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Summary for policymakers
(2012)
Shifting the resource base for chemical and energy production from fossil feedstocks to renewable raw materials is seen by many as one of the key strategies towards sustainable development. The utilization of biomass for the production of fuels and materials has been proposed as an alternative to the petroleum-based industry. Current research and policy initiatives focus mainly on the utilization of lignocellulose biomass, originating from agriculture and forestry, as second generation feedstocks for the production of biofuels and electricity. These activities act on the assumption that significant amounts of biomass for non-food purposes are available. However, given a certain productivity per area, the current massive growth in global biofuels demand may in the long term only be met through an expansion of global arable land at the expense of natural ecosystems and in direct competition with the food-sector. Although many studies have shown the potential of biofuels production to reduce both, greenhouse gas emissions and non-renewable energy consumption, these production routes are still linear processes which depend on significant amounts of agricultural or forestry production area. Cascading use, i.e. when biomass is used for material products first and the energy content is recovered at end-of-life, may provide a greater environmental benefit than primary use as fuel. Considering waste and production residues as alternative feedstocks could help to further reduce pressures on global arable land. This research focused on thermochemical and biochemical technologies capable of utilizing organic waste or forestry residuals for energy, chemical feedstock, and synthetic materials (polymers) generation. Routes towards synthetic materials allow a closer cycle of materials and can help to reduce dependence on either fossil or biobased raw materials. The system-wide environmental burdens of three different technologies, including (1) municipal solid waste (MSW) gasification followed by Fischer-Tropsch synthesis (FTS), (2) plasma gasification of construction and demolition (C&D) wood for syngas production with energy recovery, and (3) forest residuals use in a biorefinery for polyitaconic acid (PIA) production, were assessed using life-cycle assessment. The first two studies indicated that MSW gasification and subsequent ethylene and polyethylene production via FTS has lower environmental impacts than conventional landfilling. In the future, as societies may shift towards the use of renewable energy, power offset by conventional waste-to-energy systems would not be as significant and chemicals production routes may then become increasingly competitive (in terms of environmental burdens) also to waste incineration. While production cost of Fischer-Tropsch derived chemicals seems not yet competitive to fossil-based chemicals provision, future price increases in global oil prices as well as changes in waste tipping fees, and efficiency gains on site of the waste conversion systems, may alter the economics and allow carbon recycling routes to reach a price competitive to fossil-based production routes. The third study found that plasma gasification of C&D wood for energy recovery has roughly similar environmental impacts than conventional fossil-based power systems. However, process optimization with respect to coal co-gasified, coke used as gasifier bed material, and fuel oil co-combusted in the steam boiler, would allow to significantly lower the system-wide environmental burdens. The fourth study looked at PIA production from softwood hemicellulose in a stream integrated approach (with the partially macerated wood and lignin being used in other existing processes such as pulp & paper plants for conventional pulp and bioenergy production). The assessment indicated lower global warming potential, energy demand, and acidification, for the wood-based PIA polymer, when compared to corn-based PIA and fossil-based polyacrylic acid (PAA). However, water use associated with wood-derived PIA was found to be higher than for fossil-based PAA production and land occupation is highest for the wood-derived polymer. It is hoped that results of this dissertation will add to the current debate on sustainable waste and biomass utilization and to establish future supply chains for green and sustainable chemical products.
Die systematisch-intentionale Förderung von innovativen Unternehmensgründungen aus Universitäten und Forschungseinrichtungen bedarf einer ergänzenden Neuausrichtung, will sie sich zukünftig als noch legitimierter und effizienter erweisen. Dabei wird im Rahmen einer integrativen Gründungs- und Innovationsförderung aus Universitäten und Forschungseinrichtungen eine Programmatik entworfen, die sich insbesondere in Prototypen komplexer Zukunftsinnovationen manifestiert.
