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Abfallwirtschaftliche Produktverantwortung unter Ressourcenschutzaspekten (RePro)
(2019) Sander, Knut; Marscheider-Weidemann, Frank; Wilts, Henning; Institut für Ökologie und Politik; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie; Kohlmeyer, Regina; Kitazume, Christian
Das Hauptziel des Forschungsvorhabens RePro war die Entwicklung zielgerichteter Maßnahmen und Instrumente zur besseren Nutzung bisher nicht ausgeschöpfter Potenziale zur Kreislaufführung von umwelt- und ressourcenrelevanten Metallen aus Elektro- und Elektronikaltgeräten (EAG). Es umfasste die folgenden Arbeitsbereiche: - Identifikation und Auswahl von ressourcenrelevanten Metallen (=RePro-Metalle), - Massenbilanzierung von RePro-Metallen in den ausgewählten Produkten (RePro-Produkte) und EAG (RePro-EAG). - Analyse von Sammlung, Behandung RePro-EAG und Rückgewinnung von RePro-Metallen. - Entwicklung von Empfehlungen zur optimierten Steuerung, Erfassung und Entsorgung von EAG im Hinblick auf die Kreislaufführung umwelt- und ressourcenrelevanter Metallen. Der Fokus der Untersuchung lag auf den EAG aus privaten Haushalten im Sinne des § 3 ElektroG. Die Studie zeigt, dass wesentliche Potenziale zur Erfassung und Rückgewinnung von RePro-Metallen nicht ausgeschöpft sind und es werden konkrete Empfehlungen zur Opti-mierung der Sammlung, der Vorbehandlung und Rückgewinnung von RePro-Elementen sowie zur Setzung geeigneter Rahmenbedingungen gegeben. Alle Untersuchungen und Darstellungen beziehen sich auf die Situation vor Umsetzung des neuen ElektroG im Jahr 2015. Dementsprechend beziehen sich auch Definitionen wie z. B. die Sammelgruppen auf den Stand vor dem ElektroG des Jahres 2015. Quelle: Forschungsbericht
Abschätzung der Treibhausgasminderungswirkung des Klimaschutzprogramms 2030 der Bundesregierung
(Umweltbundesamt, 2020) Harthan, Ralph O.; Repenning, Julia; Blanck, Ruth; Öko-Institut. Büro Berlin; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Institut für Ressourceneffizienz und Energiestrategien (Karlsruhe); Wehnemann, Kai
Die Bundesregierung hat am 9. Oktober 2019 das Klimaschutzprogramm 2030 beschlossen, um die Klimaziele für das Jahr 2030 zu erreichen. Am 18. Dezember 2019 beschloss der Vermittlungsausschuss zwischen Bundestag und Bundesrat einige Ergänzung bzw. Änderungen am Klimaschutzprogramm 2030. Am 15. Januar 2020 einigten sich die Bundesregierung und die Ministerpräsidenten der vom Kohleausstieg betroffenen Länder auf einen Stilllegungspfad für Kohlekraftwerke. Am 29. Januar 2020 verabschiedete die Bundesregierung den Entwurf zum Kohleausstiegsgesetz. Im Rahmen dieses Projektes wird eine Gesamtabschätzung der Treibhausgasminderungswirkung der Einzelmaßnahmen des Klimaschutzprogramms 2030 (Stand Januar 2020) vorgenommen. Die Auswirkungen der Corona-Pandemie und die konjunkturpolitischen Maßnahmen der Bundesregierung sind nicht in der Schätzung berücksichtigt. Die Methodik entspricht dem Projektionsbericht 2019. Die Ergebnisse werden in der Systematik des Klimaschutzplans 2050 dargestellt. Basis der Abschätzung sind die Parametrisierungen der Maßnahmen des Klimaschutzprogramms 2030, wie vom Bundeskabinett am 9. Oktober 2019 und vom Vermittlungsausschuss am 18. Dezember 2019 beschlossen. Weitere Annahmen wurden mit dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit und dem Umweltbundesamt abgestimmt. Dieser Bericht umfasst zwei Szenarien: a) REF: Referenzszenario zum Klimaschutzprogramm 2030 mit zum Teil aktualisierten Daten und Annahmen gegenüber dem Projektionsbericht 2019. b) KSPr (Jan 2020): Gesamtabschätzung des Klimaschutzprogramms 2030 (Stand 29. Januar 2020). Für die gesamten Treibhausgasemissionen (ohne Landnutzung, Landnutzungsänderungen und Forstwirtschaft und internationalen Luft- und Seeverkehr) wird im Referenzszenario (REF) im Vergleich zu 1990 bis 2030 eine Minderung von 41,2 % erreicht, bis 2035 von 44,1 %. Für das Szenario Klimaschutzprogramm 2030 (KSPr (Jan 2020)) ergibt sich bis 2030 eine Minderung von 51,0 % und bis 2035 von 59,6 %. Insgesamt gilt zu berücksichtigen, dass die Abschätzung der Minderungswirkung bis zum Jahr 2030 mit großen Unsicherheiten behaftet ist und kein Anspruch auf eine exakte Vorhersage bestehen kann. Die vorliegende Studie beschreibt ein mögliches, wahrscheinliches Szenario der Emissionsentwicklung in Deutschland. Quelle: Forschungsbericht
