Analyse und Bewertung von Energieprojektionen für die Bundesrepublik Deutschland. Bd. 2, Bewertung der methodischen Vorgehensweise; systematischer Prämissenvergleich; Diskussion der wichtigsten Annahmen und ihre Wirkung auf den Energieverbrauch; internationale Energie-Studien

In den letzten Jahren sind eine Fülle von nationalen und globalen Untersuchungen, Prognosen und Szenarien über die zukünftige Entwicklung des Energiebedarfs und seine Deckungsmöglichkeiten entstanden. Viele dieser Studien, die teilweise zu erheblich divergierenden Ergebnissen kamen, haben Eingang in die öffentliche Energiediskussion gefunden und diese mitgeprägt. Das generelle Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einige ausgewählte Energiestudien einer eingehenden Analyse in bezug auf die methodische Vorgehensweise und die wesentlichen ergebnisrelevanten Annahmen und Zielvorstellungen zu unterziehen. Durch die Darstellung des unterschiedlichen methodischen Vorgehens sowie durch die Gegenüberstellung der unterschiedlichen Annahmen hinsichtlich der zukünftigen Entwicklung der Bestimmungsfaktoren von Energiebedarf und Energieversorgung soll die Transparenz der Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen erhöht und eine bessere Vergleichbarkeit bzw. Einordnung der Ergebnisse ermöglicht werden. Eine Beurteilung der Machbarkeit der in den verschiedenen Untersuchungen, Prognosen und Szenarien ermittelten bzw. unterstellten Entwicklungen in technischer, ökonomischer oder politischer Hinsicht war, und dies sei ausdrücklich bemerkt, nicht Gegenstand der hier vorgelegten Untersuchung. Aus diesem Grunde sind auch die Ergebnisse der nachfolgenden Analysen nur als ein erster Schritt einer umfassenden Bewertung der hier betrachteten Prognosen und Szenarien anzusehen. Gegenstand dieser Analysen sind zum einen Energieprognosen und -szenarien für die Bundesrepublik Deutschland und zum anderen Untersuchungen, die sich mit der Zukunft der weltweiten Energieversorgung befassen. Die bei diesen beiden Kategorien von Prognosen und Szenarien verfolgten Teilziele werden im folgenden erläutert

Betriebliches Energiemanagement

Gegenstand der Arbeit ist die betriebswirtschaftliche Analyse von Potentialen und Restriktionen einer gezielten Gestaltung der produktiven Energienutzung unter besonderer Berücksichtigung der Liberalisierung der leitungsgebundenen Energiemärkte. Hierbei wird ein branchen- und betriebstypübergreifener Ansatz verfolgt, in dessen Rahmen keine exemplarischen Einzellösungen präsentiert, sondern vielmehr generelle Hemnisse identifiziert und denkbare Lösungsansätze analysiert werden. Wesentliches Ergebnis der Arbeit ist die Erkenntnis, dass insbesondere die Liberalisierung der leitungsgebundenen Energiemärkte ein hohes Potential für das betriebliche Energiemanagement darstellt. Andererseits sind die hiermit verbundenen Unsicherheiten und Transaktionskosten vor allem für Kleingewerbe- und Handelsbetriebe so hoch, dass eine institutionelle Umsetzung betriebsintern nicht sinnvoll scheint, sondern ein Outsourcing im Rahmen von Contracting-Maßnahmen zu empfehlen ist

Werkzeug zur Formalisierung von betrieblich-technischen Regelwerken der Eisenbahnen

