. Building on conceptual reasoning, we further develop our argument by exploring two RwL cases. Examining RwLs through the lens of the leverage points opens the way for a balanced and comprehensive approach to systemic experimentation. We invite RwL researchers and practitioners to further advance RwLs' transformative capacity by targeting the design and emerging direction of a system, contributing to a culture of sustainability.
Real-world labs are witnessing continued growth and institutionalization in the field of transformation-oriented sustainability research, as well as in adjacent disciplines. With their experimental research agendas, these labs aim at sustainability transformations, however, there is still a need to improve the understanding of their impacts. Drawing from this Special Issue's contributions, we offer a broad overview of the impacts achieved by various real-world labs, highlight the diverse areas and forms of impact, and elucidate strategies as well as mechanisms for achieving impact. We present methodological advances, and address common challenges along with potential solutions for understanding and realizing impact.
Energy efficiency activities are high on the current EU energy policy agenda. Key policy instruments like the Energy Efficiency Directive (EED), the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) and the Energy Labelling Directive are under revision.
In a project for the German government, we therefore analysed the effectiveness and consistency of existing sectoral policy packages anew, to open the discussion on which policy changes to the EU's energy efficiency policy packages are crucial to reach the targets.
This comprehensive review addressed the industrial, buildings, and transport sectors plus the overarching governance framework (targets and roadmaps, EED, energy taxation and EU ETS). For each of these, the first step was a gap analysis of the main deficits in the sectoral policy packages, against effective model packages.
At first glance, the combination of energy efficiency policies at EU level seems already quite comprehensive. However, their design and implementation often lack a consistent and ambitious approach to leverage their full potential.
To give some examples of the many shortcomings identified, the governance framework suffers from exceptions and the transport sector being only marginally considered in the EED; an outdated Energy Tax Directive has very low minimum rates and several exception clauses; there is a lack of commitment to implement energy management systems and investment projects in large companies; a clear EU-wide definition of nearly zero energy buildings (nZEB) is missing; and the labelling of energy-using products is still confusing for consumers. Subsequently, we elaborated comprehensive policy recommendations to increase the effectiveness of all these policies, and to bridge some gaps with new policies. A list of priorities was established to sort them by their relevance.
Ziel der Good-Practice-Steckbriefe ist es, einen Überblick über die Breite der alternativen Mobilitätsansätze zu bieten. Die Bandbreite reicht in diesem Kontext vom Abholservice bis zu Bringdiensten, von Produkten bis hin zu Dienstleistungen. Die Steckbriefe liefern EntscheidungsträgerInnen Anregungen und Argumentationshilfen für die Beantragung und Folgenabschätzung von neuen Angeboten. Ferner bilden sie eine Basis für den nachfolgenden MultiplikatorInnen-Workshop, um innovative Kommunikationsstrategien in diesem Feld zu entwickeln.
Steuerung nachhaltiger Daseinsvorsorge im öffentlichen Nahverkehr : politische Handlungsperspektiven
(2006)
Das vorliegende Wuppertal Paper setzt sich mit der Frage der Verankerung von Daseinsvorsorge und Dienstleistungsqualität im Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) auseinander. Das Papier liefert eine Diskussionsgrundlage, die - ausgehend von der derzeitigen Gesetzeslage - das Politikfeld ÖPNV konzeptionell weiterentwickelt. Unter dem Stichwort nachhaltige Daseinsvorsorge wird die Frage gestellt, wie der ÖPNV verstärkt zum Ziel einer nachhaltigen Entwicklung beitragen kann. Im Mittelpunkt des Papiers steht die Analyse von Gesetzestexten, ausgewählten Nahverkehrsplänen und Ausschreibungen. Auf Basis der Analyse werden die zentralen Begriffe "Daseinsvorsorge" und "Dienstleistungsqualität" definiert und anschließend Ziele einer nachhaltigen Daseinsvorsorge und Dienstleistungsqualität sowie entsprechende Qualitätskriterien aufgestellt. Die abschließenden Thesen skizzieren die mögliche Rolle einer nachhaltigen Daseinsvorsorge in einem zunehmenden Wettbewerbsumfeld.
