ALBERT

Description: Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind Megatrends der Gegenwart und der Zukunft. Die Digitalisierung bietet das Potenzial, das Nachhaltigkeitsmanagement von Unternehmen zu unterstützen. Die Nachhaltigkeitsplattform "EcoHub" erlaubt es, Unternehmensdaten mit Bezug zur Nachhaltigkeit an einer zentralen Stelle unter Berücksichtigung von Aspekten der Datensicherheit und Zugriffsberechtigung zu sammeln und als zentrale Datensenke der weiteren Analyse und für die Rückkopplung im Unternehmen zur Verfügung zu stellen.

Description: Das zentrale Anliegen des Projektes besteht darin, regionale Stoffkreisläufe in der metallverarbeitenden Industrie zu schließen - mit einem Schwerpunkt auf (Hand-) Werkzeuge und Schneidwaren - sowie dies durch den Einsatz digitaler Technologien zu organisieren und zu optimieren. Das Ziel ist, Ressourcen- und Energieverbräuche zu reduzieren sowie ökonomische Vorteile für die Unternehmen zu realisieren. Im Detail soll es darum gehen, verschlissene metallische Produkte am End-of-Life nicht einer Verwertung durch Umschmelzen zuzuführen, sondern durch Remanufacturing und Repurposing die Nutzungsdauer der mit hohem Energie- und Ressourcenaufwand erzeugten Metalle zu verlängern. Diese Ansätze sollen unternehmensübergreifend aufgestellt werden und erfordern eine digital unterstützte Logistikkette sowie eine vollständige Rückverfolgbarkeit. Eine Rückführung verschlissener Maschinenmesser lohnt sich nach derzeitigem Kenntnisstand nicht, wenn dieses Material nur den Schrottpreis aufweist. Im Projekt "Circle of Tools" soll daher ein neues Geschäftsmodell entwickelt werden, das darauf basiert, sortenreine, qualitativ hochwertige Materialien entweder im primären Herstellungsprozess zu nutzen oder zur Weiterverarbeitung in andere Herstellungsprozesse unternehmensübergreifend zu integrieren. Neben den rein technischen Möglichkeiten werden betriebswirtschaftliche Faktoren, das Ressourceneffizienzpotenzial und der rechtliche Rahmen untersucht. Die in der europäischen Abfallrahmenrichtlinie und dem deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz verankerte Abfallhierarchie geht von der grundsätzlichen ökologischen Vorteilhaftigkeit der unterschiedlichen Stufen aus. Während das stoffliche Recycling von Produkten in der Regel vorteilhafter ist als ihre thermische Verwertung oder Deponierung, sind Reuse/Kaskadennutzung demnach ökologisch vorteilhafter als sämtliche Recyclingtechnologien. Die Datenlage ist hier jedoch im Vergleich zu vielen Recyclingtechnologien noch äußerst lückenhaft und unsystematisch. Einzelne Untersuchungen weisen jedoch auf signifikante Ressourceneffizienzpotenziale hin. Abschätzungen zeigen, dass die in diesem Vorhaben angedachte Reuse-/Kaskadennutzung zu einer Einsparung von 300 Tonnen Primär-Werkzeugstahl führen könnte. Das Vorhaben kann diese signifikanten Potenziale nachweisen und gleichzeitig geeignete und übertragbare Geschäftsmodelle aufzeigen. Auf Grundlage der empirischen Erhebungen werden im Projekt genaue Wirkungen berechnet für folgende Fragen: (1) Welche Mengen an Rohstoffe können durch Remanufacturing/Repurposing eingespart werden? (2) Welche ökonomische Wertschöpfung ist damit zu erzielen? (3) Wie ist ein Remanufacturing/Repurposing im Vergleich zu anderen Verwertungsverfahren ökologisch und ökonomisch einzuschätzen?

Description: Im Projekt wird ein kreislauffähiges Produktdesign für Kühl-/Gefriergeräte auf Basis von im Labor- und Industriemaßstab ermittelten Daten entwickelt, das gleichermaßen energie- als auch ressourceneffizient ist. Übergreifendes Ziel war die modellhafte Weiterentwicklung eines Konsumgutes, das neben dem bereits bestehenden Fokus auf Energieeffizienz auch das Thema Ressourceneffizienz in den Blick nimmt. In der Konzeptphase wurden dazu verschiedene Ansätze entwickelt und mit einem Bewertungs- und Entscheidungstool ergänzt, das als Standard für weitere Konsumgüter dienen kann. Dabei wurde ein übertragbares Designkonzept zur Kreislaufführung der verwendeten Materialien von Konsumgütern am Beispiel eines Kühl-/Gefriergerät-Prototyps erstellt. Da die dafür erforderlichen Daten in der Literatur sowie über öffentlich zugängliche Datenbanken nicht vorhanden bzw. für Forschungseinrichtungen zugänglich waren, wurden diese über Labor- und Großversuch beim Recycling-Unternehmen Stena (Recular) selbst und damit in jedem Schritt nachvollziehbar erhoben. Auf dieser Grundlage wurden verschiedene Designoptionen, mit dem Fokus auf ein möglichst ressourceneffizientes und reparaturfreundliches Produkt zur Schaffung tatsächlich geschlossener Stoffkreisläufe und von Möglichkeiten für Repair/Reuse sowie neuer Geschäftsmodelle, entwickelt. Die Zusammenführung der Ressourceneffizienzanalyse mit einem multiregional erweiterten Input-Output-Modell wird zukünftig die Abschätzung der Recyclingfähigkeit von Produkten bereits im Designstadium ermöglichen und dadurch ein Design-for-Repair und/oder -Recycling unterstützen.

Description: Die Kurzstudie ist eine Entscheidungshilfe, um die potenzielle Einführung eines Reparierbarkeits-Index (R-Score) für Klima- und Einzelraumheizgeräte im Rahmen der Ökodesign-Richtlinie besser bewerten zu können. Das Ziel der Studie ist es, die Relevanz der Reparierbarkeit von diesen Gerätegruppen einschätzen zu können. Für die Ermittlung der Problemrelevanz wurde eine Befragung durchgeführt, sodass Stimmen von herstellenden Firmen und Verbänden, Großhandel, Installateur*innen, Handwerksbetrieben und Reparatureinrichtungen aufgenommen werden konnten. Die Autor*innen sprechen sich grundsätzlich bei beiden Produktgruppen für die Einführung eines Reparierbarkeits-Index aus und weisen darauf hin, dass für diese Produktgruppen die unabhängige Bewertung der Produktlebensdauer ein wichtiger Hebel ist, um die produktbezogenen Umweltauswirkungen zu reduzieren.

Description: Eine neue digital-ökologische Staatskunst ist die unverzichtbare Voraussetzung für wirksames staatliches Handeln zur sozial-ökologischen Gestaltung der digitalen Transformation. Der Bericht beschreibt am Beispiel der Plattformökonomie die Herausforderungen, Ansatzpunkte und mögliche Maßnahmen.

Description: Das chemische Recycling hat das Potenzial, eine wichtige Rolle bei der Schließung von Kunststoff-Kreisläufen zu spielen. Denn mit ihm lassen sich nicht mechanisch recycelbare Kunststoffabfälle so aufschließen, dass Rohstoffe entstehen, die zur Produktion von neuen Kunststoffen verwendet werden können. Allerdings sind Fragen der ökologischen Bewertung und ökonomischen Tragfähigkeit noch zu klären. Innerhalb eines elfmonatigen Projektes wurden die Bedingungen für eine Transformation zu zirkulären Kunststoffen durch Pyrolyseverfahren in Nordrhein-Westfalen (NRW) systematisch geprüft. Die Untersuchung beinhaltet insbesondere die Abschätzung der heutigen und zukünftigen Mengen an Kunststoffabfällen, die für ein chemisches Recycling in NRW zur Verfügung stehen und die daraus abgeleiteten ökonomische und ökologische Bewertung einer Pyrolyseanlage mit einer Kapazität von 50.000 Tonnen Kunststoffabfälle pro Jahr in NRW.

Description: Die Grundstoffindustrie ist ein wichtiger Pfeiler des Wohlstands in Deutschland, sie garantiert Wertschöpfung und sorgt für über 550.000 hochwertige Arbeitsplätze. Um diese für die deutsche Wirtschaft wichtigen Branchen zu erhalten, müssen jetzt die Schlüsseltechnologien für eine CO2-arme Grundstoffproduktion entwickelt und für den großtechnischen Einsatz skaliert werden. Die vorliegende Analyse ist als Ergänzung zu der Studie "Klimaneutrale Industrie: Schlüsseltechnologien und Politikoptionen für Stahl, Chemie und Zement" gedacht. Die 13 in der erwähnten Studie vorgestellten Schlüsseltechnologien werden hier für die technisch interessierten Leserinnen und Leser eingehender beschrieben und diskutiert. Diese Publikation dient als Aufschlag für eine Diskussion über Technologieoptionen und Strategien für eine klimaneutrale Industrie. Alle Daten und Annahmen in dieser Analyse wurden mit Unternehmen und Branchenverbänden intensiv besprochen. Die quantitativen Aussagen sind trotzdem als vorläufig zu betrachten, da sich viele Technologien noch in einer frühen Entwicklungsphase befinden und Abschätzungen über Kosten mit großen Unsicherheiten verbunden sind.

