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Flexibilitätskonzepte für die Stromversorgung 2050 : Technologien, Szenarien, Systemzusammenhänge
(2015)
Als Beitrag zum globalen Klimaschutz soll die Stromversorgung in Deutschland überwiegend auf erneuerbare Energien umgestellt werden. Die vorliegende Analyse zeigt Möglichkeiten auf, wie das System gestaltet werden kann. Mehr als 100 Experten aus Wissenschaft und Wirtschaft haben ihre Expertise eingebracht.
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.
National policies for resource efficiency and waste management : structures, impacts, and deficits
(2015)
Das Projekt "Ressourcenpolitik" (PolRess) begleitete die Debatte um die anspruchsvolle Ressourcenpolitik, zu der sich Deutschland verpflichtet hat, aus politikwissenschaftlicher, juristischer und ökonomischer Perspektive und setzte dabei auch selbst Impulse.
Der Abschlussbericht fasst Überlegungen des Projektteams für die Weiterentwicklung der Ressourcenpolitik zusammen. Darin heißt es unter anderem, dass das in der Nachhaltigkeitsstrategie erfasste Ziel der Bundesregierung, die Rohstoffproduktivität bis zum Jahr 2020 gegenüber 1994 zu verdoppeln, wohl nicht ohne drastische Maßnahmen (wie einem Ausstieg aus der Braunkohle) erreicht werden kann. Da das hiesige und derzeitige Niveau der Materialnutzung weder global verallgemeinerbar noch langfristig tragfähig ist, müsste die abiotische Materialnutzung Deutschlands (einschließlich der ungenutzten Entnahmen) um bis zu 80 Prozent bis 2050 reduziert werden.
Reforming the EU VAT system to support the transition to a low-carbon and resource efficient economy
(2015)
This chapter discusses the question of ecologically differentiated value added taxes (VAT) as a tool to overcome tax-related cognitive barriers by connecting to an existing tax system. This is elaborated along several aspects: (a) The role indirect of consumption taxes for the economy, (b) the legal issues of the VAT system, (c) the EU harmonization efforts in this context, (d) the distributional implications of value added taxes. Following this, the chapter develops a proposal for a VAT reform (e). To this end, it looks at potential and existing differentiations between sectors, products and services, and product and service groups and turns to those consumption areas that are widely identified as particularly resource and carbon intensive and sets out how a harmonization of the overall system and an ecological differentiation in single consumption areas could be brought together. Potential impacts and effects are briefly discussed (f) and some conclusions are drawn (g). The subject addressed in the chapter is relevant from a policy perspective but mainly descriptive: It does not use innovative qualitative and quantitative tools.
Water is a basis for life and ecosystem health. And water, especially in regions affected by water scarcity, is a highly contested and politicised natural resource. The state-of-the-art in sustainable water resources management requires collaborative approaches that foster the integration of conflicting interests of multiple stakeholders. Achieving integration in complex and contested real life situations however remains a major challenge. Boundary work can facilitate this ambitious goal. This study evolves boundary work science to improve collaboration in the water sector. It develops a framework for boundary work that enables understanding, structuring and approaching barriers for collaborative water resources management. A case study from the Garden Route region, South Africa gives a grounded basis for the conceptual developments and further provides in-depth insights into reasons and obstacles for collaborative water resources management in a contested local case. The case study serves both: An intrinsic analysis of a conflictive case, and conceptual developments to the boundary work framework - tested against local realities.
Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den strukturkonservierenden Regime-Elementen der deutschen Energieversorgung. Methodisch wird dabei der Transitionsansatz von Geels genutzt. Mithilfe der Multi-Level-Perspektive wird am Beispiel der örtlichen Stromverteilnetze gezeigt: Innovationen finden in Nischen statt und müssen die Hemmnisse und das Beharrungsvermögen des nuklear-fossilen Altregimes überwinden, Anhand empirischer Analysen wird gezeigt, dass die Widerstandsfähigkeit sowie die kollektive Marktmacht des etablierten Regimes auf der Stromverteilnetzebene die zur Transformation der Energiewirtschaft erforderliche Dezentralisierung entscheidend ausbremst. Auf der anderen Seite wird dargelegt, dass Stadtwerke als örtliche Verteilnetzbetreiber wichtige Schlüsselakteure der deutschen Energiewende sind und zahlreiche Voraussetzungen erfüllen, einen grundlegenden Strukturwandel voranzutreiben. Der Trend zur Rekommunalisierung und zur Neugründung von Stadtwerken belegt dabei den Wunsch einer Verstärkung kommunalpolitischer Gestaltungsmöglichkeiten. In diesem Kontext werden Zielvorstellungen formuliert und auf erfolgversprechende Strategien zur Veränderung des Altregimes eingegangen.
Mobilität dient in der Regel einem bestimmten Zweck - etwa um einzukaufen oder um zur Arbeit zu pendeln. Meistens handelt es sich dabei um kurze Wege oder Wegeketten - immerhin sind 62 % aller Wege in Deutschland kürzer als 5 Kilometer. Elektromobilität auf zwei oder vier Rädern ist genau für diese Wege gut geeignet, allerdings gibt es für die lokale Ebene bereits leistungsstarke umweltfreundliche Verkehrsmittel wie das traditionelle Fahrrad oder den öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV).
Technologischer Wandel ist wichtig für die Umsetzung und den Erfolg der Energiewende, deswegen strebt die Bundesregierung mit ihrer Politik auch eine positive Innovationswirkung an. Doch welche Auswirkungen hat der politisch angestoßene Wandel des Energiesystems wirklich und welche Dynamiken werden durch ihn induziert? Eine aktuelle Studie untersucht die Sicht auf die Energiepolitik und Innovationsaktivitäten in der Energiewirtschaft und Energietechnologie-Branche. Sie zeigt die durch die Energiewende getriebenen Innovationsdynamiken, aber auch Schwierigkeiten und Herausforderungen für Politik und Unternehmen auf.
Technical summary
(2015)
A global collaborative accounting network to calculate the resource use of products and services
(2015)
Die Transformation des deutschen Energiesystems in Richtung signifikanter Reduktion energiebedingter CO2-Emissionen kann durch eine Abfolge verschiedener Phasen beschrieben werden. Phasenübergänge ergeben sich dabei aus strukturellen Erfordernissen im Gesamtsystem bei kontinuierlichem weiteren Ausbau erneuerbarer Energiewandler, insbesondere Sonne und Wind. Die anstehende zweite Phase ist durch eine umfassende Systemintegration volatiler erneuerbarer Energien insbesondere im Bereich der Strombereitstellung geprägt. Dies erfordert sowohl eine flexible komplementäre Erzeugung als auch die Aktivierung von Flexibilitätsoptionen auf der Verbrauchsseite.
Many countries have started to develop policy programs for the sustainable use of natural resources. Indicators and targets can cover both a territorial and a life-cycle-wide global perspective. This article focuses on how a safe operating space for global material resource use can be outlined based on existing economy-wide material flow indicators. It reflects on issues such as scale and systems perspective, as the choice of indicators determines the target "valves" of the socio-industrial metabolism. It considers environmental pressures and social aspects of safe and fair resource use. Existing proposals for resource consumption targets are reviewed, partially revisited, and taken as a basis to outline potential target values for a safe operating space for the extraction and use of minerals and biomass by final consumption. A potential sustainability corridor is derived with the Total Material Consumption of abiotic resources ranging from 6 to 12 t/person, the Total Material Consumption of biotic resources not exceeding 2 t/person, and the Raw Material Consumption of used biotic and abiotic materials ranging from 3 to 6 t/person until 2050. For policy, a "10-2-5 target triplet" can provide orientation, when the three indicators are assigned values of 10, 2, and 5 t/person, respectively.
Unternehmen sind heutzutage mit einer Vielzahl von Herausforderungen und Veränderungen konfrontiert, die zugleich Chance und Risiko für ihre wirtschaftliche Weiterentwicklung darstellen. Dazu gehören nicht nur grundlegende Trends wie Klimawandel, Ressourcenknappheit oder Urbanisierung, sondern auch der Wandel von Technologien, Geschäftsmodellen, gesetzlichen Rahmenbedingungen oder der gesellschaftlichen Akzeptanz. All dies hat globale und nationale Veränderungen in Märkten zur Folge und stellt die darin operierenden Unternehmen vor konkrete Herausforderungen. Die Auseinandersetzung mit der Zukunft gewinnt somit immer mehr an Bedeutung und stellt einen wichtigen Faktor für den langfristigen und nachhaltigen Erfolg eines Unternehmens dar.
Die Strategische Frühaufklärung unterstützt Unternehmen dabei, Herausforderungen und Veränderungen rechtzeitig zu identifizieren und darauf zu reagieren. Stefan Reicherz erstellt eine flexible Blaupause hierfür: Individuell an ein Unternehmen angepasst, liefert sie diesem die notwendigen Informationen und Hilfsmittel, um erfolgreiche Strategische Frühaufklärung durchzuführen - und damit aus Risiken Chancen werden zu lassen.
Considerable efficiency gains can be made costeffectively to set the transport sector on a sustainable development pathway. They can be achieved through already available technologies and practices, which will not only reduce greenhouse gas emissions significantly, but also generate social, environmental and economic co-benefits. However, progress in the take-up of low-carbon mobility measures substantially lags behind the potential. A number of barriers contribute to this lack of uptake. This paper explores those barriers by focusing on vehicle fuel efficiency in particular, but will also touch on the wider policy framework to improve the efficiency of the transport sector and reduce emissions. The paper suggests that a combination of fuel pricing, differentiated vehicle taxation, vehicle standards and the provision of modal choice are necessary to minimise rebound effects and significantly curb transport sector greenhouse gas emissions at low- or even negative cost.
Lessons for model use in transition research : a survey and comparison with other research areas
(2015)
The use of models to study the dynamics of transitions is challenging because of several aspects of transitions, notably complexity, multi-domain and multi-level interactions. These challenges are shared by other research areas that extensively make use of models. In this article we survey experiences and methodological approaches developed in the research areas of social-ecological modeling, integrated assessment, and environmental modeling, and derive lessons to be learnt for model use in transition studies. In order to account for specific challenges associated with different kinds of model applications we classify models according to their uses: for understanding transitions, for providing case-specific policy advice, and for facilitating stakeholder processes. The assessment reveals promising research directions for transition modeling, such as model-to-model analysis, pattern-oriented modeling, advanced sensitivity analysis, development of a shared conceptual framework, and use of modeling protocols.
Urbanization and climate change are amongst the greatest challenges of the 21st century. In the "Low Carbon Future Cities" project (LCFC), three important problem dimensions are analysed: current and future GHG emissions and their mitigation (up to 2050); resource use and material flows; and vulnerability to climate change.
The industrial city of Wuxi has been the Chinese pilot city of the project. To establish the pathway for a low carbon future, it is crucial to understand the current situation and possible future developments. The paper presents the key results of the status quo analysis and the future scenario analysis carried out for Wuxi. Two scenarios are outlined. The Current Policy Scenario (CPS) shows the current most likely development in the area of energy demand and GHG emissions until 2050. Whereas the extra low carbon scenario (ELCS) assumes a significantly more ambitious implementation, it combines a market introduction of best available technologies with substantial behavioural change. All scenarios are composed of sub-scenarios for the selected key sectors.
Looking at the per capita emissions in Wuxi, the current levels are already high at around 12 tonnes CO2 per capita compared to Western European cities. Although Wuxi has developed a low carbon plan, the projected results under current policies (CPS) show that the total emissions would increase to 23.6 tonnes CO2 per capita by 2050. If the ELCS pathway was to be adopted, these CO2 emission levels could be reduced to 6.4 tonnes per capita by 2050.
