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Institute
Photovoltaik- und Windenergieanlagen spielen eine Schlüsselrolle für eine klimagerechte Energieversorgung. Zukünftig werden sie einen Großteil des Energiebedarfs decken – auch in den Sektoren Wärme und Verkehr. Studien zeigen: Für Klimaneutralität 2045 muss die Ausbaugeschwindigkeit auf das Drei- bis Vierfache der letzten Jahre erhöht werden. Komplexe und langwierige Planungs- und Genehmigungsverfahren, zu wenig ausgewiesene Flächen und eine unzureichende Bürgerbeteiligung hemmen jedoch den Ausbau.
Das Impulspapier „Vorschläge für einen klimagerechten Ausbau der Photovoltaik und Windenergie“ einer interdisziplinären Arbeitsgruppe des Akademienprojekts Energiesysteme der Zukunft (ESYS) nennt zwölf Handlungsoptionen, um Hemmnisse abzubauen und die Ausbaugeschwindigkeit auf die erforderlichen 15 bis 25 Gigawatt pro Jahr zu beschleunigen.
Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Verbundforschungsprojekt „DENDROM – Zukunftsrohstoff Dendromasse“ ging am 11. 7. 2008 mit einer internationalen Abschlusskonferenz in Berlin nach drei Jahren Laufzeit zu Ende. Der Beitrag informiert über wichtige Projektergebnisse und daraus resultierende Handlungsempfehlungen.
This article draws attention to rebound effects, which are responsible for missing the planned energy savings after an increase in efficiency. For residential buildings wide scientific studies to rebound effects after a thermal retrofit already exist. This article presents first findings to rebound effects in non-residential buildings.
It presents a methodology for the determination of rebound effects and their causes in non-residential buildings. In addition to the mathematical calculation of the rebound effects semi-structured-interviews to identify the causes were conducted. This article focuses on four office and administrative buildings with regard to their actual and calculated building heat pre- and post-thermal-retrofit consumption and comes to the conclusion that even in non-residential buildings rebound effects are to be expected. However, the causes differ significantly compared to residential buildings.
Kommunen und Regionen spielen eine immer wichtigere Rolle in Bezug auf die Forcierung des Ausbaus erneuerbarer Energien. Dabei ist der Aspekt der Wertschöpfung durch die Erneuerbaren Energien neben dem Klimaschutz ein zunehmend wichtiges Motiv für die lokalen Akteure.
Allerdings waren die Wertschöpfungseffekte durch erneuerbare Energien bisher wissenschaftlich wenig beleuchtet und daher nicht genau quantifizierbar. Der Beitrag erläutert auf der Basis einer Studie des Instituts für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW, Berlin) diesbezüglich grundsätzliche methodische Aspekte und präsentiert ausgewählte Effekte, Indikatoren und Ergebnisse.
Photovoltaikspeicher spielen eine wachsende Rolle im Energiesystem, insbesondere in privaten Haushalten. Sie dienen jedoch nicht nur dazu, den Eigenverbrauch zu erhöhen, sondern eignen sich auch dazu, Systemdienstleistungen zu erbringen: Sie unterstützen die Frequenzhaltung oder können Erzeugungsspitzen kappen. Die Nutzung von Speichern für diese Zwecke kann jedoch den Eigenverbrauch reduzieren und führt daher meist zu ökonomischen Einbußen des Haushalts. Dies kann die Akzeptanz der Nutzung von PV-Speichern für solche Systemdienstleistungen verringern. Zur Analyse der Akzeptanz und Investitionsbereitschaft wurde eine empirische Untersuchung durchgeführt, die zu neuen Erkenntnissen in diesem Bereich beiträgt.
Transdisciplinary sustainability science (TSS) is a prominent way of scientifically contributing to the solution of sustainability problems. Little is known, however, about the practice of scientists in TSS, especially those early in their career. Our objectives were to identify these practices and to outline the needs and challenges for early career scientists in TSS. Three major challenges were identified: (1) TSS demands openness to a plurality of research designs, theories, and methods, while also requiring shared, explicit, and recursive use of TSS characteristics; (2) researchers in TSS teams must make decisions about trade-offs between achievements of societal and scientific impact, acknowledging that focusing on the time-consuming former aspect is difficult to integrate into a scientific career path; and (3) although generalist researchers are increasingly becoming involved in such TSS research projects, supporting the integration of social, natural, and engineering sciences, specialized knowledge is also required.
