ALBERT

Description: Diese Fallstudie untersuchte den durch die geringe Wettbewerbsfähigkeit des Steinkohlebergbaus ausgelösten Strukturwandel im Ruhrgebiet vom Ende der 1950er Jahre bis 2015. Mit Hilfe verschiedener qualitativer und quantitativer Methoden der empirischen Sozial- und Wirtschaftsforschung analysierte sie den Strukturwandelprozess und die in Reaktion auf diesen Prozess umgesetzte Strukturpolitik mit dem Ziel, dieses Wissen für zukünftige Strukturwandelprozesse in anderen (Kohle-)Regionen zur Verfügung zu stellen. Eine Diskursanalyse half zu erkennen, wer warum welche strukturpolitischen Ansätze unterstützte - und gibt damit Hinweise auf die mögliche Relevanz von Erfahrungen für andere Regionen.

Description: This case study examined the structural change in the Ruhr area caused by the low international competitiveness of German hard coal mining over the period from the late 1950s to 2015. It analysed the structural change process and the structural policies implemented as a reaction to this process with the objective to make this knowledge available for future structural change processes in other (coal) regions by deploying various qualitative and quantitative methods of empirical social and economic research. A discourse analysis helped to recognise who supported which structural policy approaches and why - and thus gives indications of the possible relevance of experiences for other regions.

Description: Diese Fallstudie untersuchte den durch den Systemwechsel von der Plan- zur Marktwirtschaft ausgelösten Strukturwandel in der Lausitz im Zeitraum 1990-2015. Mit Hilfe verschiedener qualitativer und quantitativer Methoden der empirischen Sozial- und Wirtschaftsforschung analysierte sie den Strukturwandelprozess und die in Reaktion auf diesen Prozess umgesetzte Strukturpolitik mit dem Ziel, dieses Wissen für zukünftige Strukturwandelprozesse in anderen (Kohle-)Regionen zur Verfügung zu stellen. Eine Diskursanalyse half zu erkennen, wer warum welche strukturpolitischen Ansätze unterstützte - und gibt damit Hinweise auf die mögliche Relevanz von Erfahrungen für andere Regionen.

Description: Dominant agricultural and food systems lead to continuous resource depletion and unacceptable environmental and social impacts. While current calls for changing agrifood systems are increasingly framed in the context of sustainability transitions, they rarely make an explicit link to transition studies to address these systemic challenges, nor do transition scholars sufficiently address agri-food systems, despite their global pertinence. From this viewpoint, we illustrate several gaps in the agri-food systems debate that sustainability transition studies could engage in. We propose four avenues for research in the next decade of transition research on agri-food systems: 1) Crossscale dynamics between coupled systems; 2) Social justice, equity and inclusion; 3) Sustainability transitions in low- and middle-income countries; 4) Cross-sectoral governance and system integration. We call for a decade of new transition research that moves beyond single-scale and sector perspectives toward more inclusive and integrated analyses of food system dynamics.

Description: Technological breakthroughs and policy measures targeting energy efficiency and clean energy alone will not suffice to deliver Paris Agreement-compliant greenhouse gas emissions trajectories in the next decades. Strong cases have recently been made for acknowledging the decarbonisation potential lying in transforming linear economic models into closed-loop industrial ecosystems and in shifting lifestyle patterns towards this direction. This perspective highlights the research capacity needed to inform on the role and potential of the circular economy for climate change mitigation and to enhance the scientific capabilities to quantitatively explore their synergies and trade-offs. This begins with establishing conceptual and methodological bridges amongst the relevant and currently fragmented research communities, thereby allowing an interdisciplinary integration and assessment of circularity, decarbonisation, and sustainable development. Following similar calls for science in support of climate action, a transdisciplinary scientific agenda is needed to co-create the goals and scientific processes underpinning the transition pathways towards a circular, net-zero economy with representatives from policy, industry, and civil society. Here, it is argued that such integration of disciplines, methods, and communities can then lead to new and/or structurally enhanced quantitative systems models that better represent critical industrial value chains, consumption patterns, and mitigation technologies. This will be a crucial advancement towards assessing the material implications of, and the contribution of enhanced circularity performance to, mitigation pathways that are compatible with the temperature goals of the Paris Agreement and the transition to a circular economy.

Description: This study presents in detail: the use of plastic products and the opportunities for recyclate use in the construction sector, quantities of plastic used, take-back systems, recycling techniques, current recyclate use and plastic construction product packaging.Potentials for increasing high-quality recyclate use were identified. Existing hurdles and options for action for industry and politics are presented. Current recyclate use as well as its potential use are strongly dependent on the application area of plastics. The biggest hurdles for the use of recycled materials are product life time, dismantling and technical requirements.

Description: CICERONE aims to bring national, regional and local governments together to jointly tackle the circular economy transition needed to reach net-zero carbon emissions and meet the targets set in the Paris Agreement and EU Green Deal. This document represents one of the key outcomes of the project: a Strategic Research & Innovation Agenda (SRIA) for Europe, to support owners and funders of circular economy programmes in aligning priorities and approaching the circular economy transition in a systemic way.

Description: The idea for the Green Recovery Tracker was born in spring 2020 when governments started making announcements on economic Corona recovery measures. From a climate and resilience perspective it is key that those recovery packages, investments and subsidies are in line with long-term climate and sustainability targets. Thus, recovery packages should not only boost the economy in the short-term, but also strike the path to a just transition towards climate neutrality. Against this background, Wuppertal Institute and E3G have launched the Green Recovery Tracker project in late summer 2020 to shed light on the following questions: What can be considered an effective green recovery? What are good examples, which can be used as an inspiration for recovery programs aiming to support sustainable development? Where do the individual Member States stand with respect to aligning their recovery activities with the climate policy agenda? In this report, you will find our Methodology as well our Policy Briefing highlighting our key takeaways of our country and sectoral analyses. It further includes a section on "What can we learn from our experience with the Green Recovery Tracker?". The briefing concludes with a "Guidance for future funding programs and achieving climate targets overall".

Description: In den vergangenen zwei Jahren hat sich die Welt verändert und vermehrt beherrschen Krisen das Bild. Jahrzehntelange Gewissheiten gelten nicht mehr, Risiken und Unsicherheiten nehmen zu, die Herausforderungen werden immer komplexer und erfordern gleichzeitig immer schnelleres und konsequenteres Handeln.

Description: Das Forschungsvorhaben FlexGeber hat die Darstellung des Flexibilitätspotentials von gewerblich und industriell genutzten Gebäuden in Deutschland sowie die Verknüpfung mit den sich wandelnden Anforderungen des Energiesystems zum Ziel. Im Rahmen des Projekts wurde durch die Projektpartner eine gemeinsame Vision für einen treibhausgasneutralen Nichtwohngebäudebestand erarbeitet. Die Vision stellt ein von den Projektpartner geteiltes Zielszenario dar, in welchem ein treibhausgasneutraler Nichtwohngebäudebestand Realität ist. Im vorliegenden Bericht betrachten das IKEM und das Wuppertal Institut die für ein solches Szenario erforderlichen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen, ökologischen und politischen Rahmenbedingungen.

Description: By applying a phase model for the renewables-based energy transition in the MENA countries to Israel, the study provides a guiding vision to support the strategy development and steering of the energy transition process. The transition towards a renewable-based energy system can reduce import dependencies and increase the energy security in Israel. Key issues that need to be tackled in order to advance the energy transition in Israel are the expansion of flexibility options, discussion on the long-term role of natural gas, increasing participation and awareness, and exploring the future role of power-to-X in the energy system.

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 country case of Iraq. 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 Iraq. Despite the drop in renewable technology costs over the last decade and the increasing deployment of renewables in the MENA region, the pathway towards renewable energies seems to be challenging for Iraq. This is attributable to the country's political instability and the dominant economic role played by the fossil fuel sector. The most pressing concern for Iraq's electricity sector is the need to secure a constant electricity supply. At operational level, Iraq's electricity infrastructure requires significant investment to rebuilt, retro-fit and expand its overall capacity and to improve efficiencies. Yet, the need to rebuild the energy system after the war and the subsequent violent conflicts could offer an opportunity for a transition towards renewables that would benefit Iraq in the short term and also provide a long-term economic development perspective. To take advantage of this opportunity, Iraq needs to improve the framework conditions for renewable energies and raise awareness about the benefits it offers. Renewable energy regulations need to be introduced, market development supported, a realistic timeframe for the transition process established and an appropriate and reliable legal framework developed. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewables are intended to stimulate and support the discussion about Iraq's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policy strategies.

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 country case of Egypt. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers. Egypt, with its abundant solar and wind energy potential, has excellent preconditions to embark on the pathway towards a 100% renewable energy system. The country has successfully taken its first steps in this direction by attracting international finance and implementing several large-scale solar and wind projects. Yet, while Egypt has made significant progress, increased efforts are still required if the country aims to proceed towards a fully renewables-based system. The stronger system integration of renewable energies requires, for example, an alignment of regulations for the electricity, mobility and heat sectors. In this context, Egypt would be well advised to develop and implement an overall strategy for the energy transition that includes not only electricity generation but all sectors. By placing a stronger focus on renewable energy, also to decarbonise the industrial sector, Egypt, as Africa's second most industrialised country, could seize the opportunity for economic development within a decarbonising global economy. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewable energy are intended to stimulate and support the discussion on Egypt's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

Description: With the move to a hydrogen-based primary steel production envisioned for the near future in Europe, existing regional industrial clusters loose major assets. Such a restructuring of industries may result in a new geographical distribution of the steel industry and also to another quality of vertical integration at sites. Both implications could turn out as drivers or barriers to invest in new technologies and are thus important in respect to vertical integration of sites and to regional policy. This paper describes an approach to model production stock invest for the steel industries in North-Western Europe. Current spatial structures are reproduced with capacity, technical and energy efficiency data on the level of single facilities like blast furnaces. With the model developed both investments in specific technologies and at specific production sites can be modelled. The model is used to simulate different possible future scenarios. The case with a clear move to hydrogen-based production is compared to a reference scenario without technological shift. The scenarios show that existing trends like movement of production to the coast may be accelerated by the new technology but that sites in the hinterland can also adapt to a hydrogen economy. Possible effects of business cycles or a circular economy on regional value chains are explored with a Monte-Carlo analysis.

