ALBERT

Description: The brochure summarises the project's objectives and methodological approach, its key findings as well as conclusions. Both case studies have shown that technological solutions for low carbon development should be embedded in a well-developed institutional framework to foster their deployment and implementation. Therefore, recommendations for Wuxi include examples of innovative and integrated technical projects for increasing energy and resource efficiency, combining them with recommendations for the development of institutional frameworks. One element of such a framework could be a local energy agency in Wuxi, which would offer support and expertise to potential investors in low carbon technologies. Also for the German pilot region, the brochure offers concrete recommendations how to facilitate low carbon planning within the region.

Description: Viele Städte in Nordrhein-Westfalen stehen vor vielfältigen sozialen, ökologischen und ökonomischen Herausforderungen, wie wachsenden sozialen Ungleichheiten, den Auswirkungen des Klimawandels, des demographischen Wandels und der Bewältigung des Strukturwandels. Stadt- und Quartiersentwicklung, Städtebau und die infrastrukturelle Versorgung sind zentral von diesen Veränderungen betroffen und müssen zukunftsweisende Lösungen entwickeln. Ein wichtiger Aspekt wird hierbei die Resilienz der Städte gegenüber Störereignissen und Krisen sein. Vor diesem Hintergrund zeigt das Gutachten "Resiliente Stadt - Zukunftsstadt" auf, wie die konzeptionelle Leitidee einer resilienten Stadt in verschiedenen Handlungsfeldern und auf verschiedenen Ebenen umgesetzt werden kann. Es werden wichtige Zukunftsfragen der Städte aufgegriffen, Strategien der Resilienz für zentrale Handlungsfelder entwickelt und wichtige Hinweise für die Umsetzung in die Planungspraxis gegeben.

Description: Das Projekt "Energiewende integrativ - Entwicklung eines transformativen Forschungsdesigns am Beispiel der Energiewende Ruhr" (EnerTransRuhr) behandelte vordergründig die Energiewende im Gebäudebereich. Auf dieses Thema fokussierten sämtliche Arbeiten und Untersuchungen, die im Rahmen des Projekts durchgeführt wurden. Im Kern aber ging es um die Frage, wie ein Projektdesign im Verständnis transformativer Wissenschaft inhaltlich und methodisch aussieht, das einzelne Disziplinen und Methoden ebenso integriert wie in transdisziplinären Prozessen das Wissen und die Expertise von nicht wissenschaftlichen Projektbeteiligten.

Description: Diese Broschüre ist ein Produkt des Rahmenprogramms zur Umsetzung der Energiewende in den Kommunen des Ruhrgebiets: Die Auf­gabe des Projektes bestand darin auszuloten, in welcher Weise Kommunen ihre Handlungskapazitäten zur Umsetzung der Energiewende in der Region bewahren beziehungsweise perspektivisch erweitern können. Das Rahmenprogramm steuerte in seiner dreijährigen Projektlaufzeit (2013-2016) einen Beitrag zur Analyse der Handlungsfähigkeit von Kommunen im Ruhrgebiet zur Umsetzung der Energiewende bei und systematisierte bisherige Handlungsansätze in der Region. Es setzte an bestehenden Rahmenbedingungen an und versuchte, in Zusammenarbeit mit regionalen Akteurinnen und Akteuren künftige Handlungsansätze für eine langfristig angelegte Umsetzung der Energiewende in der Region zu identifizieren. Das vorliegende Dokument führt Ergebnisse des Pro­jektes zusammen und formuliert strategische Hinweise für die weitere Umsetzung der Energiewende im Ruhrgebiet.

Description: Der vorliegende Bericht ist Ergebnis eines zweijährigen Forschungsprojekts im Rahmen des Virtuellen Instituts "Transformation - Energiewende NRW". Das Projekt wurde von der Stiftung Mercator finanziert. Der Bericht beschäftigt sich in mehreren Schritten mit der Transformation des Energie- und Industrielandes NRW: Er analysiert die ökonomischen Effekte der Energiewende in NRW und arbeitet Erfolgsfaktoren sowie Gestaltungsmöglichkeiten für industrielle Transformationsprozesse heraus. Nachfolgend werden zentrale Ergebnisse dieser Analyseschritte knapp zusammengefasst.

Description: The maritime part of all transport via the port of Rotterdam is linked to the brunt of all CO2 emissions (87 %) the port can potentially influence. This report aims to quantitatively grasp the maritime transport of the Port of Rotterdam, in terms of ships, total tonnages, energy consumption and CO2 emissions in respect to types of cargo and regions. In the first and broad part of the report, the emissions and energy demands of sailing ships are assessed. Emissions and energy demand for the port itself are subject of a separate part at the end.

Description: In spite of current multiple political crises, global warming will remain a prime issue on the global agenda. The adoption of the Paris Agreement in 2015 and its quick ratification in 2016 have created a strong momentum for worldwide action against climate change. As global greenhouse gas emissions must decline towards levels close to zero by the middle of the century, the rapid decarbonisation of energy systems is high on the agenda of most countries around the globe. This publication delivers insights into cutting edge research on the necessary transitions towards low carbon societies and by this aims to contribute to international as well as national policymaking. The topics covered in more than 20 concise original articles are among the most important issues for progressing solutions for climate change and sustainable development. The papers discuss recent findings and case studies in the following subject areas: Governance of the necessary long-term transitions in the context of potential known and unknown adverse developments; Policy instruments and strategies that allow for financing the transition to low carbon economies and, at the same time, respond to today's economic and social challenges; Integrated strategies for three of the most important arenas of global decarbonisation: Cities, as much of the change and necessary investment for low carbon societies must take place, be planned, be financed and be built in cities; industry, particularly the energy-intensive processing industries, which are at the core of society's metabolism and are responsible for a large and growing share of global emissions and science as a whole, which must become more solutions-oriented because the transitions needed will rely heavily on research providing solutions for technological as well as societal problems. As a contribution to these great challenges and at the request of the G7 Environment Ministers, the Low Carbon Society Research Network (LCS-RNet) acts as a forum aimed at fostering research and policymaking to jointly achieve decarbonised energy systems in countries around the world. It convenes leading scientists, practitioners and policymakers and aims at supporting governments in proceeding jointly towards the design and implementation of climate-friendly low carbon societies.

Description: The Greens / European Free Alliance Group of the European Parliament contracted Wuppertal Institute in collaboration with Energiaklub to develop scientifically sound, comprehensive, alternative, and sustainable long term energy scenarios for Hungary, which cover potential development paths till 2030 and 2050. The scenarios developed deliver information about the costs and long-term effects of different energy choices for Hungary as well as credible information on potential benefits of greening the energy mix. As a result, the study aims to provide policy makers with better evidence for making informed, prudent and forward-thinking decisions in this field.

Description: Der Bericht stellt die Projektergebnisse zur Operationalisierung des Living Lab Ansatzes, der in der Durchführung der Praxisprojekte getestet und erprobt werden soll, kompakt und zusammenfassend dar. Dazu werden Ergebnisse der Analyse von Nachhaltigkeitsstandards und -kriterien und ausgewählten Living Lab Methoden dargestellt. Dies beinhaltet die Entwicklung eines Konzeptes zur Nachhaltigkeitsbewertung in unternehmerischen Innovationsprozessen. Zudem werden Anforderungen an das im weiteren Projektverlauf geplante kooperative Roadmapping beschrieben. Die Analyse führt die Essenz aus insgesamt 6 Ergebnispapieren in Arbeitspaket 2 zusammen und gibt Hinweise auf Anknüpfungspunkte in den weiteren Arbeitspaketen des Projektes.

Description: Das Thema dieses Papieres ist die Integration von Nachhaltigkeitskriterien in den Innovationsprozess von Living Labs. Es wurde ein Bewertungsmodell entwickelt, welches den Innovationsprozess in Living Labs zu strukturieren hilft, indem die Anforderungen und Bewertungskriterien definiert werden, die den Innovationsprozess unter dem Nachhaltigkeitsvorzeichen leiten können. Das Modell "Bewertung von Nachhaltigkeitswirkungen im Living Lab Innovationsprozess" stellt den Innovationsprozesses in Living Labs dar und hilft dabei, konzeptionell Nachhaltigkeitskriterien auf Grundlage verschiedener Anforderungsgruppen abzuleiten. Dieses Papier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 2 "Operationalisierung" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB), das im Rahmen der Sozial-ökologischen Forschung zum Themenschwerpunkt "Nachhaltiges Wirtschaften" vom Bundesforschungsministerium gefördert wird.