Der Ausbau der erneuerbaren Energien bietet die Möglichkeit zu einer umwelt- und klimaverträglichen Energieerzeugung. Erneuerbare Energien – genauer Technologien zur Nutzung erneuerbarer Energienquellen – nutzen in vergleichsweise kleinteiliger, dezentraler Weise natürliche Ressourcen, die nach unseren Maßstäben nicht erschöpflich sind: Sonnenlicht, Wind, Wasser, Erdwärme, Biomasse.
Das Forschungsprojekt: Rebound-Effekt in Nichtwohngebäuden - Zwei-Schritte vor, einer zurück?
(2014)
Die Förderung von Biokraftstoffen hat in den letzten Jahren mehr Kontroversen ausgelöst als die meisten anderen Umweltthemen. Momentan versucht die Europäische Kommission durch Nachhaltigkeitskriterien auf diese Konflikte zu reagieren, während gleichzeitig die Förderpolitik aufrecht erhalten wird. Doch wie und durch welche Akteure wurde dieser Ansatz entwickelt? Welche Rolle spielten dabei wissenschaftliche Erkenntnisse? Wurden relevante Nachhaltigkeitsprobleme von Forschern übersehen? Oder wurden kritische Ergebnisse von Politikern nicht gehört? Oder haben gar die "Impact Assessment" (das wichtigste Instrument der Europäischen Kommission zur frühzeitigen Bewertung von sozialen und ökologischen Auswirkungen von Politikinstrumenten) in ihrer Funktion als Frühwarnsystem versagt? Dieser Artikel versucht, einige Antworten auf diese Fragen zu geben.
Angesichts des fortschreitenden Klimawandels und der besonderen Betroffenheit und Verantwortung der Großstädte hat sich die Berliner Regierungskoalition im Jahr 2011 darauf verständigt, die Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass sich Berlin bis zum Jahr 2050 zu einer klimaneutralen Stadt entwickelt. Berlin reagiert damit wie viele andere internationale Metropolen auf die Gefahren des Klimawandels, aber auch auf die zu erwartenden Preisanstiege bei fossilen Energien. Gleichzeitig sollen die Chancen, die sich durch den Wandel hin zu einer hochmodernen, stärker auf erneuerbaren Energien und Energiedienstleistungen basierenden Energieversorgung für Berlin ergeben, genutzt werden. Vor diesem Hintergrund hat die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt ein Konsortium aus Forschungseinrichtungen, Beratungs- und Planungsbüros unter der Leitung des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) beauftragt, die Machbarkeit des Klimaneutralitätsziels für Berlin zu überprüfen und Wege dahin aufzuzeigen. Diese Machbarkeitsstudie „Klimaneutrales Berlin 2050“ wurde Anfang 2014 fertig gestellt. Ihre Ergebnisse werden von der Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt ausgewertet und für die weitere Arbeit, insbesondere die Erstellung eines integrierten Energie- und Klimaschutzkonzepts, genutzt. Die Kernaussagen der Machbarkeitsstudie sind in der vorliegenden Broschüre zusammengefasst.
Erneuerbare Energien bieten große Chancen,zukünftig eine umweltfreundliche Energieversorgung zu erreichen und damit einen zentralen Beitrag für eine nachhaltige Entwicklung zu
leisten. Ihre Einführung erfolgt jedoch nicht von
selbst, da sie im Vergleich zu den konventionellen Energien Kohle, Atomstrom, Öl und Erdgas höhere Marktpreise aufweisen. Das IÖW evaluiert und entwickelt in zwei Vorhaben die zentralen Instrumente zur Förderung der erneuerbaren Energien im Strom- und Wärmebereich.
Biofuels have recently come under severe criticism regarding their social and environmental impacts. One potential solution for these problems that is increasingly discussed now is the certification of bioenergy. In the wake of this discussion, a broad range of certification initiatives emerged during the last years. However, this issue is predominantly debated in terms of the environmental implications. Accordingly, governmental approaches to this issue often neglect the need for including social aspects into sustainability principles and criteria, most prominently here the EU Renewable Energies Directive (RED). Non-state voluntary certification initiatives, by accounting for the social implications of increased bioenergy production, could therefore be seen as complementary governance instruments that are able to fill the void left by state regulations in this respect.