Description: Die Grundstoffindustrie ist ein Pfeiler des Wohlstands in Deutschland, sie garantiert Wertschöpfung und sorgt für über 550.000 hochwertige Arbeitsplätze. Im Ausland steht Made in Germany für höchste Qualität und Innovationsdynamik. Aber: Trotz Effizienz­steigerungen sind die Emissionen der Industrie in den letzten Jahren nicht gefallen und durch die nationalen und internationalen Klimaschutzziele steigt der Druck. Die zentrale Frage lautet daher: Wie kann die Grundstoffindustrie in Deutschland bis spätestens 2050 klimaneutral werden - und gleichzeitig ihre starke Stellung im internationalen Wettbewerbs­umfeld behalten? Agora Energiewende und das Wuppertal Institut haben im Rahmen dieses Projekts in zahlreichen Workshops mit Industrie, Verbänden, Gewerkschaften, Ministerien und der Zivilgesellschaft die Zukunft für eine klimaneutrale Industrie diskutiert und einen Lösungsraum aus technologischen Optionen und politischen Rahmenbedingungen skizziert. In den Workshops wurde deutlich: Die Industrie steht in den Startlöchern, die Herausforderung Klimaschutz offensiv anzugehen. Die fehlenden Rahmenbedingungen und der bisher unzureichende Gestaltungswille der Politik, innovative Instrumente umzusetzen, hindern sie jedoch voranzugehen. Es ist höchste Zeit, dass sich das ändert. Denn jede neue Industrieanlage muss klimasicher sein - schließlich hat sie eine Laufzeit bis weit über das Jahr 2050 hinaus. Diese Publikation soll einen Beitrag dazu leisten, richtungssicher investieren zu können.

Description: Das Zusammenspiel von aufstrebenden Technologiefeldern eröffnet neue Potenziale für die Nachhaltigkeitstransformation. Gleichzeitig erzeugt es komplexe Umweltbelastungen, die bisher kaum sichtbar und noch weniger gestaltbar sind. Für eine nachhaltige Digitalisierung brauchen wir jetzt ein Verständnis für die ökologischen Wechselwirkungen des zukünftigen Digitalsystems. Am Beispiel der Machine Economy und der ihr zugrunde liegenden Technologien Internet of Things, Künstliche Intelligenz und Distributed Ledger Technologie bzw. Blockchain machen wir in diesem Forschungsbericht Umweltwirkungen transparent und Ansatzpunkte greifbar - damit Digitalisierung ganzheitlich ökologisch gestaltbar wird.

Description: Vor dem Hintergrund einer kontinuierlich zunehmenden Pro-Kopf-Wohnfläche und den damit verbundenen negativen Auswirkungen auf Klima und Umwelt sollen mit dieser Arbeit die Bundesförderprogramme auf deren Anreizwirkung bezüglich eines achtsamen Umgangs mit der Ressource Wohnfläche überprüft werden. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf den durch die Förderbank KfW durchgeführten Bundesförderprogrammen, die ein wichtiges Instrument der Nachhaltigkeitsstrategie des Bundes im Bereich Wohngebäude bilden. Mithilfe eines Screenings der aktuellen Förderprogramme der KfW sowie durch Gespräche mit Vertretenden der KfW soll kritisch beleuchtet werden, wie sich die derzeit verfolgten Leitbilder der Förderung im Wohngebäudebereich zu dem Leitbild einer achtsamen Wohnflächennutzung verhalten. Zudem sollen mögliche Anknüpfungspunkte für Suffizienzstrategien im Handlungsfeld Wohnfläche identifiziert und in den Kontext des aktuellen Sach- und Forschungsstands gestellt werden. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse soll gezeigt werden, wie Suffizienzstrategien im Handlungsfeld Wohnfläche anhand innovativen Modellvorhaben erprobt werden können, um daraus Erkenntnisse für die Bundesförderung abzuleiten.

Description: Für Deutschland und viele Industrieländer weltweit wird der Import von grünem Wasserstoff ein zentraler Baustein auf dem Weg zur Klimaneutralität sein. Dabei muss einerseits gewährleistet sein, dass grüner Wasserstoff auch wirklich "grün" im Sinne von klimaneutral ist. Zugleich gibt es immer mehr Forderungen, dass auch andere Nachhaltigkeitskriterien - soziale, ökonomische und ökologische - bei der Produktion und dem Transport von Wasserstoff eingehalten werden. Der politisch getriebene Aufbau einer globalen Wasserstoffwirtschaft bietet von Anfang an die Möglichkeit, diesen Sektor in Einklang mit den bestehenden politischen Zielen zu bringen. Dazu zählen beispielsweise die Pariser Klimaziele oder die Agenda 2030. Die Industrienation Deutschland, die auch in Zukunft auf Energieimporte angewiesen sein wird, kann hier als führende Industrienation als Vorreiter Einfluss nehmen. Damit kann nicht nur sichergestellt werden, dass der nach Deutschland importierte Wasserstoff "grün und nachhaltig" ist, sondern auch die Nachhaltigkeit des globalen Wasserstoffmarktes insgesamt beeinflusst werden. Diese Kurzstudie untersucht, welche bereits existierenden Politikinstrumente geeignet sind, Nachhaltigkeitskriterien für Wasserstoffimporte zu verankern und im Zusammenspiel den Weg zu einem nachhaltigen globalen Wasserstoffmarkt zu unterstützen. Dabei werden ausschließlich Nachhaltigkeitsziele und -kriterien jenseits der Klimawirkung von Wasserstoff analysiert. Es ist unbestritten, dass das zentrale Ziel der Wasserstoffwirtschaft die Reduktion von Treibhausgasen bis hin zur Klimaneutralität ist, was bereits in einer Vielzahl von Studien und Stellungnahmen diskutiert wurde. Daher wird in dieser Studie von der Klimaneutralität des grünen Wasserstoffs ausgegangen, um den Fokus auf die anderen wesentlichen Nachhaltigkeitsaspekte zu lenken, die für den Import von grünem und nachhaltigen Wasserstoff aus dem Globalen Süden von entscheidender Bedeutung sind.

Description: Der hier vorliegende Klimaschutz-Aktionsplan 2030 für die Stadt Mannheim beschreibt Maßnahmen und Reduktionspfade für eine Minderung der Treibhausgasemissionen auf Mannheimer Stadtgebiet zur Erreichung der Klimaneutralität im Jahr 2030. Die Basis hierfür bildet die Energie- und CO2-Bilanz aus dem Jahr 2020. In einem ersten Schritt wurden mit dem wissenschaftlichen Begleitkreis mögliche Reduktionspfade in den verschiedenen Sektoren und eine Definition für den Begriff der Klimaneutralität diskutiert. Mit dem Lenkungskreis wurden im nächsten Schritt acht Handlungsfelder festgelegt, für die in einzelnen Strategiegruppen die Maßnahmen entwickelt wurden. Weitere Vorschläge kamen aus der begleitenden öffentlichen Beteiligung. In diesem breit angelegten Beteiligungsprozess sind letztlich 81 Maßnahmen in acht thematischen Handlungsfeldern entstanden, von denen 34 als Maßnahmen von besonderer Priorität definiert wurden.

Description: Innovative Finanzierungskonzepte wie Solar und Spar-Bürgercontracting belegen, dass ein riesiges Einsparpotenzial an Schulen wirtschaftlich erschlossen werden könnte. Doch bislang passiert zu wenig, um dieses auch zu nutzen. ­Das Projekt Schools4Future zeigt, wie Schulen eigenständig eine CO2-Bilanz erstellen können, um nicht nur eigene Klimaschutzmaßnahmen umzusetzen, sondern auch, um der Politik zu zeigen, wo dringender Handlungsbedarf besteht.

Description: 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.

Description: Abfallvermeidung steht an der Spitze der Abfallhierarchie und sollte daher mit höchster Priorität behandelt werden - auch in den Kreislaufwirtschaftspolitiken auf kommunaler Ebene. Ein Leitfaden mit 19 praxisorientierten Handlungsempfehlungen soll Kommunen nun unterstützen, Abfallvermeidung systematisch und erfolgreich umzusetzen. Der Handlungsleitfaden ist ein Ergebnis des Projekts Circular Cities NRW: Das Wuppertal Institut hat gemeinsam mit der FernUniversität Hagen die 22 kreisfreien Städte in Nordrhein-Westfalen (NRW) sowie sechs internationale Referenzfälle in Bezug auf ihre Abfallvermeidungsmaßnahmen analysiert. Das Ergebnis: Die NRW-Städte gehen Abfallvermeidung zwar zunehmend an, allerdings bestehen große Unterschiede bei der Breite der Maßnahmen und den thematischen Schwerpunkten. Darüber hinaus haben die Forschenden viele nicht ausgeschöpfte Handlungspotenziale identifiziert. Der Leitfaden enthält Maßnahmen, mit denen Kommunen Abfallvermeidung systematisch, verwaltungsweit, sektorenübergreifend und verknüpft mit anderen Klimaschutz- und Nachhaltigkeitsaktivitäten angehen können. Besonders interessant für die Kommunen: Einige der Handlungsempfehlungen sind einfach umzusetzen, kostengünstig und ermöglichen schnelle Abfallvermeidungserfolge.

Description: Der vorliegende Beitrag analysiert die Bedeutung der Abfallvermeidung auf kommunaler Ebene. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Rolle von Städten bei der Abfallvermeidung und der Notwendigkeit strategischer Konzepte sowie praktischer Umsetzungsstrategien. Es wird herausgearbeitet, dass das Initiieren von Abfallvermeidungsmaßnahmen auf kommunaler Ebene auf verschiedene Herausforderungen stoßen kann, wie beispielsweise die Abstimmung bestehender Konsum- und Entsorgungsmuster sowie das Fehlen geeigneter Anreize für Akteure. Es wird gezeigt, inwiefern der Ansatz der Zero Waste City ein Instrument zur Förderung der kommunalen Abfallvermeidung darstellen kann und welche Ziele und Maßnahmen die Zero Waste Cities Kiel und München in ihre Zero-Waste-Konzepte aufgenommen haben. Darüber hinaus werden Handlungsempfehlungen zur Stärkung der Abfallvermeidung in der Kommune, in der Verwaltung und in Bezug auf spezifische Abfallfraktionen präsentiert.

