An Agenda for Energy and Material Efficiency Policy – An Element of Technology Policy for a More Sustainable Use of Natural Resources

Discussions about the future options of the energy systems of industrialised countries are held almost exclusively in terms of alternative resources of energy supply and related technologies. This paper tries to broaden the view of the technological options by focusing on the technical and theoretical potentials of a more efficient use of energy and materials. Such options are generally overlooked since a more efficient use of energy resources tends to be assessed by its economic potential. This analysis starts from the basic human needs of an industrialised country which lead to the material and energy services that influence energy-related drivers. The analysis of the energy system's losses, from useful energy to final and primary energy and the analysis of a more efficient use of materials hint at huge technical and theoretical potentials for more efficient use of energy. This new agenda of the technology-based research of resource efficiency is labelled as the vision of the 2000 Watt per capita society. It may not only influence energy and material research and policy agendas, but also transform the present rather narrow-minded understanding of energy policy into a resource efficiency concept as part of an innovation policy oriented towards sustainable development. From this perspective, suggestions are made to extend the R&D energy and material policy agendas.Innovation policy, energy efficiency policy, material efficiency, R&D energy policy

Energieeffizienznetzwerke - beschleunigte Emissionsminderungen in der mittelständischen Wirtschaft

Zusammenfassung: Die Verminderung der energiebedingten CO2-Emissionen in der mittelständischen Wirtschaft durch effizientere Nutzung von Energie ist eine der rentabelsten Optionen. Dennoch werden diese Chancen wegen vielfältiger Hemmnisse und Marktversagen kaum realisiert. Hierbei spielen hohe Transaktionskosten und Entscheidungsroutinen bei Investitionen und beim Einkauf der Betriebe eine erhebliche Rolle. Ein in der Schweiz entwickeltes Netzwerkkonzept mit Eingangsberatung jedes teilnehmenden Betriebes, Zielsetzungen für das gesamte Netzwerk, regelmäßigen moderierten Treffen der Energiebeauftragten zum Erfahrungsaustausch sowie einem jährlichem Monitoring überwindet viele dieser Hemmnisse und führt zu einer Verdopplung des energietechnischen Fortschrittes relativ zum Effizienzfortschritt der Industrie insgesamt. Dieses Netzwerkkonzept kann weitestgehend von der Wirtschaft selbst durchgeführt werden. Die jährliche durchschnittliche Energiekostenersparnis ist rd. 100.000€ je Betrieb und Jahr und die CO2-Emissionsminderung rd. 500 t CO2. Bei einem Gesamtpotential von rd. 700 Netzwerken wären für 2020 Emissionsminderungen bis zu 10 Mio. t CO2 möglich. Ein Netzwerk-Managementsystem erlaubt einen Mindeststandard zum Aufbau und Betrieb derartiger Netzwerke für Beratende Ingenieure und Moderatore

Bewertung von Energieeffizienztechnologien mit der Methodik EDUAR&D an zwei Beispielen

Die Methodik EDUAR&D, kurz für Energiedaten und -analyse R&D, wird zur Bewertung von Energieeffizienztechniken genutzt. Es handelt sich um einen strukturierten Such- und Analyseprozess, der verschiedene methodische Ansätze zur Darstellung, Analyse und Bewertung der Techniken miteinander verbindet. Ziel ist es, Handlungsempfehlungen, z. B. bzgl. thematischer Schwerpunktsetzung, für die zukünftige Energieforschung im Rahmen der Forschungsförderung und für die Energiepolitik abzuleiten. Die Methodik wird hier am Beispiel der organophilen Nanofiltration und der Latentwärmespeicher vorgestellt

Politikszenarien für den Klimaschutz Band 3: Methodik-Leitfaden für die Wirkungsabschätzung von Maßnahmen zur Emissionsminderung

Die Bundesregierung hat sich im Jahr 1990 das Ziel gesetzt, den Ausstoß von Kohlendioxid in Deutschland bis zum Jahr 2005 gegenüber 1990 um 25 % zu reduzieren, und dieses Ziel mehrfach bekräftig. In den vergangenen Jahren sind bereits zahlreiche politische Maßnahmen zum Klimaschutz ergriffen worden und weitere Maßnahmen sind in der Planung oder werden derzeit noch diskutiert. Zur Bewertung der nationalen klimaschutzpolitischen Anstrengungen im Hinblick auf die Zielerreichung ist es erforderlich, daß die Wirkungen von bisherigen und weiteren Maßnahmen möglichst verläßlich quantifiziert werden können. Wirkungsanalysen von politischen Maßnahmen zum Klimaschutz sind auch Bestandteil der nationalen Berichtspflicht im Rahmen der Klimarahmenkonvention. Die entsprechenden Guidelines der FCCC "Policies and Measures" (Geneva, 17 July 1996) enthalten allgemeine Vorgaben zur Beschreibung der Maßnalunen und deren Wirkungen, die sektoral differenziert darzustellen sind. Die zugrunde liegenden Begriffe zur Kategorisierung von Maßnahmen und Wirkungen sind allerdings zum Teil nicht eindeutig definiert. Offen bleibt hierbei auch die Frage, mit welchen methodischen Verfahren die Wirkungen der Politik hinreichend genau geschätzt und einzelnen Maßnahmen zugerechnet werden können. Vor diesem Hintergrund hat das Umweltbundesamt (UBA) im Rahmen seines Umweltforschungsplanes das Forschungszentrum Jülich mit der Durchfuhrung eines Vorhabens "Politikszenarien für den Klimaschutz" beauftragt. Dabei sollten auch die Erkenntnisse und Instrumente aus dem vom BMBF geförderten IKARUS-Projekt$^{1}$ für die Berichterstattung der Bundesregierung und für Strategieüberlegungen im Rahmen der Klimarahmenkonvention nutzbar gemacht werden. Unter administrativer Koordination durch die Programmgruppe "Technikfolgenforschung" des Forschungszentrums Jülich (TFF) ist das Gesamtvorhaben vom Deutschen Institut für Wirtschaftsforschung (DIW), vom Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung (ISI), von der Programmgruppe "Systemforschung und [...