Description: Direct Air Capture (DAC) is increasingly being discussed as a possibility to limit climate change. In this study, a possible rollout of the DAC technology at German coastal areas is analysed based on an existing climate neutrality scenario. For the year 2045 the resulting costs as well as land, water and energy consumption are examined. It is concluded that a realization of the DAC technology in Germany might be possible from a technical point of view. However, there is a high demand for land and energy. Since a rollout is needed to start in 20 years at the latest, the required discussion and evaluation should be initiated as quickly as possible.

Description: Seitdem Einweg-Plastikartikel wie Kunststofftüten und Strohhalme verboten wurden, sind Straßen und Strände sauberer geworden. Zudem wurde auch die öffentliche Diskussion über nachhaltigen Konsum intensiviert. Die Gesamtmenge an Kunststoff-Abfällen ließ sich mit "Plastikverboten" hingegen nicht signifikant reduzieren. Zu diesem Ergebnis kommt der vorliegende Polyproblem-Report der gemeinnützigen Röchling Stiftung und des Beratungshauses Wider Sense in Zusammenarbeit mit dem Wuppertal Institut. Die Autor*innen haben die Wirkung staatlicher Verbote von Einweg-Plastikprodukten unter die Lupe genommen und die Erfahrungen aus Deutschland, Kenia und Kalifornien analysiert.

Description: Industrieregionen stehen vor besonderen Herausforderungen für eine nachhaltige und klimagerechte Entwicklung, sie müssen zu "grünen Industrieregionen" werden. Doch was macht eine "grüne Industrieregion" überhaupt aus? Die vorliegende Studie des Wuppertal Instituts verdeutlicht, worauf es besonders ankommt, wie Fortschritte gemessen werden können und welche Maßnahmen die erforderliche Transformation beschleunigen können. Das Autorenteam schätzt die Vorreiterpotenziale der Metropole Ruhr für sieben Indikatoren ein, die besonders deutlich bei der Umweltwirtschaft und der Entwicklung der Grün- und Erholungsflächen herausstechen.

Description: Within the Shaping Digitalisation project, we aim to highlight and discuss the opportunities that digitalisation can bring to Germany. In particular, we are discussing three stand-out areas where action is most needed to achieve ecological transformation: mobility, the circular economy, and agriculture and food. This report addresses the second area in need of action. Up until now, discussions on the circular economy have been limited to recycling and the re-use of materials. We must expand the scope of these discussions to include new, resource-efficient business models and the comprehensive transformation of value chains and industrial structures. Our analysis has found that digitalisation is indispensable for this transformation if used properly. We hope this report will provide the impetus needed to kick-start a climate- and resource-friendly industrial transformation in Germany. Here, we have incorporated the findings of our interdisciplinary workshop on "Shaping the Digital-Ecological Industrial Transformation - Business Models and Political Framework Conditions for Climate and Resource Protection" that was attended by experts from international research institutes, civil organizations, public authorities, and private companies.

Description: Model-based scenario analyses of future energy systems often come to deviating results and conclusions when different models are used. This may be caused by heterogeneous input data and by inherent differences in model formulations. The representation of technologies for the conversion, storage, use, and transport of energy is usually stylized in comprehensive system models in order to limit the size of the mathematical problem, and may substantially differ between models. This paper presents a systematic comparison of nine power sector models with sector coupling. We analyze the impact of differences in the representation of technologies, optimization approaches, and further model features on model outcomes. The comparison uses fully harmonized input data and highly simplified system configurations to isolate and quantify model-specific effects. We identify structural differences in terms of the optimization approach between the models. Furthermore, we find substantial differences in technology modeling primarily for battery electric vehicles, reservoir hydro power, power transmission, and demand response. These depend largely on the specific focus of the models. In model analyses where these technologies are a relevant factor, it is therefore important to be aware of potential effects of the chosen modeling approach. For the detailed analysis of the effect of individual differences in technology modeling and model features, the chosen approach of highly simplified test cases is suitable, as it allows to isolate the effects of model-specific differences on results. However, it strongly limits the model's degrees of freedom, which reduces its suitability for the evaluation of fundamentally different modeling approaches.

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 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: In material development processes, the question if a new alloy is more sustainable than the existing one becomes increasingly significant. Existing studies on metals and alloys show that their composition can make a difference regarding the environmental impact. In this case study, a recently developed air hardening forging steel is used to produce a U-bolt as an example component in automotive engineering. The production process is analyzed regarding the environmental performance and compared with the standard quench and tempering steels 42CrMo4 and 33MnCrB5-2. The analysis is based on results from applying the method of Life Cycle Assessment. First, the production process and the alterations on material, product, and process level are defined. The resulting process flows were quantified and attributed with the environmental impacts covering Carbon Footprint, Cumulative Energy Demand, and Material Footprint as they represent best the resource-, energy- and thus carbon-intensive steel industry. The results show that the development of the air hardening forging steel leads to a higher environmental impact compared to the reference alloys when the material level is considered. Otherwise, the new steel allows changes in manufacturing process, which is why an additional assessment on process level was conducted. It is seen that the air hardening forging steel has environmental savings as it enables skipping a heat treatment process. Superior material characteristics enable the application of lightweight design principles, which further increases the potential environmental savings. The present work shows that the question of the environmental impact does not end with analyzing the raw material only. Rather, the entire manufacturing process of a product must be considered. The case study also shows methodological questions regarding the specification of steel for alloying elements, processes in the metalworking industry and the data availability and quality in Life Cycle Assessment.

Description: The construction sector is the second largest area for the application for plastics. Due to the long life times of construction products, the implementation of the circular economy faces its own challenges. To investigate this challenge, the study covers a market study for Germany, voluntary take-back and recycling schemes of construction products, as well as the use of plastic recyclates in construction products. In addition, plastic packaging of construction products is covered. Opportunities and barriers to the use of recycled plastics in construction products are derived from the intersection of available technologies, recyclate supply, and technical requirements for construction products. The report concludes with recommendations to various stakeholders on how to promote the use of recyclates in construction products and their packaging. Important points here are the introduction of a recyclate quota for films as construction product packaging and the description of recycling possibilities and recyclate content in the technical documentation of construction products.

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 (RE) transition in the Middle East and North Africa (MENA) countries has been developed and applied to ten countries: Algeria, Egypt, Iraq, Israel, Jordan, Lebanon, Morocco, Palestine, Tunisia, and Yemen. This report synthesises the results of these ten studies. The analysis shows that the state of the energy sector in the MENA region varies from country to country, but some underlying trends are present in all countries. In the majority of countries, energy prices are subsidised, and energy markets are mostly not liberalised. The energy demand in all analysed countries is growing and most grid systems are poorly interconnected across borders. Still, the expansion of RE in the MENA region can benefit from significant global progress and cost reductions in RE technologies. Reducing greenhouse gas (GHG) emissions is not the only key driver for energy transition. In fact, the main motives for transition are that RE can help to meet growing demand, reduce dependence on imports, increase energy security, and provide opportunities for economic development. All countries studied have RE targets. While some countries are on track to meet these targets, others need to increase their efforts to expand renewable electricity generation in order to meet their goals. Strong progress has been made in countries with limited fossil energy resources, while in some countries that produce and export large amounts of fossil energy resources, the energy transition is progressing rather slowly.

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 (RE) transition in MENA countries has been developed and applied to the country case of Yemen. 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 REs is still at a quite early stage in Yemen. The military conflict has prevented the implementation of most of the planned large-scale renewable projects. The political instability, the high dependence on fossil fuels, and poor administrative performance are the most pressing concerns for Yemen's electricity sector. At an operational level, Yemen requires a total retrofit of the electricity infrastructure and needs to expand its overall capacity while improving its efficiencies. Despite these challenges, rebuilding the energy system after the political turmoil and the subsequent violent conflicts could offer Yemen the capability to transition towards renewables. This will provide short-term and long-term opportunities and avoid stranded investments in fossil-fuel capacities. The priority is to improve the framework conditions for RE in Yemen, starting with the development of a long-term strategy up to 2030 and beyond. Also, an appropriate and transparent legislation must be created. Furthermore, based on the legislation, clear regulations for REs must be introduced, and a realistic timeframe for expansion must be established in order to promote acceptance and market development on a large scale. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% RE are intended to stimulate and support the discussion on Yemen's future energy system by providing an over-arching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

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 (RE) transition in the Middle East and North Africa (MENA) countries has been developed and applied to the country case of Lebanon. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers. Lebanon's energy transition towards REs stands at a very early stage of the first transformation phase. Although abundant solar and wind energy potential does exist, the pathway towards a 100% renewables energy seems very challenging for Lebanon, as a consequence of highly unstable political conditions. The most pressing concern for Lebanon's electricity sector is combating the country's fiscal imbalance, while providing secure and reliable electricity supply. At the operational level, Lebanon's grid network requires significant investments to rebuild, retrofit, and expand the overall capacity and energy efficiency improvements. The need to strengthen the energy system after the political turmoil of the civil war is likely to offer several long-term opportunities, such as developing the economy, reducing environmental pollution, and increasing the energy security. In order to move forward into the first phase, Lebanon needs to improve the framework conditions for REs and implement its visions. It needs to support the market development in a realistic timeframe, where structural reforms represent the highest priority. The results of the analysis along the transition phase model towards 100% renewables energy are intended to stimulate and support the discussion on Lebanon's future energy system by providing an overarching guiding vision for the energy transition and the development of appropriate policies.

