Terrapon-Pfaff, J.; Fink, T.; Viebahn, P.; Jamea, E. M.:
Social impacts of large-scale solar thermal power plants – assessment results for the NOORo I power plant in Morocco

In: Renewable and Sustainable Energy Reviews 113 (2019), 109259

Viele Länder investieren zunehmend in Technologien für erneuerbare Energien, um den wachsenden Energiebedarf zu decken und die Sicherheit ihrer Energieversorgung zu erhöhen. Diese Entwicklung ist auch in der Region des Nahen Ostens und Nordafrikas (MENA) zu beobachten, wo sich die Ziele und die Politik im Bereich der erneuerbaren Energien in den letzten Jahren rasch weiterentwickelt haben. Es gibt einen stetigen Anstieg sowohl in der Zahl der geplanten und umgesetzten Photovoltaik (PV) als auch der solarthermischen Projekte, etwa in Form von solarthermischen Kraftwerken (Concentrating Solar Power, CSP). Viele dieser Anlagen sind als große Systeme im Versorgungsbereich konzipiert. Trotz der Tatsache, dass diese Art von Großprojekten erhebliche Auswirkungen auf die lokalen Gemeinschaften und ihre Lebensgrundlagen haben können, ist die bestehende Forschung über die sozialen Auswirkungen solcher groß angelegten Infrastrukturen für erneuerbare Energien auf lokaler Ebene begrenzt. Die Bewertung und Bewältigung dieser Auswirkungen wird jedoch immer wichtiger, um die Risiken sowohl für die betroffenen Gemeinschaften als auch für die Projekt- und Unternehmensaktivitäten zu verringern. Um robustere Beweise für die lokalen Auswirkungen zu liefern, untersucht diese Forschungsstudie die sozialen Auswirkungen groß angelegter Infrastrukturen für erneuerbare Energien in der MENA-Region anhand einer Fallstudie über die NOORo I CSP-Kraftwerk in Ouarzazate, Marokko. Die im Rahmen von zwei empirischen Feldstudien gesammelten Daten liefern in Kombination mit Experteninterviews und der Analyse von Sekundärdaten detaillierte Belege für die Art und die Bedeutung der Auswirkungen des NOORo I CSP-Kraftwerk auf den Lebensstandard vor Ort. Die Analyse ergibt eine konsolidierte Liste von 30 Auswirkungen und deren Signifikanzniveau für verschiedene Interessengruppen, darunter Landwirte, junge Menschen, Frauen, Gemeindevertreter und Eigentümer von kleinen und mittleren Unternehmen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Entwicklung der Infrastruktur insgesamt positiv aufgenommen wurde. Die Überprüfung zeigt auch, dass die Faktoren, die als Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit der lokalen Lebensgrundlagen identifiziert wurden, hauptsächlich mit dem Informationsmanagement und der Nutzenverteilung und weniger mit physischen oder materiellen Aspekten zu tun haben.

Teubler, J.; Weber, S.; Suski, P.; Peschke, I.; Liedtke, C.:
Critical evaluation of the material characteristics and environmental potential of laser beam melting processes for the additive manufacturing of metallic components

In: Journal of Cleaner Production 237 (2019), 117775

In der vorliegenden Studie werden die Materialeigenschaften und Umweltauswirkungen einer Schlauchtülle, als Beispiel für ein kommerzielles Produkt mit einfacher Geometrie, analysiert. Die Produktionswege Drehen (konventionelle Fertigung) und Laserstrahlschmelzen (additive Fertigung) werden hinsichtlich des Verbrauchs natürlicher Ressourcen, des Klimaschutzpotenzials und des Primärenergiebedarfs miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass das Produkt bei der Herstellung über additive Fertigung einen geringeren Bedarf an natürlichen Ressourcen aufweist, aber höhere CO2-Emissionen und einen höheren Energiebedarf, bei der Verwendung eines Stahls, der hauptsächlich (80 Prozent) aus hochlegiertem Stahlschrott hergestellt wird, verursacht. Verschiedene Fallstudien während der Sensitivitätsanalysen zeigten jedoch, dass eine Reihe von Faktoren die Ergebnisse stark beeinflussen: Die Stahlquelle sowie die Quelle der Elektrizität spielen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Umweltleistung der Produktionswege. Die Autorinnen und Autoren fanden auch heraus, dass andere Produktionsverfahren (hier das Kaltschmieden von Rohren) eine umweltfreundliche Alternative zu beiden Routen sein können, wenn sie aus wirtschaftlicher Sicht durchführbar sind.