Das Ziel der Akzeptanzstudie "Mieterstrom aus Mietersicht" war es, den Blick der Stromkundinnen und -kunden auf das dezentrale Versorgungskonzept "Mieterstrom" zu untersuchen und zu bewerten. Die Studie untersucht, inwiefern Mieterinnen und Mieter über das in ihrem Wohnhaus angebotene Mieterstromprodukt informiert sind, wie sie es annehmen und welche Faktoren die Akzeptanz beeinflussen. Dazu wurden 61 fragebogengestützte Face-to-Face-Interviews in sieben Mieterstromprojekten geführt. Die Bewohnerinnen und Bewohner gaben darin Auskunft zu ihren Motiven bei der Wahl ihrer Stromversorgung und ihrem Informationsstand. Außerdem führte der Autor der Studie, Markus Schäfer, leitfadengestützte Experteninterviews mit den Projektverantwortlichen der Mieterstromanbietern.
Die Ergebnisse bestätigen in großen Teilen die zu Beginn der Forschung aufgestellten Thesen. Das Mieterstrommodell ist selbst in Wohnhäusern, in denen ein Mieterstromprodukt angeboten wird, noch häufig unbekannt. Dies ist nicht nur auf unzureichende Information durch die Anbieter zurückzuführen, sondern auch auf das Desinteresse der Stromkunden am Thema Energieversorgung allgemein und als kompliziert wahrgenommenen Konzepten wie Mieterstrom insbesondere. Hohe Beteiligungsquoten konnten nur in Projekten erzielt werden, in denen die Befragten Faktoren wie die Nutzung erneuerbarer Energien und lokale Erzeugung bei der Wahl Ihrer Energieversorgung klar über den Strompreis stellten, oder in denen Mieterstrom besonders günstig angeboten wurde. Allerdings gibt es auch bestimmte Vertriebsmethoden, die zu hohen Beteiligungsquoten führen können.
Trotz der unterschiedlichen Rahmenbedingungen bei den untersuchten Projekten kann der Autor die Ergebnisse der Studie nutzen, um Handlungsempfehlungen für die Energiewirtschaft zur Erreichung höherer Beteiligungsquoten in Mieterstromprojekten zu formulieren.
Flexible, system-oriented operating strategies are becoming increasingly important in terms of achieving a climate-neutral energy system transformation. Solid-oxide electrolysis (SOEC) can play an important role in the production of green synthesis gas from renewable energy in the future. Therefore, it is important to investigate the extent to which SOEC can be used flexibly and which feedback effects and constraints must be taken into account. In this study, we derived a specific load profile from an energy turnaround scenario that supports the energy system. SOEC short-stacks were operated and we investigated the impact that the load profile has on electrical stack performance and stack degradation as well as the product gas composition by means of Fourier-transform infrared spectroscopy. The stacks could follow the grid-related requirement profiles of secondary control power and minute reserves very well with transition times of less than two minutes per 25% of relative power. Only short-term disturbances of the H2/CO ratio were observed during transitions due to the adjustment of feed gases. No elevated degradation effects resulting from flexible operation were apparent over 1300 h, although other causes of degradation were present.
Seit 2005 ist ein Großteil der deutschen Strom- und Gaskonzessionsverträge ausgelaufen und eröffnete vielen Kommunen die Chance, die Energieversorgung wieder in die eigenen Hände zu nehmen. Gleichzeitig übernimmt die kommunale Ebene in einem zunehmend dezentral strukturierten Energieversorgungssystem eine immer wichtigere Rolle, da die Umsetzung der energiepolitischen Ziele der Bundesregierung vor allem vor Ort, in den Kommunen stattfindet. Ziel dieser Arbeit war es daher, zu ermitteln wie viele Kommunen im Zeitraum von 2005 bis 2016 durch die Gründung neuer Unternehmen im Bereich der Energieversorgung tätig geworden sind und welche Rolle die kommunalen Energieversorgungsunternehmen im Rahmen der Energiewende einnehmen können.
Auf Grundlage der bereits 2013 vom Wuppertal Institut durchgeführten Sondierungsstudie, die zahlreiche Neugründungen bis 2012 erfasste, konnten in dieser Arbeit insgesamt 139 kommunale Energieversorgungsunternehmen ermittelt werden, deren Gründung zwischen 2005 und 2016 stattfand. Dieses Ergebnis belegt für diesen Zeitraum einen ausgeprägten Trend zur Rekommunalisierung im Bereich der Energieversorgung. In einer umfangreichen Literaturanalyse sowie acht Experteninterviews mit kommunalen Ansprechpartnern und Geschäftsführern junger Stadtwerke, konnte darüber hinaus belegt werden, dass die kommunalen Energieversorger aufgrund ihrer Fachexpertise und ihrer ausgeprägten Vernetzung mit den Bürgern, örtlichen und regionalen Akteuren und der Kommune, wichtige Instrumente zur Umsetzung kommunaler Klimaschutzziele darstellen. Sie sind nicht nur in der Lage, sich im energiewirtschaftlichen Wettbewerb zu beweisen und zu positionieren, sondern können aufgrund ihrer lokalen Verankerung auch Potenziale erschließen, die von privaten Versorgern weitgehend ungenutzt bleiben. Diese umfassen beispielsweise Potenziale zur Energieerzeugung und -einsparung auf Kundenseite, aber auch die Möglichkeiten regenerativer Wärmeversorgung durch Nah- oder Fernwärme und eine stärkere Beteiligung der Bürger. Neben den zusätzlichen Wertschöpfungseffekten, von denen die Kommunen profitieren, ermöglichen die kommunalen Energieversorgungsunternehmen somit auch die aktive Mitgestaltung der Energiewende vor Ort, unter Einbeziehung der lokalen Akteure und Bürger.