Description: Die Analyse erläutert die Funktionsweise des globalen Kohlenstoffmarkts und wie dieser von Unternehmen zur CO2-Kompensation bei der Erfüllung ihrer freiwilligen Klimaschutzziele genutzt wird. Vor dem Hintergrund der veränderten Rahmenbedingungen des Übereinkommens von Paris stellen die Autoren dar, mit welchen Herausforderungen der Kohlenstoffmarkt konfrontiert ist und wie diese durch Nutzung einer Alternative zur CO2-Kompensation überwunden werden können.

Description: 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.

Description: Einige Klimaneutralitätsszenarien für Deutschland nehmen an, dass zukünftig "unvermeidbares" CO2, z. B. aus der Zementproduktion, als Kohlenstoffquelle für die inländische Herstellung von Kraftstoffen oder chemischen Grundstoffen genutzt wird. In diesem Artikel wird dargelegt, warum eine solche CO2-Nutzung verglichen mit einem alternativen Pfad einer geologischen Speicherung des CO2 und einem gleichzeitigen Import "grüner" Kraft- und Grundstoffe zumindest aus energetischer Sicht nachteilig erscheint.

Description: Im Rahmen einer aktuellen Studie zur Transformation des Europäischen Energiesystems zur Klimaneutralität unter Berücksichtigung der Gaskrise entwickelte das Wuppertal Institut ein Szenario (EU27+UK) für die Transformation der europäischen Industrie inklusive Raffinerien und Kokereien, in dem die industriellen Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um 99 % gegenüber 2018 gemindert werden. Der Endenergiebedarf der Industrie sinkt in diesem Szenario durch den Einsatz von Wärmepumpen, andere Energieeffizienzmaßnahmen sowie einen Rückgang der Produktion in Raffinerien bis 2040 deutlich und der Bedarf an fossilen Gasen kann zeitnah gemindert und bis 2045 auf nahezu Null gesenkt werden. Im Rahmen dieses Szenarios erfolgte auch eine detaillierte Abbildung der Entwicklung der Prozesswärmebereitstellung in Deutschland. Die Bereit- stellung von Niedertemperaturwärme (〈 150 °C) erfolgt im Szenario größtenteils über Wärmepumpen und Fernwärme. Solar- und Geothermie spielen eine (kleinere) Rolle. Für die Dampfbereitstellung (150 - 500 °C) werden vielfach hybride Strom/H2-Kessel eingesetzt, daneben Biomasse. In der Chemieindustrie spielen auch langfristig Reststoffe aus Steamcrackern eine wichtige Rolle. Die Bereitstellung von Hochtemperaturwärme erfolgt prozessspezifisch je nach den technischen Gegebenheiten der Prozesse (z. B. H2 in den Direktreduktions- anlagen und Biomasse in den Walzwerken der Stahlindustrie, abfallbasierte Brennstoffe vor allem in den Klinkeröfen der Zementindustrie, Biomethan und Strom in der Glasindustrie, Strom für Primär- und Sekundäraluminium). Biogene Energieträger in Kombination mit CCS (BECCS) ermöglichen in der Stahlindustrie und in der mineralischen Industrie die Bereitstellung von Hochtemperaturwärme und gleichzeitig negative Emissionen zur Kompensation von Restemissionen.

Description: Der Klimawandel stellt uns vor die globale Herausforderung, auf fossile Energieträger zu verzichten. Die erfolgreiche Transformation des Energiesystems ist eine wesentliche Voraussetzung für eine vollständige Reduktion der Treibhausgase. Eine solche Transformation kann nur gelingen, wenn der fundamental neue Charakter des Systems erfasst und im abgeleiteten Rückschluss daraus der passende Pfad eingeschlagen wird. Im Kern lässt sich dieser neue Charakter als ein defossilisiertes, auf regenerativen Energien basierendes Energiesystem beschreiben.

Description: Der Wärmesektor hat einen Anteil von rund 55 Prozent am deutschen Primärenergieverbrauch, wobei der Anteil klimafreundlicher Wärmeerzeugung (erneuerbare Energien und Abwärmenutzung) bislang aber noch sehr gering ist und unter 20 Prozent liegt. Entsprechend sind die Potenziale zur Erschließung von Dekarbonisierungserfolgen im Wärmesektor besonders groß. Ein Gelingen der Wärmewende ist daher zwingende Voraussetzung dafür, dass die nationalen Klimaschutzziele erreicht werden. Gerade Städte spielen auf Grund des hohen Energie- und Ressourcenverbrauchs, der hohen örtlichen Dichte von Infrastrukturen und durch die Vielzahl von Akteuren eine zentrale Rolle bei der Energiewende und für den Klimaschutz. So bilden beispielsweise gewachsene Strukturen im Bestand und hohe Nutzungsdichten potenzielle Restriktionen für die Integration von Technologien zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Städtische Quartiere sind gleichzeitig der sinnvollste Umsetzungsmaßstab für integrierte innovative Systeme, da hier die größten Synergieeffekte zwischen Effizienzmaßnahmen und nachhaltiger Energieerzeugung erschlossen werden können.

Description: Am frühen Sonntagmorgen des 20. November 2022 ging die 27. Konferenz der Vertragsparteien des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen (27th Conference of the Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC), COP27) im ägyptischen Scharm El Sheikh zu Ende. Geplant war die Konferenz bis Freitag. Doch es gab viel zu diskutieren. Katastrophale Extremwetterereignisse wie die Überschwemmungen in Pakistan und historische Dürren in Europa unterstrichen auch dieses Jahr wieder die Bedeutung von ambitionierten klimapolitischen Entschlüssen. Auch der neueste Bericht des Weltklimarats (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) hatte erneut hervorgehoben, dass diese Ereignisse weiter eskalieren werden, je mehr die globale Erwärmung zunimmt.

Description: Umsetzung wie auch Förderung der Industrietransformation obliegen insbesondere Akteuren auf der europäischen sowie der nationalen Governance-Ebene. Gleichwohl sind vor dem Hintergrund der Dringlichkeit der Herausforderung und der Maßstabsebene eines Großteils der erforderlichen Maßnahmen auch kommunale Akteure und lokale Initiativen, darunter öffentliche Betreiber, Verwaltungen, öffentlich-private Kooperationen, Unternehmen oder zivilgesellschaftliche Gruppen in diesem Bereich von Bedeutung. Das liegt auch an der Tatsache, dass je nach wirtschaftlicher Struktur die Industrie für einen großen Teil der Treibhausgasemissionen in einer Kommune oder Region verantwortlich sein kann. Gleichzeitig gibt es vielfältige Stellschrauben vor Ort, um Klimaschutzmaßnahmen umzusetzen. Aufgrund der hohen Dichte an Akteuren und Institutionen bestehen auf der kommunalen Ebene große Handlungsmöglichkeiten für nachhaltige Transformationen, etwa im Bereich des Klimaschutzes. Viele Kommunen setzen in ihren Klimaschutzkonzepten allerdings einen Schwerpunkt auf andere Bereiche, wie bspw. auf Klimaschutz bei öffentlichen Gebäuden, auch wegen der direkten Handlungsmöglichkeiten. Um die Industrie zu adressieren, greift die Kommunalverwaltung vornehmlich auf Beratungsangebote und Anreize zur Nutzung von erneuerbaren Energien zurück. Dabei gewinnt das Thema Klimaschutz gleichermaßen für Unternehmen wie auch für Kommunen immer weiter an Bedeutung. Für beide ist schon heute Klimaschutz ein wichtiger Wettbewerbs- und Standortfaktor. Die bislang auf (Landes-)Politik, Unternehmen und Wissenschaft fokussierte Analyse der Industrietransformation in SCI4climate.NRW erweitert mit diesem Bericht den Blick auf die Einbindung und Rolle kommunaler Akteure, Strukturen und Prozesse. Es wird der Frage nachgegangen, welche Einflussmöglichkeiten Kommunen im Mehrebenen-Governance System der Industrietransformation in NRW haben und welche Interessen, Chancen und Herausforderungen seitens der Kommunen bestehen, um die Industrietransformation mitzugestalten. Der Fokus wird dabei auf die Grundstoffindustrie, konkret auf die Chemie-, Stahl- und Zementindustrie, gelegt, da diese Industriezweige mit sehr hohen Treibhausgasemissionen verbunden sind und bislang bei der Frage nach kommunalen Handlungsmöglichkeiten von der Forschung noch wenig betrachtet wurden. Neben einer Literaturrecherche werden drei Fallstudien präsentiert, um sowohl die Möglichkeiten der Kommunen zu analysieren, aktuelle Aktivitäten einzuordnen sowie Chancen und Herausforderungen, die mit den Tätigkeiten verbunden sind, zu ermitteln.

Description: Die Bereitstellung industrieller Prozesswärme ist eine zentrale Herausforderung für ein zukünftiges klimaneutrales Energiesystem. In diesem Artikel wird die Vielfalt an etablierten und neuen Energieträgern und Technologien zur treibhausgasarmen bzw. -neutralen Bereitstellung von Prozesswärme vorgestellt. Zudem werden ihre wichtigsten Stärken und Schwächen skizziert, um daraus geeignete Anwendungsfelder und eine Priorisierung ihres Einsatzes zu identifizieren.

Description: Die Bereitstellung industrieller Prozesswärme ist eine zentrale Herausforderung für ein zukünftiges, treibhausgasneutrales Energiesystem. Durch einen Vergleich der Prozesswärmebereitstellung in zwei Energiesystemszenarien werden Gemeinsamkeiten, die auf Richtungssicherheit hindeuten, dargestellt, sowie methodische und inhaltliche Gründe für Abweichungen herausgearbeitet.