Description: Der Arbeitsschritt 2.3 "Anforderungen an das kooperative Roadmapping" zielt auf die Identifizierung und Operationalisierung von Anforderungen zur Integration von Stakeholdern und Nachhaltigkeitsperspektiven ab. Hierbei wurde zum einen an die Erfahrungen aus anderen kooperativen Roadmapping-Prozessen angeknüpft, zum anderen wurden die Spezifika dieser Roadmapping-Prozesse (u.a. Positionen von Stakeholdern, Thematische Schwerpunkte) herausgearbeitet und in Anforderungen übersetzt. Dieses Arbeitspapier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 2 "Operationalisierung" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB), das im Rahmen der Sozial-ökologischen Forschung zum Themenschwerpunkt "Nachhaltiges Wirtschaften" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird.

Description: The current utilisation of natural resources in Germany and Europe is not sustainable, as inter alia stated by the German government as well as by the European Commission. At the same time, increased resource efficiency could lead to various environmental but also economic benefits. This brief study commissioned by Changing Markets presents developments in the field of resource efficiency policies, analyses the status quo of resource consumption with a special focus on fast moving consumer goods and describes potential effects of resource conservations.

Description: Um weltweit hochindustrialisierte, energieintensive Bundesländer und Regionen bei der Entwicklung und Umsetzung von innovativer Klimapolitik zu unterstützen, wurde die "Energy Transition Platform" ins Leben gerufen. Ziel ist der Austausch von Erfahrungen sowie eine Einflussnahme auf den internationalen Klimadialog. Für diesen Austausch- und Dialogprozess erarbeitete das Wuppertal Institut für die "Climate Group" die Fallstudie "Eine Industrieregion im Wandel - Energie- und klimapolitische Rahmenbedingungen, Strategien und Instrumente in NRW". In dem Bericht werden aktuelle energie- und klimapolitische Entwicklungen, Politikinstrumente und Modellprojekte dargestellt und diskutiert. Die Fallstudie macht deutlich, dass Nordrhein-Westfalen bei der Umsetzung der Energiewende zwar vor besonderen Herausforderungen steht, die Modernisierung des Energiesystems und des Industriestandortes NRW jedoch mit Hilfe eines vielfältigen Instrumentariums systematisch und intensiv angeht. Eine solche proaktive und langfristig ausgelegte Herangehensweise ist zentrale Voraussetzung dafür, dass die bevorstehende Transformation letztlich nicht zu einem kaum steuerbaren Strukturbruch in NRW und seinen Regionen und Kommunen führt, sondern zu einem schrittweisen Strukturwandel, der von Politik, Wirtschaft und Gesellschaft gemeinsam gestaltet wird.

Description: Das Ziel dieses Arbeitspapieres ist es, Methoden zu beschreiben, die in den Innovationsprojekten des INNOLAB Projektes genutzt werden. Dies dient zum einen dazu, im Projekt ein einheitliches Verständnis der Methoden zu entwickeln und bislang noch nicht genutzte Methoden in die Praxisprojekte zu integrieren. Zum anderen sollen die Methodenbeschreibungen beitragen, Herausforderungen in der Anwendung angemessen zu berücksichtigen und ggf. entsprechend gegenzusteuern. Dieses Arbeitspapier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 2 "Operationalisierung offener Innovationsprozesse für Nachhaltigkeit" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB), das im Rahmen der sozial-ökologischen Forschung zum Themenschwerpunkt "Nachhaltiges Wirtschaften" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Eine Vielzahl von für das INNOLAB Projekt relevanten Methoden wurden identifiziert. Sie können bzgl. ihrer Hauptfunktion in Methoden zur Datenerhebung, in Kreativmethoden und Methoden für Innovationsmanagement und -bewertung kategorisiert werden. Die jeweiligen Vorteile der Methoden, ihre Grenzen und Herausforderungen bei der Nutzung und Anwendung wurden exploriert. Eine Übersicht über die als relevant identifizierten Methoden, ihr jeweiliger Aufwand und Relevanz für die INNOLAB Praxispartner ist in einer Tabelle dargestellt.

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

Description: How can renewable energy sources be efficiently integrated into the North African electricity systems? By using techno-economic modeling methods, this book explores optimized electricity system expansion pathways until the year 2030 for the five North African countries - Morocco, Algeria, Tunisia, Libya and Egypt. The results indicate that renewable energy integration is actually a viable business case for the entire region, if wind and solar capacities are properly planned in conjunction with the conventional generation system and under consideration of the country-specific electricity supply-/demand patterns. Further aspects featured in this publication are the impact of renewable power on the transnational electricity transmission system and the question how decision making processes about renewable energy strategies can be improved in the North African context. The book is a contribution to the scientific literature about energy issues in the Middle East and North Africa (MENA), but also seeks to address political and industrial practitioners concerned with the development of the region's renewable energy future.

Description: Im Auftrag des Bundesforschungsministeriums hat das Wuppertal Institut eine Studie zur systemischen Betrachtung und Modellierung der Bioökonomie erstellt. Sie zeigt Wege auf, die komplexen sozio-ökonomischen Zusammenhänge und Umweltauswirkungen der Bioökonomie zu erfassen und soll als Grundlage für den Aufbau eines kontinuierlichen Monitorings dienen. Die Autor(inn)en erfassten Indikatoren und Modellierungsmethoden mit Bezug zur Bioökonomie und weisen auf bestehende Lücken hin: Diese finden sich vor allem bei der Erfassung neuer technologiegetriebener Sektoren, der systemischen Betrachtung eines nachhaltigen Konsums und bei der Modellierung der Zusammenhänge zwischen Innovationen, Wirtschaftswachstum und Ressourcenverbrauch (insbesondere die Landnutzung). Zur Umsetzung eines systemischen Monitorings empfiehlt die Studie das folgende Vorgehen: Unter Zuhilfenahme des DPSIR-Konzeptes (Analyse von Wirkungsbeziehungen nach Driving forces, Pressures, States, Impacts und Responses) sollten Schlüsselindikatoren und Nachhaltigkeitsziele in einem Indikatoren-"Dashboard" zusammengeführt werden. Benötigt wird zudem ein Werkzeugkasten von Methoden, der vor allem integrierte Analyse- und Bewertungsmodelle sowie ein systemisch konzipiertes Metamodell umfasst.

Description: Im Rahmen einer strategischen Partnerschaft zwischen Deutschland und Brasilien verfolgt die Zusammenarbeit für Nachhaltige Entwicklung (ZnE) das beidseitige Interesse, die Klima- und Biodiversitätsziele Brasiliens zu erreichen. Die Schwerpunkte der deutsch-brasilianischen Zusammenarbeit liegen auf den Bereichen Schutz und nachhaltige Nutzung der brasilianischen Tropenwälder und Erneuerbaren Energien und Energieeffizienz. Im Schwerpunkt Energie kooperieren GIZ und KfW im Auftrag des BMZ seit 2009 mit brasilianischen Partnern. Die Zusammenarbeit beruht hierbei auf zentralen Hypothesen bezüglich zu erwartender Wirkungen im Hinblick auf die brasilianische Energiematrix, die Reduktion von Treibhausgasemissionen, die Schaffung geeigneter Rahmenbedingungen für erneuerbare Energien und Energieeffizienz, sowie die Entstehung neuer Märkte. Ziel ist, mit den von deutscher Seite eingesetzten Ressourcen einen höchstmöglichen Mehrwert in den Bereichen Klimaschutz und Biodiversität zu erreichen. Ein zusätzlicher Aspekt der Zusammenarbeit ist die Förderung neuer Märkte für international wettbewerbsfähige Zweige der deutschen und europäischen Wirtschaft. Inwieweit die unternommenen Maßnahmen zu den erwarteten Wirkungen beitragen, und wie sie weiterentwickelt werden könnten, wurde im Rahmen dieser Studie in Zusammenarbeit mit dem brasilianischen Partnerinstitut COPPE der Universität Rio de Janeiro anhand von ausgewählten Projekten aus verschiedenen Technologiebereichen untersucht. Diese Studie dient neben der kritischen Betrachtung von abgeschlossenen und laufenden Vorhaben der ZnE auch der künftigen strategischen Ausrichtung der technischen und finanziellen Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Brasilien.