Analysis of stability and tensions in incumbent socio-technical regimes
(2015) Friedrichsen, Nele; Schlomann, Barbara; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung
Assessment of the in-depth analysis accompanying the strategic long-term vision "a clean planet for all" of the European Commission
(Umweltbundesamt, 2019) Wachsmuth, Jakob; Eckstein, Johannes; Held, Anne; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Ecofys Germany GmbH; Ecologic Institut gemeinnützige GmbH; Deutschland. Umweltbundesamt; Knoche, Guido
Im Jahr 2018 hat die Europäische Kommission ihre langfristige Strategische Vision "A clean planet for all" vorgelegt, die als Ziel für 2050 Netto-Null-Emissionen an Treibhausgasen (THGs) in der Europäischen Union propagiert. Die Strategische Vision ist mit der sogenannten "In-depth Analysis" hinterlegt, die eine detaillierte Folgenabschätzung auf Basis einer Szenarienanalyse enthält. Dieses Papier stellt die Ergebnisse einer Auswertung der In-depth Analysis dar, mit dem Fokus auf ihrer Eignung als analytischer Input für die Strategische Vision. Insgesamt gesehen deckt die In-depth Analysis die Kernelemente zum Erstellen einer adäquaten Langfrist-Klimastrategie trotz einiger Einschränkungen ab und ist daher eine starke Grundlage für die Strategische Vision. Die dargestellten Pfade zum Erreichen von Netto-Null-Emissionen decken alle Sektoren und THGs ab und sind in Übereinstimmung mit anderen Studien. Allerdings sind die Pfade nicht vollständig zu beurteilen, weil wichtige Ein- und Ausgangsgrößen nicht für alle Szenarien zur Verfügung stehen. Auch bleibt unklar, warum keins der Szenarien die Nutzung erneuerbarer Energien maximiert. Die Breite der eingesetzten Modelle belegt die ökonomische Machbarkeit einer solchen Transformation. In dieser Hinsicht stellt das eingeschränkte Set an Szenarien für die makroökonomische Analyse einen Mangel dar. In den Szenarien mit Netto-Null-THG-Emissionen in 2050 müssen alle Sektoren frühzeitig sehr ambitionierte Minderungen angehen. Nichtsdestotrotz sind einige verbleibende Emissionen durch eine Kombination von natürlichen und künstlichen Kohlenstoffsenken auszugleichen. Detailbetrachtungen der ökonomischen und sozialen Implikationen der Vermeidungsszenarien zeigen zwar im Vergleich zu anderen gesellschaftlichen Treibern moderate Auswirkungen auf Bruttoinlandsprodukt und den Arbeitsmarkt, weisen aber auf den Bedarf für eine starke Verschiebung von Konsum hin zu Investitionen in Vermeidungstechnologien und Infrastrukturen hin. Internationale Kooperation wird als Schlüssel für das Gelingen eines Übergangs hin zu Netto-Null-Emissionen angesehen. Quelle: Forschungsbericht
Branchen- und unternehmensgrößenbezogene Ermittlung von Klimaschutzpotenzialen (Schwerpunkt KMU) durch verstärkte Umsetzung von Energiemanagementmaßnahmen in der Wirtschaft
(2018) Rohde, Clemens; Plötz, Patrick; Nabitz, Lisa; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Albert, Reinhard
Ziel dieses Vorhabens war zu ermitteln, in welchem Umfang Energieaudits durchgeführt und Energiemanagementsysteme eingeführt sind, welche Hemmnisse der Umsetzung von hierbei identifizierten Maßnahmen zur Energieeffizienzverbesserung entgegenstehen, wie diese Hemmnisse gemindert werden können und welche zusätzlichen Energieeinsparpotenziale durch eine weitere Verbreitung von Energiemanagementsystemen erschlossen werden können.