Description: Die Forschung der FVEE-Institute zum Einsatz von klimaneutral erzeugtem Wasserstoff in der Industrie deckt sowohl technische Aspekte für einzelne Prozesse ab als auch systemanalytische Betrachtungen, die die Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff am einzelnen Standort oder für bestimmte Branchen in Deutschland bzw. Europa untersuchen. Die Motivation zum Einsatz von Wasserstoff ergibt sich aus drei Gründen: 1. In der stofflichen Verwendung wird Wasserstoff als Molekül benötigt und kann deshalb auch nicht durch andere Energieträger substituiert werden. So wird Wasserstoff bereits heute in großen Mengen in der Ammoniaksynthese (Haber-Bosch-Verfahren) sowie in den Raffinerien benötigt. 2. Eine weitere Verwendungsart für Wasserstoff ergibt sich aus seiner Fähigkeit, Sauerstoff aus Eisenerz chemisch zu binden. Beim Einsatz in Direktreduktionsanlagen kann Wasserstoff als Reduktionsmittel eingesetzt werden, um Eisenerz zu Roheisen zu reduzieren. 3. Als dritte Option gerät die energetische Verwendung von Wasserstoff in der Industrie zunehmend in den Fokus der energiepolitischen Debatten. Hier steht Wasserstoff in einem klimaneutralen System direkt in Konkurrenz zu anderen Energieträgern wie Strom und Biomasse.

Description: Das Energiesystem der Zukunft wird stark durch Elektrifizierung geprägt sein. Für die Langzeitspeicherung von Energie sowie für Bereiche, die sich nicht sinnvoll durch Strom defossilieren lassen, werden aber auch in Zukunft chemische Energieträger benötigt. Das Ziel der Klimaneutralität bedingt, dass diese Energieträger vollständig emissionsfrei aus erneuerbaren Energien (EE) hergestellt werden. Diese grünen Energieträger sind transportier- und handelbar, sodass sich ein internationaler Markt für grünen Wasserstoff und seine Folgeprodukte entwickeln wird. Derzeit gibt es diesen Markt noch nicht. Grüner Wasserstoff ist preislich noch nicht konkurrenzfähig gegenüber fossilen Brennstoffen. Den größten Anteil am Wasserstoffpreis haben die Kosten für die Elektrolyseanlage sowie die Kosten für die Strombereitstellung. Die besten Bedingungen für die Wasserstoffproduktion bieten daher EE-Standorte und Technologien mit hohen Volllaststundenzahlen, an denen auch der Elektrolyseur bei wenig EE-Abregelung auf viele Betriebsstunden kommt.

Description: The introduction of a Digital Product Passport (DPP) is an opportunity to create a system that can store and share all relevant information throughout a product's life cycle. This would provide industry stakeholders, businesses, public authorities and consumers with a better understanding of the materials used in the product as well as their embodied environmental impact. With the COVID-19 pandemic, the Russian invasion of Ukraine and the cost-of-living crisis, now is a critical moment to transform our economic and business models, while also addressing the huge scale of material emissions. DPPs can be a pivotal policy instrument in this goal. Furthermore, DPPs can accelerate the twin green and digital transitions as part of EU efforts to deliver positive climate action and sustainable economies. In 2020, the European Commission (EC) adopted a new Circular Economy Action Plan (CEAP), which emphasised the need for circular economy initiatives to consider the entire life cycle of products, from the production of basic materials to end-of-life disposal. The Circular Economy Package published in March 2022 includes a proposal for an Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR), which builds upon the Ecodesign Directive that covers energy-related products. A DPP will form a key regulatory element of the ESPR by enhancing the traceability of products and their components. This will provide consumers and manufacturers with the information needed to make better informed choices by taking their environmental impact into consideration. As discussed in the report, there is widespread agreement amongst business leaders that a well-designed DPP could have both short- and longer-term benefits, improving access to reliable and comparable product sustainability information for businesses, consumers and policymakers. A well-designed DPP can unify information, making it more readily accessible to all actors in the supply chain. This will support businesses to ensure an effective transformation towards a decarbonised industry. It could also create incentives for companies to make their products more sustainable, as improving access to reliable and consistent information across supply chains will make it easier for customers to make comparisons.

Description: Der Diskurs um die Transformation des Energiesystems ist in den vergangenen Jahren vermehrt über wissenschaftlich fundierte Szenarien geführt worden, die aus verschiedenen gesellschaftlichen Perspektiven in Auftrag gegeben wurden. Der Vergleich von vier im Jahr 2021 erschienenen Studien zeigt auf, wo weitgehende Einigkeit über die erforderlichen Strategien zur Erreichung der Klimaneutralität bis 2045 besteht, und wo die größten Differenzen liegen.

Description: Deutschland soll bis 2045 klimaneutral werden. So steht es im verschärften Klimaschutzgesetz, das im Juni 2021 vom Bundestag verabschiedet wurde. Die deutsche Industrie verursacht derzeit knapp ein Viertel der Treibhausgasemissionen, etwa ein Drittel davon entfällt auf die Eisen- und Stahlproduktion. Um das Klimaziel zu erreichen, müssen somit große CO2-Einsparungen in der Stahlindustrie realisiert werden.

Description: Das Ziel der Klimaneutralität bis zum Jahr 2045 stellt nicht zuletzt den Industriesektor vor erhebliche Herausforderungen. Für diesen Sektor werden teilweise sehr unterschiedliche Entwicklungspfade in Richtung Klimaneutralität beschrieben, wie ein Blick in verschiedene aktuelle Szenariostudien zeigt. Dennoch gibt es auch im Industriesektor bestimmte Emissionsminderungsstrategien, die in allen vorliegenden Szenarien als unverzichtbar angesehen werden.

Description: Um den Klimawandel begrenzen zu können, wird zunehmend der Einsatz von Direct Air Capture (DAC) zur Erzeugung von Negativemissionen diskutiert. Anhand von Kosten sowie dem Flächen-, Wasser- und Energieverbrauch werden in diesem Artikel mögliche Implementierungspfade der DAC-Technologie, aufbauend auf einem bestehenden Klimaneutralitätsszenario für Deutschland, analysiert. Während die technische Realisierung machbar sein sollte, stellt der hohe Flächen- und Energiebedarf eine kritische Größe dar.

Description: Die vorliegende Darstellung vergleicht fünf ausgewählte aktuelle Klimaschutzszenarien für Deutschland in Hinblick auf zentrale Entwicklungen im Energiesystem bis Mitte des Jahrhunderts. Die fünf Szenarien sind zwischen April und Oktober 2021 erschienen und beschreiben unterschiedliche Pfade, wie Klimaneutralität in Deutschland bis zum Jahr 2045 bzw. 2050 erreicht werden könnte. Die Szenarien wurden von verschiedenen Organisationen in Auftrag gegeben und von unterschiedlichen wissenschaftlichen Instituten bzw. Beratungsunternehmen erarbeitet. Im vorliegenden Vergleich werden verschiedene Kenngrößen des Energiesystems auf Energieangebots- sowie Energienachfrageseite betrachtet. Die Gegenüberstellung der jeweiligen Entwicklungen in den Szenarien soll aufzeigen, in welchen Bereichen die Studien auf dem Weg zur Klimaneutralität ähnliche Entwicklungen vorsehen und in welchen Bereichen es derzeit noch deutlich abweichende Vorstellungen über die genaue Ausgestaltung der Energiesystemtransformation gibt.

Description: On the basis of a literature research, this subtask develops a conceptional framework for a common understanding of CE within the project team and for the following work packages and tasks. After a brief introduction into the objectives and the context of a circular economy, a more elaborated look into the necessity of an explicit understanding of CE, the objectives, the spatial perspective of CE and the specific challenges within the CICERONE context will be done, in order to develop a basis for a common understanding within the project context. Circular economy can and has to be understood as an (eco-)innovation agenda. Therefore, the paper investigates the role policy has to play to support innovation for a CE transition, for creating the framework conditions and why CE has also to be build from the ground up. Finally, the paper looks from two perspectives at emerging trends and business models in a CE to sketch next steps towards the transition in a selection of central sectors. Conclusions are drawn on the basis of the insights gained by the preceding chapters.

Description: Die Dekarbonisierung der Mietwohnungsbestände ist zwingende Voraussetzung für die Einhaltung deutscher Klimaschutzziele. Hierzu ist eine schnelle und deutliche Verbesserung der Energieeffizienz unabdinglich. Aber: funktioniert der Markt für Energieeffizienz bei Mietwohnungen? Eine empirische Untersuchung auf dem Wuppertaler Mietwohnungsmarkt gibt Antworten darauf. Um die Sanierungsrate signifikant zu steigern, etwa durch eine höhere Zahlungsbereitschaft für Energieeffizienz, braucht es sowohl für Vermieter als auch für Mieter verbesserte Rahmenbedingungen.

Description: The key objective of this deliverable is to gain insights on and assess how CE is being implemented and R&I is being funded at regional level, e.g., via the RIS3 strategy and Structural Funds. As such it sets the scope for the project and provides the background against which programmes and measures can be understood, assessed, developed and recommended in succinct tasks and work packages. The objective of this report is to provide a concise overview of the current R&I priorities, as expressed in running and newly introduced funding and legislative measures with respect to Circular Economy in European countries and regions.