Dass wir von der Substanz leben, ist lange bekannt. Wachstum, Wohlstand und moderne Lebensstile beruhen auf dem Aufzehren, Zernutzen und Verschmutzen von Ressourcen. Einschlägige Leitbilder fordern deshalb eine Große Transformation zur Nachhaltigkeit, mit der allein die tief in das moderne Leben eingewobene Missachtung ökologischer Schranken überwunden werden kann. Diese benennen auch die Probleme der Transition, d.h. den Voraussetzungsreichtum und die Zielkonflikte des Übergangs zu nachhaltigem Wirtschaften. Eine erfolgreiche Transformation, so die einhellige Forderung, muss nicht nur die Risiken des fossilen Metabolismus, sondern auch die Risiken der Überwindungsstrategie minimieren. Erforderlich ist demnach ein präventives politisches Transformationsmanagement. Es ist aber völlig unklar, ob einer mit derlei Gestaltungsauftrag konfrontierten Politik die Ermöglichung des guten Lebens auch nur ansatzweise zugetraut werden kann. Es ist daher an der Zeit, den normativen Gehalt von Nachhaltigkeitsleitbildern mit ihrer faktischen Geltungskraft zu konfrontieren. Die Studie ist in drei Teile gegliedert. Zu Beginn (Teil I) wird die Skizze eines normativen Leitmotivs mit ihren gesellschaftstheo-retischen Geltungschancen konfrontiert. Geprüft wird nicht die Validität einschlägiger Nachhaltigkeitsleitbilder, sondern inwiefern diesen zugetraut werden kann, sich in konkreten Strukturen zu materialisieren. Es zeigt sich, dass eine erfolgreiche Transformationsstrategie nicht innerhalb "fossiler" Paradigmen (bzw. Entscheidungsprämissen) verfolgt werden kann. Auf der anderen Seite ist es sehr unwahrscheinlich, dass einer funktional differenzierten Gesellschaft eine Revision dieser Prämissen gelingen kann. Um die gesellschaftstheoretische Skepsis empirisch prüfbar zu machen, wird das Fundament der Theorie selbstreferentieller Systeme um eine konstellationsstrukturelle Ebene erweitert. Hierdurch entstehen nicht nur Anknüpfungspunkte für eine sozio-technische Systemperspektive, sondern auch sog. middle range Konzepte der Policy-Forschung.
Die so entwickelten Suchbilder werden in den folgenden beiden Teilen auf einen Anwendungsbereich bezogen, der mit Energie- und Landwirtschaft zwei der drei zentralen Transformationsfelder umfasst: Die Bioenergie. Diese ist deshalb eine besonders attraktive Empirie, um die Geltungskraft von Nachhaltigkeitsleitbildern zu erheben, weil ihre Marktchancen vollumfänglich von politischer Förderung abhängig sind. Im zweiten Teil der Studie wird erhoben, inwieweit der Bioenergiepolitik eine Revision fossiler Prämissen gelingt (ex post Perspektive). Welchen Transformationsprozessen sich das Nachhaltigkeitswissen selbst in der politischen Arena ausgesetzt sieht, wird im dritten Teil ausführlich nachgegangen (ex ante Perspektive). Im zweiten Teil kann nachgewiesen werden, dass sich in einer vergleichsweise jungen "Nachhaltigkeitsnische" des Energiesektors wesentliche Zielkonflikte dem politischen Management nicht nur entziehen, sondern gerade in dessen Folge zutage treten. Darüber hinaus muss mit Blick auf den sog. Biomethansektor, der nur teilweise unter dem Schutz der Nische steht und damit als Präzedenzfall eines dem Energiesektor insgesamt bevorstehenden Paradigmenkonflikts gelten kann, von einer umfänglichen "fossilen" Kolonialisierung der Nachhaltigkeitsnische gesprochen werden. Die Nachhaltigkeitspolitik scheitert, weil die Paradigmen und zugrundeliegenden Prämissen fossiler Energieversorgung aus den politischen Transformationsbestrebungen ausgeklammert werden. Der dritte Teil entheimlicht, was politikintern mit dem Wissen um ein erfolgreiches Management ökologischer Selbstgefährdung geschieht. Unter Anwendung der belief system Heuristik des advocacy coalition framework kann nachgewiesen werden, dass sich im Bio(gas)energiesektor - anders als von einschlägiger Literatur unterstellt - keine koalitionäre Spaltung entlang der Unterscheidung nachhaltig / fossil nachweisen lässt und damit die Geltungschance von Nachhaltigkeitsleitbildern nicht als Funktion koalitionärer Repräsentation modelliert werden kann. Auf welcher Ebene tatsächlich koalitionsheuristische Differenzierungen vorgenommen werden können, lässt sich mittels des discourse coalition approach konkretisieren. Denn es zeigt sich, dass die Bioenergiepolitik lagerübergreifend einem zu den Tonarten der Nachhaltigkeit höchst dissonanten Generalbass zu folgen hat. Politische Geltung kann allenfalls unter Aussparung jener Prämissenrevision erlangt werden, die jeder erfolgreichen Nachhaltigkeitstransformation zwingend vorauszugehen hat. Es entspricht dem politischen Tod des Leitbilds, wenn sich vor diesem Hintergrund ein sozusagen mechanischer Austausch der Ressourcenbasis vollzieht. Das ist die Unwahrscheinlichkeit der Großen Transformation: Dass ihre größten Feinde ihre Freunde sind.