Bringing climate policy up to date decreasing cost projections for renewable energy and batteries and their implications
(Umweltbundesamt, 2018) Wachsmuth, Jakob; Anatolitis, Vasilios; Ancygier, Andrzej; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Climate Analytics; Deutschland. Umweltbundesamt; Knoche, Guido
A range of studies on nationally determined contributions (NDC) of parties to the Paris Agreement disclose, that temperature objectives of the Paris Agreement are not in reach if current NDCs are implemented. A new study, commissioned by German Environment Agency, compares pre2015 and latest levelized cost projections and shows, that certain key mitigation technologies, i.e. power generation from renewables and lithium batteries, will become substantially cheaper by 2025/2030 since the preparation of NDCs. Thus, parties to the Paris Agreement are now in the position to review and strengthen their NDCs by 2020 during the Talanoa Dialog. Quelle: www.umweltbundesamt.de
Comparative analysis of options and potential for emission abatement in industry - summary of study comparison and studyfactsheets
(Umweltbundesamt, 2018) Friedrichsen, Nele; Erdogums, Gizem; Duscha, Vicki; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Gagelmann, Frank; Gibis, Claudia; Schlömer, Steffen
Die Europäische Union hat angekündigt bis 2050 ihre Treibhausgasemissionen um 80 bis 95% zu senken. 2011 wurde dazu die EU low-carbon economy Roadmap der Europäischen Kommission veröffentlicht. Außerdem haben verschiedene Industrieverbände auf Einladung der Kommission eigene sektor-spezifische Roadmaps entwickelt und veröffentlicht, die sich im Detail und aus Sicht der Industrie mit dem Minderungspotenzial in einzelnen Industriesektoren befassen. Zu den Verbänden, die eigene Sektor-Roadmaps vorgelegt haben gehören der Europäische Stahlverband EUROFER, der Europäische Zementverband Cembureau, der Verband der europäischen Papierindustrie (CEPI), und der Europäische Verband der Chemischen Industrie CEFIC. In den letzten Jahren wurden auch vermehrt wissenschaftliche und Studien mit politischen Vorgaben veröffentlicht, die sich mit der Frage beschäftigen wie der Industriesektor langfristig dekarbonisiert werden kann. Diese Studien können hinzugezogen werden, um die von Industrieverbänden vorgelegten Studien in Perspektive zu setzen und die Ergebnisse kritisch zu hinterfragen. In diesem Bericht werden die wichtigsten Annahmen und Kernaussagen der Roadmaps sowie inhaltlich verwandter Studien vorgestellt. Das Ziel ist dabei eine transparente Aufbereitung der verschiedenen Dokumente zur Verfügung zu stellen und damit eine transparente Diskussion über die langfristigen Vermeidungspotenziale in der Europäischen Industrie anzuregen. Dazu werden die absoluten und relativen Minderungspotenziale, die wichtigsten Annahmen hinter den Szenarien sowie eine erste vorsichtige Abschätzung der Auswirkungen der Annahmen auf die Ergebnisse dargestellt. Dadurch soll das allgemeine Verständnis über die Studien und ihre Ergebnisse sowie die treibenden Faktoren dahinter gesteigert werden, Ähnlichkeiten und Unterschiede in den Ansätzen und Ausführungen aufgezeigt und mögliche Differenzen in den Vermeidungspotenzialen in den verschiedenen Studien erläutert werden. Darüber hinaus bietet dieser Bericht einen Überblick und Startpunkt für eine Auseinandersetzung mit den einzelnen Studien. Für ein vertieftes Verständnis der Studien sowie weitere Analysen, Vergleich und Bewertungen der Studien sei der Leser auf die Studien selbst verwiesen. Die in diesem Bericht zur Verfügung gestellten Ergebnisse der Studien können darüber hinaus für eigene Analysen verwendet werden. Quelle: E-Book
Costs of meeting international climate targets without nuclear power
(Umweltbundesamt, 2015) Duscha, Vicki; Schumacher, Katja; Schleich, Joachim; Öko-Institut; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Knoche, Guido
