Open Access

The CO2 utilisation is discussed as one of the future low-carbon technologies in order to accomplish a full decarbonisation in the energy intensive industry. CO2 is separated from the flue gas stream of power plants or industrial plants and is prepared for further processing as raw material. CO2 containing gas streams from industrial processes exhibit a higher concentration of CO2 than flue gases from power plants; consequentially, industrial CO2 sources are used as raw material for the chemical industry and for the synthesis of fuel on the output side. Additionally, fossil resources can be replaced by substitutes of reused CO2 on the input side. If set up in a right way, this step into a CO2-based circular flow economy could make a contribution to the decarbonisation of the industrial sector and according to the adjusted potential, even rudimentarily to the energy sector. In this study, the authors analyse potential CO2 sources, the potential demand and the range of applications of CO2. In the last chapter of the final report, they give recommendations for research, development, politics and economics for an appropriate future designing of CO2 utilisation options based upon their previous analysis.

Nach den G7-Beschlüssen von Elmau und dem Klimaabkommen von Paris im Jahr 2015 ist das Thema der langfristigen Dekarbonisierung der Energiesysteme der Industrieländer in den Vordergrund der politischen und wissenschaftlichen Diskussion gerückt. Japan und Deutschland stehen als führende Industrienationen vor ähnlichen Herausforderungen, gleichzeitig können sich aber auch für beide Länder wirtschaftliche Entwicklungschancen aus der Dekarbonisierung ergeben. Aus diesem Grund bietet sich eine verstärkte Kooperation und die Initiierung gegenseitiger Lernprozesse besonders an. Die vorliegende Metaanalyse ambitionierter Klimaschutzszenarien für Japan und Deutschland stellt mit der Diskussion von langfristigen Dekarbonisierungsstrategien in beiden Ländern einen ersten Schritt in diese Richtung dar. Die quantitative Analyse hat gezeigt, dass die Untersuchungsschwerpunkte der Szenarien - sowohl für Deutschland als auch für Japan - vielfach auf den THG-Emissionen des Energiesystems liegen. Die THG-Emissionen anderer Sektoren werden seltener und wenn, dann oft in geringerer Detailtiefe berücksichtigt. Der Vergleich von ambitionierten Dekarbonisierungsszenarien mit THG-Minderungszielen von 80 bis 100 Prozent zeigt in vielen Bereichen für Japan und Deutschland tendenziell recht ähnliche Entwicklungen und Strategien auf. Es wird deutlich, dass in beiden Ländern erhebliche Änderungen insbesondere im Energiesystem notwendig sind, um die anvisierten mittel- und langfristigen THG-Minderungsziele zu erreichen. Es werden ähnliche Annahmen zu Bevölkerungsentwicklung und Wirtschaftsentwicklung getroffen und es werden vergleichbare Entwicklungstrends bei vielen Ausprägungen des Energiesystems deutlich. Unterschiede zwischen den deutschen und japanischen Szenarien sowie zwischen den Szenarien der einzelnen Länder bestehen hingegen vor allem in Bezug auf Geschwindigkeit, Umfang und die Zusammensetzung der Strategieelemente.

Im Rahmen der Diskussion über die Verknappung fossiler Energieträger, Klimawandel und der notwendigen Transformation unser Energiesysteme in Richtung nachhaltige Energieversorgung, hat moderne Bioenergie in den vergangene Jahren weltweit vermehrt Aufmerksamkeit erfahren. Gleichzeitig ist das Wissen über Potentiale, nachhaltige Nutzungs- und Produktionsformen und den damit verbundene Risiken jedoch begrenzt. Insbesondere der Energiepflanzenanbau birgt beträchtliche Gefahren für Ernährungssicherheit, Klima und Umwelt. Aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten sollten daher Nutzungspfade die biogene Reststoffe- und Abfälle zur Strom- und Wärmeerzeugung einsetzen in den Ländern des südlichen Afrikas Priorität haben. Bisher fehlt es jedoch (a) an länderspezifischen Untersuchungen zum nachhaltig verfügbaren Potential und (b) an fundierten Grundlagen, um politische Endscheidungen über die Einbindung in langfristige Bioenergiestrategien treffen zu können. In diesem Werk werden diese Wissensdefizite für das Untersuchungsbeispiel Tansania adressiert, indem zunächst eine detaillierte Potentialanalyse zu theoretischen und verfügbaren Reststoff- und Energiepotentialen durchführt wird und im Anschluss mögliche Strategien zur Nutzung dieses Potentials entwickelt und im Hinblick auf ihre Nachhaltigkeit verglichen werden. Die Bewertung der Nachhaltigkeit möglicher Nutzungsstrategien erfolgt mit Hilfe von Multikriterienanalysen (MCA). In der MCA werden die Präferenzen verschiedener Endscheidungsträger mit Hilfe von unterschiedlichen Gewichtungen modelliert. Die Bewertung der Nutzungsstrategien erfolgt im Anschluss mit den Bewertungsregeln, SAW, TOPSIS sowie PROMETHEE I und II. Die Ergebnisse der MCA zeigen, dass die Strategie mit der umfangreichsten Reststoffnutzung unabhängig von der Gewichtung mit Abstand am empfehlenswerten ist, damit bestätigt sich, dass Agrarreststoffe als Baustein in eine nachhaltige Transformationsstrategie für den Energiesektor in Tansania integriert werden sollten.

Accelerating the diffusion of domestic biogas is considered to be a promising option for reaching the goal of universal access to energy by 2030, particularly for the provision of cooking energy for rural populations in developing countries. The aim of this study is to develop a systematic account of the factors that influence the diffusion of domestic biogas technologies. To achieve this objective, a three step analysis approach is applied. In the first step, a conceptual model is built based on insights from scholars that have been studying the diffusion of energy innovations in rural contexts. In the next step, a qualitative content analysis of scientific literature is undertaken to test and refine the categories proposed by the conceptual model and to systematically organise the empirical evidence of the factors that influence the diffusion of domestic biogas in developing and emerging countries. The systemised evidence is used to identify the components and interactions between the household configurations and socio-economic context that determine both the adoption process at household level and the overall technology diffusion. Finally, in the last step, we reflect on the implications of the resultant systematic conceptualisation regarding the purpose and design of programmes promoting the dissemination of domestic biogas technologies.