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.
Wie lässt sich die Notwendigkeit der Suffizienz in der Breite der Bevölkerung einwurzeln? Da gibt es zunächst die Hoffnung auf einen kulturellen Wandel, in dem die immateriellen Werte des Lebens besser verstanden und höher geschätzt werden. Es gibt inzwischen viele Initiativen, suffizientes Leben und Wirtschaften in die Öffentlichkeit zu tragen, um für sie Aufmerksamkeit zu gewinnen und für sie zu werben. Auch lehrt inzwischen der Alltag Suffizienz. Da das tägliche Leben teurer geworden ist und weiterhin teurer werden wird, wächst auch die Einsicht in Grenzen des Konsums, zusammen mit der Erfahrung, dass maßvoller Genuss die Lebensfreude nicht schmälert.
Der hier zusammengestellte Katalog von Suffizienzpolitiken ist nicht nach Sachgebieten aufgebaut, sondern nach Eingriffstiefe und vermutlicher Akzeptanz der Maßnahmen. Im ersten Abschnitt stehen Politiken, die wohl die Zustimmung des größten Teils der Bevölkerung finden werden, weil sie ihr Leben erleichtern oder jedenfalls nicht beschweren werden. Ihr Ertrag für den Klimaschutz und die Ressourcenschonung ist freilich begrenzt.
Der zweite Teil enthält Politiken, die Umstellungen und neues Nachdenken erfordern, die einen spürbaren Eingriff in das Gängige und so gern Gewählte bedeuten, für die Routinen gewechselt und neue Gewohnheiten gefunden werden müssen, die aber keinen tief greifenden Wandel der Lebensweise erfordern. Ihr Beitrag zum Erhalt der Natur fällt durchaus ins Gewicht.
Im dritten Teil stehen die Politiken, die in das gewohnte Leben und Wirtschaften eingreifen, die ein gründliches Umdenken und die auch Verzichte fordern. Dafür leisten sie einen entscheidenden Beitrag zum Schutz der natürlichen Lebensgrundlagen.
Die hier vorgestellten 30 Politiken sind keine erschöpfende Aufstellung. Es sind Beispiele, Stellvertreter, ein Strauß von Möglichkeiten sehr unterschiedlicher Reichweite.
Die Technologie der CO2-Abtrennung und -Speicherung (CCS) sowie die CO2-Nutzung (CCR) wird in diesem Fachbuch umfassend und aus unterschiedlicher Perspektive beleuchtet.
Experten aus Forschung und Industrie stellen die CCS- und CCR-Technologie auf Basis der naturwissenschaftlichen und technischen Grundlagen vor und legen den Stand der Technik dar. Sie vergleichen Energiebilanzen für verschiedene Techniken und diskutieren rechtliche, wirtschaftliche und gesellschaftspolitische Aspekte. In Szenarioanalysen zeigen sie den möglichen zukünftigen Beitrag der Technologien auf und stellen die Sichtweisen der verschiedenen Stakeholder-Gruppen vor.
Die Autoren haben den Anspruch, wertfrei zu informieren. Dabei legen sie die Kriterien für die Bewertung der einzelnen Sichtweisen offen.
Dieses Wuppertal Paper befasst sich mit folgenden Leitfragen: Wie wichtig sind Stadtwerke für die Energiewende? Was sind dabei die besonderen Beiträge von Stadtwerken? Hier ist insbesondere zu berücksichtigen, dass kommunal betriebene Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (KWK-Anlagen) ein wichtiger Komplementär zum Ausbau der erneuerbaren Energien darstellen und dass kommunale KWK-Anlagen inzwischen einen nennenswerten Beitrag zur Sicherstellung der Residuallast liefern. Zudem geht es um die Leitfrage, welche Rahmenbedingungen die Rolle von Stadtwerken als zentrale Akteure der Energiewende und insbesondere als Betreiber von KWK-Anlagen erschweren.
Ökologische Krisen, wachsende Ungleichheit oder gesellschaftliche Destabilisierung - die Grenzen des aktuellen ökonomischen Entwicklungsmodells läuten eine Umbruchphase ein. Wissenschaft kann darin die Rolle einer Impulsgeberin spielen - wenn sie sich der Gesellschaft zuwendet und ihre gesellschaftliche Verantwortung
ernst nimmt.
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.
How can renewable energy sources be efficiently integrated into the North African electricity systems? By using techno-economic modeling methods, this book explores optimized electricity system expansion pathways until the year 2030 for the five North African countries - Morocco, Algeria, Tunisia, Libya and Egypt. The results indicate that renewable energy integration is actually a viable business case for the entire region, if wind and solar capacities are properly planned in conjunction with the conventional generation system and under consideration of the country-specific electricity supply-/demand patterns. Further aspects featured in this publication are the impact of renewable power on the transnational electricity transmission system and the question how decision making processes about renewable energy strategies can be improved in the North African context. The book is a contribution to the scientific literature about energy issues in the Middle East and North Africa (MENA), but also seeks to address political and industrial practitioners concerned with the development of the region's renewable energy future.
The current momentum in the electrification of the car fuels hope for a transition in mobility. However, electric vehicles have failed before and it is thus asked: What is the potential of e-mobility developing as a sustainable system innovation? In order to deal with this challenge analytically, a theoretical framework is developed: the concepts of transformative capacity of a new technology (do electric vehicles trigger "social" innovations, e.g. new business models or use patterns?) and system adaptability (how stable is the mobility regime?) are introduced and the issue of sustainability is discussed. This framework will be explored for the German innovation system for e-mobility. It can be shown that electric cars will only be successful when part of a system innovation and that the German innovation system is dominated by regime actors and thus potentially used as a way to fend off more substantial change.
Although a substantial economic energy saving potential exists in the residential sector of the European Union, the energy efficiency service (EES) market is much less developed in this market segment than in other demand sectors (e.g. the industry or the public/service sector).
This paper presents an analysis of the current situation and existing potentials for future expansion. A specific analysis methodology has been developed and applied by a research consortium in 18 EU countries. This methodology has mostly built upon an extensive review of the existing literature and on interviews of a large number of acknowledged experts. Its application has allowed identifying encouraging development trends in specific market segments where the possibility of aggregating the EES demand or of exploiting good relationships with customers have created interesting investment opportunities. These trends have been observed in particular in Germany, Denmark, France, Flanders (BE), Hungary, Romania and UK. The assessment performed has also allowed discussing a series of strategies and policy measures that can be adopted to overcome existing barriers to market development. The general conclusion drawn in the paper is that energy efficiency policies supporting EES markets in the residential sector are highly needed. Although EU policies have typically a limited direct impact, they can increase trust into EESs and EES providers. At the national level, a stronger collaboration of governments or local administrations with banks to finance EESs is still very necessary in many EU countries.
The transformation of energy systems is influencing economic policy agendas all over the world, particularly in industrialized countries. In this process, Germany has taken a pioneering role, and hence the technical innovations, legal frameworks, and business models established there are also of interest for other countries trying to achieve broader use of renewable energies. Energy cooperatives have been an important building block in the energy transition in Germany, although their practical importance is neither quantitatively nor qualitatively reflected in the academic literature. Drawing on recently collected data, this paper presents an overview of German energy cooperatives in terms of organization, financing, and membership. We then review literature from economics and the social sciences that has been used to analyze cooperatives on various levels in other fields. We discuss how these theories could be applied to create a better understanding of energy cooperatives, and we derive a preliminary research agenda for their analysis. We also assess the scope for interdisciplinary work among economists, sociologists, and other disciplines.
Dieser Bericht stellt Schlüsseldimensionen für Living Labs in der Green Economy kompakt und zusammenfassend dar. Die Analyse führt die Essenz aus den insgesamt acht Ergebnispapieren in Arbeitspaket "Bestandsaufnahme im Innovationsumfeld für Living Labs" zusammen und gibt Hinweise auf Anknüpfungspunkte in den weiteren Arbeitspaketen des Projektes.
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.
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 research project seeks to identify the CDM SD tool's possible shortcomings, and to make structured recommendations on how to improve the EB's SD tool. Findings from this project are meant to have a lighthouse effect on the development of provisions on Sustainable Development within other carbon mechanisms of the UNFCCC and beyond. This report represents the consolidated findings of three work packages within this research project. The first chapter provides some background on the subject at hand, and leads into the report. The following chapter covers the assessment and comparison of the SD provisions of selected flexible mechanisms and multilateral standards.
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.
On 12 December 2015, the Parties to the UNFCCC adopted the "Paris Agreement". With this step, the world community has agreed on a collective and cooperative path to fight human-induced climate change: After 25 years of UN climate diplomacy, the world's governments have for the first time in history negotiated a treaty which envisages climate action by all nations. The Agreement sets the world on a path that might lead to a decarbonised economy in the second half of the century. Researchers from the Wuppertal Institute have observed COP 21 and elaborated a detailed analysis of the results. The assessment provides an overview of the most important negotiation outcomes, assesses their results as well as shortfalls and provides an outlook of the next steps needed to implement the Paris Agreement's goals and to set the world firmly on a non-fossil based development path.
Die Wirtschaftsweise der Green Economy gilt als ein mögliches Leitbild für ein nachhaltigeres Wirtschaften im internationalen Nachhaltigkeitsdiskurs und ist in vielfältigen Studien gesellschaftlicher Akteure beschrieben und gefordert worden. Das Ziel des vorliegenden Papieres ist es, auf Basis der Analyse von Schlüsselstudien zur Green Economy gesellschaftliche Anforderungen an die Forschung und Innovation in Living Labs abzuleiten und so das Innovationsumfeld für das INNOLAB Projekt zu definieren und wichtige Eckpunkte, Rahmenbedingungen und Anknüpfungspunkte aufzuzeigen.
Dieses Papier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 1 "Bestandsaufnahme des Innovationsumfeldes für Living Labs" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB), das im Rahmen der Sozial-ökologischen Forschung zum Themenschwerpunkt "Nachhaltiges Wirtschaften" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.
Insgesamt wurden zehn Schlüsselstudien untersucht, die die nationale, europäische und globale Ebene sowie die Bereiche Politik, Wirtschaft und NGOs abdecken. Die Schlüsselstudien wurden hinsichtlich ihrer Definitionen einer Green Economy, Indikatoren zur Messung der Green Economy und möglichen Anknüpfungspunkten für die Living Lab Forschung analysiert und die Ergebnisse zusammengefasst.
Das Arbeitspapier adressiert die Definition und Typisierung von Living Labs. Ziel ist einerseits die Erarbeitung einer Living Lab Definition, die im INNOLAB Projekt als Referenzrahmen für die weiteren Arbeitspakete dienen soll. Andererseits soll die deutsche Living Lab Landschaft kartiert werden.
Dieses Papier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 1 "Bestandsaufnahme des Innovationsumfeldes für Living Labs" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB). Die genutzte Methodik basiert im Wesentlichen auf einer Literaturstudie der relevanten Definitionen und Literatur sowie einer Google Recherche zur Erarbeitung einer Living Lab Karte.
Das Ziel dieser Basisstudie ist es Ursachen für Rebound-Effekte und potentielle Gegenmaßnahmen aufzuzeigen. Zudem sollen Möglichkeiten zur Beobachtung und Verringerung von Rebound-Effekten in Living Labs beschrieben werden.
Dieses Arbeitspapier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 1 "Bestandsaufnahme des Innovationsumfeldes für Living Labs" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB), das im Rahmen der Sozial-ökologischen Forschung zum Themenschwerpunkt "Nachhaltiges Wirtschaften" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.
