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What makes a good policy? : Guidance for assessing and implementing energy efficiency policies
(2013)
Which factors are crucial to successfully design and implement a "good practice" policy to increase the energy efficiency of buildings and appliances? This is one of the main challenges for the new web platform bigee.net that provides guidance on good practice policies.
In this paper we examine the question what "good practice" is by presenting a multi-criteria assessment scheme to analyse different policies worldwide.
The assessment scheme contains a set of criteria addressing key factors leading to the success of a policy as well as its outcomes: a good policy addresses all market players and barriers, avoids lost opportunities and lock-in effects, has ambitious and regularly updated energy efficiency levels, and spill-over effects. Other criteria are high energy savings and the calculated cost-effectiveness.
The assessment scheme provides a standardised data collection approach, which paves the way for both qualitative and quantitative evaluation. Furthermore, it can help policy-makers to transfer a successful policy.
The development of the scheme is based on a literature review of worldwide implemented policies and measures that promote energy-efficiency of buildings and appliances. Criteria were operationalized, including a ranking between 0 and 10. The ranking is a decisive factor whether the policy qualifies as good practice. To demonstrate the practicability of this scheme, the paper analyses a good practice example according to the assessment scheme: Energy-Efficient Refurbishment and Energy Efficient Construction programmes of the German public bank KfW.
Der Abschlussbericht des dritten Arbeitspakets im Projekt "Energiesuffizienz" entwickelt aufbauend auf den Erkenntnissen der vorhergehenden Projektarbeiten Empfehlungen für ein integriertes Paket von Energiesuffizienzpolitiken im Feld Bauen/Wohnen. Der Fokus liegt auf dem Stromverbrauch in Haushalten. Dafür werden zunächst Leitlinien für die Governance von Energiesuffizienz und eine Methodik für die analytische Herleitung einer Energiesuffizienzpolitik entwickelt. Diese Analyse betrachtet Mikro- (Individuum) und Mesoebene (Haushalts-/Versorgungsökonomie). In sieben Schritten wird ein integriertes Politikpaket für Energieeffizienz und Energiesuffizienz entwickelt und eine juristische Kurzeinschätzung gegeben. Das Paket umfasst unter anderem eine Weiterentwicklung von Ökodesign und EU-Energielabel, eine integrierte Energieberatung sowie Förderprogramme für Geräte, die einen suffizienten Gebrauch ermöglichen, und für ressourceneffiziente Dienstleistungen, die Geräte im Haushalt ersetzen können. Zudem werden als Teil des Politikpakets auch übergreifende Politikansätze (Stromkundenkonto, Politikinstrumente zur Begrenzung des Wachstums der Pro-Kopf-Wohnflächen) analysiert.
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.
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 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.
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 COMBI project aimed at quantifying the multiple non-energy benefits of energy efficiency in the EU-28 area and incorporate those multiple impacts into decision-support frameworks for policy-making. Therefore, all multiple impacts of energy efficiency are analysed from an overall societal view in the project. The COMBI policy recommendations resulting from the evaluation outcomes are presented in this report.
COMBI draws on a reference scenario until the year 2030 including existing policies. By modelling 21 sets of "energy efficiency improvement" (EEI) actions, a second efficiency scenario was modelled amounting to additional energy savings of around 8% p.a. in 2030, and that is comparable to the EUCO+33 to EUCO+35 scenario. All figures quantified by COMBI relate to additional values, i.e. additional impacts resulting from additional EEI actions beyond the reference scenario as a consequence of additional policies. The project quantified in total 31 individual impact indicators with appropriate state-of-the-art models.
This study intends to provide a comprehensive overview of the water-energy nexus' relevance to the Iranian electricity sector, by illustrating key trends, analysing water-related challenges and identifying knowledge gaps. It summarises the results of a workshop, and a series of dialogues with Iranian energy and water experts, in which both the current situation and future water-related risks and impacts on the Iranian power sector were discussed. Based on those results, it highlights research needs and further options for scientific collaboration.
This paper presents the evaluation of a regional energy efficiency programme implemented in two "départements" of France. Électricité de France (EDF), a French energy company, provides refurbishment advice and financial incentives to end-users in the residential sector as well as specific training courses and certification to local installation contractors and building firms. Refurbishment measures analysed in this paper are efficient space heating equipment (condensing boilers, heat pumps and wood stoves or boilers), solar water heating systems and the installation of double-glazed windows. A billing analysis based on a survey of programme participants' energy consumption is used to calculate the energy savings attributed to the programme. In order to receive an economic feedback of this demonstration programme, the evaluation of both saved energy and programme costs is of importance. Detailed knowledge of the programme's cost-effectiveness is essential for EDF to achieve the saving obligations imposed by the French White Certificate scheme at the lowest cost. Results of this evaluation can support the development and implementation of further energy efficiency programmes with similar characteristics in other regions of France. The cost-effectiveness is determined from the perspective of the programme participant and the society as well as the energy company in charge of the programme. All cost and benefit components are calculated in Euro per kilowatt-hour, which allows a direct comparison of levelized costs of conserved energy with the avoidable costs of the energy supply system.