Energieeffizienz, Strukturwandel und Produktionsentwicklung der deutschen Industrie

Aufbauend auf den Ergebnissen der Enquete-Kommission "Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre des 11. Deutschen Bundestages im Jahre 1990 hatte die Bundesregierung in mehreren Kabinettsbeschlüssen Anfang der 90er Jahre die wesentlichen Grundelemente einer umfangreichen Strategie zur Reduktion der anthropogenen Emissionen von Treibhausgasen festgelegt. Besonderes Gewicht haben dabei die energiebedingten Emissionen und hier besonders die CO$_{2}$-Emissionen, die durch die Verbrennung fossiler Energieträger entstehen. Seit den ersten Beschlüssen der Bundesregierung, die CO$_{2}$-Emissionen bis zum Jahre 2005 um üehr als 25 % gegenüber seinem Ausgangswert von 1,08 Mrd. t im Jahre 1987 zu vermindern, sind die Emissionen der Treibhausgase deutlich zurückgegangen, die CO$_{2}$-Emissionen bis Ende 1995 auf etwa 890 Mio. 1. Das Reduktionsziel wurde von Bundeskanzler Kohl auf der ersten Nachfolgekonferenz der Klimarahmenkonvention im April 1995 in Berlin nochmals bestätigt. Heute bezweifeln nicht wenige Praktiker in Wirtschaft und Verwaltung, daß dieses Ziel unter halbwegs akzeptablen Kosten und bei dem verbleibenden Zehn-Jahres-Zeithorizont noch zu erreichen sei, weil die bisherigen CO$_{2}$-Emissionsminderungen ausschließlich in Ostdeutschland durch den Zusammenbruch der Wirtschaft und die erhebliche Substitution von Braunkohle durch Erdgas und Heizöl sowie mehr Energieeffizienz erreicht wurden. Andererseits betonen die Klimatologen, Geophysiker und Biologen, daß die Zielsetzung der Verminderung klimarelevanter Gasemissionen der Industrieländer weitere Etappen für 2020 mit 40 bis 50 % (ebenfalls bezogen auf das Jahr 1987) und für Mitte des kommenden Jahrhunderts mit 80 % zu erfüllen habe, wenn man eine nicht vermeidbare moderate Zunahme der Nutzung von fossilen Energieträgern der Schwellen- und Entwicklungsländer in den nächsten Jahrzehnten mitbetrachte. Aufgrund bisheriger Analysen sind einige Energiewirtschaftler - darunter auch die Autoren - der Meinung, daß die Kosten der zur Zielerreichung notwendigen Maßnahmen durchaus im Rahmen des Möglichen seien und andere positive Begleitwirkungen wie netto mehr Beschäftigung, eine bessere Position der Investitionsgtüterindustrie im Export und weniger Umweltschaden zu erwarten seien. Um die Frage von Akzeptanz und Kosten verschiedener klimapolitischer Optionen auf eine hinreichend präzise Basis stellen zu können, dient nunmehr u.a das IKARUS-Instrumentarium dazu, die politische Diskussion um energie-, verkehrs- und klimapolitische Optionen anhand quantitativ arbeitender Modelle und einer großen Datenbank zu unterstützen. Innerhalb von vier Jahren wurde nunmehr ein Instrumentarium erarbeitet, das einerseits über eine einheitlich strukturierte, breit und wissenschaftlich gut abgesicherte Datenbasis verfügt und andererseits aus einer Reihe von Rechenmodellen für Analysen besteht, die der Komplexität des [...