After briefly addressing the reasons why state regulations tend to neglect social aspects concerning this matter, this presentation seeks to explore whether voluntary bioenergy certification schemes could really be able to fulfill these hopes and provide the solution for the missing consideration of social criteria for sustainable bioenergy. And how could these private non-state initiatives do so in a politically and democratically legitimate way? So as to deal with these issues from a scientific perspective, a distinct analytical framework to evaluate the legitimacy of private governance is presented. Based on this framework, five voluntary bioenergy certification schemes are selected and their consideration given to its social dimension is examined. In order to address the characteristics of our conception of non-state legitimacy, the actor constellations behind these certification initiatives are analyzed with a view to determine the structural representation of social interests. Furthermore, we also give attention to the control and accountability mechanisms incorporated into the certification schemes that are supposed to safeguard the common welfare-orientation of the initiatives. The results of this analysis shed some light on the particular challenges and bottlenecks of ensuring social sustainability via non-state voluntary certification systems in the bioenergy sector. In the concluding chapter, these results are put into perspective and a more general discussion on the potential of non-state voluntary governance approaches regarding the social dimension of environmental governance are presented.
Die Treibhausgasbilanz von Biokraftstoffen wird maßgeblich durch Landnutzungsänderungen beeinflusst. Neben direkten Landnutzungsänderungen sind in den vergangenen Jahren indirekte Landnutzungsänderungen (ILUC) in den Fokus des Interessers gerückt. Zur Quantifizierung von ILUC und damit verbundenen THG-Emissionen exisiteren verschiedene methodische Ansätze: ökonometrische Modellierung, deterministische Modellierung und Regionalmodelle. In dieser Studie werden Publikationen seit dem Jahr 2007, in dem die ILUC-Debatte begann, hinsichtlich des jeweils angewandten Modells, den Unsicherheiten in den getroffenen Annahmen und den Ergebnissen verglichen. Die Untersuchung zeigt, dass die existieren Modelle stark abweichende Ergbnisse liefern. Dies ist for allem auf hohe Unsicherheiten in den getroffenen Annahmen z. B. bezüglich der Erträge und der Kohlenstoffgehaltenim Boden, sowie einer unterschiedlichen Berücksichtigung von Nebenprodukten zurückzuführen.
Der Klimawandel hat Auswirkungen auf die Umwelt, die Menschen und ihre Lebensbedingungen, aber auch auf ihre Gestaltungsmöglichkeiten für die Zukunft. Die Bundesregierung hat deshalb klare und weit reichende Ziele für den Klimaschutz vorgegeben. Die Forschung mit ihren naturwissenschaftlich-technischen Lösungen und ihren gesellschaftswissenschaftlichen Erkenntnissen trägt zur Umsetzung dieser Ziele bei. Eine kohlenstofffreie Energiegewinnung und -nutzung zu fördern und weiterzuentwickeln sowie die vorhandenen Potenziale von energieeffizienten Techniken zu erschließen, kann einen entscheidenden Beitrag zur Senkung von Treibhausgasemissionen leisten. Verdeutlicht man sich jedoch die Herausforderungen, die mit dem Ziel einer Begrenzung des Temperaturanstiegs auf maximal zwei Grad verbunden sind, so ist unabweisbar, dass durch technologische Innovationen allein die Probleme des Klimawandels nicht gelöst werden können.
Die Broschüre "Klimaschutz erfordert Handeln" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung zeigt Ergebnisse aus Forschungsvorhaben des Förderschwerpunktes "Sozial-ökologische Forschung", die eine lösungsorientierte Wissensbasis der dynamischen Wechselwirkungen zwischen Gesellschaften und ihrer natürlichen Umwelt geschaffen haben.