Description: Aufgrund der Wechselwirkungen mit sozialen, ökonomischen und ökologischen Zielen ist die Kreislaufwirtschaft möglicherweise ein Handlungsbereich mit systemischer Schubkraft für die integrierte Nachhaltigkeitsentwicklung von NRW. Sie ist deswegen auch für die Umsetzung der NRW-Nachhaltigkeitsstrategie, die 2016 zum ersten Mal aufgelegt und 2020 aktualisiert wurde, von besonderem Interesse. Aus diesem Grund hat sich das Wuppertal Institut im Rahmen des Forschungsprojekts "Nachhaltigkeitsstrategie NRW - Vertiefungsanalysen zur Umsetzung aus wissenschaftlicher Sicht" in einem Forschungsmodul mit der Umsetzung der Kreislaufwirtschaft im Kontext der Gesamtwirtschaft von NRW beschäftigt und hier insbesondere die Auswirkungen des europäischen, politischen Rahmens auf die Aktivitäten in NRW in den Blick genommen. Mit anderen Worten, das nachfolgende Arbeitspapier nimmt den European Green Deal und seine Bedeutung für NRW in den Blick und fragt: Welche Herausforderungen für NRW lassen sich aus dem Green Deal ablesen, wie und in welchen Sektoren kann/soll NRW eine Transformation zur Kreislaufwirtschaft einleiten und welche Bedingungen müssen dabei beachtet werden? Methodisch basiert diese Auswertung auf der Analyse relevanter Primärdokumente sowie der Sekundärliteratur zur Umsetzung der Kreislaufwirtschaft im politischen Mehrebenensystem. Dabei soll das Papier kein industriepolitisches Innovationsprogramm entwerfen, sondern eine Handreichung zur weiteren Diskussion von potenziellen Maßnahmen und Politikvorschlägen im Hinblick auf die zu entwickelnde Kreislaufwirtschaftsstrategie darstellen.

Description: Ohne die Transformation unserer Wirtschaft in eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft werden wir die planetaren Grenzen weiter überschreiten, die Klimaziele verfehlen und die Ökosysteme schädigen. Deutschlands Politik hat sich in einem Flickenteppich aus Strategien und Gesetzen verfangen, aus dem eine echte Kreislaufwirtschaft nicht in der notwendigen Geschwindigkeit hervorgehen kann. Der Versuch, einer verschwenderischen Wirtschaft allein mit den Mitteln des Abfallrechts beizukommen, kann nicht glücken. Nötig ist vielmehr eine ganzheitliche, übergeordnete deutsche Kreislaufwirtschaftsstrategie mit ambitionierten nationalen Zielen. Das vorliegende Papier will zeigen, was sich konkret verändern muss und welche Hebel es braucht, um die Kreislaufwirtschaft signifikant voranzubringen. Es ist Zeit zu handeln. Innovative Ideen, Konzepte und Forderungen liegen auf dem Tisch. Sie machen es möglich, Deutschland auf eine zirkuläre Zukunft auszurichten, Rohstoffe und Materialien konsequent im Kreislauf zu führen und der Wirtschaft Planungssicherheit zu geben. Kreislaufwirtschaft ist Zukunftswirtschaft. Sie muss Kernthema einer neuen Regierung werden.

Description: Die klimapolitischen Ziele Deutschlands und der EU machen eine sehr schnelle und tiefgreifende Transformation sowohl der Energieversorgung als auch der energieverbrauchenden Sektoren notwendig. Diese Transformationsherausforderung betrifft nicht zuletzt die energieintensive Industrie in Deutschland, die vor grundlegenden technologischen Veränderungen wichtiger Produktionsprozesse steht. Die Herausforderungen für die Industrie werden durch die aktuelle Energiekrise weiter verschärft. Vor diesem Hintergrund stellt das hier vorgestellte Klimaschutzszenario "SCI4climate.NRW-Klimaneutralität" (S4C-KN), das im Rahmen des vom Land NRW finanzierten Forschungsprojekts "SCI4climate.NRW" entwickelt wurde, die möglichen künftigen Entwicklungen in der energieintensiven Industrie in den Mittelpunkt der Analyse. Das Szenario analysiert diese Entwicklungen im Kontext eines gesamtwirtschaftlichen Transformationspfads hin zu einem klimaneutralen Deutschland im Jahr 2045.

Description: In einer umkämpften Stadt wird der Anbau von Nahrung zu einem politischen Akt: Anbau, Erwerb von Nahrung und ihre sozialen und umweltbezogenen Qualitätskriterien sind eng verknüpft mit dem "Recht auf Stadt", wie es der französische Soziologe Henri Lefebvre formuliert hat. Anhand verschiedener Dimensionen dieses "Rechts auf Stadt" untersucht Katharina Gröne drei Landwirtschaftsprojekte in Kapstadt/Südafrika - mit Blick auf die kommunikative und die mikropolitische Ebene sozialökologischer Praktiken. Aufgrund ungleicher sozialräumlicher Entwicklung, Teilhabe und Anerkennung durch die Politik nehmen diese drei Projekte jeweils unterschiedliche Positionen im alternativen Nahrungsmittelnetzwerk Kapstadts ein. Kulturelle Artefakte, Symbole, Logos und Begriffe dienen dabei der Herstellung sozialer Ordnung und eines spezifischen Repräsentationsregimes im politischen Feld. So wird der Anbau von Gemüse zum Austragungsort eines Machtkampfes - und dient der Herstellung kultureller Hegemonie in der städtischen Nachhaltigkeitspolitik.

Description: Eine zentrale Anforderung für die zukünftige Industrieproduktion ist die Klimaneutralität. Dekarbonisierte Prozesse beruhen häufig auf der direkten oder indirekten (z.B. mittels H2) Elektrifizierung. Dabei stellen sich Fragen nach der energetischen Effizienz dieser Prozesse, nach ihren Potenzialen für einen flexiblen Betrieb sowie nach der Erfüllung kreislaufwirtschaftlicher Anforderungen wie Materialeffizienz und Schließung von Stoffkreisläufen. Der Artikel betrachtet die disruptiv dekarbonisierte Erzeugung von primärem Roheisen und bewertet drei Produktionstechniken dazu.

Description: Die Herstellung petrochemischer Grundstoffe ist sowohl energetisch als auch stofflich in Deutschland für rund 20 % der Nachfrage nach Mineralölprodukten verantwortlich. Das Gros fließt in die Produktion von Olefinen und Aromaten, welche als sogenannte Plattformchemikalien wiederum die Ausgangsbasis für die Herstellung von Polymeren und Kunststoffen darstellen. Letztgenannte sind von größter Relevanz für die Branche: Von den knapp 60 Milliarden Euro Umsatz, welche die deutsche petrochemische Industrie im Jahr 2021 generierte, entfiel gut die Hälfte auf das Marktsegment der Polymere. Daraus resultieren jedoch über die gesamte Wertschöpfungskette CO2-Emissionen von rund 50 Millionen Tonnen jährlich. Eine Transformation der heutigen auf fossilen Rohstoffen basierenden petrochemischen Industrie hin zu einem auf erneuerbaren Rohstoffen basierenden zirkulären System kann somit einen bedeutenden Beitrag zu einer primärenergetisch effizienten und klimaneutralen Wirtschaftsweise leisten. Das vom Wuppertal Institut geleitete Forschungsprojekt GreenFeed exploriert gemeinsam mit den Verbundpartnern Karlsruher Institut für Technologie und Deutsches Biomasseforschungszentrum mögliche Pfade hin zu einem solchen System. Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Papier zunächst das heutige System der ökonomischen und stofflichen Synergiebeziehungen zwischen den Raffinerien und der chemischen Industrie analysiert. Im geografischen Fokus stehen dabei Deutschland und der ARRRA-Raum als bedeutendste Chemie-Region innerhalb Europas sowie inhaltlich der sehr relevante Teilbereich der Polymer-Produktion. Die Kerninhalte des Papiers sind: 1) Charakterisierung des petrochemischen Metabolismus in Deutschland, einschließlich Produktions-, Energie-, Feedstock- und Kohlenstoffbilanz sowie Infrastruktur- und Transport-Verflechtungen innerhalb dieses Systems und 2) regionale Vertiefungen in Form von insgesamt acht Steckbriefen über alle petrochemischen Kunststoff-Regionen in Deutschland sowie des Antwerpener und Rotterdamer Clusters.

Description: Seit Veröffentlichung der vom Landesverband Erneuerbare Energien NRW beauftragten und durch das Wuppertal Institut durchgeführten Studie "Bewertung der Vor- und Nachteile von Wasserstoffimporten im Vergleich zur heimischen Erzeugung" Ende 2020 haben sich die Rahmenbedingungen für den Wasserstoffhochlauf in Deutschland zum Teil deutlich geändert. Darüber hinaus ist zwischenzeitlich eine Reihe von Klimaschutz- und Transformationsstudien erschienen, mit teilweise neuen und differenzierten Einschätzungen zu Wasserstoff-Kosten und -Entwicklungspfaden. Dazu gehören insbesondere die als "Big Five" der Klimaneutralitätsszenarien bezeichneten Publikationen sowie weitere, spezifische H2-Analysen. Vor diesem Hintergrund sind die Ziele der vorliegenden Studie: 1. Eine Aktualisierung der Metaanalyse der oben genannten Wasserstoff-Studie aus dem Jahr 2020 - bezogen auf Kosten- und Mengen-Bandbreiten für die zukünftige Produktion und Bereitstellung von grünem und, soweit möglich, blauem Wasserstoff für Deutschland. 2. Eine kritische Einordnung der absehbaren Wasserstoff-Nachfrage in Deutschland, welche von der Wahl der Nutzungssektoren abhängt. 3. Eine kritische Diskussion und Einordnung der künftigen Rolle von blauem Wasserstoff, also der Frage, ob und inwiefern er eine sinnvolle Übergangslösung zu grünem Wasserstoff darstellen könnte.