Das System Bahn ist über mehr als ein Jahrhundert in Bezug auf technische Ausprägung und betriebliche Abwicklung gewachsen. Für die Erstellung der technischen Ausstattung und die Abwicklung des Betriebs sind zahlreiche Regelwerke erforderlich. Regelwerke der Eisenbahn sind immer umfangreicher geworden. Der Umgang mit ihnen wird dadurch wesentlich anspruchsvoller – sowohl für Nutzer als auch Ersteller. Die Erstellung dieser Regelwerke ist derzeit Handarbeit, getrieben von Expertenwissen und teilweise gebunden an Einzelpersonen. Trotz ständiger Pflege durch Aktualisierungen können die sprachlich festgehaltenen Vorgaben Widersprüche enthalten, vom Nutzer widersprüchlich ausgelegt werden oder unvollständig sein. Eine automatisierte Kontrolle von Regelwerken auf Widersprüche und Vollständigkeit existiert nicht. Eine automatisierte Kontrolle ist nur möglich, wenn die zugrunde liegenden Regelwerke für das System in modellierter Form vorliegen. Automatisch in eine modellierte Form übertragbare, betriebliche Regelwerke gibt es bisher nicht. Die modellierte Form von betrieblichen Regelwerken kann auch als Grundlage für die Simulation des im Regelwerk beschriebenen Betriebs dienen. Dem Ersteller von Regelwerken für den Betrieb ist über eine Simulation des Betriebs bereits bei der Erstellung möglich, Fehler in den Betriebsprozessen aufzuzeigen. Die Simulation des Betriebs muss auf modellierte betriebliche Regeln zurückgreifen. Mit der formalen Modellierung der Betriebsregeln kann nicht nur der Ersteller unterstützt werden. Betriebspersonale können die gepflegten Querbezüge eines formalen Modells nutzen, um alle Informationen zu erhalten, die notwendig sind, um eine Betriebssituation mit erhöhter Handlungssicherheit abzuarbeiten. Diese Unterstützung zur Erhöhung der Handlungssicherheit ist voraussichtlich vor allem bei der Abarbeitung von selten auftretenden Betriebssituationen hilfreich. Die Auswertung von Unfallberichten zeigt, dass menschliche Fehler bei der Anwendung von Betriebsregeln zu gefährlichen Ereignissen führen können. Diese Fehler sind besonders risikobehaftet bei der Anwendung von Betriebsregeln zur Aufrechterhaltung des Betriebs bei Abweichungen vom Regelbetrieb, bei denen der Mensch Teile der Sicherungsfunktion der Sicherungstechnik übernimmt. Eine algorithmische Übertragung von Regelwerken in eine formal modellierte Form und auf dieser modellierten Form aufbauende Softwarewerkzeuge sind daher von hoher Relevanz. Im weiteren Verlauf der Arbeit wird die Abbildung von Regelwerksinhalten in eine formal modellierte Form als „formale Modellierung“ bezeichnet.   Ziel dieser Arbeit ist es, ein Werkzeug zur formalen Modellierung von in betrieblich-technischen Regelwerken festgehaltenen Betriebsverfahren/Regeln zu entwickeln. Dieses Werkzeug besteht aus der Beschreibung der Prozessschritte der formalen Modellierung sowie aus den Grundbausteinen des formalen Modells zur Beschreibung von Betriebsverfahren und Regeln der Leit- und Sischerungstechnik in Form von Akteuren und Kommunikationsprozessen. Für die Erfassung der vorhandenen Beschreibungsmittel zur formalen Modellierung werden eine Literaturauswertung und eine Expertenbefragung in Form einer Fachinterviewreihe durchgeführt. Aus der Analyse der Literatur sowie aus der Expertenbefragung ergeben sich Anforderungen an das zu erstellende Werkzeug, die in einem Anforderungskatalog gesammelt dargestellt sind. Die Methoden zur Modellierung müssen gegen den aufgestellten Anforderungskatalog auf ihre Einsetzbarkeit über eine vergleichende Bewertung geprüft werden. Im nächsten Schritt muss die Richtlinie ausgewählt werden, an welcher die Anwendbarkeit der ausgewählten Methode zur Modellierung überprüft wird. Um eine möglichst relevante Richtlinie für die formale Modellierung auszuwählen, wurden Unfallberichte der detuschen und schweizerischen Bahnen systematisch auf die Unfallursache hin untersucht und die Ereignisse in vier Cluster eingeteilt. Der größte Nutzen für das System Bahn ist zu erwarten, wenn die ausgewählte Richtlinie eine Anwendung für den Nutzer ermöglicht, die eine Verringerung des Auftretens der häufigsten Unfallursachen erwarten lässt. Die denkbaren Anwendungen für den Nutzer, die sich aus der Expertenbefragung und einer strukturierten Analyse zu den möglichen Einsatzzwecken ergaben, werden in einem Katalog gesammelt. In diesem Katalog sind die Use Cases der denkbaren Anwendungen beschrieben. Über eine vergleichende Bewertung wird ein geeigneter Anwendungsfall für die ausgewählte Richtlinie selektiert. Unterschiedliche externe Einflüsse, wie die Anforderungen der zukünftigen Nutzer und die Herausforderungen bei der Erstellung einer Anwendung, die auf dem erstellten Werkzeug zur Modellierung basiert, werden bei der Auswahl ebenfalls berücksichtigt. Um das Werkzeug zur formalen Modellierung von in betrieblich-technischen Regelwerken festgehaltenen Betriebsverfahren und Regeln zu erstellen, werden im Hauptteil der Arbeit Modellierungsregeln beschrieben und Spezifikationen für Schnittstellen und Funktionen dokumentiert. Dieses Werkzeug besteht aus der Beschreibung der Prozessschritte der formalen Modellierung und der Beschreibung der Modellierungsregeln für Grundbausteine des formalen Modells. Die Grundbausteine werden in Akteure und Informationsflüsse durch Kommunikation unterschieden. Aus den modellierten Akteuren und der aus den Betriebsverfahren hergeleiteten Kommunikation ergeben sich notwendige Schnittstellen mit anderen Akteuren und Funktionen der Akteure zur Durchführung der zu modellierenden Betriebsverfahren und Regeln. Bisher gab es keinen Ansatz zur Überführung von Regelwerksinhalten betrieblicher Regelwerke in eine formale Modellierung und somit maschinenlesbare Form. Die betrieblichen Regelwerke sind Grundstein für den Betrieb des Systems Bahn. Das entwickelte Werkzeug ist mit seinen abstrakt modellierten Akteuren und Kommunikationen einsetzbar zur formalen Modellierung von Betriebsprozessen und Regelwerken aus betrieblich-technischen Regelwerken der Eisenbahnen. Bei der Erstellung des Werkzeuges zeigte sich, dass die Betriebsprozesse der Richtlinie 408 auf wenige abstrakte Grundarten der Kommunikation zurückführbar sind, einige Spezialfälle wie der Betrieb von anzeigegeführten Zügen werden jedoch ausgespart. Im Rahmen dieser Arbeit wird mit der Spezifizierung der Akteure, der Kommunikationsschnittstellen, der abstrakt klassifizierten Kommunikationsarten und der Funktionen der Akteure die Grundlage für eine ausführbare formale Modellierung für Anwendungsfälle im Eisenbahnbetrieb gelegt