Description: A main goal of this study - which also functions as deliverable 210078-D07 of the Circular Economy Beacons (CEB) project - is to evaluate currently available frameworks that measure and operationalise Circular Economy (CE), with a particular focus on the urban context. The regional focus lies on the Western Balkan region, which is at the centre of the project. Such "Urban Circularity Hotspot Frameworks" (UCHF) aim at providing decision support for policy makers, companies, citizens etc. regarding the transition to CE within cities. Based on the analysis of different frameworks, suggestions are derived regarding UCHF suitable for the specific characteristics of Western Balkan municipalities, i.e. a Circular Economy Beacons Urban Circularity Hotspot Framework (CEB-UCHF) ready for short-term implementation.

Description: The EU aims to become the first climate neutral continent. To achieve this goal, the industry sector needs to reduce its GHG emissions to net zero or at least close to net zero. This is a particularly challenging task due to the high energy demand especially of primary materials production and the little potential to reduce this energy intensity when switching to other production processes based on electricity or hydrogen. In order to identify robust strategies for achieving a net-zero-compatible industry sector, the paper at hand analyses the transformation of the industry sector as described by a number of recent climate neutrality scenarios for Germany. Apart from overall industry, a focus is set on the sectors of steel, chemicals and cement. The analysed scenarios show very deep GHG emission reductions in industry and they appear to be techno-economically feasible by the mid of the century, without relying on offsets or on shifts from domestic production to imports. The scenarios agree on a suite of core strategies to achieve this, such as direct and indirect electrification, energy efficiency and recycling as well as new technological routes in steel making and cement. The scenarios differ, however, regarding the future mix of electricity, hydrogen and biomass and regarding the future relevance of domestic production of basic chemicals.

Description: Im Auftrag der Fraktion BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN im Bayerischen Landtag haben Forschende des Wuppertal Instituts wissenschaftlich überprüft, wie viele Treibhausgas-Emissionen im Jahr 2030 bestimmte landespolitische Klimaschutz-Maßnahmen potenziell einsparen können. Die vorliegende Studie schätzt dabei sowohl die Effekte der Maßnahmen auf die insgesamt verursachten Treibhausgas-Emissionen (Verursacherprinzip) als auch auf die in Bayern selbst statistisch erfassten Emissionen (Quellenprinzip) ab. Die Maßnahmen adressieren die folgenden fünf Bereiche: 1) Gebäude und Verkehrsmittel im Besitz der öffentlichen Hand. 2) Ausbau der Windenergie und Photovoltaik. 3) Energieeffizienz im Gebäudesektor. 4) Energieeffizienz und Verkehrsverlagerung im Transportsektor. 5) Landwirtschaft und Landnutzung. Zwei Beispiele der untersuchten Maßnahmen sind Verbesserungen der Rahmenbedingungen für den Bau neuer Windenergieanlagen und eine stärkere Nutzung des industriellen Abwärmepotenzials.

Description: More and more cities are setting themselves ambitious climate protection targets, including CO2 neutrality. Schools are important institutions of cities and therefore they have to play a central role in achieving this goal. With the investment backlog building up and pressure from the Friday for Future movement increasing, the Wuppertal Institute and Büro Ö-quadrat have initiated the project Schools4Future, aiming to support secondary schools to become climate-neutral. In cooperation with secondary school students and teachers, the project team evaluated the existing situation of the participating schools and developed GHG-balances and feasible climate protection concepts. For this purpose, an Excel-based carbon footprint (CF) assessment tool for schools has been developed which is freely available. The tool covers all important emission areas, including heating energy, electricity use, travel to and from schools, school trips, the school canteen and paper consumption. The students were found capable to conduct the CF assessment with the guidance of the teacher, information materials and support of the researchers. So far, six pilot schools have completed their CF assessment with emissions ranging between 335 and 944 kg CO2 per person. In this paper we present the tool and compare the CF assessment of some schools. We further elaborate on how the tool and project has increased the climate awareness and self-efficacy of students and even stimulated measures by the school board.

Description: Circular economy seems a vital enabler for sustainable use of natural resources which is also important for achieving the 2030 agenda for sustainable development goals. Therefore, a special session addressing issues of "sustainable solutions and remarkable practices in circular economy focusing materials downstream" was held at the 16th International Conference on Waste Management and Technology, where researchers and attendees worldwide were convened to share their experiences and visions. Presentations focusing on many key points such as new strategies, innovative technologies, management methods, and practical cases were discussed during the session. Accordingly, this article compiled all these distinctive presentations and gave insights into the pathway of circular economy towards the sustainable development goals. We summarized that the transition to circular economy can keep the value of resources and products at a high level and minimize waste production; the focus of governmental policies and plans with the involvement of public-private-partnership on 3Rs (reduce, reuse, and recycle) helps to improve the use of natural resources and take a step ahead to approach or achieve the sustainability.

Description: In Germany, the number of renewable energy prosumers has increased rapidly since 2000. However, the development of prosumers has faced and will continue to face various economic, social, and technological challenges, which have triggered the emergence of a number of innovative business models (BM). This paper enriches the empirical basis for prosumer-oriented BMs by investigating two BM innovations in Germany (P2P electricity trading and aggregation of small-size prosumers) drawing on business model and socio-technical transition theories. A mix of qualitative data collection methods, including document analysis and semi-structured expert interviews, was applied. We found that while both BMs can potentially address the challenges associated with renewable energy prosumer development in Germany, small-scale prosumers’ participation in both BMs has been limited so far. We identified various internal and external drivers and barriers for scaling up these BMs for prosumer development in Germany. Despite these barriers, both aggregation and centralized P2P targeting prosumers may potentially be also taken up by incumbent market actors such as utilities. Decentralized P2P on the other hand still faces significant internal and external barriers for upscaling. Based on the analysis, the paper provides policy recommendations with respect to the identified drivers and barriers. From a theoretical perspective, our findings provide further evidence to challenge the dichotomous understanding of niche actors and incumbents, the latter of which are often theorized to be resistant to radical innovations.

Description: Auch die thermische Abfallbehandlung in Deutschland kann zu einem Baustein des klimaneutralen Wirtschaftens werden. Allerdings sind dafür noch verschiedene Voraussetzungen zu schaffen. Technisch sind neben den bereits bekannten weitere innovative Verfahren in der Entwicklung; nicht zu vernachlässigen ist zudem die anspruchsvolle Aufgabe des CO2-Handlings. Hier ist zum einen der Aufbau der benötigten Infrastruktur zu nennen. In Bezug auf die Nutzung des abgetrennten CO2 ist auch die Industrie gefragt, um sektorübergreifende, klimafreundliche Use-Cases und Geschäftsmodelle rund um CCU und die weitmöglichste Schließung von Kohlenstoffkreisläufen zu entwickeln. Entsprechende Regularien und Marktanreize sind politisch zu setzen.

Description: Die Bauindustrie und die Immobilienwirtschaft gehören zu den ressourcenintensivsten Sektoren der heutigen Zeit. Jährlich werden Millionen Tonnen mineralischer Rohstoffe, Metalle, Holz, Kunststoff, Glas und anderen Materialien für die Erstellung und Sanierung von Wohngebäuden genutzt. Auch die Herstellung von Zement ist als ein Hauptbestandteil von Beton mit enormen Treibhausgas-Emissionen verbunden. Der Neubau, die Sanierung und der Abriss von Gebäuden sorgt zudem für große Mengen Bau- und Abbruchabfälle. Für die Immobilienwirtschaft stellt sich daher die Frage, wie sie ihren Gebäudebestand ökologisch optimieren kann. Doch was wiegt ökologisch stärker: der Mehrbedarf an Rohstoffen und die anfallenden Abfallmengen bei Abriss und Neubau oder die ressourcenintensivere Nutzungsphase von sanierten Bestandsgebäuden, wenn deren energetische Qualität niedriger ist als bei Neubauten? Vor diesem Hintergrund hat das Wohnungsunternehmen LEG das Wuppertal Institut beauftragt, anhand von drei exemplarischen LEG-Gebäuden die energetische Gebäudesanierungen im Vergleich zur Alternative eines Abrisses und Neubaus ökologisch zu bewerten. Im Fokus der Untersuchung standen dabei der Primärenergieverbrauch, die damit verbundenen Treibhausgas-Emissionen der Nutzungsphase sowie die gespeicherte Graue Energie der Gebäude und den hiermit verbundenen Treibhausgas-Emissionen. Nun liegen die Studienergebnisse vor: Wird der gesamte Lebenszyklus berücksichtigt, verursacht die energetische Sanierung nur die Hälfte der CO2-Fußabdrücke eines Neubaus. Um das Ziel zu erreichen, müsse der Weg zur Elektrifizierung von Heizsystemen noch beschleunigt und damit die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern verringert werden. Zwar gleicht der Neubau das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage aus und hat damit einen sozialen Wert, eine Alternative zur Sanierung in Beständen ist er aus ökologischer Sicht allerdings nicht.

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: Variations in quantity, quality and time availability of input materials pose a major risk to circular supply chains (CSC) and require new models for creating and evaluating adaptive and resilient CSC in the circular economy (CE). This can be achieved through consistent modelling of the overarching relationship between resource input- and output streams, without neglecting the associated risks. The model proposed below consists of five components based on five resilience requirements for supply-chains (SCs). It provides a data-based recommended course of action for managers with a low entry-barrier. It consists of a CSC visualization, safety stock calculation, risk monitoring for each SC node, reporting logic, and a measurement catalogue. The inspiration for this model came from an innovative case study ("Zirkelmesser") in the metal processing industry, where secondary products and materials are used to produce new products. Here, the problem of maintaining the resource supply arose and led to resilience issues. The mentioned case study serves as an application example for the model application and contributes to making emerging circular supply chains predictable and more controllable, thus increasing their resilience.