Description: Kommunale Wärmetransformationsprojekte verfolgen verschiedene Ziele gleichzeitig. In der Regel soll die Transformation einen Beitrag leisten, um die Treibhausgasemissionen der Wärmeversorgung zu senken. Gleichzeitig stehen aber weitere Ziele, u. a. die Sozialverträglichkeit, Akzeptanz und wirtschaftliche Tragfähigkeit im Fokus der Akteure. Dabei muss eine einseitige Zieloptimierung vermieden werden. Darüber hinaus erscheint es sinnvoll, den Beitrag der jeweiligen Konzepte zu den Nachhaltigkeitszielen im Blick zu behalten. Im Kontext kommunaler Wärmetransformationsprojekte geht es auf der Bedarfsseite darum, die Energieverbräuche für Raum- und Prozesswärme zu senken. Die Akteure auf Seiten der Abnehmer und Wärmenutzer:innen sind u. a. gewerbliche Unternehmen, die Wohnungswirtschaft, die öffentliche Hand und die Bewohner:innen. Auf der Versorgungsseite muss die Wärmebereitstellung von fossilen Energieträgern umgestellt werden auf regenerative Energien, wie Bioenergie, Solarthermie, Geothermie, Umgebungswärme und industrielle Abwärme. Daher treten hier als Akteure der Wärmewende nicht mehr nur Energieversorgungsunternehmen, Stadtwerke und Kommunen, sondern bspw. auch Industrieunternehmen als Abwärmequellen und Selbsterzeuger auf. Dieser Beitrag ordnet zunächst eine multikriterielle Nachhaltigkeitsbewertung in das Vorgehen kommunaler Wärmetransformationsprojekte ein. Anschließend werden Ansätze einer multikriteriellen Nachhaltigkeitsbewertung aus Projekten von FVEE- Mitgliedseinrichtungen dargestellt. Der dritte Abschnitt schließlich zeigt, wie diese in der Interaktion und Kommunikation mit den Akteuren genutzt werden können.

Description: Es besteht Einvernehmen, dass die hohe Komplexität des Wärmesystems das zentrale Hindernis für die Wärmewende darstellt: Der Wärmebedarf im Industrie- und Gebäudesektor ist durch unterschiedliche Temperatur- und Nachfrageprofile aber auch durch verschiedene Geschäftsmodelle gekennzeichnet. Im Gebäudebereich sind darüber hinaus auch die vielfältigen Erwartungen und Präferenzen der Millionen von Investoren und Nutzern entscheidend, die über rein techno-ökonomische Überlegungen hinausgehen. Diese Systemkomplexität erschwert die Entwicklung von Strategien im Wärmesektor und hemmt unter anderem auch die Möglichkeiten für Technologieentwickler das Marktpotenzial ihrer Innovationen einzuschätzen. Fragen der Akzeptanz müssen folglich auf mehreren Ebenen Berücksichtigung finden, von Fragestellungen der Gesamtsystemanalyse bis hin zu einzelnen Umsetzungsprojekten. Entsprechend vielfältig ist die Forschung zur gesellschaftlichen Akzeptanz der Wärmwende im FVEE. Sie umfasst sowohl die Analyse von Nutzerpräferenzen bis hin zur gemeinsamen Gestaltung von Energiewendeprojekten, um die Gelingensbedingungen zu verbessern. Allen Ansätzen ist gemein, dass die vorherrschende technisch-ökonomische Betrachtung der Wärmewende erweitert wird: Es wird nach Faktoren geforscht, welche die Nutzer*innen beeinflussen und es werden gezielt Bereiche untersucht, welche das Potenzial für zukünftige Akzeptanzkonflikte haben. Des Weiteren gibt es Ansätze, die Akzeptanzfragen bereits im Entwicklungsprozess von Innovationen zu berücksichtigen. Abschließend, in Bezug auf die konkrete Umsetzung von Wärmetransformationsprojekten, werden verschiedene Methoden des Co-Designs entwickelt, erforscht und getestet. Im Folgenden werden einzelne Projekte aus den verschiedenen Bereichen vorgestellt.

Description: Fernwärme (FW) spielt aufgrund ihres Potenzials zur effizienten Integration erneuerbarer Energien (EE) und Abwärme eine entscheidende Rolle für die Umsetzung der Wärmewende. Im Rahmen dieses Beitrags werden Herausforderungen, Maßnahmen und Trends sowie Projektbeispiele für die künftige Fernwärmeversorgung beleuchtet.

Description: 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.

Description: Ca. 50 % des Endenergiebedarfes in Deutschland, wie auch im Mittel in Europa, sind Wärme. Die Energiewende kann also nur mit einer Wärmewende gelingen. Eine klimaneutrale Wärmeversorgung zeitnah zu erreichen muss daher wesentliches Ziel der Gesellschaft und der Politik der kommenden Jahre sein. Dies spiegelt sich auch in den Sektorenzielen der Bundesregierung wider: sowohl im Gebäudesektor als auch im Industriesektor werden deutliche Einsparungen der CO2-Emissionen erwartet, die wesentlich auf eine Umstellung der Wärmebereitstellung abzielen. In Jahr 2022 kamen zu dieser bereits bekannten Zielsetzung aus klimapolitischer Sicht durch den Krieg in der Ukraine weitere wesentliche Aspekte hinzu: In der öffentlichen Diskussion dominierte das Thema "Versorgungssicherheit" in der Wärmeversorgung von Gebäuden und Industrie. Gleichzeitig wurde Erdgas als billige und ausreichend zur Verfügung stehende "Brückentechnologie" in Frage gestellt und die hohen fossilen Energiepreise rückten einige bisher oft als zu aufwändig betrachtete nachhaltige Technologien schlagartig mehr ins Zentrum der Lösungen. Somit war 2022 das Jahr, in dem das Thema klimaneutrale Wärme bisher unbekannte Aufmerksamkeit erfuhr.

Description: Wo werden zukünftig grüner Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe produziert? Zu welchen Kosten können diese erzeugt werden? Und welchen Anteil hätte eine heimische Produktion daran? Die Ergebnisse der Studie MENA-Fuels zeigen, dass im Nahen Osten und Nordafrika langfristig sehr große kostengünstige Potenziale für grünen Strom, Wasserstoff und Synfuels bestehen. Die Berücksichtigung von Investitionsrisiken hat jedoch einen signifikanten Einfluss auf deren Kosten und damit auf die Wahl der potenziellen Exportländer.

Description: In den letzten Jahren wurden zahlreiche Optimierungsmodelle entwickelt, um die Bewertung von Strategien für die zukünftige Entwicklung von Energieversorgungssystemen wissenschaftlich zu unterstützen. Analysen zur zukünftigen Ausgestaltung des Energiesystems und seines Betriebs, die auf der Anwendung dieser Modelle basieren, kommen jedoch meist zu unterschiedlichen Ergebnissen. Dies liegt zum einen an unterschiedlichen Annahmen in den Modelleingangsdaten, zum anderen an Unterschieden in den Modellformulierungen. Modelle zur Analyse nationaler Energiewendeszenarien unterscheiden sich in der Regel in ihrer räumlichen und zeitlichen Granularität sowie in ihrem technologischen Umfang und Detailgrad. Begrenzte Rechenkapazitäten machen einen Kompromiss zwischen diesen Dimensionen erforderlich. Eine hohe räumliche und/oder zeitliche Granularität geht somit mit einer starken Vereinfachung der Darstellung von Technologieeigenschaften einher. Diese Vereinfachungen können von Modell zu Modell unterschiedlich sein. Vor dem Hintergrund dieser Problemstellung lag der Fokus des Projekts FlexMex auf der Bewertung des Einflusses der Modelleigenschaften auf die berechneten Ergebnisse. Um datenbedingte von modellbedingten Unterschieden zu trennen wurde somit ein einheitlicher Satz an Eingangsparametern entwickelt und in allen Modellen verwendet. Die Szenariovorgaben schließen dabei die techno- ökonomischen Technologieparameter, Brennstoff- und CO2-Zertifikatspreise, Annahmen zur Strom-, Wärme- und Wasserstoffnachfrage, das Dargebot der Stromerzeugung aus erneuerbarer Energie (EE) sowie die Potenziale von Lastmanagement und weiteren Flexibilitätsoptionen ein. Zudem wurden in den Szenarien ohne modellendogene Ausbauoptimierung auch die installierten Kapazitäten der betrachteten Energiewandler, -speicher und -netze harmonisiert. Die Ausnahme bildeten hier Untersuchungen mit Betrachtung einer modellendogenen Optimierung der Anlagenkapazitäten. Gemäß dem Fokus auf dem stündlichen Einsatz von Flexibilitätsoptionen wurden im Modellvergleich überwiegend Versorgungssysteme mit hohen Erzeugungsanteilen fluktuierender erneuerbarer Stromerzeugung aus Wind und Photovoltaik betrachtet. Der Modellvergleich setzte sich aus zwei, aufeinander aufbauenden Teilen zusammen. Im ersten Teil des Vergleichs stand die detaillierte Analyse der Auswirkung von Unterschieden in den Modellierungsansätzen und der Abbildung einzelner Technologien im Vordergrund. Dafür wurden die betrachteten Flexibilitätsoptionen jeweils einzeln in einem stark vereinfachten System betrachtet. Dieses setzt sich zusammen aus fluktuierender Erzeugung aus Windenergie und Photovoltaik, jeweils mit der Option der Abregelung und der zu analysierenden alternativen Flexibilitätsoptionen. Aufgrund der Vielfalt der betrachteten Optionen - Stromspeicher, Stromübertragungsnetze, Lastmanagement und verschiedene Technologien der flexiblen Sektorenkopplung - ergeben sich daraus insgesamt 22 Modellläufen. Da sich die Unterschiede in der Technologieabbildung auf jeweils eine Technologie beschränken, können Abweichungen in den Ergebnissen diesen direkt zugeordnet werden. Im zweiten Teil des Modellvergleichs wurden alle Flexibilitätsoptionen gemeinsam und folglich auch deren vielfältige Wechselwirkungen betrachtet. Im Rahmen der Betrachtung von 16 Testfällen wurde die sich aus der Modellwahl ergebende Unsicherheit in den Ergebnissen quantifiziert. Diese Testfälle unterscheiden sich im Ausbau von Windkraft- und Photovoltaikanlagen, in der Verfügbarkeit verschiedener Flexibilitätsoptionen, sowie in der Berücksichtigung eines endogenen Zubaus dieser Flexibilitätsoptionen.