In diesem Bericht werden die Auswirkungen eines globalen Ausstiegs aus der Kernenergie bis zum Jahr 2050 auf die Kosten zur Erreichung internationaler Klimaschutzziele für das Jahr 2020 analysiert. Die Analysen basieren auf Simulationen mit einem globalen Energiesystem-modell. Unsere Analysen zeigen ein Anstieg der globalen Treibhausgasemissionen im Jahr 2020 um 2%, in den Annex I-Ländern um 7% als Resultat des Atomausstiegs. Im Vergleich zum Refe-renzszenario steigen die Zertifikatpreise für Treibhausgasemissionen um 24%, die Erfüllungs-kosten der Annex I-Länder um 28% wenn freier Handel mit Zertifikaten zugelassen wird ("all-trade"-Szenario). Der größte Anstieg in den Erfüllungskosten ist in Japan (+58%) und der USA (+28%) zu beobachten. China, Indien und Rußland dagegen profitieren von einem globalen Atomausstieg, wobei der Anstieg der Gewinne durch höhere Zertifikathandelsvolumina den Anstieg der Vermeidungskosten durch den Wegfall von Atomenergie übersteigt. Auch für Län-der wie Japan, für die ein relativ großer Anstieg der Erfüllungskosten durch den Atomausstieg zu beobachten ist, sind die ökonomischen Auswirkungen begrenzt. Bei einer Einschränkung des Zertifikathandels auf die Länder, die sich an der 2. Verpflichtungsperiode des Kyoto Proto-kolls beteiligen, führt der globale Atomausstieg zu einem deutlich höheren Anstieg der Erfül-lungskosten in den Annex I-Ländern (dies gilt jedoch nicht für die EU und Australien) im Ver-gleich zu einem Szenario mit uneingeschränktem Zertifikathandel. Quelle: Forschungsbericht
Criteria for the evaluation of climate protection scenarios
(Umweltbundesamt, 2021) Duwe, Matthias; Evans, Nick; Voß, Philipp; Ecologic Institut; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Knoche, Guido
Mit dem Übereinkommen von Paris ist das Thema langfristige, strategische Planung für die Erreichung transformativer Klimaschutzziele in den Fokus gerückt. Klimaschutzszenarien spielen eine entscheidende Rolle in der langfristigen Klimaschutzplanung. Die Modellierung - die in solchen Szenarien durchgeführt wird - informiert die Entwicklung von 2050 Klimaschutzstrategien, die der Politik als Richtschnur für die Entwicklung hin zu einer klimaneutralen Gesellschaft dienen können. Alle EU Mitgliedstaaten waren aufgefordert, bis Anfang 2020 solche nationale Klimaschutzstrategien vorlegen. Aufgrund von inhaltlichen und methodischen Unterschieden der entsprechenden Klimaschutzszenarien und deren zugrundeliegenden Modellierungen, unterscheiden sich diese Strategien wesentlich in Hinsicht auf Ambition, Umfang und Inhalt. Um dieser Vielfalt Struktur zu geben, beschreibt dieser Bericht einen Kriterienkatalog für die vergleichende und normative Auswertung langfristiger Klimaschutzszenarien, so wohl in Europa als auch weltweit. Quelle: Forschungsbericht
Dekarbonisierung der industriellen Produktion (DekarbInd)
(Umweltbundesamt, 2024) Aydemir, Ali; Warnke, Philine; Lehmann, Sascha; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Lehmann, Christian; Plickert, Sebastian
Das Pariser Klimaabkommen zielt darauf ab, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad Celsius im Vergleich zur vorindustriellen Zeit zu begrenzen. Hierfür hat sich Deutschland das Ziel gesetzt, bis 2045 treibhausgasneutral zu werden. Um dies zu erreichen, müssen die Emissionen in allen Sektoren drastisch gesenkt werden. Im Bereich der industriellen Emissionen steht die Stahlindustrie besonders im Fokus, da sie hier für 20 % der Emissionen und damit für etwa 5 % der gesamten deutschen Emissionen verantwortlich ist. Hier setzt das Projekt DekarbInd an. Im Rahmen des zweieinhalbjährigen Projekts wurden Eckpunkte für eine Roadmap zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie herausgearbeitet. Stakeholder wie z. B. Stahlhersteller, Anlagenbauer, aber auch gesellschaftliche Interessengruppen und die Wissenschaft wurden auf partizipative Weise einbezogen. Sie nahmen aktiv an Workshops zu verschiedenen Themen teil, kommentierten Thesenpapiere und brachten so ihre Expertise in das Projekt ein. Dieser Abschlussbericht bietet Einblicke in Hemmnisse auf dem Weg zu einer Dekarbonisierung der Stahlproduktion und zeigt nächste Schritte und Maßnahmen auf, die dazu beitragen können, die Barrieren zu überwinden und die Stahlindustrie weiter in Richtung Dekarbonisierung zu lenken. Zentrale Aspekte sind dabei, die Umstellung auf Direktreduktion des Eisenerzes mit grünem Wasserstoff, die Erhöhung des Schrotteinsatzes und die Dekarbonisierung der Elektrostahlproduktion. Quelle: Forschungsbericht
