Habilitation
In the Paris Accord to the UN Climate Change Conference COP21 in 2015, the international community agreed to "make every effort" to reach a significant reduction in greenhouse gas (GHG) emissions and to limit global average temperature rise to preferably 1.5°C by 2100 (UNFCC 2018). A transition to a climate-friendly energy supply, however, would come largely at the expense of coal - a fossil fuel with large global reserves that are also widely dispersed regionally. Therefore, especially since the turn of the millennium, the question has been raised as to how coal could be used in a climate-friendly way in the future. So far, the only way to do this is to apply CCS technology or CCU. CCS involves the capture of carbon dioxide (CO2) emissions from fossil fuel-fired power plants or industrial sources and its storage underground, such as in deep saline aquifers or in depleted oil and natural gas fields, or their use for enhanced oil or gas recovery (EOR/EGR). When carbon capture and utilisation (CCU) is applied, the CO2 is further used, for example as feedstock for the production of durable plastics. Due to the relatively low potential of CCU compared to CCS (IPCC 2005), only CCS is considered in this thesis.
The majority of studies and roadmaps have discussed CCS as a technology option that could make a significant contribution to achieving the objective of decreasing GHG emissions for many years (IPCC 2014a, 2018). Particularly in the power sector, however, these expectations have not yet been met. As of November 2019, worldwide only two small base-load power plants, capturing a total of 2.4 Mt CO2/year and mainly using it for EOR, are in operation, together with a few pilots in industrial applications and, in particular, natural gas processing (in total 30 Mt CO2/year) (Global CCS Institute 2019).
Early on, it became clear that the predicted high deployment targets and their underlying studies should be critically questioned for various reasons. Particularly due to the lack of a systems-analytical evaluation of this technology (which was relatively new at the time), no reliable answers could be given about the ecological, economic, social and structural effects of its large-scale application. Such analyses are, however, a pre-condition for comprehensively classifying the contribution of a new technology as a promising option for a sustainable energy supply system and assessing it in comparison to other technologies.
To address these challenges, several studies, most of which initiated by the author, were conducted on this topic between 2004 and 2018. The resulting papers became the basis for this thesis.
Ressourcennutzung in Wirtschaftsräumen : Stoffstromanalysen für eine nachhaltige Raumentwicklung
(2000)
Jeder Wirtschaftsraum steht in einem Stoffaustausch mit der Umwelt. Auf der Input-Seite werden Rohmaterialien entnommen und auf der Output-Seite werden Emissionen und Abfälle abgegeben. Die Ressourcennutzung macht dabei nicht an politischen Grenzen halt. Hier wird erstmals ausführlich beschrieben, wie der globale Materialaufwand industrialisierter Regionen bestimmt werden kann. Der Autor stellt die Möglichkeiten vor, wie die physische Basis von Wirtschaftsräumen aggregiert und detailliert ermittelt und bewertet werden kann. Erläutert wird dies anhand von Beispielen für Deutschland und anderen Industrieländern sowie Ergebnissen sektoraler und regionaler Analysen (z. B. Baubereich bzw. Ruhrgebiet). Auch werden Analysen für die Planung von Infrastrukturanlagen (Energie/Wasser/Verkehr) vorgestellt, mit deren Hilfe eine nachhaltigere stofflich-energetische Versorgung lokal umgesetzt werden kann.
Die Lösung wichtiger gesellschaftlicher Probleme und die Vision einer besseren und nachhaltigeren Welt rufen nicht nur heute nach Veränderungen. Oft sind gesellschaftliche Umbrüche und soziale Innovationen jedoch so komplex, dass eindimensionale Vorstellungen zu den Zusammenhängen von Ursache und Wirkung versagen. Deshalb greift die traditionelle Herangehensweise der Verantwortlichen aus Politik, Unternehmen oder anderen gesellschaftlichen Bereichen oft zu kurz und zeigt nicht die gewünschten Erfolge. Um sich trotzdem in einer unübersichtlichen Welt orientieren zu können, entwickeln Menschen sowohl in der Praxis wie auch in den Wissenschaften unterschiedliche Modelle. Sie wollen verstehen, wie Veränderungsprozesse funktionieren, welche Triebkräfte wirken und wie sie Veränderungen gestalten können. In diesem Buch wird aus diesen Modellen die gemeinsame Essenz herausdestilliert. Ziel ist ein breiter Überblick über die einschlägigen wissenschaftlichen Ansätze und die Erfahrungen aus der Praxis. Der interdisziplinäre Blick wird ergänzt um 40 Tiefeninterviews mit hochrangigen Veränderungsexpertinnen und -experten aus der Praxis.