Description: Ziel des Projektes war es, eine ressourceneffiziente Kreislauschließung in der Kunststoffwirtschaft durch verschiedene digitale Software und Sensorlösungen zu ermöglichen. Das Projekt war in folgende Arbeitspakete gegliedert: Arbeitspaket 1: Bestimmung der Ist-Situation. Arbeitspaket 2.1: Entwicklung innovativer Prozessmesstechnik. Arbeitspaket 2.2: F&E zu einer digitalen Applikation. Arbeitspaket 2.3: Konzeption eines Wertschöpfungsnetzwerkes. Arbeitspaket 3.1: Erprobung und Optimierung. Arbeitspaket 3.1: Nachhaltigkeitsbewertung. Arbeitspaket 4: Aktivierung und Dissemination der Ergebnisse. Arbeitspaket 5: Kommunikation. Arbeitspaket 6: Projektmanagement. Die Projekt-Ergebnisse werden im vorliegenden Abschlussbericht, gegliedert in diese Arbeitspakete, vorgestellt.

Description: Die chemische Industrie ist auch für die Antwerpen-Rotterdam-Rhein-Ruhr-Region (engl. Antwerp-Rotterdam-Rhine-Ruhr-Area, kurz ARRRA) von besonderer Bedeutung, die mehrere große petrochemische Cluster in Deutschland, den Niederlanden und Belgien mit komplex vernetzten Produktionsketten beherbergt. Bei der Umsetzung der Klimaziele stehen diese Regionen vor bedeutenden Veränderungen und haben zugleich die Chance, sich als Vorreiter der Industrietransformation zu positionieren. Dafür müssen erfolgreiche Strategien für den Wandel identifiziert und angewendet werden. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Szenarioanalysen und Roadmaps veröffentlicht, in denen Entwicklungspfade für die chemische Industrie im Einklang mit nationalen und internationalen Klimazielen aufgezeigt werden. Diese können eine Darstellung von technologischen Optionen, wichtigen Voraussetzungen, besonderen Herausforderungen sowie bedeutsamen Chancen und zeitlichen Entwicklungen beinhalten. Die vorliegende Metaanalyse fasst die Ergebnisse einige der aktuellsten Arbeiten auf nationaler, europäischer und globaler Ebene zusammen und vergleicht diese kritisch miteinander. Da das Kernziel der vorliegenden Analyse darin besteht, die verschiedenen strategischen Optionen und Entwicklungspfade für Deutschland und die ARRRA zu untersuchen, liegt der Schwerpunkt der Arbeit auf Publikationen mit Fokus Deutschland, den Niederlanden und Belgien. Dabei wird sowohl ein quantitativer als auch ein qualitativer Ansatz verfolgt, der die Ressourcen- und Produktionsmengen, die relative Bedeutung verschiedener Emissionsminderungsstrategien sowie auch politische Empfehlungen und andere wichtige Rahmenbedingungen berücksichtigt. Der Fokus liegt dabei auf Strategien für den Einsatz alternativer nicht-fossiler Feedstocks und die Minderung damit verbundener Emissionen.

Description: Berlin will bis 2045 klimaneutral werden und bis 2030 70 Prozent seiner CO2-Emissionen gegenüber 1990 reduzieren. Das größte Potenzial zur CO2-Vermeidung liegt im Gebäudesektor, in dem durch moderne Technologien der Einsatz fossiler Energien zu verringern ist. Im Verkehrssektor sind die CO2-Emissionen in den vergangenen Jahren sogar gestiegen: Rund 30 Prozent - das sind 5,6 Millionen Tonnen – der CO2-Emissionen in Berlin werden durch den Verkehr verursacht. Das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm (BEK 2030) ist das zentrale Instrument auf dem Weg zu einer klimaneutralen Hauptstadt. Das Wuppertal Institut hat gemeinsam mit der Berliner Energieagentur GmbH und DIW Econ Empfehlungen für die Weiterentwicklung des Programms für den Umsetzungszeitraum 2022 bis 2026 entwickelt. Der Bericht basiert auf neun Monaten intensiven Beratungsgesprächen, an denen Bürger*innen sowie mehr als 500 Vertreter*innen aus Verwaltungen, dem Handwerk, der Ver- und Entsorgungsbranche, von Wohnungsunternehmen sowie von weiteren interessierten Institutionen teilgenommen haben. Es umfasst mehr als 70 Maßnahmenvorschläge in den Handlungsfeldern Energie, Gebäude, Verkehr, Wirtschaft sowie Privater Konsum und Haushalte, die mit den globalen Zielen des Berliner Klimaschutz- und Energiewendegesetzes konsistent sind. Die Senatsverwaltung für Umwelt, Mobilität, Verbraucher- und Klimaschutz wird nun aufbauend auf den wissenschaftlichen Empfehlungen eine Beschlussvorlage für den Senat erarbeiten. Das Wuppertal Institut war federführend für die Bestimmung von sektoralen Zielpfaden sowie für die Maßnahmenentwicklung und -bewertung im Verkehrssektor verantwortlich. Zu den dort vorgeschlagenen Maßnahmen zählen unter anderem der Ausbau der Rad- und Fußverkehrsinfrastruktur sowie des ÖPNV, die Unterstützung der Antriebswende bei privaten und öffentlichen Fahrzeugflotten, die Ausweitung der Parkraumbewirtschaftung, aber auch die Neuaufteilung des knappen öffentlichen Raums zugunsten des Umweltverbunds und anderer Nutzungsformen.

Description: Durch vielfältige Innovationen und technologische Errungenschaften wird die Kreislaufwirtschaft stetig weiterentwickelt. Gleichzeitig existieren viele Unsicherheiten und Risiken im Hinblick auf die langfristigen Wirkungen dieser neuen Technologien. Zudem tragen viele Innovationen aufgrund von Rebound-Effekten zweifellos immer noch zur Beschleunigung des Ressourcenverbrauchs und der Verschwendung bei.

Description: Das Ernährungssystem steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen, wie unter anderem: hoher Treibhausgas-Emissionen, der Gefährdung der Biodiversität, der vermehrten ernährungsbedingten Krankheiten durch unausgewogener Ernährung sowie sozial-problematischen komplexen Lieferketten. Das erfordert nicht nur eine Transformation der Agrarwirtschaft sondern auch einen Wandel in den Ernährungs- und Lebensstilen aller Konsumierenden. Digitale und technologische Innovationen zu nutzen und weiterzuentwickeln kann helfen, diese Herausforderungen zu lösen. Vor diesem Hintergrund liefert die vorliegende Studie des Wuppertal Instituts Impulse, wie die Digitalisierung dazu beitragen kann Produktion und Konsum umzugestalten und welche Voraussetzungen dafür gegeben sein müssen. Die Studie beschreibt die Ansatzpunkte für die Digitalisierung entlang der Wertschöpfungskette. Dazu zählen die Optimierung des Ressourceneinsatzes in der Landwirtschaft, etwa mithilfe von Smart Farming, die Unterstützung von Verbraucher*innen durch digitale Tools und Assistenzsysteme - beispielsweise mit Apps als Einkaufshilfe. Daneben erlauben auch neue Geschäftsmodelle und Rahmenbedingungen eine bessere Vernetzung von Produktions- und Konsumprozessen. Dazu gehören zum Beispiel neue digitale Absatzkanäle oder Prozessstufen-übergreifend Nachhaltigkeitskennzahlen wie beispielsweise CO2-Emissionen mitzuführen und zu kommunizieren, um allen Akteur*innen richtungssicheres Handeln zu ermöglichen.

Description: Als die 15-jährige Greta Thunberg an einem Freitag im August 2018 vor dem schwedischen Parlamentsgebäude in Stockholm ihren einsamen Klimastreik begann, ahnte niemand, dass sie in den Folgejahren unter anderem auf zwei Weltklimakonferenzen und vor der UN-Vollversammlung als Repräsentantin der größten Jugendbewegung der Welt - Fridays for Future - vielbeachtete Reden halten würde. Das, was Greta Thunberg auf der Weltbühne der Politik gelungen ist, sollte auch klimaschutzengagierten Schülerinnen in der Kommunalpolitik ermöglicht werden. Sie sollten von Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträgern gehört und ernst genommen werden. Um ihren Forderungen für klimafreundliche Schulen auch gegenüber Kommunalpolitikerinnen und Kommunalpolitikern mehr Nachdruck verleihen zu können, müssen sie aber auch gestärkt und qualifiziert werden. So die Kernanliegen des Projekts Schools4Future, welches vom Wuppertal Institut sowie dem Büro Ö-quadrat aus Freiburg durchgeführt und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert wird.

Description: Energieszenarien können in der Diskussion zur Energiewende Orientierung bieten und Entscheidungen unterstützen. Fehlende Transparenz sowie die Vielzahl und Heterogenität der verfügbaren Studien erschweren es jedoch, diese angemessen zu interpretieren. Das vorliegende Diskussionspapier bietet Nutzern eine Hilfestellung und leistet einen Beitrag zur Entwicklung eines grundsätzlichen Analyse- und Interpretationsrahmens, der auch in anderen thematischen Bereichen angewendet werden kann.