Die Machbarkeitsstudie nach ISO 14024 behandelt die Frage, ob ein Umweltzeichen für Holzpelletfeuerungen gerechtfertigt ist und welche Anforderungen diese im Vergabefall erfüllen sollen. Im Rahmen der Untersuchung wurde zunächst eine umfassende Marktanalyse durchgeführt, um die Anlagen zu identifizieren, die für ein Umweltzeichen in Frage kommen. Im Hauptteil der Studie erfolgte eine vertiefende Analyse der Umweltrelevanz der ausgewählten Anlagen. Hierzu wurde eine Herstellerbefragung durchgeführt und ein Systemvergleich mit Gas- und Ölheizkesseln sowie mit herkömmlichen Holzfeuerungen vorgenommen, um anschließend Vorschläge für Vergabegrundlagen für Holzpelletfeuerungen und -öfen zu erarbeiten. Das Ergebnis ist ein deutliches Votum für ein Umweltzeichen für die untersuchten Feuerungen. Sie zeichnen sich durch ihren hohen Automatisierungsgrad und den Einsatz eines genormten Brennstoffes mit gleichbleibend hoher Qualität aus. Dadurch erreichen die Anlagen zum einen eine hohe Verbrennungsgüte mit geringen Emissionen, zum anderen werden Fehler durch unsachgemäße Bedienung minimiert. Zudem können die Feuerungen eine Beitrag zur verstärketen Nutzung erneuerbarer Energien und somit zur Erreichung der Klimaschutzziele leisten. Die vorgeschlagenen Vergabegrundlagen umfassen Anforderungen an rationelle Energienutzung, Emissionswerte, das Angebot von Dienstleistungen sowie an die Bedienungsanleitung.
The quantitative assessment of effects and benefits of battery storage systems in households with photovoltaic (PV) generators and the effects on distribution and transmission grids need to be identified and analyzed for future energy supply systems. As analysis tool a MATLAB-based model of a distribution grid with multiple storage systems has been implemented. The model is applicable for a wide range of different battery storage systems, various PV-system sizes and diverse grid structures. Different battery management strategies such as fixed power limitation, charging interval timer with regard to typical solar radiation profiles, maximizing self-consumption and maximizing the benefit for the grid have been implemented and analyzed. If the storage is managed properly a relief for the grid can be achieved while at the same time the self-consumption can be retained at nearly the same level as a management strategy purely maximizing the self-consumption.
Das 2017 veröffentlichte Buch “A Guide to EU Renewable Energy Policy” soll das Verständnis der Erneuerbare Energien Politik der EU, als eine der ambitioniertesten Bestrebungen auf dem Weg hin zu nachhaltigeren Energiesystemen, unterstützen. Es enthält zentrale Fallstudien die zeigen wie Mitgliedsstaaten die EU Politik geformt haben, wie die EU die Politik der Mitgliedsstaaten beeinflusst und wie sich Politik horizontal ausgebreitet hat. Als Beitrag zum Buch hat Bernd Hirschl (IÖW) zusammen mit drei Koautoren ein Kapitel über die Erneuerbare Energien Politik in Deutschland im Kontext der Europäisierung verfasst. Die deutsche Energiewende wurde in der Vergangenheit als anspruchsvolle und relativ erfolgreiche Pionierstrategie für den Übergang zu einem nachhaltigeren Energiesystem gelobt. Jedoch, führte sie auch zu Konflikten in der EU. Das Kapitel wirft die Frage auf, wie vertikale und horizontale Interaktionen zwischen Deutschland und der EU bzw. den anderen Mitgliedsstaaten eingeordnet werden können. Zur Beantwortung dieser werden drei Arten, der Europäisierung betrachtet: bottom-up, top-down und horizontal.
Welchen Beitrag zum Klimaschutz können Städte und Gemeinden leisten? Welche kommunalen Institutionen, Akteure und Verfahren spielen eine Rolle? Welche Handlungsfelder und Ansätze tun sich auf? Mit diesen Fragen befasst sich der Sammelband des Ecological Research Network (Ecornet), der von IÖW-Wissenschaftler Johannes Rupp mitherausgegeben wurde. 14 Beiträge beschreiben und analysieren darin, wie auf kommunaler Ebene die Umsetzung des Pariser UN-Klimaabkommens weiter vorangebracht werden kann.Der Sammelband bietet einen Überblick zu Herausforderungen und Chancen des kommunalen Klimaschutzes und fächert dafür eine Vielzahl unterschiedlicher Institutionen, Verfahren, Akteure und Handlungsfelder auf.