Erneuerbare Energien können überall auf der Welt einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Gerade in Entwicklungs- und Schwellenländern ist das Potenzial besonders groß. Gleichzeitig sind die notwendigen Investitionen hier oft ein Problem. Dabei sind Entwicklungs- und Schwellenländer über zwei Instrumente in das internationale Klimaregime eingebunden: zum einen über die Globale Umweltfazilität (GEF), den offiziellen Finanzierungsmechanismus der Klimarahmenkonvention. Zum zweiten über den Clean Development Mechanism (CDM), der mit mehr als 4000 registrierten Projekten unerwartet zu einem der wichtigsten Instrumente des Kyoto-Protokolls geworden ist. Sylvia Borbonus untersucht, wie wirkungsvoll diese beiden Instrumente sind, wie sie sich gegenseitig beeinflussen und ob komplementäre Wirkungen und Synergien ausgeschöpft werden. Sie erörtert, welche Rolle Marktinstrumente gegenüber der finanziellen und technischen Zusammenarbeit bei der Förderung erneuerbarer Energien spielen. Ihr Buch liefert damit wichtige Erkenntnisse zur Markteinführung erneuerbarer Energien in Entwicklungs- und Schwellenländern und zur effektiven Umsetzung internationaler Klimapolitik.
The Durban conference decided to establish a new market-based mechanism that is to cover a broad segment of a country's economy. The implementation details are to be agreed at this year's conference in Qatar. The question is, however, which developing countries would actually be able to implement such a new mechanism. The introduction of the EU emission trading system highlighted the many challenges that even advanced developed countries face when establishing a carbon market. This paper by Wolfgang Sterk and Florian Mersmann therefore aims to explore the essential prerequisites for the implementation of new market mechanisms (NMM). In addition to a theoretical discussion it considers the cases of China and Mexico.
Leasing society : study
(2012)
Conflict minerals
(2012)
This study aims to investigate whether, to what extent and how a transition toward integrated flood management has taken place in the Dongting Lake area at the middle Yangtze. Accordingly, we conducted a longitudinal research of its flood management (1949–2009). We developed an analytical framework linking regime components to two societal learning types (double and triple-loop learning) that are key to a regime transition. Our study shows that the transition toward integrated flood management has already started, but the whole regime transformation will still take time to complete, due to, for example, the not-yet-ready decision-making processes that shape the structure changes as well as the incompatibilities between what is on paper and real implementation. To understand how the regime transition took place, we investigated where and how triple-loop learning was initiated as well as how so-called "informal learning processes" has contributed to the transition of Dongting flood management.
To achieve an efficient use and allocation of limited water resources and thus resolve increasing water use conflicts due to fast rising societal water demands, in 2000, the Chinese government started a management strategy of 'Construction of a Water Saving Society (WSS)'. It is guided by the principle that socio-economic development should consider the carrying capacity of the ecosystem and focuses on institutional innovation, building on the water rights concept. This paper explores the innovation process during the transition towards WSS by investigating the development course of the innovation process during the transition towards WSS, and the adaptive capacity of the existing water management regime underlying the innovation process. Accordingly, an analysis framework consisting of three types of governance activities and factors determining a regime's adaptive capacity was developed, based on the theory of transition management and adaptive governance. The Tianjin and Zhangye WSS experiments were selected for a deep understanding of local innovations. It is revealed that co-evolution of all three types of governance activities that are claimed to be essential for transition has taken place. However, the current adaptive capacity of the regime still needs further enhancement to support the transition towards the desired WSS in China. Finally, some general insights are provided for policy innovations in other political economies.
