20 Jahre IZES · 20 Jahre IZES Institutsbericht 2018/2019 20 Jahre Forschung für die Energiewende,...

20 Jahre IZES

Institutsbericht 2018/2019

20 Jahre Forschung für die Energiewende, den Klimaschutz und die Ressourcenschonung

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Institutsbericht 2018/2019

Die IZES gGmbH, ein An-Institut der htw saar (Hochschule für Technik und Wirt-schaft des Saarlandes), wird von der saarländischen Landesregierung gefördert

IZES gGmbH Altenkesseler Straße 17

Gebäude A1 / B4 66115 Saarbrücken

Telefon: +49 (0)681 844 972 0 Telefax: +49 (0)681 761 799 9

E-Mail: [email protected] Internet: www.izes.de

IZES gGmbH, Büro Berlin Albrechtstraße 22 10177 Berlin Telefon: +49 (0)30 5683 7290

‖ Herausgeber Michaela Schlichter

‖ Redaktion

Cathrin Oberhauser [email protected]

‖ Satz und Layout

Digitaldruck Pirrot GmbH, Saarbrücken-Dudweiler September 2019

‖ Druck

IZES gGmbH ManuelaMeyerFotografie

‖ Fotos

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2018/2019

‖ Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

‖ Wissenschaftliche Leitung

‖ Geschäftsführung ‖ AF Leitung

Adams, ChristophBechtel, UlrichBecker, DanielaBischoff,ThomasBur, Anna MariaCarius, NadjaClemens, WulfDröschel, BarbaraGrashof, KatherinaDr. Groß, BodoGuss, HermannHauser, EvaHeib, SaschaHildebrand, JanHoffmann,PatrickHorst, Juri

Hövelmann, DennisKronenberger, DanielDr. Klann, UweLaub, KatharinaMancosu, IsabelleDr. Matschoss, PatrickMaul, DominikNoll, FlorianDr. Pertagnol, JoachimPfeiffer-Elberskirch,AndreaPorzig, MichaelRau, IrinaRühmland, SilkeDr. Schinkel, UlrikeSchlichter, MichaelaSchmidt, Christoph

Schmidt, NadineSchulte, StephanSchygulla, MargitSpeck, MikeSultanbaeva, RenataThiel, UweTrapp, ManuelTrapp, SimoneTristan Jimenez, AlejandroVogler, CorneliaWeber, AndreasWeiler, KatjaWern, BernhardZeck, Benjamin

Prof. Frank BaurDr. Michael BrandFriedrich Simson

Energiemärkte – Juri HorstInfrastruktur & Kommunalentwicklung – Mike SpeckStoffströme–BernhardWernTechnischeInnovationen–Dr.BodoGroßUmweltpsychologie – Jan Hildebrand

Prof. Frank BaurEva Hauser (Stv.)Prof. Dr. Petra Schweizer-Ries (assoziiert)

Albiez, MyriamBickelmann, LisaBollinger,FatimaDenfeld, MarcDoll, ChristophDunker, StephenEnders, AmelieFadlallah, MehdiGessner,Matthias

Grabosch, MaxGroß, BenjaminHähn, FelixHeigenhauser,ChristianKaratnik, OxanaKeiper, MargotKempa, IrisMurke, RinoNelson, Naveed

Norheimer, HartmutPapava, OtariPfundstein, JensRachor, UrsulaSchank, UrsulaSträter, Ann-CatrinStroher, ThorstenWelling, Jana

‖ Studierende, Praktikant*innen und Aushilfen

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/////////////////////////////////////////// 20 Jahre IZES – 20 Jahre Forschung für die Energiewende, den Klimaschutz und die Ressourcenschonung //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

Das IZES-Team//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

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Das IZES dankt allen Ehemaligen

Ahrend, KimProf. Dr. Altgeld, HorstArns,SebastianBarth, JanBemmann, UlrichBerhardt, AlexanderBest, IsabelleBoettcher,JohannesBohlender, EduardBourgeois, NicoBrill, FrankDr. Brosig, RudolphBruch, UlrichCavelius, RalfDürnhofer, AnnaDuval, SusanneEwert, DörteFaßbender, BeateFischer, JensFischer, KathrinFrantzen, JörgFrey, GüntherDr. Freytag-Weber, OliviaGajdzik, JanineGawrich, ArabellaGerhardt, StefanGisch, AndreasGöktepe, MuhammetGraupner, Marion