Ausgangspunkt für den Beitrag ist das Projekt „Urbanen Wärmewende“ welches vom IÖW geleitet und mit der Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz, der Technischen Universität Berlin sowie der Universität Bremen durchgeführt wird. Um langfristig das Ziel der Klimaneutralität zu erreichen, braucht Berlin die Wärmewende und muss ein entsprechender Transformationsprozess angestoßen werden. Der Artikel schildert wie das Forschungsprojekt diesen Prozess unterstützen kann und wie das Vorhaben aufgebaut ist. Insbesondere sollen im Rahmen des Projektes zukünftige Wärmeszenarien für drei Quartiere innerhalb der Stadt ermittelt werden und verschiedene technische Entwicklungsoptionen innerhalb dieser Transformationsräume in Zusammenarbeit mit Entscheidern sowie beteiligten Stakeholdern ermittelt und bewertet werden.
In der Kurzstudie hat das IÖW im Auftrag von Greenpeace Energy die ökonomischen Effekte durch einen Ausbau erneuerbarer Energien im Jahr 2030 untersucht.
Betrachtet wurde zum einen, welche Beschäftigungspotenziale der EE-Ausbau in den betroffenen Bundesländern bietet. Zum anderen wurde konkret für die beiden Braunkohlereviere Lausitz und Rheinland ermittelt, mit welchen regionalen Wertschöpfungs- und Beschäftigungseffekten ein Ausbau der Photovoltaik und der Windenergie bis 2030 in diesen Regionen verbunden sein könnte. Auch wurde analysiert, wie der Ausbau gestaltet werden muss, damit die Regionen in möglichst hohem Umfang ökonomisch davon profitieren.
Das heutige und noch mehr das zukünftige Leben und Wirtschaften beruht maßgeblich auf einer stabilen Stromversorgung. Damit bekommt die (weitgehend) störungsfreie Stromversorgung einen hohen Stellenwert. Vor dem Hintergrund der weitreichenden, katastrophalen und somit ökonomisch und sozial kaum tragbaren Folgen eines langanhaltenden flächendeckenden Stromausfalls, ist die Frage der Vulnerabilität und Resilienz des Stromversorgungssystems sehr zentral, die in der gegenwärtigen Debatte der Transformation des Energie- und hier insbesondere des Stromsystems noch nicht hinreichende Beachtung findet. Für diesen Bericht wurden in einer empirisch untersetzten Untersuchung die Verwundbarkeiten des IKT-basierten Stromsystems analysiert. Die mit der Digitalisierung verbundenen Verwundbarkeiten werden in der Debatte über die Energiewende nur am Rande diskutiert und nehmen neben anderen zu berücksichtigenden Faktoren eine untergeordnete Rolle ein. Auf dieser Grundlage wurden Rahmenbedingungen abgeleitet, die zur Minimierung der Vulnerabilität und zur Realisierung einer möglichst hohen und kosteneffizienten Resilienz im Energiesystem notwendig sind. Die Rahmenbedingungen für das Stromsystem werden derzeit in vielen für die Resilienz relevanten Gebieten fundamentalen Veränderungen unterzogen. Bei der Festsetzung der neuen Rahmenbedingungen bietet sich grundsätzlich die einmalige Chance, frühzeitig Resilienzstrategien zu implementieren. Die Vorschläge für die Rahmenbedingungen wurden unterteilt in diejenigen zur Vermeidung eines langanhaltenden Blackouts, z.B. zur IT-Sicherheit, zu Anforderungen an Betriebsmittel oder zur Zusammenarbeit der Netzbetreiber und Informationsaustausch und diejenigen für den Fall eines Blackouts zur Abwendung von Gefahren für die Bevölkerung, z.B. zur KRITIS-Versorgung im Falle eines Blackouts oder zur Befähigung der Bevölkerung.
The accepted view of cities is as „energy sinks” utterly dependent on regional suppliers, but in light of rapidly increasing urbanization, and the role of cities as both perpetrators and victims of climate change, this view is neither timely nor appropriate. The degree of commitment implicit in the Paris Agreement is such that rapidly growing cities simply cannot avoid taking action on climate change. Cities are also increasingly recognizing the socio-ecological and economic benefits of moving towards climate neutrality. Starting from the status quo in our major cities, this chapter attempts to shed light on the urban energy supply of the future. Challenges, as well as measures for action in the key areas of industry, urban development, transport, and the household are presented, also the preconditions necessary for successful implementation and institutionalization of the urban energy transition. Issues addressed here are based on a study of Berlin, where 2011 marked the political go-ahead for the development and implementation of a climate-neutral strategy in the German federal capital.