For decades, the Chinese government has been searching for solutions to cope with the increasing imbalance between the supply and demand of water in the Yellow River Basin. This paper aims at a better understanding of the development of the water allocation regime in the Yellow River Basin between 1950 and 2009, introducing a fresh perspective based on the notion of "regime transition". Accordingly, we investigated 1) whether so-called "Windows of Opportunity for Transition (WOPTs)" emerged, triggering a transition, and whether WOPT(s) resulted in a stable transition towards the new regime; 2) how informal learning processes and epistemic communities have contributed to the regime change. We adapted Kingdon's "multiple stream model" and identified four WOPTs from the 1950s, analyzing the reconfiguration process of the regime after the onset of the transition. Our examples of two types of informal learning processes demonstrate their contribution to the creation of WOPTs and the reconfiguration of the regime. Furthermore, this study indicates, in a qualitative manner, how epistemic communities contribute to the knowledge base of the regime, and thus to its development. Finally, we have provided a general insight into the further development of the water allocation regime and highlighted potential avenues for further studies.
The field of nutrition is facing numerous social, ecological and economic challenges in the coming decades. The food industry belongs to the most significant economic sectors worldwide and the increasing population of 9 billion in 2050 will cause a growing demand on food. So far, changing lifestyles, especially the global rising consumption of meat and dairy products are increasing environmental damage. Moreover our health and wellbeing are the direct result of healthy or unhealthy nourishment and influence follow-up indicators like individual and public health, the expense of the health sector and work productivity.
The material footprint is a tool to measure and optimize the resource consumption of both products and their ingredients and the production processes along the whole value chain. It covers the whole life cycle of the products, from the extraction of raw materials to the processing industry, distribution, consumption, recycling, and disposal. In order to decrease resource consumption to a level in line with the planetary boundaries, the material footprint of household consumption should achieve a level of six to eight tonnes per capita in a year by 2050. This means a reduction in natural resource consumption by a factor of 5 to 10 in Western European countries. In order to ensure a decent lifestyle for all people in 2050, also the material footprint of nutrition has to be reduced significantly by 2050.
The paper shows the relevance and role of nutrition in the overall material footprint of households on the basis of existing studies on the overall resource consumption caused by household consumption. Quantified meal and diet examples are given. It also discusses the causes of food waste and raises the question how a reduction of food waste is possible and can help decreasing the resource consumption in the food sector.
In der Energiegewinnung zeichnet sich derzeit eine politisch vorgegebene Marschrichtung ab: Weg von den nicht nachwachsenden Rohstoffen Erdöl und Erdgas hin zu alternativen Nutzungsformen. Dies manifestiert sich zum Beispiel im Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) und der Energieeinsparverordnung (EnEV). Verstärkt setzt man in Deutschland dabei auf Solarenergie, Windkraft und Biomasse als erneuerbare Energien. Weniger bekannt ist hierzulande die energetische Nutzung der Abwasserwärme, die in der Schweiz und den skandinavischen Ländern schon seit über 20 Jahren erfolgreich zum Heizen und Kühlen von Gebäuden genutzt wird. Langsam kommt dieser Trend auch in Deutschland an. Einen Stein auf diesem Weg setzt der Autor Achim Hamann mit der Fachpublikation "Nachhaltige Immobilienwirtschaft am Beispiel der Abwasserwärmenutzung".