Grote, LarsHeib, MarilynHinse, MaximilianHövelmann, DennisHunke, GarnetJanoschka, MichaelJimenez, Alejandro TristanJungbluth, LenaJonas, DannyKastler, AnjaDr. Kay, SonjaKeller, VivienProf. Dr. Kimmerle, KlausKirsch, Klaus-PeterKlein, AndreasKnemeyer, Ann-KatrinKnoch, NinaDr. Koch, MarcKochems, JohannesKrämer, MichelleKronenberger, DanielProf. Dr. Leprich, UweLinn, FrankLenz, ViolaLuxenburger,MartinManns, HannahMahler, MichaelMalburg, PascalMayer,Kerstin

Dr.Neff,AndreasProf. Ochs, StefanRecktenwald, ThorstenSabatier,MatthiasSaccà, NicolaSchaper,SteffenSchmiedeke,SteffenScharoch, Alesia Scheidhauer, TimSchorn,ChristianSchulz,BastianProf. Dr. Schurich, BerndSchweiger, AntonDr. Spreer, FrithjofSpringer, MikaelSultanbaeva, RenataTänzer, GuillemTheis, DanjanaThiele, AndreasTrapp, SimoneTremmel, SimonDr. von dem Bussche, AlexanderWambach, RonnyWeber, ElkeWolter, TinaYevtushenko, OleksandraZiegler, ClaudiaDr. Zeyer, DeniseZwosta, Nicolai

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Inhalt

8 ‖ 1. Grußworte

11 ‖ 2. Kurzportrait

18 ‖ 3. Arbeitsfelder 19 ‖4.1DasArbeitsfeldEnergieMärkte

30 ‖4.2DasArbeitsfeldInfrastruktur&Kommunalentwicklung

40 ‖4.3DasArbeitsfeldStoffströme

46 ‖4.4DasArbeitsfeldTechnischeInnovationen

54 ‖4.5DasArbeitsfeldUmweltpsychologie

68 ‖ 4. Augenblicke

64 ‖ 5. Technik

66 ‖ 6. In eigener Sache

68 ‖ 7. Dokumentation

88 ‖ 8. Projekte

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Institutsbericht 2018/2019 ‖ Grußworte

Sehr geehrte Damen und Herren,

die Umsetzung der Pariser Klimaschutzbe-schlüsse von 2015 ist für die Zukunft un-seres Planeten essentiell. Ob auf interna-tionaler, nationaler oder regionaler Ebene: Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Zivil-gesellschaft sind hierbei gleichermaßen ge-fordert. Für uns im Saarland bedeutet das, unsere Energiewende erfolgreich fortzuset-zen. Energieeinsparung, Energieeffizienz und der verstärkte Einsatz erneuerbarer Energien sind die Schlüsselbegriffe für den schonen-den Umgang mit unseren natürlichen Res-sourcen. Vor diesem Hintergrund stellen sich uns jedoch Fragen, die wir nicht ausklam-mern dürfen. Wie können wir den Erhalt von Arbeitsplätzen bewerkstelligen? Aus welchen nicht-konventionellen Energiequellen kön-nen wir zukünftig unseren Strom beziehen?Bei diesen und weiteren Fragestellungen hat die Landesregierung mit dem Institut für Zu-kunftsEnergie- und Stoffstromsysteme seit nunmehr 20 Jahren einen starken Impuls- und Ratgeber an ihrer Seite. Die IZES gGmbH sorgt durch praxisbezogene Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet nachhaltiger Energie- und Stoffstromsysteme dafür, dass auf allen Ebenen gleichwertige Alternativen zu fossilen Energieträgern oder der Atom-kraft geschaffen werden können. Von dem Sachverstand und der Expertise der wissen-schaftlichen Mitarbeiterinnen und Mitarbei-tern des Instituts profittieren die Bürgerinnen und Bürger, Landesregierung, Kommunen oder private Unternehmen gleichermaßen.

Die wissenschaftlich fundierten Studien des interdisziplinär aufgestellten Teams behan-deln energetische Effizienzmaßnahmen und ökonomische Entwicklungen ebenso wie die Folgen des Klimawandels und die Möglich-keiten, diesem zu begegnen.

