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Energie der Zukunft? : Nachhaltige Mobilität durch Brennstoffzelle und H2 ; Shell Wasserstoff-Studie
(2017)
Wasserstoff ist ein Element, das viel Beachtung erhält: Es gilt als Basis einer nachhaltigen Energiezukunft. Allerdings ist Wasserstoff nicht allein, er konkurriert mit anderen Energien und ihren Nutzungstechnologien. Es stellt sich die Frage, ob Wasserstoff im globalen Energiesystem der Zukunft eine tragende Rolle spielen kann bzw. wird. Shell ist schon seit Jahrzehnten in der Wasserstoff-Forschung und -Entwicklung aktiv. In Zusammenarbeit mit dem Wuppertal Institut hat Shell jetzt eine Energieträger-Studie erstellt, die sich mit dem aktuellen Stand und den langfristigen Perspektiven der Wasserstoffnutzung, insbesondere für Energie- und Verkehrszwecke, befasst.
Die Shell Wasserstoff-Studie diskutiert zunächst natürliche Vorkommen, Eigenschaften sowie historische Sichtweisen des Elements Wasserstoff. Anschließend werden aktuelle sowie künftige Verfahren und Ausgangsstoffe zur Erzeugung von Wasserstoff untersucht; dabei werden die Herstellungspfade in puncto Energieaufwand, Treibhausgasemissionen sowie Bereitstellungskosten miteinander verglichen. Weiterhin werden Fragen der Wasserstofflogistik untersucht. Dazu gehören zum einen heutige und künftige Speichermethoden, zum anderen die verschiedenen Transportoptionen und ihre jeweiligen Vorzüge einschließlich Fragen der Transportökonomie.
Es folgt eine Darstellung der unterschiedlichen Nutzungsmöglichkeiten von Wasserstoff. Unterschieden wird zwischen stofflichen und energetischen Nutzungen. Die Analyse der energetischen Wasserstoffnutzung fokussiert auf die Brennstoffzelle - und nicht auf Wärmekraftprozesse. Auf der Anwenderseite werden energetische stationäre Anwendungen für die Back-up-Stromerzeugung sowie die Hausenergieversorgung - und diese einschließlich Wirtschaftlichkeit - untersucht.
Den Schwerpunkt der Studie bilden (auto)mobile Wasserstoffanwendungen. Hierfür werden zunächst technologischer Stand und Perspektiven mobiler Anwendungen - von der Raumfahrt über Material Handling bis hin zum Pkw - erörtert. Anschließend wird die Wirtschaftlichkeit von wasserstoff-betriebenen Brennstoffzellen-Pkw (FCEV) mit Hilfe eines vereinfachten Autokosten-Vergleichs analysiert. Es schließt sich eine Diskussion des Aufbaus einer Wasserstoff-Tankstelleninfrastruktur für den Straßenverkehr an. Abschließend werden in Anlehnung an das ambitionierte 2DS-Wasserstoffszenario der Internationalen Energieagentur mögliche Auswirkungen von Brennstoffzellen-Pkw auf Kraftstoffverbrauch und Treibhausgasemissionen in ausgewählten Regionen bis 2050 diskutiert.
The objective of this paper is to recognize and categorize the various ways that ecosystem services researchers perceive the concept and purpose of ecosystem services (ES). To do so, we employed the discourse analysis approach of Q methodology, where 33 researchers ranked 39 statements on ES derived from the literature. Factor analysis of the Q sorts allowed for the interpretation of five main perspectives on ES: a pragmatic view on nature conservation, seeing ES as useful tool ("Non-Economic Utilitarian"), a strongly value-focused perspective with a skeptical view on ES ("Critical Idealist"), an opposition to a utilitarian approach to nature conservation but seeing ES as more encompassing approach ("Anti-Utilitarian"), a focus on a methodological rather than a critical approach to ES ("Methodologist"), and a rather economic approach to environmental decision-making, in which ES is a useful tool ("Moderate Economist"). We see this plurality as illustrating both the potential of the ES concept to serve as a boundary object for collaboration, but also the threat of ineffective collaboration due to the lack of a common conceptual ground. However, as pluralism can be fruitful if handled transparently, we suggest the need for open dialogue about underlying assumptions when using a value-laden concept like ES.