Fragmentation or standardisation? : Offset use in Australia, California, Japan and South Korea
(2012)
MIPS / hot spot analysis
(2012)
Green Economy
(2012)
Increasing urbanisation and climate change belong to the greatest challenges of the 21st century. A high share of global greenhouse gas emissions are estimated to originate in urban areas (40 % to 78 % according to UN Habitat 2010). Therefore, low carbon city strategies and concepts implicate large greenhouse gas (GHG) mitigation potentials. At the same time, with high population and infrastructure densities as well as concentrated economic activities, cities are particularly vulnerable to the impacts of climate change and need to adapt. Scarce natural resources further constrain the leeway for long-term, sustainable urban development. The Low Carbon Future Cities (LCFC) project aims at tapping this three-dimensional challenge and will develop an integrated strategy / roadmap, balancing low carbon development, gains in resource efficiency and adaptation to climate change. The study focuses on two pilot regions - one in China (Wuxi) and one in Germany (Düsseldorf+) - and is conducted by a German-Chinese research team supported by the German Stiftung Mercator. The paper gives an overview of first outcomes of the analysis of the status quo and assessment of the most likely developments regarding GHG emissions, climate impacts and resource use in Wuxi. The project developed an emission inventory for Wuxi to identify key sectors for further analysis and low carbon scenarios. The future development of energy demand and related CO2 emissions in 2030 were simulated in the current policy scenario (CPS), using five different sub-models. Selected aspects of Wuxi's current material and water flows were analysed and modelled for energy transformation and the building sector. Current and future climate impacts and vulnerability were investigated. Recent climatic changes and resulting damages were analysed, expected changes in temperature and precipitation in the coming four decades were projected using ensembles of three General Circulation Models. Although Wuxi's government started a path to implement a low carbon plan, the first results show that more ambitious efforts are needed to overcome the challenges faced.
Das Klima schützen, in Entwicklung investieren : Förderung des CDM in Least Developed Countries
(2012)
Domestic sustainability innovations are considered to play a key role for pathways to sustainable consumption. The paper shows how open innovation processes can lead to such sustainable innovations, by means of an experimental and interactive infrastructure. It presents how – based on results of the LivingLab project conducted at the Wuppertal Institute within a European Consortium (Lead TU Delft) - currently an extended Sustainable LivingLab approach is developed and applied in two joint research projects at national and international level. To conceptualise this approach, we refer to recent proceedings in innovation and sustainability research, i.e. practice theory to analyse sustainable product design. Focusing on technical solutions and individual behaviour while assuming people's needs as fixed entities, disregards the dynamics of everyday practices in which technologies themselves create needs. Therefore, the consumer's position should be strengthened through userdriven innovation. LivingLabs are combined lab-/household systems, which put the user, i.e. the home occupant, and value chain related actors (producer, handicraft, etc.) on centre stage in the innovation process. We introduce its research agenda and the Three Phases Model of research. We hypothesise that at the end of this userintegrated innovation process developed products have a higher chance of successful diffusion. To illustrate this, we show how the LivingLab infrastructure is employed for the German InnovationCity Ruhr and how it can promote the development of user-centred sustainable consumption strategies.
City-wide programmes of activities : an option for significant emission reductions in cities?
(2012)
Technologien zur Abscheidung und Speicherung von CO2 (CCS) sind eine mögliche Option zur Reduzierung von Treibhausgasen. Ob das Potenzial von CCS als Klimaschutzoption in Deutschland zukünftig genutzt werden wird, hängt aber insbesondere davon ab, ob die Technologien in der Bevölkerung generell und vor Ort akzeptiert werden. Die vorliegende Veröffentlichung gibt einen Einblick in relevante Forschungsansätze und Ergebnisse wissenschaftlicher Untersuchungen zur Akzeptanz von CCS in Deutschland. Sie präsentiert zugleich die Ergebnisse eines Workshops am Wuppertal Institut und vermittelt einen Eindruck von den Herausforderungen bei der praktischen Umsetzung von Forschungsergebnissen und der Durchführung zukünftiger Forschung zur Technikakzeptanz.
Feministische Perspektiven zum Themenbereich Wachstum, Wohlstand, Lebensqualität : Hintergrundpapier
(2012)
Cities as "real world laboratories" for system innovations : theories, models and empirical designs
(2012)
The concept of regime and "flat ontologies" : empirical potential and methodological implications
(2012)
The paper analyzes a Bolivian region for possible cultivation of the oil plant Jatropha curcas for sustainable biodiesel production in order to replace in part Bolivia's diesel imports. The specific site for this study is located in the dry region of Gran Chaco in Santa Cruz. The aim of this work is to analyse the potential of useable land and resources for sustainable biodiesel production from Jatropha without competition with edibles production using economic, environmental and social criteria. In addition the article introduces Jatropha as one of the preferred oil plants for biodiesel production in several countries and indicates its different uses. The recommendation to cultivate Jatropha for biodiesel production is based on an exploration of the possibility of land use in the selected region and the benefits Jatropha production could offer. In this manner a sustainable cultivation of Jatropha in the region of Gran Chaco is recommended to produce biodiesel and to improve some of the environmental problems facing the region.
