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Wir stehen heute vor dem Klimaproblem. Das zu lösen ist seit mehr als 30 Jahren unsere Aufgabe. Dazu braucht es eine weltweite Energiewende. Politisch sind zwei global koordinierte Anläufe gemacht worden - und beide gescheitert. Gegenwärtig wird der dritte Versuch unternommen. Das zweimalige Scheitern ist nicht verwunderlich angesichts der Verfasstheit der globalen Politik. Gibt es eine Alternative? Die Antwort ist: ja, die technologische. Die vermag sich dank wirtschaftlicher Vorteilhaftigkeit von alleine durchzusetzen.
To what extent can designers direct their professional practices towards serving the common good? Design constitutes itself anew with every project. Each project is both conditioned and made possible through a unique constellation of actors, timeframes, objectives, skills, etc. which arise from both social values and political agendas. We discuss the different approaches of two selected design projects by the authors, and the respective strategies and methods. While the designers' ambition in both projects was certainly to change an existing situation into a preferred one - the first by the means of interactive user engagement, the second through the idea of semi-finished product semantics - we emphasize on the challenges and ambiguities arising from the evolutionary process of design, aiming at the common good. Eventually we conclude that design processes can serve as a tool to debate rather than create the common good.
Reuse is still seen as a "niche phenomenon" and consumers seem to waste economic opportunities linked to buying and selling second-hand products. For this reason, this paper focuses on incentives and barriers to sell and buy second-hand products, as indicated in the literature, and applies a theoretical framework of transaction costs to explain the existing consumption patterns. For this paper, a representative online survey was conducted in which 1023 consumers in Germany participated, age 16 and older. The data were analyzed for statistically significant deviations between different groups of economic actors selling or buying second-hand products. Results show that valuable unused products exist in households, but barriers such as uncertainties about the reliability of the buyer or the quality of the product hinder the transition into sustainable consumption. Different forms of transaction costs are important explanatory variables to explain why consumers nevertheless predominantly buy new products, although they are aware that second-hand would save money and make an individual contribution to climate protection.
The basic materials industries are a cornerstone of Europe's economic prosperity, increasing gross value added and providing around 2 million high-quality jobs. But they are also a major source of greenhouse gas emissions. Despite efficiency improvements, emissions from these industries were mostly constant for several years prior to the Covid-19 crisis and today account for 20 per cent of the EU's total greenhouse gas emissions.
A central question is therefore: How can the basic material industries in the EU become climate-neutral by 2050 while maintaining a strong position in a highly competitive global market? And how can these industries help the EU reach the higher 2030 climate target - a reduction of greenhouse gas emissions of at least 55 per cent relative to 1990 levels?
In the EU policy debate on the European Green Deal, many suppose that the basic materials industries can do little to achieve deep cuts in emissions by 2030. Beyond improvements to the efficiency of existing technologies, they assume that no further innovations will be feasible within that period. This study takes a different view. It shows that a more ambitious approach involving the early implementation of key low-carbon technologies and a Clean Industry Package is not just possible, but in fact necessary to safeguard global competitiveness.
Das Klimaabkommen von Paris ist ein Abkommen der Vereinten Nationen. Mit Artikel 4.1 wurde die Treibhausgasneutralität zum Ziel aller globalen Klimapolitik gemacht. Die Begriffe Klimaneutralität und Treibhausgasneutralität werden vom Klimasekretariat der Vereinten Nationen in der öffentlichen Kommunikation synonym verwendet. Die Europäische Kommission hat sich bisher im Zuge der Umsetzung ebenfalls für die synonyme Verwendung entschieden. In Deutschland ist es anders - da herrscht begriffliches Chaos.
The Paris Agreement combines collective goals with individual countries' contributions. This hybrid approach does not guarantee that the individual contributions add up to what is required to meet the collective goals. The Paris Agreement therefore established the Global Stocktake. Its task is to "assess collective progress" towards achieving the long-term goals of the agreement as of 2023 and every five years thereafter. Corresponding to this role, this report addresses three questions: What should an effective Global Stocktake look like? What information and data are needed? Is it possible to execute an effective Global Stocktake within the mandate of the Paris Agreement?
Fully decarbonising global power supply is essential to meet the objectives of the Paris Agreement. A wide range of inter- and transnational governance institutions exist that work towards the transformation of the power sector. But are these governance efforts sufficient to address the challenges? To address this question the article first identifies governance needs on the basis of systemic sector-specific transformation challenges and discusses the potential for international governance to address them. Second, the paper surveys existing inter- and transnational institutions and assess to what extent they exploit the potential of international governance. The analysis shows that many of the governance needs are already being satisfied to some extent, particularly with respect to the deployment of renewable energy. It also shows that a significant blind spot remains: the phase-out of fossil fuels for electricity generation. The detailed analysis enables us to identify options for enhancing the governance landscape.
The ultimate goal of German Resource Efficiency Programme (ProgRess) is to make the extraction and use of natural resources more sustainable and reduce associated environmental pollution as much as possible. By doing this - also with responsibility towards future generations - the programme should create a prerequisite for securing a long-term high quality of life. To bring the policy approaches formulated in ProgRess to reality, efforts to implement resource efficiency measures have to be increased at all levels - from international to regional to local.
The chapter intends to provide an impetus for the current debate on ProgRess policy development. The chapter identifies, analyses and describes deficits and possibilities of vertical integration of the German programme in particular and derives recommendations for action which may also serve as indications for other strategies. The following sections are based on results of the advisory report "Vertical integration of the national resource efficiency programme ProgRess (VertRess)", conducted by the German Institute of Urban Affairs (Difu) and the Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy on behalf of the German Environmental Agency (UBA) and the Federal Ministry of the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU).
Cross-country evidence on the adoption of energy-efficient retrofit measures (EERMs) in residential buildings is critical to supporting the development of national and pan-European policies aimed at fostering the energy performance upgrade of the building stock. In this light, the aim of this paper is to advance in the understanding of the probability of certain EERMs taking place in eight EU countries, according to a set of parameters, such as building typology, project types, and motivation behind the project. Using these parameters collected via a multi-country online survey, a set of discrete-choice (conditional logit) models are estimated on the probability of selecting a choice of any combination of 33 EERMs across the sampled countries. Results show that actions related to the building envelope are the most often-addressed across countries and single building elements or technology measures have a higher probability of being implemented. The modelling framework developed in this study contributes to the scientific community in three ways: (1) establishing an empirical relationship among EERMs and project (i.e., retrofit and deep retrofit), (2) identifying commonalities and differences across the selected countries, and (3) quantifying the probabilities and market shares of various EERMs.
This chapter turns to the measurement of performance in delivering corporate and ecosystem purposes. The metrics are designed to capture the pain points in the ecosystem that need to be addressed and the success of the intervention in addressing them. This requires measures of non-financial as well as financial performance. The chapter provides an overview of measurements of non-financial forms of capital: natural, human, and social. In examining natural capital, it contrasts input measures that record the amount of natural resources that are used in the production process and output measures that examine the impact of the inputs on products, emissions, waste, etc. It notes that measuring inputs is in general more straightforward than outputs and it therefore argues that natural capital metrics should be constructed around inputs rather than outputs.
Cities and urban consumers play a central role in the transition to a decarbonized society. Building on existing studies that identify the significant contributions of lifestyle changes, this study proposes a practical methodology for modeling and exploring city-specific carbon footprint reduction pathways through lifestyle changes to decarbonization. It uses an input-output approach with mixed-unit consumption data and the concept of adoption rates, which is applicable to multiple cities with widely available subnational household consumption data. This paper illustrates the use of this methodology by exploring the consumption-based mitigation pathways of 52 Japanese cities with 65 lifestyle change options covering mobility, housing, food, consumer goods, and leisure domains. The results revealed that city-specific impacts of a variety of lifestyle change options can differ by as much as a factor of five among cities, even in the urban context within the same country. Due to this city-level heterogeneity, the priority options of decarbonized lifestyles, such as among shared mobility, low-carbon diets, and longevity of consumer goods, have shifted between cities. The analysis suggests that ambitious urban lifestyle changes can potentially reduce their carbon footprints to meet the 1.5 ℃ target. However, due to the overlaps of mitigation potentials between multiple lifestyle change options, the necessary levels of adoption and coverage are extensive (i.e., adoption rates of 0.6-0.9). Importantly, adopting lifestyle changes with an efficiency strategy (e.g., the introduction of end-use technologies) or sufficiency strategy (e.g., behavioral changes in consumption amounts and modes) alone is not enough; the only way to succeed is through the combination of both strategies. This paper calls for a target-based exploration and identification of city-specific priorities of lifestyle change options to facilitate consumption-oriented mitigation policies and stakeholder actions to address the climate impacts of urban consumption.
Durch vielfältige Innovationen und technologische Errungenschaften wird die Kreislaufwirtschaft stetig weiterentwickelt. Gleichzeitig existieren viele Unsicherheiten und Risiken im Hinblick auf die langfristigen Wirkungen dieser neuen Technologien. Zudem tragen viele Innovationen aufgrund von Rebound-Effekten zweifellos immer noch zur Beschleunigung des Ressourcenverbrauchs und der Verschwendung bei.
Nicht erst seit dem Klimaabkommen von Paris, welches im Kern eine Begrenzung der menschengemachten globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 °C gegenüber vorindustriellen Werten vorsieht, ist offensichtlich, dass eine umfassende Transformation der meisten Wirtschaftssektoren erforderlich ist, um die gesteckten Ziele zu erreichen. Die Transformation erfolgt dabei zum einen durch Steigerung der Energieeffizienz und zum anderen durch eine Dekarbonisierung der bestehenden Prozesse, bei denen heute noch ein hoher Anteil fossiler Energien eingesetzt wird - dies kann gelingen durch eine weitreichende Sektorkopplung, Flexibilisierung und Elektrifizierung bei vollständiger Nutzung Erneuerbarer Energien.
Letzteres stellt auch die Energieversorgung in Rheinland-Pfalz vor einen Paradigmenwechsel: Die schrittweise Transformation eines von konventionellen Energieträgern geprägten Versorgungsystems zu einem durch Erneuerbare Energien dominierten System. Als eines der ersten Bundesländer hat sich Rheinland-Pfalz bereits im Jahr 2014 ein eigenes Klimaschutzgesetz gegeben sowie erstmals im Jahr 2015 ein Landesklimaschutzkonzept (LKSK) erarbeitet, welches energiepolitische Leitplanken für den angestoßenen Transformationsprozess setzt. Die vorliegende Studie im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz beleuchtet die Auswirkungen eines weiteren Ausbaus der Erneuerbaren Energien in Rheinland-Pfalz und der damit verbundenen Flexibilisierung und Dekarbonisierung unterschiedlicher Anwendungsfelder, insbesondere in der Industrie aber auch im ÖPNV und zentraler Wärmeversorgung.
Die kommende Bundesregierung muss aus ambitionierten Zielen eine erfolgreiche Ressourcen- und Klimapolitik machen und dabei alle Bürgerinnen und Bürger mitnehmen - so das Fazit des Zukunftsimpulses des Wuppertal Instituts zur Bundestagswahl 2021. Es zeigt, welche Maßnahmen notwendig sind, um die Transformation in eine klimafreundliche und ressourcenleichte Zukunft jetzt konsequent einzuleiten.
Transformative Innovationen : die Suche nach den wichtigsten Hebeln der Großen Transformation
(2021)
Der hier vorliegende Zukunftsimpuls soll den Grundgedanken der Transformativen Innovationen und ihre Notwendigkeit beschreiben sowie erste Kandidaten für solche Transformativen Innovationen aus diversen Arbeitsbereichen des Wuppertal Instituts vorstellen. Er dient vor allem als Einladung, gemeinsam mit dem Wuppertal Institut über solche Innovationen zu diskutieren, die irgendwo zwischen den großen Utopien und kleinen Nischenaktivitäten liegen. Denn es braucht nicht immer den ganz großen Wurf, um Veränderungen in Gang zu setzen.
Kunststoffverpackungen im geschlossenen Kreislauf : Potenziale, Bedingungen, Herausforderungen
(2021)
Nie gab es mehr zu tun. Unsere Wirtschaft braucht nicht nur technische, sondern auch soziale und kulturelle Innovationen. Etablierte Wirtschaftsförderung beschränkt sich meist auf klassische gewerbliche Unternehmen und strebt nach Wettbewerbsfähigkeit und Wachstum. Das Konzept der Wirtschaftsförderung 4.0 geht darüber hinaus und betrachtet die gesamte Wirtschaft einer Stadt oder Region. Es ergänzt die klassischen Strategien und zielt darauf ab, lokale und regionale Wirtschaftsstrukturen zu stärken. Auch private und öffentliche Haushalte, Vereine und soziale Initiativen werden dabei berücksichtigt.
Wirtschaftsförderung 4.0 initiiert so neue Wertschöpfung vor Ort, eröffnet lokale Investitionsmöglichkeiten, bindet regionale Kaufkraft, entfaltet neue Wirtschaftsideen, fördert Kooperationen und stärkt lokale Vielfalt. Zudem fördert sie Ressourcengerechtigkeit und Klimaschutz. Das Buch stellt diese innovative Wirtschaftsförderung vor, die die regionale und lokale Wirtschaft stabilisiert und Regionen dadurch widerstandsfähiger gegen globale Krisen macht.
The article introduces and exemplifies the approach of evidence-based narratives (EBN). The methodology is a product of co-design between policy-making and science, generating robust intelligence for evidence-based policy-making in the Directorate General for Research and Innovation of the European Commission (DG RTD) under the condition of high uncertainty and fragmented evidence. The EBN transdisciplinary approach tackles practical problems of future-oriented policy-making, in this case in the area of programming for research and innovation addressing the Grand Societal Challenge related to climate change and natural resources. Between 2013 and 2018, the EU-funded RECREATE project developed 20 EBNs in a co-development process between scientists and policy-makers. All EBNs are supported with evidence about the underlying innovation system applying the technological innovation systems (TIS) framework. Each TIS analysis features the innovation, its current state of market diffusion and a description of the innovation investment case. Indicators include potential future market sizes, effects on employment and environmental and social benefits. Based on the innovation and TIS function analyses, the EBNs offer policy recommendations. The article ends with a critical discussion of the EBN approach.
Transport is a key economic sector in Europe, it influences the opportunities of production and consumption. By improving access to markets, goods and services, employment, housing, health care, and education, transportation projects can increase economic productivity and development. The ability to be mobile is also a prerequisite for inclusion. At the same time, transport induces a range of negative effects, most notably the emission of greenhouse gases. At the urban level, motorised transport significantly contributes to air pollution.
Since 2013, the European Commission has increased EU funding for projects: The "Urban Mobility Package" provided EUR 13 billion for investments into sustainable urban mobility between 2014 and 2020. This has allowed cities across Europe to put in place a range of initiatives. European funding programmes and financing institutions such as the European Investment Bank increasingly insist on a contribution to more sustainable mobility systems in their financing commitments.
The impact, however, is mixed. The European Court of Auditors warned that EU cities must shift more traffic to sustainable transport modes. They found that EU-funded projects were not always based on sound urban mobility strategies and were not as effective as intended.
In many EU member states, the transfer of EU funds to cities is contingent on the existence of a SUMP. A statistical analysis of the modal split of 396 cities in the European Union revealed that the implementation of Sustainable Urban Mobility Plans positively correlates with a reduction of the share of the private car in the cities. Such plans include strategies and activities to pursue sustainable mobility.
This report analyses transport and mobility in Bratislava with a view to providing a clear picture about its current sustainability state. It points to both good practice and areas of improvement. In so doing, it provides recommendations how mobility in the city can be developed increasingly sustainable. Bratislava is the capital and largest city of Slovakia. In 2016, the population of the city was 426,000 inhabitants, the Bratislava region was home to 642,000 inhabitants.
Divers ist besser
(2021)
Citizen science is a transdisciplinary approach that responds to the current science policy agenda: in terms of supporting open science, and by using a range of science communication instruments. In particular, it opens up scientific research processes by involving citizens at different phases; this also creates a range of opportunities for science communication to happen This article explores methodological and practical characteristics of citizen science as a form of science communication by examining three case studies that took different approaches to citizens' participation in science. Through these, it becomes clear that communication in citizen science is "always" science communication and an essential part of "doing science".
The data centre industry (DCI) has grown from zero in the 1980s, to enabling 60% of the global population to be connected in 2021 via 7.2 million data centres. The DCI is based on a linear economy and there is an urgent need to transform to a Circular Economy to establish a secure supply chain and ensure an economically stable and uninterrupted service, which is particularly difficult in an industry that is comprised of ten insular subsectors. This paper describes the CEDaCI project which was established to address the challenge in this unique sector; this ground-breaking project employs a whole systems approach, Design Thinking and the Double Diamond methods, which rely on people/stakeholder engagement throughout. The paper reviews and assesses the impact of these methods and project to date, using quantitative and qualitative research, via an online sectoral survey and interviews with nine data centre and IT industry experts. The results show that the project is creating positive impact and initiating change across the sector and that the innovative output (designs, business models, and a digital tool) will ensure that sectoral transformation continues; the project methods and structure will also serve as an exemplar for other sectors.
More than 150 municipal utilities (so-called Stadtwerke) were established in Germany from the beginning of the millennium, bringing the total number of Stadtwerke currently established within the country to approximately 900. With responsibility for more than half of the supply of electricity, gas and heat in Germany, these Stadtwerke play a central role in the transformation of the energy sector, or Energiewende. In addition, due to their local and regional ties, Stadtwerke have a particular role to play in energy politics, the economy and across society. This article focuses on the motives behind, and grounds for, the current wave of newly established Stadtwerke. Further, it discusses the factors that were critical to the successful formation of new Stadtwerke in recent years. The results of our survey indicate that the establishment of municipal Stadtwerke is a suitable measure to implement the energy transition at the local level, whereby the concept of public value has a high level of importance for the local decision-makers. Collaboration and cooperation, as well as a resilience-oriented strategy, are important success factors for new Stadtwerke.
In order to calculate the financial return of energy efficiency measures, a cost-benefit analysis (CBA) is a proven tool for investors. Generally, however, most CBAs for investors have a narrow focus, which is - simply speaking - on investment costs compared with energy cost savings over the life span of the investment. This only provides part of the full picture. Ideally, a comprehensive or extended CBA would take additional benefits as well as additional costs into account. The objective of this paper is to reflect upon integrating into a CBA two important cost components: transaction costs and energy efficiency services - and how they interact. Even though this concept has not been carried out to the knowledge of the authors, we even go a step further to try to apply this idea. In so doing, we carried out a meta-analysis on relevant literature and existing data and interviewed a limited number of energy experts with comprehensive experience in carrying out energy services. Even though data is hardly available, we succeeded in constructing three real-world cases and applied an extended CBA making use of information gathered on transaction costs and energy services costs. We were able to show that, despite these additional cost components, the energy efficiency measures are economically viable. Quantitative data was not available on how energy services reduce transaction costs; more information on this aspect could render our results even more positive. Even though empirical and conceptual research must intensify efforts to design an even more comprehensive CBA, these first-of-its-kind findings can counterargue those that believe energy efficiency is not worth it (in monetary terms) due to transaction costs or energy services costs. In fact, this is good news for energy efficiency and for those that seek to make use of our findings to argue in favor of taking up energy efficiency investments in businesses.
The number of input-output assessments focused on energy has grown considerably in the last years. Many of these assessments combine data from multi-regional input-output (MRIO) databases with energy extensions that completely or partially depict the different stages through which energy products are supplied or used in the economy.
The improper use of some energy extensions can lead to double accounting of some energy flows, but the frequency with which this happens and the potential impact on the results are unknown. Based on a literature review, we estimate that around a quarter of the MRIO-based energy assessments reviewed incurred into double accounting. Using the EXIOBASE MRIO database, we also analyse the effects of double accounting in the absolute values and rankings of different countries' and products' energy footprints.
Building on the insights provided by our analysis, we offer a set of key recommendations to MRIO users to avoid the double accounting problem in the future. Likewise, we conclude that the harmonisation of the energy data across MRIO databases led by experts could simplify the choices of the data users until the provision of official energy extensions by statistical offices becomes a widespread practice.
This article aims to analyse the potential for international climate governance to promote the decarbonisation of land transport. It first summarises challenges and barriers that impede the transformation of the sector. On this basis, the article discusses how international governance could potentially assist with overcoming these barriers and mobilising potentials. Subsequently, the article analyses to what extent existing international governance institutions deliver on the potential identified. The analysis finds that while there is a large number of international institutions trying to promote the decarbonisation of land transport, none of them emerge saliently as hubs or core institutions. There is a substantial amount of activity to generate and disseminate knowledge and learning, but the potential for providing guidance and signal, setting rules, providing transparency/accountability and means of implementation could be further exploited. The article concludes with suggestions on how international governance may be strengthened.
Since the middle of the 20th century, human society experiences a "Great Acceleration" manifesting in historically remarkable growth rates that create severe sustainability problems. The globally exploding potentials of information and knowledge exchange have been and are vital drivers for this acceleration. Society has now come to the point that it requires a "Great Transformation" towards sustainability to ensure the viability of the planet for a vital society. The energy transition plays a central role for this transformation. In this context, human society has developed a comparably good understanding of the necessary infrastructural changes of this transition. For transforming the patterns of energy production and use in an energy transition as part of the "Great Transformation", this process of change now needs to strengthen its focus on information, communication, and knowledge systems. Human society needs to establish a knowledge system that has the potential to create usable knowledge for sustainability solutions. This requires organizing a communication system that is sufficiently complex, interconnected, and, at the same time, efficient for integrating reflexive, open-ended, inter- and transdisciplinary learning, evaluation, and knowledge co-production processes across multiple levels. This challenge opens a wide field of research.
This cumulative dissertation contributes to research in this direction by applying a systemic sustainability perspective on the content and organization of communication in the field of research on sustainable energy and the operational level of municipal climate action as part of the energy transition. Regarding sustainability, this thesis uses strong sustainability and its principles as a frame for evaluating the content of communication. Regarding the systemic perspective, the thesis particularly relies on the following theories: (i) the human-environment system model by R. Scholz as an overarching framework regarding interactions between humans and nature, (ii) social systems theory by N. Luhmann to reflect the complexity of society, (iii) knowledge management to consider the human character of knowledge and a practice-oriented perspective, and (iv) management cybernetics, in particular, the Viable System Model by S. Beer as a framework to analyze and assess organizational structures. Furthermore, the thesis leverages the potential of text mining as a method to identify and visualize patterns in texts that reflect prevalent paradigms in communication.
The thesis applies the above conceptual and methodological basis in three case studies. Case Study 1 investigates the measures proposed in 16 municipal climate action plans of regional centers in Lower Saxony, Germany. It uses a text mining approach in the form of an Summary interpretation network analysis. It analyzes how different societal subsystems are connected at the semantic level and to what extent sustainability principles can be recognized. Case Study 2 analyzes and reflects paradigms and discursive network structures in international scientific publications on sustainable energy. The study investigates 26533 abstracts published from 1990 to 2016 using a text mining approach, in particular topic modeling via latent Dirichlet allocation. Case Study 3 turns again to the cases of municipal climate action in Lower Saxony examined in Case Study 1. It examines the involvement of climate action managers of these cities in multilevel knowledge processes. Using design principles for knowledge systems, it evaluates to what extent knowledge is managed in this field across levels for supporting the energy transition and to what extent local innovation potential is leveraged or supported.
The three case studies show that international research on sustainable energy and municipal climate action in Germany provide promising contributions to achieve a transformation towards sustainability but do not fully reflect the complexity of society and still support a growth paradigm, in contrast to a holistic sustainability paradigm. Further, the case studies show that research and local action are actively engaging with the diversity of energy technologies but are lagging in dealing with the socio-epistemic (communication) system, especially with regard to achieving cohesion. Using the example of German municipalities, Case Studies 1 and 3 highlight the challenges of achieving coherent local action for sustainability and bottom-up organizational learning due to incomplete or uncoordinated multilevel knowledge exchange. At the same time, the studies also point out opportunities for supporting the required coherent multilevel learning processes based on local knowledge. This can be achieved, for instance, by strengthening the coordinating role of intermediary organizational units or establishing closer interactions between the local operational units and the national level.
The thesis interprets and synthesizes the results of the three case studies from its systemic sustainability perspective. On this basis, it provides several generalized recommendations that should be followed for establishing viable communication systems, especially but not exclusively in policy-making:
Systemic holism: Consider matter, energy, and information flows as an integrated triplet in the context of scales, structures, and time in the various subsystems. Knowledge society: Focus on the socio-epistemic (communication) system, e.g., using the perspective of knowledge systems and associated design principles considering, for instance, working environments across horizontal and vertical levels, knowledge forms and types, and knowledge processes. Sufficiency communication: Emphasize sufficiency approaches, make it attractive, and find differentiated ways for communicating them. Multilevel cohesion and innovation: Achieve cohesion between the local and higher levels and leverage local innovations while avoiding isolated local action. Organizational interface design: Define the role of organizational units by the interactions they create at the interfaces with and between societal subsystems. Local transdisciplinarity: Support local transdisciplinary approaches integrating various subsystems, especially industry, while coordinating these approaches from a higher level for leveraging local innovation. Digital public system: Exploit existing digital technologies or infrastructures in the public system and recognize the value of data in the public sphere for achieving cohesion. Beyond the above recommendations, this thesis suggests that potential for further research lies in: Advancing nature-inspired systemic frameworks. Understanding the structure and creation of human knowledge. Developing text mining methodologies towards solution-oriented approaches.
The expansion of photovoltaics in German cities has so far fallen short of expectations. The concept of "tenant electricity" ("Mieterstrom" in German), in which tenants of a building are supplied with solar power produced on site, offers great potential here. A study on behalf of the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy estimated the number of tenant households with good conditions for solar tenant electricity at 3.8 million. At the same time, the federal tenant electricity promotion scheme has been in place since 2017, but only about 1% of the annual budget has been claimed. The aim of this study is to identify the barriers for and drivers of diffusion of the tenant electricity model. To this end, a qualitative document analysis and a range of semi-structured expert interviews have been conducted. The theoretical framework used to guide the analysis is the multi-level perspective. The main barrier found for tenant electricity diffusion is the legal framework on the regime level, which also leads to high transaction costs of implementing tenant electricity. A social barrier is the inertia of some residents to actively concern themselves with their electricity supply and switch to a tenant electricity contract. Among its drivers are long-term trends such as the increasing electricity demand in urban areas, technical developments like blockchain technology and the increasing deployment of smart meters, and the EU Renewable Energy Directive. As long as the restrictive legal framework prevails, the further diffusion of tenant electricity will remain limited.
Electronics containing growing quantities of high value and critical metals are increasingly used in automobiles. The conventional treatment practice for end-of-life vehicles (ELV) is shredding after de-pollution and partial separation of spare parts. Despite opportunities for resource recovery, the selective separation of components containing relevant amounts of critical metals for the purpose of material recycling is not commonly implemented. This article is aimed to contribute to recycling strategies for future critical metal quantities and the role of extended material recovery from ELVs. The study examines the economic feasibility of dismantling electronic components from ELVs for high value metal recycling. The results illustrate the effects of factors as dismantling time, labour costs and logistics on the economic potential of resource recovery from ELVs. Manual dismantling is profitable for only a few components at the higher labour costs in western/northern parts of Europe and applicable material prices, including the inverter for hybrid vehicles, oxygen sensor, side assistant sensor, distance and near distance sensors. Depending on the vehicle model, labour costs and current material prices, manual dismantling can also be cost-efficient for also some other such as the heating blower, generator, starter, engine and transmission control, start/stop motor, drive control, infotainment and chassis control.
Despite Germany's Paris Agreement pledge and coal exit legislation, the political debate around carbon-intensive coal remains heated. Coal power and mining have played an important, yet changing role in the history of German politics. In this paper, we analyze the entire parliamentary debate on coal in the German parliament (Bundestag) from its inception in 1949 to 2019. For this purpose we extract the more than 870,000 parliamentary speeches from all protocols in the history of the Bundestag. We identify the 9167 speeches mentioning coal and apply dynamic topic modeling – an unsupervised machine learning technique that reveals the changing thematic structure of large document collections over time - to analyze changes in parliamentary debates on coal over the past 70 years. The trends in topics and their varying internal structure reflect how energy policy was discussed and legitimized over time: Initially, coal was framed as a driver of economic prosperity and guarantee of energy security. In recent years, the debate evolved towards energy transition, coal phase-out and renewable energy expansion. Germany’s smaller and younger parties, the Greens and the Left Party, debate coal more often in the context of the energy transition and climate protection than other parties. Our results reflect trends in other countries and other fields of energy policy. Methodologically, our study illustrates the potential of and need for computational methods to analyze vast corpora of text and to complement traditional social science methods.
The ongoing warming of the Earth's atmosphere is projected to cause a northward shift of species' distributions, as they track their climatic optimum. In the rapidly warming Arctic, this has already led to an increase of shrubs in tundra ecosystems. While this northern expansion of woody biomass has been studied relatively extensively over the last decade, little research has been devoted to shrub growth responses at the southern margins of Northern Hemisphere shrubs. Here, we studied shoot length growth, its responses to climate over the period 2010-2017, and differences in leaf C and N content of the evergreen dwarf shrub Empetrum nigrum, as well as the vegetation composition and soil parameters at four sites located along a gradient of increasing dune age on the island Spiekeroog, northern Germany. The sites are located in the tri-national UNESCO world heritage site, the Wadden Sea. E. nigrum has a predominantly circum-arctic-boreal distribution and its southern distribution margin in European lowlands runs through northern Germany, where it is retreating northwards. We found a negative response to autumn (surface) temperatures and previous summer surface temperatures and/or a positive response to summer precipitation of E. nigrum growth, except at the oldest dune with the strongest E. nigrum dominance. Growth rates and plant species diversity declined with dune age. Our results suggest that E. nigrum growth is drought sensitive at its European southern range margin. We hypothesize that this sensitivity may form the basis for its northward retreat, which is supported by recent observations of E. nigrum dieback in Germany after the extreme drought in 2018 and model projections.
Durch den "European Green Deal" und den "Circular Economy Action Plan" der Europäischen Union (EU) hat die EU-Produktpolitik 2019 und 2020 neue Impulse erhalten. In beiden Strategiepapieren der Europäischen Kommission wird ein elektronischer bzw. digitaler Produktpass als wesentliches Instrument für eine klimaschonende und ressourceneffiziente Wirtschaft genannt. Dieser soll unter anderem Informationen über Herkunft, Zusammensetzung, Reparatur- und Demontagemöglichkeiten eines Produktes sowie über die Handhabung am Ende seiner Lebensdauer liefern.
Auch auf nationaler Ebene wird das Thema "digitaler Produktpass" diskutiert und insbesondere in der Umweltpolitischen Digitalagenda des Bundesumweltministeriums als zentrale Maßnahme genannt.
Auch wenn das Thema derzeit stärker in den Mittelpunkt rückt, ist ein breit anwendbarer digitaler Produktpass in der Praxis bislang nicht etabliert. Erste Teilansätze bestehen, die allerdings bislang oftmals nicht durch verpflichtende Standarddatensätze oder zentrale Datenbanken institutionalisiert sind. Entsprechend sind auf politischer Ebene auch noch keine konkreten und umfassenden Konzepte vorhanden, wie ein solcher umfassender Produktpass in Zukunft ausgestaltet und implementiert werden soll. An diesem Punkt setzt diese Kurzstudie an. Sie greift hierbei auch Erfahrungen aus bestehenden Projekten und Initiativen auf, bei denen bereits Erkenntnisse hinsichtlich der (Teil-)Umsetzung von unterschiedlichen Konzepten rund um das Thema Produktpass gewonnen werden konnten. Diese Kurzstudie hat entsprechend das Ziel, den aktuellen Diskussionsstand zum Thema "digitaler Produktpass" kompakt darzustellen und Handlungsoptionen für eine mögliche Umsetzung zu skizzieren. Dabei hat sie nicht den Anspruch und die Möglichkeit ein umfassendes Konzept zu erarbeiten, sondern soll erste Ansätze und Optionen vermitteln, um weitere Diskussionen und Forschungsansätze anzuregen. Insbesondere soll die Kurzstudie Impulse für anschließende Initiativen auf nationaler und europäischer Ebene liefern.
Electric mobility is beginning to enter East African cities. This paper aims to investigate what policy-level solutions and stakeholder constellations are established in the context of electric mobility (e-mobility) in Dar es Salaam, Kigali, Kisumu and Nairobi and in which ways they attempt to tackle the implementation of electric mobility solutions. The study employs two key methods including content analysis of policy and programmatic documents and interviews based on a purposive sampling approach with stakeholders involved in mobility transitions. The study findings point out that in spite of the growing number of policies (specifically in Rwanda and Kenya) and on-the-ground developments, a set of financial and technical barriers persists. These include high upfront investment costs in vehicles and infrastructure, as well as perceived lack of competitiveness with fossil fuel vehicles that constrain the uptake of e-mobility initiatives. The study further indicates that transport operators and their representative associations are less recognized as major players in the transition, far behind new e-mobility players (start-ups) and public authorities. This study concludes by identifying current gaps that need to be tackled by policymakers and stakeholders in order to implement inclusive electric mobility in East African cities, considering modalities that include transport providers and address their financial constraints.
In the Paris Accord to the UN Climate Change Conference COP21 in 2015, the international community agreed to "make every effort" to reach a significant reduction in greenhouse gas (GHG) emissions and to limit global average temperature rise to preferably 1.5°C by 2100 (UNFCC 2018). A transition to a climate-friendly energy supply, however, would come largely at the expense of coal - a fossil fuel with large global reserves that are also widely dispersed regionally. Therefore, especially since the turn of the millennium, the question has been raised as to how coal could be used in a climate-friendly way in the future. So far, the only way to do this is to apply CCS technology or CCU. CCS involves the capture of carbon dioxide (CO2) emissions from fossil fuel-fired power plants or industrial sources and its storage underground, such as in deep saline aquifers or in depleted oil and natural gas fields, or their use for enhanced oil or gas recovery (EOR/EGR). When carbon capture and utilisation (CCU) is applied, the CO2 is further used, for example as feedstock for the production of durable plastics. Due to the relatively low potential of CCU compared to CCS (IPCC 2005), only CCS is considered in this thesis.
The majority of studies and roadmaps have discussed CCS as a technology option that could make a significant contribution to achieving the objective of decreasing GHG emissions for many years (IPCC 2014a, 2018). Particularly in the power sector, however, these expectations have not yet been met. As of November 2019, worldwide only two small base-load power plants, capturing a total of 2.4 Mt CO2/year and mainly using it for EOR, are in operation, together with a few pilots in industrial applications and, in particular, natural gas processing (in total 30 Mt CO2/year) (Global CCS Institute 2019).
Early on, it became clear that the predicted high deployment targets and their underlying studies should be critically questioned for various reasons. Particularly due to the lack of a systems-analytical evaluation of this technology (which was relatively new at the time), no reliable answers could be given about the ecological, economic, social and structural effects of its large-scale application. Such analyses are, however, a pre-condition for comprehensively classifying the contribution of a new technology as a promising option for a sustainable energy supply system and assessing it in comparison to other technologies.
To address these challenges, several studies, most of which initiated by the author, were conducted on this topic between 2004 and 2018. The resulting papers became the basis for this thesis.
Climate change is a transformation challenge. It requires the transformation of a patchwork of independent socio-technical systems. These complex systems have their own specific challenges and path dependencies. Lukas Hermwille introduces a perspective on socio-technical complexity to the study of global climate governance and asks what governance arrangements on the international level, in particular the United Nations Framework Convention of Climate Change (UNFCCC) and its Paris Agreement, can offer to facilitate and foster the required transformational change. His work shows the importance of the discursive power of global climate governance, shifting the expectations and visions of the future of key actors and, as a corollary, changing their investment decisions of today towards a more sustainable future.
We conduct a systematic, interdisciplinary review of empirical literature assessing evidence on induced innovation in energy and related technologies. We explore links between demand-drivers (both market-wide and targeted); indicators of innovation (principally, patents); and outcomes (cost reduction, efficiency, and multi-sector/macro consequences). We build on existing reviews in different fields and assess over 200 papers containing original data analysis. Papers linking drivers to patents, and indicators of cumulative capacity to cost reductions (experience curves), dominate the literature. The former does not directly link patents to outcomes; the latter does not directly test for the causal impact of on cost reductions). Diverse other literatures provide additional evidence concerning the links between deployment, innovation activities, and outcomes. We derive three main conclusions. (1) Demand-pull forces enhance patenting; econometric studies find positive impacts in industry, electricity and transport sectors in all but a few specific cases. This applies to all drivers - general energy prices, carbon prices, and targeted interventions that build markets. (2) Technology costs decline with cumulative investment for almost every technology studied across all time periods, when controlled for other factors. Numerous lines of evidence point to dominant causality from at-scale deployment (prior to self-sustaining diffusion) to cost reduction in this relationship. (3) Overall Innovation is cumulative, multi-faceted, and self-reinforcing in its direction (path-dependent). We conclude with brief observations on implications for modeling and policy. In interpreting these results, we suggest distinguishing the economics of active deployment, from more passive diffusion processes, and draw the following implications. There is a role for policy diversity and experimentation, with evaluation of potential gains from innovation in the broadest sense. Consequently, endogenising innovation in large-scale models is important for deriving policy-relevant conclusions. Finally, seeking to relate quantitative economic evaluation to the qualitative socio-technical transitions literatures could be a fruitful area for future research.
Damit sich die weltweit zunehmend ambitionierten Klimaschutzziele erreichen lassen, müssen auch im Industriesektor weitgehende Emissionsreduktionen innerhalb weniger Jahrzehnte realisiert werden. Expertinnen und Experten sind sich einig, dass dies nicht ohne den Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energieträger und Rohmaterialien - sogenannte Feedstocks - umsetzbar ist. Im Zuge der verstärkten Nutzung dieser grünen Energieträger ist denkbar, dass sich deren Verfügbarkeit und Kosten zu immer wichtigeren Standortfaktoren für die Produktion industrieller Güter entwickeln werden. Dies könnte dazu führen, dass zukünftig Standorte mit kostengünstiger Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien attraktiver gegenüber anderen Standorten werden und es dann zu Standortverlagerungen kommt - insbesondere im Bereich der energieintensiven Industrie.
In dem vorliegenden Artikel greifen die Autoren diese möglichen Verlagerungen industrieller Produktion auf. In diesem Zusammenhang führen sie auch den Begriff "Renewables Pull" ein. Die in bestimmten Regionen der Welt kostengünstig und in großen Mengen verfügbaren erneuerbaren Energien könnten nach Ansicht der Autoren künftig eine Sogwirkung auslösen und bestimmte Teile der industriellen Produktion anziehen - auch Pull-Effekt genannt.
Para lograr una transición hacia el desarrollo sostenible son fundamentales la ciencia y la educación, especialmente la educación superior. Se necesitan formatos educativos para capacitar a los estudiantes en la realización de investigaciones transformadoras. Con base en la investigación transdisciplinaria y transformadora en laboratorios del mundo real y estudios del futuro, desarrollamos un módulo de aprendizaje y enseñanza integral: el Laboratorio de Innovación Transformadora (lit). El laboratorio desarrolla cinco competencias clave y tres tipos de conocimiento necesarios para impulsar innovaciones en sostenibilidad socialmente robustas. En este artículo se presentan las principales características de este formato vivencial y reflexivo, además de un manual para facilitar el laboratorio. También se comparten y discuten los aprendizajes centrales de la implementación de este formato en programas de estudio existentes a partir de dos pruebas realizadas en dos universidades alemanas.
For achieving a transition towards sustainable development, central importance is attached to science and education, and especially higher education. Suitable formats are needed for empowering students to perform transformative research. On the basis of transdisciplinary and transformative real-world laboratory research and futures studies, we develop encompassing learning and teaching module: the Transformative Innovation Lab (til). The lab builds on insights into five key competencies and three types of knowledge needed for developing socially robust sustainability innovations. In this paper, the main features of this experiential and reflexive format are presented and linked to a handbook for facilitating the lab. Central learnings for implementing the format in existing study programmes from two test runs at two German universities are shared and discussed.
Energy sufficiency is one of the three energy sustainability strategies, next to energy efficiency and renewable energies. We analyse to what extent European governments follow this strategy, by conducting a systematic document analysis of all available European National Energy and Climate Plans (NECPs) and Long-Term Strategies (LTSs). We collect and categorise a total of 230 sufficiency-related policy measures, finding large differences between countries. We find most sufficiency policies in the transport sector, when classifying also modal shift policies to change the service quality of transport as sufficiency policies. Types of sufficiency policy instruments vary considerably from sector to sector, for instance the focus on financial incentives and fiscal instruments in the mobility sector, information in the building sector, and financial incentive/tax instruments in cross-sectoral application. Regulatory instruments currently play a minor role for sufficiency policy in the national energy and climate plans of EU member states. Similar to energy efficiency in recent decades, sufficiency still largely referred to as micro-level individual behaviour change or necessary exogenous trends that will need to take place. It is not treated yet as a genuine field of policy action to provide the necessary framework for enabling societal change.
The aim of this study is to contribute to a learning process about innovative and successful approaches to overcoming problems and challenges of urban environmental protection. To this end, a detailed overview of the importance of environmental challenges, political priorities and successful solutions in selected countries and cities is given. Based on this, the study analyzes specific success factors and discusses the extent to which these can be transferred and replicated to other cities. Finally, recommendations are made for cities, countries and the international community on how environmental protection at the urban level can be further strengthened. The role of German cities and institutions will also be discussed. The case studies analyzed include Belo Horizonte in Brazil, Moscow in Russia, Kochi in India, Beijing in China, Cape Town in South Africa and Jakarta in Indonesia. These cities were selected because they have already implemented successful policies, measures and other initiatives in the past. For each city, the study analyzes relevant policy documents in order to present the respective challenges and political priorities. The analysis aims to understand the effectiveness of the plans and instruments taking into account the national political environment. Despite the cross-sectoral approach, the analysis of each case study focuses on specific sectors in order to produce well-founded results. The success factors that are worked out based on this sectoral analysis are placed in a holistic context in order to be able to make generalizable statements about success factors.
Mit dem Ziel, das Kunststoffrecycling weiter zu steigern, wurden in diesem Vorhaben die Verfahren und Prozesse der werkstofflichen Verwertung von Kunststoffabfällen in den Blick genommen - von der Sortierung über die Aufbereitung bis hin zu einem erneuten Einsatz in der Produktion. Ausgehend von der Beschreibung des Standes der Technik wurden mögliche, innovative technische Optimierungspotenziale identifiziert und dargestellt, die zur Verbesserung der Rezyklatqualitäten und ihren Einsatzmöglichkeiten in Neuprodukten beitragen können. Für eine Bewertung der Umweltwirkungen der technischen Innovationen im Vergleich zum Stand wurden ökobilanzielle Berechnungen vorgenommen.
Das Jahr 2020 stand ganz im Zeichen der Corona.Pandemie, wodurch massive Veränderungen, Umbrüche und auch Verwerfungen in nahezu allen Bereichen zu spüren gewesen sind und auch weiter nachklingen. Das gilt für die Wirtschaft ganz genauso wie für die Gesellschaft. Nichts scheint mehr so zu sein wie früher, Krisenprävention und gesellschaftlicher Zusammenhalt scheinen heute eine ganz andere Bedeutung zu haben.
Das Handbuch ist ein Ergebnis des Forschungsprojektes "Transformatives Lernen durch Engagement - Soziale Innovationen als Impulsgeber für Umweltbildung und Bildung für nachhaltige Entwicklung". Im Projekt wurden in Kooperation zwischen Schulen und zivilgesellschaftlichen Nachhaltigkeitsinitiativen sogenannter Lernwerkstätten im Modus des Service-Learning initiiert, um Kinder und Jugendliche für ein Nachhaltigkeitsengagement zu begeistern. Das Handbuch liefert theoretisches Hintergrundwissen, praktische Empfehlungen, Methoden und Materialien zur Durchführung solcher Lernwerkstätten im Kontext von Bildung für nachhaltige Entwicklung. Es richtet sich an Multiplikator*innen in der schulischen und außerschulischen Bildungsarbeit, sowie an Praxisakteur*innen eines sozial-ökologischen Wandels und möchte dazu ermutigen, innovative Lernformen zu erproben und sich für nachhaltigkeitsorientierte Lernkulturen einzusetzen.
The transport sector accounts for 20 per cent of the greenhouse gas emissions in Germany and it is therefore key to success for German climate policy. At present, however, there is no other sector with a wider gap in missing the trajectory to climate neutrality. The present study, conducted on behalf of Huawei within the project "Shaping the Digital Transformation - Digital Solution Systems for the Sustainability Transition", points out new pathways towards a sustainable and climate friendly transition of the transport sector. The report specifies concrete options to follow up on the ambitious goals of the new coalition agreement to foster clean and digital mobility solutions.
The authors refined eight theses on how digitalisation can foster sustainable mobility solutions and how to shape a supporting policy framework, which is aligning the financial and regulatory guardrails for ramping up a sustainable mobility system while gradually phasing down the usage of private cars.