Die Basisstudie stützt sich auf eine Literaturanalyse von ausgewählten Schlüsselstudien sowie auf fünf Experteninterviews und deren Inhaltsanalyse.
Es zeigt sich, dass sowohl technologische Innovationen als auch Verhaltensänderungen als Auslöser von Rebound-Effekten unterschieden werden. Von diesen Auslösern ausgehend, entstehen zunächst unmittelbare Effekte, die dann Rebound- Effekte über drei unterschiedliche Mechanismen bewirken können: über monetäre Effekte (also aufgrund von Geldeinsparungen), über Zeiteffekte (also aufgrund von Zeiteinsparungen) und über sozial-psychologische Effekte. Rebound-Effekte können sich durch die Reinvestition eingesparter Geld- und Zeitbudgets im Bedarfsfeld der ursprünglichen Einsparung (als direkte Rebound-Effekte) oder in einem anderen Bedarfsfeld (als indirekte Rebound-Effekte) ergeben, siehe nachfolgende Abbildung.
"Sufficiency" is beginning to emerge as a new value throughout Western societies and the question asked in this article is: Can we observe cases with actual opportunities to link successful business strategies of incumbents to principles of sufficiency? Thus, how feasible is sustainable entrepreneurship for incumbents? As an innovative conceptual approach, it will be analyzed how brand claims function as narrative translation mechanisms in situations where tensions emerge between corporate narratives and unexpected societal trends, e.g. the emergence of sufficient lifestyles. It will be shown that even though these are still a niche phenomenon, a focus on powerful brands and the narratives connected to them are an important element in understanding the role of incumbents in transitions to sustainability.
Small-scale residential biomass combustion for space heating and warm water production already holds a considerable share on overall energy production from biomass in Europe. In the existing regulative framework of EU air quality and climate protection targets, an extended usage of renewable biomass heating without an increase of harmful emissions is urgently needed. In this context, the FP7 project "EU-UltraLowDust" (ULD) aimed at the demonstration of highly efficient and ultra-low emission small-scale biomass combustion technologies and the development of supporting policy recommendations.
New combustion technology operating at almost zero particulate matter (PM) emissions has been demonstrated, rivalling even the performance of state-of-the-art natural gas fuelled systems. In this context, the authors analysed EU policy options for a faster diffusion of these new innovative technologies. The analysis presented in this paper is based on results from an original impact assessment with special focus on energy efficiency and emission scenarios, including the potential effects of a broad deployment of the new ULD technologies as well as the early replacement of poor performing existing installations.
As the derived results show that major shares of energy consumption and emissions from residential biomass combustion in the EU are caused by old heating systems, specific policy measures for new and existing installations have been analysed. Following this, a recommended and harmonized policy package for new Small Combustion Installations (SCI) to be put on the market as well as for existing SCI in the stock has been developed, which will be presented in this paper. The basic policy package addresses new installations and consists of a two-step approach, aiming at enhancing the current and forthcoming policies addressing the SCI market in Europe. A complementary second policy package for existing installations aims specifically at the early replacement of SCI already installed in the stock, which are characterized by low efficiency and high emissions.
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.
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.
This scoping study provides an introduction to the topic of establishing municipal utilities in Germany. The findings of the authors' study provide important new insights into the possibilities to decentralise and democratise the German power sector. The findings were identified on the basis of a comprehensive screening of all newly established municipal utilities in Germany. As most network concession contracts in Germany expire by 2016, there has now existed a window of opportunity to rebuild the local energy supply. As a result, 72 new local power companies were established in Germany within just seven years (between early 2005 and late 2012). The results of this unique study will inform about details regarding regional concentration, the size of municipalities, the legal forms of the newly founded municipal public utility and the role of strategic partnerships.
Furthermore, 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. Based on expert opinions, the study finds out that the likelihood of these targets being reached is "high to very high".
The Japanese translation of the scoping study is completed by a foreword by Prof. Dr. Jörg Raupach-Sumiya (Professor, College of Business Administration, Ritsumeikan University) highlighting the importance of this study for Japan's energy policy.
There is general agreement that preventing dangerous climate change requires a fundamental transformation of the global economy. Regarding carbon markets, the EU, for example, has called for the new market-based mechanism (NMM) to be established under the UNFCCC to "facilitate transition towards low carbon economy and attract further international investment". This JIKO Policy Paper discusses the transformative potential of the NMM and how it should be structured to maximize transformative impact.
The analysis shows that details in the arrangements of the scheme, such as allocation of allowances can significantly influence the incentive structure of the instrument and hence its potential to contribute to transformational change. The authors conclude that carbon pricing is necessary but is by itself not sufficient to redeem the various types of market failures that have led to the unsustainable global socio-economic system we are deemed to change. An NMM should therefore be tailored to complement other national policies.
Im Auftrag des Bundesforschungsministeriums hat das Wuppertal Institut eine Studie zur systemischen Betrachtung und Modellierung der Bioökonomie erstellt. Sie zeigt Wege auf, die komplexen sozio-ökonomischen Zusammenhänge und Umweltauswirkungen der Bioökonomie zu erfassen und soll als Grundlage für den Aufbau eines kontinuierlichen Monitorings dienen. Die Autor(inn)en erfassten Indikatoren und Modellierungsmethoden mit Bezug zur Bioökonomie und weisen auf bestehende Lücken hin: Diese finden sich vor allem bei der Erfassung neuer technologiegetriebener Sektoren, der systemischen Betrachtung eines nachhaltigen Konsums und bei der Modellierung der Zusammenhänge zwischen Innovationen, Wirtschaftswachstum und Ressourcenverbrauch (insbesondere die Landnutzung).
Zur Umsetzung eines systemischen Monitorings empfiehlt die Studie das folgende Vorgehen: Unter Zuhilfenahme des DPSIR-Konzeptes (Analyse von Wirkungsbeziehungen nach Driving forces, Pressures, States, Impacts und Responses) sollten Schlüsselindikatoren und Nachhaltigkeitsziele in einem Indikatoren-"Dashboard" zusammengeführt werden. Benötigt wird zudem ein Werkzeugkasten von Methoden, der vor allem integrierte Analyse- und Bewertungsmodelle sowie ein systemisch konzipiertes Metamodell umfasst.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie in der Studie "STROMbegleitung" Technologien, Perspektiven und Ökobilanzen elektrifizierter PKW untersucht. Die Studie gibt einen umfassenden Einblick in den aktuellen Stand der Technik, identifiziert Trends und analysiert die Ökobilanz unterschiedlicher Fahrzeugkonzepte. Gleichzeitig ordnet sie die deutschen Aktivitäten im Bereich Elektromobilität in einen globalen Kontext ein.
Market mechanisms - the Clean Development Mechanism (CDM), Joint Implementation (JI) and Art. 17 emission trading - have been a central feature of the Kyoto Protocol. The shape of the new climate change agreement to adopted at this year's UN climate change conference in Paris is emerging only slowly, including the role market mechanisms will play. In order to assess the potential scope of market mechanisms in the Paris agreement, this JIKO Policy Brief surveys the intended nationally determined contributions (INDCs) to the new agreement which countries have so far submitted. The paper is now available for download.
The Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) intend to adopt a new comprehensive climate agreement at this year's Conference of the Parties (COP) in Paris. The shape of the new agreement is emerging only slowly, including the role market mechanisms will play. A new JIKO Policy Brief assesses the potential scope of market mechanisms in the Paris agreement by surveying the Intended Nationally Determined Contributions (INDCs) so far.
Zum Beispiel Energieschulden
(2015)
Dauerplastik
(2015)
Decoupling resource consumption and economic growth : insights into an unsolved global challenge
(2015)
Achieving a truly sustainable energy transition requires progress across multiple dimensions beyond climate change mitigation goals. This article reviews and synthesizes results from disparate strands of literature on the coeffects of mitigation to inform climate policy choices at different governance levels. The literature documents many potential cobenefits of mitigation for nonclimate objectives, such as human health and energy security, but little is known about their overall welfare implications. Integrated model studies highlight that climate policies as part of well-designed policy packages reduce the overall cost of achieving multiple sustainability objectives. The incommensurability and uncertainties around the quantification of coeffects become, however, increasingly pervasive the more the perspective shifts from sectoral and local to economy wide and global, the more objectives are analyzed, and the more the results are expressed in economic rather than nonmonetary terms. Different strings of evidence highlight the role and importance of energy efficiency for realizing synergies across multiple sustainability objectives.
The Deep Decarbonization Pathways Project (DDPP) is a collaborative global initiative led by IDDRI and SDSN that aims to demonstrate how individual countries can transition to a low-carbon economy preferably consistent with the internationally agreed target of limiting the increase in global temperature to less than 2°C. Achieving this target will require a profound transformation of energy systems by mid-century, a "deep decarbonization". The project comprises 16 research teams composed of leading institutions from the world's largest GHG emitting countries: Australia, Brazil, Canada, China, France, Germany India, Indonesia, Italy, Japan, Mexico, Russia, South Africa, South Korea, United Kingdom, and United States. Each team is exploring what is required to achieve this transformation in their own country's economy while taking into account socio-economic conditions, development aspirations, infrastructure stocks, natural resource endowments, and other relevant factors.
The DDPP country study for Germany explores what is required to achieve deep decarbonization in Germany. It has been conducted by the Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy, with the support of Stiftung Mercator. The study discusses how the German government's target of reducing domestic GHG emissions by 80 to 95% by 2050 (versus 1990) can be reached.
Kartierung des anthropogenen Lagers in Deutschland zur Optimierung der Sekundärrohstoffwirtschaft
(2015)
Deutschland hat ein enormes Vermögen in Form von Bauwerken, Infrastrukturen und sonstigen langlebigen Gütern angehäuft. Hierin befindet sich ein wertvolles Sekundärrohstoffreservoir - ein anthropogenes Materiallager. Es ist als Kapitalstock der Zukunft zu begreifen, den es systematisch zu bewirtschaften gilt. In der überwiegend Input-dominierten Ressourceneffizienzdiskussion findet dieser Kapitalstock bislang nur wenig Beachtung. Eine Ursache hierfür ist unzureichendes Wissen über die Größe und Zusammensetzung dieses Materiallagers sowie über dessen Veränderungsdynamik. Das Vorhaben sollte dazu beitragen, die Wissensbasis diesbezüglich deutlich zu erweitern. Mit den Ergebnissen des Projektes liegt nun ein differenziertes Bild über Materialflüsse und Materialbestände vor, die in langlebigen Gütern in Deutschland gebunden sind und von diesen ausgelöst werden. Neben umfangreichen Daten wurde ein Konzept vorgelegt, das Grundlagen zum Aufbau eines langfristigen Monitorings des anthropogenen Lagers durch eine kontinuierliche Fortschreibung von Bestandsveränderungen liefert.
Klimapolitik
(2015)
Consumption-based CO2 emissions, which are commonly calculated by means of environmentally extended input-output analysis, are gaining wider recognition as a way to complement territorial emission inventories. Although their use has increased significantly in the last years, insufficient attention has been paid to the methodological soundness of the underlying environmental extension. This should follow the internationally agreed accounting rules of the System of Environmental-Economic Accounting, which addresses the activities undertaken by the residents of a country, independent from where these take place. Nonetheless, some footprint calculations use extensions that account for all the activities within the territory, which leads to methodological inconsistencies. Thus, this article introduces the most relevant conceptual differences between these accounting frameworks and shows the magnitude of the gap between them building on the data generated for the EXIOBASE model. It concludes that the differences are high for many countries and their magnitude is increasing over time.