Als Wirtschafts- und Energieministerin darf ich mich auch im Namen der saarländischen Landesregierung bei der IZES gGmbH für 20

Jahre wissenschaftliche und praxisnahe Be-gleitung bei der Umsetzung unserer energie- und umweltpolitischen Ziele bedanken.

Herzliche GrüßeIhre

Anke RehlingerMinisterin für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr

Die Zukunft, sie steckt schon im Namen des IZES. Und tatsächlich: Als das Institut für Zu-kunftsEnergieSysteme vor 20 Jahren gegrün-det wurde, war es seiner Zeit voraus. Heu-te ist das Bewusstsein für den Klimawandel groß. Aber es war eine lange Entwicklung, bis immer mehr Menschen verstanden, dass Kli-maschutz kein Luxus ist. Sondern eine der zentralen Aufgaben unserer Zeit.Das IZES erkannte das deutlich früher. Seit 20 Jahren steht es für Klimaschutz und lie-fert bedeutende Impulse, insbesondere zur Bekämpfung der Erderwärmung und für die globale Energiewende. 1999 war ich Umweltminister im Saarland. Und ich muss zugeben: Als das IZES damals auf Initiative der damaligen Landesregierung, Energieunternehmen sowie der Hochschulen

des Saarlandes entstand, empfand ich das als einen wichtigen Schritt. Wie schnell das IZES sich aber entwickelte, das habe ich damals nicht absehen können.Was einst als regionales Energie-Kompetenz-zentrum begann, hat sich längst zu einem in-ternational anerkannten Akteur der Ener-gie-Forschungslandschaft gewandelt. Seine Wirkung geht weit über Deutschland hinaus.Das IZES konnte sich so entwickeln, weil es von Beginn an verstanden hat, dass der Kli-maschutz uns alle betrifft. Weltweit. Des-halb hat es früh begonnen, mit Partnern aus Frankreich, Luxemburg und Belgien zu koope-rieren. Um grenzüberschreitend zu forschen und Erkenntnisse auszutauschen. Hieraus ist ein ausgeprägtes Netzwerk an europäischen Forschungsakteuren entstanden. Und auch im afrikanischen und asiatischen Raum trägt das Institut zum Wissenstransfer sowie zur erforderlichen globalen Energiewende bei.Es ist damit ein Beispiel für gelungenes in-ternationales Handeln, an dem sich man-che weltpolitische Akteure ein Vorbild neh-men können. Denn der Klimawandel verlangt nichts weniger als eine globale Kraftanstren-gung. Seine Folgen abzufedern ist eine der Aufgaben, die auch für mich als Bundesau-ßenminister zentral sind. Deshalb haben wir unter anderem den Klimawandel und seine Auswirkungen auf Frieden und Sicherheit zu einem Schwerpunkt unserer Mitgliedschaft im Sicherheitsrat der Vereinten Nationen ge-macht. Und deshalb setzen wir uns für eine globale Energiewende ein.Die Forschungsergebnisse von Einrichtungen wie dem IZES sind hierfür essentiell. Sie tra-gen dazu bei, endlich Fortschritte bei einer der drängendsten Menschheitsfragen zu er-zielen. Für 20 Jahre wertvolle Arbeit möchte ich danken und wünsche dem IZES auch für die Zukunft allen erdenklichen Erfolg!

Heiko MaasBundesminister des Auswärtigen

Anke RehlingerMinisterin für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr und stellvertretende Ministerpräsidentin im Saarland

Heiko MaasBundesminister des Auswärtigen

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1. Grußworte////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////


///////////////////////////////// 10 11 ///////////////////////////////////>> 1999 >>////////////////////////>> 2001 >>//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2002 >>/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2003>> /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2004 >>///////////////////////////////////////////////

Institutsbericht 2018/2019 ‖ Kurzportrait


2. Kurzportrait

Reinhart Klimmt, Ministerpräsident des Saarlandes (1998–1999)

Heiko Maas, Umweltminister des Saarlandes (1998–1999)

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‖ 20 Jahre Forschung für die Energiewende, den Klimaschutz und die Ressourcenschonung

Gründung des ZES e. V.