Deutschlands Klimaschutzstrategie baut auf den Einsatz von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien. Doch wo soll der Wasserstoff herkommen, aus heimischer Produktion oder importiert aus dem Ausland? Eine Studie des Wuppertal Instituts und DIW Econ schafft einen Überblick über die aktuelle Datenlage und ermittelt Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte beider Strategien. Das Resümee: Es trifft nicht zu, dass importierter Wasserstoff allgemein günstiger ist, entscheidend sind je nach Herkunftsland die tatsächlich realisierbaren Strom- und Transportkosten. Wird der grüne Wasserstoff stattdessen im eigenen Land produziert, wird dies zudem eine positive Beschäftigungswirkung und Wertschöpfung entfalten. Mit der Erreichung der Klimaziele 2050 betrüge die zusätzliche Wertschöpfung bei einer stark auf die heimische Erzeugung ausgerichtete Strategie bis zu 30 Milliarden Euro im Jahr 2050 und es könnten bis zu 800.000 Arbeitsplätze geschaffen werden.
Many cities all over the world highlight the need to transform their urban mobility systems into more sustainable ones, to confront pressing issues such as air and noise pollution, and to deliver on climate change mitigation action. While the support of innovations is high on the agenda of both national and local authorities, consciously phasing-out unsustainable technologies and practices is often neglected. However, this other side of the policy coin, "exnovation", is a crucial element for the mobility transition. We developed a framework to facilitate a more comprehensive assessment of urban mobility transition policies, systematically integrating exnovation policies. It links exnovation functions as identified in transition studies with insights from urban mobility studies and empirical findings from eight city case studies around the world. The findings suggest that most cities use some kinds of exnovation policies to address selective urban mobility issues, e.g., phasing-out diesel buses, restricting the use of polluting motor vehicles in some parts of the city, etc. Still, we found no evidence for a systematic exnovation approach alongside the innovation policies. Our framework specifies exnovation functions for the urban mobility transition by lining out policy levers and concrete measure examples. We hope that the framework inspires future in-depth research, but also political action to advance the urban mobility transition.
Smart Energy in Haushalten : Technologien, Geschäftsmodelle, Akzeptanz und Wirtschaftlichkeit
(2021)
Die Digitalisierung des deutschen Energiesystems wird als eine wichtige Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende gesehen. Insbesondere im Bereich der Elektrizitätsversorgung kann Digitalisierung die Flexibilitätspotenziale, z. B. für das Verteilnetz, steigern. Dafür sollen klassische Energietechnologien (der Erzeugung, Speicherung und Verbraucher) mit Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) oder "Internet-of-Things"-Technologien (IoT) zusammenspielen. Auf diese Weise wandelt sich das Energieversorgungssystem beispielsweise im Elektrizitätsbereich von einem unidirektionalen Netz zu einem bidirektionalen Netzwerk, ein sogenanntes Smart Grid.
Sowohl Energie als auch energiebezogene Informationen können zwischen Verbrauchern, Netzbetreibern sowie zwischen Energieerzeugungsanlagen und Energiespeichern ausgetauscht werden. In diesem Zusammenhang entwickeln Unternehmen innovative smarte Produkte und Dienstleistungen für private Haushalte, z. B. Smart Home Systeme, Energiemanagementsysteme, Smart Meter, intelligente Beleuchtungssysteme oder sie bieten digitale Dienstleistungen wie z. B. die datenbasierte Fernwartung von Photovoltaik-Anlagen an.
The development of digital technologies is accelerating, enabling increasingly profound changes in increasingly short time periods. The changes affect almost all areas of the economy as well as society. The energy sector has already seen some effects of digitalization, but more drastic changes are expected in the next decades. Besides the very positive impacts on costs, system stability, and environmental effects, potential obstacles and risks need to be addressed to ensure that advantages can be exploited while adverse effects are avoided. A good understanding of available and future digital applications from different stakeholders' perspectives is necessary. This study proposes a framework for the holistic evaluation of digital applications in the energy sector. The framework consists of a combination of well-established methods, namely the multi-criteria analysis (MCA), the life cycle assessment (LCA), and expert interviews. The objective is to create transparency on benefits, obstacles, and risks as a basis for societal and political discussions and to supply the necessary information for the sustainable development and implementation of digital applications. The novelty of the proposed framework is the specific combination of the three methods and its setup to enable sound applicability to the wide variety of digital applications in the energy sector. The framework is tested subsequently on the example of the German smart meter roll-out. The results reveal that, on the one hand, the smart meter roll-out clearly offers the potential to increase the system stability and decrease the carbon emission intensity of the energy system. Therefore, the overall evaluation from an environmental perspective is positive. However, on the other hand, close attention needs to be paid to the required implementation and operational effort, the IT (information technology) and data security, the added value for the user, the social acceptance, and the realization of energy savings. Therefore, the energy utility perspective in particular results in an overall negative evaluation. Several areas with a need for action are identified. Overall, the proposed framework proves to be suitable for the holistic evaluation of this digital application.
Eine erfolgreiche Energiewende setzt nicht nur Innovationen voraus, sondern erfordert auch eine aktive Exnovation der fossilen Energieerzeugung. Die vorliegende Masterarbeit zielt deshalb darauf ab, Herausforderungen und Ansatzpunkte für eine Verständigung zwischen Gewerkschaften und Umweltverbänden zur der Zukunft Kohleenergie zu untersuchen. Leitend sind zwei Fragen: Erstens und empirisch: Welche Argumente vertreten Umweltverbände und Gewerkschaften hinsichtlich eines Kohleausstiegs? Zweitens und verbunden mit der gewählten theoretischen Perspektive der Sozialen Ökologie: Welche Bezogenheiten und Trennungen werden zwischen den jeweiligen Verständnissen von Natur, Gesellschaft und Ökonomie in den Argumenten der Akteure sichtbar?
Dafür wurde im theoretischen Teil der Arbeit eine sozial-ökologische Perspektive auf die energetische Kohlenutzung und das sogenannte Jobs versus Environment Dilemma erarbeitet. Im empirischen Teil werden mittels einer qualitativen Inhaltsanalyse über 100 Veröffentlichungen verschiedener Gewerkschaften und Umweltverbände aus dem Zeitraum von Ende 2014 (erster politischer Vorstoß zur Reduzierung der Kohleverstromung) bis Anfang 2019 (Ende der Kommission "Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung") ausgewertet.
Als Ergebnis legt die Arbeit die Argumente der Akteure vergleichend dar, zeigt auf, wie sich diese im Verlauf des Untersuchungszeitraums verändern und welche Gemeinsamkeiten und Unterschiede, Annäherungen und Distanzierungen zwischen den einzelnen Akteuren und Akteursgruppen bestehen. Darauf aufbauend wird der Umgang der Akteure mit dem Jobs versus Environment Dilemma aus der Perspektive der Sozialen Ökologie diskutiert und verglichen.
Die Erkenntnisse der Forschungsarbeit legen nahe, dass der gewerkschaftliche Ansatz von Just Transition bzw. "gerechtem" Strukturwandel mit Klima- und Umweltgerechtigkeitskonzepten verknüpft werden muss, um einen umfassenden inter- und intragenerationellen Gerechtigkeitsanspruch zu erfüllen. Damit der Kohleausstieg und weitere Exnovationsprozesse als sozial-ökologische Transformation gestaltet werden können, ist es notwendig, sowohl die aktuelle ökonomische Abhängigkeit von Arbeitenden in betroffenen Branchen zu verstehen als auch den Klimawandel nicht nur als ökologische, sondern auch als soziale und ökonomische Frage anzuerkennen.
Angesichts des fortschreitenden Klimawandels ist eine Abkehr von der Nutzung fossiler Brennstoffe unausweichlich. Dies spiegelt sich nicht zuletzt auch in der politischen Entscheidung zum Ausstieg aus der Kohleverstromung in Deutschland wider, welche neben ökologischen Auswirkungen auch soziale und wirtschaftliche Effekte auf die Gesellschaft im Rahmen des Strukturwandels hat. Begleitet wird dieser Wandel von einer politischen und wirtschaftlichen Debatte, welche bisher in der Literatur noch nicht systematisch analysiert wurde. Folglich ist das erste Ziel der vorliegenden Masterarbeit die Analyse des politischen und wirtschaftlichen Diskurses relevanter Akteure zum deutschen Kohleausstieg. Die Analyse bezieht sich auf zwei ausgewählte Braunkohlereviere: das Rheinische und Lausitzer Revier. Das zweite Ziel der Masterthesis ist es zwei wirtschaftlich vermutlich stark vom Kohleausstieg betroffene Akteure der Region zu analysieren: Die Energieversorger RWE (Rheinisches Revier) sowie LEAG (Lausitzer Revier). Hierfür wurde untersucht, welche potenziellen Auswirkungen die Unternehmensstruktur und -strategie der Energieversorger der Reviere auf den Diskurs und folglich den Strukturwandel haben.
Mittels einer Literaturrecherche wurde zunächst ein Überblick über die Entwicklung und Gründe des Kohleausstiegs in Deutschland sowie dessen Auswirkungen auf den Strukturwandel gegeben. Zudem wurden Unternehmensprofile zu RWE und LEAG mit einem Fokus auf Unternehmensstruktur sowie -strategie erstellt. Es folgte eine Analyse des politischen und wirtschaftlichen Diskurses mittels der Discourse Network Analysis, welcher als ein mixed-method Ansatz die Kombination einer qualitative Inhaltsanalyse mit einer quantitativen Netzwerkanalyse ermöglicht. Hiermit konnte zum einen analysiert werden, welche Themen Bestandteil der jeweiligen regionalen Diskurse sind und zum anderen welche inhaltlichen Positionen die Energieversorger im Diskurs einnehmen. Zudem konnte ausgewertet werden, mit welchen Akteuren die Energieversorger ähnliche sowie konkurrierende Haltungen gegenüber Diskursinhalten aufweisen. Anschließend wurden die Ergebnisse anhand der Erkenntnisse aus der Literaturrecherche zu regionalen soziökonomischen Gegebenheiten der Reviere sowie der jeweiligen Unternehmensstruktur und -strategie in Kontext gesetzt und bewertet.
Ein zentrales Ergebnis dieser Arbeit ist, dass der Diskurs im Rheinisches Revier grundsätzlich optimistischer gegenüber dem Kohleausstieg sowie Strukturwandel geführt wird als im Lausitzer Revier. Ein weiteres zentrales Ergebnis ist, dass RWE im rheinischen Diskurs sehr aktiv ist, im Mittelpunkt der Diskurskoalitionen steht und eine positive Haltung gegenüber den für den Kohleausstieg relevanten Themen einnimmt. Auffällig ist hierbei die besonders hohe diskursive Schnittmenge zwischen RWE und den Grünen NRW. LEAG hingegen befindet sich im Lausitzer Diskurs in einer Braunkohle befürwortenden Koalition und verhält sich allgemein weniger proaktiv zu Themen, die den regionalen Strukturwandel fördern könnten; dem Kohleausstieg steht LEAG generell negativer gegenüber. Der kausale Zusammenhang zwischen der Unternehmensstruktur und -strategie sowie den Auswirkungen auf den jeweiligen regionalen Diskurs konnte mit der vorliegenden Methode nicht vollständig geklärt werden. Allerdings konnte mittels der Discourse Network Analysis die Rolle von RWE und LEAG im Kontext der jeweiligen Diskurse zum Kohleausstieg in Deutschland erstmals systematisch analysiert werden und schlussendlich zu einem besseren Verständnis der politischen Auseinandersetzung rund um den Kohleausstieg auf regionaler Ebene beitragen.
Im Zeitalter der Machine Economy ist der maschinelle Dialog allgegenwärtig - das bietet neue Chancen für Nachhaltigkeit, erhöht gleichzeitig aber durch die zugrundeliegenden Technologien auch den Druck auf unsere Umwelt. Internet of Things (IoT), Künstliche Intelligenz (KI) und Distributed Ledger Technology (DLT) sind das technologische Fundament der Machine Economy. Damit verbunden sind Infrastrukturen, Datenströme und Anwendungen, die hohe Energie- sowie Ressourcenaufwände erzeugen. Der derzeitige politische Diskurs sowie die Nachhaltigkeitsforschung fokussieren sich auf Umweltwirkungen durch digitale Infrastrukturen. Daten, Applikationen sowie die Rolle von Akteuren als Treiber der Umweltwirkung werden zu wenig beleuchtet. In diesem Papier sprechen sich die Autorinnen und Autoren für eine "Grüne Governance der Machine Economy" aus. Adressiert werden Annahmen zu systemübergreifenden Treibern von Umweltbelastungen und ihrer Wirkung. Ziel ist es, ein Gesamtsystem nachhaltiger Entscheidungen und ein ökologisches Zusammenspiel aller beteiligten Technologien in der Wertschöpfung zu ermöglichen. Zukünftige Forschung soll die hier vorgestellten Hypothesen weiter ausarbeiten und konkrete Handlungsoptionen für eine Stakeholder übergreifende Roadmap erarbeiten.
A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy transition in MENA countries has been developed and applied to the country case of Algeria. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers.
The analysis shows that Algeria has already taken first steps towards a renewable energy transition. According to the MENA phase model, Algeria can be classified as entering the "Take-Off Renewables" phase. Nevertheless, fossil fuels still play a dominant role in the Algerian energy sector and in the economy as a whole. To support the renewables take-off, strong support is therefore needed at all levels. Only then can the necessary framework conditions be created to encourage participation and to attract investment from the private sector. To this end, a long-term energy strategy should to be developed that takes into account the renewable energy potential to support an efficient transformation of the Algerian energy supply and enables a smooth transition.
This paper argues that, although Japan's and Germany's energy transition paths differ in detail, a trend towards decentralisation is clearly evident in both countries. Based on comprehensive screening, own stocktaking and the results of a stakeholder dialogue, this paper highlights the motivation for different local actors to enter the energy market in both countries. Although there are challenges to success in a market dominated by large energy companies, this paper argues that the benefits to local communities outweigh the efforts. Overall, it is shown that democratisation and the decentralisation of the energy system are suitable to facilitate a successful transformation process in both countries.
Die umfangreiche Quartiersentwicklungsanalyse des Mirker Quartiers in der Wuppertaler Nordstadt liegt nun in einer zweiten, erweiterten und überarbeiteten Version vor. Mittels eines mixed-Methods-Ansatz und auf Basis von Medien-, öffentlichen und selbst erhobenen Daten wird darin ein umfassendes Bild der Quartiersentwicklung von 2007 bis Anfang 2020 gezeichnet.
More and more companies are announcing their intention to become climate-neutral and numerous companies already offer climate-neutral products or services: From climate-neutral parcel delivery to air travel. But what exactly do the companies' net-zero targets mean? Is the target set ambitious? And what role does offsetting play, i.e., purchasing carbon credits that are accounted against the company's own climate target? The approaches behind the proclaimed targets are often difficult to understand. Against this background, this Zukunftsimpuls provides ten recommendations for the definition and implementation of neutrality targets. Among other things, the authors advocate the use of a robust database as the basis for net-zero targets, emphasize the importance of transparent communication, and highlight the role that offsetting should play. Purchased carbon credits should make as limited a contribution as possible for meeting climate targets and should only be used to offset emissions that cannot be reduced or avoided. More generally, net-zero targets should not be made the sole criterion for ambitious climate strategies. Rather, they are a building block of a much more comprehensive strategy of corporate climate action.
Digitale Technologien und Anwendungen tragen dazu bei, gegenwärtige Verfahren, Prozesse und Strukturen zu verbessern (Improve) oder erste Schritte in eine neue Ausrichtung von Geschäftsmodellen oder Rahmenbedingungen zu gehen (Convert). Gleichzeitig muss die Digitalisierung aber auch für einen umfassenden Umbau von Wirtschaft und Wertschöpfung sowie für die ökologische Neuorientierung von Gesellschaft und Lebensstilen wirksam werden (Transform). Gerade diese letzte Wirkungsebene wird entscheidend für den Erfolg des ökologischen Wandels sein und muss stärker in den Fokus der Debatte rücken.
Hier setzt das Projekt "Digitalisierung gestalten - Transformation zur Nachhaltigkeit ermöglichen" an. Innerhalb des Projekts sollen die besonderen Transformationspotenziale der Digitalisierung herausgearbeitet und für Deutschland am Beispiel von drei ausgewählten Handlungsfeldern zu diskutiert werden: 1) Digitale Circular Economy - mit Daten zur Ressourceneffizienz. 2) Intelligente Mobilität im Umweltverbund - vernetzt, attraktiv und klimaschonend. 3) Transparenz für eine nachhaltige Agrar- und Ernährungswende.
Diese Studie ist der Startpunkt des Projekts. In dieser skizzieren die Forschenden die Potenziale der Digitalisierung als eine Erfolgsvoraussetzung für den ökologischen Systemwandel in den genannten Bereichen.
The first step of complete transformation will be utilizing digital technologies and applications to improve current procedures, processes, and structures (Improve). Next, complete digitalisation will pave the way for new business models and framework conditions (Convert). Finally, comprehensive transformation of the economy and value creation will ensure the effective reorientation of society and lifestyles towards sustainability (Transform). This last step is critical for a successful ecological transformation, or a "green transformation", must be placed front and centre during international debate.
Through this report, we aim to highlight and discuss the opportunities that digitalisation can bring to Germany. In particular, we will discuss three exemplary areas of ecological transformation where action is necessary: 1) A digital and circular economy that uses data to increase resource efficiency. 2) Intelligent, sustainable mobility that connects us in eco-friendly ways. 3) Transparent transitions towards sustainable food chains and agriculture.
This report represents the first phase of the Shaping Digital Transformation project. In this report, we will outline the framework of our project to create a starting point for further debates.
The rising popularity and strong increase in the number of electric bicycles make it necessary to consider the built-in resources as well as possible treatments after the use phase. The time lag between the purchase and the occurrence of relevant defects suggests significant increases in defective components. Especially the great dynamics of the market due to regular innovations, product renewals, and the lack of spare parts availability for older models make the long-term use by customers much more difficult than for conventional bicycles. Therefore, it is necessary to analyze circular business models for the electric bicycle market. In this way, the required structures for a sustainable electric bicycle industry can be created so that valuable materials do not go into disposal but undergo a new use phase. Based on the results of "AddRE-Mo-Value Preservation Scenarios for Urban Electromobility of Persons and Loads through Additive Manufacturing and Remanufacturing," a research project funded by the German Federal Ministry of Education and Research, this paper addresses four circular business models, two sales models, and two service models. The guiding research interest of this paper is the combination of remanufacturing and additive manufacturing from a business model perspective, analyzing the extent to which additive remanufacturing can be considered a solution for electric bicycles' circularity. After describing the approach and methods used to develop these four circular business models the business models are described and analyzed using the Business Model Canvas. Based on this analysis, it is shown that the combination of remanufacturing and additive manufacturing can be applied to the electric bicycle market and be integrated into both sales and service models. The description of these business models will help managers design viable business models in the context of sustainable electric bicycles. It also shows that the individual partners within the value chain must collaborate more closely. In the electric bicycle industry, a single company will probably not be able to close the product cycle completely. Further research is needed to develop concepts of the business models and examine their practical feasibility in technical and organizational operations to achieve a circular economy.
In dem vorliegenden Beitrag analysieren Maike Venjakob und Oliver Wagner die Verteilungswirkungen steigender Energiekosten auf private Haushalte. Sie betrachten dafür die Kosten für Strom, Heizenergie und Kraftstoffe. Sie vergleichen auch die Auswirkungen des CO2-Preises und verschiedene Maßnahmen für eine soziale Ausgestaltung, wie beispielsweise eine Pro-Kopf-Pauschale (auch Klimadividende, Klimabonus oder Energiewendebonus genannt), die in gleicher Höhe an alle Bürger*innen ausgezahlt wird. Ganz wesentlich wird sich die tatsächliche Belastung daran bemessen, inwieweit in den nächsten Jahren klimafreundliche Alternativen, beispielsweise in der Mobilität oder bei der Wärmeversorgung, geschaffen werden. Im Rahmen einer Kurzanalyse wird deshalb beleuchtet, mit welchen zusätzlichen Belastungsfaktoren für private Haushalte durch die Einführung der CO2-Bepreisung von Heizenergie und Kraftstoffen in den kommenden Jahren zu rechnen sein wird und welche Ausgleichsmechanismen soziale Härten zielgenau verhindern können.
Der Regionalverband Ruhr (RVR) legte nach 2017 zum zweiten Mal seinen "Bericht zur Lage der Umwelt in der Metropole Ruhr" vor. Die aktuelle Analyse, die das Wuppertal Institut erstellte, beschreibt die Umwelt- und Lebenssituation im Ruhrgebiet anhand von 20 ausgewählten Indikatoren. Das Fazit der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler: Es wurde bereits viel erreicht, jedoch nehmen der globale Klimawandel und seine Auswirkungen exponentiell an Tempo zu und betreffen alle Bereiche des menschlichen Lebens. Extreme Trockenperioden, Hitzewellen oder anhaltende Starkregenereignisse mit Überflutungen in bisher nicht gekannten Ausmaßen stellen auch das Ruhrgebiet vor neue und akute Herausforderungen.
Es wurde ein systematisches Aktivitäten-Monitoring zur nationalen und internationalen Umsetzung von SDG 12 "Nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sicherstellen" durch Deutschland aufgebaut. Damit soll der Umsetzungsstand zum SDG 12 erfasst und Handlungsoptionen abgeleitet werden. Der Umsetzungsstand ist in einer nutzerfreundlichen Datenbank aufbereitet. Die Inhalte der Datenbank fließen in internationale Reporting-Prozesse ein. Darüber hinaus wurden vom Projektteam Indikatoren zum nachhaltigen Konsum und zu nachhaltiger Produktion auf ihre Eignung als Indikatoren für die Unterziele von SDG 12 geprüft und auf dieser Basis Impulse zur Weiterentwicklung des bestehenden nationalen Indikatoren-Systems generiert.
Mit dem Ziel, das Kunststoffrecycling weiter zu steigern, wurden in diesem Vorhaben die Verfahren und Prozesse der werkstofflichen Verwertung von Kunststoffabfällen in den Blick genommen - von der Sortierung über die Aufbereitung bis hin zu einem erneuten Einsatz in der Produktion. Ausgehend von der Beschreibung des Standes der Technik wurden mögliche, innovative technische Optimierungspotenziale identifiziert und dargestellt, die zur Verbesserung der Rezyklatqualitäten und ihren Einsatzmöglichkeiten in Neuprodukten beitragen können. Für eine Bewertung der Umweltwirkungen der technischen Innovationen im Vergleich zum Stand wurden ökobilanzielle Berechnungen vorgenommen.
Städte und Kommunen mussten in den vergangenen Jahren einiges aushalten: eine weltweite Corona-Pandemie, Feuerkatastrophen wie in den USA sowie Hochwasser-Katastrophen wie in Deutschland. Das sind auch Folgen des menschen-gemachten Klimawandels, auf die Städte sich in Zukunft besser vorbereiten müssen. Denn gerade die Hochwasser-Katastrophe im Juli 2021 hat gezeigt, wie wenig Kommunen auf solche Ereignisse eingerichtet sind. Dieses Impulspapier zeigt, wie Städte resilienter, nachhaltiger und zukunftsfähiger werden können.
Resilient, sustainable and ready for the future : guidelines for urban development of tomorrow
(2021)
Cities and municipalities have had to endure a great deal in recent years, including a global coronavirus pandemic, fire disasters in the US and devastating floods like those in Germany. These are also consequences of anthropogenic climate change, and cities have to be better prepared for such events in future. In particular, the cata-strophic flooding Germany experienced in July 2021 demonstrated how ill-equipped municipalities are for this type of incident. In this paper, we look at how cities can become more resilient, sustainable and ready for the future.
Transformation zur "Grünsten Industrieregion der Welt" - aufgezeigt für die Metropole Ruhr : Studie
(2021)
Industrieregionen stehen vor besonderen Herausforderungen für eine nachhaltige und klimagerechte Entwicklung, sie müssen zu "grünen Industrieregionen" werden. Doch was macht eine "grüne Industrieregion" überhaupt aus? Die vorliegende Studie des Wuppertal Instituts verdeutlicht, worauf es besonders ankommt, wie Fortschritte gemessen werden können und welche Maßnahmen die erforderliche Transformation beschleunigen können. Das Autorenteam schätzt die Vorreiterpotenziale der Metropole Ruhr für sieben Indikatoren ein, die besonders deutlich bei der Umweltwirtschaft und der Entwicklung der Grün- und Erholungsflächen herausstechen.
An important instrument to enhance the market uptake of energy-efficient new buildings and the energy-efficient renovation of existing buildings in the European Union (EU) are the Energy Performance Certificates (EPC). However, their implementation and use has varied between EU Member States. The European Commission has therefore provided funding to a number of Horizon2020 projects to develop next-generation EPC schemes.
One of these is the QualDeEPC project, aiming to both improve quality and cross-EU convergence of EPC schemes, and particularly the link between EPCs and deep renovation. The objective of the project is to improve the practical implementation of the assessment, issuance, design, and use of EPCs as well as their renovation recommendations, in the participating countries and beyond.
This paper presents the policy proposals and concepts for tools that the QualDeEPC project has developed as priorities for enhanced EPC schemes:
- Improving the recommendations for renovation, which are provided on the EPCs, towards deep energy renovation
- An online tool for comparing EPC recommendations to deep energy renovation recommendations
- Creating Deep Renovation Network Platforms (One-stop Shops plus networking and joint communication of supply-side actors)
- Regular mandatory EPC assessor training (on assessment and renovation recommendations) required for certification/accreditation and registry
- Achieving a high user-friendliness of the EPC
- Voluntary/mandatory advertising guidelines for EPCs
- Improving compliance with the mandatory use of EPCs in real estate advertisements
The paper will focus on the aspects related to improving the impact of EPCs for stimulating deep renovation. It will also present lessons learnt from the discussion with stakeholders at national and European workshops and from the testing of the proposals and tools in around 100 buildings, as well as from the first steps of their country-specific adaptation.
In dieser Studie werden detailliert dargestellt: die Verwendung von Kunststoffprodukten und Möglichkeiten des Rezyklateinsatzes im Baubereich, verwendete Kunststoffmengen, Rücknahmesysteme, Verwertungstechniken, aktueller Rezyklateneinsatz und Bauproduktverpackungen aus Kunststoff. Potentiale zur Steigerung des hochwertigen Rezyklateinsatzes wurden identifiziert und bestehende Hürden und Handlungsoptionen für Politik und Wirtschaft dargestellt. Aktueller Rezyklateinsatz sowie technische und mengenmäßige Potentiale sind stark abhängig vom Einsatzbereich der Kunststoffe. Die größten Hürden für einen Rezyklateinsatz sind dabei Produktlebensdauer, Rückbaufähigkeit und technische Anforderungen.
A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy (RE) transition in the Middle East and North Africa (MENA) countries has been developed and applied to the country case of Tunisia. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers.
The analysis shows that Tunisia has already taken important steps towards a RE transition. According to the MENA phase model, Tunisia can be classified as being in the "Take-Off Renewables" phase. Nevertheless, natural gas still plays the dominant role in Tunisia's highly subsidised electricity generation. In addition to the elevated political uncertainty, there are numerous structural, political, social, and economic challenges within the energy sector that hinder progress in the transition to REs.
Strong support at all levels is needed to promote the breakthrough of RE. This includes more detailed long-term planning and improving the regulatory framework, as well as reducing offtaker risks to improve the bankability of RE projects in order to attract private investment. Furthermore, institutional buy-in needs to be increased and the engagement of key non-state stakeholders must be strengthened.
In light of the growing domestic energy demand and with the on-going global decarbonisation efforts in favour of sustainable fuels, Tunisia would be well advised to embark on a sustainable energy path sooner rather than later to seize economic opportunities that can arise from RE development.
A main goal of this study - which also functions as deliverable 210078-D07 of the Circular Economy Beacons (CEB) project - is to evaluate currently available frameworks that measure and operationalise Circular Economy (CE), with a particular focus on the urban context. The regional focus lies on the Western Balkan region, which is at the centre of the project. Such "Urban Circularity Hotspot Frameworks" (UCHF) aim at providing decision support for policy makers, companies, citizens etc. regarding the transition to CE within cities. Based on the analysis of different frameworks, suggestions are derived regarding UCHF suitable for the specific characteristics of Western Balkan municipalities, i.e. a Circular Economy Beacons Urban Circularity Hotspot Framework (CEB-UCHF) ready for short-term implementation.
By applying a phase model for the renewables-based energy transition in the MENA countries to Israel, the study provides a guiding vision to support the strategy development and steering of the energy transition process.
The transition towards a renewable-based energy system can reduce import dependencies and increase the energy security in Israel.
Key issues that need to be tackled in order to advance the energy transition in Israel are the expansion of flexibility options, discussion on the long-term role of natural gas, increasing participation and awareness, and exploring the future role of power-to-X in the energy system.
The COVID-19 pandemic has affected human mobility via lockdowns, social distancing rules, home quarantines, and the full or partial suspension of transportation. Evidence-based policy recommendations are urgently needed to ensure that transport systems have resilience to future pandemic outbreaks, particularly within Global South megacities where demand for public transport is high and reduced access can exacerbate socio-economic inequalities. This study focuses on Metro Manila - a characteristic megacity that experienced one of the most stringent lockdowns worldwide. It analyzes aggregated cell phone and GPS data from Google and Apple that provide a comprehensive representation of mobility behavior before and during the lockdown. While significant decreases are observed for all transport modes, public transport experienced the largest drop (-74.5 %, on average). The study demonstrates that: (i) those most reliant on public transport were disproportionately affected by lockdowns; (ii) public transport was unable to fulfil its role as public service; and, (iii) this drove a paradigm shift towards active mobility. Moving forwards, in the short-term policymakers must promote active mobility and prioritize public transport to reduce unequal access to transport. Longer-term, policymakers must leverage the increased active transport to encourage modal shift via infrastructure investment, and better utilize big data to support decision-making.
Dominant agricultural and food systems lead to continuous resource depletion and unacceptable environmental and social impacts. While current calls for changing agrifood systems are increasingly framed in the context of sustainability transitions, they rarely make an explicit link to transition studies to address these systemic challenges, nor do transition scholars sufficiently address agri-food systems, despite their global pertinence. From this viewpoint, we illustrate several gaps in the agri-food systems debate that sustainability transition studies could engage in. We propose four avenues for research in the next decade of transition research on agri-food systems: 1) Crossscale dynamics between coupled systems; 2) Social justice, equity and inclusion; 3) Sustainability transitions in low- and middle-income countries; 4) Cross-sectoral governance and system integration. We call for a decade of new transition research that moves beyond single-scale and sector perspectives toward more inclusive and integrated analyses of food system dynamics.
Seitdem Einweg-Plastikartikel wie Kunststofftüten und Strohhalme verboten wurden, sind Straßen und Strände sauberer geworden. Zudem wurde auch die öffentliche Diskussion über nachhaltigen Konsum intensiviert. Die Gesamtmenge an Kunststoff-Abfällen ließ sich mit "Plastikverboten" hingegen nicht signifikant reduzieren. Zu diesem Ergebnis kommt der vorliegende Polyproblem-Report der gemeinnützigen Röchling Stiftung und des Beratungshauses Wider Sense in Zusammenarbeit mit dem Wuppertal Institut. Die Autor*innen haben die Wirkung staatlicher Verbote von Einweg-Plastikprodukten unter die Lupe genommen und die Erfahrungen aus Deutschland, Kenia und Kalifornien analysiert.
Die aktuellen Berichte des Weltklimarates (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) und des International Resource Panel zeigen erneut die Dringlichkeit einer umfassenden sozial-ökologischen Transformation auf. Das bedeutet, dass die Umsetzung der "Agenda 2030", welche im Jahr 2015 durch die Vereinten Nationen beschlossen wurde, als ein international geltendes Maßnahmenprogramm zur Umsetzung einer nachhaltigen Entwicklung gesetzt und ihr ein zentraler politischer Stellenwert zugeordnet werden muss. Das SDG 12 "Nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sicherstellen" setzt die besondere Rolle nachhaltiger Produktions- und Konsummuster als Ausgangspunkt für eine Klima- und Ressourcenwende und Generationen- sowie soziale Gerechtigkeit.
Der Zukunftsimpuls formuliert zehn Botschaften zur Umsetzung von SDG 12 "Nachhaltige Konsum- und Produktionsmuster sicherstellen" als Ausgangspunkt einer großen Transformation. Es beleuchtet kurz und knapp vielfältige Handlungsvoraussetzungen als auch Akteurinnen und Akteure, die relevant für die Verwirklichung einer nachhaltigen Zukunft sind.
Der Zukunftsimpuls thematisiert unter anderem die Vorbildfunktion des Staates, die Chancen, die sich auf kommunaler Ebene bieten und die internationale Perspektive, welche sich durch globale Kooperationen und stetigen Wissens- und Erfahrungsaustausch auszeichnen sollte. Ein weiterer Fokus liegt auf nachhaltiger Produktion und nachhaltigem Konsum. Dies lässt sich durch die Stärkung des Nachhaltigkeitsbewusstseins und der -kompetenz sowie der Schaffung von ausreichend Gelegenheiten erreichen, damit einer dynamisch wachsenden Gruppe nachhaltiges Produzieren und nachhaltiger Konsum ermöglicht wird. Ziel ist daher die Bildung eines politischen und gesetzlichen Rahmens, welcher nachhaltige Lebensstile als auch nachhaltige Produktions- und Dienstleistungssysteme begünstigt, fördert und als Daseinsvorsorge sieht. Um die Entwicklung und Fortschritte zu sichern, bedarf es neuer Indikatoren und regelmäßiger Monitorings, die Handlungslücken in Realzeit aufdecken und das Schließen der Lücken ermöglichen. Die Umsetzung des SDG 12 benötigt einen Rahmen, der von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft getragen wird.
The transition to a greener and more circular economy has been a European policy priority for several years. The Circular Economy Action Plan of 2020 underlines the ambition. The following EEA initiatives are meant to support the transition process:
- Bellagio Process on circular economy monitoring principles (EPA network);
- Enhancement of EEA indicators on circular economy (ETC/WMGE);
- Explorative work on novel data streams (FWC);
- Co-creation work - knowledge sharing of monitoring experience (ETC/Eionet).
The scope of the present task was to report on the co-creation process that was undertaken at the end of 2020. The co-creation process was organised to identify:
(i) best practices on monitoring strategies, data sources and target setting; and
(ii) areas of circularity measuring and monitoring that remain challenging and require additional investment.
The co-creation process partially built on the work done during the Bellagio Process/Initiative which was run in parallel. This ETC report presents and documents the evidence gathered throughout the co- creation process as well as providing a retrospective analysis of the links to the Bellagio Principles.
Ohne die Transformation unserer Wirtschaft in eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft werden wir die planetaren Grenzen weiter überschreiten, die Klimaziele verfehlen und die Ökosysteme schädigen. Deutschlands Politik hat sich in einem Flickenteppich aus Strategien und Gesetzen verfangen, aus dem eine echte Kreislaufwirtschaft nicht in der notwendigen Geschwindigkeit hervorgehen kann. Der Versuch, einer verschwenderischen Wirtschaft allein mit den Mitteln des Abfallrechts beizukommen, kann nicht glücken.
Nötig ist vielmehr eine ganzheitliche, übergeordnete deutsche Kreislaufwirtschaftsstrategie mit ambitionierten nationalen Zielen. Das vorliegende Papier will zeigen, was sich konkret verändern muss und welche Hebel es braucht, um die Kreislaufwirtschaft signifikant voranzubringen.
Es ist Zeit zu handeln. Innovative Ideen, Konzepte und Forderungen liegen auf dem Tisch. Sie machen es möglich, Deutschland auf eine zirkuläre Zukunft auszurichten, Rohstoffe und Materialien konsequent im Kreislauf zu führen und der Wirtschaft Planungssicherheit zu geben. Kreislaufwirtschaft ist Zukunftswirtschaft. Sie muss Kernthema einer neuen Regierung werden.
A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy (RE) transition in the Middle East and North Africa (MENA) countries has been developed and applied to the country case of Jordan. It is designed to support the strategy development and to serve as a guide for decision-makers.
The analysis shows that Jordan has taken essential steps towards a RE transition. According to the MENA energy transition phase model, Jordan can be classified as being in a transitional stage between the first phase, "Take-Off Renewables", and the second phase, "System Integration". However, fossil fuels continue to play a dominant role in the Jordanian energy sector, and the fluctuating world market prices for fossil fuels impact the economy.
The expansion of domestically produced RE could significantly contribute to reducing Jordan's high imports of fossil fuels. This simultaneously increases energy security and reduces the trade deficit. To move towards a sustainable energy system, Jordan needs to embrace comprehensive flexibility measures. These include developing storage options, improving load management, upgrading the existing grid infrastructure, enhancing energy efficiency, exploring the electrification of end use sectors, and creating strong cooperation between stakeholders.
In this paper three approaches on transitions pathways are combined to study the role of agricultural nature conservation in the Dutch land use domain for achieving internationally agreed climate and biodiversity targets. The three perspectives used are the Multilevel Perspective (MLP), Initiative Based Learning (IBL) and Integrated Assessment Modelling (IAM). The analysis provides insights in how the combination of different research approaches can lead to more comprehensive policy advice on how agricultural nature conservation could help to achieve internationally agreed sustainability goals related to climate change and biodiversity. IAM shows under which conditions agricultural nature conservation could be consistent with European and global long-term goals regarding food security, biodiversity and climate. MLP provides insight into the extent in which agricultural nature conservation has affected or changed the existing nature and agricultural regimes. IBL, finally, reveals the challenges of encouraging agricultural nature conservation with policy measures. Our analysis shows that a combined perspective provides a deeper understanding of the underlying processes, reasons and motives of agricultural nature conservation, leading to more comprehensive policy recommendations.
CICERONE aims to bring national, regional and local governments together to jointly tackle the circular economy transition needed to reach net-zero carbon emissions and meet the targets set in the Paris Agreement and EU Green Deal. This document represents one of the key outcomes of the project: a Strategic Research & Innovation Agenda (SRIA) for Europe, to support owners and funders of circular economy programmes in aligning priorities and approaching the circular economy transition in a systemic way.
Das Ende eines Mythos
(2020)
Wie lange können wir noch am Konzept der "Entwicklung" festhalten?
Schon lange haben die Folgen der Klimakrise, der wachsende Ressourcenmangel und eine immer größer werdende Schere zwischen Arm und Reich der schillernden Idee des Fortschritts ihren Glanz geraubt. Die Politik im Geiste der "Entwicklung" beruht nicht nur auf einem schwammigen Konzept, so der Autor, sondern sie ist auch nicht mit einem nachhaltigen Verständnis von globalem Zusammenleben vereinbar.
For some time, 3D printing has been a major buzzword of innovation in industrial production. It was considered a game changer concerning the way industrial goods are produced. There were early expectations that it might reduce the material, energy and transport intensity of value chains. However for quite a while, the main real world applications of additive manufacturing (AM) have been some rapid prototyping and the home-based production of toys made from plastics. On this limited basis, any hypotheses regarding likely impacts on industrial energy efficiency appeared to be premature. Notwithstanding the stark contrast between early hype and practical use, the diffusion of AM has evolved to an extent that at least for some applications allows for a preliminary assessment of its likely implications for energy efficiency.
Unlike many cross-cutting energy efficiency technologies, energy use of AM may vary substantially depending on industry considered and material used for processing. Moreover, AM may have much greater repercussions on other stages of value chains than conventional cross-cutting energy efficiency technologies. In case of AM with metals the following potential determinants of energy efficiency come to mind:
- A reduction of material required per unit of product and used during processing;
- Changes in the total number and spatial allocation of certain stages of the value chain; and
- End-use energy efficiency of final products.
At the same time, these various streams of impact on energy efficiency may be important drivers for the diffusion of AM with metals. This contribution takes stock of AM with metals concerning applications and processes used as well as early evidence on impacts on energy efficiency and combine this into a systematic overview. It builds on relevant literature and a case study on Wire Arc Additive Manufacturing performed within the REINVENT project.
Wissenschaft und Bildung sind zentrale Felder und ein Hebel für eine nachhaltige Entwicklung. Mit dem neu entwickelten studentischen Lehr- und Lernformat "Transformative Innovation Lab" - kurz TIL - sollen Studierende dazu befähigt werden, selbstständig transformativ zu forschen. Dazu entwickelten und testeten die Forschenden unter Leitung des Wuppertal Instituts im Projekt "Entwicklung, Erprobung und Verbreitung neuer Qualifizierungsangebote für "Change Agents" zu transformativem Lernen am Beispiel Reallabore" (EEVA) das neue Lernkonzept. Die detaillierten Ergebnisse und zahlreiche Tipps zur Umsetzung haben die Projektbeteiligten in dem vorliegenden Praxis-Handbuch zusammengefasst, das sich an Lehrpersonen sowie weitere Multiplikatorinnen und Multiplikatoren richtet.
Die Grundstoffindustrie ist ein Pfeiler des Wohlstands in Deutschland, sie garantiert Wertschöpfung und sorgt für über 550.000 hochwertige Arbeitsplätze. Im Ausland steht Made in Germany für höchste Qualität und Innovationsdynamik. Aber: Trotz Effizienzsteigerungen sind die Emissionen der Industrie in den letzten Jahren nicht gefallen und durch die nationalen und internationalen Klimaschutzziele steigt der Druck. Die zentrale Frage lautet daher: Wie kann die Grundstoffindustrie in Deutschland bis spätestens 2050 klimaneutral werden - und gleichzeitig ihre starke Stellung im internationalen Wettbewerbsumfeld behalten?
Agora Energiewende und das Wuppertal Institut haben im Rahmen dieses Projekts in zahlreichen Workshops mit Industrie, Verbänden, Gewerkschaften, Ministerien und der Zivilgesellschaft die Zukunft für eine klimaneutrale Industrie diskutiert und einen Lösungsraum aus technologischen Optionen und politischen Rahmenbedingungen skizziert. In den Workshops wurde deutlich: Die Industrie steht in den Startlöchern, die Herausforderung Klimaschutz offensiv anzugehen. Die fehlenden Rahmenbedingungen und der bisher unzureichende Gestaltungswille der Politik, innovative Instrumente umzusetzen, hindern sie jedoch voranzugehen.
Es ist höchste Zeit, dass sich das ändert. Denn jede neue Industrieanlage muss klimasicher sein - schließlich hat sie eine Laufzeit bis weit über das Jahr 2050 hinaus. Diese Publikation soll einen Beitrag dazu leisten, richtungssicher investieren zu können.
Die Grundstoffindustrie ist ein wichtiger Pfeiler des Wohlstands in Deutschland, sie garantiert Wertschöpfung und sorgt für über 550.000 hochwertige Arbeitsplätze. Um diese für die deutsche Wirtschaft wichtigen Branchen zu erhalten, müssen jetzt die Schlüsseltechnologien für eine CO2-arme Grundstoffproduktion entwickelt und für den großtechnischen Einsatz skaliert werden.
Die vorliegende Analyse ist als Ergänzung zu der Studie "Klimaneutrale Industrie: Schlüsseltechnologien und Politikoptionen für Stahl, Chemie und Zement" gedacht. Die 13 in der erwähnten Studie vorgestellten Schlüsseltechnologien werden hier für die technisch interessierten Leserinnen und Leser eingehender beschrieben und diskutiert.
Diese Publikation dient als Aufschlag für eine Diskussion über Technologieoptionen und Strategien für eine klimaneutrale Industrie. Alle Daten und Annahmen in dieser Analyse wurden mit Unternehmen und Branchenverbänden intensiv besprochen. Die quantitativen Aussagen sind trotzdem als vorläufig zu betrachten, da sich viele Technologien noch in einer frühen Entwicklungsphase befinden und Abschätzungen über Kosten mit großen Unsicherheiten verbunden sind.
Als Herausforderung der Verkehrswende werden häufig die möglicherweise wegfallenden Arbeitsplätze diskutiert. Denn die Beschäftigung der Automobilindustrie in Deutschland gilt als wichtiges Argument für einen sozialverträglichen Strukturwandel. Aber auch die Wirtschaftszweige des Umweltverbunds bieten viele Arbeitsplätze.
Vor diesem Hintergrund untersucht die vorliegende Studie des Wuppertal Instituts und des Instituts Arbeit und Technik der Westfälischen Hochschule die Beschäftigtenzahlen in Teilmärkten der Fahrradwirtschaft sowie deren Umsatzentwicklung.
Wie können Menschen befähigt werden, ihr Lebensumfeld entsprechend den eigenen Bedürfnissen und Wertvorstellungen zu gestalten? Das war die zugrunde liegende Fragestellung des Dortmunder Projekts "Psychologisches und kommunales Empowerment durch Partizipation im nachhaltigen Stadtumbau" (DoNaPart).
Im Zentrum des Projekts stand die Initiierung eines urbanen Reallabors in dem Soziale Stadt Programmgebiet Westerfilde/Bodelschwingh, innerhalb dessen ein nachhaltiger Transformationsprozess in den Bereichen Energie, Mobilität und Konsum entworfen und durchgeführt wurde.
The Port of Rotterdam is an important industrial cluster, comprising mainly oil refining, chemical production and power generation. In 2016, the port's industry accounted for 19% of the Netherlands' total CO2 emissions. The Port of Rotterdam Authority is aware that the cluster is heavily exposed to future decarbonisation policies, as most of its activities focus on trading, handling, converting and using fossil fuels. Based on a study for the Port Authority using a mixture of qualitative and quantitative methods, our article explores three pathways whereby the port's industry can maintain its strong position while significantly reducing its CO2 emissions and related risks by 2050. The pathways differ in terms of the EU's assumed climate change mitigation ambitions and the key technological choices made by the cluster's companies. The focus of the paper is on identifying key risks associated with each scenario and ways in which these could be mitigated.