For 20 years, the number of resource policy approaches with direct and indirect relations to raw materials, resource and material efficiency has grown enormously at national and international level. This discussion paper makes an inventory of different political and regulatory approaches that contain a direct or indirect reference to resources such as construction materials, industrial minerals, or metals. They are examined and evaluated regarding foci and resource priorities as well as further categories such as target lines, governance levels, indicators used, integration into wider target systems, specification, and implementation. The aim is to provide an overview of the spectrum of resource objectives in international, European, and national strategies, programs, and initiatives. The closer analysis of raw material targets embedded in the policy programs and legal approaches reveals that most goals lack a time frame and a concrete vision, thus remain at a strategic level. To complement the overview, the state of research in the field of modeling and simulation is briefly discussed. Concluding remarks concerning their relation to the objectives identified and the task of target setting complete the discussion.
Many have hoped that the CDM's Additionality, if applied to the wider climate finance domain, can contribute to standardizing the funding criteria. This JIKO Policy Brief therefore explore options of applying the CDM's to do just that. The authors highlight issues of environmental system integrity and efficient allocation of funding, and discuss potential limits of the CDM's Additionality concept in its current form, if applied to climate finance.
The prospects are limited, because a clear attribution of emission reductions is almost impossible in a system that does not have as well-defined borders as the zero-sum-game of tradable emission reductions under a capped environment.The authors propose some inroutes to adapting the current approach to Additionality in this context, and pose a number of questions that can help to further discuss and refine the CDM's Additionality concept to make it better applicable for a future, globally inclusive climate regime.
At COP 17 Durban, parties decided to establish a centralised new market-based mechanism (NMM) and to consider establishing a "framework for various approaches" to govern decentralised initiatives. Parties have also discussed possible use and up-scaling of non market based approaches (NMA) in this context. This Policy Brief summarises the state-of-play regarding the submissions by parties and observers as of Jan 2015. It is an update on previous JIKO policy papers and therefore focuses on comparable aspects of the discussion.
Decision-making in sustainable urban mobility planning : common practice and future directions
(2015)
The European Commission aims to foster sustainable local transport systems through the concept of "Sustainable Urban Mobility Plans" (SUMPs). This paper is intended as a think piece highlighting the challenges for cities in selecting sustainable and cost-effective transport and mobility measures. Not only does the paper convey an understanding of the challenges of determining a transport project's viability, but it also presents five case studies of sustainable urban mobility planning and the role of project appraisal in those policy-making processes.
Market mechanisms - the Clean Development Mechanism (CDM), Joint Implementation (JI) and Art. 17 emission trading - have been a central feature of the Kyoto Protocol. The Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) intend to adopt a new comprehensive climate agreement at this year's Conference of the Parties (COP) in Paris. The shape of the new agreement is emerging only slowly, including the role market mechanisms will play.
To gauge the potential scope of market mechanisms in the forthcoming Paris agreement, this paper surveys the submitted INDCs on the question to what extent they envisage the use of market mechanisms. In detail, the paper looks at five questions for each INDC:
- Does the INDC make any mention of market mechanisms?
- Does the Party plan to use market mechanisms to achieve its contribution to the Paris agreement?
- If a Party intends to use market mechanisms, does the INDC specify which mechanisms or types of units the country intends to use?
- Does the Party quantify the extent to which it intends to use market mechanisms? Under the Kyoto Protocol, use of mechanisms has been supposed to be supplemental to domestic action, though this principle has never been quantified.
- Does the Party specify how the use of mechanisms will ensure environmental integrity and avoid double counting?
Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde auf der Ebene von privaten Haushalten untersucht, in welchem Ausmaß eine Bedürfnisbefriedigung mit materiellen Gütern innerhalb der Randbedingungen von globaler Gerechtigkeit, einer nachhaltigen Rohstoffnutzung und einer umweltverträglichen Gesellschaft möglich ist. Zur Bestimmung des Rohstoffbedarfs langlebiger Haushaltsgüter wurden das methodische Konzept der Verfügungskorridore entwickelt und empirisch fundiert sowie global tragfähige Ausstattungen für verschiedene Haushalte prototypisch dargestellt. Das im Rahmen des Projekts entwickelte Webtool veranschaulicht wesentliche Ergebnisse des Forschungsvorhabens. Vor dem Hintergrund ihrer eigenen Haushaltsausstattungen wird den Nutzer/-innen des Webtools das Forschungsthema "Rohstoffverbrauch und Nachhaltigkeit" exemplarisch veranschaulicht, wodurch eine konkrete Reflexion des eigenen Konsumverhaltens ermöglicht wird.
German electricity giants have recently taken high-level decisions to remove selected fossil fuel operations from their company portfolio. This new corporate strategy could be seen as a direct response to the growing global influence of the fossil fuel divestment campaign. In this paper we ask whether the divestment movement currently exerts significant influence on decision-making at the top four German energy giants - E.On, RWE, Vattenfall and EnBW. We find that this is not yet the case. After describing the trajectory of the global fossil fuel divestment campaign, we outline four alternative influences on corporate strategy that, currently, are having a greater impact than the divestment movement on Germany's power sector. In time, however, clear political decisions and strong civil support may increase the significance of climate change concerns in the strategic management of the German electricity giants.
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.
Social innovations, which transform resource intensive routines and practices into low-resource ones, combined with socio-technically designed transition paths, which are created around sustainability and environmental criteria, are milestones for implementation and diffusion of SCP (Sustainable Consumption and Production). This paper analyses such processes based on eight key components in order to evaluate and explain transformation and transition towards a sustainable lifestyle. Actors on all levels of society are included in this approach, creating a whole framework. Global megatrends, such as climate change, demographic change or resource scarcity will be put into relation with current policies and production trends, which play an important role for the development of transition pathways and future scenarios. This will enable us to work out guidelines and ideas on how to create a more sustainable society specifically.
The innovative software system "myEcoCost" enables to gather and communicate resource and environmental data for products and services in global value chains. The system has been developed in the consortium of the European research project myEcoCost and forms a basis of a new, highly automated environmental accounting system für companies and consumers. The prototype of the system, linked to financial accounting of companies, was developed and tested in close collaboration with large and small companies.
This brochure gives a brief introduction to the vision linked to myEcoCost: a network formed by collaborative environmental accounting nodes collecting environmental data at each step in a product's value chains. It shows why better life cycle data are needed and how myEcoCost addresses and solves this problem. Furthermore, it presents options for a future upscaling of highly automated environmenal accounting for prodcuts and services.
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.
Energy storage is one option to provide the electricity grid with flexibility. Short-term storage can provide system services for power quality, whereas medium-term storage allows to shift significant amounts of energy over some hours up to days. Seasonal or long-term storage can, for example, be provided by the power-to-gas technology. Significant amounts of storage will be necessary, especially when a fully renewable supply is approached. New mechanisms are needed to ensure anticipatorily that sufficient flexibility is in the system at any time.
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.
Nach einer langen Phase der Stabilität ist die Stromwirtschaft in den vergangenen 15 Jahren stark in Bewegung geraten. Mit der Liberalisierung stand zunächst der Wechsel von Gebietsmonopolen hin zu wettbewerblich organisierten Erzeuger- und Verbrauchermärkten an. Derzeit findet ein ganz ähnlicher Umbruch statt, der vom Übergang von konventioneller hin zu erneuerbarer Stromerzeugung gekennzeichnet ist. Aber sind die Paradigmen der einzelnen Phasen miteinander vereinbar und hat jede für sich noch immer ihre Daseinsberechtigung, oder ist hier eine Modifizierung notwendig? Das Strommarktdesign der Zukunft kann nicht auf einem leeren Blatt entworfen, sondern es müssen bestehende Strukturen berücksichtigt werden. Gleichzeitig ist die Frage zu beantworten, ob die Wahl zwischen regulatorischen oder marktbasierten Ansätzen sich auch anhand der mit ihnen möglichen Präzision der Steuerung unterscheidet.
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.
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.
Mit Effizienz punkten
(2015)
Due to significant success in technology development and cost reductions, the electricity system is now widely perceived as the part of the energy system to be first in decarbonisation. This means a double challenge for the system: Firstly, it will undergo significant change due to rapidly increasing shares of fluctuating renewable generation; Secondly, there will be an expansion of electricity into other fields of the energy system such as heat generation and transport.
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.
In diesem Artikel erläutert Michael Kopatz, warum Projekte kooperativen Wirtschaftens (wie beispielsweise Regionalwährung, Tauschringe und Energiegenossenschaften) ihr wahres Potenzial in puncto Klimaschutz, Ressourcenschonung und lokaler Wertschöpfung erst dann entfalten können, wenn Kommunen sie systematisch unterstützen.
Er fordert, dass Projekte der Gemeinwohlökonomie nicht länger nur wohlwollend von politischen Entscheidungsträger(inne)n wahrgenommen werden, sondern dass ein Handlungskonzept zur systematischen Förderung geschaffen wird - eine Wirtschaftsförderung 4.0 sozusagen, die er in seinem Beitrag beispielhaft entwickelt und erläutert.
Jordan's electricity system has and continues to experience considerable pressures for reform due to continuous increase of electricity demand combined with high dependency on imported fossil fuels and a partially subsidised electricity market. In this paper we use the transitions pathways to examine and analyse pressures on the regime in relation to plausible future developments of particular niches such as renewable energy technologies. Our analysis is methodologically distinct in that we explicitly identify mechanisms operating in the system and relate those to existing scenarios to assess future developments. Currently, we see future developments being sensitive to the actions of key regime actors.
Erneuerbare Energien im Wärmesektor : Aufgaben, Empfehlungen und Perspektiven : Positionspapier
(2015)
Investments in urban transport should deliver the maximum economic, social and environmental benefits; in times of constrained budgets, projects' economic viability is often the deciding factor. This paper discusses the current practices and challenges facing cities in assessing urban transport interventions. On this basis, it develops options for decision-makers to appraise small-scale, sustainable urban transport policy measures.
The analysis of current appraisal practice shows that data requirements and complexity are cities’ main obstacles appraising projects and comparing potential alternatives. Additionally, there is often a risk that project appraisal enters the planning process too late to play any meaningful role. Conducting a Cost-benefit
analysis (CBA) ex-ante is often only approved if the implementation of the measure in question is already likely. Often, a CBA is a means to access funds rather than a basis for decision-making. Project appraisal of small-scale and non-infrastructure-based measures is often simply too expensive.
On the basis of these findings, the paper discusses the following alternatives to comprehensive CBAs: 1) learn from others, 2) use a simplified assessment method, 3) rely on norms and values. All of these options aim to cope with the trade-off between effort and certitude. In practice, some policy-makers may already apply one or more of these options, but this has not been documented in a systematic manner. A systematic documentation of such practices could be a major step forward for implementation of sustainable and integrated urban transport projects, as it would shed some light on the reasoning behind decisions, from which conclusions could be drawn on the likely follow-on effects thereof and also possible improvements to the process.
Zwischen Anpassungs- und Veränderungsdruck : Klimafolgenanpassung und nachhaltige Transformation
(2015)
Strategien der Klimafolgenanpassung und der nachhaltigen Entwicklung werden in Deutschland kaum aufeinander bezogen. Kurzfristige Maßnahmenplanungen zur Schadensbegrenzung dominieren das politische Handeln, Fragen nach Vorsorge- und Gerechtigkeitsaspekten kommen zu kurz. Die Entwicklung resilienter Entwicklungspfade stellt eine Herausforderung für die real existierende Problembewältigung dar. Für die Umsetzung einer nachhaltigen und resilienten Klimaanpassungsstrategie ist ein Mix aus institutionell basierten Regeln und teilhabeorientierten Realexperimenten zur Erprobung von Neuem naheliegend.