Discussions of climate protection and the energy sector transition are still dominated by cost considerations; however, decentralized efforts such as the expanded use of renewable energies and energy-efficiency improvements to existing buildings can have a positive economic impact with respect to local and regional value added and employment. The Institute for Ecological Economy Research (IÖW) developed a model to quantify the value added and employment effects generated by renewable energies at the local level, to fill the gap concerning the identification of local and regional economic effects of the energy transition. This approach has later been extended to account for the economic effects of energy-efficiency refurbishment of existing dwellings. In this chapter, the methodology of these two models is described and results for the city of Berlin are presented. These show that the increased use of renewable energies and energy-efficiency refurbishment measures have the potential to make an important contribution to the regional economy with respect to value added and employment.
The heating sector represents one of the biggest challenges to achieving climate neutrality in regions with cold winters. Local municipalities will have an important role to play in this process. With regard to the current situation in Germany, this chapter examines the challenges that will arise with the transformation of the heating sector and considers the possibilities for action facing local municipalities. Subsequently, the chapter adresses in depth two main areas of action: the energy-efficiency retrofitting of existing buildings, and the transformation of district heating systems. With respect to the energy-efficiency refurbishment of building stock, it is important that cities and municipalities look at private, as well as public properties, and address concerns about historical preservation and social issues. District heating grids allow for the cost-efficient integration of renewable energy and waste heat sources; however, operating conditions, and in some cases network structures, must be modified accordingly.
Die Studie „Erneuerbare-Energien-Vorhaben in den Tagebauregionen“ wurde als eine von vier Vorhaben des Bundeswirtschaftsministeriums zum Thema Strukturwandel in den Braunkohleregionen vergeben.
Die Studie geht der Frage nach, welche wirtschaftlichen Perspektiven sich durch eine verstärkte Nutzung der verschiedenen Energiewende-Bereiche in den Tagebauregionen ergeben können. Dabei stehen insbesondere die Potenziale und Wirkungen der beiden Technologien Photovoltaik (PV) und Windenergie, auch im Verbund als Wind-PV-Hybridkraftwerke, im Vordergrund. Zudem wurden Potenziale für PtX-Technologien untersucht sowie rechtliche Instrumente analysiert, mit denen die Potenziale erschlossen und regionale Teilhabe bei der Umsetzung von EE-Projekten erhöht werden sollen. Aus den Potenzialanalysen, einer vertieften Fallstudie Lausitz und den rechtlichen Analysen wurden schließlich übergreifende Handlungsempfehlungen für alle Reviere bzw. Instrumentenvorschläge für die Akteure auf den unterschiedlichen politischen Ebenen abgeleitet.
Bei einem ambitionierten Ausbau von Windenergie und Photovoltaik können beispielsweise allein in diesem Bereich rund eintausend Vollzeit-Arbeitsplätze entstehen. Aus weiteren Bereichen der Strom-, Wärme- und Verkehrswende können darüber hinaus zahlreiche zusätzliche Arbeitsplätze entstehen – von der Solarthermie über die energetische Biomassennutzung bis zu Elementen einer nachhaltigen Mobilität wie ÖPNV, Car-Sharing, E-Mobilität oder autonomes Fahren.
Für die Inwertsetzung der technologischen sowie regionalökonomischen Potenziale sind spezifische Maßnahmen notwendig und Akteure aus Bund, Ländern und Kommunen müssen zusammenwirken.
Non-residential buildings comprise a quarter of the European Union (EU) building stock and cause approximately one-third of this stock's energy consumption. The imperative to reduce their energy consumption is widely accepted in EU countries. It is now common to upgrade both residential and non-residential buildings to increase energy efficiency, but studies indicate a significant gap between energy performance and design. In the residential sector, this gap has been extensively investigated and quantified under the heading of the ‘rebound effect’, but there do not yet appear to be studies on rebound effects in non-residential buildings. This paper develops a methodology to fill this gap. Through technical measurements in four recently retrofitted German public service case study buildings, rebound effects were estimated under two definitions: the ‘elasticity’ rebound effect and the ‘energy performance gap’ (EPG). Cross-sectional data of actual and calculated consumption in 176 comparable buildings was used to estimate typical rebound effects which could be expected in such buildings. The case study results indicated comparatively low rebound effects but high EPGs. Semi-structured interviews with building occupants and operators identified credible determinants of energy consumption. The methodology proved effective and robust, and is offered for further use and development.