Mehr als sechs Millionen Tonnen Kunststoffabfälle fallen in Deutschland jährlich an, nur etwas weniger als die Hälfte kann werk- und rohstofflich genutzt werden, der Rest wird verbrannt. Gerade gemischte Kunststoffarten erschweren das Recycling. Hier bietet sich das chemische Recycling (Pyrolyse) an. Bei diesem Verfahren werden die Stoffe durch hohe Temperaturen zersetzt und in kleinere Moleküle aufgespalten. Diese lassen sich im Sinne der Kreislaufwirtschaft in neue Kunststoffe oder chemische Grundstoffe überführen. Die Schätzungen gehen von bis zu zwei Millionen Tonnen Kunststoffabfall jährlich aus, der auf diese Weise wiederverwendet werden könnte.
Das vorliegende Diskussionspapier zeigt, dass Pyrolyse von gemischten Kunststoffabfällen die chemische Industrie sowie die Abfallwirtschaft klimafreundlicher gestalten kann. Im Papier geht das Autorenteam auf die Potenziale und Entwicklungsperspektiven für Nordrhein-Westfalen ein mit dem Ziel, wissenschaftliche Grundlagen für Investitionsentscheidungen und Projektentwicklung im Sinne der Kreislaufwirtschaft zu schaffen.
Die in Paris Ende 2015 beschlossene Vereinbarung gibt das Ziel vor, die Erderwärmung bis 2100 auf deutlich unter 2 Grad Celsius zu begrenzen, möglichst aber auf unter 1,5 Grad Celsius. Die vorliegende Studie setzt sich mit der Frage von Fridays for Future Deutschland auseinander, welche Dimension von Veränderungen im deutschen Energiesystem erforderlich wären, um einen angemessenen Beitrag für das Erreichen der 1,5-Grad-Grenze leisten zu können. Nach Abschätzung des Weltklimarates, dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), lassen sich mit dieser Temperaturgrenze die Risiken und Auswirkungen des Klimawandels gegenüber einer stärkeren Erderwärmung erheblich verringern.
Die Autorinnen und Autoren haben dabei den Budgetansatz des Sachverständigenrats für Umweltfragen (SRU) der Bundesregierung zugrunde gelegt. Um das 1,5-Grad-Ziel mit einer Wahrscheinlichkeit von 50 Prozent zu erreichen, ist das Restbudget an damit verträglichen Treibhausgasemissionen eng begrenzt. Für Deutschland bleibt gemäß des Sachverständigenrats für Umweltfragen ab dem Jahr 2020 noch ein Restbudget von 4,2 Gigatonnen CO2. Dabei geht der Sachverständigenrat von der Annahme aus, dass auf globaler Ebene jedem Menschen für die Zukunft ein gleiches Pro-Kopf-Emissionsrecht zugestanden werden soll. Mit dieser Klimaschutzvorgabe geht er deutlich weiter als die aktuellen politischen Vorgaben der Europäischen Union und der Bundesregierung, die diese für sich aus den Pariser Klimaschutzvereinbarungen ableiten.
Die vom SRU formulierte Zielmarke lässt sich einhalten, wenn das Energiesystem (Energiewirtschaft, Industrie, Verkehr und Gebäudewärme) bis zum Jahr 2035 CO2-neutral aufgestellt wird und die Emissionen insbesondere in den nächsten Jahren bereits überproportional stark gesenkt werden können.
Die vorliegende Studie untersucht die technische und in gewissem Maße auch die ökonomische Machbarkeit einer Transformation zur CO2-Neutralität bis 2035. Ob sich dieses Ziel jedoch tatsächlich realisieren lässt, hängt auch maßgeblich von der gesellschaftlichen Bereitschaft und einem massiven politischen Fokus auf die notwendige Transformation ab. Die Studie gibt somit Aufschluss darüber, inwiefern es grundlegende technologische und wirtschaftliche Hindernisse für die CO2-Neutralität 2035 gibt; nicht jedoch ob die Umsetzung realpolitisch tatsächlich gelingen kann bzw. was dafür im Einzelnen getan werden muss. Neben den technischen und ökonomischen Herausforderungen einer Transformation hin zu CO2-Neutralität bestehen zentrale Herausforderungen auch in institutioneller und kultureller Hinsicht, zum Beispiel bei Themen wie der Akzeptanz für einen starken Ausbau von Erneuerbaren-Energien-Anlagen und von Energieinfrastrukturen oder hinsichtlich der Notwendigkeit eines deutlich veränderten Verkehrsverhaltens.
This SUITS policy brief aims to highlight how the transformational process of the nine local authorities involved in SUITS into learning organizations made these cities far better prepared to cope with the challenges due to the pandemic than they would otherwise have been. Due to the higher levels of organizational resilience and the awareness of individuals' importance during such external crises, the nine local authorities were not just trying to react to the unforeseen challenges, but were able to act with a clear pathway and to use their experiences to facilitate their learning from recent years. Of course, the pandemic could not have been foreseen, but as SUITS local authorities are becoming learning organizations, they are enhancing their organizational capacity. In so doing, they have been learning a required resilience to reduce the "complexity and confusion - of what to do best" in the beginning of the crisis and to cope with the challenges. This advantage was of enormous relevance for the local authorities.
Innerhalb des Projekts TFE-NRW bewertete das Wuppertal Institut den Forschungsbedarf für Energiewende-Technologien in Nordrhein-Westfalen. Ziel war es herauszufinden, welche Technologien und Forschungsbereiche im Rahmen der Energieforschung für Nordrhein-Westfalen (NRW) einen besonders hohen Stellenwert in Relation zur Bewertung für Deutschland haben könnten und für die eine besondere Unterstützung innerhalb der Energieforschung gerechtfertigt erscheint. Dabei sollten die speziellen Anforderungen des Bundeslandes berücksichtigt werden.
Betrachtet wurden 31 Technologiefelder aus den Bereichen erneuerbare Energien, konventionelle Kraftwerke, Infrastruktur, Technologien für die Sektorenkopplung (Power-to-X, P2X), energie- und ressourceneffiziente Gebäude, Energie- und Ressourceneffizienz in der Industrie und integrative Aspekte, die mithilfe eines Kriterienrasters qualitativ bewertet wurden.
Prepaid-Strom per Smartphone
(2020)
Prepaid-Stromzähler sind in Deutschland noch selten, bieten jedoch zukünftig einen interessanten Markt. Vor allem kleinere Anbieter, aber auch erste Regionalversorger kombinieren die Megatrends Digitalisierung und Energiewende und kreieren daraus neue Dienstleistungen. Zusammen mit IT-Firmen entwickeln sie daraus neue Geschäftsideen, die auch hinsichtlich sozialer Aspekte hohen Anforderungen genügen. Der Rollout von Smart Metering-Lösungen eröffnet zukünftig noch größere Chancen, durch Echtzeit-Datenerfassung den Energieverbrauch und damit auch Einsparpotenziale transparent zu machen. Hochaufgelöste Daten ermöglichen innovative Dienstleistungen und bringen die Kundenbeziehung auf eine neue Ebene.
Das Ziel der Klimaneutralität ist eine große Herausforderung, insbesondere für die Industrie. Dieser Artikel analysiert und vergleicht verschiedene Strategien zur Transformation des Industriesektors, wie sie in aktuellen deutschen, europäischen und globalen Klimaschutzszenarien beschrieben werden. Zunächst werden zehn Schlüsselstrategien für weitgehende Treibhausgasemissionsreduktionen im Industriesektor identifiziert. Anschließend wird in einer Szenario-Metaanalyse untersucht, in welchem Maße verschiedene Szenarien jeweils auf die einzelnen Strategien setzen. Dabei zeigt sich, dass es zwischen den Szenarien teilweise erhebliche Unterschiede bezüglich der verfolgten Strategien gibt.
Given that over 50% of Myanmar's urban inhabitants and nearly 75% of the rural population lack access to adequate electricity, the country's development agenda includes electrification as a key policy goal. The government's National Electrification Project (NEP) aims to reach 100% household electrification by 2030. To achieve this ambitious target, the government of Myanmar has established a set of strategic electrification priorities. The primary focus is to electrify the country through extension of the national grid and construction of large power plants based on fossil fuels and renewable energy.
For decades, decentralised energy solutions have played a niche role in Myanmar's electrification journey. Local developers have constructed thousands of nominal "mini-grids", powered by a range of sources, including water, diesel, and solar. With the support of local communities, these initiatives provide positive stimuli for the social and economic development of villages across the country. To achieve its electrification goals, the NEP includes a segment to promote the development of new mini-grids through a set of subsidies and private sector cooperation initiatives. These target remote regions, which are difficult to electrify through extension of the main grid.
This report takes an in-depth look at decentralised electrification through community-based mini-grids with a focus on renewable energy. The aim is to provide insights into the potential role of sustainable electrification and to identify both enabling and limiting factors related to the institutional and policy landscape (macro), as well as the local conditions (micro). It also aims to explore whether the cooperative model is a suitable organisational framework for the operation of mini-grids in Myanmar. The results of the study will help to inform policymakers and supporters of decentralised electrification about the potential role for cooperatives and provide ways to improve the operating environment for sustainable, community-based mini-grids.
Nachhaltige Lieferketten : global kooperative Regionalwirtschaften für Wohlstand und Resilienz
(2020)
Zwei Drittel des heutigen Welthandels gründen auf globalen Wertschöpfungsketten und Versorgungsnetzen. Rein regionalwirtschaftlich organisierte Lieferketten haben in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung verloren. Die Auswirkungen dieser globalisierten Strukturen sind vielfältig: Zum einen haben sie beschäftigungsfördernde Effekte und wirken wohlstandsstiftend. Zum anderen existieren entlang der Lieferketten extreme soziale, ökologische und ökonomische Schieflagen.
Die COVID-19-Pandemie zeigt in erheblichem Maße, wie fragil bestehende Lieferkettensysteme sind. Der Lockdown unterbricht noch immer komplexe Lieferketten und viele Probleme der bestehenden Produktions- und Konsumweise verschärfen sich weiterhin. COVID-19 ist ein Beispiel einer der möglichen Krisen, welche die globalen und vernetzten Wertschöpfungsketten kurzfristig erschüttern kann. Andere Krisen entwickeln sich schleichender und damit weniger schnell erkennbar, wie etwa der globale Klimawandel. So unterschiedlich sie sind, haben die Krisen eines gemein: Sie zeigen die Verletzlichkeit globaler Gesellschafts- und Wirtschaftsstrukturen auf und verdeutlichen die Wirkungen globalen Handels auf die Regionen und Menschen der Welt.
Die globale Nachhaltigkeitsstrategie setzt genau hier an - sie zielt darauf ab, Unterschiede und Ungleichheit in Chancen und Lebensqualität grundlegend zu vermindern. Deshalb sollte die Umsetzung der Nachhaltigkeitsziele auf internationaler, nationaler und regionaler Ebene eine Antwort auf solche Krisen sein. Da durch die Covid-19-Pandemie zeitgleich die komplette Welt in eine Umbruchsituation gedrängt wurde, bietet die Reaktion darauf an, Nachhaltigkeit als zentrale politische Resilienz-Strategie zu nutzen.
Im Zuge der Corona-Pandemie flammte die Diskussion um resiliente Kommunen auf. Diese sollten sich stärker an regional- und kreislaufwirtschaftlichen Ansätzen orientieren, um angesichts solcher Pandemien die Versorgung weiterhin gewährleisten zu können. So wichtig und richtig die Entwicklung eigener regionalwirtschaftlicher und kreislauforientierter Ansätze im Kern ist, so wenig resilient ist es, wenn deren Entwicklung nicht unter globaler und nachhaltiger Perspektive erfolgt. Ziel sollten menschengerechte, nachhaltige und transparente Lieferketten sein, die auch bei plötzlich veränderten Rahmenbedingungen und Krisen richtungssicher die Versorgungssicherheit zur Deckung von Grundbedürfnissen und Daseinsvorsorge sicherstellen können.
Das vorliegende Diskussionspapier zeichnet als Zukunftsszenario global kooperative, kreislauforientierte Regionalwirtschaften, die weltweite Ungleichheiten in Chancen und Lebensqualität grundlegend vermindern und dabei gleichsam die natürlichen Lebensgrundlagen dauerhaft bewahrt werden.
The German Energiewende is a deliberate transformation of an established industrial economy towards a nearly CO2-free energy system accompanied by a phase out of nuclear energy. Its governance requires knowledge on how to steer the transition from the existing status quo to the target situation (transformation knowledge). The energy system is, however, a complex socio-technical system whose dynamics are influenced by behavioural and institutional aspects, which are badly represented by the dominant techno-economic scenario studies. In this paper, we therefore investigate and identify characteristics of model studies that make agent-based modelling supportive for the generation of transformation knowledge for the Energiewende. This is done by reflecting on the experiences gained from four different applications of agent-based models. In particular, we analyse whether the studies have improved our understanding of policies' impacts on the energy system, whether the knowledge derived is useful for practitioners, how valid understanding derived by the studies is, and whether the insights can be used beyond the initial case-studies. We conclude that agent-based modelling has a high potential to generate transformation knowledge, but that the design of projects in which the models are developed and used is of major importance to reap this potential. Well-informed and goal-oriented stakeholder involvement and a strong collaboration between data collection and model development are crucial.
Autowerke stellen ihre Produktion ein, die Börse stürzt ab, überall sieht man leere Straßen und Cafés und plötzlich ist Homeoffice für einen Großteil der arbeitenden Bevölkerung in Deutschland die Empfehlung oder gar eine Vorgabe. Die Corona-Pandemie bestimmt unseren derzeitigen Alltag und trifft Deutschland, Europa und die Welt zu einer Zeit, in der es ohnehin eine Vielzahl an gewaltigen Herausforderungen zu lösen gilt. Wirtschaftliche Hilfen sind während und im Nachgang einer solchen Krise unerlässlich, primär gilt aber die Konzentration auf die Verhinderung der ungebremsten Ausbreitung der Pandemie und auf die Begrenzung der gesundheitlichen Folgen. Zur Überwindung der langfristigen wirtschaftlichen Folgen derart disruptiver Entwicklungen sind Konjunkturprogramme und strukturelle Hilfen ein probates Mittel. Sie dürfen aber nicht nach dem "Gießkannenprinzip" verteilt werden, finanzielle Unterstützung muss zukunftsgerichtet für dringend notwendige Investitionen erfolgen. Ziel muss sein, damit erforderliche nachhaltige Transformationsprozesse innerhalb unserer Wirtschaft und Gesellschaft wie den Klimaschutz voranzutreiben. Die Vorbereitungen dazu müssten jetzt schon getroffen werden, sagen Manfred Fischedick und Uwe Schneidewind. Welche Kriterien und Maßnahmen es dafür braucht, zeigt ihr vorliegendes Diskussionspapier.
Die Wirtschaftsleistung von Deutschland ist durch die Corona-Pandemie stark beeinträchtigt. Um die Wirtschaft zu beleben, einigten sich die Regierungsparteien am 3. Juni 2020 in ihrem Koalitionsausschuss auf ein "Konjunktur- und Krisenbewältigungspaket" sowie ein "Zukunftspaket" in Höhe von insgesamt 130 Milliarden Euro. Für 2020 und 2021 sind fast 60 Maßnahmen vorgesehen, die von steuerlichen Vergünstigungen bei der Mehrwertsteuer bis hin zu konkreten Investitionen in Zukunftstechnologien reichen. Mit Blick auf den Klimaschutz beinhaltet das Maßnahmenpaket der Großen Koalition zwar gute Ansätze und viele wichtige Impulse, die allerdings zu verpuffen drohen, wenn sie nicht durch eine konsequente und nachhaltig ausgerichtete Klimapolitik flankiert werden. Zudem fehlen für den Klimaschutz wichtige Bereiche, wie Investitionen in die Kreislaufwirtschaft. Außerdem werden Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz nur unzureichend berücksichtigt. Gerade in diesen Bereichen hätten sich konjunkturbelebende Effekte und Klimaschutz in idealer Form ergänzen können, kritisiert das Wuppertal Institut. Dieses Diskussionspapier reagiert auf die vorliegenden Vorschläge und fasst zusammen, welche Maßnahmen im Rahmen der jetzt anstehenden Umsetzungsphase nachgebessert werden sollten und wo Ergänzungen notwendig sind.
The paper describes quantitative scenarios on a possible evolution of the EU petrochemical industry towards climate neutrality. This industry will be one of the remaining sectors in a climate neutral economy still handling hydrocarbon material to manufacture polymers. Concepts of a climate neutral chemical industry stress the need to consider the potential end-of-life emissions of polymers produced from fossil feedstock and draft the vision of using renewable electricity to produce hydrogen and to use renewable (hydro)carbon feedstock. The latter could be biomass, CO2 from the air or recycled feedstock from plastic waste streams.
The cost-optimization model used to develop the scenarios describes at which sites investments of industry in the production stock could take place in the future. Around 50 types of products, the related production processes and the respective sites have been collected in a database. The processes included cover the production chain from platform chemicals via intermediates to polymers. Pipelines allowing for efficient exchange of feedstock and platform chemicals between sites are taken into account as well. The model draws on this data to simulate capacity change at individual plants as well as plant utilization. Thus, a future European production network for petrochemicals with flows between the different sites and steps of the value chain can be sketched.
The scenarios described in this paper reveal how an electrification strategy could be implemented by European industry over time with minimized societal costs. Today's existing assets as well as geographical variance of energy supply and the development of demand for different plastic sorts are the major model drivers.
Finally, implications for the chemical industry, the energy system and national or regional governments are discussed.
Das im Auftrag des Umweltschutzamts Kiel entwickelte Zero-Waste-Konzept zeigt anhand eines umfangreichen Handlungsplans, wie Kiel zur "Zero Waste City" werden kann. Das Konzept ist die Basis für eine Zertifizierung als "Zero Waste City" - eine Auszeichnung, die der europäische Verein Zero Waste Europe vergibt. Nachdem im Jahr 2007 die italienische Gemeinde Capannori zur ersten "Zero Waste City" in Europa erklärt wurde, haben sich knapp 400 europäische Gemeinden dieser Bewegung angeschlossen.
Für das Kieler Zero-Waste-Konzept stellten die Forschenden insgesamt 20 konkrete Ziele auf, die helfen, Abfall zu reduzieren, die Wiederverwendung von Produkten zu steigern und die Abfalltrennung zu verbessern. Kiels ambitioniertes Ziel: Die Stadt will die Maßnahmen, die innerhalb des Zero-Waste-Konzepts ermittelt wurden, zwischen 2025 und 2050 umsetzen und bis 2035 die Gesamtabfallmenge pro Kopf und Jahr durchschnittlich um 15 Prozent senken, die Haus- und Geschäftsabfälle - also Restabfälle - bis zum Jahr 2035 halbieren und langfristig auf 50 Kilogramm pro Kopf und Jahr reduzieren.
Decarbonizing transportation in emerging economies will be one of the key challenges in global climate change mitigation efforts. In this paper, pathways are developed towards achieving a 1.5° degree scenario for land-transport for four emerging economies (Brazil, India, Kenya and Vietnam). The aim is to highlight the key opportunities and challenges for low-carbon transport in countries with rapidly growing mobility demand. The main focus of this paper is to reconcile actual and required emission reduction targets and develop plausible pathways to achieve these targets. The paper also identifies potential strategies and measures for these countries to follow these pathways. The analysis considers the contributions of "avoid" (cutting travel growth), "shift" (to lower CO2 modes) and "improve" (vehicle and fuel CO2 characteristics) interventions to decarbonisation scenarios. These scenarios aim to inform renewed Nationally Determined Contributions and shed light on the feasibility of deep decarbonisation pathways that would be in line with the Paris Agreement. Results from this study show that achieving 1.5DS would require dramatic changes in travel patterns, technology and fuels, and major intensification of current policy approaches. Decarbonization solutions will need to include greater use and investment of efficient modes, major shifts toward near-zero carbon fuels such as clean electricity, systems integration, modal shift and urban planning solutions. Although the socio-economic situations and national transport systems differ between the selected countries, some fairly similar strategies appear likely to be core to the mitigation effort, such as rapid growth in light- and heavy-duty vehicle electrification and investments in public transit systems.
Financial institutions play a crucial role in achieving the 2015 Paris Climate Agreement. They can manage capital flows for financing the required transformation towards a decarbonized industry. Currently established policy programs and regulations at European and national level increasingly address financial institutions to make their climate warming impact measurable and transparent. However, required science-based assessment methods have not been sufficiently developed so far.
This paper discusses methodological opportunities and challenges for measuring carbon footprints of financial institutions. Based on a scientific case study undertaken with the German GLS Bank, the authors introduce an innovative method for quantifying greenhouse gas emissions from a bank's asset with a focus on loans. The authors apply an input/output database to calculate greenhouse gas (GHG) intensities and allocate them with bank's loans and investments.
Moreover, the paper provides insights of calculating avoided GHG emissions initiated by a bank's investment and loans. In conclusion, a high degree of consistent and standardized assessment methods and guidelines need to be developed and applied to promote comparability and transparency.
In order to achieve the UNFCCC Paris Agreement goals, climate policies worldwide require considerable ratcheting-up. Policy sequencing provides a framework for analysing policy process dynamics that facilitate ratcheting-up. We apply a sequencing perspective to two key EU climate and energy policies, the Emissions Trading Scheme (ETS) and the Renewable Energy Directive (RED), to comparatively test the empirical relevance of sequencing for single policies - in addition to sequencing across policies, which has been the focus of sequencing theory so far - and to uncover specific mechanisms. Our results confirm that sequencing, based on triggering positive and controlling negative feedback, is relevant both within and across policies. Policy choices that may facilitate ratcheting-up include tools to control costs, the possibility to centralise and harmonise in a multi-level governance context, options for compensation of reluctant actors, and the encouragement of learning processes.
Vor zehn Jahren, schon bald nach dem Beginn der Finanzkrise, setzte weltweit die Erkenntnis ein, dass die eingebrochenen privaten Investitionen mit staatlichen Konjunkturprogrammen kompensiert werden müssten. Die Regierungen der Welt wendeten sich überraschend schnell von den bisher dominanten laissez-faire Ansätzen ab. Weltweit schlug die Stunde von Staatsinterventionen. Unter dem Titel "Green New Deal" und später "Green Growth" katapultierte sich die ökologische Modernisierung der Wirtschaft quasi über Nacht aus der umweltpolitischen Nische heraus in den konjunkturpolitischen Mainstream. Zwar gab und gibt es immer noch Regierungen und internationale Institutionen, die diese ökologische Wende der Konjunkturpolitik nicht nachvollziehen, allerdings dürften sich diese spätestens seit dem Jahr 2009 in der Minderheit befinden. Die Forschung kam mit dem Tempo der Entwicklungen kaum hinterher. Dennoch lassen sich aus den vergangenen zehn Jahren seit der Finanzkrise von 2008 wichtige Erkenntnisse und Faustregeln z. B. für den European Green Deal aber auch für die angekündigten nationalstaatlichen Konjunkturprogramme nach der Coronakrise ableiten. Der Text begründet die These von einer ökologischen Wende der Konjunkturpolitik. Im Anschluss leitet er daraus wichtige Lektionen für den sich anbahnenden European Green Deal als eine wirtschaftspolitische Antwort auf die Coronakrise ab.
Dem humorvoll skeptischen Blick auf den Zeitgeist zeigt sich ein seltsames Bild: Es scheint eine Zeit der Wenden ohne wirkliche Wende zu sein. So lange schon wird von "Wende" geschrieben und gesprochen, dass inzwischen beispielsweise in Verbindung mit Energie von alter (1980er-Jahre) und von neuer (2010er-Jahre) Energiewende die Rede ist. Viele Wenden sind in deutscher Sprachmanier zusammengesetzte Substantive und beziehen sich - von der Mobilitäts- über die Konsum- und die Agrar- bis hin zur Waldwende - auf ökologische Probleme. Manchen Wenden ist ein Adjektiv beigefügt, das eine Strömung im politisch-ökonomischen Raum beschreibt, so etwa die neoliberale Wende in der Sozialpolitik. Meist wird im Kontext der Ökologie konstatiert, dass die Probleme zwar bekannt, die eingeleiteten Wendestrategien und Wendemaßnahmen aber völlig unzureichend seien. Daher schlägt Benedikt Schmid eine "kritische Wende" vor. Die wachstums- und fortschrittsgebundenen Denkmuster gelte es aufzubrechen. Sie seien beharrlich und würden sich immer wieder auch in den zeitlichen und räumlichen Vorstellungen alternativer Ansätze einnisten. (1)
Das Forschungsprojekt VorAB ("Vorsorgend handeln - Avantgardistische Brückenansätze für nachhaltige Regionalentwicklung") fragt nach strukturellen Hindernissen für nachhaltige Regionalentwicklung und nach Potenzialen fortschrittlicher Ansätze zu fairer Land- und Ressourcennutzung. (2) Es untersucht die Transformationsfelder Wald-, Energie- und Landwirtschaft in der Region Lübeck. Erste Ergebnisse zeigen, dass bei dem Terminus Wende mit Blick auf qualitative und grundlegende Veränderungen Vorsicht geboten ist.
Digitale Treffen, Videokonferenzen, Streaming - die Coronakrise hat unseren beruflichen und privaten Alltag mit einem Schlag in virtuelle Räume katapultiert und die Digitalisierung vorangetrieben. Daraus lassen sich auch Lehren für den Einsatz von digitalen Technologien für die nachhaltige Entwicklung ziehen.
Auf dem Weg zu einer ressourceneffizienten Gesellschaft bedarf es richtiger Rahmenbedingungen, Informationen und Handlungsalternativen. Eine Möglichkeit, diese Voraussetzungen zu schaffen, ist ein kommunales Zero-Waste-Konzept. Zero Waste lässt sich übersetzen mit "Null Abfall, null Verschwendung" und verfolgt das Ziel, möglichst wenig Abfall zu produzieren sowie effizient und sparsam mit Ressourcen umzugehen. Ein solches Konzept wie in Kiel ist die Basis für eine Zertifizierung als Zero Waste City, eine Auszeichnung, die der europäische Verein Zero Waste Europe vergibt. 2007 wurde die italienische Gemeinde Capannori zur ersten Zero Waste City in Europa erklärt, seitdem sind knapp 400 europäische Gemeinden dieser Bewegung gefolgt.
Dem Thema Natur in der Stadt näherten sich die Teilnehmer(innen) eines Seminars zur Politischen Ökologie durch theoretische Beiträge und praktische Erkundungen. Sie richteten einen kritischen Blick auf das Vorfindliche, das als Natur im weiteren Sinne identifiziert werden kann, um historische und funktionale Bezüge erkennbar zu machen.
Non-residential buildings in the European Union consume more than one third of the building sector's total. Many non-residential buildings are owned by municipalities. This paper reports about an energy saving competition that was carried out in 91 municipal buildings in eight EU member states in 2019. For each public building an energy team was formed. The energy teams' activities encompassed motivating changes in the energy use behaviour of employees and small investments. Two challenges added an element of gamification to the energy saving competition. To assess the success of the energy saving competition, an energy performance baseline was calculated using energy consumption data of each public building from previous years. Energy consumption in the competition year was monitored on a monthly base. After the competition the top energy savers from each country were determined by the percentage-based reduction of energy consumption compared to the baseline. On average, the buildings had an electricity and heat consumption in 2019 that was about 8 % and 7 %, respectively, lower than the baseline. As an additional data source for the evaluation, a survey among energy team members was conducted at the beginning and after the energy competition. Support from superiors, employee interest and motivation and behaviour change as assessed by energy team members show a positive, if weak or moderate, correlation with changes in electricity consumption, but not with changes in heat consumption.
ReUse und Secondhand in Deutschland : Einstellungen zum Thema Abfallvermeidung und Nachhaltigkeit
(2020)
Umweltschutz und Nachhaltigkeit bestimmen seit Jahren die öffentlichen Debatten sowie zunehmend das Handeln privater Haushalte. Eine Mehrheit geht davon aus, dass die Bedeutung nachhaltigen Handelns weiter wachsen wird. Allerdings fällt es vielen anscheinend schwer, nicht nur nachhaltig zu denken, sondern auch zu handeln. Eine Studie des Wuppertal Instituts in Zusammenarbeit mit eBay Kleinanzeigen zeigt diese Diskrepanz. Deutlich werden auch Unterschiede im Konsumverhalten jüngerer und älterer Menschen. Dennoch: Immer mehr Menschen tragen aktiv zum Klimaschutz bei und kaufen oder verkaufen beispielsweise gebrauchte Artikel. Nahezu jeder hat hierzulande bereits einmal etwas Gebrauchtes verkauft. Jeder Zweite hat bereits einmal Gebrauchtes gekauft. Ungeachtet dessen liegen in deutschen Haushalten durchschnittlich rund 1.300 Euro in Form ungenutzter Dinge und verborgener Schätze.
Welche Perspektiven haben zukunftsfähige und krisenfeste Städte nach der Corona-Pandemie? Antworten darauf skizzieren die Autorinnen und Autoren in dem vorliegenden Diskussionspapier. Ihre zentrale These: Städte der Zukunft müssen und werden "näher", "öffentlicher" und "agiler" sein. Dies erläutern sie anhand dieser drei Dimensionen und konkretisieren es anhand zahlreicher Beispiele.
Elektro- und Elektronikaltgeräte zählen zu den am schnellsten wachsenden Abfallströmen in Europa. Reparatur und Wiederverwendung können durch eine Verlängerung der Produktnutzungsdauer dazu beitragen, dass weniger Abfall entsorgt werden muss und Ressourcen durch die Vermeidung von Neuproduktion eingespart werden. In der Europäischen Abfallrahmenrichtlinie (2008/98/EG) wird der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" ein hoher Stellenwert eingeräumt; die Abfallvermeidung hat, gefolgt von der "Vorbereitung zur Wiederverwendung", eindeutig Priorität gegenüber dem Recycling. Die Abfallhierarchie verspricht zwar implizit ökologische Vorteile der "Vorbereitung zur Wiederverwendung", allerdings wurden die institutionell-ökologischen Zusammenhänge des Konzepts in der Forschungsdebatte bislang vernachlässigt. Somit sind die tatsächlichen Ressourceneinsparpotenziale der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" noch weitgehend unerforscht. Vor diesem Hintergrund zielt das Dissertationsprojekt darauf ab, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie spezifische Kontexte (beispielsweise die rechtlichen Rahmenbedingungen, ökonomische oder informatorische Aspekte) die "Vorbereitung zur Wiederverwendung" von Produkten aus der Ressourcenperspektive beeinflussen. Dafür wurden die institutionell-ökologischen Zusammenhänge der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" integrativ betrachtet, und zwar mit Fokus auf ausgewählte Geräte - Flachbildmonitore (FlaMo's), Kaffeefiltermaschinen (KaFil's), Kaffeepadmaschinen (Ka-Pad's), Lautsprecherboxen (LauS) und Waschmaschinen (WaMa's) - und im Sinne einer vergleichenden Analyse von zwei abfallstrukturell-charakteristischen Regionen - Flandern und Nordrhein-Westfalen. Die interdisziplinäre Fragestellung der Arbeit erforderte die Anwendung qualitativer Methoden für die tiefgründige Untersuchung der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" in den verschiedenen institutionellen Systemen, aber auch quantitative Methoden im Hinblick auf die zahlenmäßige Bewertung der Ressourceneinsparpotenziale. Zentrale Datenerhebungsinstrumente waren fallbeispielbezogene öffentliche Dokumente und Webseiten, die Analyse betriebsinterner Dokumentationen, Literaturauswertungen, Stichprobenerhebungen, Beobachtungen und Experteninterviews.
Kommunaler Klimaschutz ist eine Gemeinschaftsaufgabe für Städte und Gemeinden und in den Kommunalverwaltungen eine Querschnittsaufgabe. Zur Bewältigung dieser Aufgabe müssen für die Kompetenzen weiter aufgebaut sowie Zusammenhänge verdeutlicht werden müssen.
Verwaltungshandeln kann bei entsprechender Ausrichtung besonders wirkungsvoll sein und zivilgesellschaftliche sowie kommunalpolitische Anforderungen an eine aktive Klimaschutzgemeinde durch eine fachlich fundierte und fantasievolle Gestaltung mit Leben füllen.
Die gestiegene gesellschaftliche Relevanz von Reallaboren für die Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft wird durch den vermehrten Einbezug von Reallaborkonzepten in verschiedenen politischen Strategien auf nationaler und internationaler Ebene deutlich. Weniger klar ist bisher, wie Reallabore für eine umweltorientierte Digitalpolitik genutzt werden können.
Die vorliegende Kurzstudie "Reallabore als umweltbezogenes Politikinstrument" stellt konzeptionelle Grundlagen für Reallabore als Politikinstrument einer transformativen Umweltpolitik dar und leitet Handlungsempfehlungen für den zielgerichteten und wirkungsvollen Einsatz von Reallaboren im Rahmen einer umweltorientierten Digitalpolitik ab.
In der Kurzstudie werden im Sinne der Digitalagenda des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit Reallabore als "Experimentierräume für digitalbasierte sozialökologische Innovationen, in denen digitale Tools, Anwendungen und neue Kooperationsstrukturen entwickelt und modellhaft getestet werden können" verstanden. Es wird erläutert, dass Reallabore auf bewährten Handlungsansätzen aufbauen und im Kontext einer nachhaltigen Digitalpolitik eine geeignete Ergänzung und Weiterentwicklung bisheriger Umweltpolitik darstellen können. Um Reallabore für digital- und umweltpolitischen Ziele besser zu nutzen, werden die drei folgenden Strategien empfohlen: I) Förderprogramm für Reallabore der nachhaltigen Digitalisierung, II) Wissenstransfer für nachhaltigen Wandel in der Digitalisierung und III) Forschung zur digitalen und partizipativen Entwicklung von rechtlichen und planerischen Politikinstrumenten.
Driving forces of changing environmental pressures from consumption in the European food system
(2020)
The paper provides an integrated assessment of environmental and socio-economic effects arising from final consumption of food products by European households. Direct and indirect effects accumulated along the global supply chain are assessed by applying environmentally extended input-output analysis (EE-IOA). EXIOBASE 3.4 database is used as a source of detailed information on environmental pressures and world input-output transactions of intermediate and final goods and services. An original methodology to produce detailed allocation matrices to link IO data with household expenditure data is presented and applied. The results show a relative decoupling between environmental pressures and consumption over time and shows that European food consumption generates relatively less environmental pressures outside Europe (due to imports) than average European consumption. A methodological framework is defined to analyze the main driving forces by means of a structural decomposition analysis (SDA). The results of the SDA highlight that while technological developments and changes in the mix of consumed food products result in reductions in environmental pressures, this is offset by growth in consumption. The results highlight the importance of directing specific research and policy efforts towards food consumption to support the transition to a more sustainable food system in line with the objectives of the EU Farm to Fork Strategy.
The reduction of greenhouse gas (GHG) emissions by energyintensive industries to a net zero level is a very ambitious and complex but still feasible challenge, as recent studies show for the EU level. "Industrial Transformation 2050" by Material Economics (2019) is of particular relevance, as it shows how GHG-neutrality can be achieved in Europe for the sectors chemicals (plastics and ammonia), steel and cement, based on three main decarbonisation strategies. The study determines the resulting total demands for renewable electricity, hydrogen and for the capture and storage of CO2 (CCS). However, it analyses neither the regional demand patterns that are essential for the required infrastructure nor the needed infrastructure itself.
Against this background the present paper determines the regional distribution of the resulting additional demands for electricity, hydrogen and CCS in Europe in the case that the two most energy and CCS intensive decarbonisation strategies of the study above will be realised for the existing industry structure. It explores the future infrastructure needs and identifies and qualitatively assesses different infrastructure solutions for the largest industrial cluster in Europe, i.e. the triangle between Antwerp, Rotterdam and Rhine-Ruhr. In addition, the two industrial regions of Southern France and Poland are also roughly examined.
The paper shows that the increase in demand resulting from a green transformation of industry will require substantial adaptation and expansion of existing infrastructures. These have not yet been the subject of infrastructure planning. In particular, the strong regional concentration of additional industrial demand in clusters (hot spots) must be taken into account. Due to their distance from the high-yield but remote renewable power generation potentials (sweet spots), these clusters further increase the infrastructural challenges. This is also true for the more dispersed cement production sites in relation to the remote CO2 storage facilities. The existing infrastructure plans should therefore be immediately expanded to include decarbonisation strategies of the industrial sector.
At the heart of transition research lies the question of how to "scale up" sustainable alternatives from a protected niche to the creation of mainstream practices. While upscaling processes are often seen as an essential element that contributes to societal transformation, upscaling itself remains a fuzzy concept. We argue that some fundamental dilemmas of upscaling can be identified, for example, the different understanding of the concept by researchers and practitioners. The dilemmas should be addressed in a more reflexive way by those from the worlds of science and practice who are involved in collaborative research settings.
Ausweg aus dem Einweg? : Auswirkungen der Coronakrise auf das Verpackungsaufkommen in Deutschland
(2020)
Industrial demand response can play an important part in balancing the intermittent production from a growing share of renewable energies in electricity markets. This paper analyses the role of aggregators - intermediaries between participants and power markets - in facilitating industrial demand response. Based on the results from semi-structured interviews with German demand response aggregators, as well as a wider stakeholder online survey, we examine the role of aggregators in overcoming barriers to industrial demand response. We find that a central role for aggregators is to raise awareness for the potentials of demand response, as well as to support implementation by engaging key actors in industrial companies. Moreover, we develop a taxonomy that helps analyse how the different functional roles of aggregators create economic value. We find that there is considerable heterogeneity in the kind of services that aggregators offer, many of which do create significant economic value. However, some of the functional roles that aggregators currently fill may become obsolete once market barriers to demand response are reduced or knowledge on demand response becomes more diffused.
Große Erzählungen im Engelsjahr 2020 handeln von der Textilindustrie gestern und heute. Die vorliegenden kleinen Erzählungen spielen in anderen textilen Welten und jenseits der großen Fabriken. Von ihnen erzählt Friedrich Engels nicht. Dem Erzählten und Nicht-Erzählten auf der Spur finden wir schließlich heraus, dass auch zu Friedrich Engels selbst in einer bestimmten Weise erzählt - und nicht erzählt wird.
Gas auf dem Weg zur Klimaneutralität : Abschied von der erdgasfixierten europäischen Gaswirtschaft
(2020)
Die Forcierung des Wandels der Prozessqualität von Gas hin zu klimaneutralem Gas steht an, das wird auch gegenwärtig an mehreren Stellen vorbereitet. Diese Initiativen haben komplementär zueinander zu sein, die Komposition der Maßnahmen aber ist noch nicht stimmig. Die Abstimmung in einem umfassenden Masterplan fehlt.
Die Digitalisierung und der demografische Wandel sind Megatrends, die die Energiewende überlagern. Mehr denn je sind daher integrierte Problemlösungskonzepte für die Umsetzung der Energiewende gefragt. Neben den technischen Aspekten sollen diese Lösungen auf die sozio-ökonomischen Charakteristika der einzelnen Regionen und Kommunen eingehen und mögliche Veränderungen durch die Megatrends berücksichtigen.
Zielsetzung des Teilprojekts war die Entwicklung eines wirtschaftlich-, ökologisch- und sozial optimalen Wärmeversorgungskonzepts für die Konversionsfläche der ehemaligen Zeche Westerholt in Gelsenkirchen-Herten. Im Fokus stand das Gesamtsystem der Wärmeversorgung, bestehend aus Netz, Speicher und Erzeugung. Angestrebt wurde eine zukunftsfähige Niedertemperaturversorgung (LowEx), welche Technologien der Sektorkopplung und diverse erneuerbare Energiequellen wie Solarthermie, Erdwärme und Abwärmequellen einbinden kann. Dabei wurde eine integrierte Analyse technisch-infrastruktureller sowie sozio-ökonomischer und -kultureller Umsetzungsvoraussetzungen durchgeführt. Neben der interkommunalen Einbindung zeichnete sich das Vorhaben durch ein transdisziplinäres Projektkonsortium aus Kommune, Stadtwerk, Wissenschaft, Technologieentwicklern und Planungsbüros aus.
Urbane Räume sehen sich verschiedenen ökologischen, sozialen und ökonomischen Herausforderungen gegenüber, für deren Bewältigung es unter anderem neue bzw. veränderte Handlungs- und Planungsansätze bedarf. Der Klimawandel mit seinen räumlich wirksamen Folgewirkungen ist eine der zentralen ökologischen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Städte sind dabei sowohl Verursacher des Klimawandels als auch Betroffene. Sie sind Wohnort, Heimat, Arbeits- und Produktionsstätte. Durch ihre hohe Bevölkerungsdichte und durch die Agglomeration ökonomischen Kapitals sind Städte aber auch stark durch Extremereignisse wie Starkniederschläge und Hitzeperioden gefährdet. Grüne Infrastrukturen können daher nicht nur eine Strategie sein, um sich gegen die Klimawandelfolgen anzupassen, sondern bieten gleichzeitig das Potenzial für neue Lebensräume, um so das Artensterben zu mindern bzw. zu stoppen. Die vorliegende Konzeptstudie widmet sich der Frage, wie Straßen im Sinne des genannten Zieldreiecks weiterentwickelt und gestaltet werden können, d.h. wie eine Transformation urbaner Quartiersstraßen hin zu "lebenswerten" Stadt- und Straßenräumen erfolgen kann.
The study sheds light on the background of the prevention of plastic waste from packaging and disposable products by explaining the need for action, the environmental impacts and risks to human health. Experiences of the members of the PREVENT Waste Alliance and their partners in the prevention of plastic waste by multi-actor partnerships are presented by means of 17 best practice examples. Finally, the study gives recommendations for the reduction of plastic waste and the further work of the PREVENT Waste Alliance. These include success factors for waste prevention, necessary next steps and conclusions regarding the necessary political framework conditions.
Last year's conference of the global climate change regime took place from 2 until 15 December 2019 in Madrid, Spain. Despite marking a new record for overtime in the history of the UNFCCC, the conference did not only fail to meet the increasing public demand for swift and strong climate action, it also failed on its formal mandate to finalise the Paris rulebook. A record number of issues were left unresolved and shelved for the next session. COP25 thereby highlighted how much work still lies ahead both domestically and internationally if 2020 is to see a step-up in climate action that is consistent with the long-term goal of the Paris Agreement.
The energy system of Jordan is facing a rise in energy demand while at the same time having quite limited own conventional energy resources. Especially because of their high import dependency, Jordan is starting to change its energy system and puts a higher focus on renewable energy (like wind and solar) and energy efficiency.
In this short paper the authors discuss the transformation of energy companies in Germany and highlight the possibilities of energy efficiency services. Furthermore, they examinate the transferability to Jordan, based on the results of a questionnaire among Jordan energy experts. Due to the low level of research knowledge in the specific field, this is an exploratory research approach. The role, challenges and opportunities of Jordan's state-owned National Electric Power Company NEPCO have been highlighted.
While the Paris Agreement (PA) has enshrined ambitious long-term objectives, the current actions of the Parties to the Agreement fall far short of these goals. The Global Stocktake (GST), established in Art. 14 of the PA, may help narrow this gap between ambition and action: its purpose is to review the implementation of the PA and to assess the collective progress of the international community towards Paris goals. While some general modalities on how to conduct the GST have been adopted, the details are still to be determined.
The objective of this report is to analyze existing international regimes as regards their review processes, the contribution of these review processes to various governance functions and, finally, to derive lessons for the GST. Processes analyzed include:
the design of the upcoming Global Stocktake itself,
the Talanoa Dialogue (TD) which is the direct precursor of the GST,
the Agenda 2030 High-Level Political Forum (HLPF), which features a regular stocktaking process focused on progress toward the Sustainable Development Goals (SDGs),
the review processes of the UN human rights system (UNHRS) and
the review processes and assessment panels of the Montreal Protocol (MP).
The analysis of each review process is organised in four section: (1) political background and context, (2) technical and organisational details of the processes, (3) interface between the political and technical processes, and (4) how the review processes contribute to achieving the objectives of the respective regime, particularly governance functions of the regime (guidance and signal, transparency and accountability, and knowledge and learning).
Biomass-fueled combined heat and power systems (CHPs) can potentially offer environmental benefits compared to conventional separate production technologies. This study presents the first environmental life cycle assessment (LCA) of a novel high-efficiency bio-based power (HBP) technology, which combines biomass gasification with a 199 kW solid oxide fuel cell (SOFC) to produce heat and electricity. The aim is to identify the main sources of environmental impacts and to assess the potential environmental performance compared to benchmark technologies. The use of various biomass fuels and alternative allocation methods were scrutinized. The LCA results reveal that most of the environmental impacts of the energy supplied with the HBP technology are caused by the production of the biomass fuel. This contribution is higher for pelletized than for chipped biomass. Overall, HBP technology shows better environmental performance than heat from natural gas and electricity from the German/European grid. When comparing the HBP technology with the biomass-fueled ORC technology, the former offers significant benefits in terms of particulate matter (about 22 times lower), photochemical ozone formation (11 times lower), acidification (8 times lower) and terrestrial eutrophication (about 26 times lower). The environmental performance was not affected by the allocation parameter (exergy or economic) used. However, the tested substitution approaches showed to be inadequate to model multiple environmental impacts of CHP plants under the investigated context and goal.