Description: Die Energieeinsparverordnung (EnEV) adressiert die Energieeffizienz sowohl der Gebäudehülle als auch der Anlagentechnik - die Anlagen ihrerseits werden mit Energieträgern betrieben, die mittels Primärenergiefaktoren (PEF) untereinander vergleichbar gemacht werden. Im Rahmen der EnEV müssen bestimmte Grenzwerte bei den Bauteilen und / oder beim Primärenergiebedarf des Gesamtgebäudes eingehalten werden. Da die Primärenergiefaktoren einen entscheidenden Einfluss auf die Größe des zu berechnenden Jahres-Primärenergiebedarfs haben, hat ihre Festlegung Auswirkung auf die Wahl von Heizungstechnologien und deren Energieträger bzw. auf das Binnenverhältnis von Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz bei Gebäudehülle und Anlagentechnik. Vor diesem Hintergrund werden in der Studie die Definition und Bedeutung der Primärenergiefaktoren sowie ihre Steuerungswirkung in Richtung Klimaschutzziele (CO2) und weiterer Ziele untersucht. Das Ergebnis der Studie zeigt, dass insbesondere aus den folgenden beiden Gründen eine Neujustierung beim PEF im Rahmen der EnEV erforderlich scheint: 1) Der Primärenergiefaktor ist in vielen Fällen kein geeignetes Maß zur Bestimmung der Treibhausgasemissionen eines Heizungssystems oder eines Endenergieträgers und hat damit in Bezug auf den Klimaschutz nur eine bedingte Lenkungswirkung. 2) Primärenergiefaktoren (PEFne), die Null betragen (Beispiel Fernwärme), nahe Null liegen (Beispiel Holz) oder perspektivisch gegen Null laufen (Beispiel Strom), verlieren ihre Steuerungswirkung für die Energieeffizienz von Gebäuden. Auch wenn dadurch die formalen Ansprüche an die Bilanzierung von Gebäuden erfüllt werden, werden doch andere wichtige Aspekte wie z. B. die Ressourcenverfügbarkeit und Importabhängigkeit von Energieträgern oder andere mit der Primärenergiebereitstellung verbundene Effekte vernachlässigt. In dem Diskussionspapier werden daher erste Ansätze skizziert, wie der PEF in der EnEV methodisch sinnvollerweise weiterentwickelt werden könnte bzw. ob ggf. weitere oder andere Indikatoren zur Charakterisierung der ökologischen Performance von Gebäuden herangezogen werden sollten.

Description: Brasiliens Nachfrage nach Strom ist in den vergangenen Jahren stark gewachsen. Auch für die kommenden Jahre ist mit einer weiteren Steigerung von jährlich etwa 3,5 Prozent der Nachfrage zu rechnen. Dies stellt das Land vor eine große Herausforderung. Zusätzlich steht die auf Wasserkraft basierende Stromerzeugung des Landes aufgrund geringer Niederschläge und Wasserstandsmengen vor einem Engpass. Deshalb kommen fossilthermische Reservekraftwerke insbesondere seit dem vergangenen Jahr verstärkt zum Einsatz und verteuern die Stromerzeugung erheblich. Auch der Ausbau nicht-konventioneller Erneuerbarer Energien zur Diversifizierung der Strommatrix läuft in Brasilien nur sehr langsam an. Eine Planung zur systematischen Integration verschiedener Erneuerbarer Energieträger findet bislang aber nicht statt. Ziel der Studie ist es deshalb, das zusätzliche THG-Einsparpotenzial durch die systematische Integration von Erneuerbaren Energien, gegenüber dem Business as Usual Szenario (Ausbau der Erneuerbaren ohne systematische Integration) zu ermitteln und in einer Broschüre für ein breites Publikum aufzuarbeiten.

Description: Der Ergebnisbericht dokumentiert in Kapitel 2 die in diesem Forschungsvorhaben durchgeführten Arbeiten an dem von der TU Delft entwickelten agentenbasierten Strommarktmodell EMLab-Generation, das als Open-Source Modell konzipiert ist. Einen zentralen Aspekt bildet die Übertragung des Modells, das ursprünglich die beiden Regionen CWE (Central-Western- Europe) und UK umfasste, auf ein Modell mit den beiden Regionen Deutschland und Europa (ohne Deutschland), im Wesentlichen in den Grenzen der EU28. Diese Übertragung ist die Grundlage für die Untersuchung unterschiedlicher Fragestellungen hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung des Strommarkts in Deutschland innerhalb des europäischen Verbundnetzes bei hohen Anteilen fluktuierender erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung. Nach der Darstellung der konkreten Zielsetzung und der Grundlagen des vorhandenen Modells werden im Hauptteil (Kapitel 2.3) die eigenen Modellierungsarbeiten (Datenaufbereitung, Modellierung und "lessons learned") beschrieben. Im Anschluss erfolgt eine kurze Darstellung einer noch in Erarbeitung befindlichen Masterarbeit zur Berücksichtigung von Risikoaspekten innerhalb des Investitionsalgorithmus' von EMLab-Generation, die sich aus dem internationalen ABM-Workshop als offene methodische Fragestellung von Strommarktmodellen ergeben hat (Kapitel 2.4). Kapitel 2.5 gibt eine kritische Einschätzung der erreichten Modellierungsergebnisse sowie weitere mögliche Anwendungen der neu konzipierten Modellregionen. Kapitel 3 gibt anschließend einen Überblick über die in diesem Vorhaben durchgeführten gemeinsamen Workshops zwischen TU Delft und Wuppertal Institut sowie den internationalen Workshop, an dem fünf Forschungseinrichtungen aus Deutschland sowie die TU Delft erstmals ihre Erfahrungen mit ABM-Strommarktmodellierung austauschten und methodischen Forschungsbedarf aufarbeiteten. Der Bericht schließt mit einer kurzen Zusammenfassung sowie einem Ausblick auf weitere Forschungsarbeiten, mit denen die im Rahmen dieser Anbahnungsmaßnahme begonnene Kooperation zwischen Wuppertal Institut und TU Delft fortgesetzt werden soll.

Description: Die Wirtschaftsweise der Green Economy gilt als ein mögliches Leitbild für ein nachhaltigeres Wirtschaften im internationalen Nachhaltigkeitsdiskurs und ist in vielfältigen Studien gesellschaftlicher Akteure beschrieben und gefordert worden. Das Ziel des vorliegenden Papieres ist es, auf Basis der Analyse von Schlüsselstudien zur Green Economy gesellschaftliche Anforderungen an die Forschung und Innovation in Living Labs abzuleiten und so das Innovationsumfeld für das INNOLAB Projekt zu definieren und wichtige Eckpunkte, Rahmenbedingungen und Anknüpfungspunkte aufzuzeigen. Dieses Papier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 1 "Bestandsaufnahme des Innovationsumfeldes für Living Labs" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB), das im Rahmen der Sozial-ökologischen Forschung zum Themenschwerpunkt "Nachhaltiges Wirtschaften" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Insgesamt wurden zehn Schlüsselstudien untersucht, die die nationale, europäische und globale Ebene sowie die Bereiche Politik, Wirtschaft und NGOs abdecken. Die Schlüsselstudien wurden hinsichtlich ihrer Definitionen einer Green Economy, Indikatoren zur Messung der Green Economy und möglichen Anknüpfungspunkten für die Living Lab Forschung analysiert und die Ergebnisse zusammengefasst.

Description: Das Ziel dieser Basisstudie ist es Ursachen für Rebound-Effekte und potentielle Gegenmaßnahmen aufzuzeigen. Zudem sollen Möglichkeiten zur Beobachtung und Verringerung von Rebound-Effekten in Living Labs beschrieben werden. Dieses Arbeitspapier ist ein Ergebnis aus dem Arbeitspaket 1 "Bestandsaufnahme des Innovationsumfeldes für Living Labs" im Rahmen des Projektes "Living Labs in der Green Economy: Realweltliche Innovationsräume für Nutzerintegration und Nachhaltigkeit" (INNOLAB), das im Rahmen der Sozial-ökologischen Forschung zum Themenschwerpunkt "Nachhaltiges Wirtschaften" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert wird. Die Basisstudie stützt sich auf eine Literaturanalyse von ausgewählten Schlüsselstudien sowie auf fünf Experteninterviews und deren Inhaltsanalyse. Es zeigt sich, dass sowohl technologische Innovationen als auch Verhaltensänderungen als Auslöser von Rebound-Effekten unterschieden werden. Von diesen Auslösern ausgehend, entstehen zunächst unmittelbare Effekte, die dann Rebound- Effekte über drei unterschiedliche Mechanismen bewirken können: über monetäre Effekte (also aufgrund von Geldeinsparungen), über Zeiteffekte (also aufgrund von Zeiteinsparungen) und über sozial-psychologische Effekte. Rebound-Effekte können sich durch die Reinvestition eingesparter Geld- und Zeitbudgets im Bedarfsfeld der ursprünglichen Einsparung (als direkte Rebound-Effekte) oder in einem anderen Bedarfsfeld (als indirekte Rebound-Effekte) ergeben, siehe nachfolgende Abbildung.