Städte und Klimawandel : Ruhrgebiet 2050 ; integriertes Modell Ruhrgebiet und Regionaler Modal Shift
(2017)
Das Ziel des Teilprojekts "Integriertes Modell Ruhrgebiet 2050" war die Entwicklung und Anwendung eines integrierten Modellsystems, mit dem die Auswirkungen von Handlungsansätzen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und von Treibhausgasemissionen in Stadtregionen bis zum Jahr 2050 abgeschätzt und bewertet werden können. In dem Teilprojekt wurde ein für das östliche Ruhrgebiet vorhandenes Flächennutzungs- und Verkehrsmodell auf das gesamte Ruhrgebiet erweitert und durch Teilmodelle des Energieverbrauchs von Gebäuden und Verkehr ergänzt. Die Ergebnisse sollen Zivilgesellschaft, Planung und Politik Hinweise darauf geben, welche Maßnahmen auf europäischer, nationaler, regionaler und lokaler Ebene durchgeführt werden müssen, um die Ziele der Energiewende im Ruhrgebiet zu erreichen.
Im Fokus des Teilprojekts "Regionaler Modal Shift" stand der regionale Personenverkehr im Ruhrgebiet. Hier werden bislang 53 Prozent aller Wege mit dem motorisierten Individualverkehr zurückgelegt gegenüber einem Ziel-Modal Split mit einem Pkw-Anteil von 25 Prozent und jeweils 25 weiteren Prozenten für Fuß- und Radverkehr sowie ÖPNV. Ein zentraler Ansatz zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen ist die Verlagerung (Modal Shift) von motorisiertem Individualverkehr auf den Umweltverbund (Fuß, Rad, ÖPNV, Car-Sharing). Die polyzentrische Struktur des Verkehrsnetzes des Ruhrgebiets bietet gute Voraussetzungen für eine klimafreundliche Mobilität im Umweltverbund. Darüber hinaus kann Elektromobilität einen weiteren Beitrag zur Reduzierung von Energieverbrauch und Treibhausgasemissionen leisten.
Dieser Bericht stellt die Ergebnisse aus den beiden Teilprojekten in integrierter Form dar.
Die Digitalisierung und der demografische Wandel sind Megatrends, die die Energiewende überlagern. Mehr denn je sind daher integrierte Problemlösungskonzepte für die Umsetzung der Energiewende gefragt. Neben den technischen Aspekten sollen diese Lösungen auf die sozio-ökonomischen Charakteristika der einzelnen Regionen und Kommunen eingehen und mögliche Veränderungen durch die Megatrends berücksichtigen.
Zielsetzung des Teilprojekts war die Entwicklung eines wirtschaftlich-, ökologisch- und sozial optimalen Wärmeversorgungskonzepts für die Konversionsfläche der ehemaligen Zeche Westerholt in Gelsenkirchen-Herten. Im Fokus stand das Gesamtsystem der Wärmeversorgung, bestehend aus Netz, Speicher und Erzeugung. Angestrebt wurde eine zukunftsfähige Niedertemperaturversorgung (LowEx), welche Technologien der Sektorkopplung und diverse erneuerbare Energiequellen wie Solarthermie, Erdwärme und Abwärmequellen einbinden kann. Dabei wurde eine integrierte Analyse technisch-infrastruktureller sowie sozio-ökonomischer und -kultureller Umsetzungsvoraussetzungen durchgeführt. Neben der interkommunalen Einbindung zeichnete sich das Vorhaben durch ein transdisziplinäres Projektkonsortium aus Kommune, Stadtwerk, Wissenschaft, Technologieentwicklern und Planungsbüros aus.