Description: A medida que el presupuesto mundial de carbono disminuye rápidamente, los países de todo el mundo buscan soluciones para limitar las emisiones de gases de efecto invernadero. Dado que la producción y el uso del carbón son algunos de los procesos más intensivos en emisiones carbono, es previsible que las regiones que producen carbón se vean especialmente afectadas por las consecuencias de una transformación hacia la neutralidad climática. Estas regiones se enfrentan a retos en el ámbito de la producción de energía y la protección del medio ambiente, pero también a retos económicos y sociales, que se engloban en la necesidad de una "transición justa". Los responsables de la toma de decisiones en las regiones dependientes de la producción de carbón necesitan urgentemente herramientas de apoyo que ayuden a poner en marcha medidas para diversificar las economías locales y, al mismo tiempo, apoyar a los trabajadores y las comunidades locales. Wuppertal Institute busca apoyar a las regiones carboníferas de todo el mundo desarrollando una caja de herramientas para la transición justa, que ilustra los retos y las oportunidades de una transición sostenible para un público global. La caja de herramientas incluye recomendaciones para el desarrollo de estrategias y estructuras de gobernanza, líneas guía para la creación de empleo sostenible, el desarrollo de alternativas tecnológicas, la rehabilitación medioambiental y la reutilización de infraestructuras relacionados con el carbón. La caja de herramientas se basa parte del trabajo de Wuppertal Institute dentro de la Iniciativa de la UE para las Regiones Carboníferas en Transición y tiene en cuenta las circunstancias específicas de los países socios de la SPIPA: India, Indonesia, Sudáfrica, Japón, Corea del Sur, Canadá y Estados Unidos. El acrónimo SPIPA es la abreviatura de "Asociaciones Estratégicas para la Aplicación del Acuerdo de París", un programa UE-BMU cofinanciado por la GIZ.

Description: Food production is responsible for approximately 17% of Germany's greenhouse gas (GHG) emissions. After retail, out-of-home catering is the second largest food sales channel in Germany. A variety of means on both the supply and demand side are necessary to stimulate, facilitate and encourage a more sustainable development and minimise GHG emissions in this sector. Nudges are one of these. This paper's focus lies on the demand side. Set in real-world laboratories, we use a standardised empirical approach to compare different nudging interventions belonging to the area of physical environment and consumers’ choice making process. We compare the effects of the same intervention across different settings and the effect of different, sequential nudging interventions in the same setting. Data was collected in eight workplace and school cafeterias in Germany over two project iterations (2016/2017; 2019/2020). A similar intervention design was applied. Comparability was assured by a harmonised menu. The first project iteration revealed that only one nudge (top menu position, +22.5%) led to significant increases in sustainable food choices, while results from the second iteration showed that all nudge interventions (best counter position, +11.6%; top menu position, +6,9%; label plus information, +15.9%) positively influenced consumer choice. Possible explanations such as the stricter compliance to the experimental design in the cafeterias but also societal developments such as the appearance of the Fridays for Future movement are discussed. As results vary between specific locations and settings, our findings suggest that nudges need to be adjusted to situational conditions for achieving highest efficacy.

Description: Household food waste is determined by a complex set of routinized behaviors, and disruption of these routines may allow for a decrease in this vast amount of food waste. The current study examines such a disruption of household routines: the meal box. The potential of meal boxes to diminish different types of household food waste is investigated for the first time, across different countries. After providing a framework comparing the effects of different types of meals on food waste, we subsequently examine the effects of subscription-based food supply (i.e., meal boxes) on total meal waste as well as on the different types of food waste: preparation, cooking, and plate waste. Our dataset contains 8747 meal observations from 955 households in six countries. Results from a Bayesian multilevel hurdle-lognormal model with random intercept show that, overall, meal boxes reduce total meal waste in comparison to traditionally cooked dinners (38% reduction). Meal boxes especially lower the occurrence and amount of pan-and-pot food that is wasted (i.e., cooking waste), and also lower the amount of meal preparation waste, yet lead to a higher occurrence of both preparation and plate waste compared to traditional meals. This shows how differences between meals affect household food waste, something that has received little prior research attention. Furthermore, whereas most prior research has focused on overall household food waste, our study illustrates that distinguishing between different types of household food waste can provide important new insights.

Description: How do recent changes in consumption in the wake of the COVID-19 pandemic affect the avoidance of packaging waste? How can an increase in packaging waste be countered and the previous trend towards unpackaged and reusable solutions be revived and promoted? To tackle these questions, we use a systemic approach that regards packaging as a network of interrelated interests of industry (manufacturing and logistics), trade (retail and catering), consumers and the waste management sector. To analyse this network, we applied three methods. First, we analysed secondary sources such as surveys. Second, we conducted semi-structured interviews with seven actors from industry, consumer education and waste management in May and June 2020. Third, we used the questions from the interview guideline to do an online survey among representatives of the public waste management industry.

Description: The number of input-output assessments focused on energy has grown considerably in the last years. Many of these assessments combine data from multi-regional input-output (MRIO) databases with energy extensions that completely or partially depict the different stages through which energy products are supplied or used in the economy. The improper use of some energy extensions can lead to double accounting of some energy flows, but the frequency with which this happens and the potential impact on the results are unknown. Based on a literature review, we estimate that around a quarter of the MRIO-based energy assessments reviewed incurred into double accounting. Using the EXIOBASE MRIO database, we also analyse the effects of double accounting in the absolute values and rankings of different countries' and products' energy footprints. Building on the insights provided by our analysis, we offer a set of key recommendations to MRIO users to avoid the double accounting problem in the future. Likewise, we conclude that the harmonisation of the energy data across MRIO databases led by experts could simplify the choices of the data users until the provision of official energy extensions by statistical offices becomes a widespread practice.

Description: Deutschlands Klimaschutzstrategie baut auf den Einsatz von grünem Wasserstoff aus erneuerbaren Energien. Doch wo soll der Wasserstoff herkommen, aus heimischer Produktion oder importiert aus dem Ausland? Eine Studie des Wuppertal Instituts und DIW Econ schafft einen Überblick über die aktuelle Datenlage und ermittelt Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekte beider Strategien. Das Resümee: Es trifft nicht zu, dass importierter Wasserstoff allgemein günstiger ist, entscheidend sind je nach Herkunftsland die tatsächlich realisierbaren Strom- und Transportkosten. Wird der grüne Wasserstoff stattdessen im eigenen Land produziert, wird dies zudem eine positive Beschäftigungswirkung und Wertschöpfung entfalten. Mit der Erreichung der Klimaziele 2050 betrüge die zusätzliche Wertschöpfung bei einer stark auf die heimische Erzeugung ausgerichtete Strategie bis zu 30 Milliarden Euro im Jahr 2050 und es könnten bis zu 800.000 Arbeitsplätze geschaffen werden.

Description: By use of macro-economic model EXIOMOD, the expected impacts of actions described in the Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) have been analyzed. The results of this analysis show that the R&I actions described in the SRIA contribute to decoupling economic growth from resource use. The actions are expected to cause an increasing gross domestic product and a decreasing raw material demand. This results in an increasing extracted resource productivity, a measure used to show the decoupling of economic growth and resource use. It can however be questioned whether the actions in the SRIA - or the measures implemented in the model - assume a strong enough pace for decoupling economic growth and material use. The actions contribute to the climate goals of the European Commission, by showing a pathway through which the emissions of greenhouse gas can be reduced.

Description: Die GLS Bank finanziert gezielt nachhaltige Projekte und Unternehmen in den Bereichen erneuerbare Energien, nachhaltige Wirtschaft, Ernährung, Wohnen, Bildung & Kultur, Soziales & Gesundheit. Eine zentrale Herausforderung ist es, die Nachhaltigkeitswirkung der Finanz- und Anlagestrategie robust zu quantifizieren und transparent darzustellen. Die GLS Bank hat sich zum Ziel gesetzt, die hierfür notwendigen Methoden und Daten zur Bewertung der Nachhaltigkeitswirkungen ihres Finanz- und Anlagenportfolios schrittweise weiterzuentwickeln, um eine richtungssichere Portfoliosteuerung und Kundenbetreuung zu unterstützen. Ziel des Projektes ist zunächst, das Emissionsgeschehen der finanzierten Wertschöpfungskette abzubilden (Scope 3), aber auch die eingesparten Emissionen als einen Beitrag zum Klimaschutz zu bewerten (Scope 4). Es werden die Scope 3 Emissionen der GLS Bank in den folgenden Finanz- und Anlagebereichen für das Berichtsjahr 2019 bilanziert: 1. Aktien- und Klimafonds; 2. Kredite; 3. Unternehmensbeteiligung. Scope 4 Emissionen werden in Form vermiedener Emissionen (Carbon Handprint) dabei ausschließlich für Bereiche bilanziert, in denen THG-Reduktionspotentiale richtungssicher abgeschätzt werden können. Im vorliegenden Bericht wird der Untersuchungsrahmen, die vom Wuppertal Institut entwickelte Methodik sowie Lösungsstrategien für die Überbrückung geringer Datenqualität/-verfügbarkeit beschrieben. Die Robustheit der Ergebnisse wird durch Prüfungsmethoden reflektiert und dem Leser somit eine Interpretationsunterstützung gegeben. In einem Ausblick werden Weiterentwicklungsbedarfe und -möglichkeiten skizziert, um schrittweise eine zunehmend robuste und wissenschaftliche fundierte Methodik und Datengrundlage zur Bewertung der Klimawirkung sowie weiterer Nachhaltigkeitswirkungen des Finanz- und Anlageportfolios der GLS Bank in Zusammenarbeit mit relevanten Stakeholdern zu etablieren.