Stoffstromanalyse Biomasse „Marktsegment Brennstoffzelle“

Erste Prüfstellenakkredi- tierung des TZSB

Biomasse-Potenzial- analyse Saarland

Gebäudesimulation Waschkaue Steinkohlebergwerk Göttelborn

BioRegio – regionale Bioenergiestrategien

Erdpendelspeicher im Maintower in Frankfurt am Main

EEG und die strom- intensive Industrie

Projektentwicklung Wendelinushof

Prograss – stofflich/ energetische Grasnutzung

Fortschreibung Abfallwirt-schaftsplan Saarland

Brennstoffzelle mit Grubengas

SOLLET – Solar-Pel-let-Kombinationen Mitarbeit EEG-Novelle

Schon Mitte der 1980er Jahre schlug eine von der saarländischen Landesregierung be-rufene Forschungs- und Technologiekommis-sion die Gründung eines Energieinstituts im Saarland vor. Es gab viele Überlegungen hin-sichtlich der Institutsgründung bis hin zu ei-ner Stellenausschreibung an der Universität des Saarlandes für einen entsprechenden Lehrstuhl, die aber nicht zum Ziel führten. Schließlich wurde es Juni 1999 bis auf Drän-gen des damaligen Umweltministers im Saar-land, Heiko Maas, der Trägerverein ZES e. V. (Zentrum für ZukunftsEnergieSysteme) unter Federführung mehrerer Hochschullehrer der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes als An-Institut der htw saar ge-gründet wurde. Das IZES nahm im Novem-ber 1999 aktiv die Arbeit auf. Der damalige Ministerpräsident Reinhart Klimmt bezeich-nete die Institutsgründung als „klares Signal für den Weiterbau der Brücke in das Solar-zeitalter“.Zu diesem Zeitpunkt wurde an der Hoch-schule bereits seit mehr als 10 Jahren ange-wandte Forschung und Entwicklung im Be-reich der regenerativen Energien betrieben. Diese Arbeit ist dabei insbesondere von IN-

FA-Solar (Institut für Angewandte Solartech-nik) unter der Leitung von Prof. Dr. Horst Alt-geld mit dem Schwerpunkt solarthermischer Anlagen geleistet worden. Im Rahmen der Institutsgründung wurde der Kompetenzbe-reich durch die Einbindung weiterer Profes-soren der htw saar aus den Sektoren Elektro- und Verfahrenstechnik, Gebäude, Ökonomie und Kreislaufwirtschaft erweitert. Zu den Professoren der ersten Stunde gehörten da-bei Prof. Dr. Horst Altgeld, Prof. Frank Baur, Prof. Carl-Friedrich Hinrichs, Prof. Dr. Klaus Kimmerle, Prof. Dr. Uwe Leprich und Prof. Dr. Bernd Schurich. 2005 wurde das Institut dann mit der Saarländischen Energieagentur (später AZES GmbH) verschmolzen und seit-dem als gemeinnützige GmbH geführt.Über die vergangenen 20 Jahre hinweg hat sich die IZES mit Unterstützung der Landes-regierung stetig weiterentwickelt und sich dabei an aktuellen Themen und Fragestel-lungen orientiert. Heute zählt das Institut „zu einem der renommiertesten Forschungsins-titute im Energiebereich“ (Dr. Simone Peter, Präsidentin des Bundesverbandes Erneuer-bare Energie e. V.).

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EnergieMärkte

Betriebsrat

Stoffströme

Datenschutz

Infrastruktur und Kommunal-

entwicklung

Arbeitsschutz

Technische Innovationen

Anti-Korruption Frauen- und Gleich-stellungsbeauftragte

Umwelt- psychologie

Wissenschaftliche LeitungProf. Frank Baur, Stellvertreterin Eva Hauser

assoziiert: Prof. Dr. Petra Schweizer-Ries, N.N., N.N.

Arbeitsfelder

GeschäftsführungWissenschaftlicher GF: Prof. Frank BaurKaufmännischer GF: Dr. Michael BrandAdministrativer GF: Friedrich Simson

IZES gGmbH – Institut für ZukunftsEnergie- und Stoffstromsysteme

Ges

ellsc

haft

er /

Auf

sicht

srat W

issenschaftlicher Beirat

Organisationsstruktur der IZES gGmbH

Juri Horst

Vorsitz: Thomas Bischoff

Bernhard Wern

Andreas Weber

Mike Speck

Thomas Bischoff (SIFA)