Dekarbonisierung der industriellen Produktion (DekarbInd)
(Umweltbundesamt, 2024) Viebahn, Peter; Schüwer, Dietmar; Holtz, Georg; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie; Deutschland. Umweltbundesamt; Lehmann, Christian
Zur Erreichung der Pariser Klimaziele ist es notwendig, die industrielle Produktion auf klimaneutrale Prozesse umzustellen. Hierfür werden gegenwärtig eine Reihe von Technologien erforscht oder bereits getestet. Auf dem Weg vom Labor- zum Demonstrationsmaßstab wurden diese bisher überwiegend anhand von techno-ökonomischen Kriterien bewertet. Für eine nachhaltige Entwicklung sind jedoch auch zahlreiche andere Umwelt- und Nachhaltigkeitsaspekte relevant, wie in den seit 2015 weltweit gültigen Sustainable Development Goals (UN 2019) zum Ausdruck kommt. Deshalb ist eine ganzheitliche Betrachtung angebracht, bei der neben techno-ökonomischen Kriterien auch ökologische, soziale und systemische Aspekte berücksichtigt werden. Im nachfolgenden Bericht wird hierfür eine Methode entwickelt, die in drei Schritten angewandt wird. Ihr Kernstück ist ein Kriterienraster mit zugehörigen Indikatoren. Abschließend wird die Methode beispielhaft für Technologien im Stahl- und Zementsektor getestet, sie ist jedoch auch auf andere Technologien übertragbar. Quelle: Forschungsbericht
Der Beitrag von Big Data, KI und digitalen Plattformen auf dem Weg zu einer Green Economy - Einsatzbereiche und Transformationspotenziale
(Umweltbudesamt, 2022) Gotsch, Matthias; Martin, Nicholas; Eberling, Elisabeth; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Institut für Ökologische Wirtschaftsforschung (Berlin); Deutschland. Umweltbundesamt; Osiek, Dirk
Im vorliegenden Bericht werden die Schnittpunkte zwischen der erhofften Entwicklung Deutschlands hin zu einer Green Economy einerseits sowie der zunehmenden Digitalisierung andererseits aufgegriffen und analysiert. Insbesondere die Einsatzbereiche und Transformationspotenziale von Big Data, KI und digitalen Plattformen auf dem Weg zu einer Green Economy werden dabei in den Blick genommen. Zur ausführlichen Analyse werden für die drei verschiedenen digitalen Technologien differenzierte Herangehensweisen und unterschiedliche, jeweils zugeschnittene, methodische Vorgehensweisen gewählt. Die zunächst getrennt erzielten Erkenntnisse zu Big Data, KI und digitalen Plattformen werden daraufhin gemeinsam unter dem Aspekt möglicher Hemmnisse und Risiken beleuchtet, um technologieübergreifend Einschätzungen bezüglich des Einflusses der Digitalisierung auf die Transformation zur Green Economy vornehmen zu können. Anhand der generierten Ergebnisse werden abschließend Handlungsempfehlungen für umwelt-, klimaschutz- und nachhaltigkeitsbezogene Veränderungen der Rahmenbedingungen erarbeitet und vorgestellt. Quelle: Forschungsbericht
Der EU-Innovationsfonds im Zusammenspiel mit anderen Förderprogrammen in Deutschland und der EU
(Umweltbundesamt, 2022) Eckstein, Johannes; Wachsmuth, Jakob; Antoni, Johannes; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität - Recht, Ökonomie und Politik (Berlin); Deutschland. Umweltbundesamt; Gagelmann, Frank; Zirkel, Alexandra
Dieses Gutachten untersucht das Zusammenspiel und die Kombination des EU-Innovationsfonds (IF) mit anderen Förderprogrammen auf EU und deutscher Ebene. Der Fokus liegt auf der EU-ETS Industrie und der Förderung von Sprunginnovationen mit einem hohen Potenzial zur Dekarbonisierung. Neben generellen Aspekten der Projektförderung ist bei der Kombination des IF mit nationalen Mitteln die Betrachtung des Beihilferechts essentiell. Das Gutachten stellt die wesentlichen Förderprogramme im Überblick in Form von Steckbriefen dar und untersucht dann anhand von zwei Programmen der EU-Ebene und vier Programmen aus Deutschland - darunter das neue Förderprogramm 'Dekarbonisierung der Industrie' und die Klimaschutzverträge - wie die Förderung konkret mit dem IF kombiniert werden könnte. Da der IF das Konzept der "relevanten Kosten" unter dem IF zur Bestimmung der förderfähigen Kosten einführt und nutzt, ist es methodisch nicht einfach, die Kombination mit nationalen Mitteln zu bestimmen. Das rührt