Zelt, O.; Krüger, C.; Blohm, M.; Bohm, S.; Far, S.:
Long-term electricity scenarios for the MENA region – assessing the preferences of local stakeholders using multi-criteria analyses

In: Energies 12 (2019), 3046

Die Mehrheit der Länder des Nahen Ostens und Nordafrikas (Middle East & North Africa, kurz MENA) wollen ihre Emissionen reduzieren. Bislang ist jedoch wenig erforscht, wie sich dieses Ziel in konkrete Zukunftsszenarien übersetzen lassen und wie diese wiederum von den lokalen Akteuren bewertet werden.
Basierend auf dem Projekt MENA SELECT veröffentlichten die wissenschaftlichen Mitarbeitenden Ole Zelt, Forschungsbereich Sektoren und Technologien, und Christine Krüger, Forschungsbereich Systeme und Infrastrukturen in der Abteilung Zukünftige Energie- und Industriesysteme am Wuppertal Institut zusammen mit anderen Forschenden des Projektkonsortiums einen Artikel, der diese Frage für den Stromsektor in Marokko, Tunesien und Jordanien beleuchtet. Das Projekt MENA SELECT wurde gemeinsam durchgeführt von BICC Bonn International Center for Conversion, Wuppertal Institut, IIASA – International Institute for Applied Systems Analysis, Germanwatch und der Europa-Universität Flensburg. In einer Reihe von zweitägigen Workshops entwickelte das Forscherteam zusammen mit relevanten gesellschaftlichen Akteuren der drei Länder mehrere Szenarien für den Stromsektor im Jahr 2050. Anschließend wurden diese Szenarien mit Hilfe einer multikriteriellen Analyse (MCA) bewertet. Die Teilnehmenden konnten dabei auch ihre persönliche Einschätzung einzelner Kriterien in die Bewertung einbringen. Die Ergebnisse zeigen, dass lokale Akteure in allen drei Ländern Szenarien bevorzugen, die überwiegend oder sogar ausschließlich auf erneuerbaren Energien basieren.

Michaelowa, A.; Hermwille, L.; Obergassel, W.; Butzengeiger, S.:
Additionality revisited: guarding the integrity of market mechanisms under the Paris Agreement

In: Climate Policy 19 (2019), S. 1211–1224

Das Autorenteam Lukas Hermwille und Wolfgang Obergassel aus dem Forschungsbereich Internationale Klimapolitik in der Abteilung Energie-, Verkehrs- und Klimapolitik gibt gemeinsam mit Axel Michaelowa und Sonja Butzengeiger von Perspectives Climate Research in seinem Beitrag Empfehlungen, wie das Konzept der Zusätzlichkeit unter Artikel 6 des Pariser Klimaabkommens umgesetzt werden kann. Artikel 6 erlaubt es den Staaten, bei der Umsetzung ihrer Klimaschutzbeiträge (englisch Nationally Determined Contributions, NDCs) zusammen zu arbeiten und Emissionsreduktionen untereinander zu transferieren. Solche marktbasierten Ansätze können effektive Emissionsminderungsinstrumente sein, allerdings können sie auch die Integrität und Wirksamkeit des globalen Klimaschutzes bedrohen, wenn sie falsch benutzt werden. Die Zusätzlichkeit ist in diesem Zusammenhang ein Schlüsselkonzept. Die Kernidee besteht darin, dass alle Emissionsminderungsmaßnahmen, die durch einen marktbasierten Mechanismus gefördert werden sollen, zeigen müssen, dass die Emissionsreduktionen ohne die marktbasierten Mechanismen nicht möglich gewesen wären. Der Beitrag bespricht zunächst generische Definitionen von Zusätzlichkeit sowie die bisher verwendeten Ansätze zur Überprüfung dieser. Auf dieser Grundlage diskutiert der Beitrag, unter welchen Voraussetzungen die Zusätzlichkeitsprüfung von individuellen Maßnahmen oder Politiken im neuen Kontext des Pariser Abkommens weiterhin nötig ist. Der Beitrag argumentiert, dass nur dann auf eine Zusätzlichkeitsprüfung jeder einzelnen Aktivität verzichtet werden kann, wenn die Staaten bereit sind, sich einer unabhängigen Prüfung der Robustheit ihrer NDCs zu unterziehen. Ist dies nicht möglich, sollte die Prüfung der Zusätzlichkeit jeder einzelnen Maßnahme verlangt werden. Darüber hinaus untersucht der Beitrag, wie die Zusätzlichkeitsprüfung für unterschiedliche Arten von Aktivitäten ausgestaltet werden kann. Der Artikel empfiehlt, für einzelne Projekte, Programme und unterschiedliche Arten von Politikmaßnamen unterschiedliche Ansätze für die Zusätzlichkeitsprüfung zu verfolgen.