Dr. Bodo Groß

Thomas Bischoff Katja Weiler

Jan Hildebrand


Die Geschäftsführung, v. l.: Dr. Michael Brand, Friedrich Simson, Prof. Frank Baur

‖ Organisation

//////>> 2005 >>///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2006 >>//////////////////////////////////////////////////////>> 2007 >>/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2008 >>/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2009 >>//////////////////////////////////Verschmelzung mit der AZES GmbH. Seither IZES gGmbH

Instrumente zur Markteinführung stationärer Brennstoffzellen

LEXU –außenliegende Wandheizung

RUBIN –grenzüberschreitende Biomassenutzung

Scheitholzkessel mit Stirlingmotor

Keep Cool II Input EE-WärmeG

EChemKat –Erzeugung von Katalysatorschichten

OPTAN

Modellstadt Mannheim (MoMa)

Einstieg in die Elektromobilität

SEMS – kommunale Energie-managementsysteme

Energiekonzept St. Ingbert Holzkaskade

IGNIS – waste management in Addis Ababa/Ethiopia


‖ Gremien

Die IZES gGmbH hat insgesamt acht Gesell-schafter. Neben dem Land Saarland – mit 63 % Hauptgesellschafteranteil – halten die Stadtwerke Saarbrücken Netz AG, die VSE AG, die STEAG New Energies GmbH, die Pfalzwerke AG, die Enovos Deutschland SE, die htw saar und die Universität des Saar-landes die restlichen Anteile von insgesamt 820.000 Euro Stammkapital.Die saarländische Landesregierung gewährt dem Institut eine institutionelle Förderung in Form einer Fehlbedarfsfitnanzierung und gewährleistet somit eine unabhängige For-schungstätigkeit. Diese Zuwendung wird u. a.

zur Finanzierung des Eigenanteils bei For-schungsprojekten und für Vorlaufarbeiten dringend benötigt und garantiert so auch dauerhaft die Gemeinnützigkeit des Instituts.Der Aufsichtsrat des Instituts setzt sich aus Vertreterinnen und Vertretern der zuständi-gen Ministerien und der Staatskanzlei, regi-onaler Energieversorger und saarländischer Hochschulen zusammen. Den Vorsitz führt Frau Ministerin Anke Rehlinger, Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Energie und Verkehr.Die Arbeit am Institut wird durch einen wis-senschaftlichen Beirat begleitet, der aktuell aus 11 Mitgliedern aus Forschung, Lehre und Unternehmen besteht.

Die Leitung des Institutes ist aktuell auf drei Schultern verteilt. Die kaufmännische Ge-schäftsführung liegt weiterhin bei Dr. Micha-el Brand. Er wird seit 2018 unterstützt durch

den wissenschaftlicher Geschäftsführer Prof. Frank Baur sowie durch den administrativen Geschäftsführer Friedrich Simson.Flankiert durch einen wissenschaftlichen Bei-

rat, ist die Arbeit im Institut mittlerweile in fünf Arbeitsfeldern organisiert, welche durch ihre Prägung in hohem Maße eine systemi-sche Forschung im Energie- und Ressourcen-sektor ermöglichen.In den Arbeitsfeldern wird in interdisziplinär zusammengesetzten Forschungsteams an-wendungsnahe und praxisorientierte For-schung betrieben, die zum großen Teil aus Drittmitteln unterschiedlicher Herkunftsbe-

reiche fitnanziert wird. Dazu gehört neben der Entwicklung von Konzeptionen und Ins- trumenten zur Förderung erneuerbarer Ener-gien und der Energieeffizienz im Rahmen der Energiewende u.a. auch die systemische Ana-lyse von Stoffströmen und Flächennutzungen im Rahmen von ganzheitlichen Ressourcen-nutzungsstrategien. Mehr zu den inhaltlichen Schwerpunkten und auch zur Entwicklung der einzelnen Arbeitsfelder fitnden Sie im folgen-den Kapitel.

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‖ Mitarbeitende

An den beiden Standorten Saarbrücken und Berlin sind aktuell rund 60 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, Studierende, Praktikantin-nen und Praktikanten sowie Aushilfen be-schäftigt.