Every diet has an impact on an individual’s health status, the environment, as well as on social concerns. A growing number of meals are consumed in the out-of-home catering sector, in which a systematic sustainability assessment is not part of common practice. In order to close this gap, an instrument was developed as part of the NAHGAST project. After more than one year of using the NAHGAST online tool, it needs to be assessed what positive environmental influences can be realized by using the tool. For this reason, this article deals with the question of whether an online tool can enable stakeholders from the out-of-home consumption sector to revise their meals with regard to aspects of a sustainable diet. In addition, it will be answered how precise recipe revisions of the most popular lunchtime meals influence the material footprint as well as the carbon footprint. In conclusion, an online tool can illustrate individual sustainability paths for stakeholders in the out-of-home consumption sector and enables an independent recipe revision for already existing meals. The results show that even slight changes in recipes could lead to savings of up to a third in carbon footprint as well as in material footprint. In relation to the out-of-home consumption sector, this results in the potential for substantial multiplication effects that will pave the way for the dissemination of sustainable nutrition.
We conducted a random allocation experiment at fashion week in Berlin in 2017, testing how face-to-face (f2f) communication affects sales of a fashion start-up focusing on second-hand. The experiment revealed that 11% of guests of an f2f event afterwards turned paying customers with an average basket size 11.8% higher than the overall sales event average. We add insights to research on entrepreneurial practice as well as on offline operations in the context of circular consumption in fashion, exposing the leveraging effect of f2f communication for customer acquisition and revenue of start-ups in the field of sustainable fashion.
Participatory modeling - the involvement of stakeholders in the modeling process - can support various objectives, such as stimulating learning processes or promoting mutual understanding of stakeholders. Participatory modeling approaches could therefore be useful for the governance of transitions, but a systematic account of potential application areas of participatory modeling methods in transition governance is still lacking. This article addresses this gap by providing a review of participatory modeling methods and linking them to phases and objectives of transition governance. We reviewed participatory modeling studies in transition research and related fields of social-ecological modeling, integrated assessment and environmental management. We find that participatory modeling methods are mostly used for participatory visioning and goal setting as well as for interactive strategy development. The review shows the potential for extending the application of participatory modeling methods to additional phases of transition governance and for the exchange of experiences between research fields.
Businesses like Airbnb have shown that a successful circular economy (CE) business can operate exclusively online. Although online communication and web appearance attributes have been subject to academic research given accelerated digitization, there is still a lack of knowledge about online attributes and their role in facilitating CE. We close the portrayed knowledge gap by conducting a discrete-choice experiment with best to worst scaling and focusing on the effect of CE experience on the perception of a CE website by ranking nine online attributes, grouped in three subsets. We therefore contribute by identifying online attributes that are perceived as favorable for CE businesses and detect how participation in CE activities affects the perception of these attributes. We find that third-party associated online attributes (e.g., user reviews or third-party guarantees) rank significantly higher throughout CE consumption patterns of the sample, being always amongst the top three attributes. This novel finding on online preferences opens a new direction for further research, as well as allows practitioners to optimize online operations accordingly. Furthermore, we find that users without prior touchpoints with CE have a higher need for information about the business model as compared to CE active users who are more interested in community related attributes.
Klimaneutralität wird im Zuge des Pariser Klimaabkommens zur politischen Zielgröße. Die Nationalstaaten, die das Abkommen unterzeichnet haben, müssen regeln, wie sie das Ziel erreichen möchten. Das deutsche Klimaschutzgesetz unterscheidet dabei zwischen "klimaneutral" und "treibhausgasneutral". Das kann zu Missverständnissen führen, kann aber auch sinnvoll sein.
Gerechter Strukturwandel ist ein von den Gewerkschaften entwickeltes Konzept, das die Notwendigkeit einer ökologisch und sozial nachhaltigen Dekarbonisierung hervorhebt. Diese Masterarbeit wendet das Konzept auf den Braunkohleausstieg in Deutschland an. Der Erfolg des Übergangs hängt davon ab, ob er als gerecht empfunden wird. Den benachteiligten Gruppen im Strukturwandel muss eine Perspektive gegeben werden, um Akzeptanz für den Strukturwandel zu schaffen.
Im Rahmen der Masterarbeit werden politische Maßnahmen für eine Governance des "Gerechten Strukturwandels" entwickelt. Die Arbeit basiert auf einer Fallstudie, die von Mai bis Juli 2019 im rheinischen Braunkohlerevier durchgeführt wurde. Methodisch wurde die Anwendung von semi-strukturierten Interviews gewählt. Insgesamt wurden sechs Expertinnen und Experten-Interviews mit Bürgerinitiativen, Gewerkschaften und Vertreterinnen und Vertreter des Landes Nordrhein-Westfalen ausgewertet.
Die Ergebnisse belegen die Notwendigkeit politischer Maßnahmen in verschiedenen Bereichen, zum Beispiel: Während Beschäftigten der etablierten Unternehmen der Braunkohleindustrie der Übergang durch eine Reihe von Politikmaßnahmen erleichtert wird, müssen Beschäftigte in Subunternehmen den Strukturwandel weitestgehend alleine bewältigen. Letztere sind einem hohen Risiko ausgesetzt, aufgrund des Braunkohleausstiegs ihre Arbeitsplätze zu verlieren. Weiterhin zeigten die Befragungen, dass Boden im rheinischen Braunkohlerevier zu einer knappen Ressource werden könnte. Infolge des Braunkohleabbaus in der Region befindet sich ein großer Teil des Bodens im Eigentum des Energieversorgers RWE, der das Land durch bergrechtliche Enteignung erhalten hat. Wenn das Land nicht an die Kommunen zurückgegeben wird, wird eine unabhängige wirtschaftliche Neuausrichtung der Region nach dem Kohleabbau wesentlich erschwert.
Aus dem Akteurzentrierten Institutionalismus werden Governance-Ansätze abgeleitet, die Lösungsansätze für diese Problemfelder bieten. Die Masterarbeit zeigt unter anderem, wie eine für die Partizipation notwendige Verteilung von Ressourcen einen Gerechten Strukturwandel befördern kann und warum ein integratives regionales Entwicklungskonzept des Landes NRW einer reinen wirtschaftlichen Förderung der Region vorgezogen werden sollte.
Effective actions to mitigate climate change are urgently needed, especially in the context of cities, which are major sources of global CO2 emissions. Establishing and managing knowledge systems that integrate local knowledge can contribute to establishing more effective responses to climate change as well as transformative change towards sustainability. However, it is still unclear how new forms of urban governance should acquire, store, create, or disseminate knowledge for fostering sustainability transitions effectively. In this study, we present a multilevel knowledge system approach based on design principles informed especially by the knowledge management literature. These address (i) working environments across multiple levels, (ii) knowledge forms and types, and (iii) knowledge processes. We apply this approach to municipal climate action in the German energy transition. In particular, we focus on the operational work of municipal climate action managers of regional centers of Lower Saxony, one of the largest of the 16 federal states, and investigate their involvement in knowledge processes. Based on semi-structured interviews in 14 of the 17 regional centers, we show that structural pre-conditions for successful knowledge management and organizational learning are present. However, we also show that there is a need for improvement regarding (i) the multilevel coordination for accelerating routine operation, (ii) the persistence of local operational knowledge, and (iii) the exploitation of local innovations. Relying on these results, we offer general recommendations for municipal climate action and suggest that policies should (i) rely on local knowledge for effective decision-making, (ii) foster multilevel exchanges of explicit and tacit knowledge for implementation, and (iii) enable open-ended learning processes that leverage local innovations for creating usable transformational knowledge.
Many technical solutions have been developed to enhance the energy efficiency in buildings. However, the actual effectiveness and sustainability of these solutions often do not correspond to expectations because of the missing perspective of design, user's real needs, and unconsidered negative side effects of their use (rebounds). With the aim to help address these challenges, this paper presents results of a longitudinal living lab study and proposes a user-centered building management system (UC-BMS) as a prototype for office buildings. Based on mixed methods, UC-BMS was co-developed, tested, and evaluated in Germany in up to six office buildings, 85 offices, and within two heating periods. The results demonstrate that such user-oriented approach can save up to 20% of energy while maintaining or even improving comfort and work productivity. The findings show three main areas of intervention and elements of UC-BMS: (1) How interactive design and feedback systems (e.g., air quality) can stimulate ventilation practices and energy efficiency in offices and (2) supporting heating system optimization e.g., by better understanding office behavior. (3) Finally, an office comfort survey was conducted to enable communication between facility management and office users and thus limiting complaints and adapting the heating system towards actual office user needs.
In order to ensure security of supply in a future energy system with a high share of volatile electricity generation, flexibility technologies are needed. Industrial demand-side management ranks as one of the most efficient flexibility options. This paper analyses the effect of the integration of industrial demand-side management through the flexibilisation of aluminium electrolysis and other flexibilities of the electricity system and adjacent sectors. The additional flexibility options include electricity storage, heat storage in district heating networks, controlled charging of electric vehicles, and buffer storage in hydrogen electrolysis. The utilisation of the flexibilities is modelled in different settings with an increasing share of renewable energies, applying a dispatch model. This paper compares which contributions the different flexibilities can make to emission reduction, avoidance of curtailment, and reduction of fuel and CO2 costs, and which circumstances contribute to a decrease or increase of overall emissions with additional flexibilities. The analysis stresses the rising importance of flexibilities in an energy system based on increasing shares of renewable electricity generation, and shows that flexibilities are generally suited to reduce carbon emissions. It is presented that the relative contribution towards the reduction of curtailment and costs of flexibilisation of aluminium electrolysis are high, whereby the absolute effect is small compared to the other options due to the limited number of available processes.
This paper analyses and compares industry sector transformation strategies as envisioned in recent German, European and global deep decarbonisation scenarios.
The first part of the paper identifies and categorises ten key strategies for deep emission reductions in the industry sector. These ten key strategies are energy efficiency, direct electrification, use of climateneutral hydrogen and/or synthetic fuels, use of biomass, use of CCS, use of CCU, increases in material efficiency, circular economy, material substitution and end-use demand reductions. The second part of the paper presents a meta-analysis of selected scenarios, focusing on the question of which scenario relies to what extent on the respective mitigation strategies.
The key findings of the meta-analysis are discussed, with an emphasis on identifying those strategies that are commonly pursued in all or the vast majority of the scenarios and those strategies that are only pursued in a limited number of the scenarios. Possible reasons for differences in the choice of strategies are investigated.
The paper concludes by deriving key insights from the analysis, including identifying the main uncertainties that are still apparent with regard to the future steps necessary to achieve deep emission reductions in the industry sector and how future research can address these uncertainties.
Technological innovations in energy-intensive industries (EIIs) have traditionally emerged within the boundaries of a specific sector. Now that these industries are facing the challenges of deep decarbonisation and a significant reduction in greenhouse gas (GHG) emissions is expected to be achieved across sectors, cross-industry collaboration is becoming increasingly relevant for low-carbon innovation.
Accessing knowledge and other resources from other industrial sectors as well as co-developing innovative concepts around industrial symbiosis can be mutually beneficial in the search for fossil-free feedstocks and emissions reductions. In order to harness the potential of this type of innovation, it is important to understand not only the technical innovations themselves, but in particular the non-technical influencing factors that can drive the successful implementation of cross-industry collaborative innovation projects.
The scientific state of the art does not provide much insight into this particular area of research. Therefore, this paper builds on three separate strands of innovation theory (cross-industry innovation, low-carbon innovation and innovation in EIIs) and takes an explorative case-study approach to identify key influencing factors for cross-industry collaboration for low-carbon innovation in EIIs.
For this purpose, a broad empirical database built within the European joint research project REINVENT is analysed. The results from this project provide deep insights into the dynamics of low-carbon innovation projects of selected EIIs. Furthermore, the paper draws on insights from the research project SCI4Climate.NRW. This project serves as the scientific competence centre for IN4Climate.NRW, a unique initiative formed by politicians, industry and science to promote, among other activities, cross-industry collaboration for the implementation of a climate-neutral industry in the German federal state of North Rhine-Westphalia (NRW). Based on the results of the case study analysis, five key influencing factors are identified that drive the implementation of cross-industry collaboration for low-carbon innovation in EIIs: Cross-industry innovation projects benefit from institutionalised cross-industry exchange and professional project management and coordination. Identifying opportunities for regional integration as well as the mitigation of financial risk can also foster collaboration. Lastly, clear political framework conditions across industrial sectors are a key driver.
Electricity generation requires water. With the global demand for electricity expected to increase significantly in the coming decades, the water demand in the power sector is also expected to rise. However, due to the ongoing global energy transition, the future structure of the power supply - and hence future water demand for power generation - is subject to high levels of uncertainty, because the volume of water required for electricity generation varies significantly depending on both the generation technology and the cooling system. This study shows the implications of ambitious decarbonization strategies for the direct water demand for electricity generation. To this end, water demand scenarios for the electricity sector are developed based on selected global energy scenario studies to systematically analyze the impact up to 2040. The results show that different decarbonization strategies for the electricity sector can lead to a huge variation in water needs. Reducing greenhouse gas emissions (GHG) does not necessarily lead to a reduction in water demand. These findings emphasize the need to take into account not only GHG emission reductions, but also such aspects as water requirements of future energy systems, both at the regional and global levels, in order to achieve a sustainable energy transition.
Die Erkenntnisse der Klimaforschung sind eindeutig: Um das im Pariser Klimaabkommen vereinbarte Ziel der Begrenzung der Erderwärmung auf "deutlich unter 2 °C" noch einhalten zu können, müssen die globalen Treibhausgasemissionen umgehend ihren Scheitelpunkt erreichen und anschließend kontinuierlich und steil zurückgehen. Dies gilt umso mehr für die ebenfalls im Pariser Klimaabkommen vereinbarte Absicht, die Erwärmung möglichst sogar unter 1,5 °C zu halten. Durch eine entsprechende Begrenzung der Erderwärmung kann nach aktuellem Wissensstand die Gefahr des Auslösens gefährlicher Kipppunkte und einer sich selbst verstärkenden Erwärmung deutlich vermindert werden.
Das Ziel der Energiewende - ein sicheres, umweltverträgliches und ökonomisch erfolgreiches Energiesystem - birgt diverse Herausforderungen. Diese umfassen die Erreichung der Klimaneutralität, den Umstieg auf erneuerbare Energieträger in allen Sektoren (inkl. Schwerlast- und Flugverkehr sowie industrielle Prozesswärme) als auch deren gegenseitige Integration. Bioenergie kann hierzu einen multiplen Beitrag leisten, sowie negative Emissionen bereitstellen und darüber hinaus auch Beiträge jenseits des Energiesystems erbringen, wie Naturschutz, ländliche Entwicklung, oder die Bereitstellung von biogenem CO2 als Rohstoff für die chemische Industrie. Somit ist Bioenergie ein unverzichtbarer Bestandteil für die Lösung der Herausforderungen in der Transformation zu einem nachhaltigen Energiesystem.
Gegenwärtig stellt Bioenergie mit dem größten Anteil an erneuerbaren Energien im Primärenergieverbrauch (60 %) als auch im Endenergieverbrauch (53 %), mehr als alle anderen erneuerbaren Energieträger zusammen. Dabei bestehen Unterschiede zwischen den Endenergiesektoren: während Bioenergie in der Bruttostromerzeugung 24 % des erneuerbaren Stroms deckt, dominiert sie die erneuerbare Bereitstellung von Wärme mit 86 % als auch den erneuerbaren Endenergieverbrauch im Verkehrssektor mit 88 % in 2018. Aufgrund der Bedeutung von Bioenergie heute werden Beispiele vorgestellt, welche einen zukünftigen multipleren Systembeitrag von Bioenergie fokussieren.
Integrated assessment models (IAMs) are commonly used by decision makers in order to derive climate policies. IAMs are currently based on climate-economics interactions, whereas the role of social system has been highlighted to be of prime importance on the implementation of climate policies. Beyond existing IAMs, we argue that it is therefore urgent to increase efforts in the integration of social processes within IAMs. For achieving such a challenge, we present some promising avenues of research based on the social branches of economics. We finally present the potential implications yielded by such social IAMs.
With regard to residential energy use in the European Union (EU), most studies consider potential adopters of the technology (e.g., private owners) as being the sole decision-makers in the technology selection. However, during an integrated decision-making process (e.g., a construction project) multiple stakeholders will interact, influencing each other's judgement, thereby making it difficult to discern who is affecting the final decision, and to what extent. The goal of this study is to outline the full network of stakeholders involved in the decision-making process, along with their degree of power and interaction in the technology choice. For this purpose, empirical evidence from a multi-country survey is examined using social network analysis (SNA). The information is compared across building typologies, project types and countries (i.e., Italy, Spain, Germany, Poland, the United Kingdom, France, Belgium and the Netherlands). The results demonstrate that, in EU residential buildings, potential adopters of the technology are not the only stakeholders involved in the technology selection. They are in all instances in communication with multiple stakeholders, some of whom also hold a high level of power in the decision (i.e., key persuaders). Furthermore, their level of power and communication varies substantially across building typologies, project types and countries.
Organic waste to energy (OWtE) technologies have been developed and implemented in Latin America and the Caribbean (LAC) countries. However, they are still far away to significantly contribute not only to treat the ever-increasing waste volumes in the region but also to supply the regional energy demand and meet national carbon emission goals. The technical complexity of these technologies aligned with lack of research, high investment costs and political deficiencies have not allowed for an appropriate implementation of OWtE in the region, where the applicability of large-scale plants remains to be demonstrated. This research presents the state-of-the art of OWtE technologies in the context of the LAC countries based on archival research method. In addition, it presents challenges and opportunities that the region is facing for an adequate implementation of these technologies. The main findings show that OWtE have the potential to improve waste and energy systems in the region by reducing environmental impacts along with a series of social and economic benefits, such as increasing access to a sustainable energy supply. Diverse researches indicate principally anaerobic digestion, fermentation (e.g. 2G bioethanol, etc.), microbial fuel cells, gasification and pyrolysis as efficient technologies to treat solid organic wastes and produce bioenergy.
Global climate
(2020)
The annual Climate Change Conference took place on 2-15 December in Katowice, Poland. It included the twenty-fourth Conference of the Parties (COP-24) to the UN Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), the fourteenth Meeting of the Parties to the Kyoto Protocol (MOP-14), the resumed first Meeting of the Parties to the Paris Agreement (MOP-1), and their subsidiary bodies. The conference had two main objectives: operationalizing the Paris Agreement by adopting detailed rules for its implementation and starting the process of strengthening the parties' climate protection contributions.
On September 17, 2019, EU Competition Commissioner Margrethe Vestager allowed the electricity company Eon to take over and break up RWE subsidiary Innogy under lenientconditions. But there are numerous experts who have a different opinion and argue that the EU Commission approval is a "decision of enormous importance" that will "fundamentally change the entire sector". The result of this decision is that this mega-deal creates two monolithic giants in the German energy sector with unprecedented market power. If one compares the situation with the purchase of the electricity supplier Nuon by Vattenfall in 2009, questions arise. Back then, the competition authorities forced Vattenfall to divest parts of Nuon's business in individual cities, which resulted in the supplier "lekker energie". Following this example, the competition authorities should have consistently forced Eon to sell parts of the business, such as larger distribution companies.
A transaction of this magnitude should always be viewed critically in competition law. The legitimate question therefore arises as to why the German and European competition authorities (the Federal Cartel Office, the Federal Network Agency, the Monopolies Commission and the European Competition Commission) faced this deal with barely audible criticism and why they did not react with far-reaching prohibition requirements. "Competition doubts are certainly justified". Because if the two largest German energy groups completely eliminate each other's competition and completely divide up their business areas among themselves, this will have far-reaching consequences for the energy sector. Especially against the background that the energy transition in Germany has so far been characterised by decentralised structures and civic participation (especially in the case of electricity generation from renewable energies). In this paper, the authors will demonstrate what this Eon/RWE deal means for competition and the energy transition.
This theory note develops a theoretical approach which integrates the negative spillovers that international institutions often impose on each other into our thinking about their normative legitimacy. Our approach draws on the political philosophy of Rainer Forst which revolves around the right to justification. It suggests that regime complexes facilitate the breakup of institution-specific orders of justification by prompting invested actors to justify negative spillovers vis-a-vis each other. Thus, regime complexes enable more encompassing justifications of negative spillovers than stand-alone international institutions. Against this backdrop, we submit that the proliferation of regime complexes represents normative progress in global governance.
There is urgent need to change the way we make use of non-renewable resources, especially metals, to sustain their availability for vital technologies associated with achieving change towards sustainability, but also to minimize negative impacts and to achieve a fair distribution of the wealth and burdens associated with their production and use. Especially public actors (state governments and administrations) have recently formulated strategies as a means to guide action fostering these goals. Yet, these strategies are very different in their character, which makes it difficult to compare them and learn how to best design strategies for a given context to contribute to the necessary change. To approach this question, we analyzed 37 national mineral resource-related strategy documents worldwide concerning their contextual conditions, motivation, and objectives. Following the general inputs for transition strategies (current and target state, transition strategy), we identified four clusters of strategy documents that share similarities in their approaches and support the development of specific recommendations for future strategy design in terms of both content and process. Designing strategies with a clear structure that interlinks a systems-based description of the current state, a clear vision (oriented at sustainability principles) and a sufficiently differentiated but at the same time flexible transition pathway improves their potential to contribute to more sustainable metal production and use.
Dass Megatrends das Leben in den Städten und Gemeinden sowie die Umsetzung der Energiewende in NRW maßgeblich beeinflussen, ist nicht von der Hand zu weisen. Aber bei Entscheidungsträgern in Verwaltung, Politik und Wirtschaft auf kommunaler Ebene klafft eine Lücke zwischen Wissen über Megatrends und umsetzungsorientierter Reaktionen auf diese. Dabei sind die Handlungsmöglichkeiten an der Schnittstelle von Energiewende und Megatrends umfassend - und noch lange nicht ausgeschöpft.
Gesund, umweltfreundlich und sozialverträglich : wie ein Onlinetool hilft, nachhaltiger zu kochen
(2020)
Jede Kostform hat Auswirkungen auf den individuellen Gesundheitsstatus, die Umwelt und soziale Aspekte. Insbesondere ökologische und soziale Belange werden im Alltag der Außer-Haus-Verpflegung in der Regel nur vage abgeschätzt, eine systematische Nachhaltigkeitsbewertung von Speisen findet zumeist nicht statt. Seit Mai 2018 unterstützt der hier vorgestellte Menü-Rechner Akteure in unterschiedlichen Verpflegungseinrichtungen bei der Nachhaltigkeitsbewertung. Das Instrument wurde im Rahmen des NAHGAST-Projektes (www.nahgast.de) in Kooperation mit fünf Praxispartnern entwickelt und durch insgesamt 120 Rezepturen getestet und validiert. Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über Nachhaltigkeitsbewertungen ausgewählter Rezepturen (Gerichte mit Fisch und Fleisch, sowie vegetarische und vegane Gerichte) und stellt heraus, welche Effekte sich für die ökologische, gesundheitliche und soziale Dimension zeigen.
Effectiveness and efficiency of food-waste prevention policies, circular economy, and food industry
(2020)
Während Fragen der Wertbildung meist als ökonomische behandelt werden, wird in diesem Beitrag der Prozess der Wertbildung politisch und ökonomisch verstanden. Ein Prozess, der von Herrschaft geprägt und doppelseitig ist: Bewertung ist mit Entwertung ebenso verbunden wie die Eingrenzung der Einen mit der Ausgrenzung der Anderen. Diesen Mechanismus nennen wir "Externalisierung als Prinzip". Die politik- und wirtschaftswissenschaftliche Konstruktion des externalisierenden Prinzips und die Herrschaftsformen seiner auch gewaltsamen Durchsetzung werden ideen- und theoriegeschichtlich bearbeitet. Feministische Analysen der klassischen Vertragstheorien und der Politischen Ökonomie zeigen: Die bürgerliche Gesellschaft und ihre Ökonomie werden durch Trennungen geprägt. Das wertvolle Dazugehörige ist angewiesen auf das als wertlos Ausgegrenzte. Es wird deutlich, dass die Geschichte mit der klassischen politischen und ökonomischen Theorie nicht zu Ende ist, sondern dass bis heute herrschaftsförmige Be- und Entwertungen als Mittel zur Krisenbewältigung eingesetzt werden.
It has been widely recognized that there is an urgent need for more sustainable urban transport policy and planning. To understand ambitious policy approaches, "relatively successful" cities are regularly subject of analyses. This paper also focuses on relatively successful cities - by reviewing the application documents of the winner cities of the European Green Capital Award (EGCA). Award schemes not only aim to reward leading participants, but likewise aim to contribute to knowledge transfer and the dissemination of good practice examples to non-participants. So far award schemes and good practice approaches have received limited attention by research. This paper reviews and analyses the application forms of the EGCA winning cities to learn about ambitious policy approaches to sustainable and climate-friendly urban transport.
In the light of Germany's chosen path towards the energy transition, the regulatory framework has changed considerably. New players have succeeded in entering the market, and renewable energies have become increasingly competitive. Greater electrification of the transport and heating sectors will be needed in the future to achieve national climate targets. Against this background, Germany's big energy companies need to be sure that their sales will increase. However, they were unable to anticipate this development, and made strategic mistakes in the past. The development of sustainable business models in line with the energy transition failed to materialize. Now it is becoming increasingly clear that companies must create new business models to survive in the long term. These business models have to keep with the tradition, whilst meeting the needs of low-carbon power supplies. In this paper, we will examine the past and future challenges of the four energy companies and develop a proposal for evaluating sustainable business models. For this purpose, we use the multi-level perspective to categorize developments in the electricity market over the last 50 years, and then apply a multi-criteria analysis to derive five suitable business models from the results.
Künstliche Intelligenz in der Siedlungsabfallsortierung als Wegbereiter der Kreislaufwirtschaft
(2020)
Despite a strong connection between the Paris Agreement and the 2030 Agenda for Sustainable Development, climate change mitigation actions and sustainable development objectives are oftentimes not aligned efficiently, causing conflicts between the objectives.
This thesis creates a systematic overview of conflicts of three renewable energy technologies with the Sustainable Development Goals (SDGs) by a literature review in Web of Science. The technologies solar energy, wind energy and hydropower function as examples for climate change mitigation actions. Out of 530 screened articles, 63 demonstrated conflicts. The systematic overview reveals that conflicts are different for each technology, but conflicts in regard to biodiversity loss and the degradation of natural habitats (SDG 15) and inequalities (SDG 10) were frequently identified for all technologies.
The results of the systematic overview suggest that the site selection and the decision-making process on the construction of renewable energy projects are crucial stages to avoid conflicts with the SDGs.
Mixed-method research to foster energy efficiency investments by small private landlords in Germany
(2020)
The decarbonisation of the building stock is an important element for the success of the German Energiewende (energy transition). Despite some progress having been made, the rate of energy renovation falls below the level required to meet political commitments. This gives rise to the question: what deters property owners from making energy efficiency investments and how can the policy framework foster such investments? To answer this question, the paper focuses on a widely neglected property owner group: small private landlords (SPL). Although they manage 37% of all residential rental properties in Germany, very little is known about their decision-making processes for energy efficiency investments. We applied a mixed-method design to identify factors that hindered and supported their investments. In an explorative study, we initially conducted 18 problem-centred interviews. Subsequently, we carried out a postal survey and analysed the questionnaires using a hierarchical linear regression model. The results show that energy renovation is a multi-dimensional decision-making process, which can only be adequately addressed by a comprehensive policy package. To develop such a package, the author recommends that the specific investment behaviour of SPL must be better targeted, their knowledge about energy efficiency investments must be improved through exchange and networking, a sense of responsibility for the neighbourhood must be fostered, and greater focus must be placed on improving local framework conditions
Die Europäische Union (EU) hat erkannt, dass das Ziel der Klimaneutralität bis 2050 ein zentraler Innovations- und Wachstumsmotor für Industrie und Wirtschaft in der EU sein kann. Neben großen Chancen stellt dies die europäische Wirtschaft und überwiegend die besonders emissionsintensiven sowie im international starkem Wettbewerb stehenden Grundstoffindustrien auch vor erhebliche Herausforderungen.
Eine integrierte Klima- und Industriestrategie ist für den Klimaschutz von zentraler Bedeutung, da auf die Produktion von Stahl, Zement, Grundstoffchemikalien, Glas, Papier und anderen Materialien in der EU und weltweit rund 20 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen entfallen. Auch in einer treibhausgasneutralen Zukunft kann auf diese Materialien nicht verzichten werden. Zugleich ist die emissionsfreie Herstellung der Materialien technologisch sowie mit Blick auf die dafür erforderlichen Infrastrukturen besonders herausfordernd. Dies gilt vor allem für die Frage woher die hohen benötigten Mengen an grüner Energie - insbesondere Strom und Wasserstoff - zu wettbewerbsfähigen Preisen kommen sollen. Analysen zeigen, dass trotz erheblicher Kosten bei der Prozessumstellung die Kosten der Transformation der Grundstoffindustrie für die Gesellschaft insgesamt tragbar sind. Denn bezogen auf die Endprodukte betragen die Mehrkosten meist nur wenige Prozentpunkte; die Preise von Rohstahl oder Zement dagegen würden sich zwischen einem Drittel und 100 Prozent verteuern. Da fast alle Grundstoffhersteller in starker Weltmarktkonkurrenz stehen, können sie die Investitionen in eine klimaneutrale Produktion und die benötigten Energieinfrastrukturen aber nicht ohne Unterstützung tragen.
Das vorliegende Papier skizziert ein integriertes Klima-Industriepolitikpaket, das der EU ermöglichen kann, die bestehende technologische Führung in vielen dieser Industrien zielgerichtet zum Aufbau einer treibhausgasneutralen Grundstoffindustrie zu nutzen.
The European Union (EU) has established that the goal of achieving climate neutrality by 2050 as a key driver of innovation and growth for industry and the economy in the EU. In addition to offering great opportunities, this also poses considerable challenges for the European economy and, for the most part, for basic industries, which are particularly emission-intensive and face strong international competition.
An integrated climate and industry strategy is of central importance to protecting the climate, since the production of steel, cement, basic chemicals, glass, paper, and other materials in the EU and worldwide accounts for roughly one fifth of total greenhouse gas emissions. Even in a greenhouse gas-neutral future, we will not be able to fully eliminate our need for these materials. At the same time, it is particularly challenging to produce these materials without creating emissions given the state of technology and the necessary infrastructures. This applies above all to the question of how large amounts of green energy, including electricity and hydrogen, can be produced at competitive prices. Analyses show that despite the considerable costs involved in process changeover, the costs of transforming the raw materials industry are acceptable to society as a whole, given that the additional costs usually only increase the price of the end products by a few percentage points. However, in the case of crude steel or cement, the price would increase by between one third and 100 per cent. Since almost all raw materials manufacturers face strong global market competition, in most cases they are not able to bankroll the investments in climate-neutral production and the required energy infrastructure without outside support.
This paper outlines an integrated climate industrial policy package that allows the EU to utilise its existing technological leadership in many of these industries to build a greenhouse gas-neutral raw materials industry.
Seit den Protesten rund um den Bau des Bahnprojekts Stuttgart 21 werden Politik und Verwaltung auf kommunaler Ebene mit beständig stärker werdenden Beteiligungswünschen der Bürgerinnen und Bürger konfrontiert. Aber auch in der internationalen Partizipationsforschung taucht der Begriff der Bürgerbeteiligung in den letzten zehn bis 15 Jahren immer beharrlicher auf. In direkter Reaktion hierauf befasst sich die Stadt Heidelberg, als eine der ersten Kommunen deutschlandweit, seit dem Jahr 2010 intensiv mit der Beteiligung ihrer Bürgerinnen und Bürger am politischen Entscheidungsfindungsprozess. Die deutschsprachige Forschung allerdings konzentriert sich lediglich auf die inhaltliche Ausgestaltung von Bürgerbeteiligung anhand einer Vielzahl an Handbüchern, Checklisten und Leitlinien für die kommunale Praxis. Wissenschaftliche Überlegungen zu deren Wirksamkeit werden so gut wie gar nicht angestellt. Die vorliegende Dissertation geht aufgrund dessen anhand einer quantitativen Datenanalyse der Fragestellung nach, welchen Grad an Effektivität Bürgerbeteiligung in der Stadt Heidelberg innehat. Der Autor entwickelt hierfür zuerst eine an Benjamin Barbers (1994) starker Demokratie orientierte normative Definition von Bürgerbeteiligung. Anschließend werden, bezugnehmend auf die Publikationen von Archon Fung (2003) sowie Lyn Carson und Phillip Hart (2005), Beurteilungsdimensionen effektiver Bürgerbeteiligung (Empowerment, Efficacy, Inclusion und Quality) entworfen. Darauf aufbauend konstruiert der Autor ein empirisches Messmodell, welches im letzten Teil der Arbeit anhand von Primär- und Sekundärdaten auf die Stadt Heidelberg angewandt wird. Als Ergebnis der Arbeit zeigt sich unter anderem, dass die Effektivität von Partizipationsverfahren von vielen unterschiedlichen Einflussfaktoren und Parametern abhängig ist, die nicht alle einer Messung zugeführt werden können. Zudem wird deutlich, dass Kommunen vorrangig bei den Beurteilungsdimensionen Inclusion und Quality ansetzen müssen, um die Wirksamkeit von Bürgerbeteiligung zu erhöhen. Beispielsweise durch den Partizipationsprozess begleitende Maßnahmen wie eine aleatorische Teilnehmerauswahl oder die Zahlung von Aufwandsentschädigungen. Der Autor kommt abschließend zu der Überzeugung, dass die Kombination aus normativen und quantitativen Untersuchungen das Verständnis von Bürgerbeteiligung auf kommunaler Ebene erheblich verbessern wird.
Die Stadt als Reallabor : fünf Thesen zur Rolle der Wissenschaft in urbanen Transformationsprozessen
(2020)
Die großen Transformationsprozesse im 21. Jahrhundert werden sich insbesondere in den Städten entscheiden. Sie sind technologischer, ökonomischer, institutioneller und insbesondere kultureller Schmelztiegel für Veränderungsprozesse. Um sich aus bestehenden Pfadabhängigkeiten zu lösen, bedarf die urbane Transformation sowohl kraftvoller Zukunftserzählungen als auch Experimentierorte, an denen diese Zukünfte heute schon in einer Stadt erlebbar werden. Für beides kann die enge Kooperation mit der Wissenschaft in der Stadt ein zentraler Katalysator sein. "Urbane Reallabore" sind dabei ein geeignetes Format, um eine neue Kooperationskultur zwischen Wissenschaft und Stadt zu schaffen - mit einem gemeinsamen Blick auf die Gestaltung urbaner Zukünfte.
Every diet has an impact on an individual's health status, the environment as well as on social aspects. In particular, ecological and social concerns are usually only vaguely assessed in the daily routines of out-of-home catering and a systematic sustainability assessment of meals is usually not carried out. Since May 2018, the menu calculator presented in this paper has been supporting stakeholders in various catering establishments with their sustainability assessment. The tool was developed within the NAHGAST project (www.nahgast.de) in cooperation with five practice partners and tested and validated by a total of 120 recipes. This article provides an overview of selected recipes' sustainability assessments (meals with fish and meat as well as vegetarian and vegan meals) and highlights the effects on the ecological, health and social dimensions.
Der Begriff "Pfand" umfasst in seinen konkreten Anwendungen ganz unterschiedliche Konzepte, die sich mit unterschiedlichen Zielsetzungen auf verschiedene Produktgruppen beziehen und dabei sehr unterschiedliche Effekte auslösen. Zentrales Ziel dieser Kurzstudie ist es, zu einer etwas differenzierteren Betrachtung von Pfandsystemen beizutragen und auf die Stärken und Schwächen in den verschiedenen Anwendungskontexten hinzuweisen. Mit diesem Ziel werden in Kapitel 2 verschiedene Best-Practice-Beispiele dargestellt, bei denen die Einführung von Pfandsystemen in verschiedenen Formen zur Umsetzung einer Kreislaufwirtschaft beigetragen haben. Kapitel 3 beschreibt die verschiedenen Kriterien, auf deren Basis sich unterschiedliche Pfandsysteme für konkrete Produktgruppen begründen lassen könnten; ein spezifischer Fokus wird hierbei auf Verpackungssysteme gelegt. Im abschließenden Kapitel 4 werden davon ausgehend Handlungsempfehlungen entwickelt, wie das Instrument Pfand in Deutschland in möglichst effizienter Form genutzt werden könnte.
Nigeria is Africa's largest economy and home to approximately 10% of the un-electrified population of Sub-Saharan Africa. In 2017, 77 million Nigerians or 40% of the population had no access to affordable, reliable and sustainable electricity. In practice, diesel- and petrol-fuelled back-up generators supply the vast majority of electricity in the country. In Nigeria's nationally-determined contribution (NDC) under the Paris Agreement, over 60% of the greenhouse gas emissions (GHG) reductions are foreseen in the power sector. The goal of this study is to identify and critically examine the pathways available to Nigeria to meet its 2030 electricity access, renewables and decarbonization goals in the power sector. Using published data and stakeholder interviews, we build three potential scenarios for electrification and growth in demand, generation and transmission capacity. The demand assumptions incorporate existing knowledge on pathways for electrification via grid extension, mini-grids and solar home systems (SHS). The supply assumptions are built upon an evaluation of the investment pipeline for generation and transmission capacity, and possible scale-up rates up to 2030. The results reveal that, in the most ambitious Green Transition scenario, Nigeria meets its electricity access goals, whereby those connected to the grid achieve a Tier 3 level of access, and those served by sustainable off-grid solutions (mini-grids and SHS) achieve Tier 2. Decarbonization pledges would be surpassed in all three scenarios but renewable energy goals would only be partly met. Fossil fuel-based back-up generation continues to play a substantial role in all scenarios. The implications and critical uncertainties of these findings are extensively discussed.
Digitalisation is taking place at a fast pace in all European countries and it is transforming the economies, societies, communication, jobs and the necessary skills for the workplace and everyday life. The Covid-19 pandemic is also accelerating digitalisation at many levels.
To address the great challenges resulting from this, the European Commission has launched the Green Deal, a long-term transformation strategy towards an innovative and sustainable society. Three important initiatives under the Green Deal are the New Circular Economy Action Plan, the Biodiversity Strategy for 2030 and the Zero Pollution Action Plan. The various strategies and action plans draw up a large portfolio of measures, instruments and milestones that are always linked to digital technologies. Ideally, these are eco-innovative and sustainable and contribute to improving living conditions in Europe.
The EIO Biennial Report 2020, which looks at a different topic every two years, considers digitalisation a major opportunity to accelerate the transition to a circular Europe. In the current report, the authors provide an overview of eco-innovation trends, illustrated by digital technology and policy practices that can further drive the circular economy.
New options are needed to reduce the impact of motor vehicles on climate change and declining fossil fuel resources. Cars which are fueled by hydrogen could be a sustainable method of transportation if suitable technologies can be devised to produce hydrogen in an environmentally benign manner along with the provision of the necessary fueling infrastructure. This paper assesses size, space, and cost requirements of bioreactors as a decentralized option to supply hydrogen powered cars with biohydrogen produced from algae or cyanobacteria on a theoretical basis. Decentralized supply of biohydrogen could help to reduce the problems that hydrogen cars face regarding market penetration. A feasibility study for decentralized biohydrogen production is conducted, taking the quantity of hydrogen which is needed to fuel current hydrogen cars into account. While this technology is, in theory, feasible, sizes, and costs of such reactors are currently too high for widespread adoption. Thus, more R&D is needed to close the gap and to approach marketability.
Die Studie zeigt interdependente Geschlechteraspekte von Klimapolitik sowie Wirkweisen und Chancen zur Verbesserung von Geschlechtergerechtigkeit auf. In ihr leitet ein interdisziplinäres Forschungsteam Grundsätze zur Einbeziehung von Geschlechtergerechtigkeit in Klimaschutz und -anpassung ab, analysiert bestehende Programme auf ihre Genderrelevanz hin und gibt konkrete Politikempfehlungen z. B. zum Klimaschutzgesetz und Gender Aktionsplänen. Wichtige Erkenntnisse ergeben sich auch für Methoden, Daten und Forschungsbedarfe. Schließlich werden Empfehlungen zu Finanzierungs- und Förderaspekten sowie Wissensverbreitung und Kompetenzstärkung gegeben und ein an den Klimabereich angepasstes Instrument zur gleichstellungsorientierten Folgenabschätzung (Gender Impact Assessment) vorgestellt.
Since urban processes need models of possible futures (referred to as travelling concepts) to drive their development, this study investigates whether planned-from-scratch smart city Kashiwa-no-ha International Campus Town Initiative can produce such an image with its smart governance approach, that is combined with an urban living lab. Using geographical governance research in relation to urban development processes as a framework, this master's thesis derives its own definition of the fuzzy concept of smart governance within the smart city vision based on a socio-geographical understanding of space, here referred to as Smart Urban Governance. Additionally, a set of indicators for the operationalisation of Smart Urban Governance is designed and applied to the case study. Methodologically, the thesis pursues a qualitative approach and, in this context, carries out a descriptive and normative governance analysis of Kashiwa-no-ha on the basis of the existing literature and empirical surveys conducted by the author.
In summary, the strong role of academia in the urban planning context of community-building in Kashiwa-no-ha is exemplary and has led to a collaborative code of conduct between the traditional actors, mediated by a public-private-academic partnership, as well as to co-innovation between the city, developers, and citizens in form of a public-private-people partnership. Although the flagship project successfully addresses a large number of the Smart Urban Governance indicators defined in this context, there is potential for improvement, for example, in terms of participation, transparency, inclusion, and public spaces. Since Kashiwa-no-ha Smart City is still in an implementation phase until 2030, the thesis concludes with a forecast and a recommendation for action based on a strengths, weaknesses, opportunities, and threats analysis.
Die Emscher-Lippe Region ist seit vielen Jahren von einer intensiven wirtschaftlichen Transformation geprägt. Die fortschreitende De-Industrialisierung bzw. die Neuorientierung der Industrie nach dem Wegfall der Kohle- und Stahlindustrie stellt regionale Entscheidungsträger vor große Herausforderungen, wenn es darum geht, der hohen Arbeitslosenquote zu begegnen, Beschäftigungsquoten zu sichern, mit der prekären Finanzsituation in den kommunalen Haushalten umzugehen und den Wirtschaftsstandort zu stabilisieren und neu aufzustellen. Der Strukturwandel der Region ist mit Schließung der letzten Steinkohle-Zeche Ende 2018 nicht abgeschlossen, sondern geht mit dem Kohleausstieg im Energiesektor in eine zweite Phase. Dies sollte auch als Chance verstanden werden, den Wirtschaftsstandort Emscher-Lippe mit seinen energiereichen Industrien innovativ neu zu gestalten und die Region sowohl energetisch, als auch stofflich von der Nutzung fossiler Träger abzukoppeln.
Eine wichtige Säule der regionalen Wirtschaftsförderung besteht darin, strategische Netzwerke und regionale Wertschöpfungsketten zu stärken, um die in der Region ansässigen (mittelständischen) Unternehmen zu unterstützen und den Strukturwandel innerhalb der dominierenden Industrien aus den Bereichen Energieerzeugung und chemischer Industrie zu begleiten.
Die vorliegende Studie bereitet auf, welche Bedeutung die Wasserstoffwirtschaft in der Emscher-Lippe Region in diesem Zusammenhang derzeit spielt und zukünftig spielen könnte.
Was hat Design mit Umwelt und Nachhaltigkeit zu tun? Die globale Erwärmung und der Klimawandel lassen sich auf verschiedene Ursachen zurückführen. Design, das die Umwelt außen vor lässt, ist einer der Gründe. Viele Produkte und Dienstleistungen verbrauchen nämlich viel Energie und Ressourcen haben auch eine hohe soziale Relevanz - sie sorgen beispielsweise für Teilhabe oder Exklusion. Wie eine Transformation hin zu mehr Nachhaltigkeit in diesem Bereich besser gelingt, fasst der neue "Transition Design Guide" des Wuppertal Instituts und der Folkwang Universität der Künste in Kooperation mit der ecosign - Akademie für Gestaltung Köln und der Bergischen Universität Wuppertal zusammen.
Der Leitfaden gibt interessierten Gestaltenden, Entwickelnden, Transformatorinnen und Transformatoren sowie Forschenden in Universitäten, Unternehmen und Kommunen 16 Praxis-Werkzeuge an die Hand, um Produkte, Dienstleistungen, soziale Räume oder andere Erfahrungswelten nachhaltiger und umweltbewusster zu entwerfen. Anhand der Arbeitsblätter lassen sich gestalterische Ideen und Konzepte auf ihre Nachhaltigkeitspotenziale untersuchen und weiterentwickeln. Nachhaltigkeitsaspekte werden dabei mit den Methoden und Arbeitsschritten eines klassischen Designprozesses zusammengeführt. Ausführliche Hintergrundinformationen ergänzen die Themen der Tools inhaltlich.