The core objective of Energy Efficiency Watch 3 (EEW3) is to establish a constant feedback loop on the implementation of European and national energy efficiency policies and thus enable both compliance monitoring and mutual learning on effective policy making across the EU. The project team applied a mixed-method approach to assess energy efficiency policy developments in EU Member States. It analysed progress of national policies by screening official documents, sought experts' knowledge via an EU-wide survey and has been creating new consultation platforms with a wide spectrum of stakeholders including parliamentarians, regions, cities and business stakeholders. Analysis of the National Energy Efficiency Action Plans (NEEAPs), the expert survey with input from over 1,100 experts on policy ambition and progress in each Member State, as well as 28 Country Reports have been central elements in EEW3. This paper will present the main conclusions and policy recommendations of EEW3. In doing so, it will first summarise the findings of the document analysis based on the 28 Country Reports, showing developments of energy efficiency policies since the second NEEAP in 2011 in a cross-country overview for six sectors. These findings are then contrasted with the experts' perspective on progress in energy efficiency policies in their countries as collected in the EEW survey. Moreover, ten case studies of good practice energy efficiency policies are shown, three of them will be presented in more detail. The paper ends with key policy conclusions for improving the effectiveness of European energy efficiency policies. A key finding is that policy implementation has improved a lot since 2011 but more is needed to achieve the EED Art. 7 and other targets.
The paper presents the results of an ex-ante evaluation of the economy-wide benefits that may be achieved through the implementation of the 20-year Energy Efficiency Action Plan (EEAP) in Thailand. The objective of the EEAP is to reduce energy intensity by 25 % in 2030 compared to 2010. This is to be reached by reducing the projected energy consumption by 20 % or 38 Mtoe until 2030. We have specified an analytical framework, which allows for a calculation of the overall energy cost savings, energy import cost reductions and reduced CO2 emissions. Moreover, we calculated the induced energy efficiency investments, employment effects and impacts on governmental budget. The evaluation shows that an effective implementation of the plan may lead to a reduction in energy expenditure of 37.7 billion EUR by 2030. Moreover, the EEAP-induced energy savings will significantly reduce the greenhouse gas emissions as well as Thailand’s energy import costs and generate private investment in energy efficiency of about 5 billion EUR annually in 2030, which in turn may lead to about 300,000 new jobs. The size of the net impact of the plan on Thailand’s governmental budget is uncertain due to positive and negative effects on corporate and income tax revenues, expenses for unemployment benefits, governmental energy consumption, expenses for energy subsidies and energy tax income.
As part of the discussion on a new international climate agreement, which is supposed to be concluded by 2015, the European Commission conducted a stakeholder consultation, to which the Wuppertal Institute contributed. The Wuppertal Institute suggests that Parties should revisit the widely shared assumption that there is a trade-off between climate protection and economic well-being. The problem is not so much the macro-economic outlook. The problem is that climate policy causes substantial distributional impacts and thus naturally leads to resistance. The Wuppertal Institute recommends to reconsider the political wisdom of the quantity-based approach that climate policy has so far been based on. As long as emissions are seen as inextricably linked to economic well-being, framing commitments in terms of emission reductions directly triggers the perspective of seeing climate protection as an economic loss. Commitments should ideally be multi-dimensional. Possible types of commitments to consider may include scaling up certain climate-friendly technologies, improving energy efficiency, limiting fossil fuel use and fossil fuel extraction, or emission price commitments. The strongest mobilisation of political support might perhaps be achieved by framing commitments as a joint international undertaking to provide universal access to sustainable energy services by a specific date.
Towards an effective and equitable climate change agreement : a Wuppertal proposal for Copenhagen
(2009)
This paper presents comprehensive proposals for the post-2012 climate regime: the scale of the challenge, emission targets for industrialised countries, increased actions by Southern countries, financing, technology, adaptation and deforestation. The proposals are based on ongoing research by the Wuppertal Institute.
Environmentally extended multiregional input-output (EE MRIO) tables have emerged as a key framework to provide a comprehensive description of the global economy and analyze its effects on the environment. Of the available EE MRIO databases, EXIOBASE stands out as a database compatible with the System of Environmental-Economic Accounting (SEEA) with a high sectorial detail matched with multiple social and environmental satellite accounts. In this paper, we present the latest developments realized with EXIOBASE 3 - a time series of EE MRIO tables ranging from 1995 to 2011 for 44 countries (28 EU member plus 16 major economies) and five rest of the world regions. EXIOBASE 3 builds upon the previous versions of EXIOBASE by using rectangular supply-use tables (SUTs) in a 163 industry by 200 products classification as the main building blocks. In order to capture structural changes, economic developments, as reported by national statistical agencies, were imposed on the available, disaggregated SUTs from EXIOBASE 2. These initial estimates were further refined by incorporating detailed data on energy, agricultural production, resource extraction, and bilateral trade. EXIOBASE 3 inherits the high level of environmental stressor detail from its precursor, with further improvement in the level of detail for resource extraction. To account for the expansion of the European Union (EU), EXIOBASE 3 was developed with the full EU28 country set (including the new member state Croatia). EXIOBASE 3 provides a unique tool for analyzing the dynamics of environmental pressures of economic activities over time.
Die Energiewende in Deutschland ist ein seit Jahren viel diskutiertes Thema. Neben dem Wandel der Energieerzeugungssysteme hin zu regenerativen Energiequellen muss auch eine Steigerung der Energieeffizienz stattfinden. Nur durch Adaption beider Seiten der Erzeugung als auch des Verbrauchs, lassen sich die Herausforderungen meistern.