Vor dem Hintergrund der zunehmenden Auswirkungen der Klimakrise und der durch den Angriffskriegs Russlands gegen die Ukraine entstandenen Energie- und Rohstoffversorgungsprobleme ist die Bundesregierung zu einem schnellen und zielführenden Handeln gezwungen. Neben der Herstellung von Versorgungssicherheit müssen die durch stark steigende Energie- und Lebensmittelpreise entstehenden sozialen Härten abgefedert werden. Um diese Aufgabe bestmöglich zu bewältigen, bedarf es eines politischen Instruments, das notwendige Veränderungen der Lebens- und Wirtschaftsweise ermöglicht und soziale Belastungen in den Krisen auffängt.
Mit Blick auf diese Problemstellung werden in diesem Wuppertal Report bereits vorhandene politische Instrumente, deren Mittel nicht zweckgebunden verwendet werden müssen, einer SWOT-Analyse unterzogen und erste Ideen für ein sogenanntes Transformationsgeld vorgestellt, das die Mehrdimensionalität der derzeitigen Problemlage berücksichtigt. Das Transformationsgeld ist als zweckungebundene staatliche Transferleistung konzipiert, um die Freiheit der Konsument*innen nicht einzuschränken und Preiseffekte nicht zu nivellieren. Die Höhe der Transferleistung hängt von der ökonomischen Situation des Haushalts ab und soll nicht nur eine Kompensation der Mehrkosten darstellen, sondern gesellschaftliche Teilhabe ermöglichen.
Abseits des Transformationsgelds liefert die Kurzstudie auch eine Einschätzung der Autor*innen, was aus ihrer Sicht kurzfristig gegen die bestehenden Probleme getan werden sollte.
Household food waste is determined by a complex set of routinized behaviors, and disruption of these routines may allow for a decrease in this vast amount of food waste. The current study examines such a disruption of household routines: the meal box. The potential of meal boxes to diminish different types of household food waste is investigated for the first time, across different countries. After providing a framework comparing the effects of different types of meals on food waste, we subsequently examine the effects of subscription-based food supply (i.e., meal boxes) on total meal waste as well as on the different types of food waste: preparation, cooking, and plate waste. Our dataset contains 8747 meal observations from 955 households in six countries. Results from a Bayesian multilevel hurdle-lognormal model with random intercept show that, overall, meal boxes reduce total meal waste in comparison to traditionally cooked dinners (38% reduction). Meal boxes especially lower the occurrence and amount of pan-and-pot food that is wasted (i.e., cooking waste), and also lower the amount of meal preparation waste, yet lead to a higher occurrence of both preparation and plate waste compared to traditional meals. This shows how differences between meals affect household food waste, something that has received little prior research attention. Furthermore, whereas most prior research has focused on overall household food waste, our study illustrates that distinguishing between different types of household food waste can provide important new insights.
The present study investigates and compares the public perception of CO2 offshore storage, CO2 onshore storage and CO2 transport via pipeline in Germany nationwide and in two coastal regions. For this purpose, three representative surveys were carried out and analyzed with the methods of descriptive statistics and ordinal regressions. The results of our descriptive statistical analyses show clear regional differences with regard to self-reported awareness, factual knowledge, risk perceptions and general attitudes towards CO2 offshore/onshore storage and CO2 transport via pipeline. With regard to the public perception of the two storage options - offshore and onshore - no major differences could be identified: both are hardly accepted by the German public. In comparison to CO2 offshore storage/CO2 onshore storage, the attitudes towards CO2 transport via pipeline were perceptibly more positive in all regions. Our regression analyses revealed that the perceptions of the personal and societal risks of CO2 transport via pipeline/CO2 offshore storage/CO2 onshore storage as well as the perceptions of the personal and societal benefits of CCS are the most important direct determinants of general attitudes towards CO2 transport via pipeline, CO2 offshore storage and CO2 onshore storage.