Various electricity generation technologies using different primary energy sources are available. Many published studies compare the costs of these technologies. However, most of those studies only consider plant-level costs and do not fully take into account additional costs that societies may face in using these technologies. This article reviews the literature on the costs of electricity generation technologies, aiming to determine which types of costs are relevant from a societal point of view when comparing generation technologies. The paper categorises the relevant types of costs, differentiating between plant-level, system and external costs as the main categories. It discusses the relevance of each type of cost for each generation technology. The findings suggest that several low-carbon electricity generation technologies exhibit lower social costs per kWh than the currently dominant technologies using fossil fuels. More generally, the findings emphasise the importance of taking not only plant-level costs, but also system and external costs, into account when comparing electricity generation technologies from a societal point of view. The article intends to inform both policymakers and energy system modellers, the latter who may strive to include all relevant types of costs in their models.
In spite of current multiple political crises, global warming will remain a prime issue on the global agenda. The adoption of the Paris Agreement in 2015 and its quick ratification in 2016 have created a strong momentum for worldwide action against climate change. As global greenhouse gas emissions must decline towards levels close to zero by the middle of the century, the rapid decarbonisation of energy systems is high on the agenda of most countries around the globe.
This publication delivers insights into cutting edge research on the necessary transitions towards low carbon societies and by this aims to contribute to international as well as national policymaking.
The topics covered in more than 20 concise original articles are among the most important issues for progressing solutions for climate change and sustainable development. The papers discuss recent findings and case studies in the following subject areas:
Governance of the necessary long-term transitions in the context of potential known and unknown adverse developments;
Policy instruments and strategies that allow for financing the transition to low carbon economies and, at the same time, respond to today's economic and social challenges;
Integrated strategies for three of the most important arenas of global decarbonisation: Cities, as much of the change and necessary investment for low carbon societies must take place, be planned, be financed and be built in cities; industry, particularly the energy-intensive processing industries, which are at the core of society's metabolism and are responsible for a large and growing share of global emissions and science as a whole, which must become more solutions-oriented because the transitions needed will rely heavily on research providing solutions for technological as well as societal problems.
As a contribution to these great challenges and at the request of the G7 Environment Ministers, the Low Carbon Society Research Network (LCS-RNet) acts as a forum aimed at fostering research and policymaking to jointly achieve decarbonised energy systems in countries around the world. It convenes leading scientists, practitioners and policymakers and aims at supporting governments in proceeding jointly towards the design and implementation of climate-friendly low carbon societies.
Ein am Genug und somit an den Bedingungen planetarer Grenzen ausgerichtetes Handeln ist ein Schlüsselbaustein auf dem Weg in eine zukunftsfähige Gesellschaft. Sein volles Potenzial kann das Suffizienzprinzip aber nur dann entfalten, wenn die Rahmenbedingungen stimmen und sich die Diskussion von einem Bevormundungs- zu einem Emanzipationsdiskurs entwickelt.
Alle sind für den Klimaschutz. Aber niemand will sich einschränken. Ökoroutine möchte durch Standards und Limits die Strukturen ändern. Schluss mit moralischen Appellen! Strategischer Konsum ist ein Mythos. Es ist einfacher die Bedingungen im Stall zu verbessern als das Konsumverhalten. Nullemissionsautos können bis 2030 der Standard für Neuzulassungen werden. So wird Öko zur Routine. Viele Beispiele zeigen: Das Konzept funktioniert bereits in der Praxis.