Transformation in der Industrie : Herausforderungen und Lösungen für erneuerbare Prozesswärme
(2023)
Der Beitrag stellt Ergebnisse aus der "AG Industrielle Prozesswärme" des Thinktanks IN4climate.NRW in Zusammenarbeit mit dem wissenschaftlichen Kompetenzzentrum Sci4Climate.NRW vor. Hier wurde in einem mehrjährigen Stakeholder-Prozess unter Einbindung von Wissenschaft, Politik und Unternehmen der energieintensiven Industrie in NRW ein Diskussionspapier entwickelt, welches in einem "Vier-Stufen- Modell" eine aus gesamtsystemischer Sicht optimale Vorgehensweise zur Dekarbonisierung bzw. Defossilisierung industrieller Prozesswärme aufzeigt. Flankierend werden über die Koautor:innen Technologie-Beispiele innerhalb des "Vier-Stufen-Modells" aufgezeigt.
Transformation in der Industrie : Herausforderungen und Lösungen für erneuerbare Prozesswärme
(2023)
Die Energiewende regional gestalten : auf dem Weg zu einer Energiewende-Roadmap im Ruhrgebiet
(2017)
Diese Broschüre ist ein Produkt des Rahmenprogramms zur Umsetzung der Energiewende in den Kommunen des Ruhrgebiets: Die Aufgabe des Projektes bestand darin auszuloten, in welcher Weise Kommunen ihre Handlungskapazitäten zur Umsetzung der Energiewende in der Region bewahren beziehungsweise perspektivisch erweitern können.
Das Rahmenprogramm steuerte in seiner dreijährigen Projektlaufzeit (2013-2016) einen Beitrag zur Analyse der Handlungsfähigkeit von Kommunen im Ruhrgebiet zur Umsetzung der Energiewende bei und systematisierte bisherige Handlungsansätze in der Region. Es setzte an bestehenden Rahmenbedingungen an und versuchte, in Zusammenarbeit mit regionalen Akteurinnen und Akteuren künftige Handlungsansätze für eine langfristig angelegte Umsetzung der Energiewende in der Region zu identifizieren. Das vorliegende Dokument führt Ergebnisse des Projektes zusammen und formuliert strategische Hinweise für die weitere Umsetzung der Energiewende im Ruhrgebiet.
Vor dem Hintergrund der Richtlinie zu Endenergieeffizienz und Energiedienstleistung (2006/32/EC, ESD) hat die Bundesregierung im September 2007 einen nationalen Energieeffizienz Aktionsplan (NEEAP) vorgelegt. Für den bundesdeutschen Kontext besteht in diesem Zusammenhang nun die Herausforderung zur Entwicklung eines bundesweiten ESD-Evaluations- und Monitoringsystems, welches ein vom Akteur unabhängiges Verfahren zum Nachweis erzielter Einsparungen bereitstellt. Die Qualität des Verfahrens muss dabei durch entsprechende Regelungen und Maßnahmen gesichert werden. Der Bericht beschreibt in Anlehnung an das Projekt EMEEES (Evaluierung und Monitoring für die EU-Richtlinie zu Endenergieeffizienz und Energiedienstleistung), wie erzielte Endenergieeinsparungen aus der Umsetzung des deutschen NEEAPs nachgewiesen werden können. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von geeigneten Bottom-up Methoden, die sowohl die erzielten Gesamteinsparungen als auch zusätzliche Einsparungen berechnen können. Zudem wird eine Berechnung von so genannten Early Energy Savings ermöglicht.
Energy efficiency activities are high on the current EU energy policy agenda. Key policy instruments like the Energy Efficiency Directive (EED), the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) and the Energy Labelling Directive are under revision.
In a project for the German government, we therefore analysed the effectiveness and consistency of existing sectoral policy packages anew, to open the discussion on which policy changes to the EU's energy efficiency policy packages are crucial to reach the targets.
This comprehensive review addressed the industrial, buildings, and transport sectors plus the overarching governance framework (targets and roadmaps, EED, energy taxation and EU ETS). For each of these, the first step was a gap analysis of the main deficits in the sectoral policy packages, against effective model packages.
At first glance, the combination of energy efficiency policies at EU level seems already quite comprehensive. However, their design and implementation often lack a consistent and ambitious approach to leverage their full potential.
To give some examples of the many shortcomings identified, the governance framework suffers from exceptions and the transport sector being only marginally considered in the EED; an outdated Energy Tax Directive has very low minimum rates and several exception clauses; there is a lack of commitment to implement energy management systems and investment projects in large companies; a clear EU-wide definition of nearly zero energy buildings (nZEB) is missing; and the labelling of energy-using products is still confusing for consumers. Subsequently, we elaborated comprehensive policy recommendations to increase the effectiveness of all these policies, and to bridge some gaps with new policies. A list of priorities was established to sort them by their relevance.
Dass die Energiewende überall in den Regionen erhebliche Dynamiken und Innovationen hervorruft, hat einmal mehr das Leuphana Energieforum 2014 gezeigt. Trotz des politischen Gegenwinds bleiben die Bürgerenergieakteure extrem wichtig für die Akzeptanz der Energiewende und deren erfolgreiche Ausdehnung auf Wärmebereitstellung und Verkehr.
Toothless tiger? : Is the EU action plan on energy efficiency sufficient to reach its target?