Rezension: Energiewende einfach durchsetzen. Roadmap für die nächsten 10 Jahre / Axel Berg, 2020
(2020)
Um das Pariser Klimaschutzabkommen zu erfüllen, wurden im deutschen Klimaschutzplan 2050 ambitionierte Ziele festgesetzt. Die direkte Nutzung erneuerbarer Energien und die Sektorenkopplung sind dabei zentrale Maßnahmen, um die Wirtschaft zu defossilisieren.Vielversprechende Ansätze, um den Anteil erneuerbarer Energien durch Stromnutzung in den Sektoren mit bisher geringen Treibhausgasreduktionen – Wärme, Verkehr und Industrie – zu erhöhen, bieten Power-to-X-Technologien. Dabei wird Strom für die spätere energetische Nutzung gespeichert oder über technische Verfahren zur Herstellung von Wertschöpfungsprodukten, etwa Stahl oder Grundstoffchemikalien, bzw. für Dienstleistungen eingesetzt. Mit Hilfe von Power-to-X-Technologien wird so das Sektorenkopplungspotenzial von Strom erschlossen und gleichzeitig werden Defossilisierungsoptionen insbesondere für die oben genannten Sektoren eröffnet.
Durch die Vielfalt an Verfahren und die großen Nutzungspotenziale stehen Power-to-X-Technologien derzeit im Fokus einer größeren Debatte. Eine Analyse zur Begriffsverwendung in der Literatur zeigt, dass kein Konsens zur Definition von Power-to-X und den zugehörigen Technologien besteht: Teilweise wird der Begriff spezifisch für nur wenige technologische Konzepte verwendet, auf der anderen Seite aber auch sehr breit und für eine große Vielfalt an Konzepten. Dieser Artikel zeigt die bisherige Begriffsverwendung in ihrer Bandbreite auf, arbeitet Gemeinsamkeiten und Differenzierungsmerkmale heraus und leitet eine Systematik des Power-to-X-Ansatzes ab. Auf dieser Grundlage wird ein Definitionsvorschlag formuliert, mit dem Power-to-X-Technologien anschließend eindeutig identifiziert und sinnvoll in Kategorien eingeordnet werden. Dies soll einen Beitrag leisten zu einem einheitlichen Verständnis von Power-to-X, auf dessen Grundlage die Diskussion um verfügbare Technologien und deren Entwicklungsmöglichkeiten für Anwendungen geführt werden kann.
Die Akzeptanz der lokalen Bevölkerung für den weiteren regionalen Zubau von erneuerbaren Energien wird immer mehr zum kritischen Faktor für das Erreichen der Klimaneutralität. Ein zentraler Akzeptanzfaktor ist die signifikante finanzielle Beteiligung der von den Anlagen Betroffenen und der Standortkommunen. Mit dem § 36k EEG 2021 bzw. aktuell dem § 6 EEG 2021 n. F. hat der Gesetzgeber einen ersten Schritt in diese Richtung unternommen, er muss jedoch aus Sicht der Autoren deutlich mehr regionale Beteiligungsformen ermöglichen.
Wie kann der Beitrag Berlins zur Umsetzung des Pariser Klimaschutzabkommens von 2015 aussehen? Zu dieser Frage hat das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) im Auftrag der Senatsverwaltung für Umwelt, Verkehr und Klimaschutz eine Studie erarbeitet.
Die Studie legt in verschiedenen Szenarien dar, wie Berlin schon vor 2050 klimaneutral werden kann, um dem Zielpfad des Pariser Abkommens gerecht zu werden. Sie aktualisiert damit die Machbarkeitsstudie „Klimaneutrales Berlin 2050“ aus dem Jahr 2014, die eine wichtige Grundlage der Berliner Klimaschutzpolitik bildete.
Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die Klimaneutralität Berlins – pragmatisch definiert als Senkung der Berliner CO2-Emissionen um 95 % gegenüber 1990 – bereits im Laufe der 2040er Jahre erreichbar ist. Dies setze allerdings nicht nur große zusätzliche Klimaschutz-Anstrengungen des Landes, sondern auch eine deutliche ambitioniertere Klimaschutzpolitik auf Bundesebene voraus.