Description: Damit sich die weltweit zunehmend ambitionierten Klimaschutzziele erreichen lassen, müssen auch im Industriesektor weitgehende Emissionsreduktionen innerhalb weniger Jahrzehnte realisiert werden. Expertinnen und Experten sind sich einig, dass dies nicht ohne den Umstieg von fossilen auf erneuerbare Energieträger und Rohmaterialien - sogenannte Feedstocks - umsetzbar ist. Im Zuge der verstärkten Nutzung dieser grünen Energieträger ist denkbar, dass sich deren Verfügbarkeit und Kosten zu immer wichtigeren Standortfaktoren für die Produktion industrieller Güter entwickeln werden. Dies könnte dazu führen, dass zukünftig Standorte mit kostengünstiger Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien attraktiver gegenüber anderen Standorten werden und es dann zu Standortverlagerungen kommt - insbesondere im Bereich der energieintensiven Industrie. In dem vorliegenden Artikel greifen die Autoren diese möglichen Verlagerungen industrieller Produktion auf. In diesem Zusammenhang führen sie auch den Begriff "Renewables Pull" ein. Die in bestimmten Regionen der Welt kostengünstig und in großen Mengen verfügbaren erneuerbaren Energien könnten nach Ansicht der Autoren künftig eine Sogwirkung auslösen und bestimmte Teile der industriellen Produktion anziehen - auch Pull-Effekt genannt.

Description: The transition from today's "take, make, waste" economic paradigm to a circular economy requires a joint effort from actors on all levels: governments, business, and civil society. While companies are among the drivers of the circular transformation, they find it hard to achieve a circular economy on their own. Hence, cross-industry collaboration is one of the imperatives for scaling a circular economy. Against this background, econsense, together with Accenture and the Wuppertal Institute, launched its study "Germany's Transition to a Circular Economy - How to Unlock the Potential of Cross-Industry Collaboration". Based on a survey and expert interviews within the econsense community, the study finds that companies are yet to unlock the full potential of cross-industry collaboration. While two thirds of analysed industry collaborations have a high potential for scaling the circular economy, only 43 per cent of those already show a high degree of interaction. The study provides concrete guidance for companies to get started with circularity and identify the right partners for cross-industry collaboration. Specifically, the report recommends companies: 1) Understand what circularity is about and map it on their own operations and processes. 2) Understand the different circular business models and identify the ones relevant to each business. 3) Discover areas where collaboration can help to create the needed foundation and to execute circular actions.

Description: Digitalisation is taking place at a fast pace in all European countries and it is transforming the economies, societies, communication, jobs and the necessary skills for the workplace and everyday life. The Covid-19 pandemic is also accelerating digitalisation at many levels. To address the great challenges resulting from this, the European Commission has launched the Green Deal, a long-term transformation strategy towards an innovative and sustainable society. Three important initiatives under the Green Deal are the New Circular Economy Action Plan, the Biodiversity Strategy for 2030 and the Zero Pollution Action Plan. The various strategies and action plans draw up a large portfolio of measures, instruments and milestones that are always linked to digital technologies. Ideally, these are eco-innovative and sustainable and contribute to improving living conditions in Europe. The EIO Biennial Report 2020, which looks at a different topic every two years, considers digitalisation a major opportunity to accelerate the transition to a circular Europe. In the current report, the authors provide an overview of eco-innovation trends, illustrated by digital technology and policy practices that can further drive the circular economy.

Description: Auf dem Weg zu einer ressourceneffizienten Gesellschaft bedarf es richtiger Rahmenbedingungen, Informationen und Handlungsalternativen. Eine Möglichkeit, diese Voraussetzungen zu schaffen, ist ein kommunales Zero-Waste-Konzept. Zero Waste lässt sich übersetzen mit "Null Abfall, null Verschwendung" und verfolgt das Ziel, möglichst wenig Abfall zu produzieren sowie effizient und sparsam mit Ressourcen umzugehen. Ein solches Konzept wie in Kiel ist die Basis für eine Zertifizierung als Zero Waste City, eine Auszeichnung, die der europäische Verein Zero Waste Europe vergibt. 2007 wurde die italienische Gemeinde Capannori zur ersten Zero Waste City in Europa erklärt, seitdem sind knapp 400 europäische Gemeinden dieser Bewegung gefolgt.

Description: Öffentliche Mittel für die Unterstützung von Unternehmen sollten bestenfalls so eingesetzt werden, dass sie eine möglichst große, nachhaltige Wirkung haben und mit einem gesellschaftlichen Nutzen verbunden sind. Das kann unmittelbar erfolgen, in dem die konkrete Förderung an bestimmte Vorgaben gebunden wird, wie etwa den Ausbau von zukunftsfähigen Infrastrukturen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Risikoabsicherung von Unternehmen - beispielsweise über Bürgschaften oder andere geeignete Finanzierungskonditionen - an der Nachhaltigkeitsperformance der Unternehmen auszurichten. Der vorliegende vierstufige Leitfaden, den der WWF Deutschland und das Wuppertal Institut entwickelt haben, dient als Grundlage für die zielorientiertere Vergabe von Mitteln und deren praktische Umsetzung. Er baut auf der von der Europäischen Union entwickelten "Taxonomie" für nachhaltige Investitionen auf. Darin enthalten sind Grenzwerte, welche die Nachhaltigkeitsperformance wirtschaftlicher Aktivitäten definieren. Auf diese Weise lässt sich filtern, ob ein wirtschaftliches Vorhaben zukunftsfähig ist. Hierbei unterstützt der "Entscheidungsbaum" des Leitfadens die Anwendung der EU-Taxonomie als Regelwerk.

Description: Die nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung beinhaltet zentrale Zielkonflikte: Stärkung der deutschen Wirtschaft versus hohe Importquote, günstigere Produktionskosten im Ausland versus höhere Wertschöpfung durch Produktion im Inland. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Beitrag diskutiert, wie groß die Kostenunterschiede ausfallen, welche Bedeutung die Transportkosten haben und welche Reboundeffekte bei Importen aus Nordafrika zu beachten sind.

Description: In dieser Studie werden detailliert dargestellt: die Verwendung von Kunststoffprodukten und Möglichkeiten des Rezyklateinsatzes im Baubereich, verwendete Kunststoffmengen, Rücknahmesysteme, Verwertungstechniken, aktueller Rezyklateneinsatz und Bauproduktverpackungen aus Kunststoff. Potentiale zur Steigerung des hochwertigen Rezyklateinsatzes wurden identifiziert und bestehende Hürden und Handlungsoptionen für Politik und Wirtschaft dargestellt. Aktueller Rezyklateinsatz sowie technische und mengenmäßige Potentiale sind stark abhängig vom Einsatzbereich der Kunststoffe. Die größten Hürden für einen Rezyklateinsatz sind dabei Produktlebensdauer, Rückbaufähigkeit und technische Anforderungen.

Description: Die vorangegangenen Analysen im RESTORE2050 Projekt, die im Rahmen dieses Berichts weitergeführt werden, haben gezeigt, dass der Einsatz von Wasserstoffspeichern zur Residuallastglättung nur bedingt geeignet ist. Zwar bietet die Technologie ein hohes technisches Potenzial hinsichtlich der Speicherkapazitäten und der installierbaren elektrischen Leistungen. Jedoch führt ein systemdienlicher Einsatz, bei dem positive Residuallastspitzen u. a. durch Anheben geringer Residuallasten gesenkt werden, wie er in den Modellrechnungen des RESTORE2050 Projektes implementiert ist, zu einer Absenkung der Deckungsraten von erneuerbaren Energien (EE) im europäischen Stromsystem. Dies ist dadurch begründet, dass die Umwandlung und Speicherung von EE-Strom als Wasserstoff (H2) im Vergleich zu anderen Speichertechnologien hohe Wandlungsverluste sowohl bei der H2-Erzeugung als auch bei der Rückverstromung aufweisen. Daher wird im Rahmen dieses Aufstockungsprojektes (RESTORE2050_plus) untersucht, welchen Beitrag alternative Einsatzstrategien der H2-Speicher zur Minimierung der negativen Residuallast, also potenzielle erneuerbaren Stromüberschüssen, und gleichzeitig zur Erhöhung der EE- Versorgungsanteile leisten kann.

Description: Mit dem European Green Deal hat Europa seine Klimaschutzziele nach oben korrigiert und einen weiteren, erforderlichen Schritt auf dem Weg zur Dekarbonisierung unternommen. Die neuen europäischen Zielvorgaben sind in Deutschland mit der Verabschiedung des Klimaschutzgesetzes seit Ende 2019 schon verbindlich festgeschrieben, wobei hier bereits spezifische CO2-Budgets für die Einzelsektoren definiert werden. Die Umsetzung dieser Ziele verlangt eine radikale Transformation des heutigen Energieversorgungssystems. Der Umbau des komplexen und heterogenen Wärmebereiches stellt dabei eine der größten Herausforderung dar: Wärme ist in Europa für über 50 % des Endenergieverbrauches verantwortlich, wird aber gegenwärtig nur zu 22 % aus erneuerbaren Quellen bereitgestellt. Aus geoklimatischen, kulturellen und politischen Gründen sind dabei die Anteile in den einzelnen europäischen Ländern sehr unterschiedlich. Unter den Spitzenreitern sind Schweden (66 %) und Dänemark (48 %). Unser Nachbarland Österreich erreicht immerhin 34 %. Im Vergleich dazu liegt Deutschland mit 15 % abgeschlagen auf einem hinteren Platz. Der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien ist neben der Steigerung der Energieeffizienz die tragende Säule der Wärmewende, wobei hier ein breiter Mix an Technologien gefragt ist. Die direkte Nutzung der Wärmetechnologien hat weiterhin Priorität, erfordert aber eine stark beschleunigte Erschließung der vorhandenen Potenziale sowie einen nachhaltigen Umgang mit wertvoller Biomasse. Die Sektorenkopplung bietet die notwendige Ergänzung für die geplante Transformation (BMWi, 2021). Solarenergie in Form von Solarwärme und Solarstrom wird somit in Kombination mit Umweltwärme eine zentrale Rolle im zukünftigen Wärme- und Kälteversorgungssystem spielen. Darauf fokussiert sich der Beitrag, wobei die spezifische Situation der Niedertemperatur-Solarthermie und der Schlüsseltechnologie Wärmepumpe adressiert werden.

