ALBERT

Description: Regionale Produkte sind im Trend. Kreative Manufakturen, offene Werkstätten und moderne Fertigungsmethoden verhelfen dem Handwerk in der Stadt zu einer Renaissance. Was ist daran eigentlich das Neue? Und warum schlummert darin so ein großes Potenzial für einen nachhaltigen Wohlstand und für lebenswerte Quartiere? Knapp drei Jahre beforschte, förderte und vernetzte ein Projektteam aus Utopiastadt, dem Wuppertal Institut und dem transzent die Pioniere einer neuen Produktivität in der Region. Nun ist es an der Zeit, Bilanz zu ziehen - und nach vorne zu schauen, wo am Horizont die Visionen einer lebenswerten und produktiven Stadt von Morgen greifbar werden. Der vorliegende Wegweiser ist die Essenz aus drei Jahren Forschung, Praxis und Dialog. Er weist eine neue Richtung für die Region und ihre gestaltenden Akteure. Ob Wirtschaftsförderung, Stadtverwaltung, Zivilgesellschaft, Gründerszene, Unternehmen oder Wissenschaft: Wir laden dazu ein, den Weg gemeinsam zu beschreiten!

Description: Deutschland liegt bei Klimaschutz und der langfristigen Sicherung der Energie- und Rohstoffversorgung weit hinter seinen eigenen Zielen. Nur mit Tempo, Mut und Ehrlichkeit lässt sich der Rückstand jetzt aufholen. Dazu gehören ein beschleunigter Ausbau erneuerbarer Energien, ein sofortiger Aufbau eines umfassenden Netzes für grünen Wasserstoff, verbindliche Ziele für eine echte Kreislaufwirtschaft, klare Vorgaben für den Wohnungsbestand, eine ernsthafte Mobilitätswende und wirksame Anreize für eine nachhaltige Produktion. Bei all dem müssen sozial gerechte Lösungen gefunden werden, nur so lässt sich CO2-Vermeidung und Ressourcenschutz in der Breite durchsetzen. Das vorliegende Impulspapier des Wuppertals Instituts zeigt, wie sehr Deutschland auf dem Weg zur Nachhaltigkeit seinen eigenen Zielen hinterherhinkt.

Description: In the coming years, we must set a course that will allow as to protect our climate, reduce resource consumption, and preserve biodiversity. A profound ecological system change is on the horizon in all central areas of action of the economy and society, or transformation arenas. Digitalisation is a prerequisite for the success in this change and will impact these arenas at multiple levels: Digital technologies and applications will make it possible to improve current procedures, processes, and structures (Improve) and help us take the first steps towards new business models and frameworks (Convert). Despite this, digitalisation itself must be effective enough to facilitate a complete ecological restructuring of our society and lives to achieve more far-reaching economic transformation and value creation (Transform). The ability to obtain, link, and use data is a basic prerequisite for tapping into the potential of digitisation for sustainability transformation. However, data is not a homogeneous raw material. Data only gains value when we know the context in which it was collected and when we can use it for a specific purpose. The discussion on what structures and prerequisites are necessary for the system-changing use of data has only just begun. This study was conducted to serve as a starting point for this discussion as it describes the opportunities and prerequisites for a data-based sustainability transformation. This study focuses on environmental data, data from plants, machines, infrastructure, and IoT products. Our task will be to increase the use this data for systemic solutions (system innovation) within transformation arenas where different stakeholders are working together to initiate infrastructure, value chain, and business model transformation.

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: This paper analyses the potential of digital information technology to enable the reliable provision of product information along the plastics supply chain. The authors investigate the possible contribution of a product passport equipped with decentralised identifiers and verifiable credentials to overcome information deficits and information asymmetry in the circular plastics economy. Through this, high-quality plastics recycling could be enabled on a larger scale than currently possible.