Description: Im Auftrag der Stadt Kempten (Allgäu) untersuchte das Wuppertal Institut auf Basis vorliegender Baupläne, inwieweit zentrale Elemente für die Entwicklung des nachhaltigen und CO2-optimierten Neubauquartiers "Halde-Nord" berücksichtigt wurden. Inhaltlich wurden die Entwürfe entlang folgender Aspekte diskutiert: 1. Nachhaltige Energieversorgung / 2. Gebäudeeffizienzstandards / 3. Energieeffizientes Handeln und Suffizienz / 4. Baumaterialien, Graue Energie und Ressourcen / 5. Klimaresilienz und Verbesserung des Mikroklimas / 6. Siedlungsstruktur und städtebauliche Aspekte von Verkehrsanbindung und Mobilität/ 7. Soziale Aspekte.

Description: Große Anteile der Gesamtnachfrage nach kritischen Metallen werden durch die Elektro- und Elektronikindustrie verantwortet, weshalb diese Geräte eine bedeutende Sekundärrohstoffquelle darstellen. Bei auffallend niedrigen Recyclingquoten und gleichzeitigen Versorgungsrisiken kritischer Metalle nimmt die Schließung dieser Stoffkreisläufe eine wichtige Stellung für die deutsche Wirtschaft ein. Die Verluste der Metalle treten von der Sammlung bis zum Materialrecycling entlang der gesamten Entsorgungskette der Elektro- und Elektronikaltgeräte auf. Gegenstand dieser Arbeit ist es, Kriterien für die Gestaltung der Sammelgruppenstruktur der Geräte zu entwickeln und damit erhöhte Rückgewinnungsmengen solcher Metalle erreichen zu können. Ziel ist es zu klären, welche produktspezifischen, in Verkehr gebrachten und erfassbaren Ressourcen-Mengenpotenziale existieren, wie sich die Demontagefähigkeit der Produkte gestaltet und wie sich mit diesen ressourcenschutzorientierten Planungskriterien die Sammelgruppen strukturieren lassen. Die Untersuchung erfolgt als Momentaufnahme am Beispiel von Indium und ausgewählter Produkte. Damit wird eine Vorgehensweise aufgezeigt und Erkenntnisse herausgearbeitet, die modellhaft auf sämtliche kritische Metalle und Elektro- und Elektronikaltprodukte übertragbar sind. Insgesamt wird in den Ergebnissen deutlich, dass mit einer Gruppierung der Produkte nach Ressourcen-Mengenpotenzial und Demontagefähigkeit der in Verkehr gebrachten Geräte eine vorausschauende und ressourceneffiziente Planung der Behandlungswege der einzelnen Sammelgruppen ermöglicht wird.

Description: Für die Umsetzung der Energiewende und speziell den Ausbau erneuerbarer Energien sind nicht nur energiewirtschaftliche oder Klimaschutz-Kriterien maßgeblich. Zu einer umfassenden Nachhaltigkeitsbewertung gehört unter anderem auch die Ressourcenbewertung. Hier ist unstrittig, dass die Gesamt-Ressourceninanspruchnahme eines Energiesystems generell erheblich niedriger ist, wenn dieses nicht auf fossilen, sondern auf erneuerbaren Energien basiert (und dabei nicht hauptsächlich auf Biomasse ausgerichtet ist). Bisher wurde jedoch insbesondere der Verbrauch und die langfristige Verfügbarkeit der mineralischen Rohstoffe, die in der Regel zur Herstellung von Energiewandlern und Infrastruktur benötigt werden, wenig untersucht. Im Rahmen des Projekts KRESSE wurde daher erstmals analysiert, welche "kritischen" mineralischen Rohstoffe für die Herstellung von Technologien, die Strom, Wärme und Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien erzeugen, bei einer zeitlichen Perspektive bis zum Jahr 2050 in Deutschland relevant sind. Die Einschätzung als "kritisch" umfasst dabei die langfristige Verfügbarkeit der identifizierten Rohstoffe, die Versorgungssituation, die Recyclingfähigkeit und die Umweltbedingungen der Förderung. Die Studie macht deutlich, dass die geologische Verfügbarkeit mineralischer Rohstoffe für den geplanten Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland grundsätzlich keine limitierende Größe darstellt. Dabei kann jedoch möglicherweise nicht jede Technologievariante unbeschränkt zum Einsatz kommen.

Description: Dass wir von der Substanz leben, ist lange bekannt. Wachstum, Wohlstand und moderne Lebensstile beruhen auf dem Aufzehren, Zernutzen und Verschmutzen von Ressourcen. Einschlägige Leitbilder fordern deshalb eine Große Transformation zur Nachhaltigkeit, mit der allein die tief in das moderne Leben eingewobene Missachtung ökologischer Schranken überwunden werden kann. Diese benennen auch die Probleme der Transition, d.h. den Voraussetzungsreichtum und die Zielkonflikte des Übergangs zu nachhaltigem Wirtschaften. Eine erfolgreiche Transformation, so die einhellige Forderung, muss nicht nur die Risiken des fossilen Metabolismus, sondern auch die Risiken der Überwindungsstrategie minimieren. Erforderlich ist demnach ein präventives politisches Transformationsmanagement. Es ist aber völlig unklar, ob einer mit derlei Gestaltungsauftrag konfrontierten Politik die Ermöglichung des guten Lebens auch nur ansatzweise zugetraut werden kann. Es ist daher an der Zeit, den normativen Gehalt von Nachhaltigkeitsleitbildern mit ihrer faktischen Geltungskraft zu konfrontieren. Die Studie ist in drei Teile gegliedert. Zu Beginn (Teil I) wird die Skizze eines normativen Leitmotivs mit ihren gesellschaftstheo-retischen Geltungschancen konfrontiert. Geprüft wird nicht die Validität einschlägiger Nachhaltigkeitsleitbilder, sondern inwiefern diesen zugetraut werden kann, sich in konkreten Strukturen zu materialisieren. Es zeigt sich, dass eine erfolgreiche Transformationsstrategie nicht innerhalb "fossiler" Paradigmen (bzw. Entscheidungsprämissen) verfolgt werden kann. Auf der anderen Seite ist es sehr unwahrscheinlich, dass einer funktional differenzierten Gesellschaft eine Revision dieser Prämissen gelingen kann. Um die gesellschaftstheoretische Skepsis empirisch prüfbar zu machen, wird das Fundament der Theorie selbstreferentieller Systeme um eine konstellationsstrukturelle Ebene erweitert. Hierdurch entstehen nicht nur Anknüpfungspunkte für eine sozio-technische Systemperspektive, sondern auch sog. middle range Konzepte der Policy-Forschung. Die so entwickelten Suchbilder werden in den folgenden beiden Teilen auf einen Anwendungsbereich bezogen, der mit Energie- und Landwirtschaft zwei der drei zentralen Transformationsfelder umfasst: Die Bioenergie. Diese ist deshalb eine besonders attraktive Empirie, um die Geltungskraft von Nachhaltigkeitsleitbildern zu erheben, weil ihre Marktchancen vollumfänglich von politischer Förderung abhängig sind. Im zweiten Teil der Studie wird erhoben, inwieweit der Bioenergiepolitik eine Revision fossiler Prämissen gelingt (ex post Perspektive). Welchen Transformationsprozessen sich das Nachhaltigkeitswissen selbst in der politischen Arena ausgesetzt sieht, wird im dritten Teil ausführlich nachgegangen (ex ante Perspektive). Im zweiten Teil kann nachgewiesen werden, dass sich in einer vergleichsweise jungen "Nachhaltigkeitsnische" des Energiesektors wesentliche Zielkonflikte dem politischen Management nicht nur entziehen, sondern gerade in dessen Folge zutage treten. Darüber hinaus muss mit Blick auf den sog. Biomethansektor, der nur teilweise unter dem Schutz der Nische steht und damit als Präzedenzfall eines dem Energiesektor insgesamt bevorstehenden Paradigmenkonflikts gelten kann, von einer umfänglichen "fossilen" Kolonialisierung der Nachhaltigkeitsnische gesprochen werden. Die Nachhaltigkeitspolitik scheitert, weil die Paradigmen und zugrundeliegenden Prämissen fossiler Energieversorgung aus den politischen Transformationsbestrebungen ausgeklammert werden. Der dritte Teil entheimlicht, was politikintern mit dem Wissen um ein erfolgreiches Management ökologischer Selbstgefährdung geschieht. Unter Anwendung der belief system Heuristik des advocacy coalition framework kann nachgewiesen werden, dass sich im Bio(gas)energiesektor - anders als von einschlägiger Literatur unterstellt - keine koalitionäre Spaltung entlang der Unterscheidung nachhaltig / fossil nachweisen lässt und damit die Geltungschance von Nachhaltigkeitsleitbildern nicht als Funktion koalitionärer Repräsentation modelliert werden kann. Auf welcher Ebene tatsächlich koalitionsheuristische Differenzierungen vorgenommen werden können, lässt sich mittels des discourse coalition approach konkretisieren. Denn es zeigt sich, dass die Bioenergiepolitik lagerübergreifend einem zu den Tonarten der Nachhaltigkeit höchst dissonanten Generalbass zu folgen hat. Politische Geltung kann allenfalls unter Aussparung jener Prämissenrevision erlangt werden, die jeder erfolgreichen Nachhaltigkeitstransformation zwingend vorauszugehen hat. Es entspricht dem politischen Tod des Leitbilds, wenn sich vor diesem Hintergrund ein sozusagen mechanischer Austausch der Ressourcenbasis vollzieht. Das ist die Unwahrscheinlichkeit der Großen Transformation: Dass ihre größten Feinde ihre Freunde sind.