Die wissenschaftlichen Mitarbeitenden ar-beiten an der Schnittstelle von Forschung und Entwicklung an energiewirtschaftli-chen, stoffstrom- und infrastrukturorientier-ten, ökonomischen, technischen, sozialwis-senschaftlichen und umweltpsychologischen Fragestellungen. Das interdisziplinär aufge-stellte Team besteht u.a. aus Expert*innen

der Volkswirtschaft, Wirtschaftswissen-schaft, Maschinenbau, Bau-, Umwelt-, Ag-rar- und Elektroingenieurwissenschaft, Forst-wirtschaft, Politik- und Sozialwissenschaft, Umweltrecht, Architektur, Raum- und Um-weltplanung, Geographie, Psychologie, Che-mie und Informatik.Zu dem organisatorischen Bereich gehören die Beschäftigten des Sekretariats, der Per-sonal- und Controllingstellen, der Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, der IT sowie die Sonderbeauftragten von Betriebsrat, Daten- und Arbeitsschutz, Anti-Korruption sowie die Frauen- und Gleichstellungsbeauftragte.

Die Sonderbeauftragten der IZES gGmbH, v.l.: Ulrich Bechtel, Thomas Bischoff, Andreas Weber, Katja Weiler


Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Berliner Büros, v. l. Irina Rau, Dr. Patrick Matschoss, Katherina Grashof

Die Beschäftigten bearbeiteten in den ver-gangenen zwei Jahren rund 50 Projekte und erzielten im Jahr 2018 Nettoeinnahmen (oh-ne Fremdleistungen) von knapp 4 Mio. Euro. Die Einnahmen setzen sich aus den Drittmit-teln und der institutionellen Förderung des

Saarlandes zusammen. Die Drittmittelquote betrug im Jahr 2018 78 %. Die Aufträge ka-men aus Wirtschaft und Ministerien, von di-versen Zuwendungsgebern sowie Verbänden und Stiftungen.

‖ Umsätze und Projekte

Taus

end

Euro

Dritt

mitt

elqu

ote

4.000

4.500 90 %

3.500

80 %

3.000

70 %

2.500

60 %

2.000

50 %

1.500

40 %

1.000

30 %

500 10 %

20 %

0 0 %2005200420032002200120001999

Land Spenden von EVU Sonderzuwendungen Drittmittel Drittmittelquote

2006 2008 2011 20142007 2010 20132009 2012 2015 2016 2017 2018

//////////>> 2010 >>/////////////////////////////////////>> 2011 >>////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2012 >>///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2013 >>/////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2014 >>////////////////////////////////////////////////////////////////////////ARBOR –Bioenergienutzung in Nord West Europa

Null-Emissions-Gemeinden

BIO-E-HOOVER –Staubab- scheider für Biomasseheizkessel LEXU II –Feldtest

Markteinführung stationärer Brennstoffzellensysteme

Masterplan Neue Energie Saarland

OPTIDUST Ökostrom in Klimabilanzen

Rapid Planning –Infrastruktur-, Umwelt- und Ressourcenmanagement für Metropolregionen

REGENA – Ressourcen- effizienz im Gebäudebetrieb

Masterplan Biosphäre – Inte-griertes Klimaschutzkonzept KomInteg

IntEleKt – Integrierter Elektrofilter


Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Zentralen Dienste, v.l.: Nadine Schmidt, Andrea Pfeiffer-Elberskirch, Ulrich Bechtel, Margit Schygulla, Michaela Schlichter, Uwe Thiel, Isabelle Mancosu, Thomas Bischoff, Christoph Adams

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‖ Hochschulkooperation

Als An-Institut der htw saar schafft die IZES gGmbH eine ideale Plattform für Studierende, Erfahrungen in der praxisnahen Forschung und Entwicklung zu sammeln. Durch die gute Vernetzung mit den saarländischen und wei-teren regionalen Hochschulen nutzen bislang über 300 Studierende das Angebot, Studien-, Bachelor- und Masterarbeiten im Institut zu schreiben oder Praktika zu absolvieren. Die

enge Verbindung zur htw saar wird seit jeher durch einen Kooperationsvertrag gewährleis-tet, welcher im Mai 2018 nochmals neu ver-fasst wurde. Er bietet wechselseitig Profes-sorinnen und Professoren der htw saar die Möglichkeit, sich im IZES zu engagieren und Mitarbeitenden des IZES die Chance, sich im Bereich der Lehre der htw saar einzubringen.