Reallabore sind derzeit ein populärer Forschungsansatz an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Gesellschaft. Neben vermuteten Potentialen, wie der Erzeugung von Transformationswissen und einem Beitrag zu gesellschaftlichem Wandel, gibt es auch vielfältige offene Fragen, u. a. im Hinblick auf das Verhältnis zu transdisziplinärer Forschung, der Übertragbarkeit des erzeugten Wissens oder der Gestaltung von Experimenten in der "realen Welt". Auch eine breit getragene Definition von Reallaboren existiert derzeit nicht. Dieses Diskussionspapier möchte daher dreierlei leisten: Es beginnt mit dem Herausarbeiten von Reallabor-Merkmalen als a) Beitrag zu Transformationsprozessen, b) Experimenten als zentraler Forschungsmethode, c) Transdisziplinarität als Forschungsmodus, d) dem Ziel der Ausweitung und Übertragung der Ergebnisse und e) Reallaboren als Orten wissenschaftlichen und gesellschaftlichen Lernens. Im Nachgang werden diese Merkmale durch Rückbezug auf die einschlägige Literatur vertieft diskutiert. Abschließend werden mit Reallaboren vergleichbare Forschungsansätze (Sustainable Living Labs, Urban Transition Labs und Niche Experiments) im Hinblick auf ihre Ausgestaltung der fünf herausgearbeiteten Merkmale vorgestellt und Reallabore damit in den internationalen Forschungskontext eingebettet. Das Diskussionspapier will damit Forschenden und Praktiker_innen in Reallaboren eine Orientierung ermöglichen. Die vorgestellten konzeptionellen Überlegungen basieren auf einem thematischen Literatur-Review, ebenso wie Diskussionen mit Reallabor- und Transformationsforschenden in nationalen und internationalen Kontexten. Sie sind im Rahmen der Begleitforschung des Forschungsprojektes "ForReal" zu den Baden-Württembergischen Reallaboren entstanden. Dem Charakter eines Diskussionspapieres entsprechend sind die hier vorstellten Rahmungen zum Reallaboransatz als Angebot zur Diskussion, Erweiterung und Verbesserung zu verstehen.
Im Rahmen des Projektes werden mögliche Bewertungsmaßstäbe für die Erfolgsmessung von Abfallvermeidungsmaßnahmen vertiefend analysiert und bewertet sowie ein passendes Set an Indikatoren erarbeitet und ein geeignetes Daten-Erfassungskonzeptes entwickelt. Bezogen auf das Datenerfassungskonzept gibt es im Bereich Wiederverwendung (WV) erhebliche Datenlücken zu den tatsächlich wiederverwendeten Mengen gebrauchter Produkte. Der vorliegende Zwischenbericht enthält die Ergebnisse einer ersten Datenerhebung auf Basis einer Befragung der 400 Wiederverwendungseinrichtungen in Deutschland. Ergänzend wurde das Potential der aus Online-Angeboten gewinnbaren Gebrauchtprodukte zur WV recherchiert.
Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich mit der Rolle dezentraler Akteure bei der Transformation des deutschen Energiesystems. Er betrachtet die Energiewende als ein gesellschaftspolitisches, technisches, soziales und ökologisches Leitprojekt für eine "Große Transformation". Die sozio-technische Hypothese dabei ist, dass (weltweit?) ein Trend zur "Re-Vergesellschaftung" der Energieerzeugung und nutzung auf modernstem technischen Niveau stattfindet in Verbindung mit einer regionalen und überregionalen Netzstruktur und (teilweise) auch großtechnischer erneuerbarer Stromerzeugung (z. B. Windkraftparks). Um den notwendigen massiven Ausbau erneuerbarer Stromerzeugung für die Dekarbonisierung von Gebäuden und Verkehr so gering wie möglich zu halten (Akzeptanz, Kosten), werden Energie/Stromeffizienz und die Begrenzung von Rebound Effekten (z. B. Lebensstiländerungen; nachhaltigere Produktions- und Konsummuster) zum Imperativ.