(2007)
Motivated by, inter alia, the increasing energy prices, the security of energy supply and climate change, the new EU "Action Plan for Energy Efficiency: Realising the Potential" (EEAP), sets out the policies and measures required to be implemented over the next six years to achieve the EU's goal of reducing annual primary energy consumption by about 20 % by 2020. By increasing energy efficiency, the security of energy supply and the reduction of carbon emissions are also improved.
The paper will analyse the 20 % target of the new EEAP for the energy demand side by comparison with different recent energy scenarios for the EU. It will therefore review the recommended policies and measures and examine, in which energy demand sectors energy efficiency may be increased and to which extend. The main focus is whether the recommended policies and actions will be sufficient and which additional measures may be useful, if additional measures are needed.
Die vorliegende Studie im Auftrag des Ministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes NRW liefert zunächst in Kapitel 2 einen Überblick über wichtige grundsätzliche Zusammenhänge, die für eine Diskussion der Strompreiseffekte eines beschleunigten Ausstiegs zu berücksichtigen sind und stellt etwaige Preiswirkungen in den größeren Zusammenhang weiterer, ggf. auch positiver ökonomischer Wirkungen einer beschleunigten Energiewende. In Kapitel 3 werden anschließend die bisher öffentlich verfügbaren Untersuchungen und wissenschaftlichen Stellungnahmen zu der Frage der zu erwartenden Strompreiseffekte einzeln vorgestellt und bewertet. Das Fazit in Kapitel 4 fasst schließlich den aus den verschiedenen Studien und Stellungnahmen abgeleiteten aktuellen Wissensstand zur Untersuchungsfrage zusammen und geht kurz auf mögliche politische Maßnahmen zur Begrenzung der Strompreiseffekte sowie der damit potenziell verbundenen negativen Auswirkungen ein.
In diesem Papier wird über den Ansatz und die Ergebnisse der Forschungspartnerschaft "Perspektiven dezentraler Infrastrukturen im Spannungsfeld von Wettbewerb, Klimaschutz und Qualität (INFRAFUTUR)" berichtet. INFRAFUTUR - das steht für die Zukunft der dezentralen Infrastrukturen. Es wurde danach gefragt, welche Strategien geeignet sind, um die Ver- bzw. Entsorgung von privaten Haushalten und der Wirtschaft mit Dienstleistungen in den Sparten Energie, Wasser/Abwasser und Abfall zukunftsfähig zu sichern. Dabei konzentrierte sich die Analyse auf kommunalwirtschaftliche Unternehmen als Akteure.
In this paper we report on the approach and findings of the research partnership "Prospects for decentralised infrastructures amid the competing demands of competition, climate protection and quality (INFRAFUTUR)." INFRAFUTUR stands for the future of decentralised infrastructures. We asked which strategies would be appropriate to safeguard supply and disposal services in the energy, water/sewage and waste sectors to private households and business on an enduring basis. In doing so, we focused our analysis on municipal and mixed municipal-private enterprises as players.
Durch zunehmenden Wettbewerb und steigende Anforderungen in den Bereichen Klimaschutz und Qualitätssicherung stellt sich für kommunale Versorgungsunternehmen immer öfter die Frage, wie
sie auch in Zukunft noch am Markt agieren können. Mit unterschiedlichen strategischen Maßnahmen kann die Daseinsvorsorge auf kommunaler Ebene gesichert und ausgebaut werden.
In der dreijährigen Forschungspartnerschaft "Infrafutur" kooperierten das Wuppertal Institut, dreizehn Unternehmen der kommunalen Wirtschaft und der Verband kommunaler Unternehmen. Sie untersuchten, welche Strategien geeignet sind, um die Ver- und Entsorgung von privaten Haushalten und der Wirtschaft in den Sparten Energie, Wasser/Abwasser und Abfall zu sichern und zu stärken. Zu diesem Zweck wurden in Form von Szenarien die Zukunftsaussichten kommunalwirtschaftlicher Infrastrukturunternehmen im Spannungsfeld von Wettbewerb, Klimaschutz und Qualität intensiv analysiert. Die Methoden der Forschungspartnerschaft "Infrafutur" können auch von anderen kommunalwirtschaftlichen Unternehmen gewinnbringend eingesetzt werden. Dieser Endbericht in Buchform stellt die erarbeiteten strategischen Konzepte einem breiten Kreis für die Umsetzung zu Verfügung. Als ein wesentliches Ergebnis wurde herausgearbeitet, dass Dezentralität als Leitprinzip und der Ausbau dezentraler Infrastrukturen eine entscheidende Grundlage für eine nachhaltige und umfassende Qualitätssicherung in den Sparten Energie, Wasser/Abwasser und Abfall bilden. Die von kommunalwirtschaftlichen Unternehmen erbrachte Daseinsvorsorge überwindet die einseitige Orientierung am Shareholder Value zugunsten eines Beitrags zur Sicherung der natürlichen Lebensgrundlagen durch Klima- und Ressourcenschutz. Sie fördert die Vielfalt von Akteuren und kann die Ausweitung oligopolistischer Strukturen begrenzen. Zudem verstärkt sie die Kundenbeziehung, mobilisiert Potenziale vor Ort bei den erneuerbaren Energien, bei Energie- und Materialeffizienz und reduziert den Import von Energie und Rohstoffen. Die Szenarienanalysen zeigen jedoch auch, dass diese positiven Beiträge und Perspektiven dezentraler Infrastrukturen sich nicht im Selbstlauf ergeben, sondern dass im EU- und nationalen Maßstab förderliche Rahmenbedingungen in der Klima-, Energie-, Abfall- und Wasserpolitik geschaffen werden müssen.