Bis zum Jahr 2050 ist in Deutschland ein ausreichender Klima- und Ressourcenschutz technisch möglich und für die Volkswirtschaft vorteilhafter als eine Referenzentwicklung ("business as usual"): Das ist die Kernbotschaft, die von einer Vielzahl vorliegender Langfrist-Energieszenarien ausgeht. Auch das aktuelle Energiekonzept (September 2010) der Regierungskoalition aus CDU/CSU und FDP formuliert - gestützt auf Szenarien - quantifizierte Leitziele, die noch vor einigen Jahren als ökologische Utopien abgetan worden wären. Ist die Energiepolitik also auf einem guten Weg? Wie weit tragen die Techniken für Energieeffizienz und Erneuerbare? Ist effizient auch suffizient? Dieser Beitrag beantwortet diese Fragen mit drei Thesen. Erstens: Die Integration von Energieeffizienz und erneuerbaren Energien ist "die Brücke" zur Nachhaltigkeit. Zweitens: Die volkswirtschaftlich attraktiven Synergien zwischen Ressourcen- und Energieeffizienz müssen gehoben werden. Drittens: Eine Strategie für mehr Ressourceneffizienz muss in eine "Kultur der Genügsamkeit" eingebettet werden.
SRL-Jahrestagung 2012 in Offenburg : Klima, Stadt, Wandel ; umdenken, umsteuern, umplanen, umbauen
(2012)
Energieeffizienz-Dienstleistungen : neue Geschäftsmodelle und erfolgreiche Marktentwicklungen
(2012)
Energy efficiency services : good practice business models and successful market developments
(2012)
How are neighbours doing? : Making energy efficiency efforts comparable through NEEAP screening
(2012)
Mitigating climate change, investing in development : fostering the CDM in least developed countries
(2012)
Transdisziplinarität als zentraler Impuls für eine Weiterentwicklung des Wissenschaftssystems
(2012)
How much is 100 billion US dollars? : Climate finance between adequacy and creative accounting
(2012)
Nachhaltigkeit
(2012)
Ist der deutsche Ausstieg aus der Kernenergie ein Sonderweg? Oder ist er ein Vorbild für alle Länder, die nach Fukushima zu einer Neubewertung von Kosten und Risiken des Atomstroms gelangt sind? Deutschland befindet sich in einer einmaligen Schlüsselrolle, um zu demonstrieren: Ein geordneter Umstieg in ein klimaverträgliches Energiesystem ohne Atomstrom erbringt ökonomisch-gesellschaftliche Vorteile - wenn denn die richtigen Maßnahmen ergriffen werden. Der angebliche deutsche Sonderweg kann zur Startrampe für den weltweiten ökologischen Umbau der Energiesysteme werden; Fukushima kann einen weltweiten Dominoeffekt hin zum Ausbau erneuerbarer Energien auslösen. Der Weg in die Atomstromkrise und die Option für einen internationalen Umstieg bzw. die Wende hin zu einer Effizienzwirtschaft werden in diesem Buch ausgeleuchtet. Die enorme Unterversicherung der Atomkraftwerke wird von den Autoren als Gauklertrick entlarvt: Ohne diese künstliche Verbilligung beim Atomstrom bedürfte es auch keiner Subventionierung erneuerbarer Energien.
Die Ökonomie der Gemeingüter
(2012)
Johannes Venjakob beschreibt die langfristige Entwicklung des polnischen Energiesektors in Form qualitativ-narrativer Szenarios, wobei er besonderes Augenmerk auf die Rolle erneuerbarer Energieträger richtet. In seiner Studie zieht er Erklärungsansätze aus der Institutionenökonomik heran und untersucht Veränderungsprozesse im Beziehungsgeflecht aus Technologien, Akteuren und Institutionen. Inwieweit stellt der polnische EU-Beitritt eine Weggabelung in der Entwicklung des polnischen Energiesystems dar?