Angesichts des fortschreitenden Klimawandels ist eine Abkehr von der Nutzung fossiler Brennstoffe unausweichlich. Dies spiegelt sich nicht zuletzt auch in der politischen Entscheidung zum Ausstieg aus der Kohleverstromung in Deutschland wider, welche neben ökologischen Auswirkungen auch soziale und wirtschaftliche Effekte auf die Gesellschaft im Rahmen des Strukturwandels hat. Begleitet wird dieser Wandel von einer politischen und wirtschaftlichen Debatte, welche bisher in der Literatur noch nicht systematisch analysiert wurde. Folglich ist das erste Ziel der vorliegenden Masterarbeit die Analyse des politischen und wirtschaftlichen Diskurses relevanter Akteure zum deutschen Kohleausstieg. Die Analyse bezieht sich auf zwei ausgewählte Braunkohlereviere: das Rheinische und Lausitzer Revier. Das zweite Ziel der Masterthesis ist es zwei wirtschaftlich vermutlich stark vom Kohleausstieg betroffene Akteure der Region zu analysieren: Die Energieversorger RWE (Rheinisches Revier) sowie LEAG (Lausitzer Revier). Hierfür wurde untersucht, welche potenziellen Auswirkungen die Unternehmensstruktur und -strategie der Energieversorger der Reviere auf den Diskurs und folglich den Strukturwandel haben.
Mittels einer Literaturrecherche wurde zunächst ein Überblick über die Entwicklung und Gründe des Kohleausstiegs in Deutschland sowie dessen Auswirkungen auf den Strukturwandel gegeben. Zudem wurden Unternehmensprofile zu RWE und LEAG mit einem Fokus auf Unternehmensstruktur sowie -strategie erstellt. Es folgte eine Analyse des politischen und wirtschaftlichen Diskurses mittels der Discourse Network Analysis, welcher als ein mixed-method Ansatz die Kombination einer qualitative Inhaltsanalyse mit einer quantitativen Netzwerkanalyse ermöglicht. Hiermit konnte zum einen analysiert werden, welche Themen Bestandteil der jeweiligen regionalen Diskurse sind und zum anderen welche inhaltlichen Positionen die Energieversorger im Diskurs einnehmen. Zudem konnte ausgewertet werden, mit welchen Akteuren die Energieversorger ähnliche sowie konkurrierende Haltungen gegenüber Diskursinhalten aufweisen. Anschließend wurden die Ergebnisse anhand der Erkenntnisse aus der Literaturrecherche zu regionalen soziökonomischen Gegebenheiten der Reviere sowie der jeweiligen Unternehmensstruktur und -strategie in Kontext gesetzt und bewertet.
Ein zentrales Ergebnis dieser Arbeit ist, dass der Diskurs im Rheinisches Revier grundsätzlich optimistischer gegenüber dem Kohleausstieg sowie Strukturwandel geführt wird als im Lausitzer Revier. Ein weiteres zentrales Ergebnis ist, dass RWE im rheinischen Diskurs sehr aktiv ist, im Mittelpunkt der Diskurskoalitionen steht und eine positive Haltung gegenüber den für den Kohleausstieg relevanten Themen einnimmt. Auffällig ist hierbei die besonders hohe diskursive Schnittmenge zwischen RWE und den Grünen NRW. LEAG hingegen befindet sich im Lausitzer Diskurs in einer Braunkohle befürwortenden Koalition und verhält sich allgemein weniger proaktiv zu Themen, die den regionalen Strukturwandel fördern könnten; dem Kohleausstieg steht LEAG generell negativer gegenüber. Der kausale Zusammenhang zwischen der Unternehmensstruktur und -strategie sowie den Auswirkungen auf den jeweiligen regionalen Diskurs konnte mit der vorliegenden Methode nicht vollständig geklärt werden. Allerdings konnte mittels der Discourse Network Analysis die Rolle von RWE und LEAG im Kontext der jeweiligen Diskurse zum Kohleausstieg in Deutschland erstmals systematisch analysiert werden und schlussendlich zu einem besseren Verständnis der politischen Auseinandersetzung rund um den Kohleausstieg auf regionaler Ebene beitragen.
Ca. 50 % des Endenergiebedarfes in Deutschland, wie auch im Mittel in Europa, sind Wärme. Die Energiewende kann also nur mit einer Wärmewende gelingen. Eine klimaneutrale Wärmeversorgung zeitnah zu erreichen muss daher wesentliches Ziel der Gesellschaft und der Politik der kommenden Jahre sein. Dies spiegelt sich auch in den Sektorenzielen der Bundesregierung wider: sowohl im Gebäudesektor als auch im Industriesektor werden deutliche Einsparungen der CO2-Emissionen erwartet, die wesentlich auf eine Umstellung der Wärmebereitstellung abzielen.