Strategien und Technologien einer pluralistischen Fern- und Nahwärmeversorgung in einem liberalisierten Energiemarkt unter besonderer Berücksichtigung der Kraft-Wärme-Kopplung und erneuerbarer Energien : Kurzfassung der Studie

Die Zusammenfassung dient zwei Zielen: Zunächst werden die wesentlichen Ergebnisse der Langfassung der o.g. Studie referiert; auf dieser Basis werden dann mögliche Maßnahmen und Strategien diskutiert, die kurzfristig (2000-2001) ergriffen werden könnten. Als Akteure kommen hierbei nicht nur die Bundesregierung, die wichtige Rahmenbedingungen zum Marktgeschehen wird setzen müssen, in den Fokus, sondern auch die Betreiber von Heizkraftwerken und KWK-Anlagen und deren Verbände, aber auch andere Akteure wie z. B. Contracting-Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Da die Übergangsphase der Liberalisierung der europäischen Stromwirtschaft in den Jahren 2000-2005 eine besondere Herausforderung für die KWK-Entwicklung darstellt, wird auch ein kurzfristig wirksames Maßnahmenbündel zur Diskussion gestellt. Dem Leser sei zum Verständnis in Erinnerung gerufen, dass diese vorgelegte Analyse im Rahmen einer Vorstudie durchgeführt wurde und langfristig abgesicherte Aussagen auch Analysen mit einschließen müssten, die bis 2010 und 2020 reichen. Weiterführende Arbeiten sollen in einer geplanten Hauptstudie erfolgen

Strategien und Technologien einer pluralistischen Fern- und Nahwärmeversorgung in einem liberalisierten Energiemarkt unter besonderer Berücksichtigung der Kraft-Wärme-Kopplung und regenerativer Energien : Kurztitel: Pluralistische Wärmeversorgung ; AGFW-Hauptstudie - erster Bearbeitungsabschnitt. Band 1, Grundlagen der Kraft-Wärme-Kopplung, Zertifizierungsverfahren und Fördermodelle

Die im vorliegenden Band 1 vorgestellten Ergebnisse sollen der Begleitung der anstehenden KWK-Gesetzgebung in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht dienen. Das derzeitige KWK-(Vorschalt-)Gesetz, welches durch ein neues mit klareren Kriterien verbundenes Gesetz ersetzt werden soll, ist in mehrfacher Hinsicht problematisch, da es Regelungen zum Auffangen von Stranded Investments mit Regelungen zur Förderung von KWK vermischt, keine klare Definition von KWK enthält, industrielle KWK ausgegrenzt und durch die intransparente Förderstruktur das Mittelaufkommen und die Mittelverwendung nicht nachvollziehbar macht. Ein KWK-Ausbau wird sich in der gegenwärtigen Situation des Strommarktes nur auf der Basis einer Förderung entwickeln können (vgl. Vorstudie). Obwohl neue KWK-Anlagen im Vergleich zu neuen Anlagen der ungekoppelten Erzeugung unter Vollkostenbedingungen meist günstiger abschneiden, benötigen sie vor dem Hintergrund des aktuell auf dem Niveau kurzfristiger Grenzkosten geführten Preiskampfes zusätzliche Deckungsbeiträge. Die Analyse der Vielzahl vorgeschlagener Zertifizierungskriterien hat ergeben, dass definierter KWK-Strom eine geeignete Messgröße darstellt. Ausführliche Analysen zeigen, dass die Bestimmung dieses Stromanteils mit Hilfe einer einmaligen Anlagenzertifizierung relativ unproblematisch ist. Eine weitere Differenzierung des so definierten KWK-Stroms, z. B. hinsichtlich der CO2-Effizienz, birgt dagegen die Gefahr so krasser Fördergegensätze zwischen alten und neuen Anlagen sowie zwischen gas- und kohlegefeuerten Anlagen, dass dadurch vorhandene, für zukünftige Anwendungen prädestinierte Standorte verloren gehen könnten und die sinnvolle Auskopplung großer Wärmemengen aus Steinkohlekraftwerken unterbleibt. Die Bewertung verschiedener Fördermodelle ergibt kein eindeutiges Bild, welches Fördermodell zu bevorzugen wäre. Andererseits zeigt sich, dass sich aus allen Bausteinen von Förderinstrumenten ein sinnvolles Instrumentenmix konstruieren lässt

The Future of European Electricity: Choices before 2020. CEPS Policy Brief No. 164, 8 July 2008

For some time now, CEPS has participated in a project funded by the European Commission called ’Adaptation and Mitigation Strategies: Supporting European Climate Policy’ (ADAM). One research stream within the ADAM project focuses on the implications of mitigation and adaptation strategies for the electricity sector. Apart from mitigation of climate change, the electricity sector will also need to adapt to global warming. A warmer world requires less heating and more cooling. It also changes river flows and the frequency of extreme weather events, as well as the ability to generate electricity and to deliver it without disruptions. The ADAM project therefore also explores the links and feedbacks between adaptation and mitigation. This ADAM-CEPS policy brief elaborates on these issues from a research perspective, but in a policy-relevant way. Section 1 describes the impacts of a warming world on the electricity system with regards to electricity demand and supply, and elaborates on the necessary adaptation strategies. Section 2 analyses policy instruments in support of the necessary transition, and explores biases as regards political feasibility. Section 3 analyses technologies and technological change, both for short-term emission reductions until 2020 and with a longer-term view on a low carbon electricity system in Europe. Finally, section 4 deals with opportunities and challenges of different policies for the European electricity sector in a global context