Im Mittelpunkt von Venjakobs Analysen steht darüber hinaus die wechselseitige Beeinflussung von Raumstrukturen und Energiesystem. Am Beispiel Polens zeigt er auf, wie sich der Umbau zu einem stärker regenerativ ausgerichteten Energiesystem langfristig auf die Raumstruktur auswirken könnte. Dabei betrachtet er auch die Frage, wie sich geographische Forschungsarbeiten mit Methoden der wissenschaftlichen Zukunftsforschung verbinden lassen. Venjakobs Buch leistet einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung der geographischen Energieforschung und trägt zur konzeptionellen und inhaltlichen Erweiterung der wissenschaftlichen Zukunftsforschung bei. Es wendet sich vor allem an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an der Schnittstelle zwischen Energiethemen und Zukunftsforschung arbeiten und Interesse an der Erprobung innovativer Methoden in diesem Kontext haben.
Technical summary
(2012)
Managing solid waste is one of the biggest challenges in urban areas around the world. Technologically advanced economies generate vast amounts of organic waste materials, many of which are disposed to landfills. In the future, efficient use of carbon containing waste and all other waste materials has to be increased to reduce the need for virgin raw materials acquisition, including biomass, and reduce carbon being emitted to the atmosphere therefore mitigating climate change. At end-of-life, carbon-containing waste should not only be treated for energy recovery (e.g. via incineration) but technologies should be applied to recycle the carbon for use as material feedstocks. Thermochemical and biochemical conversion technologies offer the option to utilize organic waste for the production of chemical feedstock and subsequent polymers. The routes towards synthetic materials allow a more closed cycle of materials and can help to reduce dependence on either fossil or biobased raw materials. This chapter summarizes carbon-recycling routes available and investigates how in the long-term they could be applied to enhance waste management in both industrial countries as well as developing and emerging economies. We conclude with a case study looking at the system-wide global warming potential (GWP) and cumulative energy demand (CED) of producing high-density polyethylene (HDPE) from organic waste feedstock via gasification followed by Fischer–Tropsch synthesis (FTS). Results of the analysis indicate that the use of organic waste feedstock is beneficial if greenhouse gas (GHG) emissions associated with landfill diversion are considered.
Macht für Nachhaltigkeit
(2012)
Mit den Ereignissen und Entscheidungen des Jahres 2011 wurde endgültig der Wandel im Umbau unseres Energiesystems eingeleitet. Welche Perspektiven ergeben sich daraus für die Unternehmen des Energiesektors? Namhafte Autoren aus Wissenschaft und Praxis beschreiben in diesem Buch, wie der Wandel in Richtung auf mehr Nachhaltigkeit gelingen kann. Eine wichtige Rolle spielen dabei die sogenannten Smart-Technologien. Die Herausforderung für Versorger und Technikanbieter liegt darin, erfolgreich neue Geschäftsmodelle zu realisieren. Die Autoren arbeiten in zukunftsweisenden Projekten in diesem Themenfeld und berichten über ihre Fortschritte beim Umbau der Energiebranche.
Zur Transformation des Energiesektors : ein Blick aus der Perspektive der Transition-Forschung
(2012)
Die Entwicklung zu einer nachhaltigen Wirtschaftsweise wird insbesondere durch Veränderungsprozesse in einzelnen Schlüsselbranchen vorangetrieben. Zu einer solchen Schlüsselbranche gehört der Energiesektor. Ein nachhaltiger Branchenwandel basiert dabei auf einem differenzierten Zusammenspiel von technologischen Entwicklungen, von politischer Rahmensetzung, von allgemeinen Umfeldveränderungen und von der Entwicklung neuer Geschäftsstrategien, die diese Elemente aufgreifen.