Energieeffizienz weltweit : energieeffiziente Gebäude als Schlüssel für eine nachhaltige Entwicklung
(2015)
Rund ein Drittel der weltweiten energiebezogenen CO2-Emissionen sind auf den Verbrauch durch Gebäude zurückzuführen. Ohne eine sogenannte Gebäudewende sind die notwendigen CO2-Einsparungen nicht zu ereichen. Eine Internetplattform bündelt das weit verstreute Wissen zu diesem Thema und bietet Orientierung.
Die große Herausforderung der Industrietransformation ist von besonderer Bedeutung für Nordrhein-Westfalen als eine der wichtigsten Industrieregionen Deutschlands und Europas, in der etwa die Hälfte der Anlagen der energieintensiven Grundstoffindustrie Deutschlands verortet sind und in der die industrielle Produktion wirtschaftlich eine besonders große Rolle spielt. Gleichzeitig kann eine gelingende Transformation der Industrie in NRW als Blaupause für andere Regionen dienen. Der vorliegende Bericht stellt die Ergebnisse des Forschungsprojekts SCI4climate.NRW 2018-2022 dar, welches die Industrietransformation in NRW wissenschaftlich begleitet und untersucht hat.
Im Rahmen der Energiewende haben sich erneuerbare Energien zur Stromerzeugung in Deutschland bereits etabliert. Um jedoch das volle Potenzial der Reduktion von fossilen Energien und Treibhausgasen (THG) auszuschöpfen, muss aus der Energiewende auch eine Wärmewende werden. Der Energieeinsatz für die Wärmebereitstellung der Industrie betrug im Jahr 2012 etwa 535 TWh (22 % des Endenergiebedarfs Deutschlands), hauptsächlich bereitgestellt durch Erdgas (48 %) und Steinkohle (17 %) 1. Damit wurden für die Wärmebereitstellung im Industriesektor rund 159 Mio. t CO2-äq emittiert, was 17 % der THG-Emissionen Deutschlands entspricht.
Aufgrund der Vielseitigkeit der einzelnen Branchen und Wärmeanwendungen im Industriesektor kann dieser Beitrag nur beispielhaft einzelne Komponenten für eine Wärmewende aufzeigen, die auch wiederum die Aktivitäten der einzelnen Autoren widerspiegeln. Ausgehend von einer nationalen Betrachtung und expliziten Modellierungsergebnissen für die energieintensive Industrie in NRW, werden einzelne Potenziale und Aktivitäten im Bereich der Wärmebereitstellung, -speicherung und -integration behandelt.
Strengthening global climate governance and international cooperation for energy‐efficient buildings
(2023)
Buildings constitute one of the main GHG emitting sectors, and energy efficiency is a key lever to reduce emissions in the sector. Global climate policy has so far mostly focused on economy-wide emissions. However, emission reduction actions are ultimately sectoral, and opportunities and barriers to achieving emission reductions vary strongly among sectors. This article therefore seeks to analyse to what extent more targeted global governance may help to leverage mitigation enablers and overcome barriers to energy efficiency in buildings. To this end, the article first synthesises existing literature on mitigation enablers and barriers as well as existing literature on how global governance may help address these barriers ("governance potential"). On this basis, the article analyses to what extent this governance potential has already been activated by existing activities of international institutions. Finally, the article discusses how identified governance gaps could be closed. The analysis finds that despite the local characteristics of the sector, global governance has a number of levers at its disposal that could be used to promote emission reductions via energy efficiency. In practice, however, lacking attention to energy efficiency in buildings at national level is mirrored at the international level. Recently, though, a number of coalitions demanding stronger action have emerged. Such frontrunners could work through like-minded coalitions and at the same time try to improve conditions for cooperation in the climate regime and other existing institutions.
Resource-efficient construction : the role of eco-innovation for the construction sector in Europe
(2011)
Established in 2016, the German-Japanese Energy Transition Council (GJETC) strives to promote bilateral cooperation between Germany and Japan on energy transition. Among other studies and topical papers, an output paper in 2020 (Rauschen et al., 2020) already compared the energy efficiency in buildings in both countries with a particular focus on heating and cooling. One important finding of this output paper was that further efforts in the building sector are needed to improve the energy efficiency of buildings in Germany and Japan. Following the more ambitious climate protection targets in both countries, this study seeks to analyze the German and Japanese policies put in place to accelerate the decarbonization of the building sector. The decarbonization of the vast number of buildings that both Japan and Germany are facing will be a major contribution to achieving the GHG reduction targets of both countries and should continue to be discussed among experts and developed into a discussion among policy makers.
This report examines and compares the characteristics of the building stock in both countries, as well as existing policies and new strategies and policies that are planned or discussed to achieve energy conservation and decarbonization of buildings. The current shape of buildings, especially houses, is greatly influenced by the land area of the country corresponding to the available space for buildings, the natural environment surrounding the country, the natural resources available, and the lifestyle and cultural ideas that have been passed down and taken root over time. Therefore, it might be difficult to compare them and the corresponding strategies and policies with the same yardstick, so we also discuss common or deviant situations. Through this joint research, we aim to find each other's advantages and challenges and to develop useful and concrete policy recommendations that will contribute to decarbonization policies in both countries.