Mit der Coronakrise und ihren heute bereits absehbaren verheerenden Auswirkungen auf den globalen Süden taucht plötzlich ein Wort wieder auf, das fast in der Versenkung verschwunden zu sein schien: Entwicklung. Denn genau das ist die Frage - ob es dergleichen, und zwar inzwischen nicht mehr nur für den Süden, sondern auch für den gesamten Globus, noch einmal geben kann, oder ob wir eine weiter zunehmende, fundamentale Disruption der Welt erleben.
Allerdings, daran gilt es zu erinnern, war Entwicklung von Beginn an ein Plastikwort gewesen, ein leerer Begriff mit ungewisser positiver Bedeutung. Gleichwohl hat sich Entwicklung als Weltperspektive gehalten, denn sie ist heute in ein internationales Geflecht von Institutionen eingebettet, von den Vereinten Nationen über Ministerien bis hin zu NGOs. Heute gehört Entwicklung zu jenen Zombie-Kategorien, die schon längst verwest sind, aber dennoch als abgedroschene Utopie allenthalben herumgeistern. Scheinbar schon lange zu Grabe getragen, treibt der Begriff wie ein Gespenst seinen Unfug auch noch in der Gegenwart. Und jetzt, in der zweiten Jahreshälfte 2020, kommt das Schlüsselwort wieder zu zweifelhafter Ehre, jährt sich doch zum fünften Mal die Verkündigung der päpstlichen Enzyklika "Laudato si'", die Agenda 2030 der Vereinten Nationen mit den Sustainable Development Goals und das Klimaschutzabkommen von Paris. Damit stellt sich die entscheidende Frage: Sind diese internationalen Stellungnahmen überhaupt noch der Entwicklung verpflichtet? Oder kann man sie im Gegenteil als Ausweis des Post-Development-Denkens betrachten?
The mass roll out of solar PV across the Global South has enabled electricity access for millions of people. In the right context, Small Wind Turbines (SWTs) can be complementary, offering the potential to generate at times of low solar resource (night, monsoon season, winter, etc.) and increasing the proportion of the total energy system that can be manufactured locally. However, many contextual factors critically affect the viability of the technology, such as the extreme variability in the wind resource itself and the local availability of technical support. Therefore, performing a detailed market analysis in each new context is much more important. The Wind Empowerment Market Assessment Methodology (WEMAM) is a multi-scalar, transdisciplinary methodology for identifying the niche contexts where small wind can make a valuable contribution to rural electrification. This paper aims to inform the development of WEMAM with a critical review of existing market assessment methodologies. By breaking down WEMAM into its component parts, reflecting upon its practical applications to date and drawing upon insights from the literature, opportunities where it could continue to evolve are highlighted. Key opportunities include shifting the focus towards development outcomes; creating community archetypes; localised studies in high potential regions; scenario modelling and MCDA ranking of proposed interventions; participatory market mapping; and applying socio-technical transitions theory to understand how the small wind niche can break through into the mainstream.
Die explosive Verbreitung des Corona-Virus über die Welt brachte ein Realexperiment globaler Dimension mit offenem Ausgang hervor. Gesellschaften formieren sich, kosmopolitisch verschränkt, als Hygienegesellschaften. Zwischen striktem Lockdown und minimaler Begrenzung gehen sie je eigene experimentelle Wege. Dabei wird der Raum des Experimentellen bisher eher defensiv gestaltet, was in der Konsequenz zur Begrenzung experimenteller Räume sowie zur schleichenden Delegitimierung von Kontrollpolitiken der Pandemie führt. Die These dieses Beitrags lautet, dass solche Legitimationsprobleme umso eher gelöst werden können, je eher Strukturen resilienten Experimentierens entworfen und institutionalisiert werden. Ein wichtiges Ergebnis der Überlegungen ist, dass die resiliente Gestaltung experimenteller Räume zur Bewältigung solchen Krisengeschehens nur gelingen kann, wenn neben top-down verordneten Kontrollen sich eine bottom-up-Kultur sozialen Experimentierens entfalten kann. Dies setzt auf Seiten der Zivilgesellschaft ebenso wie von staatlicher Seite die Fähigkeit und den Willen zu Partizipation und Kooperation voraus. Entsprechende Ansatzpunkte werden dafür identifiziert.
Automakers close factories, the stock exchange crashes, empty streets and cafés everywhere and suddenly working from home is recommended or even required for a large part of the working population in Germany. The Corona pandemic is defining our current everyday life and hitting Germany, Europe and the world at a time when there are a multitude of huge challenges to be solved already. Economic aid is indispensable during and in the aftermath of such a crisis, but the primary focus is to prevent the spread of the pandemic and limiting the health implications. Economic stimulus packages and structural aid are an effective means of overcoming the long-term economic consequences of such disruptive developments. However, they must not be distributed according to the "watering can principle"; financial support must be provided in a future-oriented manner for urgently needed investments. The aim must be to promote the necessary sustainable transformation processes within our economy and society, such as climate protection. According to the authors, the preparations must be made now. This discussion paper shows which criteria and measures are needed.
Wolfgang Sachs wrote a seminal series of essays for the New Internationalist in 1992 called "Development: a guide to the ruins". The concept of development lives on - and takes on new shapes as it is reframed by the UN, reinterpreted by the Vatican or hijacked by authoritarian populists to serve their own nationalist agenda. But, he argues now, we need to move beyond its misguided assumptions into a new post-development era based on eco-solidarity.
Das Vorhaben analysiert 1.) die Argumente verschiedener Positionen im Wachstumsdiskurs und formuliert eine idealtypische "vorsorgeorientierte Postwachstumsposition". Er präsentiert zudem Ursachen von Wirtschaftswachstum und identifiziert gesellschaftliche Bereiche, deren Funktion vom Wirtschaftswachstum abhängen könnte. Darüber hinaus werden Reformvorschläge diskutiert, um diese Wachstumsabhängigkeit zu verringern. Das Vorhaben untersucht 2.) die Relevanz der Postwachstumsdebatte für Ressourcenpolitik und eine entsprechende Instrumentierung. Außerdem werden 3.) konstitutive Kernelemente einer nachhaltigen (Postwachstums-)Gesellschaft bestimmt. Das Vorhaben setzt damit Impulse zur gesellschaftlichen Debatte über die Ausgestaltung und Instrumentierung von Transformationspfaden für "gesellschaftliches Wohlergehen innerhalb planetarer Grenzen".
Kommunen und kommunale Unternehmen können ihre Vorbildfunktion in einer integrierten Stadt- und Verkehrsplanung nutzen, indem sie die Elektrifizierung ihrer Flotte an leichten Nutzfahrzeugen voranbringen. Das kann die Treibhausgasemissionen und Stickstoffdioxidemissionen mindern und einer nachhaltigen Verkehrsentwicklung dienen. Klimaschutz durch Minderung der Kohlendioxidemissionen und Gesundheitsschutz durch Minderung der Stickstoffdioxidemissionen sind zwei zentrale Gründe für eine Flottenwende - auch bei den leichten Nutzfahrzeugen.
Given large potentials of the MENA region for renewable energy production, transitions towards renewables-based energy systems seem a promising way for meeting growing energy demand while contributing to greenhouse gas emissions reductions according to the Paris Agreement at the same time. Supporting and steering transitions to a low-carbon energy system require a clear understanding of socio-technical interdependencies in the energy system as well as of the principle dynamics of system innovations. For facilitating such understanding, a phase model for renewables-based energy transitions in MENA countries, which structures the transition process over time through the differentiation of a set of sub-sequent distinct phases, is developed in this article. The phase model builds on a phase model depicting the German energy transition, which was complemented by insights about transition governance and adapted to reflect characteristics of the MENA region. The resulting model includes four phases ("Take-off renewables", "System integration", "Power to fuel/gases”, "Towards 100% renewables”), each of which is characterized by a different cluster of innovations. These innovations enter the system via three stages of development which describe different levels of maturity and market penetration, and which require appropriate governance. The phase model has the potential to support strategy development and governance of energy transitions in MENA countries in two complementary ways: it provides an overview of techno-economic developments as orienting guidelines for decision-makers, and it adds some guidance as to which governance approaches are suitable for supporting those developments.
Energy service companies (ESCOs) play crucial role in building energy efficiency retrofit sector. However limited access to green financing has prevented ESCOs in their expansions in China. This paper, based on a survey of 469 samples and on-site visiting to and interviewing relevant 50 actors of ESCOs, financial institutions and local housing authorities, identifies main barriers of accessing to green financing at both systemic policy level and operational meso and micro level in China, and analyzes good practices at local level that overcome the barriers. The paper concludes that, although there are barriers existing at the policy level in China, substantial attentions and priorities should be given to take actions for overcoming the barriers existed at the operational meso and micro level. The paper suggests that the good practices of capacity building for ESCOs and local financial sector, intensifying participation of intermediate organizations or facilitators and diversifying financial sources and funding mechanisms and models that emerge from the local level should be disseminated in China.
Stadt- und Verkehrsplanung ist über Jahrzehnte dem Paradigma autogerechter Städte gefolgt. Damit bilden die gebaute Infrastruktur und die bestehenden Regeln noch das überkommene Leitbild der autogerechten Stadt ab. Dies macht das Auto heute immer noch so attraktiv - und diese Attraktivität zu verändern, ist eine schwierige Aufgabe. Zudem ändern sich Planungsprozesse in der öffentlichen Verwaltung nur langsam. Komplexe Verfahren, Personalengpässe und begrenzte Finanzmittel erschweren eine schnelle Umsetzung zusätzlich.
Diese Hemmnisse aufzubrechen erfordert Überzeugungskraft, Beharrlichkeit und die Fähigkeit, die Menschen in der Stadt von den Vorteilen der Verkehrswende zu überzeugen.
Wie dies gelingen kann, möchte dieser Praxisleitfaden zeigen - mit einer Auswahl von konkreten Maßnahmen, die Kommunen selbst umsetzen können, um die Verkehrswende voranzubringen. Nach einer Darstellung von allgemeinen Strategien und Erfolgsfaktoren geht der Leitfaden in zehn thematischen Kapiteln auf wichtige Handlungsfelder der kommunalen Verkehrswende ein. Er behandelt die Förderung von Radverkehr und ÖPNV ebenso wie übergreifende Konzepte, z. B. eine integrierte Verkehrsplanung oder Maßnahmen des Mobilitätsmanagements. In jedem Beitrag werden erfolgreiche Praxisbeispiele aus größeren oder kleineren Kommunen und Regionen dargestellt, um interkommunales Lernen zu ermöglichen und einen Ausblick auf die Möglichkeiten der Verkehrswende zu geben.
Design options for the new international market mechanism under article 6.4 of the Paris agreement
(2020)
In this project commissioned by the German Environment Agency, important aspects of the mechanism under Article 6.4 of the Paris Agreement were examined in more detail. This mechanism is to succeed the CDM under the Kyoto Protocol from 2021 onwards, but it will contain decisive improvements, especially with regard to a robust accounting of emission reductions and better integration into the national climate policy of the host country. The report is addressed to the international experts, in particular to the delegates to the climate conference and observers, and is therefore written in English. A German summary is included. The following topics are covered:
How does the mechanism achieve an overall reduction of global emissions?
Are there opportunities to use benchmarks to establish baselines?
Can contributions to increasing ambition be made by using Art. 6.4?
What contribution can the voluntary market make to increasing ambition in the future?
Introduction of incentives for the participation of private companies under Art. 6.4 of the PA.
The role of the Art. 6.4 mechanism on the way to a net zero emission world.
The project provides a contribution to the general discussion in the EU as well as to the Article 6 - Negotiations under the UNFCCC. It is a contribution that presents backgrounds and interrelationships for individual questions concerning the design of the new market mechanisms under Article 6 and can thus contribute to a more informed decision-making process.Since there are, however, several different ways of designing a mechanism that can avoid double counting and provide incentives for increasing ambition, this project is only one of several current contributions to the international discussion.
Die Grundstoffindustrie steht derzeit vor großen Herausforderungen. Die Unternehmen müssen die akuten dramatischen Folgen der Coronakrise bewältigen, aber auch bereits in den nächsten Jahren in neue klimafreundliche Technologien investieren, um das Ziel einer klimaneutralen Wirtschaft im Jahr 2050 zu erreichen. Im Fachforum Energieintensive Grundstoffindustrie beim Grünen Wirtschaftsdialog diskutierten Akteure aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft, welche politischen Instrumente die Transformation der Industrie unterstützen und die notwendigen Investitionen ermöglichen können. Vom Wuppertal Institut wurde für das Fachforum ein Scoping Paper erstellt, welches den Stand der aktuellen Fachdiskussion zu zentralen Politikinstrumenten zusammenfasst und die wichtigsten offenen Ausgestaltungsfragen diskutiert. Das Papier wurde im Austausch mit den Akteuren im Fachforum entwickelt und in mehreren Sitzungen des Forums vorgestellt und diskutiert. Inhaltlicher Schwerpunkt sind Instrumente für faire internationale Wettbewerbsbedingungen, Carbon Contracts for Difference, und Ansätze für Energiepreisreformen.
The waste prevention program (WPP) from 2013 must be evaluated every 6 years and updated if necessary. The review and evaluation of the implementation of the WPP took place within the scope of the project. Based on the analysis results for the implementation of the WPP at federal, state and municipal level and an assessment of existing prevention potentials, concrete proposals for a possible further development and updating of the program on prioritized waste streams and corresponding priority prevention approaches were developed. In addition, structural adjustment and change needs of the WPP were worked out and further research was shown.
This paper explores how the European Commission promotes the concept of Sustainable Urban Mobility Planning (SUMP) among European cities. Despite the strong uptake of the SUMP concept, mobility-related problems persist in European municipalities. Linking theoretical approaches to understand the diffusion of policies with empirical findings from working with cities in the SUMP context, this article explores channels of policy diffusion and investigates shortcomings related to the respective approaches. Studies on the diffusion, the transfer and the convergence of policies identify formal hierarchy, coercion, competition, learning and networking, and the diffusion of international norms as channels for policy transfer. The findings which are presented in this paper are twofold: First, the paper finds evidence that the Commission takes different roles and uses all mechanisms in parallel, albeit with different intensity. It concludes that the approaches to explain policy diffusion are not competing or mutually exclusive but are applied by the same actor to address different aspects of a policy field, or to reach out to different actors. Second, the article provides first evidence of factors that limit the mechanisms' abilities to directly influence urban mobility systems and mobility behaviour.
2013 wurde das Abfallvermeidungsprogramm des Bundes verabschiedet. Mit dem Programm sollten Abfallmengen reduziert werden. Das Programm wurde einer kritischen Bewertung unterzogen und wird nun im Jahr 2020 fortgeschrieben. Dafür wurden in einer UBA-Studie prioritäre Abfallströme und Konzepte erarbeitet und Maßnahmenvorschläge entwickelt, um die Abfallvermeidung zukünftig konkreter auszugestalten.
Recent research on the natural resource use of private consumption suggests a sustainable Material Footprint of 8 tons per capita by 2050 in industrialised countries. We analyse the Material Footprint in Germany from 2015 to 2020 in order to test whether the Material Footprint decreases accordingly. We studied the Material Footprint of 113,559 users of an online footprint calculator and predicted the Material Footprint by seasonally decomposed autoregressive (STL-ARIMA) and exponential smoothing (STL-ETS) algorithms. We find a relatively stable Material Footprint for private consumption. The overall Material Footprint decreased by 0.4% per year between 2015 and 2020 on average. The predictions do not suggest that the Material Footprint of private consumption follows the reduction path of 3.3% per year that will lead to the sustainable consumption of natural resource
Germany's eco-innovation performance has declined compared to previous reports and scores 123 against 100 of the EU average. It is still quite high with respect to the input side of eco-innovation and relatively good, i.e. above EU average concerning socio-economic and eco- innovative outputs. However, the revised eco-innovation index shows weaknesses in eco-innovation activities and environmental outcomes. All in all, Germany ranks 6 this year.
Das Konzept der "Wirtschaftsförderung 4.0" (Wf4.0) zielt darauf ab, die lokalen und regionalen Wirtschaftsstrukturen zu stärken. Wf4.0 initiert neue Wertschöpfung vor Ort, eröffnet lokale Investitionsmöglichkeiten, bindet regionale Kaufkraft, entfalten neue Wirtschaftsideen und stärkt lokale Vielfalt. Sie stärkt die Tauschwirtschaft für Ressourcen, Produkte oder Räume und fördert den Gemeinsinn. Mithin erhöht Wf4.0 die Widerstandsfähigkeit gegenüber globalen Wirtschaftskrisen.
Wirtschaftsförderung 4.0 wirkt sich damit positiv aus auf den Stadtwohlstand und erhöht die Attraktivität für eine Stadt der kurzen Wege, der Diversität und des guten Lebens. Zugleich erhöht eine Stabilisierung der regionalen und lokalen Wirtschaft die Widerstandsfähigkeit der lokalen Ebene gegen weltweite Krisen.
Die "Wirtschaftsförderung 4.0" ergänzt die klassischen Strategien der etablierten Wirtschaftsförderung. Nach und nach hat sich das Handlungsspektrum um die Bereiche Bestandspflege, Clustermanagement und Kreativwirtschaft erweitert. Zahlreiche Maßnahmen der Wf4.0 sind hier bereits verankert. So etwa die Förderung von Nachhaltigen Unternehmen. In dem Projekt wurde untersucht, inwiefern sich der gegenwärtige Leistungskatalog der Wirtschaftsförderung sinnvoll erweitern lässt.
Science and education are central fields and a lever for sustainable development. With the newly developed student teaching and learning format "Transformative Innovation Lab" - TIL for short - students are to be enabled to conduct independent transformative research. To this end, the researchers, under the direction of the Wuppertal Institute, developed and tested the new learning concept in the project "Development, testing and dissemination of new qualification offers for 'change agents' for transformative learning using the real-world laboratory approach" (EEVA). The detailed results and numerous implementation tips have been published in a practical handbook aimed at academic teaching staff and other multipliers.
Öffentliche Mittel für die Unterstützung von Unternehmen sollten bestenfalls so eingesetzt werden, dass sie eine möglichst große, nachhaltige Wirkung haben und mit einem gesellschaftlichen Nutzen verbunden sind. Das kann unmittelbar erfolgen, in dem die konkrete Förderung an bestimmte Vorgaben gebunden wird, wie etwa den Ausbau von zukunftsfähigen Infrastrukturen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Risikoabsicherung von Unternehmen - beispielsweise über Bürgschaften oder andere geeignete Finanzierungskonditionen - an der Nachhaltigkeitsperformance der Unternehmen auszurichten.
Der vorliegende vierstufige Leitfaden, den der WWF Deutschland und das Wuppertal Institut entwickelt haben, dient als Grundlage für die zielorientiertere Vergabe von Mitteln und deren praktische Umsetzung. Er baut auf der von der Europäischen Union entwickelten "Taxonomie" für nachhaltige Investitionen auf. Darin enthalten sind Grenzwerte, welche die Nachhaltigkeitsperformance wirtschaftlicher Aktivitäten definieren. Auf diese Weise lässt sich filtern, ob ein wirtschaftliches Vorhaben zukunftsfähig ist. Hierbei unterstützt der "Entscheidungsbaum" des Leitfadens die Anwendung der EU-Taxonomie als Regelwerk.
Die Autoren fassen die Entwicklung Urbaner Produktion und der damit verbundenen ökologischen Beeinträchtigungen zusammen. Vor dem Hintergrund einschlägiger Forschung werden Methoden der Quantifizierung ökologischer Wirkungen Urbaner Produktion mit ihren globalisierten Lieferketten dargestellt. Der Artikel schließt mit einer Darstellung möglicher Perspektiven faktenbasierter, partizipativer Planung Urbaner Produktion.
In current German debates on sustainable urbanisation and urbanism, new urban actors reviving buildings, brownfields or whole neighbourhoods are discussed as potential drivers of urban transformation towards sustainability as well as potential co-producers for conventional actors in urban development and planning. These actor's projects can be understood as spatially confined niches for experimentation with (built) urban space itself. Building upon the concepts of niche entrepreneurship (Pesch et al., 2017) and the framework of strategic action field theory (Fligstein & McAdam, 2011; 2015), we ask how these actors secure support for their projects and how these projects in turn are altered in this process. Based upon a case study from Wuppertal, Germany, we show that in struggling for support of powerful actors, these actors often have to significantly compromise, and that these compromises can be understood as contextualisation in the project's spatial and institutional environment.
The German-Japanese Energy Transition Council (GJETC) was established in 2016 by experts from research institutions, energy policy think tanks, and practitioners in Germany and Japan.
The objectives and main activities of the Council and the supporting secretariats are to identify and analyze current and future issues regarding policy frameworks, markets, infrastructure, and technological developments in the energy transition, and to hold Council meetings to exchange ideas and propose better policies and strategies. In its second project phase (2018-2020), the GJETC had six members from academia on the Japanese side, and eight members on the German side, with one Co-Chair from each country.
From October 2018 to March 2020, the GJETC worked on and debated six topics:
1) Digitalization and the energy transition. 2) Hydrogen society. 3) Review of German and Japanese long-term energy scenarios and their evaluation mechanism. 4) Buildings, energy efficiency, heating/cooling. 5) Integration costs of renewable energies. 6) Transport and sector coupling.
The outputs and the recommendations of the second phase of the GJETC are summarized in this report.
Die Transformation der bisher linearen Strukturen von Produktion und Konsum ("take-make-dispose") hin zu einer Circular Economy (CE) - im Sinne einer weiterentwickelten Kreislaufwirtschaft - gilt als zentrales Konzept zur Steigerung der Ressourceneffizienz und Kreislaufführung von Materialien und Produkten, zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der einheimischen Industrie sowie zur Schaffung neuer Arbeitsplatzpotenziale. Ziel dieses Forschungsmoduls ist es, die bisherige Umsetzung dieses Konzepts im Rahmen der Nachhaltigkeitsstrategie NRW zu analysieren und durch geeignete Impulse zu begleiten. Durch die Entwicklung eines Leitbilds für eine nachhaltige Circular Economy und zu seiner Messung geeigneter Indikatoren soll das noch an vielen Stellen unscharfe Konzept präzisiert und insbesondere an die spezifischen Ausgangsbedingungen und Herausforderungen von Nordrhein-Westfalen angepasst werden. Dazu sollen Bausteine für ein mittel- und langfristiges Leitbild (2030) entworfen werden, das einen konsistenten Entwicklungspfad für diesen komplexen Transformationsprozess beschreiben soll. Die bestehenden stark abfallwirtschaftlich geprägten Indikatoren zum Thema Kreislaufwirtschaft sollen durch Vorschläge für zusätzliche Indikatoren zur Nachhaltigkeit im Rahmen der Kreislaufwirtschaft (Circular Economy, CE) ergänzt werden.
D2.1 report on local EPC situation and cross-country comparison matrix : QualDeEPC H2020 project
(2020)
Considering that 40% of the European Union's energy consumption can be traced back to its buildings, it is essential to improve their energy efficiency in order to achieve the EU's energy efficiency targets. Both the rate of energy renovation and its depth, i.e. the amount of energy savings during a renovation, need to be improved. Energy Performance Certificates (EPC), regulated by the EU's Energy Performance of Buildings Directive (EPBD), are an important instrument to enhance the market uptake of energy-efficient new buildings and the energy-efficient renovation of existing buildings.
Against this background, the Horizon2020 funded project QualDeEPC will work on EU-wide convergence of the building assessment and the issuance, design, and use of quality-enhanced EPCs as well as their recommendations for building renovation. The aim is to make these recommendations coherent with deep energy renovation towards a nearly-zero energy building stock by 2050.
The first part of the QualDeEPC project (work package 2) aims to identify the priorities for elements of EPC schemes that show a need to be improved, and for which the project will investigate further and propose how the elements can be improved. The first step in identifying these priorities is taking stock of the existing EPC schemes. Based on the input from all national consortium partners and other sources, the Wuppertal Institute prepared this detailed overview of the country-specific EPC assessment and certification procedures and their links to other policies and programmes, existing initiatives, and projects. The analysis was based on a list of almost 50 potential options for enhancing the existing EPC schemes.
The aim of this deliverable is to present this stock-taking by a detailed analysis on which of the potential enhanced EPC elements are already implemented in which form in which country, covering all 28 countries that were EU member states until 31 January 2020. All partners conducted bilateral interviews with the major actors in the EPC procedures, including executive bodies on EPC at regional and/or national level. For countries not represented in the Consortium, Wuppertal Institut and EAP conducted specific literature research, e.g. from the Concerted Action EPBD, and aimed to obtain contributions from other member states. The information collected allows a detailed presentation on the elements implemented as well as a cross-country comparison matrix (see Annex I) in this report, which outlines the current EPC practices across the EU regarding the elements of a good practice scheme or innovative improvement options, their comparability, compliance with EU legislation, and to which extent they differ or converge.
The results show, once more, the high diversity in EPC schemes across the EU. They also provide useful information in at least two directions: 1) which improvement options are not yet implemented at all or in sufficient quality in most QualDeEPC partner countries as well as other EU member states, and could therefore be interesting candidates for the further work of the QualDeEPC project in development, testing, discussion, and possibly implementation of elements for enhanced and converging EPC schemes; and 2) which countries, within or beyond the QualDeEPC project, offer good practice examples for the implementation of these options that could serve to guide the development and implementation in other countries. This deliverable will thus serve as a basis for the upcoming tasks to develop priorities and actual proposals for improvement of EPC schemes.
Environment
(2019)
One world
(2019)
Energy sufficiency has recently gained increasing attention as a way to limit and reduce total energy consumption of households and overall. This paper presents both the partly new methods and the results of a comprehensive analysis of a micro- and meso-level energy sufficiency policy package to make electricity use in the home more sufficient and reduce at least the growth in per-capita dwelling size. The objective is to find out how policy can support households and their members, as individuals or as caregivers, but also manufacturers and local authorities in practicing energy sufficiency. This analysis needed an adapted and partly new set of methods we developed. Energy sufficiency does not only face barriers like energy efficiency, but also potential restrictions for certain household members or characteristics, and sometimes, preconditions have to be met to make more energy-sufficient routines and practices possible. All of this was analysed in detail to derive recommendations for which policy instruments need to be combined to an effective policy package for energy sufficiency. Energy efficiency and energy sufficiency should not be seen as opposed to each other but work in the same direction - saving energy. Therefore, some energy sufficiency policy instruments may be the same as for energy efficiency, such as energy pricing policies. Some may simply adapt technology-specific energy efficiency policy instruments. Examples include progressive appliance efficiency standards, standards based on absolute consumption, or providing energy advice. However, sufficiency may also require new policy approaches. They may range from promotion of completely different services for food and clothes cleaning, to instruments for limiting average dwelling floor area per person, or to a cap-and-trade system for the total electricity sales of a supplier to its customers, instead of an energy efficiency obligation.
Ahead of the Conference of Parties (COP) 24 where countries will first take stock of climate action post Paris, this paper assesses India's progress on its nationally determined contribution (NDC) targets and future energy plans. We find that, although India is well on track to meet its NDC pledges, these targets were extremely modest given previous context. Furthermore, there is considerable uncertainty around India's energy policy post 2030 and if current plans for energy futures materialise, the Paris Agreement's 2 degrees goal will be almost certainly unachievable. India's role in international climate politics has shifted from obstructionism to leadership particularly following the announcement of withdrawal by the United States from the Paris Agreement, but analysis reveals that India's "hard" actions on the domestic front are inconsistent with its "soft" actions in the international climate policy arena. Going forward, India is likely to face increasing calls for stronger mitigation action and we suggest that this gap can be bridged by strengthening the links between India's foreign policy ambitions, international climate commitments, and domestic energy realities.
Digital platforms may yield a host of advantages in putting circular economy into effect. This paper analyses the related chances and discusses requirements of digital platforms for the realization of a circular economy. It specifically points to potential solutions offered by digital platforms for existing barriers. From there it identifies issues that need specific attendance to create economically and ecologically functional platforms. Three economically relevant perspectives are discussed for this: a management perspective, a legislative perspective and a social/systems perspective.
India's present development trajectory is at a crucial juncture with a requirement to meet the demands of a population of over 1.2 billion while ensuring environmental sustainability. The resulting economic growth over the past two decades has over-exploited finite natural resources and led to tremendous environmental degradation. Therefore, decoupling economic growth from resource consumption is crucial in the transformation towards a green economy. Building construction is one of the most resource-intensive sectors, as well as creating a high impact on the environment. This study analyzes existing mechanisms in India's building construction sector that attempt to decouple economic growth from resource use and environmental impacts. The key contributors for decoupling are analyzed. Recommendations for regulations, market incentives, transparency, data monitoring and capacity-building are provided for an array of policy initiatives targeted at political and financial decision-makers at the national, state and local levels for different buildings.
The potential of mixed-mode office buildings with varying design and control parameters is examined by using an uncertainty analysis in the three climate zones of India. The analysis is in terms of cooling energy consumption, thermal comfort conditions, and natural ventilation hours. Furthermore, influential parameters are identified using sensitivity analysis. In this study, opening the windows enables natural ventilation. Night-time ventilation through the windows is not enabled because these are mostly closed at night. A maximum natural ventilation of 10% of the total building occupancy hours are observed in warm and humid, and hot and dry climates; however, they are slightly higher in the composite climate. A further increase in the number of natural ventilation hours leads to an increase in the occupancy hours outside the Indian Model for Adaptive Comfort model for mixed-mode buildings with at least 90% of occupants are satisfied. There are no occupancy hours outside of 80% of occupants are satisfied. The choice of thermal comfort band is crucial for determining the potential of mixed-mode buildings. The cooling setpoint temperature, building size, window solar heat gain coefficient, and surface properties of exterior surfaces are identified as the more influential parameters than the thermophysical properties of building envelope constructions. Although the building envelope which is in compliance with the Energy Efficient Building Code of India increases energy efficiency during air-conditioning periods, whether it reduces natural ventilation hours, because of overheating during such period remains to be determined.
A policy mix for resource efficiency in the EU : key instruments, challenges and research needs
(2019)
Against the background of an often wasteful use of natural resources, the European Union has made resource efficiency a top policy priority. Policy formulation is, however, at a very early stage in many Member States, with often vague notions of what resource efficiency means, characterised by fragmented instruments and overlapping competencies. This paper develops a conceptual framework for defining, assessing and developing resource efficiency policy mixes. It argues that a mix of policies and instruments is best suited to overcoming the complex challenges of the 21st Century. Such a mix addresses multiple resource domains at a strategic, high level and contains interacting instruments targeting multiple actors, levels of governance and sectors and life-cycle stages of resource use. This paper looks at criteria for effective resource efficiency policy instruments, presents both an indicative policy mix across 9 policy domains and case studies (on environmental harmful subsidies, supply chain efficiency in food systems and product-service systems) and identifies key challenges to overcome trade-offs in instrument design, maximise synergies, reduce conflicts, promote coherence, coordinate activities and move from theory to practice. Research needs are discussed regarding who shall devise, implement, and coordinate such a policy mix, considering negotiating power, timing and complexity.
With the introduction of the Roadmap to a Resource Efficient Europe (2011) and the more recent commitment of The Action Plan towards the Circular Economy (2015), the European Commission (EC) has expressed its fundamental interest to substantially improve the resource efficiency of the European economy and enable the transition towards the Circular Economy (CE). This policy push has meanwhile been complemented by some quite ambitious national programmes for RE and CE and institutional advances but it is not yet bound to targets or mandatory reporting.
Against this background, the objective of this paper is to give a comprehensive overview of the current policy frameworks at EU and a selection of MSs and provide insights into the elements shaping policy processes. The analytical framework relies on three essential interconnected components: the policy framework, the economic incentive system and economic side policies which are relevant in the context of RE and CE and actor constellations. The paper does this looking at the interface between EU-MSs. The analysis is based on different empirical surveys in which the policy development is observed and discussed (EEA 2011, 2016a, 2016b, EIO 2013, 2014, 2016) and a comprehensive review of legislative and policy frameworks at the EU and selected MSs, undertaken as part of the project POLFREE (Policy option for a Resource-Efficient Economy) (Domenech et al., 2014, Bahn-Walkowiak et al., 2014). The analysis reveals that policy frameworks for RE/CE are complex and fragmented as competing goals and visions reduce effectiveness of measures. The paper makes recommendations as to how EU and MS policies could improve RE in a coordinated way, but recognizes that achieving such coordination will be challenging in the current political context.
Sustainable Development Goals and the Paris Agreement stand as milestone diplomatic achievements. However, immense discrepancies between political commitments and governmental action remain. Combined national climate commitments fall far short of the Paris Agreement's 1.5/2°C targets. Similar political ambition gaps persist across various areas of sustainable development. Many therefore argue that actions by nonstate actors, such as businesses and investors, cities and regions, and nongovernmental organizations (NGOs), are crucial. These voices have resonated across the United Nations (UN) system, leading to growing recognition, promotion, and mobilization of such actions in ever greater numbers. This article investigates optimistic arguments about nonstate engagement, namely: (a) "the more the better"; (b) "everybody wins"; (c) "everyone does their part"; and (d) "more brings more." However, these optimistic arguments may not be matched in practice due to governance risks. The current emphasis on quantifiable impacts may lead to the under-appreciation of variegated social, economic, and environmental impacts. Claims that everybody stands to benefit may easily be contradicted by outcomes that are not in line with priorities and needs in developing countries. Despite the seeming depoliticization of the role of nonstate actors in implementation, actions may still lead to politically contentious outcomes. Finally, nonstate climate and sustainability actions may not be self-reinforcing but may heavily depend on supporting mechanisms. The article concludes with governance risk-reduction strategies that can be combined to maximize nonstate potential in sustainable and climate-resilient transformations.
Estimating the sufficiency potential in buildings : the space between underdimensioned and oversized
(2019)
The emission reduction potential of energy efficiency and energy supply in buildings is estimated in various energy and climate action plans, scenarios, and potential analyses. But the third pillar of sustainability - sufficiency - is neglected in most studies.The increasing demand of space per person in the residential sector is a trend in most European countries. Its implication on energy use, demand for resources like land, building material, equipment, and waste production is enormous. Next to the ecological impact, the distribution of space has social and societal effects. Thus, sufficiency policies in the building sector complementing efficiency and energy policy are needed for a sustainable development of the European building stock.
But how can a sufficiency potential in the building sector be estimated? How much space and equipment is needed for a decent living and how much is too much? The paper proposes four areas of sufficiency in buildings: space, design and construction, equipment, and use. It presents a set of indicators, a quantitative estimate of energy savings from reduced per capita floor area, and visualises the sufficiency potential in European countries in an experimental approach. The final discussion focuses on the question: What does this mean for policy making?
Addressing food waste prevention is one target of the Sustainable Development Goals (SDGs) and a major task for the UN Environmental Programme and the European Commission. It is promising in terms of its environmental saving potential. However, it also leads to consumers being able to save money, which they then are likely to spend, thus again causing a negative environmental impact. This dimension of the so-called indirect rebound effect, which prevents the desired ecological benefits from being achieved, is investigated in this paper. By using a single-region environmentally extended input-output model from a production perspective, the indirect rebound effects from food waste prevention in Germany are analysed. Any political action needs to consider not only a differentiation in income class, but also alternative concepts such as the principles of sufficiency in order to achieve all ecological benefits and specifically the third target of SDG 12.
Was hat Design mit Umwelt und Nachhaltigkeit zu tun? Die globale Erwärmung und der Klimawandel lassen sich auf verschiedene Ursachen zurückführen. Design, das die Umwelt außen vor lässt, ist einer der Gründe. Viele Produkte und Dienstleistungen verbrauchen nämlich viel Energie und Ressourcen haben auch eine hohe soziale Relevanz - sie sorgen beispielsweise für Teilhabe oder Exklusion. Wie eine Transformation hin zu mehr Nachhaltigkeit in diesem Bereich besser gelingt, fasst der neue "Transition Design Guide" des Wuppertal Instituts und der Folkwang Universität der Künste in Kooperation mit der ecosign - Akademie für Gestaltung Köln und der Bergischen Universität Wuppertal zusammen.
Der Leitfaden gibt interessierten Gestaltenden, Entwickelnden, Transformatorinnen und Transformatoren sowie Forschenden in Universitäten, Unternehmen und Kommunen 16 Praxis-Werkzeuge an die Hand, um Produkte, Dienstleistungen, soziale Räume oder andere Erfahrungswelten nachhaltiger und umweltbewusster zu entwerfen. Anhand der Arbeitsblätter lassen sich gestalterische Ideen und Konzepte auf ihre Nachhaltigkeitspotenziale untersuchen und weiterentwickeln. Nachhaltigkeitsaspekte werden dabei mit den Methoden und Arbeitsschritten eines klassischen Designprozesses zusammengeführt. Ausführliche Hintergrundinformationen ergänzen die Themen der Tools inhaltlich.
Europe needs a new vision of progress. An energy transition has this potential. It can give the "European idea" a future-oriented content. The goal for 2050 is clear: a Europe without fossil and nuclear energy! This is not a utopia. Studies, resolutions of the EU and some member states prove that this vision is feasible and has many advantages: more jobs, more security of supply, fewer premature deaths due to air pollution, reduction of resource conflicts, falling energy costs. New green lead markets for renewable energies and resource efficiency are emerging. A European energy transition requires an alliance, ideally fuelled by neighbours France and Germany. Many are hoping for Germany as a driver of nuclear and coal phase-out. But deciding on "revolutionary goals" is not enough: finally implementing them is what Germany and Europe are waiting for. This report shows which concrete steps can advance this vision of progress.
In spite of differences in energy policies and supply, Japan and Germany have to master similar challenges: To reorganize the energy supply system towards - in the long term - being reliable, affordable, low in risks and resource use, and climate-neutral. At the same time, the ecological modernization should maintain or even strengthen international competitiveness. To better address these challenges, a bi-national expert council has been established between the two high-tech countries in 2016 - the GJETC.
The aim of the GJETC is to show that despite different starting points, a national energy transition can be more successful, if both countries learn from their strengths and also weaknesses, to avoid the latter. If the implementation of an energy transition in the two countries is socially and economically sound and advances technology innovation and deployment, it may not only double success, but can also serve as blue prints for other countries, especially due to learning from similarities and differences. For example: Why is per capita energy consumption higher in transport in Germany, but energy intensity higher in Japan's building sector? How can variable renewable energies be integrated in an efficient energy system at lowest costs?
The Council meets twice a year, holds stakeholder dialogues and outreach events, and prepares policy papers on strategic topics of mutual interest. Four comprehensive studies, each in cooperation of a German and a Japanese research institute, have been the basis for 15 joint key recommendations during the 1st phase. The 2nd phase to 2020 will study the role of hydrogen and digitalisation for the energy transition, as well as other topics. The paper presents the findings and recommendations of the GJETC of the first phase 2016-18 as well as first results of the second phase. It also reviews the setup of the GJETC and the way it works, to assess if and how it can serve as a role model of bilateral cooperation on the energy transition.
Das Ziel der Akzeptanzstudie "Mieterstrom aus Mietersicht" war es, den Blick der Stromkundinnen und -kunden auf das dezentrale Versorgungskonzept "Mieterstrom" zu untersuchen und zu bewerten. Die Studie untersucht, inwiefern Mieterinnen und Mieter über das in ihrem Wohnhaus angebotene Mieterstromprodukt informiert sind, wie sie es annehmen und welche Faktoren die Akzeptanz beeinflussen. Dazu wurden 61 fragebogengestützte Face-to-Face-Interviews in sieben Mieterstromprojekten geführt. Die Bewohnerinnen und Bewohner gaben darin Auskunft zu ihren Motiven bei der Wahl ihrer Stromversorgung und ihrem Informationsstand. Außerdem führte der Autor der Studie, Markus Schäfer, leitfadengestützte Experteninterviews mit den Projektverantwortlichen der Mieterstromanbietern.
Die Ergebnisse bestätigen in großen Teilen die zu Beginn der Forschung aufgestellten Thesen. Das Mieterstrommodell ist selbst in Wohnhäusern, in denen ein Mieterstromprodukt angeboten wird, noch häufig unbekannt. Dies ist nicht nur auf unzureichende Information durch die Anbieter zurückzuführen, sondern auch auf das Desinteresse der Stromkunden am Thema Energieversorgung allgemein und als kompliziert wahrgenommenen Konzepten wie Mieterstrom insbesondere. Hohe Beteiligungsquoten konnten nur in Projekten erzielt werden, in denen die Befragten Faktoren wie die Nutzung erneuerbarer Energien und lokale Erzeugung bei der Wahl Ihrer Energieversorgung klar über den Strompreis stellten, oder in denen Mieterstrom besonders günstig angeboten wurde. Allerdings gibt es auch bestimmte Vertriebsmethoden, die zu hohen Beteiligungsquoten führen können.
Trotz der unterschiedlichen Rahmenbedingungen bei den untersuchten Projekten kann der Autor die Ergebnisse der Studie nutzen, um Handlungsempfehlungen für die Energiewirtschaft zur Erreichung höherer Beteiligungsquoten in Mieterstromprojekten zu formulieren.
Dieses Wuppertal Paper dient dazu, a) die mögliche Klimaschutzwirkung eines CO2-Preises zu analysieren, allein und im Gesamtpaket von Instrumenten zum Klimaschutz, b) die Möglichkeiten der Mittelverwendung zu analysieren und zu bewerten, c) dadurch den Dschungel der Argumente und Motivationen in den bestehenden Vorschlägen zu lichten und d) aus der Analyse ein Modell zu skizzieren, das den Anforderungen von Klimaschutz und sozialer Gerechtigkeit sowie Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit am besten gerecht wird und damit der Bundesregierung als Anregung bei der Entscheidung über Einführung und Ausgestaltung eines CO2-Preises dienen kann.
In dem Papier werden diese Fragen anhand von neun Thesen mit einem abschließenden Fazit ergründet. Daraus wird deutlich:
Ein CO2-Preis kann sektorale Ziele und Instrumente nicht ersetzen. Seine volle Wirkung kann er nur entfalten, wenn er komplementär zu sektorspezifischen Klimaschutzinstrumenten eingeführt wird. Nur wenn für diese Instrumente ein guter Teil der Einnahmen aus der CO2-Steuer eingesetzt wird, sind die Klimaziele erreichbar. Die Ziele werden dadurch mit weitaus geringerem CO2-Preis bei gleichzeitig höheren Kostenentlastungen für Verbraucherinnen und Verbraucher, Unternehmen und sogar die öffentlichen Haushalte erreichbar, als wenn die Politik allein auf einen CO2-Preis setzen würde.
What role do transaction costs play in energy efficiency improvements and how can they be reduced?
(2019)
Ex-ante policy evaluation requires a detailed understanding of how the subjects addressed by the policy react to its implementation. In the context of energy efficiency, policy measures typically aim at influencing investment decisions towards more efficient options.
As has been discussed widely in the context of the "energy efficiency gap", investments in energy efficiency improvements are frequently not conducted even though they seem cost-effective from a simple cost-benefit perspective, where transaction costs have been identified as one important barrier.
While transaction costs have been discussed widely from a conceptional perspective, empirical studies quantifying transaction costs and measures to reduce them are rare. This paper presents approaches, results and insights from a recently completed research project funded by the German Federal Energy Efficiency Center (BfEE), addressing transaction costs in various energy efficiency measures and the role of energy efficiency services to overcome the barrier.
We analyse a set of 11 energy efficiency investments covering private households, public institutions and the industry sector. We gather data on direct investment costs and energy cost savings and provide a detailed analysis of the various barriers and transaction costs associated with the implementation. We then analyse the costs of existing energy efficiency services using data provided by the BfEE. We compare the different cost elements and analyze the potential of energy efficiency services to reduce transaction costs.
We find that the role of transaction costs differs substantially between households, public institutions and companies and that the impact of energy efficiency services on transaction costs needs to be evaluated using different methodological approaches. We conclude that while data availability on disaggregated transaction costs is a major challenge, energy services can reduce transaction costs considerably.
Improvements in energy efficiency have numerous impacts additional to energy and greenhouse gas savings. This paper presents key findings and policy recommendations of the COMBI project ("Calculating and Operationalising the Multiple Benefits of Energy Efficiency in Europe").
This project aimed at quantifying the energy and non-energy impacts that a realisation of the EU energy efficiency potential would have in 2030. It covered the most relevant technical energy efficiency improvement actions in buildings, transport and industry.
Quantified impacts include reduced air pollution (and its effects on human health, eco-systems), improved social welfare (health, productivity), saved biotic and abiotic resources, effects on the energy system and energy security, and the economy (employment, GDP, public budgets and energy/EU-ETS prices). The paper shows that a more ambitious energy efficiency policy in Europe would lead to substantial impacts: overall, in 2030 alone, monetized multiple impacts (MI) would amount to 61 bn Euros per year in 2030, i.e. corresponding to approx. 50% of energy cost savings (131 bn Euros).
Consequently, the conservative CBA approach of COMBI yields that including MI quantifications to energy efficiency impact assessments would increase the benefit side by at least 50-70%. As this analysis excludes numerous impacts that could either not be quantified or monetized or where any double-counting potential exists, actual benefits may be much larger.
Based on these findings, the paper formulates several recommendations for EU policy making:
(1) the inclusion of MI into the assessment of policy instruments and scenarios,
(2) the need of reliable MI quantifications for policy design and target setting,
(3) the use of MI for encouraging inter-departmental and cross-sectoral cooperation in policy making to pursue common goals, and
(4) the importance of MI evaluations for their communication and promotion to decision-makers, stakeholders, investors and the general public.