Mohan, A.; Wehnert, T.:
Is India pulling its weight? India's nationally determined contribution and future energy plans in global climate policy

In: Climate Policy 19 (2019), S. 275–282

Während der kommenden Klimaverhandlung der Vereinten Nationen (Conference of the Parties, COP24) im Dezember dieses Jahres, ziehen die Länder ihre erste Bilanz der Klimaschutzmaßnahmen nach dem Pariser Abkommen. Im Vorfeld dazu bewertet das Paper "Is India pulling its weight?" von Aniruddh Mohan und Timon Wehnert vom Wuppertal Institut die Klimapolitik Indiens im Vergleich zu den nationalen Energieplänen. Die Autoren stellen fest, dass Indien zwar auf einem guten Weg ist, seine national festgelegten Beitragsziele (Nationally Determined Contributions, NDCs) zu erfüllen, dass diese Ziele jedoch in Anbetracht des nationalen energiepolitischen Kontextes eher bescheiden waren. Darüber hinaus bestehe eine erhebliche Unsicherheit über die indische Energiepolitik nach 2030 – und wenn die aktuellen Pläne zustande kommen, werde das Zwei-Grad-Ziel des Pariser Klimaschutzabkommens mit ziemlicher Sicherheit nicht erreichbar sein.
Die Rolle Indiens in der internationalen Klimapolitik hat sich gewandelt: Statt der Rolle eines Bremsers, könnte es in Zukunft eine Führungsrolle einnehmen – insbesondere nach der Ankündigung des Rückzugs der Vereinigten Staaten aus dem Pariser Klimaschutzabkommen. Dennoch zeigt die Analyse, dass Indiens "harte" Aktionen auf nationaler Ebene im Widerspruch zu seinen "weichen" Aktionen in der internationalen Klimapolitik stehen. "Um die Lücke zum Erreichen der Pariser Ziels zu schließen, werden in Zukunft wahrscheinlich alle Länder mit Forderungen nach stärkeren Minderungsmaßnahmen konfrontiert sein. Für Indien sehen wir hier das Potential die außen- und klimapolitischen Ambitionen des Landes besser an die nationalen Energiewirklichkeiten anzupassen", sagt Timon Wehnert.

Thomas, S.; Thema, J.; Brischke, L.-A.; Leuser, L.; Kopatz, M.; Spitzner, M.:
Energy sufficiency policy for residential electricity use and per-capita dwelling size

In: Energy Efficiency 12 (2019), S. 1123–1149

In jüngster Zeit hat die Energieeffizienz als Möglichkeit zur Begrenzung und Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs von Haushalten und insgesamt zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen. In diesem Artikel werden sowohl die teilweise neuen Methoden, als auch die Ergebnisse einer umfassenden Analyse eines Maßnahmenpakets für die Mikro- und Mesoebene der Energiesuffizienz vorgestellt, um den Stromverbrauch in den Haushalten zu erhöhen und zumindest das Wachstum der Pro-Kopf-Wohnfläche zu reduzieren. Ziel ist es herauszufinden, wie die Politik Haushalte, als Einzelpersonen oder als Betreuer, aber auch Hersteller und lokale Behörden bei der Ausübung der Energiesuffizienz unterstützen kann. Diese Analyse erforderte ein angepasstes und teilweise neu entwickeltes Set von Methoden. Die Energiesuffizienz stößt nicht nur auf Barrieren wie die Energieeffizienz, sondern auch auf potenzielle Einschränkungen für bestimmte Haushaltsmitglieder oder Charakteristika, und manchmal müssen Voraussetzungen geschaffen werden, um Energiesuffizienz Routinen und Praktiken zu ermöglichen. All dies wurde im Detail analysiert, um Empfehlungen abzuleiten, für welche Politikinstrumente ein wirksames Politikpaket für Energiesuffizienz geschnürt werden muss. Energieeffizienz und Energiesuffizienz sollten nicht als Gegensatz zueinander gesehen werden, sondern in die gleiche Richtung wirken – Energie sparen. Daher können einige politische Instrumente zur Energiesuffizienz die gleichen sein wie für die Energieeffizienz, wie beispielsweise die Energiepreispolitik. Andere können technologiespezifische Instrumente an Energieeffizienzpolitik anpassen. Beispiele hierfür sind fortschrittliche Standards für die Effizienz von Geräten, Standards die auf dem absoluten Verbrauch basieren oder die Bereitstellung von Energieempfehlungen. Suffizienz kann jedoch auch neue politische Ansätze erfordern. Diese können von der Förderung völlig anderer Dienstleistungen, wie die Reinigung von Lebensmitteln und Kleidung, über Instrumente zur Begrenzung der durchschnittlichen Wohnfläche pro Person, bis hin zu einem Cap-and-Trade-System für den gesamten Stromverkauf eines Lieferanten an seine Kunden, anstelle einer Energieeffizienzverpflichtung, reichen.