Im Zeitalter der Aufklärung werden mittelalterliche Naturvorstellungen von neuzeitlichen abgelöst, die von Naturbeherrschung geprägt sind. Doch weshalb mussten auf der Epochenschwelle Scheiterhaufen brennen, weshalb war die Befreiung aus dem Naturzusammenhang patriarchal angelegt? Uta von Winterfeld untersucht aus feministischer und herrschaftskritischer Perspektive "Naturpatriarchen" auf die Schattenseiten ihrer aufklärenden Absicht: Das befreite Denken eines René Descartes ist auf Kontrolle und Beherrschung der Natur angewiesen; bei Francis Bacon verdrängt das männliche Schaffen die produktive Seite einer als weiblich gedachten Natur; Giordano Bruno verweist darauf, wie widersprüchlich und ambivalent neuzeitliche Naturvorstellungen sind. Die damals entstehenden Naturwissenschaften entzaubern eine "dunkle" oder "böse" Natur - die doch zuvor von geistlichen und weltlichen Obrigkeiten in Gestalt der dunklen und bösen "Hexe" erst geschaffen worden ist. Die Frage der Naturpatriarchen nach der Methode des richtigen Vernunftgebrauchs gilt noch immer: Wie kann ein emanzipiertes Subjekt aus dem Naturzusammenhang befreit werden, ohne ihm ein anderes Subjekt, als Objekt, zwangsläufig zu unterwerfen?
Die Erstellung von Gemeinschaftsgütern gilt als Problemfall für Märkte und ökonomisch handelnde Individuen. Das vorliegende Buch entwickelt einen neuen Ansatz, in dem Individuen und Unternehmen eine stärkere Rolle einnehmen. Anlass zur Markteuphorie ist jedoch nicht gegeben. Vielmehr ist es Aufgabe der Wirtschaftspolitik, solche Institutionen hervorzubringen, die das Handeln der Akteure auf direkte und indirekte Weise steuern. Dies wird im vorliegenden Buch als wissensbasierter Ansatz bezeichnet. Als Anwendungsbeispiel wird die Kreislaufwirtschaft analysiert. Ein Überblick, der die wesentlichen Thesen und Begründungsstränge enthält, führt in das Buch ein. Im folgenden Teil wird der wissensbasierte Ansatz modellhaft dargelegt. Erörtert werden die Bausteine Lernen, Kognition, Rationalität, deliberative Institutionenentwicklung und Wissen schaffender Wettbewerb. Für die Erstellung von Gemeinschaftsgütern wird ein Eigeninteresse abgeleitet, wenn der technologische und institutionelle Wandel entsprechende Signale generieren. Da beide Größen dem Einfluss von Individuen und Unternehmen unterliegen, entstehen Wechselwirkungen. Die folgenden Kapitel untersuchen den technologischen und institutionellen Wandel im Hinblick auf Potenziale zur Erstellung von Gemeinschaftsgütern. Dabei werden insbesondere neuere Unternehmenstheorien erörtert. Abgeleitet wird eine stufenförmige Grenzkostenfunktion für Institutionen und Organisationen. Ausführlich diskutiert das Buch Implikationen für die Wirtschaftspolitik. Es begründet und operationalisiert die Formulierung offener Ziele. Wirtschaftspolitik wird als Reform und Design von Institutionen konzipiert. Zu diesem Zweck werden zwölf Prüfkriterien formuliert. Dieses Konzept wird anschließend auf die Kreislaufwirtschaftspolitik übertragen. Defizite des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrW-/AbfG) werden herausgearbeitet. Als Reformen präsentiert das Buch neue Ziele, Wissen generierende Institutionen und ökonomische Anreize. Insgesamt ist das Buch als theorieorientierte Analyse praktischer Probleme geschrieben. Es folgt Ansätzen der Neuen Institutionenökonomik und der evolutorischen Ökonomik. Diese Ansätze werden auf die Analyse der Erstellung von Gemeinschaftsgütern und die Erarbeitung von Lösungsoptionen angewendet.