Zukünftige Energie- und Industriesysteme
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Charting future emissions pathways is a central tenet of IPCC assessment reports (AR), yet it is unclear how underlying drivers (including around policy and technology) have influenced the evolution of emissions pathways. Here we compare scenarios in AR5 and AR6 and find that scenarios without specific climate policies enforced have shifted lower in each scenario generation, owing to falling low-carbon technology costs and reduced expectations for economic growth, reducing fossil-fuel shares in energy and industry. Mitigation pathways consistent with 1.5-2 °C have seen increasing electrification rates and higher shares of variable renewables in electricity in more recent scenario generations, implying reduced reliance on coal, nuclear, bioenergy and carbon capture and storage, reflecting changing costs. Despite the shrinking carbon budget due to insufficient recent climate action, mitigation costs have not increased given more optimistic low-carbon technology cost projections. Moving forward, scenario producers must continually recalibrate to keep abreast of technology, policy and societal developments to remain policy relevant.
Sei es in der Landwirtschaft, im Waldbau oder im Bereich der erneuerbaren Energien - seit vielen Jahren gibt es ökologische und soziale Ansätze, gibt es Praktiken und Initiativen für andere und zukunftsfähige Umgangsweisen von Menschen mit Natur und mit Technik. Im Forschungsverbund VorAB wollen wir wissen, welche Potenziale für nachhaltige Regionalentwicklung diese Ansätze haben.
In den nächsten Jahren werden bei den meisten kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) Smart Meter verpflichtend eingebaut. Mit speziellen Softwares können die Unternehmen dann zum ersten Mal ihren Energieverbrauch genauer nachvollziehen. Das ermöglicht ihnen verschiedene Analysen, um ihren Stromverbrauch und ihre Kosten zu reduzieren. Smart-Meter-Daten können darüber hinaus auch als Grundlage für Investitionsentscheidungen genutzt werden, etwa um die Wirtschaftlichkeit von Energieeffizienztechnologien oder Photovoltaikanlagen zu bewerten. Davon würden nicht nur die KMU unmittelbar profitieren, sie können so auch einen substanziellen Beitrag zur Energiewende leisten. Allerdings ist davon auszugehen, dass ein Großteil der KMU nicht über die zeitlichen Ressourcen und die fachlichen Kompetenzen verfügt, die notwendigen Analysen ihrer Stromverbräuche selbst durchzuführen.
Welche Analysen möglich sind und was jetzt nötig ist, damit die neuen Möglichkeiten ausgeschöpft werden, beschreiben die Autor*innen in dem vorliegenden Paper - und geben vier Handlungsempfehlungen, um das Potenzial des Smart-Meter-Rollouts für KMU tatsächlich voll zu nutzen.
Inmitten zahlreicher Krisen und verschärfter gesellschaftlicher Debatten verlieren gerade viele Menschen die Hoffnung auf eine gute Zukunft. Wir scheinen vor einer riskanten Wahl zu stehen: Retten wir die deutsche Wirtschaft, sorgen wir für ein auskömmliches Leben für alle, oder verhindern wir gerade noch die Klimakatastrophe?
Ein Team renommierter Expert*innen des Club of Rome und des Wuppertal Instituts widerlegen diese Scheinalternativen. Ein gutes Leben für alle mit weniger Ausbeutung von Menschen und Natur ist möglich. Basierend auf umfangreichen Daten und Modellierungen entwerfen sie zwei Zukunftsszenarien für Deutschland: einen fatalen Weg des "Weiter so" oder mutige, echte Veränderungen.
Ihre Botschaft ist klar: Soziale Fortschritte und Nachhaltigkeit können sich gegenseitig verstärken. Nur wenn wir sie gemeinsam anpacken, werden wir wirksame Lösungen entwickeln, die alle mitnehmen.
Hydrogen plays a pivotal role in global efforts to decarbonize energy and industrial sectors. The European Union, particularly Germany, anticipate a significant reliance on hydrogen imports in the medium to long term, identifying the Middle East and North Africa (MENA) region as a key potential producer and exporter of green hydrogen and its downstream products. Yet, investment risks pose significant challenges to advancing the region's green hydrogen and synthetic fuel industries. However, systematic comparative risk analyses for these sectors across MENA countries remain limited. This study addresses the research gap by conducting a comparative risk assessment for renewable energy and green hydrogen and synthetic fuel development in 17 MENA countries. A comprehensive framework evaluating macro and micro risks was applied, along with two contrasting risk scenarios to explore future developments under different risk conditions. The findings reveal that while MENA countries hold promise, most face at least moderate risks, underscoring the complexity of fostering these industries regionally.