Prospects for the integration of power markets and the expansion of renewable energy have recently triggered a number of publications dealing with transformation scenarios of the North African electricity systems. This paper compares five studies using economic electricity supply- and demand models to assess possible development pathways of the North African power systems from today until 2030 and 2050. The analysis shows that distinct modeling methodologies as well as different approaches to scenario design and parameter assumptions can strongly influence the studies' results, leading to very heterogenous projections of North Africa's power generation structures as well as the patterns of electricity exchange with other regions, like Europe. Common findings of the studies are that the surplus costs of capital-intensive renewable energy expansion in North Africa can in most cases be offset by avoided fuel costs and avoided investments in conventional power plants. All studies further agree that increased transnational cooperation, notably in terms of market integration and cross-border power exchanges, can bring about important economic advantages for the North African power sector. Renewable energy expansion could also drive electricity exports to Europe, but in integrated power market schemes, such exports only become viable with a very high share of renewable energy exceeding 60% of the North African power demand.
A key challenge of the 21st century is to transform society into one that features sustainable patterns of production and consumption. To achieve this, transition processes need to be designed in key areas such as housing, mobility and nutrition. The design and large-scale implementation of sustainable product service systems (PSS) is regarded a promising approach for sustainability transitions. Real-life socio-technical experiments are an important infrastructure for designing PSS in collaboration with stakeholders and users. In this paper, we argue that transdisciplinary and action research methods are required for institutionalising an experimental set-up and developing PSS within such infrastructures. We present the Sustainable LivingLabs (SLL) research infrastructure and its methodology as an example of such experimental settings. It was collaboratively developed with key stakeholders in three consecutive research projects and applied to e.g. heating and space heating. We show new qualities of SLL in relation to existing LivingLabs and approaches for PSS design and present its methodological three-phase model (insight research, prototyping, field testing) of research. Our article contributes to knowledge on a methodological framework and tool-kit for PSS development in SLL with a clear focus on socio-ecological sustainability. Intermediate findings confirm the high influence of user practices on heating energy consumption and show starting points for PSS development: e.g. transformational products, home-automation combined with consulting along value chains. We hypothesise that developing PSS in user- and stakeholder-integrated settings supports acceptance and diffusion and, by taking into account users' social practices of utilising novelties, reduces rebound effects caused by incorrect application.
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.
Critical metals are in great demand by the electrical and electronics industry, so waste electrical and eletronic equipment represents a significant source of secondary raw materials. Owing to low recycling rates and the concomitant supply risks associated with critical metals, the closure of the material cycles is highly relevant to the German economy. Losses of these metals occur from collection until their material recovery, along the entire disposal chain of waste electrical and electronic equipment. This paper develops planning criteria for the design of collection groups to achieve higher recovery amounts of such metals. The aim is to clarify what amounts of metals exist, both product-specific and on the market, how the dismantling of the products is constructed and how collection groups can be arranged with planning criteria oriented towards resource conservation. The analysis is a snapshot using the example of indium and selected products. A procedure is presented and findings identified which are transferable to various critical metals and to waste electrical and electronic equipment. The results show that grouping of products according to resource amounts and the dismantling effort enables forward-looking and resource-efficient planning of the treatment of every single collection group.
Economics beats politics
(2015)
Seit 2005 ist die Energielandschaft in Deutschland von einer Stadtwerke-Gründungswelle gekennzeichnet. Bis einschließlich 2012 gab es 72 Neugründungen, weitere 48 kamen bis 2014 hinzu. In den letzten zehn Jahren sind mehr als 200 Konzessionen (Stand: Juni 2014) durch kommunale Unternehmen übernommen worden, wie der Verband kommunaler Unternehmen (VKU) mitteilt. Dieser Beitrag verdeutlicht, dass Strom- und / oder Gas-Verteilnetzübernahmen trotz vielfacher Widerstände zustande kommen und dass mit Rekommunalisierungen vielfältige Chancen verbunden sind.
Wirtschaft schlägt Politik
(2015)
Standardised Baselines (SBs) shall improve the opportunities for least developed countries and other underrepresented regions to participate in the Clean Development Mechanism (CDM). SBs allow for shifting the effort of developing baseline scenarios and additionality testing from the individual project to the sectoral level. This research project followed two separate approaches in order to gather experiences with the development of SBs and to contribute to the advancement of the SB regulatory framework. Under the first approach, an SB for rural electrification in Ethiopia was developed in cooperation with the Ethiopian Designated National Authority, which submitted the SB to the UNFCCC Secretariat. In the second part of the project, a scoping study assesses how SBs can be developed to cover complex integrated production processes. The Indonesian cement sector was chosen as case for this study.
The electric utility sector in Australia, Germany and the U.S. are all going through major changes driven by declining sales, increasing use of distributed energy sources and policy responses to global climate change. This paper discusses efforts in each of these countries to reform their electric industries, address climate change and promote energy efficiency. Going forward, we see a role for government, utilities and private market energy efficiency efforts in all three countries, although the emphasis will vary by country and will evolve over time. Where all three parties can work together with a common vision, reform efforts are likely to be more successful and more sustained. In all three countries the future is uncertain. In the face of this uncertainty, energy efficiency supporters need to keep abreast of these changes, and find more flexible and nimble policy strategies for energy efficiency to prosper, as the future is likely to unfold in unexpected ways.
Politische Theorie fragt seit je her nach der Legitimation von Herrschaft. Dabei stellt sich immer wieder das Problem des Odysseus im Kampf mit Polyphem: Der griechische Sagenheld konnte dem einfältigen Riesen nur entkommen - und damit Herrschaft dingfest machen und ihr zugleich entgehen -, indem er sich "Niemand" nannte. Bis heute wird die überwiegende Mehrheit aller Menschen auf der Erde irgendwie beherrscht. Die ausbeutenden Institutionen und Repräsentanten können noch am ehesten namhaft gemacht werden, ungleich wichtiger aber sind jene riesigen Organisationen und Apparate, deren Funktionen sie unterworfen sind: die weltumspannende kapitalistische Ökonomie und ihre transnationalen, miteinander verflochtenen Konzerne. Selbst wer nominell frei ist und angeblich die Menschenrechte genießt, ist ohnmächtig. Auch die "Mächtigen" der Erde sind Unterworfene, sie können genau das nicht tun, was sie von Amts und Behauptung wegen tun müssten. Macht ist dann gerade nicht Gestalten-Können im Sinne Hannah Arendts, sie wird zur "Niemands-Herrschaft". Mit dieser Veröffentlichung greift Wolf-Dieter Narr ein Publikationsvorhaben wieder auf, das bereits vor einem Vierteljahrhundert begonnen, seinerzeit jedoch nicht abgeschlossen wurde. Mit Uta von Winterfelds "Auftauchhilfe" wird dieser grundlegende Text nunmehr zugänglich gemacht und für die heutigen Fragestellungen in der Konfrontation mit Niemands-Herrschaft aktualisiert.
A future-oriented and sustainable "Leasing Society" is based on a combination of new and innovative serviceoriented business models, changed product and material ownership structures, increased and improved eco-design efforts, and reverse logistic structures. Together these elements have the potential to change the relationship between producers and consumers, and thereby create a new incentive structure in the economy regarding the use and re-use of resources. While the consumer in a leasing society buys a service (instead of a product), the producer in a leasing society retains the ownership of the product (instead of selling it) and sells the service of using the product. This creates producer incentives to re-use, remanufacture, and recycle products and materials and could become a cornerstone of the circular economy, depending on how the leasing society is implemented. While a predominantly positive picture of the success of a leasing society model and related business cases emerges from the bigger part of the available literature, this paper argues that the resource efficiency of respective business cases is highly dependent on the specific business case design. This paper develops a more cautious and differentiated definition of the leasing society by discussing relevant mechanisms and success factors of leasing society business cases. The leasing society is discussed from a micro business-oriented and a macro environment-oriented perspective complemented by a discussion of conditions for successful business models that reduce environmental impacts and resource footprints.
The role of gender concerns in the planning of small-scale energy projects in developing countries
(2015)
Alexandra Seibt untersucht Wirtschaftsverbände im Längsschnitt anhand eines Mehrmethodendesigns, bestehend aus Dokumentenanalysen, Inhaltsanalysen und teilstandardisierten Leitfadeninterviews. Die Autorin kann bei den Verbänden einen zunehmenden kombinierten Einsatz von öffentlichen und nicht öffentlichen Kommunikationsstrategien im Sinne des PA-Managements nachweisen. Verbände nutzen hierbei - wie Protestgruppen und NGOs - die Öffentlichkeit, um über die externe Kommunikation Aufmerksamkeit und Zustimmung für ihre Interessen im politischen System zu generieren. Als Fallbeispiel dienen die Verbände der Branche der erneuerbaren Energien während der Novellierungen zum Erneuerbare-Energien-Gesetz.
Der Beitrag widmet sich der Frage, wie suffizient private Haushalte im heutigen Wirtschaftssystem agieren können und welche Grenzen sich offenbaren. Private Haushalte sind neben den Unternehmen, staatlichen Institutionen und intermediären Organisationen eine zentrale Leistungsinstanz für die Produktion von Gütern und Dienstleistungen und nehmen damit die Versorgung der Menschen ein. Haushalte bieten viel Potential für die Verankerung von Suffizienzstrategien, trotzdem gibt es gewissermaßen genauso viele Herausforderungen und Barrieren rund um diesen Themenschwerpunkt. Die Vision dabei: Durch suffizienteren Konsum könnten Haushalte in ihrem privaten Entscheidungsraum langfristig zukunftsfähiger agieren. So würde der haushaltsspezifischer Ressourcenverbrauch gesenkt und suffizientere Unternehmenslösungen würden durch ausgewählte Konsumentscheidungen von Haushalten unterstützt werden. Von dieser Vision ist die Gesellschaft aktuell aber zugegebenermaßen immer noch weit entfernt. Trotzdem erscheint es wichtig, sich diesem Thema empirisch zu nähern, insbesondere um Potentiale und Herausforderungen eines suffizienteren Handelns in den heutigen Haushaltsund Gesellschaftsstrukturen zu skizzieren. Die Argumentation des Beitrags fußt deshalb auf den Ergebnissen aus 42 qualitativen, problemfokussierten Interviews mit Verbraucherinnen und Verbrauchern in ganz Deutschland. Der Beitrag schließt mit einem Fazit und skizziert die Antwort auf die Frage, ob und wie Haushalte suffizient sein können und welche Herausforderungen sich für die Zukunft ergeben.
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.
"Suffizienz als Geschäftsmodell" ist besonders für einen auch in jüngerer Zeit diskutierten gewinnenden Typus von Organisation von Bedeutung: den sogenannten Social Entrepreneur. Social Entrepreneure konzentrieren sich auf die Lösung gesellschaftlicher Probleme und die Investoren verzichten in diesem Rahmen auf die Maximierung von Gewinnen. Der vorliegende Beitrag zeigt, warum eine auf den 4 E's (Entrümpelung, Entschleunigung, Entflechtung, Entkommerzialisierung) beruhende Idee der Suffizienz (Sachs, Polit, 1993) als Geschäftszweck von Social Entrepreneurship besonders geeignet ist. Der Beitrag geht dabei auf die Herausforderung ein, aus entsprechenden Geschäftsideen ein belastbares Geschäftsmodell zu machen, das die langfristige Existenz des Social Entrepreneurs gewährleistet. Die Herausforderung der Integration von Suffizienz in das Geschäftsmodell werden am konkreten Beispiel "Utopiastadt" in Wuppertal beleuchtet, einem Social Entrepreneur, der in mehreren Suffizienz-relevanten "Geschäftsfeldern" tätig ist.