Description: Das übergeordnete Ziel des Forschungs-Projektes RESTORE 2050 (Regenerative Stromversorgung & Speicherbedarf in 2050; Förderkennzeichen 03SF0439) war es, wissenschaftlich belastbare Handlungsempfehlungen für die Transformation des deutschen Stromsystems im europäischen Kontext zu geben. Dafür wurden auf Basis der zukünftig prognostizierten Entwicklung von Stromangebot und -nachfrage innerhalb des ENTSO-E Netzverbundes für den Zeithorizont des Jahres 2050 sowie mittels örtlich und zeitlich hoch aufgelöster meteorologischer Zeitreihen die Themenkomplexe (1) Nationale Ausbaustrategien für erneuerbare Energien, (2) Übertragungsnetzausbau und (3) Alternativmaßnahmen wie Lastmanagement, (4) Bedeutung des EE-Stromaustauschs mit Drittstaaten und (5) die Rolle von Stromspeichern auf Übertragungsnetzebene analysiert. Die aus den Untersuchungsergebnissen abgeleitenden Handlungsempfehlungen stellen wichtige Beiträge für die weitere Integration von erneuerbaren Energien dar und geben Hinweise für den Aufbau einer leistungsfähigen europäischen Infrastruktur.

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 country case of Algeria. It is designed to support the strategy development and governance of the energy transition and to serve as a guide for decision makers. The analysis shows that Algeria has already taken first steps towards a renewable energy transition. According to the MENA phase model, Algeria can be classified as entering the "Take-Off Renewables" phase. Nevertheless, fossil fuels still play a dominant role in the Algerian energy sector and in the economy as a whole. To support the renewables take-off, strong support is therefore needed at all levels. Only then can the necessary framework conditions be created to encourage participation and to attract investment from the private sector. To this end, a long-term energy strategy should to be developed that takes into account the renewable energy potential to support an efficient transformation of the Algerian energy supply and enables a smooth transition.

Description: Nicht erst seit dem Klimaabkommen von Paris, welches im Kern eine Begrenzung der menschengemachten globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 °C gegenüber vorindustriellen Werten vorsieht, ist offensichtlich, dass eine umfassende Transformation der meisten Wirtschaftssektoren erforderlich ist, um die gesteckten Ziele zu erreichen. Die Transformation erfolgt dabei zum einen durch Steigerung der Energieeffizienz und zum anderen durch eine Dekarbonisierung der bestehenden Prozesse, bei denen heute noch ein hoher Anteil fossiler Energien eingesetzt wird - dies kann gelingen durch eine weitreichende Sektorkopplung, Flexibilisierung und Elektrifizierung bei vollständiger Nutzung Erneuerbarer Energien. Letzteres stellt auch die Energieversorgung in Rheinland-Pfalz vor einen Paradigmenwechsel: Die schrittweise Transformation eines von konventionellen Energieträgern geprägten Versorgungsystems zu einem durch Erneuerbare Energien dominierten System. Als eines der ersten Bundesländer hat sich Rheinland-Pfalz bereits im Jahr 2014 ein eigenes Klimaschutzgesetz gegeben sowie erstmals im Jahr 2015 ein Landesklimaschutzkonzept (LKSK) erarbeitet, welches energiepolitische Leitplanken für den angestoßenen Transformationsprozess setzt. Die vorliegende Studie im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Energie, Ernährung und Forsten Rheinland-Pfalz beleuchtet die Auswirkungen eines weiteren Ausbaus der Erneuerbaren Energien in Rheinland-Pfalz und der damit verbundenen Flexibilisierung und Dekarbonisierung unterschiedlicher Anwendungsfelder, insbesondere in der Industrie aber auch im ÖPNV und zentraler Wärmeversorgung.

Description: Mit dem Ziel, das Kunststoffrecycling weiter zu steigern, wurden in diesem Vorhaben die Verfahren und Prozesse der werkstofflichen Verwertung von Kunststoffabfällen in den Blick genommen - von der Sortierung über die Aufbereitung bis hin zu einem erneuten Einsatz in der Produktion. Ausgehend von der Beschreibung des Standes der Technik wurden mögliche, innovative technische Optimierungspotenziale identifiziert und dargestellt, die zur Verbesserung der Rezyklatqualitäten und ihren Einsatzmöglichkeiten in Neuprodukten beitragen können. Für eine Bewertung der Umweltwirkungen der technischen Innovationen im Vergleich zum Stand wurden ökobilanzielle Berechnungen vorgenommen.

Description: Diese Kurzstudie ist Teil des Verbundvorhabens "Circular Economy als Innovationsmotor für eine klimaneutrale und ressourceneffiziente Wirtschaft (CEWI)" der Stiftung 2°, dem WWF Deutschland und dem Wuppertal Institut und hat zum Ziel, die Potenziale des Gebäudesektors und der dazugehörigen Wertschöpfung im Hinblick auf die Umsetzung von zirkulären Ansätzen zu analysieren und den Beitrag zur Ressourceneinsparung und dem Klimaschutz zu bewerten. Das Ergebnis dieser Kurzstudie leitet sich aus einem intensiven Bewertungsprozess verschiedener Maßnahmen-Cluster ab und besteht aus sechs Handlungsfeldern, die ein Potenzial für den Ausbau von Klimaneutralität und Ressourceneffizienz im Gebäudesektor aufweisen. Diese Handlungsfelder bilden die Grundlage für den weiteren Projektverlauf von CEWI, in dem Industrieakteure in Workshops gemeinsam Pilotprojekte modellieren werden.

Description: Diese Kurzstudie ist Teil des Verbundvorhabens "Circular Economy als Innovationsmotor für eine klimaneutrale und ressourceneffiziente Wirtschaft (CEWI)" der Stiftung 2°, dem WWF Deutschland und dem Wuppertal Institut und hat zum Ziel, die Potenziale des Automobilsektors und der dazugehörigen Wertschöpfung im Hinblick auf die Umsetzung von zirkulären Ansätzen zu analysieren und den Beitrag zur Ressourceneinsparung und dem Klimaschutz zu bewerten. Das Ergebnis dieser Kurzstudie leitet sich aus einem intensiven Bewertungsprozess verschiedener Maßnahmen-Cluster ab und besteht aus sechs Handlungsfeldern, die ein Potenzial für den Ausbau von Klimaneutralität und Ressourceneffizienz im Automobilsektor aufweisen. Diese Handlungsfelder bilden die Grundlage für den weiteren Projektverlauf von CEWI, in dem Akteure aus der Praxis in Workshops gemeinsam Pilotprojekte modellieren werden.

Description: The basic materials industries are a cornerstone of Europe's economic prosperity, increasing gross value added and providing around 2 million high-quality jobs. But they are also a major source of greenhouse gas emissions. Despite efficiency improvements, emissions from these industries were mostly constant for several years prior to the Covid-19 crisis and today account for 20 per cent of the EU's total greenhouse gas emissions. A central question is therefore: How can the basic material industries in the EU become climate-neutral by 2050 while maintaining a strong position in a highly competitive global market? And how can these industries help the EU reach the higher 2030 climate target - a reduction of greenhouse gas emissions of at least 55 per cent relative to 1990 levels? In the EU policy debate on the European Green Deal, many suppose that the basic materials industries can do little to achieve deep cuts in emissions by 2030. Beyond improvements to the efficiency of existing technologies, they assume that no further innovations will be feasible within that period. This study takes a different view. It shows that a more ambitious approach involving the early implementation of key low-carbon technologies and a Clean Industry Package is not just possible, but in fact necessary to safeguard global competitiveness.

Description: Die Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) unterstützt die Transformation der Region Stuttgart in Richtung Nachhaltigkeit und sieht die Bioökonomie als eine wichtige Strategie zu diesem Zweck. Die WRS hat das Wuppertal Institut mit dieser Kurzstudie mit dem Fokus auf die industrielle Bioökonomie beauftragt, um eine Informationsgrundlage für die Spezifikation weiterer Aktivitäten der WRS im Kontext der Bioökonomie zu schaffen. Die Studie gibt einen Überblick über definitorische Ansätze und Diskurslinien der Bioökonomie. Sie fasst Einschätzungen des deutschen Bioökonomierates zu Marktpotenzialen der Bioökonomie in verschiedenen Branchen zusammen, die u.a. für Automobil, Biotechnologie und IKT als gut eingeschätzt werden. Anschließend umreißt die Studie die Innovationsansätze Biomimikry und Biointelligenz. Für den Ansatz Biointelligenz zur biologischen Transformation der industriellen Wertschöpfung werden die in Studien von Dritten identifizierten Marktpotenziale der Biointelligenz zusammengefasst, u.a. in den Bereichen Unterstützungssysteme, Produktionssysteme/-technologien und Baumaterialien. Darüber hinaus stellt die Studie Schnittstellen relevanter Landesstrategien in Baden-Württemberg zu Bioökonomiethemen dar, die synergetisch genutzt werden könnten. Ergänzend gibt die Studie einen Überblick über die Akteurslandschaft in Baden-Württemberg. Der Überblick basiert insbesondere auf dem Bioökonomie Kompetenzatlas wissenschaftlicher Akteure, der von der Landeskoordinierungsstelle an der Universität Hohenheim herausgegeben wird, sowie einer Akteursanalyse aus dem Projekt "Bioökonomie in Baden-Württemberg", das am KIT durch das ITAS durchgeführt wurde und durch die BIOPRO Baden-Württemberg GmbH unterstützt wurde. Auf Basis dieser Informationssammlung entwirft die Studie weiterführende Fragen in Bezug auf mögliche weitere Aktivitäten der WRS im Kontext der Bioökonomie, u.a. die mögliche Nutzung von Innovationsansätzen aus dem Bereich der Living Lab und Reallaborforschung.