Um die Klimaschutzziele zu erreichen, werden in der Studie rund 50 Maßnahmenvorschläge für das Land Berlin formuliert, die das Berliner Energie- und Klimaschutzprogramm (BEK 2030) ergänzen und den Weg zur Klimaneutralität in allen Handlungsfeldern unterstützen sollen.
Vom Chemiekonzern über den Stahlproduzenten bis hin zur Zementfabrik – für energieintensive Industrien ist es eine große Herausforderung, fossile Energieträger zu ersetzen. Besonders für international konkurrierende Unternehmen spielen Versorgungssicherheit und möglichst geringe Energiekosten eine wichtige Rolle. Ob der Wandel hin zur klimaneutralen Industrie in Deutschland gelingt, steht und fällt deshalb mit dem erfolgreichen Ausbau erneuerbarer Energien (EE). Doch dieser geriet in den Jahren 2018 bis 2020 deutlich ins Stocken, insbesondere mit Blick auf die Windenergie. Ein Grund dafür sind Akzeptanzprobleme der lokalen Bevölkerung.
Energieintensive Unternehmen haben also ein Interesse daran, dass die Akzeptanz für EE-Anlagen wächst. Zwar können sie die Betreibergesellschaften in der Regel nicht direkt beeinflussen, aber sie können durch verschiedene Instrumente dazu beitragen, dass der EE-Zubau möglichst konfliktarm und insgesamt nachhaltig verläuft. In diesem Beitrag des IÖW zum Sammelband „Akzeptanzstrategien in den energieintensiven Industrien“ des Kompetenzzentrums Klimaschutz in energieintensiven Industrien (KEI) wird zunächst der Zusammenhang zwischen den energieintensiven Unternehmen und den Akzeptanzproblemen beim EE-Ausbau näher untersucht. Auf dieser Grundlage diskutieren die Autoren Lösungswege für eine nachhaltige Ausgestaltung: Vielversprechend sind einerseits Labels und Zertifikate, die nachhaltige Strommengen kennzeichnen und dadurch den Industrieunternehmen bei ihrem Stromeinkauf Orientierung bieten. Andererseits können energieintensive Unternehmen die Energiewende in ihrer Region unmittelbar mitgestalten – im Rahmen von Eigenversorgungsmodellen, Power-Purchase-Agreements (PPA) oder durch eine direkte Beteiligung an Bürgerenergiegesellschaften sowie EE-Gemeinschaften.
Das Land Brandenburg will bis spätestens 2045 klimaneutral werden, um so einen Beitrag zur Erreichung der Zielvorgaben des Pariser Übereinkommens zu leisten. In einer Studie hat das Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) gemeinsam mit Partnern im Auftrag des Landes Brandenburg, vertreten durch das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz, dafür wissenschaftliche Szenarien entwickelt.
Die Studie beinhaltet darüber hinaus Maßnahmenvorschläge, die als Grundlage für den Klimaplan dienen sollen, den die Landesregierung von Brandenburg im Jahr 2023 entwickeln und verabschieden will. Diese sind nach den Sektoren aufgeteilt, die maßgeblich in Zusammenhang mit Treibhausgasemissionen stehen. Bisher ist Brandenburg noch nicht auf dem Klimaneutralitätspfad, weshalb besonders der Kohleausstieg, der Ausbau erneuerbarer Energien, die Wärme- und Verkehrswende, der Umbau zu einer klimaneutralen Wirtschaft, die Stärkung der Wälder sowie der Schutz von Moorflächen vorangetrieben werden muss.
Insgesamt schlägt die Studie über 80 Maßnahmenbündel für die acht Handlungsfelder des Klimaplans vor. Vorgeschlagene Maßnahmen beinhalten die zügige Planung und Genehmigung von Wind- und Solarenergie sowie die Erhöhung von Akzeptanz und Beteiligung, den Ausbau des öffentlichen Personennahverkehrs oder auch die Wiedervernässung von Moorflächen zur Kohlenstoffspeicherung. Für die Umsetzung ist die politische Steuerung unter dem Stichwort „Klima-Governance“ besonders wichtig. Neben der Vorreiterrolle, die das Land einnehmen muss, sind die Kommunen bei ihrer Umsetzung zu unterstützen.