Description: Considering global warming, increasing commodity prices, and the dramatic consequences of the over-exploitation and overuse of resources, a transition to a renewable energy supply is necessary. This requires an (resource) efficient and renewable supply of operating reserve. In this article, a possible solution to this problem is analysed: the Desertec concept. It is meant to convert solar energy in areas with high solar irradiation into electrical energy by means of Concentrated Solar Power (CSP) transferring this energy by High Voltage Direct Current (HVDC) lines into the whole European Union Middle East and North Africa (EU-MENA) area. In order to assess the resource efficiency potential of Desertec, three different kinds of CSP plants (parabolic trough, Fresnel collector and central receiver of the building classes Inditep, Novatec and Solar Tres) including heat storage systems (Molten Salt and Phase-Changing-Material) and the necessary HVDC are analysed using the Material Input per Service Unit (MIPS) methodology. The assessment is accomplished for three different locations (Morocco, Tunisia and Egypt) and two points of time (2025 and 2050). With these results, a scenario of electricity supply in Germany in 2050 with a 20% share of solar power import is calculated. Central receivers are the most resource efficient ones: their consumption of abiotic materials is only half of parabolic trough plants and two thirds of Fresnel trough plants. Water and air consumption is the lowest of all analyzed CSP plants as well. The scenario for Germany's fuel mix in 2050 shows that a predominantly renewable fuel mix reduces the consumption of abiotic materials by 75%, of water by 60% and of air by 45%. Only the consumption of biotic materials rises due to the higher share of biomass conversion.

Description: Multinational mining companies operating in Latin America increasingly publish sustainability reports which outline their contributions to sustainable development. Companies argue that reports help communities better understand the importance of the benefits created by mining. However, we argue that sustainabilityreporting can only play a role in improving a company's performance and reputation if the quality of the reported data is good enough to answer community-raised contentious issues and if such are tackled through a stakeholder engagement process which includes "anti-mining" groups. The paper examines a miningconflict in Argentina's Bajo de la Alumbrera open pit mine. The assessment is based on a content analysis of Alumbrera's Sustainability Report (SR), primarily from 2009, complemented with insights from the 2010 and 2011 reports. The study reveals that environmental and economic indicators are the most contentious and least reported. The reports examined only briefly acknowledge these issues, and fail to detail the procedures followed to identify and engage stakeholders.

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

Description: Managing solid waste is one of the biggest challenges in urban areas around the world. Technologically advanced economies generate vast amounts of organic waste materials, many of which are disposed to landfills. In the future, efficient use of carbon containing waste and all other waste materials has to be increased to reduce the need for virgin raw materials acquisition, including biomass, and reduce carbon being emitted to the atmosphere therefore mitigating climate change. At end-of-life, carbon-containing waste should not only be treated for energy recovery (e.g. via incineration) but technologies should be applied to recycle the carbon for use as material feedstocks. Thermochemical and biochemical conversion technologies offer the option to utilize organic waste for the production of chemical feedstock and subsequent polymers. The routes towards synthetic materials allow a more closed cycle of materials and can help to reduce dependence on either fossil or biobased raw materials. This chapter summarizes carbon-recycling routes available and investigates how in the long-term they could be applied to enhance waste management in both industrial countries as well as developing and emerging economies. We conclude with a case study looking at the system-wide global warming potential (GWP) and cumulative energy demand (CED) of producing high-density polyethylene (HDPE) from organic waste feedstock via gasification followed by Fischer–Tropsch synthesis (FTS). Results of the analysis indicate that the use of organic waste feedstock is beneficial if greenhouse gas (GHG) emissions associated with landfill diversion are considered.

Description: Kraft-Wärme-Kopplung wird als eine der tragenden Säulen eines zukünftigen und nachhaltigen Energiesystems angesehen. Die Brennstoffzellentechnologie verspricht hierfür eine wesentliche Erweiterung des Anwendungsspektrums in der Wärmeversorgung von Wohngebäuden. Damit wäre der Kraft-Wärme-Kopplung ein zusätzlicher Markt erschlossen, der heute für ca. 25 % der Endenergienachfrage in Deutschland steht. Gleichzeitig hätte der flächendeckende Einsatz dezentraler Brennstoffzellensysteme in Wohngebäuden große Auswirkungen auf das Energieinfrastruktursystem, den Primärenergiebedarf und den Energieträgermix sowie die Treibhausgasemissionen in Deutschland. Zielsetzung der Arbeit ist es, diese Effekte sichtbar zu machen und im Rahmen von Energienachfrage- und -erzeugungsszenarien bis zum Jahr 2050 zu quantifizieren. Es werden zwei Szenarien entworfen, Referenz und Ökologisches Engagement, worin der Einsatz und Betrieb von Brennstoffzellenanlagen im Wohngebäudebestand der Zukunft bottom-up simuliert wird. Dazu wird ein Modell des Wohngebäudebestands mit 213 unterschiedlichen Referenzgebäuden sowie detaillierte Simulationsmodelle des Anlageneinsatzes erstellt. Deren Ziel ist es darüber hinaus, ökonomisch und ökologisch optimale Anlagenauslegungen und Fahrweisen von Brennstoffzellen in Wohngebäuden zu ermitteln. Es zeigt sich, dass bei den angenommenen energiewirtschaftlichen Rahmenbedingungen ökonomisch optimale Anlagengrößen in typischen Ein- und Zweifamilienhäusern bei wenigen hundert Watt elektrischer Leistung liegen, heute diskutierte Anlagengrößen von 2 bis 4,7 kW el lassen sich nur in Mehrfamilienhäusern wirtschaftlich darstellen. Der Wegfall des KWK- Bonus' verschlechtert die Wirtschaftlichkeit insbesondere größerer und im Contracting betriebener Anlagen erheblich.

Description: In rural areas, access to electricity is required for better living standard, enhance income options and reduce population migration. In last decades, steady progress has been made but the status of electrification significantly varies across countries. In developing countries, about 1.6 billion people live without electricity and another 2 billion have access but to an unreliable extent. Large population also live in remote areas where extension of grid is not feasible, where people continuing to live under distress conditions. International projections reveal that number of un-electrified people will remain same by the year 2030 if similar pace of electrification is continued in future.From this perspective, the study describes what bigger countries such as India, China and Brazil are doing and where rural electrification stands in priority in a poor country like Ethiopia. Is off-grid technologies show an option for such remote locations" The two case studies of Vietnam and South Africa reveal that work carried out through external support in the absence of national policies. As a result, people have experienced the benefits of technologies but unable to retain them in long term. Electricity has given various advantages but poor affordability of the people hinders the acceptance of technologies in rural areas.The study shows the need of a framework to achieve the long-term support for rural electrification. A framework that could direct the national priorities, understands social, economic and environmental aspects of off-grid technologies, identify key areas to be strengthen, allocates the roles and responsibilities at different working levels, maintains a consistent flow of adequate finance, pursue regular monitoring process and incorporate the monitoring results, or, critical success factors into the national policies to make them more effective. Both macro- as well as micro-level approaches have been suggested in this study.