Description: Die direkte Abscheidung von Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Luft, das sogenannte Direct Air Capture (DAC), wird vermehrt als eine der Möglichkeiten zur Reduzierung von Treibhausgasen und damit der Begrenzung der Klimaerwärmung diskutiert. Vorteilhaft gegenüber anderen technischen Ansätzen zur Entnahme von atmosphärischen CO2 (Negativemissionstechnologien) ist die genaue Planbarkeit, die geringen Auswirkungen auf die Umwelt und die Ausgabe von CO2 in Reinform. Das CO2 kann anschließend dauerhaft gespeichert (Direct Air Capture and Sequestration) oder zur Erzeugung von bspw. synthetischen Brennstoffen (Direct Air Carbon Capture and Utilization) in Power-to-X-Routen (PtX) genutzt werden. Ziel dieser Arbeit ist es, im Kontext der deutschen Klimaneutralitätsziele bis 2045 beispielhaft eine Auslegung von DAC-Anlagen in Deutschland zu untersuchen. Dabei werden die unterschiedlichen Ressourcenverbräuche (Energie, Wasser, Fläche) sowie Kosten und mögliche Einsparungen durch eine Abwärmenutzung dargestellt und verglichen. Dabei soll diese Arbeit zur Beantwortung der folgenden Forschungsfragen beitragen: Welche technologischen DAC-Ansätze sind für Deutschland realisierbar? Welche Mengen an CO2 müssen in Deutschland umgesetzt werden, um den Bedarf an Negativemission zu decken? Welcher Ressourcenverbrauch entsteht in Deutschland, wenn die betrachteten Fallstudien umgesetzt werden? Welchen Infrastrukturaufwand hat dies zur Folge? Ist eine Implementierung in den notwendigen Größenordnungen realisierbar, und welche Faktoren wirken hierbei beschränkend? Für eine systematische Analyse wurden die DAC-, die PtX- und die elektrischen und Wärmeenergieerzeugungsanlagen modular für die Jahre 2020, 2030, 2040 und 2045 aufbereitet. Die Bezugsgrößen wurden so gewählt, dass sie dem DAC-Modul entsprechen. In vier Fallstudien wurden mögliche Kombinationsmöglichkeiten und Implementierungspfade bis 2045 zusammengestellt, analysiert und diskutiert. Es zeigt sich, dass ein großskaliger Einsatz von DAC in Deutschland realisierbar ist. Zentrale Herausforderungen ergeben sich allerdings aus dem hohen Flächen- und Energiebedarf. Der Flächenbedarf resultiert dabei vor allem aus den flächenintensiven erneuerbaren Energieerzeugern. Mit Fokus auf ertragreiche Standorte sind Nord- und Süddeutschland, mit Blick auf ihr Wind- bzw. Sonnenpotenzial, als vielversprechend bei der Implementierung der DAC- Technologie einzustufen. Eine Implementierung der DAC-Technologie mit dem Ziel der dauerhaften CO2-Speicherung ist an norddeutschen Küstengebieten im Vergleich zu Süddeutschland vorteilhafter. Die Installation der DAC-Technologie in Kombination mit der PtX-Route wird aufgrund des hohen elektrischen Energiebedarfs in Deutschland als nicht realisierbar eingeschätzt.

Description: Ende März 2022 veröffentlichte die Europäische Kommission ihre neue EU-Strategie für nachhaltige und zirkuläre Textilien. Die ambitionierte Vision: Textilabfälle sollen reduziert, zirkuläre Maßnahmen gefördert und negative Umweltfolgen der Textilindustrie minimiert werden. Doch wie sieht eine Textilwirtschaft, die Textilien im Kreislauf führt, aus und welche politischen Anforderungen ergeben sich daraus für Deutschland? Der vorliegende Zukunftsimpuls des Wuppertal Instituts zeigt, welche Position Deutschland in der Transformation hin zu einer zirkulären Textilindustrie einnehmen könnte.

Description: A large number and variety of activities are being undertaken to introduce Digital Product Passports (DPPs). However, only a few DPPs have made it into practice so far, so there is some uncertainty about which impact DPPs will actually have. With this paper, we aim to provide a structured overview of the current development of DPPs. We provide insights of 76 current corporate, policy, and research activities that exist and their objectives. To allow for a structured assessment and discussion of the diverse approaches we defined 13 criteria for a comparable description, categorization and evaluation. We expect that this overview will not only encourage feedback and contributions from the DPP community, as well as valuable discussions with and among experts. It is also intended to help promote and facilitate the adoption of DPPs for the Circular Economy by facilitating collaborations and suggestions for ongoing activities.