This report on urban mobility performance measurement is aimed at enabling stake- holders of the city of Bucharest and the public to understand their current urban mobility situation through a point-based results framework. It shall provide the city of Bucharest with a yardstick to measure its performance and benchmark the progress against some of its counterparts. It measures the urban mobility and compares it with 13 other European cities: Berlin, London, Vienna, Brussels, Moscow, Rome, Zurich, Paris, Amsterdam, Copenhagen, Oslo, Budapest and Madrid.
Similar to many other European cities, Bucharest employs a Sustainable Urban Mobility Plan (SUMP) in order to continuously improve urban transport and mobility and to make it more sustainable. In this respect, the report should also be regarded as a document which supports the stakeholders in Bucharest in their efforts to develop transport and mobility in the city more sustainable.
Der Eon/RWE-Deal : Marktbeherrschung und Shareholder Value-Politik mit behördlicher Zustimmung
(2019)
Am 17. September 2019 hat die EU-Wettbewerbs-Kommissarin Margrethe Vestager dem Stromkonzern Eon die Übernahme und Zerschlagung der RWE-Tochter Innogy unter leichten Auflagen erlaubt. Damit geht eine vollständige Geschäftsfeldaufteilung zwischen den beiden mächtigsten nationalen Energiekonzernen Eon und RWE einher. Während sich Eon auf die Bereiche Vertrieb und Verteilnetzbetrieb konzentrieren wird, übernimmt RWE die konventionellen Kraftwerke des bisherigen Konkurrenten sowie alle Anlagen der erneuerbaren Stromerzeugung. Auch alle vor rund zwei Jahren zunächst an Innogy abgegebenen Anlagen zur Stromerzeugung werden von RWE wieder zurückgeholt. Zudem erhält RWE eine 16,7-prozentige Beteiligung an Eon. Dazu gab das Bundeskartellamt (BKartA) bereits am 26.02.2019 bekannt, dass es diese Beteiligung für unbedenklich hält.
Die Freigabe der EU-Kommission vom September 2019 ist eine "Entscheidung von enormer Tragweite" die den "gesamten Sektor grundlegend verändern" wird. Denn durch diesen Mega-Deal entstehen im deutschen Energiesektor zwei monolithische Giganten mit bisher nie dagewesener Marktmacht.
Die Situation ist klar: Die Menschheit braucht die sozial-ökologische Wende, damit ihre Existenz auf der Erde langfristig gesichert bleibt. Auch der Weg dorthin ist vorgezeichnet, wir müssen ihn nur gehen. Ein Buch mit knappen Argumenten und in Thesen zugespitzt - es ist ein Appell an Politik und Gesellschaft, für einen radikalen Wandel des Wirtschaftssystems einzutreten.
Unter den Stichworten "Sektorenkopplung" und "Power-to-X" werden derzeit viele Möglichkeiten der direkten und indirekten Elektrifizierung großer Teile der Endenergienachfrage intensiv diskutiert. In diesem Zusammenhang hat die Diskussion um Wasserstoff als Endenergieträger sowie als Feedstock für die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen und chemischen Grundstoffen zuletzt stark an Bedeutung gewonnen. Insbesondere der klimaneutrale Umbau der Grundstoffindustrien und hier vor allem der Grundstoffchemie und der Stahlindustrie würde bedeutende Mengen an grünem Wasserstoff benötigen, die räumlich stark auf die großen Industriekerne fokussiert wären. Ein zeitnaher Einstieg in die Schaffung entsprechender Erzeugungskapazitäten und Infrastrukturen könnte dazu führen, dass Wasserstoff - neben erneuerbaren Energien und Energieeffizienz - zum dritten Standbein der Energiewende avanciert.
Innerhalb des Kopernikus-Projekts "Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung" - kurz SynErgie - erheben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das Flexibilisierungspotenzial von Industrieprozessen und versuchen die Machbarkeit an Schlüsselprozessen zu demonstrieren. Die technischen Herausforderungen und Lösungsoptionen, die sich in den Prozessen der Grundstoffindustrie - wie etwa Stahl, Chemie, Zement, Glas und Feuerfest - ergeben, haben sie bereits in einem ersten Band "Flexibilitätsoptionen in der Grundstoffindustrie: Methodik, Potenziale, Hemmnisse" ausführlich beschrieben und auf Basis einer eigens entwickelten Methodik analysiert. Der Fokus des vorliegenden zweiten Bandes liegt auf den Flexibilitätsperspektiven, die sich durch hybride Wärmebereitstellung, den Einsatz thermischer Energiespeicher und der Nutzung synthetischer Gase in den entsprechenden Branchen ergeben können. Hierzu erweiterten die Forschenden die bereits im ersten Band entwickelte Methodik um die relevanten Aspekte der Gasversorgung und thermischen Speicherung. Anhand von konkreten technischen Beispielen aus den Branchen stellen sie darin die Anwendungsmöglichkeiten und ein gegebenenfalls daraus folgendes Flexibilitätspotenzial dar und diskutieren dies.
In der öffentlichen Diskussion rücken die Konsequenzen der notwenigen Klimaschutzmaßnahmen sowie damit verbundene Kosten in den Fokus und entfalten ihre Sprengkraft. Ökologische, ökonomische und soziale Nachhaltigkeit werden zunehmend gegeneinander in Stellung gebracht. Häufig wird Klimaschutz gegen Wohlstand, wirtschaftliche Entwicklung und Arbeitsplätze ausgespielt.
Mit der von der Friedrich-Ebert-Stiftung beim Wuppertal Institut in Auftrag gegebenen Studie entlarven die Autorinnen und Autoren "unheilige Allianzen", verbreitete Mythen und interessensgesteuerte Desinformation. Anhand von zehn konkreten Fragestellungen liefern sie eine faktenbasierte Analyse und zeigen, dass eine zukunftsorientierte Energie- und Klimapolitik im Einklang mit Wohlstand und sozialem Fortschritt sehr wohl möglich ist.
Sustainable Urban Mobility Pathways examines how sustainable urban mobility solutions contribute to achieving worldwide sustainable development and global climate change targets, while also identifying barriers to implementation and strategies to overcome them. Building on city-to-city cooperation experiences in Europe, Asia, Africa and Latin America, the book examines key challenges in the context of the Paris Agreement, UN Sustainable Development Goals and the New Urban Agenda, including policies needed to achieve a sustainable, low-carbon pathway for transport and how an integrated policy strategy is designed to provide a basis for political coalitions.
The book explores which institutional framework creates sufficient political stability and continuity to foster the take-up of and long-term support for sustainable transport strategies. The linkages of climate change and wider sustainable development objectives are covered, including success stories, best practices, and quantitative analysis for key emerging economies in public transport, walking, cycling, freight and logistics, vehicle technology and fuels, urban planning and integration, and national framework policies.
This assessment report identifies six key areas of sustainable consumption. Transforming those areas is associated with a significant, positive impact on sustainable development. In this way, those key areas lay the foundation to set clear priorities and formulate concrete policy measures and recommendations. The report describes recent developments and relevant actors in those six fields, outlines drivers and barriers to reach a shift towards more sustainability in those specific areas, and explores international good-practice examples. On top of this, overarching topics in the scientific discourse concerning sustainable consumption (e.g. collaborative economy, behavioural economics and nudging) are revealed by using innovative text-mining techniques. Subsequently, the report outlines the contributions of these research approaches to transforming the key areas of sustainable consumption. Finally, the report derives policy recommendations to improve the German Sustainable Development Strategy (DNS) in order to achieve a stronger stimulus effect for sustainable consumption.
Zukunft ist keine Tatsache, die sich einstellt, sie wird imaginiert, ermöglicht, durchgesetzt. Doch während das Ringen um eine lebenswerte Zukunft die visionäre Verständigung der Vielfalt der Verschiedenen, mitunter Fremden braucht, drückt eine ökonomisch beförderte Fantasielosigkeit der Gegenwart zunehmend die Luft ab.
Bestimmte Wissenschaften hingegen, die der Fantasie Futter geben, was warum wie wo noch möglich ist, können einen visionären und reflektierten Boden für ein lebenswertes Zusammenleben schaffen. Solche Wissenschaften sind "Möglichkeitswissenschaften" (Reinhard Pfriem).
Dieses Buch versammelt zur Feier des 70. Geburtstages von Reinhard Pfriem fachübergreifende Erkundungen dazu, was es heißen kann, Ökonomie mit Möglichkeitssinn zu betreiben.
Die Energiewende ist der Umstieg der Energieproduktion, -versorgung und -nutzung von nuklearen und fossilen Energieträgern auf erneuerbare Energien. Dieser tiefgreifende Wandel des über viele Jahre gewachsenen Energiesystems in Deutschland umfasst zahlreiche, hoch komplexe Aspekte und Prozesse. Aus einer eher technologischen Perspektive heraus betrachtet sind die Ziele der Energiewende eine Weiterentwicklung und Dezentralisierung des technischen Stromsystems und seiner Komponenten (Speicher, Netze, Management), die Steigerung der Energieeffizienz (bspw. in industriellen Prozessen sowie in Haushalten, durch energetische Modernisierung des Gebäudebestandes oder eine intelligentere Nutzung der Wärme) sowie die Elektrifizierung des Verkehrs.
In dem vorliegenden Kapitel werden die verschiedenen Herausforderungen zur Umsetzung der Energiewende genauer beleuchtet und dargestellt und schließlich in zentrale Schlussfolgerungen zur Realisierung der Energiewende überführt.
Enhancing cross-functional integration in new product development becomes increasingly important for industrial players to keep up with shorter product life cycles in technological innovation dynamics. Abundant research reflects the topic's significance, yet ambiguity in empirical results persists and industrial adoption of existing methods remains incremental. This thesis employs a qualitative approach to build a case study at the design-manufacturing interface of new product development of electrified cars. Cross-functional coopetition, as the joint occurrence of cooperation and competition, is adopted to generate an in-depth understanding of integration dynamics. Socio-organizational and contextual aspects are found to shape integration in a new product development context substantially. A model of interface dynamics is developed which provides for analysis and prediction of these aspects' impact on effective integration. A grounded theory approach to enhance integration is explored that introduces constraints as stimuli to consider manufacturability aspects in the design process. Constraint introduction is found to positively impact both cross-functional integration and creativity, with eight characteristics of constraint quality identified as moderating factors. A theoretical model is contributed which outlines cause-effect relationships of constraints' impact on antecedents of new product development success. It substantiates constraints' role in innovation contexts and encourages application for design-manufacturing integration as well as for other interfaces or purposes.
Um die Klimaschutzziele der Bundesregierung zu erreichen sind im Rahmen der Energiewende die CO2-Emissionen besonders in den Sektoren Strom und Wärme durch geeignete Maßnahmen zu reduzieren. Aus diesem Grund liegt der Fokus auf einer Steigerung des Anteils regenerativer, CO2-freier Erzeugungsanlagen an der Energieversorgung. Kann man im Stromsektor bereits auf ein beachtliches Wachstum des Anteils erneuerbarer Energien in der Erzeugung zurückblicken, so stagnieren die Werte im Wärmebereich, obwohl dieser ein hohes Einsparpotenzial aufweist.
Zur Aktivierung der Wärmewende ist eine Vielzahl an Maßnahmen von Nöten. Eine Möglichkeit, erneuerbare Wärme in die Wärmeversorgung dicht besiedelter Stadtgebiete zu integrieren, stellen Wärmenetze dar. Die verlustarme Verteilung über weite Strecken ermöglicht eine verbrauchsferne Erzeugung, wodurch auch Gebiete ohne verfügbare Flächen beispielsweise mit solarthermischer Wärme versorgt werden können. Des Weiteren vereinfachen Wärmenetze die Kopplung der Sektoren Strom und Wärme, da sie durch die Brennstoff- und Erzeugungstechnologieoffenheit verstärkt durch Wärme aus Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) und Power-to-heat-Systeme gespeist werden können. Die fluktuierende, nichtregelbare Erzeugung und Einspeisung erneuerbarer Energien stellt die Netzbetreiber allerdings vor neue Herausforderungen zur Sicherstellung eines stabilen Netzbetriebes.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den Auswirkungen der vermehrten Einspeisung erneuerbarer Wärme auf alle weiteren Komponenten eines Energiesystems, welches aus Erzeugungs-, Verteilungs- und Speicherungsinfrastruktur besteht. Erneuerbare Wärmeerzeuger, insbesondere Solarthermieanlagen, sind durch eine fluktuierende, dargebotsabhängige Erzeugung charakterisiert. Aus diesem Grund sind der konventionelle Betrieb sowie bei Neubauprojekten die Auslegung der regelbaren KWK-Anlagen dahingehend anzupassen, dass ein möglichst hoher Anteil erneuerbare Wärme in die Versorgung integriert werden kann, ohne dass es zu wirtschaftlichen Einbußen für den Versorger kommt. Ebenso ist ein effizienter und stabiler Netzbetrieb zur Gewährleistung einer kontinuierlichen Versorgungssicherheit von höchster Priorität. Zu diesem Zweck erfolgt im Rahmen dieser Arbeit die Erarbeitung von zwei Simulationsprogrammen, mit denen zum einen Wärmenetze verschiedenster Größe und Topologie sowie zum anderen regelbare und regenerative Erzeugungsanlagen sowie alle weiteren Komponenten eines Energiesystems zur Betriebssimulation abgebildet werden können.
Die Auswahl von drei geeigneten Simulationsszenarien und aussagekräftigen technischen sowie ökonomischen und ökologischen Kennzahlen ermöglicht neben einer umfassenden Bewertung ebenso die Ableitung von Handlungsmaßnahmen, die eine verstärkte Einbindung der Wärmewende in die Energiewende ermöglichen.
The earth as we know it can only continue to exist if humanity finds a way to switch to a sustainable use of energy and resources. This work contributes to the research carried out to achieve this goal by improving the coating of adsorptive materials. These are used in heat transformation and drying processes that allow for efficient temperature and humidity control in buildings. A central component of these adsorptive coatings is the binder that acts as "glue" in the manufacturing of the coating. In this work the methods to evaluate binder performance regarding their thermal stability under the process conditions, their mechanical stability and their influence on the adsorptive properties of the coating were established. The coatings have to meet special requirements due to the thermal stresses and low pressure atmosphere they experience in these applications. A selection of silicone binders was then characterized with the established tests according to these requirements. Additionally a selection of inorganic binders was investigated because they allow for the use of high desorption temperatures and thus a high energy efficiency of the process. Out of these binders Silres® MP50E emerged as the most promising one due to very good adsorptive properties of the coating, its good temperature stability and ease of use. While some of the inorganic binders showed very good adsorptive properties and temperature stability the mechanical stability of all inorganic binders was not sufficient for their use in adsorption heat transformation technology. This is the first time that a broad selection of binders was evaluated with regards to adsorptive coatings and the results published in literature. With a suitable binder identified, the next step was to optimize the coating of the heat exchangers in order to work out how to manufacture the most efficient and powerful heat exchangers. Samples with different coating thicknesses were manufactured in small scale and full scale and their adsorption behavior was characterized. It could be shown for the first time that it is possible to increase energy efficiency by improving the mass ration of adsorber to coating and increase the delivered power at the same time. This was shown for small and full scale samples. It was shown that under the corresponding conditions the heat transfer from the coating layer to the adsorber metal substrate is the limiting step in the process. These results can now be used for the planning and construction of adsorbers. With knowledge of a suitable binder and how to coat efficient, powerful adsorbers, the coating process itself was improved to allow for industrial scale manufacturing. A central point here is the ability to control slurry rheology. Out of many rheology additives those that are suited for the application in adsorption heat transformation were identified and their influence on the slurry rheology thoroughly characterized. Additionally the process of slurry preparation could be simplified for several different adsorbents. Here it was shown that the supersonic deagglomeration step is not necessary to prepare a slurry. Extending the possible coating techniques and in addition to the dip coating process used so far, the spray coating of adsorptive coatings was established for the first time in literature. This process is widely used in the industry and allows for easier plugin into existing coating processes. For the coating of high resolution patterns a proof of concept of the screen printing process was carried out.
Much of the current literature on climate clubs sees mitigation costs creating free rider incentives as the main problem of climate policy. Climate clubs are supposed to solve this problem by creating additional incentives for mitigation. Looking more in detail, one sees that the situation differs from sector to sector. Some industry sectors indeed have substantial cost and competitiveness issues. In others such as electricity and transport, there are costs at micro level but balance for economy and society as a whole is rather positive. International climate policy in general and clubs in particular should therefore be tailored to sectoral specifics.
Article 6.4 of the Paris Agreement explicitly acknowledges the need to incentivize and facilitate the participation of private entities in the mitigation of greenhouse gas emissions. Under the Clean Development Mechanism (CDM), private sector actors had already the opportunity to participate in a new and fast-growing market. However, they faced numerous challenging investment barriers. The study provides an overview on key factors and barriers determining private sector participation in Article 6 mechanisms. It distinguishes between the three topics demand side factors, rules and standards for market mechanisms, and supply side factors and provides for each of them options to mitigate or overcome barriers.
In a short analysis, it further explores three of the identified options:
- Improving the design and support of national systems and capacities is an important pre-requisite for the private sector to be able to generate and sell ITMOs
- The up-scaling of mitigation activities e. g. through (sub-) sector level crediting, and policy crediting helps private sector actors to benefit from economies of scale
- Exploring the potential of digitization of measuring, reporting and verification (MRV), e. g. the use of sensors, internet of things, artificial intelligence and blockchain to make the project cycle more efficient and reduce transaction costs.
Overall, the report stresses the importance of host country readiness to provide the private sector with a robust and trusted environment that allows for the adoption of Article 6 mechanisms.
The new mechanism defined under Article 6.4 of the Paris Agreement is supposed to allow for international cooperation with regard to climate change mitigation and thereby enable an increase in overall mitigation. Nevertheless, the design of the mechanism under Article 6.4 should also make sure that it is not be in conflict with the long-term goal of net-zero GHG emissions but even better foster national pathways leading to this objective. Building this into the mechanism requires to shift the focus from short- and mid-term considerations to the long-term perspective in one way or another.
This discussion paper explores three different approaches that may help to foster the long-term objective of net-zero GHG emissions in the operationalization of Article 6.4, namely positive and negative lists, additionality with regard to a baseline consistent with both, NDCs and long-term targets, as well as adaptation of existing instruments and criteria from climate finance. The detailed discussion of the ap-proaches shows that the approaches should not be seen as mutually exclusive but rather as comple-mentary to each other. From the analyses, two storylines emerge how to combine aspects of the differ-ent approaches in a reasonable way to foster the long-term objective of net-zero GHG emissions under Article 6.4.
Creating statistics for China's building energy consumption using an adapted energy balance sheet
(2019)
China's regular energy statistics does not include the building sector, and data on building energy demand is included in other types of energy consumption in the Energy Balance Sheet (EBS). Therefore data on building energy demand is not collected based on statistics, but rather calculated or estimated by various approaches in China. This study aims at developing and testing China's building energy statistics by applying an adapted EBS. The advantage of the adapted EBS is that statistical data is from the regular statistical system and no additional statistical efforts are needed. The research result shows that the adapted EBS can be included in China regular energy statistical system and can be standardized in a transparent way. Testing of the adapted EBS shows that China's building energy demand has shown an annual increase of 7.6% since 2001, and a lower contribution to the total energy demand as compared to the developed world. There is also a close link to lifestyle and living standard while industrial energy demand is mainly driven by economy and decoupling of building energy demand with increasing of building floor area, this is due to a considerable improvement of building energy efficiency. The adapted EBS creates a method for China conducting statistics of building energy consumption at the sector level in a uniform way and serves as the basis for any sound building energy efficiency policy decisions.
Die energieintensive Industrie kann zum Ausgleich volatiler Stromeinspeisungen und somit zum Gelingen der Energiewende beitragen.
Digitalisierungsprozesse ermöglichen die Flexibilisierung der Produktion, wodurch die Stromnachfrage steuerbarer wird.
Gegenwärtig sind die Anreize zur Flexibilisierung jedoch für die meisten Unternehmen aufgrund von Investitionsunsicherheiten und der Konkurrenz durch konventionelle Kraftwerke gering.
Im Rahmen der Transformation des Energiesystems und zunehmender Digitalisierung der Produktion wird die Flexibilisierung für Industrieunternehmen perspektivisch attraktiver.
Digitalisierung und Flexibilisierung haben Auswirkungen auf Beschäftigte. So werden bereits jetzt Tätigkeiten an eine Abschaltung von Anlagen zur Stabilisierung des Stromsystems angepasst.
Im Hinblick auf Digitalisierungsprozesse gilt es, Mitarbeiter frühzeitig zu beteiligen und Ängste sowie Anregungen der Beschäftigten ernst zu nehmen.
Die Akzeptanz von Veränderungsprozessen kann durch eine frühzeitige Einbindung der Beschäftigten und ihrer Vertretung gefordert werden.
Ein den Digitalisierungsaktivitäten entsprechendes Personalkonzept stellt sicher, dass Beschäftigte mit notwendigem Know-how ausgestattet werden.
Die vorliegende Broschüre fasst die Ergebnisse der Gemeindestudie "Energiewende und globale Megatrends in NRW" zusammen. Für die Untersuchung wurden kommunale Entscheidungsträgerinnen und -träger aus NRW, wie Dezernatsleitungen aus Planung und Umwelt, Abteilungsleitungen aus Stadtwerken oder Bürgermeisterinnen und Bürgermeister, zu den Trendthemen Digitalisierung, soziale Ungleichheiten, Übernutzung natürlicher Ressourcen sowie Urbanisierung und demografischer Wandel befragt. Der Großteil der interviewten Personen nimmt diese Megatrends sowohl als bedeutsame Entwicklungen wahr und sieht auch einen engen Zusammenhang mit der Energiewende.
Die Ergebnisse zeigen starke Unterschiede sowohl in der Auffassung der unterschiedlichen Trends als auch in der Betroffenheit zwischen befragten Städten und NRW-Gemeinden. Mit rund 84,4 Prozent empfindet die Mehrheit der in der Online-Befragung interviewten Personen die Veränderungen in der Bevölkerungsstruktur im Zuge eines demografischen Wandels als relevant für die eigene Kommune. Kommunen, die in dynamischen Wachstumsregionen ein starkes Bevölkerungswachstum erlebt haben - etwa durch steigende Geburtenraten und durch mehr zugezogene Menschen -, ließ die Tendenz der alternden Bevölkerung sinken. Städte und Gemeinden in peripheren, ländlichen Schrumpfungsregionen hingegen sind durch einen Bevölkerungsrückgang und Überalterung geprägt. Daraus resultieren unter andrem Herausforderungen für die Gewährleistung der Daseinsvorsorge.
This Topic Guide aims to provide answers to the question: "How can transport products, services and works be delivered sustainably?". Public procurement accounts for about 19% of the European Union's GDP and thus is a powerful lever to support the transition of urban mobility. The purchasing power of municipalities and regions can create a critical demand for innovative and green goods, services and business models such as low emission vehicles or shared mobility solutions. Public procurement can increase their competitiveness and availability, and thus trigger the market penetration of innovative products and services. The Guide discusses the general concept of sustainable public procurement, the legislative environment in the EU and leads through the different stages of a procurement process for SUMP (Sustainable Urban Mobility Planning) measures in a stepwise approach. It also discusses different inherent principles of sustainable public procurement in the field of urban mobility such as life cycle costing and how these can be applied. In so doing, it points to relevant further guidance discussing specific issues and concepts.
The concept of sufficiency - reducing energy uses beyond technical efficiency - is far-reaching and requires a reflection on human needs, energy services, urban structures, social norms, and the role of policies to support the shift towards lower-energy societies. In recent years, a growing body of literature has been published on energy sufficiency in various disciplines. However, there has been limited exchanges and cooperation among researchers so far, hindering the visibility and impact of this research. This paper presents an assessment of where sufficiency research stands, especially in the perspective of policy-making. It is the first overview paper issued in the context of the newly-founded ENOUGH network - International network for sufficiency research & policy, established in 2017. In the first part, we provide a condensed literature review on energy sufficiency, based on dozens of recent references collected through the network. Through four main themes (the nature of sufficiency, the challenges of modelling it, the barriers to its diffusion, and the approaches to foster it), we summarise the key issues and approaches. We then present what the scholars themselves see as the priorities for future research, promising sufficiency policy options, and key barriers that research should help overcome. We collected their views through a questionnaire completed by more than 40 knowledgeable authors and experts from various disciplines. We finally build on the previous parts to draw some recommendations on how sufficiency research could increase its impact, notably in relation to policy-making.
"Politisches Engagement ist wichtiger als privater Konsumverzicht", meint Michael Kopatz. Moralische Appelle machen nur schlechte Stimmung, ändern aber nicht unsere Routine. Wie erfolgreich Protest sein kann, zeigt aktuell die Fridays for Future-Bewegung, die für neue, der Situation angemessene Strukturen kämpft, statt für persönliche Verhaltensänderungen. Kopatz fordert die Politik auf, ihrer Verantwortung gerecht zu werden und intelligente Standards und Limits zu setzen - damit "Öko" zur Routine wird und die erhobenen Zeigefinger verschwinden.
In vielen deutschen Städten sinken die verkehrsbedingten CO2-Emissionen kaum und vor allem die Belastungen durch Luftschadstoffe aus dem Straßenverkehr sind weiterhin sehr hoch. Deshalb beklagt die Deutsche Umwelthilfe inzwischen über 30 Städte in Deutschland, um durch Fahrverbote für Dieselfahrzeuge das Recht der Menschen auf saubere Atemluft durchzusetzen. Daher suchen die Kommunen zunehmend Wege, die verkehrsbedingten Emissionen zu senken. Dabei kommt kommunalen Flottenbetreibern eine besondere Rolle zu. Sie stehen besonders unter Handlungsdruck, weil durch ein Fahrverbot für Dieselfahrzeuge diese nur noch sehr eingeschränkt eingesetzt werden könnten.
Was ist synthetisches Gas?
(2019)
Germany and Japan have both gained substantial experience with hydrogen production and applications, albeit with focus on different sectors. They also share similar drivers for hydrogen development and, of course, similar technical and economic opportunities and challenges. However, there also are relevant differences in the policy priorities and approaches.
Notwithstanding differing emphases and patterns, the two countries share three main drivers for hydrogen development and deployment: climate mitigation and other environmental goals, energy supply diversification, and technological leadership. In this context, hydrogen has been identified by the German and the Japanese governments during the Energy Policy Dialogue as having potential for closer cooperation.
The authors of this study provide an overview of demand-side deployment by sector (residential, transport, industry, power generation and power-to-x) for both countries, as well as of their hydrogen policy debates, key institutions, R&D programs and demonstration projects. They also present a short survey on relevant international platforms and initiatives in which Japan and Germany participate.
On the basis of a meta-analysis of the role of hydrogen in 18 long-term energy system scenarios for Germany and 12 scenarios for Japan, this study draws conclusions on the possible role of hydrogen in the long term energy policy debates of both countries. Subsequently, the authors discuss sustainability criteria and certification schemes for clean hydrogen, compare the greenhouse gas intensity of different hydrogen supply chains and provide a data-based analysis to identify countries which could become important suppliers of clean hydrogen.
In der transdisziplinären Arbeit des NaWis-Verbunds spielt die Auseinandersetzung mit zivilgesellschaftlichen Bewegungen eine wichtige Rolle. Diese treiben in vielerlei Hinsicht "moralische Revolutionen" (Kwame Anthony Appiah) an - derzeit etwa tritt Fridays for Future sehr entschieden für mehr Klimaschutz ein. Nachhaltigkeitswissenschaft kann helfen, dem Anliegen der Bewegung mehr Gehör zu verschaffen.
Nun, es könnte wahrscheinlich auch anders sein : Eingriffspunkte einer Möglichkeitswissenschaft
(2019)
Mit "InnovationCity Ruhr - Modellstadt Bottrop" soll ein typisches Stück Ruhrgebiet mit rund 70 000 Einwohnern bis zum Jahr 2020 klimagerecht umgebaut werden. Benjamin Best rekonstruiert den Partizipationsprozess des Projektes, er analysiert seine Begrenzungen und zeigt Weiterentwicklungsmöglichkeiten auf. Die empirische Studie basiert auf qualitativen Methoden der empirischen Sozialforschung, auf teilnehmenden Beobachtungen in der Modellstadt und der Teilnahme an ausgewählten Beteiligungsveranstaltungen. Mittels Interviews mit Expertinnen und Experten identifiziert der Autor kulturelle Faktoren, die die Form der Partizipation im Kontext von InnovationCity sowie den Verlauf des Gesamtprojektes bestimmt haben.
Eine sich vorrangig auf technologische Innovationen und Entlastungsgewinne stützende Wirtschafts- und Umweltpolitik wird für die dauerhafte Senkung der Ressourcennutzung nicht ausreichen. Es bedarf auch kultureller Veränderungen im Umgang mit Ressourcen und ambitionierter und wegweisender politischer Maßnahmen.
The transformation of cities towards sustainable and inclusive development is a key objective of the New Urban Agenda (United Nations 2017). Transport infrastructure is a critical factor in shaping cities, determining the energy intensity of mobility and providing access to essential social and economic opportunities. The sector also plays an important role in global climate change mitigation strategies, as it currently accounts for about 23% of global energy-related greenhouse gas emissions (IPCC 2014).
There is substantial potential to improve urban access, air quality, safety and the quality of life in cities along with reducing Greenhouse Gas Emissions if an integrated policy approach is applied that combines all intervention areas for transport policy and involves all levels of government. A package that achieves low-carbon transport and fosters sustainable developed includes avoided journeys through compact urban design and shifts to more efficient modes of transport, uptake of improved vehicle and engine performance technologies, low-carbon fuels, investments in related infrastructure, and changes in the built environment. From a governance perspective, all relevant political institutions at the local and national level need to be involved in the coalition building along with key societal actors, such as unions, industry and civil society organisations. Bringing the policy objectives of these actors together with an integrated policy package is a vital step towards a low-carbon, sustainable mobility system.
Policy design and governance are critically interlinked as the ability of institutions to find a political consensus and to maintain policy stability heavily influences the success of measures to shape the transformation pathway towards sustainable mobility. This thesis aims to analyse these linkages and highlight the role of different policy and governance approaches. This analysis builds on transport and urban development research, but takes a transdisciplinary research perspective, building on the Multi-Level-Perspective on sustainability transitions (Geels 2002) and aims to highlight the potential for a consensus oriented policy approach (Lijphard 1999) that builds on co-benefits among key policy objectives and coalitions among key political actors, which leads to the main question for this thesis and the focus areas for the analysis.
Green Information Systems in general, and footprint calculators in particular, are promising feedback tools to assist people in adopting sustainable behaviour. Therefore, a Material Footprint model for use in an online footprint calculator was developed by identifying the most important predictors of the Material Footprint of the calculator's users. By means of statistical learning, the analysis revealed that 22 of the 95 predictors identified accounted for 74% of the variance in Material Footprints. Ten predictors out of the 95, mainly from the mobility domain, were capable of showing a prediction accuracy of 61%. The authors conclude that 22 predictors from the areas of mobility, housing and nutrition, as well as sociodemographic information, accurately predict a person's Material Footprint. The short and concise Material Footprint model may help developers and researchers to enhance their information systems with additional items while ensuring the data quality of such applications.
How can existing national climate policy instruments contribute to ETS development? : Final report
(2019)
Before introducing an emissions trading system, jurisdictions have to consider the ex-isting energy and climate policy framework. This report seeks to analyse and evaluate non-ETS climate policy instruments, such as carbon taxes or green certificate trading schemes, regarding their suitability to serve as a basis for establishing emission trading systems. There is a general assessment of prototypical policy instruments. Besides, the report contains insights from case studies in India and Mexico. The report is meant to inform ETS development by showing how existing policy instruments could contribute to this process and by illustrating how non-ETS policy instruments could coexist with an emissions trading system, allowing for an effective policy mix.
Footprint calculators are efficient tools to monitor the environmental impact of private consumption. We present the results of an analysis of data entered into an online Material Footprint calculator undertaken to identify the socioeconomic drivers of the Material Footprint in different areas of consumption, from housing to holidaymaking. We developed regression models to reveal (1) the impact of socioeconomic characteristics on Material Footprints of private households and (2) correlations between the components of Material Footprints for different arrays of consumption. Our results show that an increasing Material Footprint in one array of consumption comes with an increasing Material Footprint in all other arrays, with the exception of housing and holidaymaking. The socioeconomic characteristics of users have a significant impact on their Material Footprints. However, this impact varies by the array of consumption. Households only exhibit generally bigger Material Footprints as a result of higher incomes and larger dwellings. We conclude that indicators which strive to monitor resource efficiency should survey disaggregated data in order to classify the resource use to different population groups and arrays of consumption.
Nach jahrzehntelangen, erfolgreichen Reduktionen der CO2-Emissionen in der Industrie, ist der Trend in den letzten Jahren wieder rückläufig geworden: seit 2014 sind die Emissionen wieder angestiegen (UBA 2019). Um die deutschen Klimaziele zu erreichen ist es daher notwendig, die Anstrengungen zu verstärken und intensiver als in der Vergangenheit Innovationen für den Klimaschutz voranzutreiben: Neue Produkte und Geschäftsmodelle sowie neue Herstellungsverfahren zu entwickeln, mit denen sich Treibhausgasemissionen reduzieren lassen.
Um die deutschen Klimaziele für 2030 einzuhalten, werden hierfür gerade auch (inkrementelle) Effizienzsteigerungen nötig sein - diese werden jedoch nicht ausreichend sein. Innovationen müssen auch einen disruptiven Wandel von Strukturen und Geschäftsmodellen erwirken. Disruptive Innovationen und industrielle Konversionsprozesse bergen jedoch hohe Risiken für die etablierte Industrie. Hier stellt sich also die Frage, wie eine auf Klimaschutz ausgerichtete Innovationspolitik gestaltet werden muss, um einerseits die notwendigen CO2-Einsparungen zu ermöglichen und andererseits die Leistungfähigkeit der deutschen Industrie zu befördern?
Vor diesem Hintergrund widmet sich diese Studie zwei zentralen Fragestellungen: Wie laufen Klimaschutz-Innovationsprozesse ab? Wie können Klimaschutz-Innovationen befördert werden?
Basierend auf einer konzeptionellen Klassifizierung von Klimaschutz-Innovationen, wurden eine Reihe von existierenden Klimaschutz-Innovationen, gerade aus der energieintensiven Industrie analysiert. Vier Fallbeispiele aus verschiedenen Sektoren (Aluminiumherstellung und -verarbeitung, Herstellung neuer Kraftstoffe sowie der Verzinkung) und verschiedenen Innovationstypen werden in der Studie ausführlich beschrieben. Dabei zeigt sich, dass sich Unternehmen nicht nur an aktuellen Rahmenbedingungen orientieren, sondern Innovationen - sowohl inkrementeller wie auch radikaler Natur- im Bereich Klimaschutz auch unter der Annahme dynamischer Entwicklungen von sich verstärkenden Klimaschutzrahmenbedingungen vorantreiben. Darüber hinaus waren an allen untersuchten Fällen auch externe Promotoren unterstützend tätig. Daher wurden die möglichen Rollen von Klimaschutz-Promotoren mit unterschiedlichen regionalen und inhaltlichen Schwerpunkten gezielt analysiert.
Because prevention is closely linked to complex consumption patterns, even cultural changes, such as increasing environmental awareness, changes in the average size of households or changes in the industrial structure of an economy, are relevant factors for the interpretation of changes in the generation of waste - it is more or less impossible to isolate the effect of specific waste prevention measures in this complex system. This must be considered, in particular, in international comparisons of policies and their potential transferability. The guidelines of the European Commission on waste prevention also point to the particular problem of data availability in the area of prevention: as waste statistics focus mainly on the treatment and fate of wastes, they are often of limited value for prevention of waste because they don't give sufficient information about their origins or reasons for their generation.
Against this background, this report has the following objectives:
Chapter 2 discusses strengths and weaknesses of typical waste-based prevention indicators; Chapter 3 analyses possible indicators that consider an upstream perspective and take into account the ecological rucksacks of products and components that have become waste; Chapter 4 focuses on specific product groups that could be targeted by waste prevention indicators.
In general, the report describes the complexity of measuring waste prevention and outlines pros and cons of possible approaches. The final chapter aims to draw rather pragmatic conclusions on possibly most preferable options for future policy-making.
Reflecting trends in the academic landscape of sustainable energy using probabilistic topic modeling
(2019)
Background: Facing planetary boundaries, we need a sustainable energy system providing its life support function for society in the long-term within environmental limits. Since science plays an important role in decision-making, this study examines the thematic landscape of research on sustainable energy, which may contribute to a sustainability transformation. Understanding the structure of the research field allows for critical reflections and the identification of blind spots for advancing this field.
Methods: The study applies a text mining approach on 26533 Scopus-indexed abstracts published from 1990 to 2016 based on a latent Dirichlet allocation topic model. Models with up 1100 topics were created. Based on coherence scores and manual inspection, the model with 300 topics was selected. These statistical methods served for highlighting timely topic trends, differing thematic fields, and emerging communities in the topic network. The study critically reflects the quantitative results from a sustainability perspective.
Results: The study identifies a focus on establishing and optimizing the energy infrastructure towards 100% renewable energies through key modern technology areas: materials science, (biological) process engineering, and (digital) monitoring and control systems. Energy storage, photonic materials, nanomaterials, or biofuels belong to the topics with the strongest trends. The study identifies decreasing trends for general aspects regarding sustainable development and related economic, environmental, and political issues.
Conclusions: The discourse is latently adopting a technology-oriented paradigm focusing on renewable energy generation and is moving away from the multi-faceted concept of sustainability. The field has the potential to contribute to climate change mitigation by optimizing renewable energy systems. However, given the complexity of these systems, horizontal integration of the various valuable vertical research strands is required. Furthermore, the holistic ecological perspective considering the global scale that has originally motivated research on sustainable energy might be re-strengthened, e.g., by an integrated energy and materials perspective. Beyond considering the physical dimensions of energy systems, existing links from the currently technology-oriented discourse to the social sciences might be strengthened. For establishing sustainable energy systems, future research will not only have to target the technical energy infrastructure but put a stronger focus on issues perceivable from a holistic second-order perspective.
This doctoral research is located in the branch of sustainability sciences that has the realisation of sustainable development as its core subject of research. The most broadly accepted notion of sustainable development is that which evolves along the resolutions, declarations, and reports from international processes in the framework of the United Nations (UN). The consensual outputs from such processes feature global-generalised and context-free perspectives. However, implementation requires action at diverse and context-rich local levels as well. Moreover, while in such UN processes national states are the only contractual parties, it is increasingly recognised that other ("nonstate") actors are crucial to sustainability. The research presented here places the attention on bottom-up initiatives that are advancing innovative ways to tackle universal access to clean energy and to strengthen small-scale family farmers. This means, the focus is on bottom-up initiatives advancing local implementation of global sustainability targets, more precisely, targets that make part of the Sustainable Development Goals two and seven (SDG 2 and SDG7). The research asks how such bottom-up initiatives can contribute to the diffusion of sustainability innovations, thereby also contributing to social change.
Digitalisation is in full swing and it is changing and influencing the world of the 21st century as no other dynamics of change has done before. Dealing with its impacts and at the same time shaping digitalisation itself is therefore a core task for achieving a globally sustainable transformation (German Advisory Council on Global Change - WGBU, 2019). But which direction should digitalisation take to ensure that it makes e ective contributions to globally sustainable development? And what is the specific approach needed to steer digitalisation in the right direction?
The current global momentum for carbon pricing has lately produced innovative hybrids: carbon taxes allowing the use of offsets from emission sources not targeted by the carbon tax for compliance with the tax load. This study aims at filling the knowledge gap in existing literature by exploring the potential impacts of domestic offset components in carbon taxes on mitigation of national emissions, including the country examples Colombia, Mexico and South Africa.
The findings indicate that the use of offsets in carbon taxes may significantly influence mitigation of national emissions both positively and negatively. On the one hand, this model may result in real emission reductions from offset projects and positive spillover effects of efforts to reduce emissions from emission sources covered by the carbon tax to other emission sources. Furthermore, the offsetting component can be used as a bargaining chip in political negotiations facilitating the introduction of mitigation policies and measures and/or strengthening their ambition level. On the other hand, it also entails serious risks: Offsetting could compromise the environmental integrity of the carbon tax through low-quality offsets. Furthermore, offsets reduce incentives to curb emissions in the emission sources covered by the carbon tax, potentially leading to carbon lock-in effects. Moreover, an offsetting component could provoke opposition to further climate policies and measures for emission sources generating offsets, as replacing the offsetting component with mandatory emission reduction policies would eliminate revenues from offset credits. General opposition of stakeholder groups to the introduction of offsets may even hinder the introduction of carbon pricing instruments and offsetting altogether.
The study identifies options that could be employed to increase potential positive effects of introducing an offset component to a carbon tax and mitigate related risks, pointing to the country examples included, where appropriate.
Diesen Technologien wird für das Energiesystem, bei einem zunehmenden Ausbau der fluktuierenden regenerativen Leitenergieträger Wind und Sonneneinstrahlung als zentrale Flexibilitätsoption sowie zur Dekarbonisierung der Industrie - Bereitstellung von Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen -, eine Schlüsselrolle zukommen. Wie die bisherigen Erfahrungen mit anderen Energieinfrastrukturen, z. B. Freileitungen oder Windkraftanlagen, zeigen, stellt eine breite gesellschaftliche Akzeptanz einen wesentlichen Erfolgsfaktor für die großflächige Diffusion und Transformation dar. Entsprechend ist die gesellschaftliche Einbettung auch bei der Planung von PtX-Strategien frühzeitig zu beachten.
Das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) verlangt mit Bezug auf das Abfallvermeidungsprogramm (AVP) die Benennung zweckmäßiger Maßstäbe für Abfallvermeidungsmaßnahmen (AVM), anhand derer die Fortschritte bei der Entkopplung der mit der Abfallerzeugung verbundenen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt vom Wirtschaftswachstum erfasst werden können. Das AVP benennt mögliche Indikatoren, allerdings ist unklar, inwieweit diese das Entstehen von Abfällen darstellen oder die Effekte von AVM abbilden können. Mögliche Bewertungsmaßstäbe für die Messung des Abfallvermeidungserfolges wurden analysiert, auf ihre Eignung geprüft und ein Set an Indikatoren erarbeitet, um eine kontinuierliche Messung des Erfolges von AVM zu ermöglichen.
This study focuses on smart grids and integration of renewable energy sources in Japan. It first elaborates on the current status of the Japanese power market, its electricity grid, and the trends taking place which result in the need for smart grids. It proceeds with strategic and legislative framework setting relevant for smart grids and renewables, and with current status of smart grids and renewables. Further, it focuses on relevant stakeholders, new business models, and public acceptance relevant for smart grids and renewables. It then puts the Japanese developments in international context and, where possible, compares it to Germany. Lastly, it derives recommendations and identifies where Japanese and German policymakers, regulators and private sector stakeholders might profit from closer collaboration.
Mit den beiden Plädoyers "Ökologischen Individualismus stärken" und "Ökologische Lebensformen stärken" wird eine zentrale Kontroverse ökologischer Politik nachgezeichnet. Der Diskussionsstand wirft bedeutende Fragen auf, die Beiträge bieten erste Orientierung für mögliche Antworten. Die vorgestellten Positionen schließen einander nicht aus. Vielmehr vermessen sie ein Spektrum, innerhalb dessen ganz unterschiedliche Pfade beschritten werden können, auf dem Weg zu einer grünen Erzählung von Ökologie.
Theoretical advances suggest that international governance in general and the Paris Agreement in particular provide a strong signal guiding sociotechnical systems toward decarbonization. We assess this signal and its effects empirically, by examining the struggle of competing narratives as present in the communications of leading US fossil fuel industry associations and companies. The results are then discussed in the context of the national and international climate and energy policy debates in a study period from late 2014 until the announcement of withdrawal from the Paris Agreement in June 2017. We find that the Paris Agreement has institutionalized a narrative paradigm that is surprisingly resilient. While the election of Donald Trump and his climate and energy policy led to a narrative shift in the coal industry, the oil and gas industry remained conspicuously silent in its immediate response and maintained its narrative strategies despite its alignment with the Paris Agreement.
In 2016, the European Commission presented the Clean Energy for all Europeans Package , comprising legislative proposals to facilitate the clean energy transition within the EU, such as the revised EPBD 2010/31/EU and EED 2012/27/EU.Besides putting energy efficiency first and achieving global leadership in renewable energy, a third goal of the package was to provide a "fair deal to consumers" with "no one left behind"., While in some Member States the issue of energy poverty already was on the political agenda, enabling affordable access to basic energy services for all households and thus reducing energy poverty is now an explicit policy target of the revised EU Directives.
In order to assess and monitor the extent of the issue across the EU and address it by suitable measures, the concept of energy poverty needs to be defined, operationalised and measured. The paper aims to investigate the role of energy poverty indicators for policy making. To do so, it provides an overview on existing measurement approaches.Furthermore, the paper presents the development and current state of energy poverty across the EU using a set of four complementary indicators used by the EU Energy Poverty Observatory. These consensual and expenditure-based indicators are calculated using data from the EU Survey on Income and Living Conditions and the Household Budget Survey.