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.
The overall objective of the web-based consumer information tool Euro-Topten is to promote the market transformation towards energy efficient products. Euro-Topten informs consumers about the most energy efficient products in various categories and thereby aims to directly influence the purchasing decisions of individuals or professional buyers.
Providers of internet-based information tools are confronted with the problem, that there is no bidirectional interaction with the users. Hence, it is difficult to evaluate if the specific needs of users are addressed, if and how the user processes this information and to what extent the information influences the user's decision making process.
To study these questions, a web-based survey was conducted in two consecutive rounds. In the first round the survey focused on the assessment of the information tool itself and the motivation for using the Euro-Topten websites. This survey was online on all active Euro-Topten partner websites from October to December 2012. In total, 1791 users completed the survey.
In the second round, a subset of the survey population was queried again. 1,043 participants agreed to take part in a more comprehensive follow up survey, 383 completed the second survey between May and July 2013. The second survey concentrated on the question how Euro-Topten has influenced the purchasing behaviour of the survey participants. This gave significant insights on how the information on the Euro-Topten websites has affected purchasing decisions of the surveyed users.
Based on a comparison of performance indicators of the most efficient products recommended on the Euro-Topten websites with performance indicators of a base case product available on the market, avoided energy demand could be estimated for those users, who bought products from the Euro-Topten list. Based on these results, two impacts of Euro-Topten could be estimated: The influence of Euro-Topten on purchasing decision of users and the associated reductions in energy demand and CO2-emissions.
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.
Societal transitions involve multiple actors, changes in institutions, values and technologies, and interactions across multiple sectors and scales. Given this complexity, this paper takes on the view that the societal transitions research field would benefit from the further maturation and broader uptake of modelling approaches. This paper shows how modelling can enhance the understanding of and support stakeholders to steer societal transitions. It discusses the benefits modelling provides for studying large societal systems and elaborates on different ways models can be used for transitions studies. Two model applications are presented in some detail to illustrate the benefits. Then, limitations of modelling societal transitions are discussed, which leads to an agenda for future activities: (1) better cooperation in the development of dynamic models, (2) stronger interaction with other transition scholars and stakeholders, and (3) use of additional modelling approaches that we think are relevant to and largely unexplored in transitions studies.
Armin Grunwald (2015) hat kürzlich in GAIA das Programm einer transformativen Wissenschaft gegen Kritik von Vertreter(inne)n etablierter Forschungseinrichtungen verteidigt. Insbesondere Peter Strohschneider (2014), Präsident der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), hatte in seinem Aufsatz Zur Politik der Transformativen Wissenschaft eine eindrucksvolle Frontalkritik daran geübt. Transformative Wissenschaft sei ein Programm der De-Politisierung und der Preisgabe wissenschaftlicher Wahrheitssuche. Die vorliegende Replik zeigt, dass genau das Gegenteil der Fall ist.
The efficiency strategy to exploit the potential for energy savings in buildings still is applied rather slowly in most countries. In addition, there are indications that energy savings are partly compensated particularly by wealth but also rebound effects, the "empty nest" (persistence of elderly people and couples in family homes), and cohort effects (e.g. vintages of people or buildings). In Germany, as in other European countries, the existing trend in housing is a continuously growing floor space per capita. Over the last decades it expanded from about 20 m2 in 1960 to currently 45 m2 per person. Forecasts expect a further increase to more than 50 m2 per person. Obviously, more floor space needs more energy for space heating and cooling, ventilation, and lighting, but it also allows the household to operate more and or bigger appliances, all of which increase energy consumption.
On the other hand, housing projects emerge offering relatively small private living spaces in combination with various shared spaces to use. Many of them are based on private initiatives. But what is the motivation behind it? And is there a higher need for new living concepts in the future?
The proposed paper presents main drivers of increasing floor space per capita in Germany and discusses the question if more space is necessary for higher comfort. It presents different examples of housing concepts that strive to achieve good living with less space and suggests a "building typology of sufficiency".
Finally, the paper discusses qualitatively to which extent these housing concepts can lead to less energy use and emissions. In this way sufficiency could be best friend with efficiency and tackle wealth, rebound, and other effects that counter-act efficiency progress. But therefore, as the paper concludes, politics and policies should recognise sufficiency as a field of action instead of referring to individual decisions and lifestyles.
Energy efficiency of a range of domestic appliances covered by the labelling and ecodesign directives has improved significantly over the last 15 years. However, the power consumption of the German residential sector has remained relatively constant over this period. Besides other factors, such as decreasing average household size, the main reasons for this development were the increases of the types, features, size, equipment stock and usage times of appliances and devices in private households.
The project "Energy Sufficiency - strategies and instruments for a technical, systemic and cultural transformation towards sustainable restriction of energy demand in the field of construction and everyday life" investigates how the complementation of energy efficiency with energy sufficiency could lead to more user adequate domestic products and product-service systems and thereby result in an absolute reduction of power consumption.
In this project, energy sufficiency is defined as a strategy to reduce energy consumption by three approaches:
1. Quantitative reduction of sizes, features, usage times of devices etc.
2. Substitution of technical equipment in households by e.g.urban services.
3. Adjustment of technical services delivered by appliances toutility needed and desired by users.
The energy saving effects of an application of these approaches were modelled for different types of households and the energy saving potentials of energy sufficiency quantified. Innovative approaches for user adequate products and services were developed in open innovation workshops by the Design Thinking method. The paper summarizes some of the intermediate results of theoretical and transdisciplinary investigations of the project that runs until May 31, 2016. Furthermore, a first set of design criteria for user adequate appliances enabling energy sufficiency are developed based on these results. The paper concludes with suggestions for the future development of energy labelling and ecodesign derived from the design criteria and supplemented by examples of existing requirements according to the voluntary environmental label "Blauer Engel".
The paper reflects the hypothesis that those technological and institutional innovations survive which extend the safe operating range (SOR) of the Humans-Technologies-Institutions (HTI) system (e.g. companies, cities, regions and countries). The multidimensional SOR of a country comprises in particular safe livelihood, quality of life, security, monetary stability, supply security and quality of the environment. A "mechanism of progress" is described involving the search for higher safety and independence of constraints. With innovation and learning in a key role, the mechanism leads to a relative decoupling of resource use and economic value added and a growing share of knowledge generation in the economy. Competition of HTI systems for scarce resources may lead to independence strategies such as enhanced resource efficiency. It may also lead to cooperation of competing HTI systems facilitated by new institutions thus forming an HTI system at higher level of complexity. While the consortium could coordinate their resource consumption within the boundaries of safe operating space, the partner HTI systems would further expand their SOR. Data is provided that net resource importing countries have developed higher material productivity thus increasing their independence from resource supply, and countries with such capability have gained higher innovation capacity.
Wie werden Handys hergestellt? Woraus bestehen sie? Was bedeutet es für die Umwelt, wenn immer die neusten Modelle angeschafft werden? Und was passiert mit den Geräten, wenn wir sie nicht mehr brauchen und zurückgeben?
Das Buch nimmt den Leser/die Leserin mit auf eine spannende Reise durch das Rohstoffleben eines Handys und zeigt, wie Alltagstechnik bewusster und umweltverträglicher genutzt werden kann. Durch seine fachdidaktische Einordnung und seine wissenschaftlich fundierten Inhalte ist das Buch ideal als Grundlage für Kurse an Schulen und Hochschulen geeignet.
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.
Idee Bürgeruniversität
(2015)
Bürgerwissenschaft und Universität wirken auf den ersten Blick wie nicht zu vereinbarende Fremdkörper: Auf der einen Seite findet sich die Universität als die institutionalisierte, am disziplinären Kanon orientierte Wissenschaft, auf der anderen Seite die freie Wissenschaft von Bürgern außerhalb fester Strukturen. Doch wenn sich Hochschulen zu "Bürgeruniversitäten" entwickeln, dann können Universitätswissenschaft und Bürgerwissenschaft eine äußerst fruchtbare Beziehung miteinander eingehen.
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.
Die Treibhausgasemissionen der Privathaushalte in Deutschland sinken nicht in dem Maße, wie es die Fortschritte in Energieeffizienz und Ausbau erneuerbarer Energien erwarten lassen würden. Ein wesentlicher Grund hierfür ist die kontinuierliche Zunahme von Wohngebäuden, Wohnfläche und Ausstattung von Haushalten. Um dem Einhalt zu gebieten, braucht es Suffizienz-Strategien.
Wohnungsunternehmen können hierzu einen wichtigen Beitrag leisten. Der folgende Artikel beschreibt ein Wohnungsunternehmen, das Suffizienz im Bauen und Wohnen als Chance begreift und aktiv umsetzt. Neben den klima- und umweltrelevanten Aspekten des Bauens und Wohnens in Deutschland und den Entwicklungen der letzten Jahre, werden auch soziale Aspekte beleuchtet bei der Frage, wie ein nachhaltiges Wohnraumangebot aussehen und entwickelt werden kann.
Ziel ist es, eine Bandbreite von möglichen Handlungsoptionen und Maßnahmen vorzustellen, die Wohnungsunternehmen bei der Entwicklung eines zukunftsfähigen Gebäudebestands umsetzen können.
The bioeconomy is gaining growing attention as a perceived win-win strategy for environment and economy in the EU. However, the EU already has a disproportionately high global cropland footprint compared to the world average, and uses more cropland than domestically available to supply its demand for agricultural products. There is a risk that uncontrolled growth of the bioeconomy will increase land use pressures abroad. For that reason, a monitoring system is needed to account for the global land use of European consumption. The aim of this paper is to take a closer look at the tools needed to monitor global cropland footprints, as well as the targets needed to benchmark development. This paper reviews recent developments in land footprint accounting approaches and applies the method of global land use accounting to calculate the global cropland footprint of the EU-27 for the years between 2000 and 2011. It finds a slight decrease in per capita cropland footprints over the past decade (of around 1% annually, reaching 0.29 ha/cap in 2011) and advocates promoting a further decrease in per capita cropland requirements (of around 2% annually) to reach global land use targets for keeping consumption within the safe operating space of planetary boundaries by 2030. It argues that strategic land reduction targets may still go hand in hand with the growth of a smart, innovative and sustainable bioeconomy by reinforcing the need for policies that support greater efficiency across the life-cycle and reduce wasteful and excessive consumption practices. Recommendations for further improving land footprint accounting are given.
Raus aus der Wabe
(2015)
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.
Die Akteurswende
(2015)
Die zunehmende Abkehr vom ursprünglichen EEG-Vergütungssystem mit einer festen Einspeisevergütung hin zu einer mehr und mehr marktorientierten Ausrichtung führt zu der Frage, ob die Umstrukturierung des EEG am Ende zu einer neuen Phase der Energiewende führt, der Neo-EEG-Phase.
Im vorliegenden Artikel werden die Veränderungen und Entwicklungsphasen des EEG mit besonderem Blick auf die Akteure des Stromsystems analysiert. Im Kontext der Energiewende können die zu beobachtenden und teils deutlich einschneidenden Veränderungen für alle Akteure des Systems durchaus als "Akteurswende" verstanden werden.