Description: Especially in the arid areas of the Middle East and North Africa (MENA), water availability plays an important role in the expansion planning of industrial-scale solar power plants. Although power plants may account for only a very small portion of local water demand, competition for water with other sectors is expected to increase when water resources are insufficient for meeting local needs. This can lead to conflicts between different users (such as communities, farmers, tourism, businesses and utilities). Despite the increasing attention on the water-energy nexus, comprehensive studies analysing the interdependencies and potential conflicts between energy and water at the local level are absent. To examine the linkages between water resources and energy technologies at the local level, this case study was selected because Morocco is one of the countries most affected by water scarcity and, at the same time, it is also one of the most promising countries in North Africa for the development of renewable energies and offers excellent conditions for solar and wind power plants. Nevertheless, the country's electricity system is still largely based on conventional energy sources, and the country is more than 95% dependent on energy imports. To strengthen the country's energy security and reduce the financial burden associated with energy imports, Morocco is pursuing an ambitious renewable energy expansion strategy: by 2020, around 42% of the national electricity demand should be met by renewable energies. In view of Morocco's ambitious plans, it is particularly important to identify the potential conflicts and synergies resulting from the expansion of renewable energies in relation to the water sector.

Description: The energy sector today accounts for about 10% to 15% of global freshwater withdrawal. Most water in the energy sector is used for generating electricity, especially for cooling processes in thermal power plants. At the same time the demand for electricity is expected to increase significantly due to population growth and economic development in emerging and developing economies. Growing demand is also driven by electrification strategies pursued by industrialized countries to decarbonize their economies. With the global demand for electricity expected to increase significantly in the coming decades also the water demand in the power sector is expected to rise. However, due to the on-going global energy transition, the future structure of the power supply - and hence future water demand for power generation - is subject to high levels of uncertainty because the volume of water required for electricity generation varies significantly depending on both the generation technology and cooling system. In light of these challenges the objective of this analysis is to provide more systematic and robust answers in terms of the impacts of different decarbonization strategies in the electricity sector on water demand at global and regional level. The focus is on operational water use for electricity generation.

Description: This report was prepared by the Wuppertal Institute in cooperation with the German Economic Institute as part of the SCI4climate.NRW project. The report aims to shed light on the possible phenomenon that the availability and costs of "green" energy sources may become a relevant location factor for basic materials produced in a climate-neutral manner in the future. For this purpose, we introduce the term "Renewables Pull". We define Renewables Pull as the initially hypothetical phenomenon of a shift of industrial production from one region to another as a result of different marginal costs of renewable energies (or of secondary energy sources or feedstocks based on renewable energies). Shifts in industrial production in the sense of Renewables Pull can in principle be caused by differences in the stringency of climate policies in different countries, as in the case of Carbon Leakage. Unlike Carbon Leakage, however, Renewables Pull can also occur if similarly ambitious climate policies are implemented in different countries. This is because Renewables Pull is primarily determined by differences in the costs and availability of renewable energies. In addition, Renewables Pull can also be triggered by cost reductions of renewable energies and by changing preferences on the demand side towards climate-friendly products. Another important difference to Carbon Leakage is that the Renewables Pull effect does not necessarily counteract climate policy. Similar to Carbon Leakage, it is to be expected that Renewables Pull could become relevant primarily for very energy-intensive products in basic materials industries. In these sectors (e.g. in the steel or chemical industry), there is also the possibility that relocations of specific energy-intensive parts of the production process could trigger domino effects. As a result, large parts of the value chains previously existing in a country or region could also be subjected to an (indirect) Renewables Pull effect. For the federal state of NRW, in which the basic materials industry plays an important role, the possible emergence of Renewables Pull is associated with significant challenges as climate policy in Germany, the EU and also worldwide is expected to become more ambitious in the future. This report aims to enable and initiate a deeper analysis of the potential future developments and challenges associated with the Renewables Pull effect. Thus, in the final chapter of the report, several research questions are formulated that can be answered in the further course of the SCI4climate.NRW project as well as in other research projects.

Description: Two thirds of today's world trade is based on global value chains and supply networks. Purely regional supply chains have become less important in recent decades. The effects of these globalised structures are manifold. On the one hand, they promote employment and generate prosperity. On the other hand, they are beset by extreme social, ecological and economic imbalances. The COVID-19 pandemic has demonstrated the fragility of existing supply chain systems. The lockdown continues to disrupt complex supply chains and many problems of existing production and consumption continue to worsen. COVID-19 is one example of the crises that can shake globally networked supply chains in the short term. Other crises, such as climate change, develop more insidiously and are less immediately recognisable. Different as they are, such crises have one thing in common: they highlight the vulnerability of global social and economic structures and illustrate the impact of global trade on the regions and people of the world. This is precisely where global sustainability strategy comes in - it aims to fundamentally reduce differences and inequalities in opportunities and quality of life. The COVID-19 pandemic has forced the entire world into upheaval, creating an opportunity to make sustainability a central political resilience strategy. In the wake of the Corona pandemic, the discussion about resilient communities has flared up. In order to guarantee supply in the face of such crises, these should be more strongly regional and circular in their economic approach and global and sustainable in their perspective. The aim should be sustainable, transparent, non-exploitative supply chains that guarantee the security of supply to cover basic needs and public services despite sudden changes and crises. This discussion paper draws a future scenario of globally cooperative, circular regional economies that fundamentally reduce global inequalities in opportunities and quality of life, while at the same time permanently preserving the natural foundations of life.

Description: Mit dem Ziel, das Kunststoffrecycling weiter zu steigern, wurden in diesem Vorhaben die Verfahren und Prozesse der werkstofflichen Verwertung von Kunststoffabfällen in den Blick genommen - von der Sortierung über die Aufbereitung bis hin zu einem erneuten Einsatz in der Produktion. Ausgehend von der Beschreibung des Standes der Technik wurden mögliche, innovative technische Optimierungspotenziale identifiziert und dargestellt, die zur Verbesserung der Rezyklatqualitäten und ihren Einsatzmöglichkeiten in Neuprodukten beitragen können. Für eine Bewertung der Umweltwirkungen der technischen Innovationen im Vergleich zum Stand wurden ökobilanzielle Berechnungen vorgenommen.

Description: Im Zeitalter der Machine Economy ist der maschinelle Dialog allgegenwärtig - das bietet neue Chancen für Nachhaltigkeit, erhöht gleichzeitig aber durch die zugrundeliegenden Technologien auch den Druck auf unsere Umwelt. Internet of Things (IoT), Künstliche Intelligenz (KI) und Distributed Ledger Technology (DLT) sind das technologische Fundament der Machine Economy. Damit verbunden sind Infrastrukturen, Datenströme und Anwendungen, die hohe Energie- sowie Ressourcenaufwände erzeugen. Der derzeitige politische Diskurs sowie die Nachhaltigkeitsforschung fokussieren sich auf Umweltwirkungen durch digitale Infrastrukturen. Daten, Applikationen sowie die Rolle von Akteuren als Treiber der Umweltwirkung werden zu wenig beleuchtet. In diesem Papier sprechen sich die Autorinnen und Autoren für eine "Grüne Governance der Machine Economy" aus. Adressiert werden Annahmen zu systemübergreifenden Treibern von Umweltbelastungen und ihrer Wirkung. Ziel ist es, ein Gesamtsystem nachhaltiger Entscheidungen und ein ökologisches Zusammenspiel aller beteiligten Technologien in der Wertschöpfung zu ermöglichen. Zukünftige Forschung soll die hier vorgestellten Hypothesen weiter ausarbeiten und konkrete Handlungsoptionen für eine Stakeholder übergreifende Roadmap erarbeiten.

Description: Immer mehr Unternehmen verkünden, klimaneutral sein zu wollen und zahlreiche Firmen bieten bereits klimaneutrale Produkte oder Dienstleistungen an: Von der klimaneutralen Paketzustellung bis zur Flugreise. Doch was bedeuten die Neutralitätsziele der Unternehmen genau? Ist das gesetzte Ziel ambitioniert? Und welche Rolle spielt Offsetting, also der Ankauf von Klimaschutzzertifikaten und deren Anrechnung auf das eigene Klimaschutzziel? Die hinter den verkündeten Zielen stehenden Ansätze sind häufig nur schwer nachvollziehbar. Vor diesem Hintergrund gibt der vorliegende Zukunftsimpuls zehn Empfehlungen für die Festlegung und Umsetzung von Neutralitätszielen. Die Autorinnen und Autoren sprechen sich dabei unter anderem für die Nutzung einer robusten Datenbasis als Grundlage für Neutralitätsziele aus, betonen die Bedeutung einer transparenten Kommunikation und zeigen auf, welche Rolle Offsetting spielen sollte. So sollten angekaufte Klimaschutz-Zertifikate einen möglichst begrenzten Beitrag zur Zielerfüllung leisen und ausschließlich zum Ausgleich von Emissionen genutzt werden, die nicht reduziert oder vermieden werden können. Insgesamt sollten Neutralitätsziele nicht zum alleinigen Kriterium für ambitionierten Klimaschutz von Unternehmen gemacht werden, sie stellen vielmehr ein Baustein einer weitaus umfassenderen unternehmerischen Klimaschutzstrategie dar.