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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.
Resource-efficient construction : the role of eco-innovation for the construction sector in Europe
(2011)
Energy efficiency improvements have numerous benefits/impacts additional to energy and greenhouse gas savings, as has been shown and analysed e.g. in the 2014 IEA Report on "Multiple Benefits of Energy Efficiency". This paper presents the Horizon 2020-project COMBI ("Calculating and Operationalising the Multiple Benefits of Energy Efficiency in Europe"), aiming at calculating the energy and non-energy impacts that a realisation of the EU energy efficiency potential would have in 2030. The project covers the most relevant technical energy efficiency improvement actions and estimates impacts of reduced air pollution (and its effects on human health, eco-systems/crops, buildings), improved social welfare (incl. disposable income, comfort, health, productivity), saved biotic and abiotic resources, and energy system, energy security, and the macroeconomy (employment, economic growth and public budget). This paper explains how the COMBI energy savings potential in the EU 2030 is being modelled and how multiple impacts are assessed. We outline main challenges with the quantification (choice of baseline scenario, additionality of savings and impacts, context dependency and distributional issues) as well as with the aggregation of impacts (e.g. interactions and overlaps) and how the project deals with them. As research is still ongoing, this paper only gives a first impression of the order of magnitude for additional multiple impacts of energy efficiency improvements may have in Europe, where this is available to date. The paper is intended to stimulate discussion and receive feedback from the academic community on quantification approaches followed by the project.
The European Horizon 2020-project COMBI ("Calculating and Operationalising the Multiple Benefits of Energy Efficiency in Europe") aims at estimating the energy and non-energy impacts that a realisation of the EU energy efficiency potential would have in the year 2030. The project goal is to cover the most important technical potentials identified for the EU27 by 2030 and to come up with consistent estimates for the most relevant impacts: air pollution (and its effects on human health, eco-systems/crops, buildings), social welfare (including disposable income, comfort, health and productivity), biotic and abiotic resources, the energy system and energy security and the macro economy (employment, economic growth and the public budget). This paper describes the overall project research design, envisaged methodologies, the most critical methodological challenges with such an ex-ante evaluation and with aggregating the multiple impacts. The project collects data for a set of 30 energy efficiency improvement actions grouped by energy services covering all sectors and EU countries. Based on this, multiple impacts will be quantified with separate methodological approaches, following methods used in the respective literature and developing them where necessary. The paper outlines the approaches taken by COMBI: socio-economic modelling for air pollution and social welfare, resource modelling for biotic/abiotic and economically unused resources, General Equilibrium modelling for long-run macroeconomic effects and other models for short-run effects, and the LEAP model for energy system modelling. Finally, impacts will be aggregated, where possible in monetary terms. Specific challenges of this step include double-counting issues, metrics, within and cross-country/regional variability of effects and context-specificity.
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.
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.
Bridging the data gap
(2004)
The Wuppertal Institute for Climate, Environment and Energy and the UNEP/Wuppertal Institute Collaborating Centre on Sustainable Consumption and Production (CSCP) set out to analyse Japanese dematerialisation and resource efficiency strategies within the 3R scope and searched for options of enhancing resource effi ciency strategies, commissioned by the German Federal Environment Agency. A further task of the project was to initiate a policy dialogue including stakeholders, academia, politics and Japanese and European environmental experts. The following paper summarises findings from the analyses, the results of the policy dialogues (Experts Workshop, 6 June 2007 and International Conference, 6 November 2007) and draws conclusions for a potential Japanese-European cooperation on the resource efficiency issue.
Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Verknappung fossiler Ressourcen haben nachwachsende Rohstoffe in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Insbesondere die Bioenergie hat durch staatliche Fördermaßnahmen viel Aufmerksamkeit erfahren. Mit der Ausweitung der energetischen Nutzung von Biomasse sollen Beiträge zum Klimaschutz durch die Vermeidung von Treibhausgasen geleistet, die Versorgungssicherheit soll durch Ersatz der knapper werdenden fossilen Ressourcen erhöht und der ländliche Raum gestärkt werden. Die selben Argumente lassen sich auch für die stoffliche Nutzung von Biomasse heranziehen. Auch wenn diese etwas aus dem Blickfeld der energiebezogenen Diskussion geraten ist, kann hier in den nächsten Jahren ein erhebliches Marktwachstum erwartet werden. Biomasse als erneuerbare Ressource kann in Land- und Forstwirtschaft aber nur begrenzt bereitgestellt werden. Dies gilt umso mehr, als bestimmte Nachhaltigkeits-Anforderungen eingehalten werden müssen. Der zu erwartenden Nachfragesteigerung für nachwachsende Rohstoffe (Nawaro) steht damit eine limitierte Verfügbarkeit entgegen. Aus dieser leitet sich die Forderung nach einer möglichst effizienten Verwertung ab. In diesem Zusammenhang fällt immer häufiger der Begriff der Kaskadennutzung von Nawaro als möglicher Lösungsansatz. Dieses Konzept kann im Wesentlichen als eine Hintereinanderschaltung von (mehrfacher) stofflicher und energetischer Nutzung desselben Rohstoffs gesehen werden und schafft so eine Verbindung von Material- und Energiesektor. Das Prinzip der Kaskadennutzung ist damit ein Ansatz zur Steigerung der Rohstoffeffizienz von nachwachsenden Rohstoffen und zur Optimierung der Flächennutzung. Das Ziel des vorliegenden Berichts ist es, die Option "Kaskadennutzung" strategisch, differenziert und ganzheitlich zu beleuchten. Im Rahmen der Projektarbeit sind daher Anforderungen an eine nachhaltige Kaskadennutzung von Nawaro abgeleitet und Schlussfolgerungen zu deren Ausgestaltung gezogen worden, um die Potenziale von Biomasse hochwertig und erfolgreich zu nutzen.
Der Endbericht stellt die Ergebnisse des Projekts "Energiesuffizienz - Strategien und Instrumente für eine technische, systemische und kulturelle Transformation zur nachhaltigen Begrenzung des Energiebedarfs im Konsumfeld Bauen/Wohnen" dar. In dem Projekt wurde untersucht, wie energiesuffiziente Alltagsroutinen, soziale Praktiken und Lebensstilaspekte mit den sozialen und ökologischen Anforderungen an eine nachhaltige Entwicklung in Einklang gebracht werden können und wie die strukturellen und politischen Rahmenbedingungen gestaltet werden müssen, so dass Energiesuffizienz im Alltag akzeptabler und praktikabler wird. Für die drei prinzipiellen Energiesuffizienz-Ansätze Reduktion, Substitution und Anpassung wurden Reduktionspotenziale für den Haushaltsstromverbrauch quantifiziert. Für ausgewählte Anwendungsfelder wurden die Ergebnisse in Form von Suffizienzspektren dargestellt. Anschließend wurden Politikansätze zur Unterstützung von Energiesuffizienz in Privathaushalten analysiert und Vorschläge für ein integriertes Paket von Politikinstrumenten für Energieeffizienz und -suffizienz entwickelt. Die Erkenntnisse des Projektes sind unter anderem in einen internetbasierten Haushalts-Strom-Check, in ein Handbuch zur nachhaltigen Produktgestaltung für die Geräteindustrie und in die Entwicklung von Vorschlägen für nationale und EU-Instrumente zur Reduktion des Stromverbrauchs und zur Förderung des kommunalen Klimaschutzes eingeflossen.
The economic assessment of low-carbon energy options is the primary step towards the design of policy portfolios to foster the green energy economy. However, today these assessments often fall short of including important determinants of the overall cost-benefit balance of such options by not including indirect costs and benefits, even though these can be game-changing. This is often due to the lack of adequate methodologies.
The purpose of this paper is to provide a comprehensive account of the key methodological challenges to the assessment of the multiple impacts of energy options, and an initial menu of potential solutions to address these challenges.
The paper first provides evidence for the importance of the multiple impacts of energy actions in the assessment of low-carbon options.
The paper identifies a few key challenges to the evaluation of the co-impacts of low-carbon options and demonstrates that these are more complex for co-impacts than for the direct ones. Such challenges include several layers of additionality, high context dependency, and accounting for distributional effects.
The paper continues by identifying the key challenges to the aggregation of multiple impacts including the risks of overcounting while taking into account the multitude of interactions among the various co-impacts. The paper proposes an analytical framework that can help address these and frame a systematic assessment of the multiple impacts.
Energy efficiency of a range of domestic appliances covered by the labelling and ecodesign directives has improved significantly over the last 15 years. However, the power consumption of the German residential sector has remained relatively constant over this period. Besides other factors, such as decreasing average household size, the main reasons for this development were the increases of the types, features, size, equipment stock and usage times of appliances and devices in private households.