The electric utility sector in Australia, Germany and the U.S. are all going through major changes driven by declining sales, increasing use of distributed energy sources and policy responses to global climate change. This paper discusses efforts in each of these countries to reform their electric industries, address climate change and promote energy efficiency. Going forward, we see a role for government, utilities and private market energy efficiency efforts in all three countries, although the emphasis will vary by country and will evolve over time. Where all three parties can work together with a common vision, reform efforts are likely to be more successful and more sustained. In all three countries the future is uncertain. In the face of this uncertainty, energy efficiency supporters need to keep abreast of these changes, and find more flexible and nimble policy strategies for energy efficiency to prosper, as the future is likely to unfold in unexpected ways.
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.
Conventional new buildings in OECD countries with a history of building codes save about 50 % of energy compared to average buildings in the building stock. This improvement, however, is not enough to create a building standard with low lifetime costs nor to reach long-term climate protection targets. Much higher energy savings can already be achieved through proven high-efficiency building concepts bringing net economic benefits among other advantages.
A strategic approach to integrated building design is the key to achieving these high-energy savings at low or no extra cost in residential buildings. In our paper we describe the "Easy Efficiency Approach", which can reduce primary energy consumption by 40 to 60 % compared to conventional new building standards, or by 70% to 80% when compared to the primary energy consumption of the existing building stock, and should be regarded as the minimum. This strategy focuses on low-cost options, mainly passive options. Although it can already significantly reduce energy consumption, this first step will not be sufficient to reach long-term climate protection goals. It is thus necessary to implement and support what we call an "Advanced Efficiency Approach", with savings up to 90% , as compared to new building standards, as soon as possible to avoid lock-in effects. Further improvements, especially through the active use of renewable energies, reduce the net primary energy demand to 0 % and beyond.
According to the chosen strategy clearly defined energy performance ranges, with reference to possible savings, for different climate zones worldwide are given. In verifying this approach simulations with BAT (Best Available Technologies) buildings of different types (single family, multi family, high rise) were carried out in close cooperation with project partners. This data has also been verified through an empirical database of built examples both for energy consumption as well their economic soundness.
Bridging the data gap
(2004)
Die Entscheidung für ein von volatilen Erzeugungsquellen dominiertes Stromsystem stellt an die Stabilisierung des Systems neue Anforderungen. Zugleich bieten sich neue Optionen. Die bisherige Asymmetrie, nach der für die Stabilisierung die Kraftwerksseite verantwortlich sei, ist überkommene Praxis, deswegen auch heute habituell naheliegend, aber vermutlich nicht länger effizient. Die im Titel genannten nachfrageseitigen Ausgleichsoptionen (SE & DSM) bieten sich an. Im Beitrag wird deren Potential abgeschätzt. In vier Gestaltungsfeldern wird zudem gefragt, ob die bislang von der Politik gegebenen rechtlichen Mandate konsequent SE & DSM als Option berücksichtigen. Das Ergebnis ist viermal (weitgehende) Fehlanzeige.
Der Anteil erneuerbarer Energien bei der Wärme- (und Kälte-)Versorgung lag 2021 in Deutschland bei 16,5 % (knapp 200 TWh/a). Davon stammten 86 % aus Biomasse und davon wiederum 47% allein aus Holzfeuerungen im häuslichen Bereich. Der Rest der erneuerbaren Wärme stammte aus oberflächennaher Geothermie und Umgebungswärme (Wärmepumpen) mit 9 % und Solarthermie mit 4,2 %. Bisher vergleichsweise kleine Beiträge stammten aus der tiefen Geothermie. Im Jahr 2021 waren bezogen auf die rund 21 Millionen im Bestand befindlichen Einzelgebäudeheizanlagen (nicht Einzelraumfeuerstätten) 1,1 Mio. Wärmepumpen und 0,9 Mio. Biomassekessel im Betrieb. Hinzu kommen zusätzliche 2,5 Mio. solarthermische Anlagen mit einer Gesamtkollektorfläche von rund 21 Mio. m2. Bei den neu installierten Wärmeerzeugern konnten Wärmepumpen und Biomassekessel auch 2021 einen deutlich steigenden Absatz verzeichnen, wobei ihr Anteil an den insgesamt rund 930.000 neu installierten Wärmerzeugern bei knapp 25% lag.
Doch 2021 nutzten immer noch rund 19 Mio. Wärmeerzeuger Gas und Öl. Darüber hinaus müssen in Wohngebäuden auch noch Etagenheizungen und veraltete Biomasseheizsysteme ausgetauscht werden. Für eine erfolgreiche Wärmewende bis 2045 im Gebäudewärmebereich müssen also weiterhin jedes Jahr rund eine Million neue komplett Erneuerbare-Heizanlagen installiert und in Betrieb genommen werden. Nach dem Anschluss an zumindest perspektivisch vollständig erneuerbar versorgte Wärmenetze sind für alle anderen Objekte Wärmepumpen, Wärmepumpen-Biomasse-Hybride und, nur wo es keine anderen Möglichkeiten gibt, reine Biomassekessel zu installieren. Alle Lösungen lassen sich zusätzlich mit Solarthermieanlagen ergänzen. Im Vergleich zu Erdgasthermen ist jedoch allein die Installation der deutlich komplexeren Systeme mit mindestens dem doppelten Zeitaufwand zu veranschlagen, während die Branche bereits heute über einen realen Fachkräftemangel klagt. Es braucht also wirksame Lösungsansätze der Forschung zur Überwindung dieser und vieler anderer Hemmnisse zur erfolgreichen Wärmewende bis 2045.