Description: After considerable improvements of wastewater treatment, the loads of nutrients and plant protection agents, deriving from agriculture and heavy metals from urban drainages effluents as well as from erosion of agricultural soils are the main sources of nutrients and harmful substances in the loads of water bodies. The targets of the project were on the one hand the analysis of the political and legislative framework of both policy fields and on the other hand the evaluation of several, selected water protection measures with regard to their contribution to reduce water pollution, their economical effects as well as their political enforceability. The focus was laid on diffuse water pollution caused by agriculture. As main reasons for the diffuse water pollution stagnating at high level, the analysis of the political framework identified a lack of implementation discipline of water law, followed by the fragmented and insufficient water protection legislation itself and the previous design of the common agricultural policy slanted towards increasing productivity. For the future co-operation of agricultural and water authorities in implementation of their reforms and better definition of "Good Farming Practice" are recommended. The second investigation level focuses on the analysis and assessment of selected measures to reduce the input of nutrients and plant protection agents. This part was done with help of calculation models focussing on the specific cost/benefit ratios for water protection. In detail the following measures have been analysed: decoupling of direct payments, coupling of livestock farming to areas, tax on mineral nitrogen, pesticide levy, buffer stripes alongside of watercourses, all season crop cover on arable land, soil cultivation procedures, changing the use of arable land, optimisation of animal nutrition, optimisation of manure storage and application, co-operative agreements, education and training. Co-operations and water protection related education and training can be highly recommended, since they improve knowledge and freedom of action. As the results on county level show, the measure "Decoupling of direct payments" would not lead to appreciable changes as far as the nutrient surpluses on farmland is concerned. "Coupling livestock farming to areas" would decrease the surpluses substantially. For this measure and Tax on mineral nitrogen, varying adaptation reactions could be expected depending on the regional specialisation in cropping or livestock farming areas. On single farm level the measures, protein adapted feeding, optimisation of manure storage and application showed the best cost-efficiency to reduce nutrient surpluses. All season crop cover on arable land and conservation tillage are highly efficient, too, and should be included in farming practice. A stronger limitation of livestock density could mean a reduction of manure, but the implementation of this measure would lead to high losses of income for farmers specialised in animal production. For reduction of diffuse water pollution caused by urban drainage political approaches as well as detailed technical measures are examined. In the area of urban drainage storm water management (especially infiltration and constructed wetlands), unsealing of paved areas and small wastewater treatment structures (for phosphorus reduction) showed best cost-effectiveness.

Description: The paper analyzes a Bolivian region for possible cultivation of the oil plant Jatropha curcas for sustainable biodiesel production in order to replace in part Bolivia's diesel imports. The specific site for this study is located in the dry region of Gran Chaco in Santa Cruz. The aim of this work is to analyse the potential of useable land and resources for sustainable biodiesel production from Jatropha without competition with edibles production using economic, environmental and social criteria. In addition the article introduces Jatropha as one of the preferred oil plants for biodiesel production in several countries and indicates its different uses. The recommendation to cultivate Jatropha for biodiesel production is based on an exploration of the possibility of land use in the selected region and the benefits Jatropha production could offer. In this manner a sustainable cultivation of Jatropha in the region of Gran Chaco is recommended to produce biodiesel and to improve some of the environmental problems facing the region.

Description: The analysis of different global energy scenarios in part I of the report confirms that the exploitation of energy efficiency potentials and the use of renewable energies play a key role in reaching global CO2 reduction targets. An assessment on the basis of a broad literature research in part II shows that the technical potentials of renewable energy technologies are a multiple of today's global final energy consumption. The analysis of cost estimates for renewable electricity generation technologies and even long term cost projections across the key studies in part III demonstrates that assumptions are in reasonable agreement. In part IV it is shown that by implementing technical potentials for energy efficiency improvements in demand and supply sectors by 2050 can be limited to 48% of primary energy supply in IEA's "Energy Technology Perspectives" baseline scenario. It was found that a large potential for cost-effective measures exists, equivalent to around 55-60% of energy savings of all included efficiency measures (part V). The results of the analysis on behavioural changes in part VI show that behavioural dimensions are not sufficiently included in energy scenarios. Accordingly major research challenges are revealed.

Description: Jeder Wirtschaftsraum steht in einem Stoffaustausch mit der Umwelt. Auf der Input-Seite werden Rohmaterialien entnommen und auf der Output-Seite werden Emissionen und Abfälle abgegeben. Die Ressourcennutzung macht dabei nicht an politischen Grenzen halt. Hier wird erstmals ausführlich beschrieben, wie der globale Materialaufwand industrialisierter Regionen bestimmt werden kann. Der Autor stellt die Möglichkeiten vor, wie die physische Basis von Wirtschaftsräumen aggregiert und detailliert ermittelt und bewertet werden kann. Erläutert wird dies anhand von Beispielen für Deutschland und anderen Industrieländern sowie Ergebnissen sektoraler und regionaler Analysen (z. B. Baubereich bzw. Ruhrgebiet). Auch werden Analysen für die Planung von Infrastrukturanlagen (Energie/Wasser/Verkehr) vorgestellt, mit deren Hilfe eine nachhaltigere stofflich-energetische Versorgung lokal umgesetzt werden kann.

Description: The article assesses the material footprints of households living on a minimum amount of social benefits in Finland and discusses the consequences in terms of ecological and social sustainability. The data were collected using interviews and a questionnaire on the consumption patterns of 18 single households. The results are compared to a study on households with varying income levels, to average consumption patterns and to decent minimum reference budgets. The low-income households have lower material footprints than average and most of the material footprints are below the socially sustainable level of consumption, which is based on decent minimum reference budgets. However, the amount of resources used by most of the households studied here is still at least double that required for ecological sustainability. The simultaneous existence of both deprivation and overconsumption requires measures from both politicians and companies to make consumption sustainable. For example, both adequate housing and economic mobility need to be addressed. Measures to improve the social sustainability of low-income households should target reducing the material footprints of more affluent households. Furthermore, the concept of what constitutes a decent life should be understood more universally than on the basis of standards of material consumption.

Description: Current production and consumption patterns remain unsustainable: Global economic growth reaches planetary boundaries and puts increasing pressure on the world's natural resources. Whereas most economic actors just react to environmental pressures, proactive market actors and other non-governmental organisations, e.g. greentec firms or fair trade organisations, turn them into market opportunities or even create standards or certification schemes as promising problem-solving market instruments in global value chains. However, how legitimate are standards and certification schemes developed by collaborating non-state actors for sustainability in global value chains? What are conditions for the success of those market-based governance mechanisms? This paper discusses the legitimacy and effectiveness of standard setting in the case of palm oil and focuses on the Roundtable of Sustainable Palm Oil (RSPO) as the first global standard setting initiative in this respect. Conditions for the success of sustainability standard setting in global value chains are identified based on the concept of non-state market-driven (NSMD) governance, based on literature review and expert interviews on standard setting. Results from the case study on RSPO highlight strengths and weaknesses of its standard setting process in the light of increasing market demand for palm oil.

Description: Die Botschaft von Faktor Vier ist neu, einfach und aufregend: neu, weil sie nichts Geringeres ankündigt als eine neue Richtung des technischen Fortschritts, einfach, weil sie dafür eine einfache Formel anbietet, und aufregend, weil sie Profite verspricht. Es geht darum, weniger Natur zu verbrauchen und mit dem Wenigen wirksamer zu arbieten. Wir müssen eine Effizienzrevolution in Gang setzen, die dazu führt, daß wir trotz halbierter Naturnutzung den verteilbaren Wohlstand verdoppeln können.

Description: Several countries with large coal deposits but limited domestic oil reserves show high interest in coal-to-liquid (CtL) technologies, which could reduce crude oil imports by converting coal into liquid hydrocarbon fuels. After decades of successful large-scale operating experiences in South Africa, CtL activities in the United States, China and Germany have been fanned by the high oil price in the last years. However, CtL indicates negative techno-economic and resource-related features, such as high capital costs, high greenhouse gas discharges and high water consumption. Therefore, the technology's diffusion strongly depends on a favourable framework of policies and strong technology advocates. Daniel Vallentin analyses interdependencies between technical and non-technical parameters affecting the diffusion of CtL technologies in the United States, China and Germany. Applying the inter-disciplinary technological system approach, he identifies factors which determine the market prospects of CtL in these countries, including costs, the geographic distribution of coal reserves, actor constellations and technology, energy and climate policies. At the end of his study, he derives general conclusions with regard to driving forces and barriers for CtL diffusion. As the investigated countries are major consumers of energy and belong to the world's largest emitters of greenhouse gases, their strategies in substituting crude oil based fuels are of utmost global relevance. Therefore, Vallentin's study is recommended to experts, planners, decision-makers, and politicians in the field of climate and resource protection.

Description: In der Energiegewinnung zeichnet sich derzeit eine politisch vorgegebene Marschrichtung ab: Weg von den nicht nachwachsenden Rohstoffen Erdöl und Erdgas hin zu alternativen Nutzungsformen. Dies manifestiert sich zum Beispiel im Erneuerbare-Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG) und der Energieeinsparverordnung (EnEV). Verstärkt setzt man in Deutschland dabei auf Solarenergie, Windkraft und Biomasse als erneuerbare Energien. Weniger bekannt ist hierzulande die energetische Nutzung der Abwasserwärme, die in der Schweiz und den skandinavischen Ländern schon seit über 20 Jahren erfolgreich zum Heizen und Kühlen von Gebäuden genutzt wird. Langsam kommt dieser Trend auch in Deutschland an. Einen Stein auf diesem Weg setzt der Autor Achim Hamann mit der Fachpublikation "Nachhaltige Immobilienwirtschaft am Beispiel der Abwasserwärmenutzung".