daher, dass die Regelungen zur Kombination nur allgemein durch das Beihilferecht geregelt sind und die nationale Förderung andere Referenzen und eine andere Methodik zur Bestimmung der förderfähigen Kosten verwendet. Im Normalfall kann die nationale Förderung nicht verwendet werden um die Gesamtförderquote zusammen mit dem IF zu erhöhen, da der Förderhöchstsatz des IF von 60% gemäß den Beihilfeleitlinien auch in der Kombination nicht überschritten werden darf. Nur wenn die nationale Förderung als Ausschreibung gestaltet ist, sieht das Beihilferecht keine verzerrende Wirkung mehr und die Förderung kann dann auch bis 100% der Mehrkosten addiert werden. Bei einer Kombination mit nationalen Mitteln kann zudem die Förderung unter dem IF so angesetzt werden, dass im Wesentlichen operative Mehrkosten des Projekts gefördert werden. Das Gutachten stellt auch übergreifende Überlegungen zur Vergabepraxis, zur Rolle der Dekarbonisierung in den Förderprogrammen und zu den Lücken in der Förderlandschaft an. Die anstehenden Änderungen am Beihilferecht haben potentiell großen Einfluss auf die hier dargestellten Zusammenhänge und werden daher ebenfalls besprochen. Quelle: Forschungsbericht
Design options for the new international market mechanism under article 6.4 of the Paris Agreement
(Umweltbundesamt, 2020) Obergassel, Wolfgang; Kreibich, Nico; Wang-Helmreich, Hanna; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie; Infras AG (Zürich); Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Karschunke, Karsten
Artikel 6 des Pariser Abkommens legt drei Ansätze fest, nach denen die Vertragsparteien bei der Erreichung ihrer national festgelegten Beiträge (NDCs) zusammenarbeiten. Einer dieser Ansätze ist ein neuer Mechanismus gemäß Artikel 6.4, der zur Minderung der Treibhausgasemissionen und zur Unterstützung einer nachhaltigen Entwicklung beitragen soll. Die detaillierten Regeln, Modalitäten und Verfahren zur Umsetzung des Mechanismus werden derzeit noch verhandelt. Ziel dieses Projekts war es, durch die Analyse einer Reihe von Ausgestaltungsfragen zur Entwicklung der Regelungen für den neuen Mechanismus beizutragen: - Welche Optionen existieren, um eine allgemeine Minderung der globalen Emissionen zu erreichen, wie es in Art. 6.4(d) des Pariser Abkommens vorgeschriebenen ist? - Inwieweit können Baselines auf der Grundlage von Werte für beste verfügbare Technologien(BVT) festgelegt werden? - Wie kann der neue Mechanismus genutzt werden, um die Ambition der NDCs zu erhöhen, wiein Art. 6.1 des Pariser Abkommens gefordert wird? - Welche Rolle kann der freiwillige Kohlenstoffmarkt bei der Erhöhung der Ambitionen spielen? - Welche Anreize können für private Unternehmen geschaffen werden, sich an dem neuen Mechanismus zu beteiligen? - Welche Rolle kann Artikel 6 auf dem Weg zu einer (netto) emissionsfreien Welt spielen? Im Verlauf des Projekts wurden diese Fragen und mögliche Lösungen in sechs Arbeitspapieren analysiert. Darüber hinaus wurden die wichtigsten Ergebnisse des Projekts in einem Workshop am 30. Oktober 2018 diskutiert. Der vorliegende Bericht fasst die Ergebnisse aus den Arbeitspapieren und dem Workshop zusammen und setzt sie in Beziehung zum Stand nach den Verhandlungen nach der Klimakonferenz in Madrid (CoP 25) im November 2019. Quelle: Forschungsbericht
Did Germany reach its 2020 climate targets thanks to COVID-19?
(Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, 2021) Shammugam, Shivenes; Schleich, Joachim; Schlomann, Barbara; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung
Digitalisierung ökologisch nachhaltig nutzbar machen
(Umweltbundesamt, 2020) Gotsch, Matthias; Erdmann, Lorenz; Eberling, Elisabeth; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Osiek, Dirk