Description: Im Verkehrssektor sind die Emissionen in den vergangenen Jahren gestiegen statt gesunken. Schnelle Entscheidungen und innovative Mobilitätskonzepte sind notwendig, damit Städte klimafreundlicher werden können. Haben sich Kommunen aber einmal festgelegt, ist der Umstieg auf einen alternativen Ansatz mitunter schwierig und teuer - es können Pfadabhängigkeiten entstehen. Dabei weiß niemand derzeit genau, welche Technologien sich in den kommenden Jahrzehnten durchsetzen werden. Dies gilt gleichermaßen auch für zahlreiche Bereiche bei der Umsetzung der Energiewende. Die vorliegende Analyse des Akademienprojektes "Energiesysteme der Zukunft" (ESYS) zeigt Strategien für den Umgang mit Pfadabhängigkeiten auf und will damit Politikerinnen und Politiker in ihrem Entscheidungsprozess unterstützen. Die Autorinnen und Autoren erklären in der Analyse, wie die Entscheidungstheorie Kommunal- und Bundesspolitiker bei der Gestaltung eines zukunftsfähigen Mobilitätssystems und beim Umbau der Energieversorgung helfen kann. Am Beispiel des kommunalen Flottenumbaus wird verdeutlicht, wie sie Lösungen bewusst auswählen und dabei trotzdem flexibel bleiben können.

Description: Die Bundesregierung verfolgt das ambitionierte Ziel einer Beschleunigung des Ausbaus der erneuerbaren Energien auf 80 % bis 2030 bzw. einer nahezu vollständig erneuerbaren Stromversorgung 2035. Im Zuge der avisierten Elektrifizierung anderer Sektoren wie Wärme und Mobilität im Rahmen der Sektorenkopplung nimmt die Bedeutung des Stromsektors weiter zu. Angesichts der aktuellen geopolitischen Umwälzungen und den sich abzeichnenden Knappheiten für fossiles Gas wird in einer Kurzstudie evaluiert, welchen Platz Biogas in einem langfristig zukunftsfähigen Energiesystem einnehmen kann.

Description: Globale Krisen wie der Klimawandel und die Corona-Pandemie machen die Politische Ökologie zu einem unverzichtbaren Forschungsfeld der Zukunft. Die Beiträger*innen des ersten deutschsprachigen Handbuchs zum Thema stellen die hierfür relevanten Theorien vor und zeigen anhand konkreter Konflikte und Kämpfe die Aktualität und den Mehrwert einer politisch-ökologischen Herangehensweise auf. Sie erläutern die zentralen Begriffe, die für Analyse, Kritik und Transformation von gesellschaftlichen Naturverhältnissen wichtig sind, und stellen für die Politische Ökologie fruchtbare Methoden und Arbeitsweisen vor. Ein übersichtliches Nachschlagewerk für unübersichtliche Verhältnisse.

Description: Ziel des Projektes ist es neuartige Wärme- und Kälteerzeugungstechnologien sowie neue Lösungen zur Steigerung und Qualitätssicherung der Energieeffizienz und zur Integration erneuerbarer Energien in drei Case Studies - in GHD und Industrie - zu demonstrieren. Es soll gezeigt werden, wie die einzelnen Sektoren Strom, Wärme und Kälte effizient gestaltet werden können und durch eine Verknüpfung das Potenzial zur Flexibilisierung in der Industrie und im GHD-Sektor gehoben werden kann. Hierfür werden Markt- und Betreibermodelle entwickelt, die die Schnittstellen der Sektoren adressieren und die Einbindung der GHD- und Industriebetriebe in die Energiewirtschaft schaffen. Es werden zudem die identifizierten Flexibilitätsoptionen im Gebäudesektor in ein regionales und deutschlandweites Energiesystem- und Energiemarktmodell eingebunden, um deren Interaktion mit dem Energiesystem und die damit verbundenen Auswirkungen zu bewerten. Das Projekt hat nicht nur das Ziel, mit einem breiten Blick den Nutzen einer Flexibilitätserhöhung in verschiedenen Gebäudetypen zu analysieren, sondern wird im Rahmen der Case Studies in konkreten Anwendungsfällen das Flexibilitätspotenzial heben und dadurch eine direkte Auswirkung auf die Erhöhung der Flexibilität im deutschen Energiesystem erreichen und die Energiewende vorantreiben. In den Case Studies wird u.a. auch detailliert untersucht, welche Investitionen in Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR-Technik), flexible Energiewandler und -Speicher nötig sind, um die Flexibilität in den Gebäuden signifikant zu erhöhen und damit einen positiven Beitrag zur Energiewende zu leisten. Die identifizierten Maßnahmen werden im Rahmen des Projekts in den Case Studies implementiert und technisch-wirtschaftlich analysiert.

Description: Die Kaskadennutzung von hochwertigen Materialien wie hochlegierten Metallen, also die Weiternutzung von Werkstoffen mittels Re-engineering beziehungsweise Reuse oder Re-manufacturing von Bauteilen oder Materialien, birgt in Kombination mit integrierten innovativen Produkt-Dienstleistungsmodellen ein hohes Potenzial für Ressourcenschonung und Klimaschutz. Denn über diesen Ansatz können hochwertige Materialien, die meist energieintensive Fertigungsverfahren unterlaufen, länger in der Nutzung gehalten werden. So kann der Zeitpunkt des Recyclings verzögert werden, welches insbesondere bei hochwertigen Materialien meist zu Qualitätsverlusten führt. Auf diese Weise kann der Bedarf an der Primärproduktion und entsprechend die ökologischen Wirkungen verringert werden. Gerade durch die regional hohe Dichte an produzierendem Gewerbe im metallbe- und -verarbeitenden Bereich bietet sich das Bergische Städtedreieck an für ein regional integriertes Ressourcenmanagement an. Das Projekt RegRess trägt mit dazu bei, die Hürden zur Etablierung eines entsprechenden Ressourcenmanagements mit dem Fokus auf das Bergische Städtedreieck zu senken, um so ökonomische und ökologische Potenziale für die regionale Wirtschaft und Profilbildung der Unternehmen, insbesondere KMU, zu heben. Dieser Bericht dokumentiert die Ergebnisse einer Stakeholder-/Netzwerkanalyse von der regionalen bis zur nationalen Ebene als Basis für Kooperationen. Die Analyse identifiziert mittels Desktoprecherche 110 Netzwerke, von denen ca. 25 unmittelbar im Bergischen Städtedreieck tätig sind bzw. die Region abdecken. Darüber hinaus wird eine Methodik und deren Anwendung anhand von theoretischen Beispielen vorgestellt, um den ökologisch sinnvollen Einsatz von Kaskadennutzung aufzuzeigen und zu reflektieren. Die Methodik wurde auf die Beispiele der Kaskadennutzung ausgedienter Spiralbohrer sowie Kochtöpfe angewendet, wobei beide Beispiele tendenziell ökologische Einsparpotentiale aufweisen. Unter Vorbehalt einer detaillierteren Lebenszyklusanalyse wurden bei den Spiralbohrern bei einmaliger Kaskadierung Einsparungen in der Größenordnung von maximal 75 % beim Material Footprint und 60 % beim Carbon Footprint abgeschätzt. Aufgrund der aufwändigeren Form und höheren Reinigungsaufwänden liegen die Einsparungen beim Kochtopf geringer und wurden beim Material Footprint auf eine Größenordnung von maximal 26 % und beim Carbon Footprint von 25% geschätzt.

Description: Die Umrüstung der Bundeswehr darf nicht in eine Bestellung von klimapolitisch fragwürdigem Gerät münden. Amerika macht es besser.

Description: Die Studie untersucht das Potential der deutschen Forschungslandschaft für nutzerintegrierende Produkt- und Dienstleistungsinnovationen. Sie zeigt auf, dass Living Labs mit zunehmender Mensch-Technik-Interaktion eine wichtige Rolle für nachhaltige Entwicklung spielen können. Living Labs zielen auf eine frühzeitige Integration von Nutzerbedürfnissen und des Anwendungskontextes in Forschungs- und Innovationsprozesse. Sie können beispielsweise Lösungen zur Erhöhung der Akzeptanz ressourcenschonender Systemlösungen oder zur Vermeidung von negativen systemischen Auswirkungen auf den Ressourcen- und Energieverbrauch bieten. In der Potentialstudie werden Anwendungsfelder von Living Labs identifiziert sowie Aspekte, die für die Entwicklung des Forschungs- und Innovationssystems relevant sind, untersucht. Weiterhin werden Handlungsoptionen zur Förderung transdisziplinärer Verbundprojekte und zu strukturbildenden Maßnahmen aufgezeigt. Die Studie basiert auf den Ergebnissen des Projekts "Nachhaltigkeitsinnovationen im Living Lab", welches vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde, und ist am Wuppertal Institut in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) sowie dem Faktor 10-Institut entstanden ist.

Description: Technische Innovationen können einen entscheidenden Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz leisten. Eine Auswahl von 21 Praxis-Beispielen für ressourceneffiziente Technologien, Produkte und Strategien zeigt die Broschüre "Ressourceneffizienzatlas", die im Rahmen des gleichnamigen Projekts erstellt wurde. Insgesamt wurden in dem Projekt mehrere Hundert technische Lösungen und Strategien analysiert und ihr möglicher Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz bewertet. Durchgeführt wurde das Projekt zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), der Trifolium - Beratungsgesellschaft mbH sowie dem Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement der Universität Stuttgart. Die Beispiele aus der Broschüre sowie rund 70 weitere Beispiele finden sich auf der Projekt-Website www.ressourceneffizienzatlas.de.