Description: What is necessary to reach net zero emissions in the transport sector on a global level? To keep limiting global warming to 1.5° C within reach, the world has to decarbonise by mid-century, with every sector contributing as much as possible as soon as possible. This paper identifies what has to be done in road transport, aviation, and shipping to achieve net zero emission in the transport sector. For this purpose, it first sets the scene by providing an overview of the origins and impacts of the concept of net zero emissions in international climate policy as well as of the current state and future prospects of global transport emissions using currently available scenarios for low-emission and net zero transport. While for staying below 1.5° C, the basic approach to reducing transport emissions remains unchanged from what has been suggested in the past, the set, intensity and pace of actions as to shift fundamentally. Without first drastically reducing traffic volume and shifting transport demand to low-emission modes, reaching net zero transport will not be feasible: the amount of additional electricity required to fully electrify the sector with renewable energy is otherwise just too huge. After portraying key instruments for achieving net zero emissions in land transport, aviation, and shipping, this paper identifies key barriers for net zero transport. Based on this analysis, the authors recommend the following to be able to move transport to net zero: 1. Adapt Decarbonisation Strategies to Different Transport Sub-sectors 2. Prioritise and Significantly Increase Investment in Zero-/low-carbon Infrastructure 3. Massively Invest in the Development and Roll out of Zero-/low-emission Technologies 4. Focus on a Just Transition to Overcome Social and Political Barriers 5. Increase International Support and Cooperation

Description: Das Wohnen in Deutschland wird schon seit einigen Jahren durch zwei bedeutende Entwicklungstendenzen bestimmt: Zum einen sinkt die durchschnittliche Haushaltsgröße, zum anderen vergrößert sich die mittlere Pro-Kopf-Wohnfläche. Infolgedessen steigt die Wohnraumnachfrage deutlich an, was besonders im urbanen Raum zu höheren Mieten und ungleichen Verteilungsprozessen des Wohnungsbestandes führt. Bislang ist dieser zunehmenden Nachfrage nach Wohnraum vielerorts mit einer Ausweitung der Neubautätigkeit begegnet worden, was jedoch mit einem schnelleren Verbrauch wertvoller und begrenzter Bodenressourcen verbunden ist. Ein Konzept, das erst seit Kurzem als mögliche Antwort auf die aktuellen sozialen und ökologischen Herausforderungen des Wohnens diskutiert wird, ist das sogenannte suffiziente Wohnen. Dabei geht es um die grundlegende Frage, wie viel Wohnfläche es braucht, um die jeweiligen Bedürfnisse eines Haushaltes angemessen befriedigen zu können und wie durch eine bessere Nutzung des vorhandenen Baubestandes auf eine Änderung dieser Bedürfnisse reagiert werden kann. Suffiziente Wohnkonzepte zielen somit sowohl auf die Berücksichtigung individueller Wohnraumbedarfe als auch auf die Vermeidung weiterer Flächenversiegelung. Diese Masterarbeit möchte das Potential des suffizienten Wohnens im Kontext der aktuellen gesellschaftlichen, ökologischen und wohnungspolitischen Herausforderungen hervorheben. In diesem Zusammenhang spielt die Betrachtung sich verändernder Wohnraumbedarfe im Lebensverlauf von Personen eine zentrale Rolle, da es an bestimmten Wendepunkten häufig zu einer subjektiven Unter- oder Überversorgung mit Wohnfläche kommt. Mittels einer hierarchisch-agglomerativen Clusteranalyse und der repräsentativen LebensRäume - Bevölkerungsumfrage des BBSR werden insgesamt acht Wohntypen identifiziert, die sich je nach Lebensverlaufsphase und Wohnsituation unterscheiden. Dabei wird neben relevanten Umbrüchen in der Wohnbiographie von Personen auch die herausragende Bedeutung von Wohneigentum für die durchschnittlichen Pro-Kopf-Wohnflächen in den einzelnen Clustern deutlich. In Bezug auf die Förderung des suffizienten Wohnens in Deutschland lassen sich zwei zentrale Analyseergebnisse formulieren. Zum einen eröffnen der Auszug der Kinder, die Verrentung sowie die Verwitwung wichtige Möglichkeitsräume für die Veränderung von Wohnsituationen. Zum anderen gilt es, den Einfluss des Wohneigentums als Chance zu begreifen und durch Veränderungen der Bestandsimmobilie eine suffizientere Art des Wohnens zu ermöglichen.