Im Rahmen der durchgeführten Forschungsarbeiten des Vorhabens "Digitalisierung ökologisch nachhaltig nutzbar machen" (Forschungskennzahl 3717 14 102 0) wurden für sechs ausgewählte Trendthemen der Digitalisierung (Digitalisierung der Landwirtschaft; Blockchain-Technologie; Rohstoffbedarfe und Ressourceneffizienz der Digitalisierung, Digitalisierung der Mobilität; Einsatz digitaler Technologien im Konsum; ERP-Systeme) jeweils eigenständige Stakeholderdialoge durchgeführt. Die Stakeholderdialoge sollten dazu dienen, um im Dialog mit den jeweils in den unterschiedlichen Themen relevanten Interessensgruppen, aus den Bereichen Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Zivilgesellschaft, praxistaugliche Handlungsempfehlungen für staatliche Stellen zur umweltpolitischen Begleitung der ausgewählten Trendthemen ableiten zu können. Mittels der Vorbereitung, Durchführung und Nachbereitung der Stakeholderdialoge wurden konkrete Handlungsempfehlungen zu den wichtigsten umweltpolitischen Maßnahmen in den sechs ausgewählten Trendthemen der Digitalisierung entwickelt. Diese Handlungsempfehlungen reichen beispielsweise von der Empfehlung die Möglichkeit zu prüfen, öffentliche raum- und umweltbezogene Daten in hybriden und herstellerübergreifenden Daten-Clouds zur Verfügung zu stellen, damit öffentliche Nachhaltigkeitsinteressen in der landwirtschaftlichen Praxis besser berücksichtigt werden können, bis hin zu Empfehlungen die Verbreitung geteilter automatisierter und vernetzter Verkehrsmittel durch staatliche Behörden - sowohl durch Förderung als auch durch geeignete rechtlich-regulatorische Rahmenbedingungen - zu unterstützen. Eine konkrete Maßnahme hierfür wäre z. B. die Entwicklung intelligenter Roadpricing-Systeme mit Berücksichtigung der Fahrleistung und insbesondere dem Besetzungsgrad der Fahrzeuge. Ähnliche Handlungsempfehlungen, auf einem vergleichbaren Aggregationslevel, wurden ebenfalls entsprechend für die vier weiteren Trendthemen entwickelt, welche der Langfassung des Abschlussberichtes entnommen werden können. Quelle: Forschungsbericht
Digitalisierung und Gemeinwohl - Transformationsnarrative zwischen Planetaren Grenzen und Künstlicher Intelligenz
(Umweltbundesamt, 2022) Erdmann, Lorenz; Cuhls, Kerstin; Warnke, Philine; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Internationales Zentrum für Ethik in den Wissenschaften; Deutschland. Umweltbundesamt; Eick, Martina
Im Projekt "Gemeinwohlorientierung im Zeitalter der Digitalisierung" haben das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) und das Ethikzentrum der Universität Tübingen (IZEW) anthropologische und ethische Konzepte mit Fokus auf Künstliche Intelligenz (KI) analysiert und entwickelt, sowie darauf aufbauend neue Einstiege in Narrative für gesellschaftliche Transformationen geschaffen. Zehn Anwendungsfelder für KI, die mit grundlegenden Veränderungen der Mensch-Technik-Umwelt-Beziehungen einhergehen können, wurden identifiziert und beschrieben. Dabei stand die Differenzierung zwischen empirisch beobachtbaren Entwicklungen und spekulativen Visionen im Zentrum der Analyse. Für zwei Themen wurden ethische Analysen durchgeführt: Affective Computing und Autonome Systeme zur Erschließung von für Menschen (bislang) unverfügbaren Räumen. Ethisch relevante zu berücksichtigende Punkte sind (1) KI-basierte Manipulation und Täuschung von Emotionen, (2) Beteiligung und Zugangsgerechtigkeit inklusive der Rolle privater Unternehmen, (3) Extended Reality als besseres Lernen versus Entfremdung durch Entpersonalisierung und Entkörperlichung, (4) Privatheit persönlicher Daten, (5) Natürlichkeit versus Künstlichkeit und Authentizität hinsichtlich Emotionen, (6) Autonome Systeme als Teil der Frontier-Ideologie der nutzenorientierten Technisierung der Natur versus Forderungen nach (partieller) Unverfügbarkeit von Räumen, (7) rein symptomorientierte Techno-Fix-Zugänge versus Suffizienzförderung durch KI, (8) Modifikation von Verantwortungsrelationen durch KI, (9) Dual use beziehungsweise starke militärische Beteiligung und Interessen an KI-Forschung. Anknüpfungspunkte für die ethischen Befunde sind die Arenen Bildung für Nachhaltige Entwicklung und nachhaltiges Verhalten, die Unverfügbarkeit von Räumen im Anthropozän sowie Governance der Technikentwicklung. Mit Storyboards wurde ein Einstieg für neue Narrative zur Verfügung gestellt, der Umweltinteressierte und Medienschaffende dazu anregen soll, sich mit normativen Fragen der KI zu befassen. Der Abschlussbericht schließt mit der Formulierung von aktuellem Forschungsbedarf. Quelle: Forschungsbericht
Does it make a difference to the public where CO2 comes from and where it is stored?