Umweltbericht 2016 : Nachhaltig Forschen und Lehren

Noch heißt er Umweltbericht. Doch der Untertitel „Nachhaltig Forschen und Lehren“ zeigt die Entwicklung. So nimmt die Nachhaltigkeitspolitik der TU Berlin ein eigenes Kapitel ein. Die Gründung des Nachhaltigkeitsrats letztes Jahr führt hier zu weiteren Impulsen, zeigt aber auch die ersten Ansätze zur Integration des Nachhaltigkeitsgedanken in Struktur und Organisation der TU Berlin. In einem weiteren Kapitel wird von der Entwicklung nachhaltiger Forschung und Lehre berichtet. Neben statistischen Werten werden herausragender Beispiele zu Projekten, besonderen Einrichtungen, innovativen Gründungen und Auszeichnungen sowie zu studentisch organisierter Lehre im Nachhaltigkeitsbereich beschrieben. Infrastruktur und Betrieb ist geprägt von der kontinuierlichen Verbesserung des Arbeits- und Umweltschutzmanagementsystems und der Erweiterung durch Gesundheits- und soziale Themen wie z.B. das Betriebliche Gesundheitsmanagement. Das Thema Ressourcen und Energie hält die Universität weiter in Atem, neben den technischen Maßnahmen werden verstärkt auch geringinvestive und verhaltensbasierte Maßnahmen forciert. Die Klimabilanz ist dank des Bezugs von elektrischer Energie aus regenerativen Quellen weiterhin gut. Generationenübergreifende Verantwortung wird durch das Familienbüro sowie durch das Schulbüro z.B. mit der Veranstaltung „Mind the Gap“ übernommen.Der Umweltbericht der TU Berlin erscheint mit Lücken bereits seit 1995. Ziel war eine transparente Darstellung der Umweltauswirkungen der Universität sowie ein Blick auf nachhaltigkeitsorientierte Forschung und Lehre. Im Jahre 1997 wurden die Umweltleitlinien der TU Berlin veröffentlicht und seit 1999 erfolgt die Veröffentlichung des Umweltberichts auf Beschluss des Kuratoriums der TU Berlin