Weigel, P.; Fischedick, M.:
Review and categorization of digital applications in the energy sector

In: Applied Sciences 9 (2019), 5350

Die Digitalisierung ist ein Prozess, der viele Teile der Industrie und Gesellschaft betrifft und dessen Einfluss zukünftig noch weiter zunehmen wird. Viele digitale Anwendungen haben sich im Energiesektor bereits etabliert, in den kommenden Jahren werden aber weitere tiefgreifende Entwicklungen erwartet. Dafür ist es wichtig zu verstehen, welche Anwendungen möglich und sinnvoll sind. Die Vorteile und Nachteile werden aus der Perspektive verschiedener Akteure analysiert, um ein möglichst ganzheitliche Betrachtungsweise zu erhalten. Ein solches Verständnis bietet einerseits die Basis für gesellschaftliche und politische Diskussionen und andererseits eine wichtige Informationsgrundlage für Unternehmen, um digitale Anwendungen zu entwickeln und nachhaltig zu implementieren. Prof. Dr.-Ing. Manfred Fischedick, wissenschaftlicher Geschäftsführer des Wuppertal Instituts, und Paul Weigel, Doktorand am Wuppertal Institut, beschäftigen sich in ihrem Artikel "Review and Categorization of Digital Applications in the Energy Sector" mit der Digitalisierung des deutschen Energiesektors. Die Autoren geben einen Überblick über mögliche Anwendungen im deutschen Energiesektor und arbeiteten den erwarteten Nutzen und die beeinflussten Akteure heraus. Dafür untersuchten sie relevante Publikationen, die einen breiten Blick auf die Digitalisierung des Energiesektors werfen.

Wilts, H.; O'Brien, M.:
A policy mix for resource efficiency in the EU – key instruments, challenges and research needs

In: Ecological Economics 155 (2019), S. 59–69

Vor dem Hintergrund eines oft verschwenderischen Umgangs mit natürlichen Ressourcen hat die Europäische Union die Ressourceneffizienz zu einer ihrer wichtigsten politischen Prioritäten gemacht. Die Politikformulierung befindet sich jedoch in vielen Mitgliedstaaten noch in einem sehr frühen Stadium, mit oft nur vagen Vorstellungen davon, was Ressourceneffizienz bedeutet und ist gekennzeichnet durch fragmentierte Instrumente und sich überschneidende Kompetenzen. In diesem Artikel wird ein konzeptioneller Rahmen für die Definition, Bewertung und Entwicklung von Policy-Mixes zur Ressourceneffizienz entwickelt. Es wird argumentiert, dass ein Mix aus Politiken und Instrumenten am besten geeignet ist, die komplexen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts zu bewältigen. Ein solcher Mix befasst sich mit mehreren Ressourcenbereichen auf strategisch hoher Ebene und enthält miteinander wechselwirkende Instrumente, die sich an mehrere Akteure, Regierungsebenen, Sektoren und Lebenszyklusstadien der Ressourcennutzung richten. Dieses Papier untersucht Kriterien für wirksame politische Instrumente zur Ressourceneffizienz, stellt dabei sowohl einen indikativen Policy-Mix für neun Politikbereiche als auch Fallstudien (über umweltschädliche Subventionen, die Effizienz der Versorgungskette in Lebensmittelsystemen und Produkt-Dienstleistungssystemen) vor und identifiziert die wichtigsten Herausforderungen, um Kompromisse bei der Gestaltung der Instrumente zu überwinden, Synergien zu maximieren, Konflikte zu reduzieren, Kohärenz zu fördern, Aktivitäten zu koordinieren und von der Theorie zur Praxis zu gelangen. Der Forschungsbedarf wird vor dem Hintergrund diskutiert, wer einen solchen Policy-Mix ausarbeiten, umsetzen und koordinieren soll. Wobei die Verhandlungsmacht, der Zeitplan und die Komplexität berücksichtigt werden.