(2014) Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie
Effiziente Ausgestaltung der Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung
(Umweltbundesamt, 2020) Maurer, Christoph; Tersteegen, Bernd; Bekk, Anke; CONSENTEC Consulting für Energiewirtschaft und -technik GmbH; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Lünenbürger, Benjamin; Purr, Katja
Strom aus erneuerbaren Energien ist nach heutigem Kenntnisstand der wichtigste und voraussichtlich am stärksten eingesetzte CO2-freie Energieträger in einem weitgehend dekarbonisierten Energiesystem. Sektorkopplung - die Nutzung von Strom in bislang hauptsächlich durch fossile Energieträger dominierten Bereichen - ist der Schlüssel, um Strom aus erneuerbaren Energien auch in die Sektoren Industrie, Wärme und Verkehr zu integrieren. Dieses Vorhaben untersucht, wie diese Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung im Hinblick auf den energiewirtschaftlichen Ordnungs- und Rechtsrahmen effizient ausgestaltet werden kann. Sektorkopplungstechniken sind gegenüber fossil-basierten Konkurrenztechniken heute benachteiligt, da auf Grund von staatlich induzierten Preisbestandteilen, wie Entgelte, Abgaben, Umlagen und Steuern der Wettbewerb zwischen erneuerbaren und fossilen Energieträgern verzerrt ist. Der ökologische und - auf Grund der Schadenskosten durch Klimaschäden - auch der ökonomische Nutzen von Sektorkopplungstechniken kommt nicht zur Geltung. Im Rahmen des Vorhabens werden verschiedene Reformmöglichkeiten für die Erhebung von staatlich veranlassten Preisbestandteile untersucht und in ihrer Wirkung auf die Wirtschaftlichkeit von Sektorkopplungstechniken bewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Reform der heutigen Rahmenbedingungen und die Einführung einer CO2-Bepreisung bei einer Höhe von ca. 80 Euro/Tonne das Problem von Verzerrungen erheblich abbauen kann. Bei diesem Preis wird ein ausreichendes Finanzierungsvolumen in 2030 generiert, um die EEG-Umlage und die Stromsteuer zu ersetzen und Verzerrungen aus deren Fälligkeit deutlich zu reduzieren. Neben den wirtschaftlichen Effekten auf die Sektorkopplungstechniken werden auch die Verteilungswirkungen auf Sektorebene untersucht. Bei einer fehlenden oder nicht ausreichenden Internalisierung von Schadenskosten sind auch ordnungsrechtliche Instrumente geeignet, um Verzerrungen zu Ungunsten von Sektorkopplungstechniken zu beseitigen. Diese Verzerrungen verlieren ihre Wirkung, wenn ordnungsrechtliche Instrumente den Einsatz von fossil-basierten Konkurrenztechniken einschränken oder verbieten bzw. Sektorkopplungstechniken begünstigen. Zusätzlich können ordnungsrechtliche Instrumente auch weitere Hemmnisse adressieren (z.B. bei hohen Transaktionskosten oder institutionellen Aspekten wie Mieter-Vermieter-Verhältnis) und damit zu einem Abbau von Verzerrungen beitragen. Bei der Ausgestaltung von ordnungsrechtlichen Instrumenten besteht ein großer politischer Gestaltungsspielraum, der umfassendes regulatorisches Wissen erforderlich macht, um Emisssionsminderung dort anreizen bzw. vorgeben zu können, wo sie langfristig am kostengünstigsten sind. Das ist bei ihrer Einführung bzw. Fortführung zu berücksichtigen. Quelle: Forschungsbericht
Effiziente Ausgestaltung der Integration erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung
(Umweltbundesamt, 2020) Maurer, Christoph; Tersteegen, Bernd; Bekk, Anke; CONSENTEC Consulting für Energiewirtschaft und -technik GmbH; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Lünenbürger, Benjamin; Purr, Katja
Dieses Dokument enthält Anhänge zum Hauptbericht des UBA-Vorhabens "Effiziente Ausgestaltung der Integration Erneuerbarer Energien durch Sektorkopplung" (FKZ 3714411071). Die Anhänge dokumentieren Teilergebnisse und Zwischenstände des Erkenntnisprozesses aus den verschiedenen Arbeitspaketen innerhalb des Projekts. Sie besitzen zum Teil "Werkstattcharakter". Die erzielten Ergebnisse waren eine wichtige Grundlage für die weiteren Arbeitspaketen, in denen aber auch weiterer Erkenntnisgewinn erzielt wurde. Erkenntnisse, die sich in den Anhängen niederschlagen, wurden durch neue Erkenntnisse in folgenden Arbeitspaketen nicht widerlegt, aber vor allem weiterentwickelt. Die einzelnen Anhänge sind als separate Kapitel in diesem Dokument zusammengefügt. Enthalten sind: - Ergebnisbericht zu Arbeitspaket 1: "Heutige regulatorische Rahmenbedingungen" - Konzeptstudie (Arbeitspaket 2): "Zielmodellen eines Ordnungsrahmens für Sektorkopplung" - Teilbericht zu Arbeitspaket 4: "Untersuchungen zu netzbezogenen Instrumenten" - Untersuchungsergebnis aus Arbeitspaket 3: "Überschlagsrechnungen zur Entwicklung des Fi-nanzierungsaufkommens aus einer CO2-Bepreisung" Quelle: Forschungsbericht