In Jahr 2022 kamen zu dieser bereits bekannten Zielsetzung aus klimapolitischer Sicht durch den Krieg in der Ukraine weitere wesentliche Aspekte hinzu: In der öffentlichen Diskussion dominierte das Thema "Versorgungssicherheit" in der Wärmeversorgung von Gebäuden und Industrie. Gleichzeitig wurde Erdgas als billige und ausreichend zur Verfügung stehende "Brückentechnologie" in Frage gestellt und die hohen fossilen Energiepreise rückten einige bisher oft als zu aufwändig betrachtete nachhaltige Technologien schlagartig mehr ins Zentrum der Lösungen.
Somit war 2022 das Jahr, in dem das Thema klimaneutrale Wärme bisher unbekannte Aufmerksamkeit erfuhr.
Dass die Energiewende überall in den Regionen erhebliche Dynamiken und Innovationen hervorruft, hat einmal mehr das Leuphana Energieforum 2014 gezeigt. Trotz des politischen Gegenwinds bleiben die Bürgerenergieakteure extrem wichtig für die Akzeptanz der Energiewende und deren erfolgreiche Ausdehnung auf Wärmebereitstellung und Verkehr.
Die Herstellung petrochemischer Grundstoffe ist sowohl energetisch als auch stofflich in Deutschland für rund 20 % der Nachfrage nach Mineralölprodukten verantwortlich. Das Gros fließt in die Produktion von Olefinen und Aromaten, welche als sogenannte Plattformchemikalien wiederum die Ausgangsbasis für die Herstellung von Polymeren und Kunststoffen darstellen. Letztgenannte sind von größter Relevanz für die Branche: Von den knapp 60 Milliarden Euro Umsatz, welche die deutsche petrochemische Industrie im Jahr 2021 generierte, entfiel gut die Hälfte auf das Marktsegment der Polymere. Daraus resultieren jedoch über die gesamte Wertschöpfungskette CO2-Emissionen von rund 50 Millionen Tonnen jährlich.
Eine Transformation der heutigen auf fossilen Rohstoffen basierenden petrochemischen Industrie hin zu einem auf erneuerbaren Rohstoffen basierenden zirkulären System kann somit einen bedeutenden Beitrag zu einer primärenergetisch effizienten und klimaneutralen Wirtschaftsweise leisten. Das vom Wuppertal Institut geleitete Forschungsprojekt GreenFeed exploriert gemeinsam mit den Verbundpartnern Karlsruher Institut für Technologie und Deutsches Biomasseforschungszentrum mögliche Pfade hin zu einem solchen System.
Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Papier zunächst das heutige System der ökonomischen und stofflichen Synergiebeziehungen zwischen den Raffinerien und der chemischen Industrie analysiert. Im geografischen Fokus stehen dabei Deutschland und der ARRRA-Raum als bedeutendste Chemie-Region innerhalb Europas sowie inhaltlich der sehr relevante Teilbereich der Polymer-Produktion. Die Kerninhalte des Papiers sind:
1) Charakterisierung des petrochemischen Metabolismus in Deutschland, einschließlich Produktions-, Energie-, Feedstock- und Kohlenstoffbilanz sowie Infrastruktur- und Transport-Verflechtungen innerhalb dieses Systems und
2) regionale Vertiefungen in Form von insgesamt acht Steckbriefen über alle petrochemischen Kunststoff-Regionen in Deutschland sowie des Antwerpener und Rotterdamer Clusters.
Toothless tiger? : Is the EU action plan on energy efficiency sufficient to reach its target?
(2007)
Motivated by, inter alia, the increasing energy prices, the security of energy supply and climate change, the new EU "Action Plan for Energy Efficiency: Realising the Potential" (EEAP), sets out the policies and measures required to be implemented over the next six years to achieve the EU's goal of reducing annual primary energy consumption by about 20 % by 2020. By increasing energy efficiency, the security of energy supply and the reduction of carbon emissions are also improved.
The paper will analyse the 20 % target of the new EEAP for the energy demand side by comparison with different recent energy scenarios for the EU. It will therefore review the recommended policies and measures and examine, in which energy demand sectors energy efficiency may be increased and to which extend. The main focus is whether the recommended policies and actions will be sufficient and which additional measures may be useful, if additional measures are needed.