In 2009, the German government launched its "National Development Plan for Electric Mobility" which set the concrete target of having 1 million electric vehicles on the road by 2020. However, there have been hypes around e-mobility before and even if this goal were to be reached, a merely quantitative aim of a certain number of electric vehicles will not suffice to contribute to a more sustainable development in transport. This requires a more comprehensive vision of sustainable e-mobility as a system innovation. Thus, the question addressed in this thesis is: How can we assess - at this critical early stage - whether there is potential for e-mobility developing as a sustainable system innovation? A theoretical framework will be developed for assessing the potential of a wider transition at an early stage by analyzing current patterns of socio-technical co-evolution and embedding these in a wider framework of the structural dynamics involved in transitions. The aim of the analysis is to identify whether 'system-innovative' projects do emerge in the case of Germany/Baden-Württemberg and what patterns (e.g. in terms of specific actor constellations, institutional adjustments etc.) can explain this. It will be shown that the system-innovative potential of this e-mobility niche remains limited, due to the powerful influence of incumbents, conflicting political goals and traditional science approaches. A few more system-innovative activities emerge where powerful actors from outside are involved, who are capable of viewing mobility in a more systemic way (e.g. actors from the public transport or housing sector). It is argued that the role of large demonstration projects is important, but they need to be designed as transdisciplinary research projects from the beginning.
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.
In early September 2014, about 4.000 scientists, activists and artists at the 4th International Conference on Degrowth sent out two messages.
1. Industrialized societies will change, either by disaster or by design. Accelerated resource exploitation and climate change can force societies into a transition. Or they swiftly develop new forms of economic, political and social organization which respect the planetary boundaries.
2. "Degrowth" has become a new social movement which translates scientific insights into cultural change, political change and social practice. Hence, the conference itself was an experiment on the potentials and limits of share economy, commoning and sufficiency.
A team of young scholars and activists from different German research institutes and non-govern- mental organisations prepared the conference. The team of the Wuppertal Institute was partly involved in the preperation of the conference. Scientists from all research groups took part in the conference, presenting and discussing project results.
The publication is a collection of contributions of the Wuppertal Institute to the conference and covers pivotal issues of the degrowth-debate: indicator development (Freyling & Schepelmann), working time reduction (Buhl), feminist theory (Biesecker & Winterfeld), and urban transition (Best).
Nach einer langen Phase der Stabilität ist die Stromwirtschaft in den vergangenen 15 Jahren stark in Bewegung geraten. Zunächst stand der Wechsel von staatlich überwachten und regulierten Gebietsmonopolen hin zu liberalisierten Erzeuger- und Verbrauchermärkten an. Im Moment befinden wir uns in einem ähnlichen Umbruch, weg von konventioneller hin zu erneuerbarer Energieerzeugung.
Im vorliegenden Beitrag soll der Leitfrage nachgegangen werden, ob die Paradigmen der einzelnen Phasen miteinander vereinbar sind, welche noch immer ihre Daseinsberechtigung haben und welche modifiziert werden sollten.
Technologische Innovationen in den Bereichen erneuerbare Energien und Energieeffizienz bilden eine wesentliche Grundlage der weltweiten Energiesystemtransformation und wirken bei geeigneter Implementierung als Wertschöpfungsmotor. Die Größe und erhebliche Wachstumsdynamik der internationalen Märkte für Energietechnologien und -systeme macht die Positionierung deutscher Unternehmen auf diesen Märkten daher zu einem Thema von sehr weitreichender wirtschaftspolitischer Relevanz. Daraus ergibt sich die Frage, wie Deutschland von einer konsequenten Umsetzung der Energiewende und seiner damit verbundenen Vorreiterfunktion auf den internationalen Märkten für Energietechnologien profitieren kann.
Die Energiewende stellt einen ambitionierten und zugleich hochkomplexen Transformationsprozess dar. Der vorliegende Artikel stellt acht Thesen auf, die dabei helfen können, die Herausforderungen besser zu verstehen und Ansatzpunkte für zukünftiges Handeln zu identifizieren sowie Forschungsbedarf aufzuzeigen.
Die Transformation des deutschen Energiesystems in Richtung signifikanter Reduktion energiebedingter CO2-Emissionen kann durch eine Abfolge verschiedener Phasen beschrieben werden. Phasenübergänge ergeben sich dabei aus strukturellen Erfordernissen im Gesamtsystem bei kontinuierlichem weiteren Ausbau erneuerbarer Energiewandler, insbesondere Sonne und Wind. Die anstehende zweite Phase der Transformation ist durch eine umfassende Systemintegration volatiler erneuerbarer Energien insbesondere im Bereich der Strombereitstellung geprägt. Dies erfordert sowohl eine flexible komplementäre Erzeugung als auch die Aktivierung von Flexibilitätsoptionen auf der Verbrauchsseite.
In der Kurzanalyse wird die Mehrwertsteuer zunächst im Kanon der Steuerarten eingeordnet und die zentralen Gesetzesgrundlagen für die derzeitige Systematik und Differenzierungsvarianten dargestellt. Es werden ressourcenrelevante Mehrwertsteuer-Eingruppierungen mit Änderungsbedarf aufgezeigt und Vereinfachungen beziehungsweise Angleichungen vorgeschlagen. Die Implementationshürden einer solchen Reform und der sich ergebende Forschungsbedarf werden skizziert.
For a long time, water shortages and flooding have been challenges in many parts of China. Meanwhile, the Chinese government announced the change of water management from engineering-oriented approach towards integrated approach in the last decades. However, the announced changes in management approach does not necessarily lead to the wide implementation of institutions, infrastructures and practice. They can be confronted by a strong resistance from the existing management approach. In fact, the development of water resources management is a complex process. Such a complexity raise the following questions: did fundamental changes really take place in the structure of water supply and demand management and flood management in China? If yes, how? In order to answer this question, the author (1) developed conceptual frameworks to enable a detailed and precise analysis of regime development; (2)applied the elaborated conceptual frameworks to explore the development of the water resources management regime in China, at the example of three case studies. These three case studies were: - Flood Management (IFM) took place in the Dongting Lake Area in the middle Yangtze River, - Water allocation in the Yellow River Basin, - The experimentation period of Water Saving Society in China. With the support of the developed framework, the case studies show that fundamental changes, i.e. transitions, have taken place in flood management regime and water supply-demand regime in China, but transitions have not yet completed, due to, namely, the lack of reconfiguration of other regime components and other relevant regimes. In addition, the case studies also depict how the start of transitions were triggered and how informal learning processes influenced regime development. The thesis contributed to sustainability transitions research by developing an operational approach to analyze transitions of water resource management regime and by expanding the empirical basis for transitions research to natural resources management regime in emerging economies.
Heating behavior of households is key for reducing domestic energy demand and mitigating climate change. Recently, various technical devices have been developed, providing households with feedback on their heating behavior and supporting energy conservation behavior.
The impact of such devices on overall energy consumption depends on (1) the impact of a device within a household, (2) the diffusion of devices to other households and the number of adopters, and (3) the diffusion of the induced behavioral change beyond these households. While the first two processes are currently established in assessments of sustainable household devices, we suggest that adding behavior diffusion is essential when assessing devices that explicitly target behavioral change. We therefore propose an assessment framework that includes all three processes. We implement this framework in an agent-based model by combining two existing simulation models to explore the effect of adding behavior diffusion. In three simulation experiments, we identify two mechanisms by which behavior diffusion (1) spreads the effect of such devices from adopters to non-adopters and (2) increases the average speed of behavioral change of households. From these results we conclude that behavior diffusion should be included in assessments of behavior-changing feedback devices.
Nachhaltigkeitstransition in Städten und Regionen : Indikatoren, Erfahrungen und Erfolgsbedingungen
(2015)
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.
Während der gesamten Dauer seines Lebens ist der Mensch beständig mit dem Phänomen "Knappheit" konfrontiert. Er muss essen, trinken, sich vor den Unbilden der Natur schützen - und das unter widrigen Bedingungen wie Kälte und Hitze oder beschränkter Nahrungsverfügbarkeit in vielen Regionen der Erde. Vor diesem Hintergrund der "Knappheit" hat die Menschheit jedoch beeindruckende Zivilisationsleistungen vollbracht: die Entwicklung der Landwirtschaft seit dem Neolithikum, die Gründung von Städten, den Aufbau industrieller Produktion ab dem späten 18. Jahrhundert. Mit jedem Schritt entstanden dabei neue Erfahrungen von Fülle, im Sinne von materiellem Reichtum, aber auch von wachsendem Bewusstsein für die nichtmateriellen Faktoren, die ein erstrebenswertes Leben auszeichnen, z. B. Bildung, Kultur und gesellschaftliche Teilnahme.
Uwe Schneidewind definiert Suffizienz und erläutert die Hintergründe.
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.
Das zentrale Problem der Menschheit heute ist der Substanzverzehr, seine Ursache die Fixierung der Politik auf Wirtschaftswachstum. Die Lösung liegt im Gegenteil der Wachstumspolitik, in der Politik der Nachhaltigen Entwicklung. Diese Politik lässt die nachhaltigere Produktion in den Grenzen des Substanzerhalts wachsen und die weniger nachhaltige schrumpfen. Sie wird erst gelingen, wenn nicht mehr Wachstum, sondern Nachhaltigkeit das Ziel der Wirtschaftspolitik ist. Das erfordert eine neue Verantwortlichkeit für die Gemeingüter. Und es ist durchsetzbar, wenn die Sozialbindung des Eigentums auf das Kapitaleigentum ausgedehnt wird.
Der vorliegende Artikel hat das Themenheft "Suffizienz" der Zeitschrift Umweltwirtschaftforum eröffnet. Er hat als Ausgangspunkt die These: Sowohl Dematerialisierung (Effizienz) wie Naturverträglichkeit (Konsistenz) verfehlen ihr Ziel, nämlich Nachhaltigkeit, wenn nicht das Prinzip der Selbstbeschränkung (Suffizienz) an ihre Seite tritt. Aufgefächert wird der Begriff der Suffizienz in fünf Dimensionen: Entschleunigung, Regionalität, Gemeinwohlökonomie, Commons und Lebenskunst. Der Beitrag knüpft an den Artikel "Die vier E's: Merkposten für einen maß-vollen Wirtschaftsstil" (W. Sachs, 1993) an.
Gesellschaftliche Akzeptanz
(2015)
CCS und Biomasse
(2015)
Neuerdings ist es wieder "hoffähig" geworden, von Suffizienz zu sprechen. Das ist auch gut so, denn die gewünschte Energiewende schreitet mit Sicherheit schneller und zielstrebiger voran, wenn Suffizienz-, Effizienz- und Konsistenzstrategien zusammenwirken. Neben den notwendigen technischen Veränderungen ist aber auch eine sozial-kulturelle Transformation erforderlich.
Michael Kopatz beschreibt den Weg zur Suffizienz anhand eines Wohnflächen-Moratoriums.
Die Landesregierung in NRW hat am 14.4.2015 den in einem aufwändigen Stakeholderprozess erstellten Klimaschutzplan vorgestellt. Eines der Ziele war, die Klimaschutzpolitik als langfristige Strukturpolitik zu implementieren und entsprechende Prozesse in die Breite der Gesellschaft zu tragen. Weitere Bundesländer und der Bund selbst haben inzwischen ähnliche Prozesse eingeleitet. In zahlreichen anderen Ländern gibt es Beschlüsse, die in diese Richtung gehen. Eine Übersicht über den Prozess der Planerstellung in NRW und über den Stand der Diskussion in Deutschland verdeutlicht, wie Klimaschutzpläne durch partizipatorische Elemente in der Erstellungsphase mehr Akzeptanz erfahren können.