The project "Energy Sufficiency - strategies and instruments for a technical, systemic and cultural transformation towards sustainable restriction of energy demand in the field of construction and everyday life" investigates how the complementation of energy efficiency with energy sufficiency could lead to more user adequate domestic products and product-service systems and thereby result in an absolute reduction of power consumption.
In this project, energy sufficiency is defined as a strategy to reduce energy consumption by three approaches:
1. Quantitative reduction of sizes, features, usage times of devices etc.
2. Substitution of technical equipment in households by e.g.urban services.
3. Adjustment of technical services delivered by appliances toutility needed and desired by users.
The energy saving effects of an application of these approaches were modelled for different types of households and the energy saving potentials of energy sufficiency quantified. Innovative approaches for user adequate products and services were developed in open innovation workshops by the Design Thinking method. The paper summarizes some of the intermediate results of theoretical and transdisciplinary investigations of the project that runs until May 31, 2016. Furthermore, a first set of design criteria for user adequate appliances enabling energy sufficiency are developed based on these results. The paper concludes with suggestions for the future development of energy labelling and ecodesign derived from the design criteria and supplemented by examples of existing requirements according to the voluntary environmental label "Blauer Engel".
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.
Im Forschungsprojekt "Landscaping" untersuchte das Wuppertal Institut die für Nordrhein-Westfalen aus heutiger Sicht denkbaren Technologieansätze, die dafür nötigen politischen Rahmenbedingungen sowie mögliche Innovationen entlang der Wertschöpfungsketten. Bestandteil des Berichts sind Steckbriefe, in denen die möglichen Technologien für treibhausgasneutrale Industrieprozesse samt offener Forschungsfragen und Infrastrukturbedarfe dargestellt sind. Das Projekt entstand im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen.
Das vorliegende Papier zeigt, welche Weichen die Politik stellen muss, um den Gebäudebestand bis 2045 klimaneutral zu machen. Im Fokus stehen höhere Effizienzanforderungen für Bestands- und Neubauten, ein schnellerer Ausstieg aus Gas- und Ölheizungen, gleichzeitig aber auch höhere Anreize und bessere Unterstützung für Gebäudebesitzende sowie warmmietenneutrale Sanierungen, um Mietende vor einer Überlastung zu schützen.
Dabei müssen bestehende Gebäude so renoviert werden, dass sie ähnlich wie Neubauten kaum noch Energie verbrauchen. Gleichzeitig müssen Heizenergie und Stromversorgung komplett auf erneuerbare Energien umgestellt werden. Zudem muss durch intelligentere Nutzungskonzepte der Anstieg der Gebäudeflächen gebremst werden. Die kommende Legislaturperiode ist somit entscheidend, damit Klimaneutralität im Gebäudesektor bis spätestens 2045 erreicht werden kann.
Dieser Zukunftsimpuls schlägt daher ein 14 Maßnahmen umfassendes und konsistentes Politikpaket vor. Neben den oben genannten Maßnahmen des Förderns und Forderns gehören dazu insbesondere klare Vorgaben für eine bessere energetische Sanierung und ein deutliches Ziel für den Ausstieg aus fossilen Gas- und Ölheizungen, die allen Beteiligten Sicherheit geben. Individuelle Sanierungsfahrpläne für alle heute noch nicht effizienten Gebäude bis spätestens 2028 und kommunale Wärmepläne helfen den Gebäudebesitzenden bei der technischen Entwicklung ihrer Gebäude und der Investitionsplanung. Häufig sind es die nicht-monetären Hemmnisse, die maßgeblich für die geringe Sanierungsrate sind. One-Stop-Shops verringern die Hemmschwelle Maßnahmen umzusetzen. Darüber hinaus wirkt Quartiersmanagement unterstützend und hilft Kräfte zu bündeln.
Die Dekarbonisierung der Mietwohnungsbestände ist zwingende Voraussetzung für die Einhaltung deutscher Klimaschutzziele. Hierzu ist eine schnelle und deutliche Verbesserung der Energieeffizienz unabdinglich. Aber: funktioniert der Markt für Energieeffizienz bei Mietwohnungen? Eine empirische Untersuchung auf dem Wuppertaler Mietwohnungsmarkt gibt Antworten darauf. Um die Sanierungsrate signifikant zu steigern, etwa durch eine höhere Zahlungsbereitschaft für Energieeffizienz, braucht es sowohl für Vermieter als auch für Mieter verbesserte Rahmenbedingungen.