The demand for metals from the entire periodic table is currently increasing due to the ongoing digitalization. However, their use within electrical and electronic equipment (EEE) poses problems as they cannot be recovered sufficiently in the end-of-life (EoL) phase. In this paper, we address the unleashed dissipation of metals caused by the design of EEE for which no globally established recycling technology exists. We describe the European Union's (EU) plan to strive for a circular economy (CE) as a political response to tackle this challenge. However, there is a lack of feedback from a design perspective. It is still unknown what the implications for products would be if politics were to take the path of a CE at the level of metals. To provide clarification in this respect, a case study for indium is presented and linked to its corresponding recycling-metallurgy of zinc and lead. As a result, a first material-specific rule on the design of so-called "anti-dissipative" products is derived, which actually supports designing EEE with recycling in mind and represents an already achieved CE on the material level. In addition, the design of electrotechnical standardization is being introduced. As a promising tool, it addresses the multi-dimensional problems of recovering metals from urban ores and assists in the challenge of enhancing recycling rates. Extending the focus to other recycling-metallurgy besides zinc and lead in further research would enable the scope for material-specific rules to be widened.
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.
Die Debatte um den Veggie-Day hat gezeigt: sehr schnell wird das alte Konfliktmuster "Freiheit vs. Staat" aktiviert. Selbst das eingestaubte Bild einer "Ökodiktatur" dient wieder als Schreckgespenst und Wahlkampfhilfe. Dabei lohnt es sich sehr wohl, über das Verhältnis von Staat und individueller Freiheit zu streiten. Uwe Schneidewind und Angelika Zahrnt zeigen in dem Buch, wie dieses Verhältnis im Zeitalter der Nachhaltigkeit neu auszutarieren ist und ein zeitgemäßer Liberalismus aussehen kann. Das Buch erweitert den Blick auf die Debatte über die Wohlstandspolitik und es provoziert. Es verbindet die individuelle Suche nach dem guten Leben mit der Aufforderung an die Politik, diese Suche zu erleichtern und zu unterstützen. Wo hat die individuelle Konsumfreiheit heute ihre Grenzen, wenn wir - wie z. B. beim Klimawandel - um ihre weltweiten Folgen wissen? Wer hat die Verantwortung dafür, dass ökologische Grenzen eingehalten werden? Welchen Handlungsspielraum hat das Individuum und wie kann Politik ihn erweitern? Eine gute Politik sorgt dafür, dass eine Vielfalt individueller Lebensstile möglich ist, ohne die Lebensentwürfe anderer einzuschränken. Sie schafft Möglichkeitsräume für gutes Leben, so die beiden Autoren. Von einer ökologisch orientierten Wirtschaftsordnung über die Gestaltung einer auf das richtige Maß setzenden Stadt- und Verkehrspolitik bis zu neuen Impulsen in der Verbraucher-, Arbeits- und Gesundheitspolitik reichen dabei die Ansatzpunkte einer Suffizienzpolitik. Das Buch zeigt die Ansätze auf und entwickelt daraus ein umfassendes politisches Programm.
Arbeit, Gesundheit und Verbraucherschutz sind nur drei Beispiele für Bereiche, in denen die Politik aktiv dazu beitragen kann, dass Menschen ein gutes Leben führen und mitgestalten können. Bislang geschieht das zu wenig, weil das Wachstumsmantra des Bruttoinlandsprodukts den Blick auf soziale und ökologische Notwendigkeiten verstellt.
A book promoting policies to make it easier to live the Good Life must do two things. Firstly, it must demonstrate that such policies are necessary; secondly, it must set out how such a policy programme is to be implemented. In other words, it has to show that the politics of sufficiency is feasible.
"The Politics of Sufficiency" deals with claims of feasibility, and with the objections to them. It demonstrates that a politics of the Good Life can be both justified and legitimated in modern free democratic societies - indeed, that it is an essential condition of such societies. The main section of the book sets out in detail how such a politics can be implemented, organised along four political dimensions. At the same time, this book can only represent a beginning, and that is its aim - a starting-point for a broad discussion over the coming years.
Nach vielen Jahren einer disziplinären und fast ausschließlich innerwissenschaftlichen Exzellenzorientierung steht seit einiger Zeit die Rolle von Wissenschaft in der Gesellschaft erneut zur Diskussion. Der vorliegende Beitrag zeichnet die Debatte zur Bedeutung von Wissenschaft in gesellschaftlichen Umbruchsphasen nach und zeigt auf, welche neue Formen der Demokratisierung diskutiert werden und wo künftige Herausforderungen liegen.
Transdisziplinarität sucht mögliche Lösungen für komplexe gesellschaftliche Probleme. Dafür bricht sie disziplinäre Engsicht auf und bringt außerwissenschaftliche Perspektiven ein. Sie übt Wissenskultur in Forschung und Praxis, die in der Nachhaltigkeitswissenschaft einen Vorreiter gefunden hat: die environmental literacy, die uns vom Wissen zum Entscheiden leitet.