Flexible Instrumente in der deutschen Klimapolitik : Chancen und Risiken

Gegenstand dieser im Auftrag des Ministeriums für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg erstellten Studie sind die Chancen und Risiken, die mit dem Einsatz von Instrumenten zur räumlichen Flexibilisierung von Reduktionszielen in der deutschen oder auch in der europäischen Klimapolitik verbunden sind, insbesondere auch für den Fall ihres Einsatzes vor 2008, dem Beginn der Erfüllungsperiode des Kyoto-Protokolls. Von der im November 2000 in Den Haag stattfindenden sechsten Vertragsstaatenkonferenz zur Klimarahmenkonvention werden wichtige Beschlüsse über die Ausgestaltung der drei sog. "Kyoto-Mechanismen" - dem Emissionsrechtehandel (emissions trading), der gemeinsamen Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen (joint implementation) und dem Mechanismus für umweltverträgliche Entwicklung (clean development mechanism) - zur Flexibilisierung der Reduktionsverpflichtungen aus dem Kyoto-Protokoll erwartet. Die eröffneten Möglichkeiten zur Nutzung von Flexibilisierungsinstrumenten werden, wie die Modellrechnungen im fünften Kapitel zeigen, die Kosten der Einhaltung der Reduktionsziele maßgeblich beeinflussen und damit auch einen wesentlichen Einfluß auf den weiteren Ratifizierungsprozess des Kyoto-Protokolls ausüben. Trotz einiger Unwägbarkeiten sollte sich die deutsche Politik angesichts der im zweiten Kapitel aufgezeigten Prozesse in der internationalen und europäischen Klimapolitik auf ein unter Umständen schon baldiges Inkrafttreten des Protokolls einstellen. Die Europäische Union plant vorbereitend die Einrichtung eines innergemeinschaftlichen Systems für den Emissionshandel schon ab dem Jahr 2005. Solche frühzeitigen Klimaschutzmaßnahmen sind nicht nur geeignet, notwendige Lernprozesse auszulösen, sondern ermöglichen auch eine "weichere" Anpassung der Klimagasemissionen. Dies erscheint wichtig, denn vor dem Hintergrund der im dritten Kapitel dargestellten Emissionsprojektionen wird deutlich, dass einige Staaten erhebliche Anstrengungen unternehmen müssen, um ihre Kyoto-Reduktionspflichten zu erfüllen. Dabei sollte bei der Wahl "frühzeitiger" Maßnahmen hoheitlichen und verbindlichen Instrumenten, wie eben z.B. nationalen oder EU-weiten Emissionshandelssystemen, der Vorzug gegeben werden, denn die sog. "freiwilligen" Maßnahmen sind durch immanente Anreizprobleme gekennzeichnet. "Frühzeitige" Maßnahmen werfen die im vierten Kapitel behandelte Frage auf, ob mit ihnen eine Beeinträchtigung der nationalen Wettbewerbsposition gegenüber Ländern verbunden ist, welche mit ihren Klimaschutzanstrengungen im Wesentlichen erst mit dem Jahr 2008 beginnen wollen. Aus theoretischer Sicht sind hier verschiedene Wirkungsmechanismen vorstellbar, die zum einen Verluste an Wettbewerbsfähigkeit implizieren, aber zum anderen auch eine Stärkung der internationalen Wettbewerbsposition bedeuten können. Empirische Studien kommen allerdings relativ einhellig zu dem Schluss, dass ein Einfluss von Umweltregulierung auf internationale Handelsströme, Produktionsmuster und Direktinvestitionen - ob nun in der einen oder der anderen Richtung - allenfalls schwach bestätigt werden kann. Fest steht jedoch, dass ein Land, ein regionaler Zusammenschluss oder eine internationale Vertragsstaatengemeinschaft durch die räumliche Flexibilisierung von Reduktionsanstrengungen, z.B. über einen Emissionsrechtehandel, erhebliche Effizienzgewinne erzielen kann. Aber auch Dritte können von der Flexibilisierung profitieren, im konkreten Fall die Nicht-Annex B-Vertragsstaaten, etwa die Gruppe der Entwicklungsländer. Grund hierfür sind neben dem ggf. zusätzlich erzielbaren Einkommen aus dem Verkauf von Emissionsminderungsleistungen vor allem auch die geringeren Einbußen in der Weltkonjunktur, sprich ihre verbesserten Exportchancen, wenn es gelingt, die Anpassungskosten in den Annex B-Ländern möglichst gering zu halten

Einflussgrößen des Energieverbrauchs : eine empirische Analyse für Deutschland

Das Vorgehen in dieser Diplomarbeit ist wie folgt: Das 2. Kapitel beschreibt den Energieverbrauch im Jahr 2002. In diesem Zusammenhang wird geklärt, welche Stufe des Energieverbrauchs empirisch untersucht werden soll. Ebenso werden die wichtigsten energiewirtschaftlichen Kennzahlen zur Beurteilung von Energiesystemen erläutert. Im 3. Kapitel werden der Verlauf und die Gründe für die Entkoppelung von Bruttoinlandsprodukt (BIP) und Energieverbrauch beschrieben. Die gesamtwirtschaftlichen Einflussgrößen des Energieverbrauchs werden im 4. Kapitel identifiziert, während danach die sektoralen Determinanten separat behandelt werden (5. Kapitel). Die weiteren Kapitel beinhalten die empirische Analyse. Zuerst wird im 6. Kapitel auf die verwendeten Zeitreihen, diverse Datenprobleme und deren Lösung, eingegangen. Danach wird im 7. Kapitel ein ökonometrisches Modell für den Energieverbrauch mit den empirischen Ergebnissen vorgestellt. Anschließend wird ein zusätzliches Modell für den Industriebereich, als Beispiel für die Durchführung einer sektoralen Analyse, ermittelt. Den Abschluss bildet das 8. Kapitel mit der Zusammenfassung der erhaltenen Ergebnisse und einer kurzen Bewertung

Forum - Ausgabe 2012/2013

Informiert über die Forschungsaktivitäten an der Hochschule Konstanz im Jahr 2012/2013