The book shows that the implementation of a sustainable energy strategy in Iran provides the opportunity for further economic and social development. In this context, the aim of the book is to provide some of the analyses needed to rethink the country’s energy strategy and to grasp the chances. The authors hope to make a contribution to the emerging and rapidly growing discussion on better energy alternatives and the respective opportunities for investment, innovation and modernization. The work presented in the book should provide ideas for such opportunities and create a vision of how this could contribute towards developing a more sustainable, efficient and prosperous future energy system for Iran.
The book is based on long-term academic cooperation between Iranian researchers from several universities and the Iranian Energy Association and German researchers from the Wuppertal Institute, Büro Ö-quadrat and the University of Osnabrück. The book in hand is an important result of the collaboration. So its publication lends itself to taking stock of these twelve years of continued cooperation.
Die Produktion von Biokraftstoffen ist wegen der Konkurrenz mit der Lebensmittelproduktion ein weltweit umstrittenes Thema. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einer Pflanze, die giftig ist, und daher bei der Biokraftstoff-Produktion nicht in Konkurrenz mit der Lebensmittelproduktion tritt. Der Name der Pflanze ist Jatropha curcas und sie ist unter anderem in Südamerika heimisch.
Die Autorin hat eine Methode zur Abschätzung des Anbaupotenzials von J. curcas entwickelt, die auf einer ArcGIS-Datenbank, internationalen Anbau-Erfahrungen und einer Studie der bolivianischen Regierung und dem Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen beruht. Die vorliegende Untersuchung ist eine Fall-Studie zur möglichen Biokraftstoff-Produktion aus J. curcas in einer Region in Bolivien. Im Untersuchungsgebiet El Gran Chaco im Departamento Santa Cruz sind rund 7 Mio. ha Boden fortgeschritten erodiert, dies entspricht 86 % der Gesamtoberfläche des Untersuchungsgebiets. Zugleich ist das Untersuchungsgebiet durch niedrigen Niederschlag, Dürre-Anfälligkeit, trockene Luft, und Nährstoffarmut charakterisiert.
Neben der Bestimmung des J. curcas Anbaupotenzials im Untersuchungsgebiet werden auch die Auswirkungen des Anbaus präsentiert. Es werden Handlungsempfehlungen zu einer nachhaltigen Biodieselproduktion im industriellen Maßstab für Regierung, Bauern und Investoren vorgenommen. Dabei werden ökologische und sozioökonomische Kriterien berücksichtigt.
Die Arbeit kommt zu dem Ergebnis, dass für Länder wie Bolivien mit entsprechenden klimatischen Bedingungen, genügend Ackerfläche, geringer Bevölkerungsdichte und ausreichender Flächen-Verfügbarkeit sowie Anfälligkeit für Krisen wie Nahrungsmittel- und Energieknappheit, der Anbau von Biokraftstoffpflanzen ein Beitrag für wirtschaftliches Wachstum sein und auch regionale Probleme wie den steigenden Diesel-Importbedarf (teilweise) lösen kann.
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.
The German federal state of North Rhine-Westphalia (NRW) is home to one of the most important industrial regions in Europe, and is the first German state to have adopted its own Climate Protection Law (CPL). This paper describes the long-term (up to 2050) mitigation scenarios for NRW’s main energy-intensive industrial sub-sectors which served to support the implementation of the CPL. It also describes the process of scenario development, as these scenarios were developed through stakeholder participation. The scenarios considered three different pathways (best-available technologies, break-through technologies, and CO2 capture and storage). All pathways had optimistic assumptions on the rate of industrial growth and availability of low-carbon electricity. We find that a policy of "re-industrialisation" for NRW based on the current industrial structures (assumed here to represent an average growth of NRWs industrial gross value added (GVA) of 1.6% per year until 2030 and 0.6% per year from 2030 to 2050), would pose a significant challenge for the achievement of overall energy demand and German greenhouse gas (GHG) emission targets, in particular as remaining efficiency potentials in NRW are limited. In the best-available technology (BAT) scenario CO2 emission reductions of only 16% are achieved, whereas the low carbon (LC) and the carbon capture and storage (CCS) scenario achieve 50% and 79% reduction respectively. Our results indicate the importance of successful development and implementation of a decarbonised electricity supply and breakthrough technologies in industry - such as electrification, hydrogen-based processes for steel, alternative cements or CCS - if significant growth is to be achieved in combination with climate mitigation. They, however, also show that technological solutions alone, together with unmitigated growth in consumption of material goods, could be insufficient to meet GHG reduction targets in industry.
Energy systems with high shares of renewable electricity are feasible, but require balancing measures such as storage, grid exchange or demand-side management to maintain system stability. The demand for these balancing options cannot be assessed separately since they influence each other. Therefore, a model was developed to analyze these mutual dependencies by optimizing a concerted use of balancing technologies. This model is presented here. It covers the European electricity system in hourly resolution. Since this leads to a large optimization problem, several options for reducing system complexity are presented. The application of the model is illustrated with a case study outlining the effects of pumped hydro storage and controlled charging of electric vehicles in central Europe.
The German "Energiewende" (energy transition) is meant to be a contract between generations. The rebuilding of the whole energy system is designed and financed today in order to safeguard our children and grandchildren against fundamental risks: the enormous economic, social and environmental costs of a fossil-nuclear energy system, the risks of the nuclear fuel-cycle and the impacts of climate change, as well as energy import dependency, price shocks and geopolitical disputes over scarce resources. In contrast, a successful Energiewende creates new business areas and qualified jobs and increases competitiveness in the "green race" - in particular on the lead markets for efficiency technology and renewable energy. Accordingly, the Energiewende is described in this book as the collective effort of post-war German history and as a unique learning arena for a positive socio-economic transformation with international relevance. The book covers the formation of both the social and scientific Energiewende consensus, quantitative scenarios, the state of the Energiewende in 2015, the need for further policy intervention - in particular with respect to energy efficiency, and not least the integration of efficiency, sufficiency and renewable energy policies.
Im Rahmen einer strategischen Partnerschaft zwischen Deutschland und Brasilien verfolgt die Zusammenarbeit für Nachhaltige Entwicklung (ZnE) das beidseitige Interesse, die Klima- und Biodiversitätsziele Brasiliens zu erreichen. Die Schwerpunkte der deutsch-brasilianischen Zusammenarbeit liegen auf den Bereichen Schutz und nachhaltige Nutzung der brasilianischen Tropenwälder und Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz.
Im Schwerpunkt Energie kooperieren GIZ und KfW im Auftrag des BMZ seit 2009 mit brasilianischen Partnern. Die Zusammenarbeit beruht hierbei auf zentralen Hypothesen bezüglich zu erwartender Wirkungen im Hinblick auf die brasilianische Energiematrix, die Reduktion von Treibhausgasemissionen, die Schaffung geeigneter Rahmenbedingungen für erneuerbare Energien und Energieeffizienz, sowie die Entstehung neuer Märkte.
Ziel ist, mit den von deutscher Seite eingesetzten Ressourcen einen höchstmöglichen Mehrwert in den Bereichen Klimaschutz und Biodiversität zu erreichen. Ein zusätzlicher Aspekt der Zusammenarbeit ist die Förderung neuer Märkte für international wettbewerbsfähige Zweige der deutschen und europäischen Wirtschaft.
Inwieweit die unternommenen Maßnahmen zu den erwarteten Wirkungen beitragen, und wie sie weiterentwickelt werden könnten, wurde im Rahmen dieser Studie in Zusammenarbeit mit dem brasilianischen Partnerinstitut COPPE der Universität Rio de Janeiro anhand von ausgewählten Projekten aus verschiedenen Technologiebereichen untersucht. Diese Studie dient neben der kritischen Betrachtung von abgeschlossenen und laufenden Vorhaben der ZnE auch der künftigen strategischen Ausrichtung der technischen und finanziellen Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Brasilien.
This report is a synthesis of the research and re-evaluates the options previously considered in this project (Vieweg et al (2014)) in the light of the negotiation process up to today. The mitigation-related design elements considered are:
Participation and differentiation of countries; Types of commitments, including also the compulsory character of the commitments and time aspects; Guidance on ambition of the commitments to assure adequacy of global and individual countries' efforts; Transparency of commitments.
Limiting global warming to below 2 °C or even 1.5 °C requires a fundamental transformation of global socio-economic systems. This need for transformation has been taken up by international climate policy. This article synthesizes criteria of transformational change from transition research and climate finance agencies. On this basis, the article conducts a multi-criteria evaluation of the transformative potential of the European Union Emissions Trading Scheme (EU ETS), currently the world's largest market-based climate policy. From this case it can be inferred that emissions trading can "destabilize" incumbent high-emission practices, but its effectiveness in fostering innovation is limited. Furthermore, the analysis shows that details in the arrangements of the scheme such as allocation rules can have a strong detrimental impact on its outcome. If a global carbon market with a uniform price were introduced, this could lead to developing countries "buying in" with large amounts of freely allocated allowances. This, however, has been shown to thwart transformational effects and instead contribute to further carbon lock-in.
Suffizienz
(2015)
Energieeffizienz weltweit : energieeffiziente Gebäude als Schlüssel für eine nachhaltige Entwicklung
(2015)
Rund ein Drittel der weltweiten energiebezogenen CO2-Emissionen sind auf den Verbrauch durch Gebäude zurückzuführen. Ohne eine sogenannte Gebäudewende sind die notwendigen CO2-Einsparungen nicht zu ereichen. Eine Internetplattform bündelt das weit verstreute Wissen zu diesem Thema und bietet Orientierung.
Brasiliens Nachfrage nach Strom ist in den vergangenen Jahren stark gewachsen. Auch für die kommenden Jahre ist mit einer weiteren Steigerung von jährlich etwa 3,5 Prozent der Nachfrage zu rechnen. Dies stellt das Land vor eine große Herausforderung. Zusätzlich steht die auf Wasserkraft basierende Stromerzeugung des Landes aufgrund geringer Niederschläge und Wasserstandsmengen vor einem Engpass. Deshalb kommen fossilthermische Reservekraftwerke insbesondere seit dem vergangenen Jahr verstärkt zum Einsatz und verteuern die Stromerzeugung erheblich.
Auch der Ausbau nicht-konventioneller Erneuerbarer Energien zur Diversifizierung der Strommatrix läuft in Brasilien nur sehr langsam an. Eine Planung zur systematischen Integration verschiedener Erneuerbarer Energieträger findet bislang aber nicht statt.
Ziel der Studie ist es deshalb, das zusätzliche THG-Einsparpotenzial durch die systematische Integration von Erneuerbaren Energien, gegenüber dem Business as Usual Szenario (Ausbau der Erneuerbaren ohne systematische Integration) zu ermitteln und in einer Broschüre für ein breites Publikum aufzuarbeiten.
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.
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.
The rising global demand for metals in a context of declining ore grades is driving the opening of new mines and the expansion of existing ones, disturbing substantial land areas (especially by open pits). However, how much land is currently disturbed globally? How much land could be disturbed by metal mining in 2050? This study investigates the global area disturbed by mining of iron, bauxite, copper, gold, and silver for the first time. The first part consists of the calculation of the specific land requirements, i.e. the area newly disturbed caused by the ore extraction at the mine site. The second part addresses the global area disturbed in the year 2011 whereas the third presents scenarios of how such area might evolve until 2050. The last part addresses the current and future pressures on global biodiversity by metal mines and shows possibilities for the future opening of new mines in low biodiversity areas, alleviating pressures in high biodiversity ones. This study presents the findings of the author´s dissertation hoping they are used as a frame to develop policies and incentives to reduce the amount of area directly disturbed by mines and their pressures on biodiversity.
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.