"Transformative science" is a concept that delineates the new role of science for knowledge societies in the age of reflexive modernity. The paper develops the program of a transformative science, which goes beyond observing and analyzing societal transformations, but rather takes an active role in initiating and catalyzing change processes. The aim of transformative science is to achieve a deeper understanding of ongoing transformations and increased societal capacity for reflexivity with regard to these fundamental change processes. The concept of transformative science is grounded in an experimental paradigm, which has implications for (1) research, (2) education and learning, and (3) institutional structures and change in the science system. The article develops the theoretical foundations of the concept of transformative science and spells out the concrete implications in these three dimensions.
Enabling the great transformation : transdisciplinarity as individual and institutional challenge
(2014)
Realizing a sustainable future in the Anthropocene requires a "great transformation." The massive technological, economic, social, and cultural change this implies is based on new forms of literacy and knowledge integration. It depends on a highly transdisciplinary "transformative science," i.e., scientific knowledge production that not only focuses on "system knowledge" but also on "target" and on "transformation" knowledge, and thus integrates different disciplines and practical expertise. The existing science system is actually not fulfilling this new social contract between science and society. Frontrunner institutions like the IASS and "transdisciplinary personalities" like Klaus Töpfer are important change agents to bring forward the transformative mission of a future Earth science.
Ein Lernen entlang von Projekten hat eine lange Tradition sowohl in der allgemeinen Erziehungswissenschaft als auch in einer Bildung für Nachhaltige Entwicklung. Durch ein Lernen in Projekten erhalten Lernende die Möglichkeit sich als experimentierende und wirksame Gestalter und Gestalterinnen in Transformationsprozessen zu erleben. Der vorliegende Beitrag überträgt die Idee experimentellen Lernens auf gesellschaftliche Transformationsprozesse. Reallabore werden dann zum zentralen Ort einer lernenden Gesellschaft auf dem Weg zu einer Nachhaltigen Entwicklung.
Können Wissenschafts- und Kulturinstitutionen in ihrer gesellschaftlichen Wirkung davon profitieren, wenn sie sich einem temporären Perspektivwechsel unterziehen? Der Beitrag beschreibt das Design und den Anspruch eines Vorhabens von zwei Wuppertaler Institutionen, die sich mit dem zeitlich befristeten Ämtertausch ihrer Leiter einem solchen Experiment unterziehen werden: der Oper Wuppertal und dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie - einem führenden Nachhaltigkeits-Think-Tank.
Der NaWis-Verbund verstärkt seine Bestrebungen, die gesellschaftlichen Wirkungen von transformativer Forschung abzubilden. Damit soll auch die Qualität der Forschungsarbeiten gesichert werden. Die bei der Impact-Messung zur Anwendung kommenden Ansätze unterscheiden sich bislang grundsätzlich. Der vorliegende Beitrag skizziert den Zugang des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie.
In einem gemeinsamen Artikel regen die Autorinnen und Autoren die Diskussion eines neuen Vertrages zwischen Wirtschaftswissenschaft und Gesellschaft an. Sie diskutieren die Chancen, Möglichkeiten und die Verantwortung transformativer Wirtschaftswissenschaft (in besonderem Hinblick auf Nachhaltigkeit) und betten diese in den wissenschaftlichen Diskurs ein. Transparenz, Reflexivität, Werbebezug, Partizipation und Umgestaltung von Forschung und Lehre - das sind nach Ansicht der Autor(inn)en die fünf Bedingungen, welche eine transformative Wirtschaftswissenschaft genügen muss. Der Artikel dient als Denk- und Diskussionsanstoß innerhalb der Wirtschaftswissenschaften sowie auch zwischen Wirtschaftswissenschaft und jenen außenwissenschaftlichen Akteuren, die in gesellschaftlicher und ökonomischer Transformation in Richtung Nachhaltigkeit engagiert sind. Die Spiekerrooger Klimagespräche 2016 werden darauf aufbauen.
Der Wissenschaftliche Beirat Globale Umweltveränderungen (WBGU) hat in seinem im Jahr 2011 erschienenen Hauptgutachten zur "großen Transformation" die Veränderungsprozesse aufgezeigt, die notwendig sind, um mit den globalen Umwelt- und Klimaherausforderungen des 21. Jahrhunderts angemessen umzugehen. Welche Rolle können Unternehmen bei dieser "großen Transformation" spielen? Dies muss eine Schlüsselfrage für eine nachhaltigkeitsorientierte Betriebs- und Managementlehre sein und sie steht im Mittelpunkt des vorliegenden Beitrages.