Using natural gas for fuel releases less carbon dioxide per unit of energy produced than burning oil or coal, but its production and transport are accompanied by emissions of methane, which is a much more potent greenhouse gas than carbon dioxide in the short term. This calls into question whether climate forcing could be reduced by switching from coal and oil to natural gas. We have made measurements in Russia along the world's largest gas-transport system and find that methane leakage is in the region of 1.4%, which is considerably less than expected and comparable to that from systems in the United States. Our calculations indicate that using natural gas in preference to other fossil fuels could be useful in the short term for mitigating climate change.
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.
Based on a comprehensive scenario analysis of the EU's GHG emissions by 2020, we show that the 20% energy savings target set in the Action Plan "Doing more with less" in 2006 is still the most significant and thus indispensable strategy element within an ambitious EU climate and energy strategy targeting at a 30% reduction of GHG emissions by 2020.
The scenario analysis provides a sector by sector projection of potential future energy use and GHG emissions, combined with a detailed policy analysis of the core policies on energy efficiency by the EU and its Member States taken from current research results by the authors and others.
Consequently the paper identifies and quantifies the current implementation deficit in the EU and shows that, despite of sufficient targets, implementation is still significantly lacking in almost all fields of energy efficiency. Some, e.g. transport sector and buildings, are still substantially far from receiving the necessary political impetus. The paper also demonstrates co-benefits of a strong energy efficiency strategy, e.g. the achievability of the targets of the RES directive, which crucially depends on a strong efficiency policy.
We conclude that the efforts of the energy efficiency policy of the EU and its Member States have to be significantly intensfied. As proposed by the EU in case that other developed and key developing countries take up comparable targets in order to fulfil its role in the climate and energy strategy. To achieve this, we offer an analysis of the current weaknesses of EU energy efficiency policy and derive recommendations on how the EU can still reach its targets for 2020.
There's no decarbonisation without energy efficiency : but take care of the "rebound effects"
(2013)
Die voranschreitende Umstellung des Energiesystems von einer "additiven Rolle" regenerativer Energien hin zu deren Dominanz wirft zahlreiche Fragestelllungen auf, für deren Beantwortung in zunehmendem Maße Modellierungsansätze gewählt werden. Vor diesem Hintergrund ist in den letzten Jahren eine große Anzahl von modellbasierten Szenarioanalysen des deutschen Energiesystems entstanden. Da sie zum Teil sehr unterschiedliche Ergebnisse erzielen, die nur schwer miteinander vergleichbar sind, erschwert dies die Weiterentwicklung des Zukunftswissens zur Energiewende und auch die gegenseitige Qualitätssicherung der Ergebnisse.
Vor diesem Hintergrund hat das Wuppertal Institut zusammen mit den Partnern Fraunhofer ISE und DLR das RegMex-Projekt durchgeführt. Ziel des Projektes war zum einen die inhaltliche Weiterentwicklung der Diskussion zur Ausgestaltung der Energiewende. Zum anderen sollte durch den Modellvergleich eine höhere Transparenz der teilnehmenden Modelle erreicht werden, um die Implikationen und Auswirkungen verschiedener Modellansätze besser differenzierten zu können.
Im Modellexperiment 1 wurden für zwei Szenarien (Zielszenario und Ambitioniertes Szenario) das Gesamtsystem mit Hilfe von drei Energiesystemmodellen und im Modellexperiment 2 das Stromsystem und flexible Sektorenkopplung mit Hilfe von vier Stromsystemmodellen modelliert. In einem weiteren Arbeitspaket wurden "Disruptive Elemente" identifiziert und analysiert, die gravierende Auswirkungen auf das Energiesystem haben können. Die Modellexperimente zeigen klar, dass die Einordnung und Interpretation von Modellergebnissen nicht losgelöst von den Modellen und deren methodischen Unterschieden erfolgen darf.
Zielsetzung des Forschungsprojektes war es, Klimaschutzszenarien für Deutschland zu entwickeln, die hinsichtlich ihres klimapolitischen Ziels, d.h. ihres langfristigen Emissionsminderungsbeitrags, im Wesentlichen gleich sind, die aber zum Teil auf unterschiedliche Optionen zur Reduktion der energiebedingten CO2-Emissionen setzen. Diese Klimaschutzszenarien wurden hinsichtlich sozioökonomischer und ökologischer Kriterien evaluiert und miteinander verglichen.
Target 2020 : policies and measures to reduce greenhouse gas emissions in the EU ; final report
(2005)
The Russian natural gas industry is the world's largest producer and transporter of natural gas. This paper aims to characterize the methane emissions from Russian natural gas transmission operations, to explain projects to reduce these emissions, and to characterize the role of emissions reduction within the context of current GHG policy. It draws on the most recent independent measurements at all parts of the Russian long distance transport system made by the Wuppertal Institute in 2003 and combines these results with the findings from the US Natural Gas STAR Program on GHG mitigation options and economics.
With this background the paper concludes that the methane emissions from the Russian natural gas long distance network are approximately 0.6% of the natural gas delivered. Mitigating these emissions can create new revenue streams for the operator in the form of reduced costs, increased gas throughput and sales, and earned carbon credits. Specific emissions sources that have cost-effective mitigation solutions are also opportunities for outside investment for the Joint Implementation Kyoto Protocol flexibility mechanism or other carbon markets.