In addition, the paper highlights peculiarities of results on the different indicators, describes persisting issues with regard to their calculation and interpretation against the background of the underlying data base.
Based on the results of this analysis, further necessities of data collection and research are pointed out.
Many countries are increasingly investing in renewable energy technologies to meet growing energy demands and increase the security of their energy supply. This development is also evident in the Middle East and North Africa (MENA) region, where renewable energy targets and policies have evolved rapidly in recent years. There is a steady increase in both the number of planned and implemented solar photovoltaic (PV) but also of solar thermal projects in form of Concentrating Solar Power (CSP) plants. Many of these installations are designed as large utility-scale systems. Despite the fact that these types of large-scale projects can have significant effects on local communities and their livelihoods, the existing research into the social impacts of such large-scale renewable energy infrastructures at local level is limited. However, assessing and managing these impacts is becoming increasingly important to reduce risks to both the affected communities and to the project and businesses activities. In order to provide more robust evidence on the local effects, this research study reviews the social impacts of large-scale renewable energy infrastructure in the MENA region based on a case study of the NOORo I CSP plant in Ouarzazate, Morocco. Data collected during two empirical field studies, in combination with expert interviews and secondary data analysis, provides detailed evidence on the type and significance of livelihood impacts of the NOORo I CSP plant. The analysis results in a consolidated list of 30 impacts and their significance levels for different stakeholder groups including farmers, young people, women, community representatives and owners of small and medium enterprises. The results show that, overall, the infrastructure development was received positively. The review also indicates that factors identified as having effects on the sustainability of local livelihoods are mainly related to information management and benefit distribution, rather than physical or material aspects.
Die vorliegende Arbeit verfolgt die Zielsetzung, den Beitrag verschiedener politischer Handlungsoptionen zur Steigerung der betrieblichen Energieeffizienz zu ermitteln.
Eingangs wird aufgezeigt, inwieweit die Steigerung der Energieeffizienz aufgrund ihrer vielfältigen Vorteile eine Einstufung als eigenständige Zielgröße rechtfertigt im Gegensatz zu einer bloßen Betrachtung als Mittel zum Zweck des Klimaschutzes.
Für die anschließende quantitative Analyse wurden Daten aus dem Projekt Energieeffizienz Impulsgespräche des Rationalisierungs- und Innovationszentrums der Deutschen Wirtschaft (RKW) e.V. aus den Jahren 2011 bis 2013 mit eigens für diese Arbeit erhobenen Daten von 2017 für dieselben Unternehmen verglichen. Zu diesem Zweck wird ein difference-in-differences-Ansatz genutzt. Im Ergebnis erweisen sich Preise im Gegensatz zu anderen Maßnahmen wie Energieberatungen, Fördermitteln und Energiemanagementsystemen als zumindest teilweise wirksame Einflussgröße für die Energieeffizienz. Der Autor empfiehlt auf dieser Basis eine stärker marktwirtschaftlich ausgerichtete Effizienzpolitik.
The implementation of energy efficiency improvement actions not only yields energy and greenhouse gas emission savings, but also leads to other multiple impacts such as air pollution reductions and subsequent health and eco-system effects, resource impacts, economic effects on labour markets, aggregate demand and energy prices or on energy security. While many of these impacts have been studied in previous research, this work quantifies them in one consistent framework based on a common underlying bottom-up funded energy efficiency scenario across the EU. These scenario data are used to quantify multiple impacts by energy efficiency improvement action and for all EU28 member states using existing approaches and partially further developing methodologies. Where possible, impacts are integrated into cost-benefit analyses. We find that with a conservative estimate, multiple impacts sum up to a size of at least 50% of energy cost savings, with substantial impacts coming from e.g., air pollution, energy poverty reduction and economic impacts.
The Wuppertal Institute conducted an impact analysis of the NRW sustainability bond #5 of 2019 on behalf of the State government of North Rhine-Westphalia (NRW). The most recent bond has a volume of EUR 2.25 bn, a term of 15 years and consists of 52 eligible projects from the State's 2018 general budget (sustainable value-added was confirmed in a second party opinion by ISS-oekom). This report analyses the contribution of the bond to climate mitigation, sustainable land use and social impacts. It also includes information on the impacts of the previous four bonds (NRW sustainability bond #1 to #4).
The Wuppertal Institute conducted an impact analysis of the NRW Sustainability Bond #4 of 2018 on behalf of the State Government of North Rhine-Westphalia (NRW). The most recent bond has a volume of EUR 2.025bn, a term of 10 years and consists of 52 eligible projects from the State's 2017 general budget (sustainable value-added was confirmed in a second party opinion by oekom research1). This report analyses the contribution of the bond to climate mitigation, sustainable land use and social impacts. It also includes information on the impacts of the previous three bonds (NRW Sustainability Bond #1 to #3).
Addressing the prevailing mode of high-carbon lifestyles is crucial for the transition towards a net-zero carbon society. Existing studies fail to fully investigate the underlining factors of unsustainable lifestyles beyond individual determinants nor consider the gaps between current footprints and reduction targets. This study examines latent lifestyle factors related to carbon footprints and analyzes gaps between decarbonization targets and current lifestyles of major consumer segments through exploratory factor analysis and cluster analysis. As a case study on Japanese households, it estimates carbon footprints of over 47,000 households using expenditure survey microdata, and identifies high-carbon lifestyle factors and consumer segments by multivariate regression analysis, factor analysis, and cluster analysis. Income, savings, family composition, house size and type, ownership of durables and automobiles, and work style were confirmed as determinants of high-footprint Japanese households, with eight lifestyles factors, including long-distance leisure, materialistic consumption, and meat-rich diets, identified as the main contributory factors. The study revealed a five-fold difference between lowest and highest footprint segments, with all segments overshooting the 2030 and 2050 decarbonization targets. The findings imply the urgent need for policies tailored to diverse consumer segments and to address the underlying causes of high-carbon lifestyles especially of high-carbon segments.
Fondos autogestionados para la transición agroecológica : el caso de Asproinca, Riosucio, Caldas
(2019)
While the Paris Agreement (PA) has enshrined ambitious long-term objectives, the current level of action of the Parties to the Agreement falls far short of this ambition, as is recognised in the very COP decision adopting the Agreement. The Global Stocktake (GST) established in Art. 14 of the PA is a key element to address this problem. Its purpose is to review the implementation of the PA and to assess the progress made towards the collectively agreed goals.
The aim of this report is to develop recommendations on how to maximise the potential impact of the GST. The report starts from a perspective of what the GST could ideally do, irrespective of decisions already taken under the UNFCCC and other political constraints. In the second step, the report takes these limitations into account and suggests ways for how to nonetheless work towards the desired outcome.
Diese Studie untersucht Notwendigkeiten und Möglichkeiten, Wasserstoff und Strom zu nutzen, um den Verkehrssektor in Deutschland perspektivisch zu dekarbonisieren. Basis der Untersuchung ist das Dekarbonisierungsszenario des Wuppertal Instituts von 2017, welches den Verkehrssektor Deutschlands unter der Maßgabe dekarbonisiert, dass Deutschland einen adäquaten Beitrag dazu leistet, den Klimawandel auf 1,5 °C mittlere Temperaturerhöhung gegenüber dem vorindustriellen Zeitalter zu begrenzen.
Das Dekarbonisierungsszenario nimmt eine ambitionierte Verkehrswende an, um dieses Politikziel zu erreichen. Es zeichnet sich durch eine besonders effiziente Mobilität aus, indem es umfangreiche Vermeidungs- und Verlagerungsmaßnahmen vorsieht und dadurch der Energieverbrauch besonders gering bleiben kann. Dennoch werden selbst in diesem Klimaschutzszenario signifikante Mengen erneuerbaren Stroms für den Verkehrssektor benötigt.
Es findet eine möglichst "direkte Elektrifizierung" statt, also ein Strombezug von batterie-elektrischen Pkw aus dem Netz, sowie über Oberleitungen für die Schiene und für große Lkw auf Bundesautobahnen. Es ist aber auch eine "indirekte Elektrifizierung" nötig, indem aus erneuerbarem Strom unter der Hinnahme von Wirkungsgradverlusten Wasserstoff (H2) und als Folgeprodukt auch synthetische Kraftstoffe hergestellt werden. Diese strombasierten Produkte werden im Dekarbonisierungsszenario für große Pkw und Lkw verwendet.
Die vorliegende Studie berechnet zusätzlich den H2- bzw. PtX-Bedarf des internationalen Flug- und Seeverkehrs. Sie bestimmt außerdem das Lastprofil für eine ungesteuerte Ladung von Elektro-Pkw im Zieljahr. Die Berechnungen verdeutlichen, dass die Dekarbonisierung des Verkehrssektors in Zukunft sehr viel stärker mit dem Stromsystem wechselwirkt. Für Klimaschutz im Verkehr bedarf es neben einer drastischen Energieverbrauchssenkung und einem beschleunigten Ausbau erneuerbarer Energien auch die Infrastruktur für Strom und strombasierte Produkte.
In the context of the German-Korean Energy Policy Dialogue, integration of renewable power sources and smart grids have been identified as topics with high relevance. This study aims to support mutual learning and exploration of new fields for collaboration by identifying similarities and differences in the respective status quos, strategies and policies in both countries.
After a short introduction to the South Korean energy situation, Chapter 2 provides an overview of the South Korean power market, its situation regarding renewable power sources and the Korean definition of smart grids. Chapter 3 of this study highlights the major South Korean energy strategies and regulatory frameworks relevant to integration of renewable energies and smart grids. In Chapter 4, the status and perspectives of renewable energy sources integration and smart grids in South Korea are discussed, presenting various demonstrative examples, new business models and the current situation of technology deployment. Chapter 5 puts South Korea in the global context and compares it to Germany. Finally, Chapter 6 draws conclusions and presents recommendations on suitable areas for mutual learning.
Die Große Transformation zur Nachhaltigkeit ist eine gesamtgesellschaftliche Herausforderung, für deren Bewältigung auch die Wissenschaft gefordert ist. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat daher unter anderem die Fördermaßnahme "Nachhaltiges Wirtschaften" (NaWi) ins Leben gerufen, um Wissenschaft und Praxis in ihrer Begegnung dieser Herausforderung zu unterstützen.
Ein neues Format, um diese Wissenschafts-Praxis-Kooperation als Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung zu gestalten, ist das sogenannte Reallabor. Dort kommen Akteure aus Wissenschaft und Praxis zusammen, um gemeinsam Lösungen für ein realweltliches Nachhaltigkeitsproblem zu erarbeiten und auszuprobieren. Ausgehend von der konzeptionellen und empirischen Reallaborforschung des NaWi-Projekts "Wohlstands-Transformation Wuppertal" (WTW) wurden die Erfahrungen und Erkenntnisse aus den NaWi-Projekten WTW, KInChem und WohnMobil sowie die aktuelle wissenschaftliche Literatur zu Reallaboren synthetisiert. Die hieraus entstandene vorliegende Studie bietet den Leserinnen und Lesern einen umfassenden Überblick über den Aufbau und die Umsetzung von Reallaboren.
Zunächst werden bisherige Reallaborverständnisse reflektiert und acht Schlüsselkomponenten von Reallaboren präsentiert. Anschließend wird das Reallabor in seiner Prozess- und seiner Strukturdimension näher beleuchtet. Ein ausführlicher Prozess-Leitfaden zeigt Schritt für Schritt auf, wie ein Reallabor-Prozess gestaltet werden sollte. Auch die teils neuen Rollen von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in Reallaboren werden analysiert. Schließlich werden die strukturierenden Elemente eines Reallabors vorgestellt und - wie bereits die Prozessschritte und Rollen - auf die drei NaWi-Projekte angewendet.
The need for sustainable energy management at the municipal level is growing, in order to meet EU climate goals. Multiple initiatives have been launched to support municipalities in energy planning and strategy development process. Despite available support, research shows mixed results about implementation of plans and strategies. This research paper analyses what targets municipalities set, how they monitor implementation of their sustainable energy action plans (SEAPs) and searches for the most important factors that have enabled or hindered the implementation of local SEAPs at Latvia. The article shows that, in some cases, there is evidence that SEAP development is a project-based activity, supported by external experts. From municipal personnel point of view, it is a project that ends with approved SEAP, but not a part of their future daily routine. Eventually implementation of the plan is difficult, because municipalities lack experience in daily management of energy data, distribution of responsibilities and implementation of procedures. Municipalities also tend to exclude important stakeholders in their SEAPs, like, private sector, household sector and transport sector, which lead to lower targets and lower achievements in GHG reduction.
Digitalization is a transformation process which has already affected many parts of industry and society and is expected to yet increase its transformative speed and impact. In the energy sector, many digital applications have already been implemented. However, a more drastic change is expected during the next decades. Good understanding of which digital applications are possible and what are the associated benefits as well as risks from the different perspectives of the impacted stakeholders is of high importance. On the one hand, it is the basis for a broad societal and political discussion about general targets and guidelines of digitalization. On the other hand, it is an important piece of information for companies in order to develop and sustainably implement digital applications. This article provides a structured overview of potential digital applications in the German energy (electricity) sector, including the associated benefits and the impacted stakeholders on the basis of a literature review. Furthermore, as an outlook, a methodology to holistically analyze digital applications is suggested. The intended purpose of the suggested methodology is to provide a complexity-reduced fact base as input for societal and political discussions and for the development of new digital products, services, or business models. While the methodology is outlined in this article, in a follow-up article the application of the methodology will be presented and the use of the approach reflected.
Als Direct Air Capture (DAC) werden Technologien zur Abscheidung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre bezeichnet. Diese könnten zunehmend zum Einsatz kommen, um CO2 für Power-to-X-Prozesse (PtX) oder zur Erzielung "negativer Emissionen" bereitzustellen. Die Ergebnisse einer multidimensionalen Bewertung im Rahmen der BMWi-Studie "Technologien für die Energiewende" (et 09/2018) zeigen, dass noch große Unsicherheiten bestehen und die Entwicklung überwiegend an Deutschland vorbeigeht.
Die Dekarbonisierung des deutschen Wohngebäudebestandes stellt einen wichtigen Baustein zum Gelingen der Energiewende dar. Politisches Ziel ist ein "nahezu klima-neutraler" Gebäudebestand bis 2050. Trotz Erfolgen in der Vergangenheit und eines umfangreichen Policy-Mix verbleibt die energetische Sanierungstätigkeit sowohl hinichtlich der Sanierungstiefe als auch der Sanierungsbreite unterhalb des politisch geforderten und ökologisch notwendigen Maßes. Die Arbeit widmet sich daher der Frage, unter welchen individuellen und quartiersbezogenen Rahmenbedingungen Immobilieneigentümer energetische Sanierungsmaßnahmen durchführen und wie die energetische Sanierungstätigkeit durch Multi-Level-Governance gesteigert werden kann. Die Analyse erfolgt fallstudienbasiert für die Eigentümergruppe der privaten Kleinvermieter, die rund 37 Prozent des deutschen Wohnungsbestandes bewirtschaften. Anhand eines mixed method-Ansatzes wird zunächst durch problemzentrierte Interviews ein Modell zur Beschreibung des Investitionsentscheidungsprozesses entwickelt, was anschließend durch eine schriftlich-postalische Befragung und ihre regressions-analytische Auswertung bewertet wird. Durch die Triangulation können förderliche und hemmende Einflussfaktoren identifiziert werden. Aufbauend auf den theoretischen Vorüberlegungen sowie den empirischen Ergebnissen werden anschließend politische Handlungsempfehlungen abgeleitet.
Ein CO2-Preis ist ein zentrales Instrument, um eine umfassende Dekarbonisierung der Wirtschaft zu ermöglichen und zu erleichtern. Sie kann durch verschiedene Instrumente umgesetzt werden, insbesondere in Form einer CO2-Steuer. Es ist jedoch wichtig, dass ein CO2-Preis allein - aufgrund der vielfältigen Hindernisse (einschließlich nicht ökonomischer Hemmnisse) - die sektoralen Ziele und Instrumente nicht ersetzen kann. Vielmehr muss er komplementär zu sektorspezifischen Klimaschutzinstrumenten eingeführt werden. Der Artikel gibt Auskunft darüber, wie ein CO2-Preis konkret und angemessen ausgestaltet werden kann.
Die Autoren verdeutlichen in diesem Papier, dass der Megatrend Digitalisierung nicht zwingend unkontrollierbar über die Wirtschaft und die Gesellschaft hereinbricht. Seine Wirkung hängt vom menschlichen Verhalten, von der Gestaltung neuer Prozessen in Organisationen, aber auch Anpassungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen ab. Dieses sozio-kulturelle, organisatorische und institutionelle Umfeld der digitalen Innovationen könne und müsse im Sinne ökologischer Nachhaltigkeit beeinflusst werden. Politik sei hier aufgefordert auf der Basis fundierter Analysen flankierend tätig zu werden. Die Autoren fordern daher, für die Digitalwirtschaft eine eigene sektorspezifische Politik zu entwickeln, wie sie für andere umweltrelevante Sektoren - etwa die Energiewirtschaft, Chemieindustrie oder Autoindustrie - bereits etabliert ist.
Die vorliegende Broschüre fasst die Ergebnisse des dreijährigen Projektes "BMM HOCH DREI - Betriebliches Mobilitätsmanagement im Bergischen Städtedreieck (Remscheid-Solingen-Wuppertal)" für die Praxis zusammen. Die Broschüre stellt den Quartiersansatz vor, beschreibt den Prozess der Beratung und die Entwicklung von Maßnahmen. Als Ergebnis stellt sie die Potenziale für eine Verkehrsverlagerung und den notwendigen Handlungsbedarf für die Praxis dar.
Article 6.4 of the Paris Agreement establishes a new mechanism for Parties to cooperate in achieving their nationally determined contributions (NDCs). One key innovation of the Article 6.4 mechanism is its objective to "deliver an overall mitigation in global emissions" (Art. 6.4(d)). This report develops recommendations on how to implement this objective. A key difficulty lies in the fact that even basics of how the mechanism is supposed to function have so far not been clarified by the Parties. The report therefore first sketches out what has so far been agreed and discussed on the mechanism’s activity cycle. Second, as the concept of overall mitigation has so far also not been clearly defined by Parties, the report derives a working definition from the language that was agreed in the Paris Agreement. In the next step, the report provides a survey of the options to achieve overall mitigation that have so far been discussed in the relevant literature and in the Article 6 negotiations. Many of these options were developed in the context of the Kyoto mechanisms. The report therefore discusses to what extent the options are also applicable under the Paris Agreement or whether adjustments need to be made. In the following, the options that are applicable under the Agreement are assessed on the basis of a number of criteria. The report concludes with a summary of the main findings and recommendations.
Article 6 of the Paris Agreement establishes mechanisms for Parties to "pursue voluntary cooperation in the implementation of their nationally determined contributions to allow for higher ambition in their mitigation and adaptation actions [...]" (Article 6.1). I. e. the mechanisms are explicitly designed to foster higher ambition. However, without additional guidance and rules, the economic incentives of carbon markets may work against increasing host country ambition. For example, setting ambitious NDC targets may directly reduce the amount of mitigation outcomes that go beyond the NDC target and that a host country can transfer abroad. The report presents four options on how the risks can be ad-dressed and ambition can be increased: (1) Strengthening reporting, transparency and comparability; (2) Reconciling the design of the Article 6.4 mechanism with ambition raising of host countries; (3) Supporting the host country to raise ambition through the Article 6.4 mechanism; (4) Fostering the acquiring country to raise ambition through the Article 6.4 mechanism. These options are assessed and recommendations are provided on how they could be implemented.
This report explores the future role of the voluntary carbon market and its potential to contribute to raising the ambition of climate policy. For this purpose, desk research was complemented by interviews with voluntary carbon market representatives. The report finds that the current roles of the voluntary market are set to change fundamentally due to the Paris Agreement. For the future of the voluntary market as an investor, three roles were identified, each of which is associated with specific challenges: The market may maintain its current role of buyer of carbon neutrality credits, it may become a supporter of NDC implementation, or it may become a driver of ambition. With regard to the future role of private certification standards, the Paris Agreement may hold the possibility of using such standards in the context of compliance activities. Overall, the findings indicate that the voluntary market has some potential to contribute to ambition raising. Whether this potential will actually be unlocked depends on how the concept of ambition raising will be operationalized under the Paris Agreement and to what degree it can be integrated into the voluntary market's activities and business models.
The transformation of urban mobility systems causes financial costs for the procurement and operation of innovative products and services and for the adaptation of existing infrastructure. While public budgets are limited, investments in infrastructure and transport services compete against other spending priorities, and private investors often are reluctant to invest into sustainable transport projects. Thus, cities need to seek additional funding and financing options and to develop business models to attract private sector investments in the development of the urban transport system. Moreover, financing schemes should cover the entire SUMP (Sustainable Urban Mobility Planning) cycle, starting from planning, to project implementation and procurement up to the operation and maintenance of services and infrastructures.
This requires the blending of different revenue sources, including:
project related revenue sources such as public transport fares and the lease of advertising space in buses;
the extension of the local tax base, for example through the introduction of road user charges and parking fees or the use of value capture mechanisms;
National, bilateral, and European grants;
Debt financing through loans and other instruments such as issuing green bonds. Finally, a prudential engagement of the private sector in infrastructure development and service provision can reduce the direct burden on public budgets while enhancing service quality. The applicability of specific financing options critically depends on the national legislative environment. Many of the instruments and case examples presented here may not be transferred to other Member States due to the different distribution of responsibilities and powers between the political levels in the Member States. This report, however, can inspire the search for potential funding and financing sources and is therefore aimed not only at local and regional authorities but also at decisionmakers at the national level. Still, whether a specific instrument can be used in a Member State needs to be assessed on a case-by-case base.
Climate researchers agree that anthropogenic greenhouse gas emissions significantly contribute to climate change, and that radical measures to reduce greenhouse gas emissions and to adapt to the impacts of no longer avoidable climate change are needed. The German Federal Government with its Climate Protection Plan 2050 reinforced its target to reduce Germany's greenhouse gas emissions by 80 to 95 percent compared with 1990. The achievement of these targets requires nothing less than a fundamental transformation of spatial planning.
In the paper a methodology to scientifically assess the likely impacts of possible combinations of policies or strategies to achieve the energy transition, i.e. to reduce the greenhouse gas emissions of urban mobility and transport is proposed and demonstrated, using the Ruhr Area, the largest conurbation in Germany, as an example.
The results of the policies examined so far can be summarised as follows: Push measures as high energy prices, speed limits or reduction of the number of lanes of main roads are more effective in reducing greenhouse gas emissions than pull measures as the promotion of cycling, walking, electric cars or public transport. Between policies or policy packages there can be positive or negative synergies, i.e. the impacts of measures can reinforce or weaken each other. The results show that even with ambitious policies the greenhouse gas emission targets of the national and state governments will not be achieved and that more radical policies are needed.
Der Beitrag von synthetischen Kraftstoffen zur Verkehrswende : Optionen und Prioritäten ; Kurzstudie
(2019)
Diese Kurzstudie geht auf den möglichen Beitrag von synthetischen Kraftstoffen zur Verkehrswende ein. Sie stellt die Einsatzmöglichkeiten dar, zeigt alternative Minderungsoptionen auf, und vergleicht sie mit den Einsatzmöglichkeiten von synthetischen Kraftstoffen.
Zudem gibt der Bericht einen Überblick über volkswirtschaftliche Effekte, auf deren Basis abschließend Schlussfolgerungen für den Beitrag synthetischer Kraftstoffe zur Verkehrswende abgeleitet und diese in Handlungsleitlinien (Prioritäten) übersetzt werden.
The "fuzzy front end" of innovation is argued to be crucial for the success and sustainability impact of a final product. Indeed, it is a promising area of focus in efforts to achieve the United Nations' 2015 Sustainable Development Goals (SDGs), which provide a globally accepted framework for sustainability. However, the usability of the 17 goals and the large number of sub-goals represent barriers to innovation practitioners. Moreover, this early innovation stage proves to be a challenge for corporate practitioners and innovators, largely due to the concept's intangible, qualitative nature and the lack of data. To help overcome these barriers, this article proposes a four-stage approach for structuring the innovation process using an online tool called the "SDG-Check", which help assess an innovator's sustainability orientation in the early phases of product and service development. It is a semi-quantitative tool to gather and combine assessments by experts involved in innovation processes with implications for the United Nations' SDGs. Furthermore, this article presents our first experiences in applying the SDG-Check based on three living lab innovation cases. The results indicate that the tools can support and inspire a dialogue with internal and external stakeholders with regards to sustainability considerations in the early design stages of product and service development.
In der Dissertation wird eine Methodik entwickelt, welche die Berechnung des Redispatcheinsatzes im deutschen Übertragungsnetz ermöglicht. Dabei wird die Auswirkungen einer Integration der Flexibilität aus dezentralen Anlagen in das elektrische Energiesystem dargestellt. Durch die Integration von dezentralen Flexibilitäten können geringere Brennstoff- und CO2-Zertifikatskosten bei relativ konstanten CO2-Emissionen erreicht werden. Bei einem Redispatcheinsatz, welcher die Leistungserhöhung aus konventionellen thermischen Kraftwerken weitgehend vermeidet, kann bei der Berücksichtigung dezentraler Flexibilitäten bis zu 99 Prozent der benötigten Redispatcherhöhung aus konventionellen Kraftwerken mit Hilfe dezentraler Alternativen ersetzt werden. Diese Übernahme der Redispatchaufgaben durch dezentrale Anlagen ist allerdings mit einer signifikanten Erhöhung der Redispatchkosten verbunden.
Before linking emissions trading systems, there should be a good understanding of the expected economic implications: How could linking affect the development of the common allowance price, the development of emissions or industrial production, capital flows or liquidity? Answering these questions requires a multitude of data and assumptions and therefore usually the use of economic models.
This report gives an overview of various economic models that are suitable for assessing the economic effects of linking. It analyses the economic indicators relevant for the assessment of the effects of linking, formulates requirements for economic models to answer this question, discusses the advantages and disadvantages of different modelling approaches and gives an assessment of which models are suitable in principle for the assessment of linking. Five models were selected for a more detailed description: E3ME, GEM-E3, PACE, POLES, and TIMES-MARKAL.
The Paris Agreement introduces long-term strategies as an instrument to inform progressively more ambitious emission reduction objectives, while holding development goals paramount in the context of national circumstances. In the lead up to the twenty-first Conference of the Parties, the Deep Decarbonization Pathways Project developed mid-century low-emission pathways for 16 countries, based on an innovative pathway design framework. In this Perspective, we describe this framework and show how it can support the development of sectorally and technologically detailed, policy-relevant and country-driven strategies consistent with the Paris Agreement climate goal. We also discuss how this framework can be used to engage stakeholder input and buy-in; design implementation policy packages; reveal necessary technological, financial and institutional enabling conditions; and support global stocktaking and increasing of ambition.
On 26 January 2019, the Commission on Growth, Structural Change and Employment recommended that no more coal-fired power plants would be operated in Germany by 2038 at the latest. In this paper the Wuppertal Institute comments on the results of the Commission and makes recommendations for the current necessary steps for the climate and innovation policy in Europe, Germany and North Rhine-Westphalia.
Last year's conference of the global climate change regime took place from 2 until 15 December 2018 in Katowice, Poland. The conference had two main objectives: operationalising the Paris Agreement by adopting detailed rules for its implementation, and starting the process of strengthening Parties' climate protection contributions. This article covers the negotiations on these two sets of issues and also includes a discussion of other recent climate activities by Parties and non-Party actors. Success of the negotiations in Katowice was far from assured, but in the end COP24 concluded with the adoption of the "Katowice Climate Package" setting out detailed guidelines on how to implement its various elements. However, the conference fell short on the first objective, none of the major emitting countries was ready to step up its climate ambition. The most important aspect of the Katowice outcome is therefore that it has brought the wrangling about implementation procedures to a close, making way for the true task at hand: the strengthening of national and international activities to protect the climate and the implementation of the existing pledges. Arguably, a key factor that has been slowing down climate policy is the power of entrenched interests. The article therefore concludes with a reflection on how such barriers to climate action may be overcome and what role future COPs may play in this regard.
Europa braucht eine neue Fortschrittsvision. Eine Energiewende hat dieses Potenzial. Sie kann der "Europäischen Idee" einen zukunftsorientierten Inhalt geben. Das Ziel für 2050 ist klar: ein Europa ohne fossile und nukleare Energie! Das ist keine Utopie. Studien, Beschlüsse der EU und einiger Mitgliedsländer belegen, dass diese Vision machbar und mit vielen Vorteilen verbunden ist: mehr Jobs, mehr Versorgungssicherheit, weniger vorzeitige Todesfälle durch Luftverschmutzung, Abbau von Ressourcenkonflikten, sinkende Energiekosten. Neue grüne Leitmärkte für erneuerbare Energien und Ressourceneffizienz entstehen. Eine europäische Energiewende erfordert eine Allianz, idealerweise angefeuert durch die Nachbarn Frankreich und Deutschland. Viele hoffen auf Deutschland als Treiber von Atom- und Kohleausstieg. Aber "revolutionäre Ziele" zu beschließen ist nicht genug: Sie endlich umzusetzen - darauf warten Deutschland und Europa. Dieses Buch zeigt, welche konkreten Schritte diese Fortschrittsvision voranbringen werden.
Each year, approximately one-third of the food produced for human consumption is lost or wasted worldwide. The waste of resources used for this food has significant environmental impacts in terms of land and water use as well as greenhouse gas emissions. Consequently, one of the targets of the UN sustainable development goals is to halve per capita global food waste at the retail and consumer levels and reduce food losses along production and supply chains by 2030. However, sufficient knowledge about the suitability of instruments for food waste prevention is still lacking. The purpose of this paper is therefore threefold: first, it outlines the generation and causes of food losses and waste. Second, it discusses good practices from different countries, such as laws to reduce food waste, voluntary agreements, awareness campaigns and results from behavioural economics. Finally, based on these findings, this paper identifies barriers to as well as requirements for the implementation of effective and efficient instruments.
Zivilgesellschaftliche Organisationen sind zentrale Akteure für den Wandel in Richtung Nachhaltigkeit. Sie treiben dieses zutiefst kulturelle Zivilisationsprojekt auf vielerlei Weise voran. Dabei bewirken sie immer dann besonders viel, wenn sie ihre Rolle als Mahner, Mittler und Motor gut zu kombinieren verstehen.
Geschäftsmodelle zur Einbindung dezentraler Anlagen auf Haushaltsebene in Virtuelle Kraftwerke
(2019)
Virtuelle Kraftwerke (VKW) bieten die Möglichkeit, den steigenden Flexibilitätsbedarf des Stromsystems durch die Bündelung dezentraler Erzeugungsanlagen, Speicher und steuerbarer Verbraucher zu decken. Insbesondere die Hebung noch unerschlossener dezentraler Flexibilitätspotenziale auf Haushaltsebene, die durch die Digitalisierung und die Verfügbakeit smarter Technologien ermöglicht wird, eröffnet voraussichtlich zukünftige Geschäftsfelder. In diesem Artikel werden die zu erwartenden technologischen und ökonomischen Entwicklungen skizziert und darauf aufbauend ein Analyserahmen für Geschäftsmodelle Virtueller Kraftwerke vorgestellt.
Research on sustainability transitions has expanded rapidly in the last ten years, diversified in terms of topics and geographical applications, and deepened with respect to theories and methods. This article provides an extensive review and an updated research agenda for the field, classified into nine main themes: understanding transitions; power, agency and politics; governing transitions; civil society, culture and social movements; businesses and industries; transitions in practice and everyday life; geography of transitions; ethical aspects; and methodologies. The review shows that the scope of sustainability transitions research has broadened and connections to established disciplines have grown stronger. At the same time, we see that the grand challenges related to sustainability remain unsolved, calling for continued efforts and an acceleration of ongoing transitions. Transition studies can play a key role in this regard by creating new perspectives, approaches and understanding and helping to move society in the direction of sustainability.
Today more than 45 % of all energy-related CO2 emissions come from burning coal. Thus, reducing CO2 emissions from coal use is a necessity for reaching the targets of the Paris Agreement. This will not only pose challenges for coal consumers (restructuring of the energy system), but also for countries whose economy is strongly depending on the production of coal. This paper examines the role of coal in three countries, which are or were in recent years among the top coal exporters: Indonesia, Colombia and Vietnam. Understanding challenges and possible transition pathways in these countries will help to develop global strategies to reduce CO2 emissions from coal in the short to mid-term.
Das Kopernikus-Projekt "ENavi" hat im Forschungsschwerpunkt "Transformation des Stromsystems" untersucht, wie der Stromsektor zur Erreichung der Klimaziele beitragen kann. Aktuell gilt es, den Kohleausstieg ökonomisch effizient und ökologisch zu organisieren. Seine Ergebnisse hat das Team der von der Bundesregierung eingesetzten Kommission für Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung ("Kohlekommission") präsentiert.
Nowadays, the main impetus to apply additive manufacturing (AM) of metals is the high geometric flexibility of the processes and its ability to produce pilot or small batch series. In contrast, resource and energy intensities are often not considered as constraints, even though the turnout of additive manufacturing is high, at least compared to chip removing processes.
The study at hand analyses the material characteristics and environmental impacts of a hose nozzle as an example of a commercial product of simple geometry. The production routes turning (conventional manufacturing) and laser beam melting (additive manufacturing) are compared to each other in terms of natural resource use, climate change potential and primary energy demand. It is found, that the product shows a lower demand for natural resources when produced via AM, but higher carbon emissions and energy demand when using a steel, that is mainly (80%) produced from high-alloyed steel scrap. However, different case studies during the sensitivity analyses showed that a number of factors highly influence the results: the steel source as well as the source of electricity play a major role in determining the environmental performance of the production routes. The authors also found that other production processes (here cold forging of tubes) might be an eco-friendly alternative to both routes, if feasible from an economic point of view.
In regard to the material characteristics, experimental testing revealed that the material advantages of AM produced hose nozzles (in particular higher yield strength) are reduced after a solution heat treatment is applied to the as-produced material, in order to increase corrosion resistance. However, products that do not require this production step might benefit from the higher yield strength, as a lower wall thickness could be realised.
In recent years, most countries in the Middle East and North Africa (MENA), including Jordan, Morocco and Tunisia, have rolled out national policies with the goal of decarbonising their economies. Energy policy goals in these countries have been characterised by expanding the deployment of renewable energy technologies in the electricity mix in the medium term (i.e., until 2030). This tacitly signals a transformation of socio-technical systems by 2030 and beyond. Nevertheless, how these policy objectives actually translate into future scenarios that can also take into account a long-term perspective up to 2050 and correspond to local preferences remains largely understudied. This paper aims to fill this gap by identifying the most widely preferred long-term electricity scenarios for Jordan, Morocco and Tunisia. During a series of two-day workshops (one in each country), the research team, along with local stakeholders, adopted a participatory approach to develop multiple 2050 electricity scenarios, which enabled electricity pathways to be modelled using Renewable Energy Pathway Simulation System GIS (renpassG!S). We subsequently used the Analytical Hierarchy Process (AHP) within a Multi-Criteria Analysis (MCA) to capture local preferences. The empirical findings show that local stakeholders in all three countries preferred electricity scenarios mainly or even exclusively based on renewables. The findings demonstrate a clear preference for renewable energies and show that useful insights can be generated using participatory approaches to energy planning.
Im Energiesektor hat die Digitalisierung bereits viele Abläufe der Wertschöpfungskette verändert. Es besteht jedoch weiterhin erhebliches Potenzial zur Nutzung von digitalen Anwendungen. Insofern ist mit weiteren tiefgreifenden Veränderungen zu rechnen. Neben den zahlreichen Nutzen bestehen auch potenzielle negative Auswirkungen. Die so entstehenden Spannungsfelder müssen frühzeitig analysiert werden, um Lösungsoptionen für potenzielle Hindernisse zu erarbeiten um somit den größtmöglichen Nutzen der Digitalisierung erzielen zu können.
German energy transition : targets, current status, chances and challenges of an ambitious pathway
(2019)
With the "Energiewende", the German term for the transformation of the national energy system, the German government pursues ambitious goals, primarily but not only to reflect the climate change challenge and to react to the risks associated with the use of nuclear power plants. After launching the energy concept in mid-2011, which describes the "Energiewende" goals, Germany was perceived as an international pioneer in energy transition for many years and has been acknowledged for its braveness to combine ambitious greenhouse gas (GHG) mitigation targets with a phase out program for nuclear power plants. In this context, this article asks where Germany’s energy transition currently stands, what is planned next and how far the set targets have been achieved or where more action is required to stick to this pathway.
Weltweit trägt die Industrie direkt und indirekt etwa über ihren Bezug von Strom und Wärme rund 30 bis 40 Prozent zu den Treibhausgasemissionen bei. Auch in Deutschland liegt ihr Beitrag in einer ähnlichen Größenordnung1. Dabei sind insbesondere die Grundstoffindustrien (Stahl, Zement, Grundstoffchemie, Glas, Aluminium, Papier und andere) besonders energie- und emissionsintensiv. Gleichzeitig basiert der Energieeinsatz dieser Industrien bisher noch überwiegend auf fossilen Energien (und Müll). Zu den energiebedingten Emissionen kommen prozessbedingte Emissionen hinzu, die sich bei den heute üblichen Verfahren selbst bei Einsatz vollständig "grüner" Energien nicht vermeiden lassen. Grundstoffindustrien stellen Materialien für die Herstellung und Verarbeitung von Produkten zur Verfügung. Sie sind daher kein Selbstzweck, sondern tragen letztlich damit dazu bei, vielfältige Bedürfnisse abzudecken.
This paper offers a comparative analysis of small wind electrification programmes targeted at remote sheep farming households in two of the windiest regions of the world, Argentine Patagonia and the Falkland Islands/Islas Malvinas. Despite comparable environmental conditions and local livelihoods, their impact was vastly different. Insights from socio-technical systems and strategic niche management approaches offered a deeper understanding of the local context and development dynamics, facilitating the identification of the critical success factors that contributed to these two distinct outcomes and finally highlighting those that can inform the design of future such initiatives. The research is based upon a series of semi-structured interviews with key stakeholders, observational field visits and review of archival sources. The critical factors identified by this case study research include strong and consistent institutional support, investment in robust equipment creation of effective feedback loops from the field and hybridisation. Additionally, a user centred approach that assesses whether small wind is really the right option for each individual household and if so, matches an appropriate energy system to their unique and evolving needs. Finally, empowering users to take on as much responsibility for maintenance as possible by integrating maintenance practices with local culture and ensuring the support of an effective decentralised maintenance network.
Am 26. Januar 2019 hat die Kommission "Wachstum, Strukturwandel und Beschäftigung" beschlossen, dass in Deutschland bis spätestens 2038 keine Kohlekraftwerke mehr betrieben werden sollen. Das Wuppertal Institut nimmt in diesem Papier Stellung zu den Ergebnissen der Kommission und gibt Empfehlungen für die nun notwendigen Schritte für die Klima- und Innovationspolitik in Europa, Deutschland und Nordrhein-Westfalen.
Welche Rolle spielt die Digitalisierung mit der Vielzahl ihrer Methoden und Anwendungen für die Energiewende - also für die Transformation unseres Energiesystems im Sinne der vereinbarten Klimaschutzziele? Ist sie notwendige Voraussetzung für den Systemumbau und ermöglicht beispielsweise erst den Übergang auf ein nahezu vollständig erneuerbares Energiesystem (Enabler) oder ist sie lediglich ein nützliches, den Umbau beschleunigendes Hilfsmittel (Facilitator)? Welche Veränderungen sind durch die Ziele der Energiewende getrieben und welche durch die Verbreitung von Techniken der Digitalisierung? All dies waren Fragen, die im Rahmen der Jahrestagung 2018 des Forschungsverbunds Erneuerbare Energien unter dem Titel "Die Energiewende - smart und digital" behandelt wurden. Dieser einführende Beitrag versucht einige Anhaltspunkte zur Beantwortung dieser Fragen zu liefern und in das Thema einzuführen.
Die Digitalisierung ist längst gelebte Praxis. Jeden Tag werden Milliarden an "digitalen" Handlungen ausgeführt. Beispielsweise werden täglich 207 Mrd. E-Mails verschickt, 8,8 Mrd. YouTube-Videos angesehen und 36 Mio. Amazonkäufe getätigt. Dabei nimmt die Geschwindigkeit, mit der neue Anwendungen entwickelt und etabliert werden, kontinuierlich zu. Es stellt sich also die Frage, was im Energiesektor zu erwarten ist und wie die Entwicklung zielgerichtet genutzt werden kann.
Der schnell fortschreitende Digitalisierungs- und Automatisierungsprozess ist heute schon ein wichtiger Wegbegleiter für die Transformation des aktuellen Energiesystems. Im vorliegenden Beitrag werden sechs Anwendungsbeispiele vorgestellt, die deutlich machen, dass die Energiewende ohne Digitalisierung nicht denkbar ist.
Der Anteil fluktuierender erneuerbarer Energien im deutschen Strommix steigt. Um die Netzstabilität zu erhalten, Fluktuationen im Dargebot nach Wetterlage und saisonal auszugleichen sind absehbar ab ca. 2030 große Stromspeicherkapazitäten erforderlich. Wasser-Pumpspeicherwerke sind derzeit die einzige langjährig erprobte Technologie, die künftig in Braunkohletagebauen, welche im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, errichtet werden könnten. Eine Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in verschiedenen Tagebauen zeigt, dass diese mit bis zu 400 GWh ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben.
Die Diskussion um die Gestaltung der Energiewende dreht sich in der politischen und gesellschaftlichen Debatte heute maßgeblich um die Stromversorgung der Zukunft. Ausstieg aus der Kohleverstromung und Ausbau bzw. Optimierung von Stromtransport- und verteilnetz sind nur zwei Beispiele dafür. Zu wenig Beachtung wird dagegen den Gasinfrastrukturen geschenkt und dabei insbesondere den Gas(import-)infrastrukturen, die mit Blick auf die Energiewende eine signifikante Rolle spielen (können).
Der heutige energetische Sanierungsbedarf des Gebäudebestands in Deutschland ist ein über Jahrzehnte qua irregeleiteter Auslegung produzierter. Inzwischen hat der technische Fortschritt erreicht, was zu erwarten war: Das Null-Energie-Haus, sogar das Plus-Energie-Haus sind heute möglich geworden. Beide sind auch "wirtschaftlich" - sofern man neu baut. Und selbstverständlich nur bei einem geklärten Verständnis von "wirtschaftlich", insbesondere im anstehenden Gebäude-Energie-Gesetz (GEG).
Um den ungebremst fortschreitenden Klimawandel zu begrenzen, ist eine stufenweise Dekarbonisierung des Energiesystems notwendig, die bereits bis zur Mitte dieses Jahrhunderts schon weitgehend erreicht sein muss. Neben Unsicherheiten gehen von der Energiewende gleichzeitig Investitionsimpulse für Innovationen aus, wobei Systeminnovationen eine zentrale Treiberfunktion zur Dekarbonisierung des Energiesystems einnehmen.
Diese Arbeit fokussiert die Rolle von Innovationskaskaden in der Energiewende und analysiert die Überführung von Systeminnovationen in strategische Geschäftsmodellinnovationen vor dem Hintergrund der Frage, wie die Dekarbonisierung des Energiesystems für Unternehmen der Energiewirtschaft und THG-intensiven Industrie rentabel ausgestaltet werden kann.
Die Dissertation leistet einen substanziellen Beitrag zur Entscheidungsfindung im strategischen (Innovations-)Management für Unternehmen der Energiewirtschaft und der THG-intensiven Sektoren - Bereiche, die von einem erheblichen Transformationsdruck gekennzeichnet sind. Insbesondere für Unternehmen, die bedingt durch den Wandel des Energiesystems großen Herausforderungen gegenüberstehen, leistet diese Arbeit einen Beitrag zur Ableitung neuer, nachhaltiger und ökonomisch tragfähiger Geschäftsmodelle. Im Mittelpunkt stehen die Systeminnovationen Power-to-Gas (P2G) und Algae-to-X (A2X). Dabei wird der Begriff Algae-to-X erstmalig in die wissenschaftliche und praktische Diskussion eingeführt und konzeptionell fundiert. Mit einer ganzheitlichen Untersuchung der Innovationsprozesse, den damit verbundenen Chancen, Potenzialen, Unsicherheiten, Hemmnissen und visionären Zukunftsbildern von Power-to-Gas und Algae-to-X werden konkrete Handlungsansätze zur Förderung von Systeminnovationen und der Überführung in Geschäftsmodellinnovationen im window of opportunity der Energiewende herausgearbeitet.
Diese Forschungsarbeit trägt zur Weiterentwicklung der wirtschafts-wissenschaftlichen Theoriebasis in den Disziplinen des strategischen Managements und des strategischen Innovationsmanagements bei: Aufbauend auf einer breiten und tiefgreifenden Analyse bestehender Ansätze wird die Bedeutung von Systeminnovationen und Geschäftsmodellinnovationen herausgestellt und die tragende Rolle des in der Theorie noch relativ jungen Konzepts der Innovationskaskaden für die Umsetzung des systemischen Transformationsprozesses der Energiewende theoretisch fundiert und empirisch gestützt. Hervorzuheben ist, dass die Unsicherheiten, die mit der Entwicklung von tragfähigen Geschäftsmodellinnovationen einhergehen, ökonomisch fundiert sind, in den Beispielen in Abhängigkeit des Neuigkeitsgrades und damit der Entwicklungsstufe der Innovationskaskade aber technologisch (A2X) bzw. regulatorisch (P2G) bedingt sind. Bei der Überführung von Systeminnovationen in strategische Geschäftsmodellinnovationen über die Ableitung von Innovationskaskaden stellt diese Arbeit zwei neue, theoretisch fundierte und empirisch überprüfte innovationsauslösende Stimuli vor: Die systeminduzierten Impulse des system-push und des system-pull.