The currently most promising approach for reducing CO2 emissions of the global steel production is reducing iron ore in shaft furnaces with (green) hydrogen instead of blast furnaces. Unlike to the liquid iron produced in blast furnaces, the direct reduced iron produced in this route (green iron) exists in a solid state and can be transported at reasonable costs over long distances. This allows for spatial decoupling of the iron reduction step from the steelmaking step and may lead to global trade in green iron as a new intermediate product in the steelmaking value chain. This article assesses the potential impact of a global green iron trade in terms of shifting energy demand between regions and in terms of cost savings by comparing three scenarios for a global near-zero GHG steel industry: The Domestic scenario, assuming strict regional co-location of green iron and steel production; The Max Trade scenario, assuming early emergence of a global green iron market and the Intermediate Trade scenario, assuming late emergence of a global green iron market. In the trade scenarios, 12-21% of global crude steel is produced from traded green iron in 2050. 15-26 Mt/a of hydrogen consumption is relocated to global "sweet spots", resulting in cost savings of 2.2-3.9% of the global annual steel production costs, which can provide important support for the development of net zero steel production. Enablers and barriers for global green iron trade are discussed.
Die deutlichen Minderungen der Treibhausgasemissionen in den vergangenen Jahren sowie ein optimistischer Projektionsbericht 2024 haben Hoffnungen geweckt, dass sich Deutschland bereits auf einem Entwicklungspfad befinden könnte, der zu einem Erreichen des 2030-Klimaziels führt. Im vorliegenden Beitrag wird für ausgewählte Bereiche des Energiesystems geprüft, ob die jüngsten Entwicklungen tatsächlich in Einklang stehen mit den Fortschritten, die aktuelle Klimaschutzszenarien bis 2030 vorsehen.
Die Umsetzung der Nachhaltigkeitstransformation erfordert die Verbreitung von transformativen Innovationen, was mit dem Umbau bestehender Systemstrukturen einhergeht und inkrementelle bis radikale Auswirkungen auf Lebenswirklichkeiten, Verhaltensroutinen oder Märkte hat. An der kontrovers geführten Diskussion rund um das Gebäudeenergiegesetz wird die Wirktiefe von solchen Systemumbrüchen spürbar. Dieser Beitrag hat zum Ziel das Konzept von transformativen Innovationen anhand der Reaktionen auf das Gebäudeenergiegesetz einzuordnen und zu diskutieren.
Carbon capture and storage technologies (CCS) are being discussed and tested in different countries to reduce industrial emissions. Public opinion about industrial CCS (iCCS) can be a key factor in whether it will be implemented. Yet, measuring public acceptance of CCS is a challenge: on the one hand, the use of CCS is the subject of intense and controversial political debate. On the other hand, a majority of people is still not aware of it. Thus, prior research has used informed choice questionnaires or experimental study designs to measure ad-hoc informed or spontaneous opinions. In this paper, we propose a new approach to measure public opinion, including only respondents with stated prior knowledge about iCCS. Based on a quantitative survey in Germany (n = 1845), three questions are examined: do the results support our new approach to measure public opinion about iCCS? To what extent is there acceptance of iCCS and what factors influence acceptance in Germany? And what are implications for both the national political level and for the local deployment of iCCS? Results from the regression analysis show that five attitudes influence the general acceptance of iCCS in Germany: perceived local risks of climate change, advantages outweigh disadvantages, arguments about unavoidable emissions and about iCCS as a bridge technology, and the acceptance of local storage. Furthermore, descriptive results show high levels of associated risks with the transportation of CO2 and lacking trust in relevant stakeholders for iCCS deployment (industry and energy utilities).
Die direkte Abscheidung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft, das sogenannte Direct Air Capture (DAC), wird vermehrt als eine der Möglichkeiten zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und damit der Begrenzung der Klimaerwärmung diskutiert. Zunehmend wird der Einsatz von DAC in Klimaneutralitätsszenarien berücksichtigt und ergänzt somit das Portfolio an Negativemissionstechnologien.
Der DAC-Technologie sind keine biophysikalischen Grenzen auferlegt, solange der elektrische und thermische Energiebedarf gedeckt werden kann. Hieraus ergibt sich der Vorteil einer Standortunabhängigkeit. Lieferwege und eine kostengünstige Energiebereitstellung können somit effizient berücksichtigt werden. Das Bereitstellen der Energie ist sowohl über erneuerbare als auch durch fossile Energien, in Kombination mit CO2-Abscheidevorrichtungen, möglich. Aufgrund der technischen Skalierbarkeit und der ortsunabhängigen Installationsmöglichkeiten hat die DAC-Technologie das Potenzial eine Schlüsseltechnologie bei der Begrenzung der globalen Klimaerwärmung zu werden.
Der Hochtemperatur- und Niedertemperatur-DAC-Prozess basieren auf unterschiedlichen Verfahrenstechniken. Nachfolgend werden die Komponentenzusammensetzungen sowie die Prozesse der beiden DAC-Technologien beschrieben. Hierbei werden im ersten Schritt die zentralen Anlagenkomponenten aufgezählt und die dahinterstehenden Prozesse erläutert. Im zweiten Schritt werden die Bestandteile der Anlagenkomponenten weiter untergliedert und wiederum dessen Zusammenspiel dargestellt.