Mit Inkrafttreten des Kyoto-Protokolls am 16.2.2005 gelten für Deutschland und die meisten anderen Industrieländer völkerrechtlich bindende Minderungsziele für die 6 im Kyoto-Protokoll erfassten Treibhausgase. Damit erlangt eine durchaus kontrovers diskutierte Klimaschutzstrategie, die auf eine stärkere Umstellung der Energienutzung von Öl und Kohle auf mehr Erdgas setzt, zusätzlich an Bedeutung. Der nachfolgende Beitrag setzt sich mit der Klimabilanz des Erdgases unter Berücksichtigung der gesamten Prozesskette auseinander. Insbesondere werden neue Messergebnisse aus Russland dargestellt (Wuppertal Institut 2004), die zeigen, dass die dem Export von russischem Erdgas nach Deutschland zuzuordnenden indirekten Emissionen nur etwa ein Viertel der bei der Erdgasverbrennung entstehenden direkten Emissionen betragen. Damit bleibt Erdgas auch unter Berücksichtigung der indirekten Emissionen in Russland der fossile Energieträger mit den mit Abstand geringsten Treibhausgasemissionen.
The QualDeEPC project is aiming to both improve quality and cross-EU convergence of Energy Performance Certificate schemes, and the link between EPCs and deep renovation: High-quality Energy Performance Assessment and Certification in Europe Accelerating Deep Energy 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 report serves as a compilation of the project's proposal for an enhanced and converging EPC assessment and certification scheme. It aims to provide a detailed description on the set of practical concepts, policy proposals, and tools for an enhanced EPC scheme towards deep renovation, developed by the QualDeEPC project. The project's substantial proposals both on EU and national level are presented in a comprehensive and rational way, guiding the relevant stakeholders, in particular the policy makers and competed bodies, on which steps need to be followed so as the proposals to be adapted and how the specific values can be determined in MSs. Furthermore, this report includes the project's proposal for defining "Deep Energy Renovation" based on a modified nZEB-based approach.
The project's priorities A) to G) addressed are presented in the following order in this document, reflecting the importance of the enhanced EPC template form and the training of EPC assessors in such schemes:
A) Improving the recommendations for renovation, which are provided on the EPCs, towards deep energy renovation;
E) High user-friendliness of the EPC, by way of an enhanced EPC template form, including an introduction of the proposed "Energy Rating" indicator;
D) Regular mandatory EPC assessor training or examination on assessment and renovation recommendations, required for certification/accreditation and registry;
B) Online tool for comparing EPC recommendations to deep energy renovation recommendations;
C) Creating Deep Renovation Network Platforms (DRNPs);
F) & G) Voluntary/mandatory advertising guidelines for EPCs and Improving compliance with the mandatory use of EPCs in real estate advertisement.
In order to limit global warming and fulfill their contributions to the Paris agreement, both Germany and Japan have set targets for climate neutrality towards the middle of the century. Reaching these goals will imply transformation of all sectors of society to avoid all fossil greenhouse gas emissions, heavy industry not the least. The focus of this study is the transformation of the petrochemical industry. This sector can become climate neutral but cannot be "decarbonized", as carbon is integral to the chemical structures of the products like polymers and solvents. Reaching climate neutrality thus means that the whole lifecycle of the petrochemical products has to be regarded. Another specific challenge is today's synergetic relation of this industry to fossil transport fuel production, which cannot be maintained in a climate neutral world.
The two countries interestingly share a similar industrial structure overall, and the chemical and petrochemical industry is one of the major industries in both countries. The countries' respective chemical industries are the third and fourth largest in the world in terms of sales, but at the same time, these industries represent just over 5% of the respective countries' greenhouse gas emissions. However, these scope 1 emissions of the chemical industry itself are far less relevant than the end-of-life emissions of their products, which belong to scope 3 and are thus not counted under the chemical industry in the country greenhouse gas balances. To mediate these emissions, there is a need to set the direction, draw out paths and investigate possible alternatives for how the petrochemical industry can be become climate neutral. In this report, the existing scenario analyses, energy strategies and roadmaps dealing with this issue in the two countries are compared, as well as the current state of their petrochemical industries. We highlight similarities, differences and identify possible areas of cooperation and exchange in order to find robust paths forward for the transformation of the petrochemical industries.
Das Projekt "Ressourcenpolitik" (PolRess) begleitete die Debatte um die anspruchsvolle Ressourcenpolitik, zu der sich Deutschland verpflichtet hat, aus politikwissenschaftlicher, juristischer und ökonomischer Perspektive und setzte dabei auch selbst Impulse.
Der Abschlussbericht fasst Überlegungen des Projektteams für die Weiterentwicklung der Ressourcenpolitik zusammen. Darin heißt es unter anderem, dass das in der Nachhaltigkeitsstrategie erfasste Ziel der Bundesregierung, die Rohstoffproduktivität bis zum Jahr 2020 gegenüber 1994 zu verdoppeln, wohl nicht ohne drastische Maßnahmen (wie einem Ausstieg aus der Braunkohle) erreicht werden kann. Da das hiesige und derzeitige Niveau der Materialnutzung weder global verallgemeinerbar noch langfristig tragfähig ist, müsste die abiotische Materialnutzung Deutschlands (einschließlich der ungenutzten Entnahmen) um bis zu 80 Prozent bis 2050 reduziert werden.