Der Anlass für die Evaluation des Deutschen Ressourceneffizienzprogramms ProgRess ist seine Fortschreibung im Jahr 2020. In zahlreichen Interviews identifizieren die Autorinnen und Autoren Stärken und Schwächen und zeigen Wege für eine institutionelle und strategische Weiterentwicklung auf. Die Bedeutung des Programms wird als überwiegend positiv, die bisherigen Ressourceneffizienzwirkungen hingegen als durchwachsen bewertet. Den Umsetzungsstand konnten die Befragten wenig beurteilen, da Indikatoren bislang nur für einen Teil der Maßnahmen vorhanden sind. Eine Priorisierung der Aktivitäten, verbindlichere Instrumente und Zielvorgaben sowie eine bessere Mittelausstattung gehören zu den Empfehlungen.
Responsible consumption and production is one of the Sustainable Development Goals of the United Nations. To achieve this goal the currently high extraction rates of natural resources, that our economy is based on, needs a transformation of the consumption and production system considering technological as well as social change. One of the promising transition approaches is seen in collaborative consumption with its many facets of socio-cultural innovations and fast growing number of participants and businesses. With a decreasing production of goods, due to a utilisation of underutilised assets, these offers might support an absolute reduction of the global resource use. However, a positive environmental effect depends on the setting and the social practices of such sharing offers and is not sustainable or resource efficient generally. Also, resource efficient practices with a low diffusion potential that stick in a niche offer no leverage to achieve sustainable consumption patterns. Thus, this paper describes a mixed method approach to analyse the resource efficiency and diffusion potential of 20 sharing offers in the area of mobility, housing & travel and everyday objects in Germany. Results show that the overall positive environmental connotation of sharing offers cannot be confirmed. We identified five clusters of offers that are all treated to be differently when it comes to deploying the positive potential and avoid unnecessary societal effort to achieve the mentioned Sustainable Development Goal.
A significant reduction in greenhouse gas emissions will be necessary in the coming decades to enable the global community to avoid the most dangerous consequences of man-made global warming. This fact is reflected in Germany's 7th Federal Energy Research Program (EFP), which was adopted in 2018. Direct Air Capture (DAC) technologies used to absorb carbon dioxide (CO2) from the atmosphere comprise one way to achieve these reductions in greenhouse gases. DAC has been identified as a technology (group) for which there are still major technology gaps. The intention of this article is to explore the potential role of DAC for the EFP by using a multi-dimensional analysis showing the technology's possible contributions to the German government's energy and climate policy goals and to German industry's global reputation in the field of modern energy technologies, as well as the possibilities of integrating DAC into the existing energy system. The results show that the future role of DAC is affected by a variety of uncertainty factors. The technology is still in an early stage of development and has yet to prove its large-scale technical feasibility, as well as its economic viability. The results of the multi-dimensional evaluation, as well as the need for further technological development, integrated assessment, and systems-level analyses, justify the inclusion of DAC technology in national energy research programs like the EFP.
Reaching the climate goals for the building sector requires to improve insulation and to increase air tightness of buildings in order to minimize heat loss. To achieve these goals and to prevent risks to the health of occupants and damages to the building fabric due to insufficient removal of pollutants and humidity, broad implementation of Mechanical Ventilation and Heat Recovery (MVHR) systems is crucial.
Comparable and up to date figures on the market penetration of MVHR systems across the EU are hardly available. However, figures point to only a small share of residential buildings being currently equipped with such systems (cf. Riviere et al. 2009). For the German building stock the figure is estimated to be below 5% (Händel 2011). The paper presents insights into the reasons for the slow diffusion of HRV technologies in the German building stock. It builds on the results of a recently completed research project whose central aim was to identify actor-specific and structural barriers for the diffusion of efficient ventilation systems in apartment buildings and to examine how these barriers can be addressed.
The analysis is based on 40 semi-structured expert interviews with energy consultants, HVAC craftsmen, and housing companies, as well as guided in-depth interviews with private owners of apartment buildings or apartments that were evaluated by means of qualitative content analysis. Based on the collected data, seven barrier categories were identified, each containing a range of single barriers for the diffusion of efficient ventilation systems within the residential building stock.
Results of the analysis were quantitatively validated by means of online surveys and a household survey among 1,008 households. The paper points out interdependencies within the chain of effects leading up to the investment decision of building owners. Furthermore, based on good practice examples identified within the data collection process, it proposes different measures to address these barriers.
Derzeit befindet sich der zweite Entwurf zum Gebäudeenergiegesetz (GEG) des Bundeswirtschaftsministeriums und Bundesbauressorts zur Vereinheitlichung des Energieeinsparrechts für Gebäude in den Ressorts in der Abstimmung. Doch der Entwurf fällt weit hinter dem aktuellen klimapolitischen Aufbruch der Großen Koalition zurück und die Vorgaben der Europäischen Union erfüllt er nicht.
Können Wissenschafts- und Kulturinstitutionen in ihrer gesellschaftlichen Wirkung davon profitieren, wenn sie sich einem temporären Perspektivwechsel unterziehen? Der Beitrag beschreibt das Design und den Anspruch eines Vorhabens von zwei Wuppertaler Institutionen, die sich mit dem zeitlich befristeten Ämtertausch ihrer Leiter einem solchen Experiment unterziehen werden: der Oper Wuppertal und dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie - einem führenden Nachhaltigkeits-Think-Tank.
Global climate
(2019)
The twenty-third Conference of the Parties (COP-23) of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) was held in Bonn on 6-17 November 2017, under the presidency of Fiji. COP-23 focused, in particular, on developing rules to implement the 2015 Paris Agreement and on raising ambition for climate protection. Since this was the first "Oceanic" COP, special attention was given to supporting the countries of the Global South in their efforts to reduce emissions, adapt to climate change, and deal with the unavoidable impacts of climate change. This article summarizes the main developments and results of COP-23.
Der NaWis-Verbund verstärkt seine Bestrebungen, die gesellschaftlichen Wirkungen von transformativer Forschung abzubilden. Damit soll auch die Qualität der Forschungsarbeiten gesichert werden. Die bei der Impact-Messung zur Anwendung kommenden Ansätze unterscheiden sich bislang grundsätzlich. Der vorliegende Beitrag skizziert den Zugang des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie.
Additionality revisited : guarding the integrity of market mechanisms under the Paris agreement
(2019)
The Paris Agreement requires mitigation contributions from all Parties. Therefore, the determination of additionality of activities under the market mechanisms of its Article 6 will need to be revisited. This paper provides recommendations on how to operationalize additionality under Article 6. We first review generic definitions of additionality and current approaches for testing of additionality before discussing under which conditions additionality testing of specific activities or policies is still necessary under the new context of the Paris Agreement, that is, in order to prevent increases of global emissions. We argue that the possibility of "hot air" generation under nationally-determined contributions (NDCs) requires an independent check of the NDC's ambition. If the NDC of the transferring country does contain "hot air", or if the transferred emission reductions are not covered by the NDC, a dedicated additionality test should be required. While additionality tests of projects and programmes could continue to be done through investment analysis, for policy instruments new approaches are required. They should be differentiated according to type of policy instrument. For regulation, we suggest calculating the resulting pay-back period for technology users. If the regulation generates investments exceeding a payback period threshold, it could be deemed additional. Similarly, carbon pricing policies that generate a carbon price exceeding a threshold could qualify; for trading schemes an absence of over-allocation needs to be shown. The threshold should be differentiated according to country categories and rise over time.
The Global Stocktake (GST) takes a central role within the architecture of the Paris Agreement, with many hoping that it will become a catalyst for increased mitigation ambition. This paper outlines four governance functions for an ideal GST: pacemaker, ensurer of accountability, driver of ambition and provider of guidance and signal. The GST can set the pace of progress by stimulating and synchronizing policy processes across governance levels. It can ensure accountability of Parties through transparency and public information sharing. Ambition can be enhanced through benchmarks for action and transformative learning. By reiterating and refining the long term visions, it can echo and amplify the guidance and signal provided by the Paris Agreement. The paper further outlines preconditions for the effective performance of these functions. Process-related conditions include: a public appraisal of inputs; a facilitative format that can develop specific recommendations; high-level endorsement to amplify the message and effectively inform national climate policy agendas; and an appropriate schedule, especially with respect to the transparency framework. Underlying information provided by Parties complemented with other (scientific) sources needs to enable benchmark setting for collective climate action, to allow for transparent assessments of the state of emissions and progress of a low-carbon transformation. The information also needs to be politically relevant and concrete enough to trigger enhancement of ambition. We conclude that meeting these conditions would enable an ideal GST and maximize its catalytic effect.
"400,000 new homes per year are needed in German cities." This figure has been cited repeatedly in political discussions, media, and statements of different groups for a couple of years now. Living space is needed to mitigate the (further) inordinate increase of rents in some cities and regions and to ease finding appropriate flats at affordable prices for low- and medium-income households. But how to activate investors and the real estate market?
Having the triangle of sustainability in mind with its ecologic, social and economic cornerstones the discussion - metaphorically spoken - currently pulls the three corners: Which should have the highest priority?
The economically driven most favourable solution is lowering the requirements for new buildings such as the energy performance to make building cheaper. The social perspective prefers an increase of public social housing investments regardless of efficiency standards. And the ecological side argues that a high performance is needed to reach energy and climate targets in the buildings sector.
Starting at this point of discussion, firstly, the paper reflects the assumptions behind the numbers of new homes needed against a sufficiency background.
Secondly, it presents current changes in German building policies: a new legislation for energy supply and efficiency is currently in preparation.
It discusses the potential to integrate sufficiency aspects in building policies, focussing specifically on the new regulation, financial incentives, and energy advice.
The paper analyses if and to what extent it is likely to balance the three cornerstones of sustainability by integrating sufficiency aspects into efficiency policies. Household experiences with prepayment meters are used as an example to illustrate the potential for tapping efficiency and sufficiency potentials in low-income households considering social, economic, and ecological aspects. Based on the identified (in)consistencies, thirdly, it suggests further development in German policies to make better use of synergies between the ecologic, social and economic demands on buildings.
Mit fortschreitender Energiewende steigt der Anteil erneuerbarer Energien im Strommix. Deren Angebot variiert im Tagesverlauf, nach Wetterlage und saisonal. Um Angebot und Nachfrage zur Deckung zu bringen, benötigt es daher Speicher mit großen Kapazitäten. Von allen technologischen Optionen mit großer Speicherkapazität sind Wasser-Pumpspeicherwerke die einzige, die langjährig erprobt und wirtschaftlich ist. Diese könnten in Braunkohletagebauen, welche im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, errichtet werden. Unsere Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in den heutigen Tagebauen Hambach, Garzweiler und Inden zeigt, dass diese mit bis zu 400 GWh ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben. Dies entspricht etwa der kontinuierlichen Maximalleistung eines Kernkraftwerks über zwei Wochen. Im Kontext der Diskussion um den Braunkohleausstieg skizziert das Papier ein netzdienliches Nachnutzungskonzept für Braunkohletagebaue, das zumindest für einen Teil der heute in der Kohleförderung und -Verstromung Beschäftigten mögliche Zukunftsperspektiven bietet.
Zwischen 2005 und 2016 gab es in Deutschland über 150 Stadtwerke-Neugründungen im Energiebereich. Die insgesamt rund 900 Stadtwerke, die heute im Energiesektor tätig sind, spielen für die Energiewende eine zentrale Rolle. Denn sie stellen weit über die Hälfte der Versorgung an Strom, Gas und Wärme sicher. Zudem haben Stadtwerke aufgrund ihrer kommunalen Verankerung eine besondere Position im Spannungsgefüge von Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft. Dieser Beitrag zeigt auf, welche Gründe und Motive zu dieser Gründungswelle führten und welche Erfolgsfaktoren für Stadtwerke-Neugründungen ausschlaggebend waren.
Die Städte nutzen den Raum
(2019)
Handlungsempfehlungen für die Verbraucherpolitik zur Förderung eines nachhaltigen Prosumierens
(2019)
Ein wachsender Teil der Gesellschaft sehnt sich beim Konsum zunehmend nach Vertrauenswürdigkeit und Individualität. Zwei Aspekte, die viele Konsumentinnen und Konsumenten im Massenmarkt vermissen. Das Konzept "Prosumieren", vorangetrieben von zivilgesellschaftlichen Initiativen wie urbanen Gemeinschaftsgärten, Foodsharing oder Repair-Cafés, bietet die Möglichkeit zu Partizipation und Empowerment der Verbraucherinnen und Verbrauchern, die damit nicht mehr nur einfache Konsumentinnen/Konsumenten sind, sondern zu Prosumentinnen/Prosumenten werden.
Die vorliegenden Handlungsempfehlungen richten sich vorrangig an die Verbraucherpolitik, doch betreffen sie auch etliche andere Ressorts, wie etwa Bildung und Verkehr. Ihr Ziel ist es, der Verbraucherpolitik die Bandbreite an Prosumptionsformen in den Feldern Ernährung und Bekleidung aufzuzeigen und ihr so einen Überblick zu verschaffen. Zugleich wird jedoch für ausgewählte Modelle im Detail auf die aktuellen praktischen Hürden sowie die Möglichkeiten eingegangen, diese abzubauen und das nachhaltige Prosumieren zu fördern. Schließlich wurde ein kurzer Leitfaden zur Bewertung der Nachhaltigkeitspotentiale von Prosumptionsmodellen erstellt, an dem sich die Verbraucherpolitik bei der Bewertung neuer Prosumptionsinitiativen, welche sich aktuell rasant verbreiten und immer neue Formen hervorbringen, orientieren kann.
Sulphate aerosols are dominated by SO2 emissions from coal-burning for the Indian electricity sector and they are thought to have a short term but significant, negative impact on South Asian Summer Monsoon rainfall. This reduction in precipitation in turn can lead to reduced economic outputs, primarily through smaller agricultural yields. By bringing together estimates of (a) the impact of sulphate aerosols on precipitation and (b) the observed relationship between monsoon rainfall and GDP, we present a methodology to estimate the possible financial cost of this effect on the Indian economy and on its agricultural sector. Our preliminary estimate is that the derived benefits could be large enough that around 50% of India's SO2 emissions could be economically mitigated at no cost or net benefit, although it should be noted that the large uncertainties in the underlying relationships mean that the overall uncertainty is also large. Comparison of the 1952-1981 and 1982-2011 periods indicates that the Indian economy may now be more resilient to variability of the monsoon rainfall. As such, a case could be made for action to reduce SO2 emissions, particularly in the crucial monsoon period. This would have a significant, positive effect on a crucial and large sector in India's economy and the effects would be visible almost instantly. The recent growth in renewable energy sources in India and the consequent, reduced increase in coal burning means that further financial costs have already been avoided. This impact should be further investigated so that it can be included in cost-benefit analyses of different fuel types in the region. The significant uncertainties associated with these calculations are discussed.
Mit fortschreitender Energiewende steigt der Anteil erneuerbarer Energien im Strommix. Deren Angebot variiert im Tagesverlauf, nach Wetterlage und saisonal. Um Angebot und Nachfrage zur Deckung zu bringen, benötigt es daher Speicher mit großen Kapazitäten. Von allen technologischen Optionen mit großer Speicherkapazität sind Wasser-Pumpspeicherwerke die einzige, die langjährig erprobt und wirtschaftlich ist. Diese könnten in Braunkohletagebauen, welche im Zuge der Energiewende aufgegeben werden, errichtet werden. Unsere Überschlagsrechnung am Beispiel eines Pumpspeicherwerks in den heutigen Tagebauen Hambach, Garzweiler und Inden zeigt, dass diese mit bis zu 400 GWh ein signifikantes technisches Speicherpotenzial haben. Dies entspricht etwa der kontinuierlichen Maximalleistung eines Kernkraftwerks über zwei Wochen. Im Kontext der Diskussion um den Braunkohleausstieg skizziert das Papier ein netzdienliches Nachnutzungskonzept für Braunkohletagebaue, das zumindest für einen Teil der heute in der Kohleförderung und -Verstromung Beschäftigten mögliche Zukunftsperspektiven bietet.
Phasing out coal in the German energy sector : interdependencies, challenges and potential solutions
(2019)
Relevant aspects of the options and requirements for reducing and phasing out coal-fired power generation have been under debate for several years. This process has produced a range of strategies, analyses and arguments, outlining how coal use in the energy sector could be reduced and phased out in the planned time frame, and determining structural policy measures suitable to support this. This Coal Report studies the existing analyses and provides an overview of the state of debate. It is intended to provide information on facts and contexts, present the advantages and disadvantages of individual courses of action, and reveal the respective scientific backgrounds. It strives to take a scientific and independent approach, and present facts in concise language, making it easy to follow for readers who are not experts in the field, without excessive abridgements or provocative statements.
Transformative Wissenschaft versteht sich als Katalysator für gesellschaftliche Veränderungsprozesse. Sie musste sich in den vergangenen Jahren innerwissenschaftlicher Kritik und Dekonstruktion stellen. Daneben muss sie sich aber auch an ihrer gesellschaftlichen Wirkung messen lassen. Als Zwischenbilanz aus fünf Jahren Debatte um die transformative Wissenschaft halten wir fest: Die nächste Phase in der Weiterentwicklung transformativer Wissenschaft braucht Orte, an denen ihre gesellschaftlich produktive Wirkkraft erfahrbar wird und erprobt werden kann.
Biofuels and electrification are potential ways to reduce CO2 emissions from the transport sector, although not without limitations or associated problems. This paper describes a life-cycle analysis (LCA) of the Brazilian urban passenger transport system. The LCA considers various scenarios of a wholesale conversion of car and urban bus fleets to 100% electric or biofuel (bioethanol and biodiesel) use by 2050 compared to a business as usual (BAU) scenario. The LCA includes the following phases of vehicles and their life: fuel use and manufacturing (including electricity generation and land-use emissions), vehicle and battery manufacturing and end of life. The results are presented in terms of CO2, nitrous oxides (NOx) and particulate matter (PM) emissions, electricity consumption and the land required to grow the requisite biofuel feedstocks. Biofuels result in similar or higher CO2 and air pollutant emissions than BAU, while electrification resulted in significantly lower emissions of all types. Possible limitations found include the amount of electricity consumed by electric vehicles in the electrification scenarios.
Abfallwirtschaftliche Produktverantwortung unter Ressourcenschutzaspekten (RePro) : Abschlussbericht
(2019)
Elektro- und Elektronikaltgeräte enthalten eine Vielzahl von umwelt- und ressourcenrelevanten Metallen wie Gold und Neodym, welche derzeit noch nicht optimal recycelt werden. Im vorliegenden Projekt wurden die Mengenpotenziale von 10 dieser Metalle in 30 ressourcenrelevanten Elektrogerätearten quantifiziert und die bestehenden Verluste bei der Elektroaltgeräte-Entsorgung von der Sammlung über die Behandlung bis zur Metallrückgewinnung über Mengenstrombilanzen ermittelt, teilweise unterstützt durch Sortieranalysen und Behandlungsversuche. Die Studie leitet daraus Maßnahmenempfehlungen zur Optimierung der Erfassungsstrukturen sowie der Behandlungs- und Verwertungssysteme für Elektroaltgeräte aus privaten Haushalten zur Rückgewinnung der betrachteten Metalle ab.
Im Rahmen des Forschungsprojekts "Wirtschaftsförderung 4.0" leistet die vorliegende Arbeit einen Beitrag zum besseren Verständnis der systematischen Stärkung zivilgesellschaftlicher Nachhaltigkeitsinitiativen. Das Ziel der Analyse besteht darin, Ansatzpunkte möglicher Unterstützungsmaßnahmen aufzuzeigen, die im Zuge kommunaler Wirtschaftsförderung aufgegriffen werden können.
Zur Erarbeitung wurden zunächst mithilfe theoretischer Grundlagen aus der Transition- und Diffusionsforschung zentrale Einflussfaktoren zusammengetragen, die förderlich oder hemmend auf transformative Nachhaltigkeitsinitiativen wirken können. Mit dem Ziel, kontextangepasste Maßnahmen zu entwickeln, wurden die literaturbasierten Faktoren anschließend in einer qualitativen Befragung mit einer Praxisperspektive verglichen und ergänzt: Mittels leitfadengestützter Experteninterviews mit nachhaltigkeitsorientierten Initiativen in der Region Osnabrück wurden kommunale Gegebenheiten sowie die jeweiligen Erfolgsfaktoren, Herausforderungen und Bedarfe der Graswurzelinitiativen erfasst.
Im Ergebnis zeigen sich sieben übergreifende Bedarfsfelder, die vor allem aus der empirischen Erhebung abgeleitet wurden. Aus ihnen wurden Handlungsempfehlungen und Ansatzpunkte kommunaler Unterstützung erarbeitet und diskutiert.
Das Wuppertal Institut hat das Forschungsformat der Reallabore
konzeptionell und praktisch entscheidend mitgeprägt. Insbesondere in den
letzten fünf Jahren erlebt dieses Format einen ungeahnten Aufschwung.
Vor diesem Hintergrund blickt der vorliegende In Brief auf die Perspektiven für die künftige Forschung in Reallaboren. Drei Forderungen sind dabei von zentraler Bedeutung:
(1) die Besinnung auf die ursprünglichen Kern-Charakteristika der Reallabor-Idee,
(2) der systematische Capacity-Aufbau für Reallabore im Wissenschaftssystem und
(3) die Etablierung von langfristiger angelegten Reallaborstrukturen.
To contribute to a better understanding of consumer food leftovers and to facilitate their reduction in out-of-home settings, our study analyzes the effects of two common intervention strategies for reducing leftovers in a holistic behavioral model. Based on a quasi-experimental baseline-intervention design, we analyzed how the display of information posters and the reduction of portion sizes take an effect on personal, social and environmental determinants in a structural equation model. Applying data from online surveys and observations among 880 guests (503 baseline, 377 intervention) during two weeks in a university canteen, the suggested model allows to assign effects from the two interventions on plate leftovers to specific changes in behavioral determinants. Portion size reductions for target dishes are found to relate to lower levels of plate waste based on conscious perception, represented in smaller portion size ratings. Effects from seeing information posters are found to base on changed personal attitudes, subjective norms and perceived behavioral control. However, depending on how an individual reacts to the information (by only making an effort to finish all food or by making an effort and additionally choosing a different dish in the canteen) there are opposite effects on these determinants and consequently also on plate leftovers. Overall, the differentiated results on intervention effects strongly support the benefits of more holistic and in-depth analyses of interventions to reduce plate leftovers and therefore to contribute to more sustainable food consumption in out-of-home settings.
Urban energy systems have been commonly considered to be socio-technical systems within the boundaries of an urban area. However, recent literature challenges this notion in that it urges researchers to look at the wider interactions and influences of urban energy systems wherein the socio-technical sphere is expanded to political, environmental and economic realms as well. In addition to the inter-sectoral linkages, the diverse agents and multilevel governance trends of energy sustainability in the dynamic environment of cities make the urban energy landscape a complex one. There is a strong case then for establishing a new conceptualisation of urban energy systems that builds upon these contemporary understandings of such systems. We argue that the complex systems approach can be suitable for this. In this paper, we propose a pilot framework for understanding urban energy systems using complex systems theory as an integrating plane. We review the multiple streams of urban energy literature to identify the contemporary discussions and construct this framework that can serve as a common ontological understanding for the different scholarships studying urban energy systems. We conclude the paper by highlighting the ways in which the framework can serve some of the relevant communities.
Der Umbau des Bahnhofsbereichs in Wuppertal und die damit verbundene dreijährige Vollsperrung der Hauptverkehrsstraße Bundesstraße 7 wird in dieser Dissertation als ein urbanes Mobilitätslabor genutzt. Darin wird untersucht, wie sich eine Verkehrssystemstörung auf die Resilienz des Systems Stadtverkehr auswirkt. Insgesamt analysiert diese Arbeit die Auswirkung dieser Sperrung auf ein Konglomerat von zusammenhängenden Systemelementen. Die Herangehensweise zur Ermittlung des Gesamtbildes geschieht mit einem Multi-Methoden-Mix. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählt, dass die B7-Sperrung trotz anfangs gegenteiliger Befürchtungen zu keinem Verkehrszusammenbruch führte und die Resilienz des Systems Stadtverkehr dafür verantwortlich zu machen ist. Das Nicht-Eintreffen eines Verkehrszusammenbruchs ist bedingt durch die Anpassungs- und Lernfähigkeit, die Robustheit und die Gewöhnung des Systems Stadtverkehr. Die B7-Sperrung war ein Auslöser für die Re-Evaluation des eigenen Mobilitätsverhaltens. Die Auswirkung auf die Luftqualität wird an Hand von Stickstoffdioxid beurteilt. Die Zu- und Abnahmen der NO2-Werte kongruieren mit den Zu- und Abnahmen der Verkehrsstärken. Dies kann darauf hindeuten, dass sowohl die Sperrung als auch die Wiedereröffnung einen Effekt auf die Luftqualität haben könnten. Das Interesse der lokalen Medien ließ parallel zur Eingewöhnung nach. Die Forschungsarbeit zeigt einen in den Verkehrswissenschaften neuartigen Ansatz, Verhaltensbeobachtungen während eines widrigen Ereignisses durchzuführen und messbar zu machen. Mit dieser Arbeit lässt sich belegen, dass nachhaltige Transformationsprozesse im Verkehr im Hinblick auf die Autonutzung gestaltbar sind - eine wichtige Erkenntnis mit hoher Bedeutung für die Raum- und Verkehrsplanung.
Digitalisation is disrupting business practices worldwide and transforming consumption patterns. While a global increase in wealth is leading to higher consumption rates, consumption-related decisions are increasingly based on digital information and marketing; furthermore, shopping increasingly takes place online and products and services are more and more digitalised.
The transformative character of digitalisation calls for political action in order to ensure sustainable consumption in a new and dynamically changing context. Focusing on consumption is imperative in combatting many global challenges. Take climate change: consumption-based emissions (i.e. emissions from domestic final consumption and emissions caused by the production of imported goods) are rising more rapidly than production-based emissions in high-income countries. Meanwhile most political measures target production-based emissions (i.e. territorial emissions).
The German council for sustainable development (Rat für Nachhaltige Entwicklung) has called for the §principle of sustainable development [to] serve as the political framework for digital transformation" as "digitalisation has the potential to engender disruptive developments in the business world as well as society as a whole that carry both great opportunities and significant risks". Thus, to implement the 2030 Agenda, in particular SDG 12, and the National Program Sustainable Consumption, it is key to seize the opportunities that digitalisation presents for sustainable consumption and tackle the challenges. This assessment report thus examines the following key question: "What are the implications of the digital transformation of consumption patterns for the implementation of the German sustainability strategy in, by and with Germany?"
The key objective of this deliverable is to gain insights on and assess how CE is being implemented and R&I is being funded at regional level, e.g., via the RIS3 strategy and Structural Funds. As such it sets the scope for the project and provides the background against which programmes and measures can be understood, assessed, developed and recommended in succinct tasks and work packages. The objective of this report is to provide a concise overview of the current R&I priorities, as expressed in running and newly introduced funding and legislative measures with respect to Circular Economy in European countries and regions.
On the basis of a literature research, this subtask develops a conceptional framework for a common understanding of CE within the project team and for the following work packages and tasks. After a brief introduction into the objectives and the context of a circular economy, a more elaborated look into the necessity of an explicit understanding of CE, the objectives, the spatial perspective of CE and the specific challenges within the CICERONE context will be done, in order to develop a basis for a common understanding within the project context. Circular economy can and has to be understood as an (eco-)innovation agenda. Therefore, the paper investigates the role policy has to play to support innovation for a CE transition, for creating the framework conditions and why CE has also to be build from the ground up. Finally, the paper looks from two perspectives at emerging trends and business models in a CE to sketch next steps towards the transition in a selection of central sectors. Conclusions are drawn on the basis of the insights gained by the preceding chapters.
This report provides an overview of the main findings from the different research tasks in the CIRCTER project and delivers selected policy messages with European coverage. The report provides: (Sec. 2) a territorial definition of the circular economy; (Sec. 3) insights into the available statistics on material and waste patterns and flows and their interpretation, alongside new territorial evidence on both aspects; (Sec. 4) a sectoral characterisation of the circular economy at regional level (NUTS-2), including data on turnover and jobs; (Sec. 5) key findings from the CIRCTER case studies; (Sec. 6) a systemic interpretation of the circular economy that works as a knowledge-integration mechanism for the entire report; (Sec. 7 and 8) an analysis of the most relevant circular economy policies and strategies at various territorial levels; (Sec. 8) a subset of policy recommendations focusing in particular on territorial and cohesion policies, and; (Sec. 9) suggestions for further research.
Ziel dieses Teilvorhabens innerhalb des FlexGeber-Projektes war die Initiierung und Begleitung eines Prozesses zur Identifikation und (idealerweise späteren) Realisierung von Effizienz-, Erneuerbaren- und Flexibilitätspotenzialen in den Industriebetrieben Taifun-Tofu GmbH (Lebensmittel) und Hermann Peter KG (Baustoffe).
Dazu haben die Forschenden jeweils in einem Workshop relevante Akteure zusammengebracht und Wissen zur Bestimmung und Bewertung von Flexibilitäten aus technischer, rechtlich-politischer sowie strukturell-organisatorischer Sicht erarbeitet und vermittelt. Gemeinsam klärten sie, welche Informationen in welchem Format für Unternehmen erforderlich und relevant sind, um Flexibilitätsoptionen identifizieren und umsetzen zu können.
Insgesamt gliedert sich die methodische Vorgehensweise in vier zentrale Arbeitsschritte: Vor-Ort-Begehungen bei den Reallaboren, Identifikation technischer Hotspots, Akteursworkshop sowie abschließende Auswertung. Der vorliegende Teilbericht dokumentiert diesen Prozess und fokussiert auf die Identifikation von möglichen Effizienz-, Erneuerbaren- und Flexibilitätsoptionen und der Erfassung von Hemmnissen, die einer Umsetzung von Maßnahmen zur Erschließung der Potenziale bei den Praxispartnern entgegenstehen.
Da die Workshops vornehmlich auf die Unternehmen Taifun-Tofu und Hermann Peter ausgerichtet waren, fokussiert dieser Bericht auf Hemmnisse, die diese Unternehmen bzw. Unternehmen dieser Branchen betreffen. Darüber hinaus ist ein Kapitel zu Hemmnissen, die sich aus dem Demonstrationsvorhaben des Fraunhofer ISE-Campus (Ausbau des Kältenetzes und Installation von Kältespeichern) ableiten, ist in diesem Bericht enthalten.
Suffizientes Mobilitätsverhalten funktioniert im Alltag und kann die Treibhausgasemissionen unserer Alltagsmobilität heute schon um fast zwei Drittel senken - dies ist das ermutigende Ergebnis einer Fallstudie mit 32 Erwachsenen.
Durch Effizienz- und Konsistenzstrategien dagegen konnten Treibhausgasemissionen im Verkehrsbereich in Deutschland bisher nicht gesenkt werden. Demgegenüber kann Suffizienz - durch ein verändertes Konsumverhalten und einen dadurch verringerten Ressourcenaufwand und Umweltverbrauch - die Schädigung der Umwelt deutlich reduzieren.
Markus Profijt definiert in seiner Studie erstmals, wie die Mobilitätssuffizienz und die dafür geeigneten Handlungsoptionen gemessen werden können. Die Ergebnisse seiner empirischen Pilotstudie zeigen, wie die Mobilitätsbedürfnisse und das Mobilitätsverhalten suffizient handelnder Personen aussehen. Aus seinen Analyseergebnissen entwickelt er Handlungsempfehlungen für die kommunale Praxis zur Förderung der Mobilitätssuffizienz.
Für den Klimaschutz müssen die Kohlendioxidemissionen verringert werden - massiv und schnell. Derzeit stehen dafür vor allem technische Lösungen im Fokus: bessere Energieeffizienz und mehr erneuerbare Energien. Diese Studie untersucht nun eine dritte, bislang zu wenig beachtete Strategie: die Energiesuffizienz. Sie verringert die Nachfrage nach energieintensiven Gütern und Dienstleistungen durch Verhaltensänderungen.
Zwei dafür wesentliche Sektoren werden behandelt: die Raumwärme der privaten Haushalte und der alltägliche Personenverkehr. Beide zusammen verursachen immerhin rund 40 Prozent der städtischen Energienachfrage. Am Beispiel eines Wuppertaler Stadtteils werden dafür lokale Akteure, geeignete Strategien und das erreichbare Einsparpotenzial an Energie und Kohlendioxid analysiert. In Szenarien bis zum Jahr 2050 werden die Einsparmöglichkeiten quantitativ abgeschätzt und die Auswirkungen auf das Alltagsleben der Menschen anschaulich beschrieben.
Reliably reducing the emissions in the building sector plays a crucial role if the 1.5°C climate target from the Paris Agreement is to be met. The observed trends show a significant increase in building energy use, especially in emerging economies. Counteracting these trends is absolutely essential, especially in the light of urbanisation, population growth and changing lifestyles. In terms of mitigating the climate impact of buildings, ensuring high levels of efficiency (i.e. very low energy needs, especially for heating and cooling) has the greatest potential for saving energy and emissions, and is at the same time the prerequisite for effective use of energy from renewable sources. Clearly defined targets and suitable metrics are essential to enable appropriate design decisions. Implemented projects clearly indicate that quality assured design and construction lead to reliable in-use energy performance. Effective policy packages to address opportunities and challenges are important drivers to support the uptake of state-of-the-art efficiency measures in the urban building sector.
There is an increasing pressure that enhanced and novel energy technologies are swiftly adopted by the market to ensure meeting the energy and climate targets. An important issue with such novel developments is their risk to be stuck in the "valley of death", i.e. that their transition to the market is delayed or unsuccessful. Publicly supported demonstration projects could help to bridge the valley of death by reducing barriers to the adoption caused by missing information and perceived risks. A challenge for technology demonstrations in the industrial context is their often high investments that are required to prove their real-world benefits. Given the magnitude of such investments, it becomes crucial that public funding focuses on the most promising demonstration proposals. Structured evaluation processes can help to facilitate the identification of promising proposals and to improve the quality and transparency of decisions. This paper deals with a corresponding multi-staged multi-criteria decision support system (DSS) suggested to the German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy. It deals with the evaluation of demonstration proposals across three stages: The first stage represents a filtering stage to identify those proposals relevant for further considerations. The second stage comprises a multi-criteria scoring method drawing on an evaluation against nineteen criteria. The final third stage serves to critically review the need for public funding of well-scored proposals. This contribution outlines the development of the DSS and its design and thus provides insights on proposal evaluating in energy research.
Der Politikbericht ist ein Ergebnis des Forschungsvorhabens "Technologien für die Energiewende", das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) als Teil des strategischen Leitprojekts "Trends und Perspektiven der Energieforschung" von 2016 bis 2018 gefördert wurde. Er enthält neben einer kurzen deutschen und englischen Einleitung vierseitige Zusammenfassungen zu jedem der 31 analysierten Technologiefelder und eine Kurzdarstellung der Bewertungsmethodik. Die Zusammenfassungen sind gegliedert nach Definition des Technologiefeldes, aktueller Stand der Technologie, ausgewählte Bewertungskriterien und F&E-Empfehlungen.
Der Titel "Grüne Hauptstadt Europas 2017" zeichnet seit 2008 Großstädte aus, die sich dauerhaft für hohe Umweltstandards und eine nachhaltige Entwicklung einsetzen. Mit der Auszeichnung der Stadt Essen für das Jahr 2017 wurde sowohl ihr bisheriges Engagement unter anderem in den Themen Klimawandel, Verkehr, Umwelt- und Ressourcenschutz gewürdigt als auch ihre Bestrebungen, den ökonomischen Strukturwandel in der Stadt nachhaltig zu bewältigen.
Umso bedeutsamer ist es daher, festzuhalten, in welcher Weise die Projekte und Aktivitäten zur Grünen Hauptstadt Europas in der Stadt Wirkungen erzielt haben. Diese und weitere Fragen waren der Gegenstand der Begleitforschung zur Grünen Hauptstadt, die von einem Team von Forscherinnen und Forschern des Wuppertal Instituts, der Universität Duisburg-Essen, der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Dortmund umgesetzt wurde. Der nun vorliegende Bericht ist Teil der Dokumentation, die die Stadt Essen an die Europäische Kommission als Abschlussbericht der Grünen Hauptstadt richten wird.
Alternative power initiatives are socio-ecological innovations that substantially contribute to city's sustainable development and, therefore, are of particular societal benefit and value. Cities should, consequently, have an inherent interest in their existence and proliferation. This, however, asks for strategic innovation management. While, acknowledgement of the project's innovativeness constitutes the precondition for management, in the further process of steering activity the tasks to reduce hurdles, create open space and support the project's capacities need to be mastered. Thereby, cities are increasingly asked to become innovative themselves in order to find ways to optimally make use of their available tools and capacities.
Das Ziel der Arbeit war es, die Rolle von Energiegenossenschaften unter dem Einfluss aktueller Entwicklungen der Energiewende für die dezentrale Energieversorgung zu analysieren. Mit dem Wegfall günstiger Förderbedingungen sind Energiegenossenschaften gezwungen ihr bisher erfolgreiches Geschäftsmodell neu auszurichten. In diesem Zusammenhang wurde der Frage nachgegangen, welche neuen Geschäfts- und Kooperationsmodelle von Energiegenossenschaften in Betracht gezogen werden. Weiterhin wurde untersucht, inwiefern die Kooperation mit Stadtwerken dabei Potenziale für Energiegenossenschaften birgt. Die Analyse erfolgte durch eine empirische Untersuchung, die sich zum einen aus einer quantitativen Online-Befragung und zum anderen aus teilstandardisierten Experteninterviews, welche vorrangig Kooperationen von Energiegenossenschaften mit Stadtwerken nachgehen, zusammensetzt.
Die untersuchten Energiegenossenschaften zeigten sich, ausgelöst durch einen geänderten Ordnungsrahmen, in einer wandelnden Position. Neue Geschäfts- und Kooperationsmodelle im Bereich der Erzeuger-Verbraucher-Angebote und der Energiedienstleistungen rücken dabei verstärkt in den Vordergrund der Überlegungen. Für den weiteren Erfolg dieser Entwicklung wird es allerdings umso wichtiger, kontextspezifische Möglichkeiten und Lösungen zu finden, die sich in die begrenzenden Möglichkeiten einer ehrenamtlichen Tätigkeit einrahmen lassen. Hierbei erwiesen sich Stadtwerke als bereichernde Kooperationspartner, die vielfältige Möglichkeiten für Energiegenossenschaften eröffnen können. Die im Rahmen dieser Arbeit analysierten Kooperationsmodelle zeugen von einem großen Spektrum an beidseitig gewinnbringenden Modellen. Für Energiegenossenschaften eröffnet sich damit durch die Unternehmensbeteiligung und der Einflussnahme auf die Stadtwerke verschiedene Wege einer Teilhabe der dezentralen Energiewende.
Although it is not part of what has been called the "ambition mechanism" or "ratchet mechanism", Article 6 of the Paris Agreement also has an explicit requirement to promote ambition. Article 6 specifically highlights that some Parties choose to pursue voluntary cooperation in the implementation of their nationally determined contributions to allow for higher ambition in their mitigation and adaptation actions. Despite the common purpose, the two elements have to date been discussed mostly in isolation, both in the negotiations as well as in the wider literature. This JIKO Policy Paper sets out to change this by exploring the relationship between Article 6 and the Global Stocktake.
An index of accessibility-based vulnerability is created based on a definition of transport-user vulnerability regarding transport accessibility created for the EMPOWER project, in order to assess the project's key performance indicator of the inclusion of vulnerable people in the project's scheme. The objective of the index is to account for various individual vulnerability aspects, but also for the "multi-dimensionality" of vulnerability, i.e. individuals may be vulnerable because of one specific aspect (e.g., disability), or they may be vulnerable because of multiple aspects which, if assessed in isolation, wouldn't classify the individual as vulnerable. Users of the project scheme in the Dutch city of Enschede are surveyed on, inter alia, their vulnerability based on this definition, according to their income, mobility budget, physical mobility, age, gender, living situation, nation of birth, and education. According to individual questions, 1% to 54% (single parents and females, respectively) of respondents have some level of vulnerability. According to the index, 23–36% of respondents can be considered to be vulnerable. Suitably modified for local conditions, the index is relevant to cities, especially quickly developing cities where congestion reduction is or has been a priority, insofar as it offers a way of measuring and monitoring the vulnerability of the users of their transport system. Finally, steps to adapt the index to other settings (cities or countries) are discussed.
Der hier vorliegende Report ist das Ergebnis des Teilprojekts "Transformation und Vernetzung städtischer Energieinfrastrukturen", welches Teil des "Rahmenprogramms zur Umsetzung der Energiewende in den Kommunen des Ruhrgebiets - Energiewende Ruhr" ist.
Die Transformation der Energieinfrastruktur, in einer Region die noch immer überwiegend auf zentrale Erzeugung und entsprechende Versorgungssysteme ausgerichtet sind, zählt zu den großen Herausforderungen einer gelungenen Energiewende - auch wenn nur ein Teil dieser Herausforderungen in der Region selbst beeinflusst werden kann.
Im Rahmen des Teilprojekts wurden zentrale technologisch-infrastrukturelle Herausforderungen im Kontext der Umsetzung der Energiewende im kommunalen Bereich analysiert. Insbesondere war hierbei von Interesse, wie das gezielte Vernetzen unterschiedlicher Infrastrukturbereiche (Strom, Wärme, Verkehr) einen Beitrag dazu leisten kann, Effizienzpotenziale zu heben und damit ein nachhaltiges und zukunftsfähiges Infrastruktursystem zu schaffen. Inhaltlich fokussierten die Analysen auf die Bereiche Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) und Wasserstoff.
Bislang wurden solche mittel- und langfristigen Transformationsprozesse häufig allein durch technologiebezogene Szenarien und Strategien beschrieben. Der Ansatz erweist sich zunehmend als nicht zielführend, da er sich zu sehr auf einzelne Technologiebereiche beschränkt und das systemische Zusammenspiel zu wenig beleuchtet. Zudem werden weitere Faktoren (Nutzerverhalten, Investitionsentscheidungen, finanzielle Handlungsspielräume auf der Verbraucherseite, Akteursnetzwerke etc.) zumeist nur marginal betrachtet. Im Rahmen des Projekts wurde daher der methodische Zugang einer Cross-Impact-Bilanz gewählt, um diskursiv und partizipatorisch qualitative Zukunftsbilder für die Technologiebereiche zu entwerfen.
Access to clean and affordable modern energy services has been widely recognised as a significant factor for enabling social and economic development. Stand-alone systems and mini-grids are presumed to play an important role in the provision of sustainable energy to those people who currently lack access. Accordingly, an increasing number of small-scale energy projects are being implemented in developing countries and emerging economies. However, despite the large number of energy development projects, only limited evidence exists about the actual contribution they make to sustainable development. This paper addresses this research gap by providing a systematic assessment of three selected impact pathways based on the evaluation of over 30 small-scale sustainable energy projects. Applying a theory-based evaluation approach in the form of a contribution analysis, the aim of this research is to better understand if and how these types of technical interventions can create development outcomes and impacts. The results show that technological issues are often not the most decisive factor in achieving development effects, but that embedding the technology in a set of actions that address social, cultural, economic and environmental aspects is essential.
Soziale Innovationen leisten einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigkeitsorientierten Transformation der Gesellschaft. Damit Lösungen für drängende Klima- und Ressourcenprobleme gefunden werden, müssen wir besser als bislang verstehen, wie sich soziale Innovationen verbreiten, sich dabei wandeln und wie sie die Gesellschaft verändern können.
Marco Hasselkuß entwickelt einen konzeptionellen Rahmen zur Analyse sozialer Innovation in Netzwerken. Am Fall von Netzwerken zwischen Schulen und Unternehmen in der "Bildung für nachhaltige Entwicklung" zeigt er, wie sich soziale Innovationen im Verlauf ihrer Verbreitung und Umsetzung verändern können - und wie das mit der Strukturation von Netzwerken als soziale Systeme zusammenhängt.
Er erforscht Typen von Modifikationen durch Kontextanpassung und Lernprozesse und untersucht Strategien von Akteuren, um erfolgreich transformative Wirkungen zu erzielen. Die Analyseergebnisse integriert er in einem Prozessmodell und zeigt Handlungsmöglichkeiten für die Praxis.
This governance brief aims to provide practical examples on how investments in urban infrastructure, clean energy, and energy efficiency can be implemented; and how these are embedded in multi-level governance, experimentation, and policy-learning. It draws on examples from the German energy system transition, which can be understood as a large-scale, real-life laboratory for the governance of a sustainability transition of an entire national energy system. The federal state of North-Rhine Westphalia's experience illustrates the complexity of the governance challenge of implementing low-carbon system transitions.