Description: Das vorliegende Paper befasst sich mit der Möglichkeit, Biomethan aus der Ukraine und Belarus in die EU zu importieren, um somit einen Beitrag zur Erreichung 20-Prozent-Zieles der Erneuerbare-Energien-Richtlinie (RL 2009/28/EG) der EU zu leisten. Die Erneuerbare-Energien-Richtlinie setzt allen Mitgliedstaaten bindende nationale Ausbauziele und schafft somit eine steigende Nachfrage nach erneuerbaren Energien. Da einige Staaten eventuell nicht über ausreichend heimische erneuerbare Energieressourcen verfügen, könnte die Zielsetzung der Richtlinie sich auch als Chance für die EU-Anrainerstaaten erweisen. Denn möglicherweise werden so Mittel freigesetzt, um auch jenseits der EU-Grenzen Potenziale an regenerativen Energien auszuschöpfen. Die Ukraine und Belarus verfügen über ein sehr großes Biomassepotenzial, welches derzeit kaum genutzt wird. Gleichzeitig sind sie wichtige Transitländer für russisches Erdgas. Es liegt daher nahe, Biomethan in diesen östlichen Nachbarländern zu produzieren und über das bestehende Erdgasnetz in die EU zu transportiert. Neben der Beantwortung der Frage, ob importiertes Biomethan, den Vorgaben der Erneuerbare-Energien-Richtlinie entsprechend, auf die Erreichung der nationalen Ziele angerechnet werden kann, werden, beispielhaft für die EU, die Auswirkungen der bestehenden nationalen Förderinstrumente in Deutschland auf die Nachfrageentwicklung von Biomethan sowie auf einen möglichen Biomethanimport betrachtet. In einem nächsten Schritt werden dann die Rahmenbedingungen in den beiden ausgewählten möglichen Exportländern Ukraine und Weißrussland untersucht, um abschätzen zu können, inwieweit diese in Konflikt mit einem Biomethanexport geraten könnten. Die Arbeit versteht sich als eine Status-Quo-Analyse, welche die derzeitigen Rahmenbedingungen erfasst, um abschließend beurteilen zu können, inwieweit ein Biomethanimport unter derzeitigen Bedingungen realisierbar wäre. Dabei impliziert die Arbeit - indem sie die Zielperspektive der Erneuerbare-Energien-Richtlinie der EU als Rahmen setzt - eine relativ kurze Problemlösungsspanne. Zwar ist diese kurzfristige Sichtweise sehr begrenzt, jedoch schafft sie eine Grundlage, um dann gegebenenfalls in einem weiteren Schritt abschätzen zu können, welche der derzeitigen Rahmenbedingungen angepasst werden müssten, um einen Biomethanimport zu ermöglichen und inwieweit ein Biomethanimport langfristig sinnvoll erscheint.

Description: A clear understanding of socio-technical interdependencies and a structured vision are prerequisites for fostering and steering a transition to a fully renewables-based energy system. To facilitate such understanding, a phase model for the renewable energy transition in MENA countries has been developed and applied to the case of Palestine. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision-makers. The transition towards renewable energies is still at a very early stage in Palestine. The long-standing political conflict between Palestine and Israel has prevented the large-scale deployment of renewable energy due to land restrictions. Palestine's political instability, its geographically fragmented territories, and its high dependence on Israel's imports are the most pressing concerns for Palestine’s electricity sector. At the operational level, particularly the transmission and distribution infrastructure need to be better interconnected, renewed and expanded to accommodate larger volumes of renewable electricity and at the same time improve efficiency. The modelled demand development shows that Palestine will most likely have to continue importing electricity even if the potential of renewable energy is fully exploited. This underlines the importance of sustainable energy partnerships for Palestine. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewable energy are intended to stimulate and support the discussion on Palestine's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

Description: In den nächsten Jahren müssen die Weichen für Klimaschutz, zur Reduktion des Ressourcenverbrauchs sowie der Erhaltung der Artenvielfalt gestellt werden. In allen zentralen Handlungsbereichen von Wirtschaft und Gesellschaft - den sogenannten Transformationsarenen - steht ein tiefgreifender ökologischer Systemwandel an. Digitalisierung ist eine Erfolgsvoraussetzung für diesen Wandel und wirkt auf verschiedenen Ebenen: digitale Technologien und Anwendungen ermöglichen, gegenwärtige Verfahren, Prozesse und Strukturen zu verbessern (Improve) oder erste Schritte in eine neue Ausrichtung von Geschäftsmodellen oder Rahmenbedingungen zu gehen (Convert). Gleichzeitig muss die Digitalisierung aber auch für einen weitergehenden Umbau von Wirtschaft und Wertschöpfung sowie für die ökologische Neuorientierung von Gesellschaft und Lebensstilen wirksam werden (Transform). Die Fähigkeit zur Gewinnung, Verknüpfung und Nutzung von Daten ist eine Grundvoraussetzung, um die Potenziale der Digitalisierung für die Nachhaltigkeitstransformation zu erschließen. Daten sind dabei jedoch kein homogener Rohstoff - Daten erlangen erst einen Wert, wenn der Kontext, in welchem sie erhoben wurden, bekannt ist und sie für den angestrebten Zweck nutzbar gemacht werden können. Die Diskussion darüber, welche Strukturen und Voraussetzungen für die systemverändernde Nutzung von Daten erforderlich sind, hat erst begonnen. Die vorliegende Studie leistet hierzu einen ersten Beitrag und beschreibt die Möglichkeiten und Voraussetzungen für eine datenbasierte Nachhaltigkeitstransformation. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Umweltdaten, Daten von Anlagen, Maschinen, Infrastrukturen oder von Produkten im Internet der Dinge (Internet of Things). Die Aufgabe ist, diese Daten stärker als bisher für systemische Lösungsansätze (Systeminnovationen) in den jeweiligen Transformationsarenen einzusetzen, bei denen unterschiedliche Stakeholder zusammenarbeiten und gemeinsam den Umbau von Infrastrukturen, Wertschöpfungsketten und Geschäftsmodellen einleiten.

Description: Die Bekämpfung der Ursachen des anthropogenen Klimawandels ist eine globale Aufgabe. Konkretes Handeln im Klimaschutz muss allerdings vor Ort geschehen, getragen von engagierten Menschen und Institutionen, unterstützt und koordiniert von einer wesentlichen lokalen Schnittstelle zwischen Politik und Gesellschaft - der Kommune. Um für die lokalen Klimaschutzaktivitäten einen strategischen Rahmen und eine perspektivische Handlungsgrundlage zu schaffen, sind bereits zahlreiche integrierte Klimaschutzkonzepte in deutschen Kommunen erstellt worden, welche über die "Richtlinie zur Förderung von Klimaschutzprojekten in sozialen, kulturellen und öffentlichen Einrichtungen" (sog. Kommunalrichtlinie) der Nationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit gefördert werden. Doch auch ohne explizite Erstellung eines Klimaschutzkonzeptes werden in vielen Kommunen Konzepte erarbeitet und Maßnahmen durchgeführt, welche gleichwohl dem Klimaschutz dienen - wenngleich diese Begrifflichkeit nicht immer strategischer bzw. normativer Leitsatz ist: So setzen sich die unteren Naturschutzbehörden beispielsweise im Rahmen des Bundesnaturschutzgesetzes für die Stadtklimatologie ein, Hochbauämter sorgen sich um die Energieeffizienz in kommunalen Liegenschaften und lokale Stadtwerke nehmen den Ausbau der Kraft-Wärme-Kopplung der eigenen Heizkraftwerke in Angriff. In Anbetracht der mannigfaltigen Aktivitäten im kommunalen Klimaschutz wird in vorliegender Arbeit untersucht, ob und inwieweit integrierte Klimaschutzkonzepte zur Erreichung der lokalen Klimaschutzziele einen zusätzlichen Beitrag leisten - einen Beitrag für den Klimaschutz, welcher ohne die Erstellung eines lokalspezifischen, exklusiven Klimaschutzkonzeptes nicht generiert worden wäre. Die Untersuchung zusätzlich generierter Effekte erfolgt anhand einer qualitativ-interpretativen Analyse dreier deutscher Kommunen unter Zuhilfenahme eines kommunalen Klimaschutzstrukturmodells. Neben der Beschreibung der gewonnenen empirischen Erkenntnisse werden potenzielle Erfolgskriterien identifiziert, welche das eigene Klimaschutzkonzept zu einem durchsetzungsstarken und unverzichtbaren Instrument des kommunalen Klimaschutzes werden lassen.

Description: Eine nachhaltige Entwicklung der Städte, die sowohl den sozialen, ökologischen als auch den ökonomischen Ansprüche der Bewohner/-innen gerecht wird, ist offen für die Diskussion unterschiedlicher Konzepte und Strategien zur Bewältigung der großen Veränderungsprozesse in den nächsten Jahrzehnten. In Wuppertal treten Herausforderungen wie demographischer Wandel, wirtschaftliche und finanzielle Schwierigkeiten sowie Klimawandel schon heute gemeinsam auf. Der Handlungsdruck bietet die Chance, als "early adopter" neue Lösungswege zu gehen und bei erfolgreicher Umsetzung als Vorbild für andere Kommunen zu dienen. Im vorliegenden Papier wird die Nachhaltigkeitsstrategie Energiesuffizienz unter Anwendung verschiedener Konzepte des Transition-Ansatzes analysiert und anhand der Befragung von Expert(inn)en sowie lokalen Stakeholdern in der schrumpfenden Stadt Wuppertal untersucht. Die Analyse in Wuppertal zeigt unter anderem, dass sich die kommunale Ebene als Ansatzpunkt für die Untersuchung von Suffizienz im Bereich Personenverkehr und Raumwärmenachfrage von Haushalten eignet.