Description: Material flows induced by national economies can be regarded as indirect pressure indicators for environmental degradation. Economy-wide material flow analysis and indicators have been designed to monitor material and energy flows at the macroeconomic level and to provide indicators, which could contribute to management of resourceuse and output emission flows from both economic, environmental and broader sustainability points of view. These indicators can serve various purposes including monitoring the material basis of national economies and related environmental pressures, assessment of the material and resource productivity and monitoring the implications of trade and globalisation. The main part of this paper compares the material and resourceuse of the Czech Republic, Germany and the EU-15 by means of DMI and TMR indicators over the period of 1991–2004 (1991–2000 for EU-15). At the aggregate level both indicators in all three economies do not show any clear decreasing or increasing trends over the period considered. This means that environmental pressure related to use of materials for production and consumption purposes remains rather stable. All the economies however, recorded an increase in the efficiency of transforming the material/resource inputs into economic output. The analysis further revealed that most of the dynamics of DMI and TMR in the Czech Republic tended towards a higher similarity with Germany and the EU-15. In the future, further decreases in DMI as well as in TMR of fossils fuels might be expected in the Czech Republic, which could be counteracted by increase in DMI and TMR of metal ores/metal resources and non-metallic minerals/non-metallic resources. The future development of total DMI, TMR and material/resource intensity in both the Czech Republic and Germany will depend on further shifts to less material intensive industries and services and on increasing material efficiency in production and consumption of particular products. This is not only a technological, but also a social challenge, as there are barriers in current mode of governance and in shaping of current economic and social systems to do so.

Description: Ziel dieser Arbeit ist es, die Auswirkungen einer verstärkten Einbeziehung der Strombereitstellungsoptionen erneuerbare Energien und Blockheizkraftwerke in den Kraftwerksverbund zu identifieren, zu quantifizieren und zu bewerten. Darüber hinaus sind die hieraus resultierenden veränderten Anforderungen an die konventionellen Kraftwerke aufzuzeigen. Dabei sollen auch die Unterschiede zwischen den einzelnen Optionen dargestellt und verschiedene Kombinationen von diesen betrachtet werden. Hierzu erfolgt zunächst eine Analyse der Möglichkeiten und der Charakteristik der Stromerzeugung aus Windenergie und Solarstrahlung sowie durch BHKW. Die Einbeziehung eines derartigen zusätzlichen Stromangebots in den Kraftwerksverbund führt zunächst zu einer Reduzierung der von den konventionellen Kraftwerken zu deckenden Last. Die dann noch verbleibende Last ist in ihrer Charakteristik u. U. gegenüber der ursprünglichen Gesamtstromnachfrage verändert. Hiermit kommt es dann ggf. auch zu einer Beeinflussung der Revisionsgestaltung, der Reservevorhaltung und der Kraftwerksfahrweise. Die Bestimmung dieser Effekte erfordert eine zeitlich und örtlich hoch aufgelöste Vorgehensweise. Hierzu wurden verschiedene Simulations- und Analysemodelle entwickelt, die im einzelnen dargestellt werden. Diese Modelle werden am Beispiel eines Referenzkraftwerksparks mit einer entsprechenden Versorgungsaufgabe eingesetzt und die Unterschiede der verbleibenden Last, der Revisionsgestaltung und der Kraftwerksfahrweise zwischen einer Stromversorgung mit und ohne eine Einbeziehung erneuerbarer Energien und/oder einer Stromerzeugung durch BHKW anhand von Kenngrößen aufgezeigt.

Description: Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, aufzuzeigen, inwieweit die Einbindung von Stromspeichern und Lastmanagement in die Kraftwerkseinsatzplanung die Spitzenlaststrompreise eines Systems mit hohem Anteil erneuerbarer Energien beeinflusst. Mithilfe des auf MATLAB/SIMULINK® basierenden Energiesystemmodells EmSAr erfolgt eine nach ökonomischen Gesichtpunkten ausgerichtete Einsatzoptimierung fossiler Regelkraftwerke, Speichertechnologien sowie der Option Lastmanagement. Es handelt sich dabei um ein lineares Optimierungsmodell, welches als Punktmodell den Elektrizitätsbedarf der Bundesrepublik Deutschland im Jahre 2020 bei hohem Anteil erneuerbarer Energien deckt. Die Einsatzplanung konzentriert sich dabei auf den starke Fluktuationen aufweisenden Spitzenlastbereich. Aus den Ergebnissen der Einsatzplanung leiten sich die Spitzenlaststrompreise des Systems ab. Ergänzt wird das Modell durch ein separates Simulationsmodell, welches das Ladeverhalten der Speichersysteme abbildet.

Description: Johannes Venjakob beschreibt die langfristige Entwicklung des polnischen Energiesektors in Form qualitativ-narrativer Szenarios, wobei er besonderes Augenmerk auf die Rolle erneuerbarer Energieträger richtet. In seiner Studie zieht er Erklärungsansätze aus der Institutionenökonomik heran und untersucht Veränderungsprozesse im Beziehungsgeflecht aus Technologien, Akteuren und Institutionen. Inwieweit stellt der polnische EU-Beitritt eine Weggabelung in der Entwicklung des polnischen Energiesystems dar? Im Mittelpunkt von Venjakobs Analysen steht darüber hinaus die wechselseitige Beeinflussung von Raumstrukturen und Energiesystem. Am Beispiel Polens zeigt er auf, wie sich der Umbau zu einem stärker regenerativ ausgerichteten Energiesystem langfristig auf die Raumstruktur auswirken könnte. Dabei betrachtet er auch die Frage, wie sich geographische Forschungsarbeiten mit Methoden der wissenschaftlichen Zukunftsforschung verbinden lassen. Venjakobs Buch leistet einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung der geographischen Energieforschung und trägt zur konzeptionellen und inhaltlichen Erweiterung der wissenschaftlichen Zukunftsforschung bei. Es wendet sich vor allem an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die an der Schnittstelle zwischen Energiethemen und Zukunftsforschung arbeiten und Interesse an der Erprobung innovativer Methoden in diesem Kontext haben.

Description: The ongoing increase of the world population entails huge challenges for all countries' agro-food systems. Agriculture has to satisfy growing food requirements both in quantitative and qualitative terms, but the on hand natural resource stock is quickly depleting. Moreover, food production and energy production from biomass are competing for land. The thesis aims at measuring the environmental impact of nutrition in three agri-food systems. The study considers the amount of natural resources used in the production and consumption of food along its life-cycle. It is featured in two parts. In the first one the analysis is restricted to the supply chain of food, and provides a sustainability rating of thirty-seven products, grown through different agricultural practices. The second analysis takes into consideration all the value chain according to three paradigms of agri-food systems. They refers to different models of food production and consumption, observed in Italy. The first one is the dominant paradigm, including conventional and intensive farming practices, long and globalized food chains, retailing in supermarkets. The other models refer to Alternative Food Networks (AFN). The first is the GAS (Gruppi di Acquisto Solidali) initiative, i.e. solidarity purchasing groups, that manage collectively the purchasing of organic food and natural manufactured products mainly from local enterprises and farmers. They aim at accessing high quality and naturally grown food, avoiding the retailing passage and ensuring a fair price to the farmers. The third model refers to UPM (Un Punto Macrobiotico), an international association established in the Marche region in 1980. It manages and controls an entire food chain, since the agricultural production, based on the post-organic technique "Ma-Pi polyculture", till the food purchasing and catering, in sixty-three restaurants spread in the Italian territory. UPM is a very consumer-oriented food chain, in which a very exigent demand (in terms of food naturality and healthiness) drives the agricultural production towards the minimization of the external inputs employment. A further model concerns the reduction of the "Food Miles", i.e. the kilometres covered by food, since the dominant paradigm. Thus, in this model the distances are reduced by an average 90%, while the production practices do not change. The methodology used for assessing the sustainability of food is the Material Input Per Service unit (MIPS) indicator. It estimates the overall environmental pressure caused by products or services by indicating the life-cycle-wide consumption of natural resources in relation to the benefit provided. It includes five resource categories: abiotic and biotic materials (renewable resources), water, air and soil. Results of the first analysis provide a dataset of the material intensity of Italian agricultural products and foodstuffs, which can expedite future research on the topic of nutrition’s sustainability. The second analysis evaluates the natural resource demand for feeding one person during a week, in the paradigms under investigation. With respect to the dominant, the GAS model allows a 58% reduction in the abiotic resource demand, 53% in water and 71% in air. The UPM system, instead, permits a tenfold reduction in abiotic, biotic and water, and 82% decrease in the air category. The insight on the socio-economic features of the systems, together with the environmental sustainability measurement, allowed making some general conclusions and policy recommendations on the sustainability of the different food systems. The role of a low external input technology in agriculture is emphasized as a possible strategy for driving food system towards more sustainable patterns and empowering the small-scale farming.