Die nachhaltige Gestaltung der zukünftigen Energieversorgung stellt heute große Herausforderungen. Diese gehen weit über die häufig im Mittelpunkt stehende Frage des Klimaschutzes hinaus und umfassen Aspekte der Versorgungssicherheit, der Wirtschafts- und Sozialverträglichkeit ebenso wie Ansprüche nach Risikominimierung, geringer Systemverletzlichkeit und Anpassungsfähigkeit. Bei der Gestaltung entsprechender Politiken und bei der Umsetzung von Maßnahmen gilt es diesen komplexen Anforderungskanon im Hinterkopf zu haben, Synergieeffekte anzustreben und trade off's zwischen verschiedenen Zielen zu vermeiden.
Der Verlust wilder und landwirtschaftlicher Sorten- und Artenvielfalt schreitet immer weiter voran. Demgegenüber nehmen Biopatente stark zu, diese sind mitverantwortlich für den Sortenverlust, globale Ungerechtigkeiten, die Einschränkung der Wissensnutzung, etc. Viele internationale Abkommen betreffen den Umgang mit biologischer Vielfalt - doch die Frage nach Alternativen zum Eigentum an genetischen Ressourcen wird selten gestellt. Dabei gibt es genügend Ansätze, der Inwertsetzung der genetischen Ressourcen etwas entgegenzusetzen. In seiner Studie beschäftigt sich Gregor Kaiser mit diesen Alternativen, beleuchtet die Felder der Auseinandersetzung und stellt die Akteure vor. Er entwirft das Bild einer zukünftigen Züchtung und Biodiversitätsgestaltung, in der sich die Gesellschaften gemein machen mit ihrem Umfeld und sich einmischen in politische Prozesse.
CDM-Reformen 2012
(2012)
Material flows induced by national economies can be regarded as indirect pressure indicators for environmental degradation. Economy-wide material flow analysis and indicators have been designed to monitor material and energy flows at the macroeconomic level and to provide indicators, which could contribute to management of resourceuse and output emission flows from both economic, environmental and broader sustainability points of view. These indicators can serve various purposes including monitoring the material basis of national economies and related environmental pressures, assessment of the material and resource productivity and monitoring the implications of trade and globalisation.
The main part of this paper compares the material and resourceuse of the Czech Republic, Germany and the EU-15 by means of DMI and TMR indicators over the period of 1991–2004 (1991–2000 for EU-15). At the aggregate level both indicators in all three economies do not show any clear decreasing or increasing trends over the period considered. This means that environmental pressure related to use of materials for production and consumption purposes remains rather stable. All the economies however, recorded an increase in the efficiency of transforming the material/resource inputs into economic output. The analysis further revealed that most of the dynamics of DMI and TMR in the Czech Republic tended towards a higher similarity with Germany and the EU-15. In the future, further decreases in DMI as well as in TMR of fossils fuels might be expected in the Czech Republic, which could be counteracted by increase in DMI and TMR of metal ores/metal resources and non-metallic minerals/non-metallic resources. The future development of total DMI, TMR and material/resource intensity in both the Czech Republic and Germany will depend on further shifts to less material intensive industries and services and on increasing material efficiency in production and consumption of particular products. This is not only a technological, but also a social challenge, as there are barriers in current mode of governance and in shaping of current economic and social systems to do so.
This paper presents the evaluation of a regional energy efficiency programme implemented in two "départements" of France. Électricité de France (EDF), a French energy company, provides refurbishment advice and financial incentives to end-users in the residential sector as well as specific training courses and certification to local installation contractors and building firms. Refurbishment measures analysed in this paper are efficient space heating equipment (condensing boilers, heat pumps and wood stoves or boilers), solar water heating systems and the installation of double-glazed windows. A billing analysis based on a survey of programme participants' energy consumption is used to calculate the energy savings attributed to the programme. In order to receive an economic feedback of this demonstration programme, the evaluation of both saved energy and programme costs is of importance. Detailed knowledge of the programme's cost-effectiveness is essential for EDF to achieve the saving obligations imposed by the French White Certificate scheme at the lowest cost. Results of this evaluation can support the development and implementation of further energy efficiency programmes with similar characteristics in other regions of France. The cost-effectiveness is determined from the perspective of the programme participant and the society as well as the energy company in charge of the programme. All cost and benefit components are calculated in Euro per kilowatt-hour, which allows a direct comparison of levelized costs of conserved energy with the avoidable costs of the energy supply system.