Description: The field of nutrition is facing numerous social, ecological and economic challenges in the coming decades. The food industry belongs to the most significant economic sectors worldwide and the increasing population of 9 billion in 2050 will cause a growing demand on food. So far, changing lifestyles, especially the global rising consumption of meat and dairy products are increasing environmental damage. Moreover our health and wellbeing are the direct result of healthy or unhealthy nourishment and influence follow-up indicators like individual and public health, the expense of the health sector and work productivity. The material footprint is a tool to measure and optimize the resource consumption of both products and their ingredients and the production processes along the whole value chain. It covers the whole life cycle of the products, from the extraction of raw materials to the processing industry, distribution, consumption, recycling, and disposal. In order to decrease resource consumption to a level in line with the planetary boundaries, the material footprint of household consumption should achieve a level of six to eight tonnes per capita in a year by 2050. This means a reduction in natural resource consumption by a factor of 5 to 10 in Western European countries. In order to ensure a decent lifestyle for all people in 2050, also the material footprint of nutrition has to be reduced significantly by 2050. The paper shows the relevance and role of nutrition in the overall material footprint of households on the basis of existing studies on the overall resource consumption caused by household consumption. Quantified meal and diet examples are given. It also discusses the causes of food waste and raises the question how a reduction of food waste is possible and can help decreasing the resource consumption in the food sector.

Description: Shifting the resource base for chemical and energy production from fossil feedstocks to renewable raw materials is seen by many as one of the key strategies towards sustainable development. The utilization of biomass for the production of fuels and materials has been proposed as an alternative to the petroleum-based industry. Current research and policy initiatives focus mainly on the utilization of lignocellulose biomass, originating from agriculture and forestry, as second generation feedstocks for the production of biofuels and electricity. These activities act on the assumption that significant amounts of biomass for non-food purposes are available. However, given a certain productivity per area, the current massive growth in global biofuels demand may in the long term only be met through an expansion of global arable land at the expense of natural ecosystems and in direct competition with the food-sector. Although many studies have shown the potential of biofuels production to reduce both, greenhouse gas emissions and non-renewable energy consumption, these production routes are still linear processes which depend on significant amounts of agricultural or forestry production area. Cascading use, i.e. when biomass is used for material products first and the energy content is recovered at end-of-life, may provide a greater environmental benefit than primary use as fuel. Considering waste and production residues as alternative feedstocks could help to further reduce pressures on global arable land. This research focused on thermochemical and biochemical technologies capable of utilizing organic waste or forestry residuals for energy, chemical feedstock, and synthetic materials (polymers) generation. Routes towards synthetic materials allow a closer cycle of materials and can help to reduce dependence on either fossil or biobased raw materials. The system-wide environmental burdens of three different technologies, including (1) municipal solid waste (MSW) gasification followed by Fischer-Tropsch synthesis (FTS), (2) plasma gasification of construction and demolition (C&D) wood for syngas production with energy recovery, and (3) forest residuals use in a biorefinery for polyitaconic acid (PIA) production, were assessed using life-cycle assessment. The first two studies indicated that MSW gasification and subsequent ethylene and polyethylene production via FTS has lower environmental impacts than conventional landfilling. In the future, as societies may shift towards the use of renewable energy, power offset by conventional waste-to-energy systems would not be as significant and chemicals production routes may then become increasingly competitive (in terms of environmental burdens) also to waste incineration. While production cost of Fischer-Tropsch derived chemicals seems not yet competitive to fossil-based chemicals provision, future price increases in global oil prices as well as changes in waste tipping fees, and efficiency gains on site of the waste conversion systems, may alter the economics and allow carbon recycling routes to reach a price competitive to fossil-based production routes. The third study found that plasma gasification of C&D wood for energy recovery has roughly similar environmental impacts than conventional fossil-based power systems. However, process optimization with respect to coal co-gasified, coke used as gasifier bed material, and fuel oil co-combusted in the steam boiler, would allow to significantly lower the system-wide environmental burdens. The fourth study looked at PIA production from softwood hemicellulose in a stream integrated approach (with the partially macerated wood and lignin being used in other existing processes such as pulp & paper plants for conventional pulp and bioenergy production). The assessment indicated lower global warming potential, energy demand, and acidification, for the wood-based PIA polymer, when compared to corn-based PIA and fossil-based polyacrylic acid (PAA). However, water use associated with wood-derived PIA was found to be higher than for fossil-based PAA production and land occupation is highest for the wood-derived polymer. It is hoped that results of this dissertation will add to the current debate on sustainable waste and biomass utilization and to establish future supply chains for green and sustainable chemical products.

Description: Purpose - Iran as an energy-rich country faces many challenges in the optimal utilization of its vast resources. High rates of population and economic growth, a generous subsidies program, and poor resource management have contributed to rapidly growing energy consumption and high energy intensity over the past decades. The continuing trend of rising energy consumption will bring about new challenges as it will shrink oil export revenues, restraining economic activities. This calls for a study to explore alternative scenarios for the utilization of energy resources in Iran. The purpose of this paper is to model demand for energy in Iran and develop two business-as-usual and efficiency scenarios for the period 2005-2030. Design/methodology/approach - The authors use a techno-economic or end-use approach to model energy demand in Iran for different types of energy uses and energy carriers in all sectors of the economy and forecast it under two scenarios: business as usual (BAU) and efficiency. Findings - Iran has a huge potential for energy savings. Specifically, under the efficiency scenario, Iran will be able to reduce its energy consumption 40 percent by 2030. The energy intensity can also be reduced by about 60 percent to a level lower than the world average today. Originality/value - The paper presents a comprehensive study that models the Iranian energy demand in different sectors of the economy, using data at different aggregation levels and a techno-economic end-use approach to illuminate the future of energy demand under alternative scenarios.

Description: Der Umbau der durch den Einsatz fossiler Energieträger dominierten Energiesysteme steht weit oben auf der politischen Agenda. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels, der Ressourcenverknappung und des ökonomischen Aufholens der Schwellen- und Entwicklungsländer wird diese Frage immer dringlicher. Zahlreiche politische, gesellschaftliche, ökonomische und ökologische Herausforderungen sind mit diesem Umbau verbunden. Angesichts der Langlebigkeit der heute gebauten Infrastrukturen ergibt sich hieraus ein zentrales Feld für die wissenschaftliche Zukunftsforschung. Der Einsatz von Energieszenarios ist über Jahre erprobt und trotz zahlreicher methodischer und inhaltlicher Unsicherheiten bei der Erarbeitung der Szenariostudien bleiben sie unersetzlich - sofern sie wissenschaftliche Standards hinsichtlich der Wertneutralität und Überprüfbarkeit erfüllen. Auch in der geographischen Forschung findet sich das Thema "Energie" wieder verstärkt auf der Agenda. Bereits vor dem Hintergrund der Ölpreiskrisen in den 1970er-Jahren setzten sich Geographinnen und Geographen mit Energiethemen auseinander - angesichts des anstehenden Umbaus der Energiesysteme wird auch wieder die Frage aktuell, inwiefern sich die Transformation des Energiesystems und die Raumstruktur gegenseitig beeinflussen. Dabei werden nicht nur inhaltliche Fragen aufgeworfen, vielmehr ist auch zu klären, wie sich das Thema "Energie" in die etablierten geographischen Forschungsdisziplinen von der Klimageographie über die Wirtschafts- und Bevölkerungsgeographie bis hin zur Siedlungsgeographie eingliedern lässt. Die Ausführungen im vorliegenden Artikel gehen noch einen Schritt weiter und werfen die Frage auf, inwiefern sich durch die Verbindung geographischer Forschung und Energiethemen auch ein neues methodisches Experimentierfeld auftut. Konkret wird aufgezeigt, dass die Geographie verstärkt den Blick in die Zukunft wagen und sich von der Analyse rezenter Strukturen lösen sollte. Die Frage der zukünftigen Raumstrukturen angesichts des Umbaus der Energiesysteme ist von zentraler Bedeutung, unter Anwendung von Methoden der wissenschaftlichen Zukunftsforschung muss die Geographie hier antworten liefern.