///////////////////>> 2015 >>////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2016 >>//////////////////////////////////////>> 2017 >>/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////>> 2018 >>//////////////////////////////////////////>> 2019 >>///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

Abwärmeatlas

Start der jährlichen Fachtagung „Klimaschutz durch Abwärmenutzung“

Biogas – Quo vadis?

Wärmekataster Saarland

GenComm – GENerating energy secure COMMunities

OptiCharge –speicherge-stütztes Lademanagement

EmMA – EmissionsMonitor KleinfeuerungsAnlagen

MozuBi – Modellierung zukünftiger Bilanzkreis-bewirtschaftung

VertiKKA – Vertikale KlimaKlärAnlage

OptiCharge+ –Effizienz- steigerung einer regenerativ versorgten Ladeinfrastruktur

Altholz - Quo vadis?

Klima SAAR –Anpassung an den Klimawandel

ReNu2Farm – Nutrient Recycling

BEniVer – Begleitforschung Energiewende im Verkehr

MeliNa –elektrostatischer Partikelabscheider

H2-Forschungsanlage am IZES-Standort


Das Team der IZES gGmbH

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Institutsbericht 2018/2019 ‖ Arbeitsfelder

Die Arbeit der IZES gGmbH mit ihren einzel-nen Arbeitsfeldern wird durch einen jährlich tagenden Wissenschaftlichen Beirat (aktuelle Zusammensetzung siehe Kapitel 7) kontinu-ierlich evaluiert. Das Votum der letzten Sit-zung vom 24.01.2019 wurde dabei wie folgt zusammengefasst:„Der Wissenschaftliche Beirat empfitndet, dass das IZES sehr gut aufgestellt ist und dass die laufenden Entwicklungen im Sinne des dargestellten Forschungskorridors posi-

tiv zu bewerten sind.“Hervorgehoben als Alleinstellungsmerkmal wurde dabei insbesondere die holistische bzw. systemische Ausrichtung des Institutes, welche sich in der interdisziplinären Zusam-menstellung der Arbeitsfelder und der damit verbundenen Möglichkeit zur Interaktion na-turwissenschaftlicher, ingenieurtechnischer, ökonomischer und sozialwissenschaftlicher Forschungsfragen äußert.

Dieser holistische Ansatz birgt jedoch nach Einschätzung des Wissenschaftlichen Beira-tes auch Risiken, wenn keine stimmige Koor-dination erfolgt.Vor diesem Hintergrund kann festgestellt werden, dass es in zunehmendem Maße ge-lingt, Projekte zu akquirieren, in welchen mehrere IZES-Arbeitsfelder involviert sind. Insbesondere die Zusammenarbeit zwischen den Arbeitsfeldern Stoffströme und Energie-Märkte sowie EnergieMärkte und Umwelt-

psychologie führte bislang zu interessanten Forschungsansätzen. Auch im aktuellen saar-ländischen „Reallabor-Projekt“ im Rahmen des 7. Energieforschungsprogrammes des BMWi, dessen erste Stufe gemeinsam mit In-dustriepartnern gemeistert wurde, sind drei Arbeitsfelder vertreten.Die Forschungsbereiche der einzelnen Ar-beitsfelder können den nachfolgenden Ab-schnitten entnommen werden.

3. Arbeitsfelder////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

3.1. Das Arbeitsfeld EnergieMärkte////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

Die erwartete zunehmende Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Verkehr und die daraus resultierenden energiepolitischen Fragestellungen führen dazu, dass das Ar-beitsfeld EnergieMärkte unter der Leitung von Juri Horst auch weiterhin inhaltlich breit aufgestellt ist. Dies zeigt sich auch im Spek-trum der Kompetenzen des Teams, das sich aus Ökonom*innen, Ingenieur*innen und Sozialwissenschaftler*innen zusammensetzt. Der Fokus liegt weiterhin im Stromsystem und den bestehenden Interaktionen mit den Sektoren Wärme und Verkehr sowie dem Ak-teursverhalten im Rahmen ökonomischer Anreize. Die Kernkompetenz liegt dabei im Wissen um die energiewirtschaftlichen und ordnungspolitischen Rahmenbedingungen und deren Zusammenhänge, welche in ei-nem Spektrum von Energiesystemanalyse und –design (vorrangig Stromsystem) bis hin zur Geschäftsmodellentwicklung untersucht werden.

//// Energiesystemanalyse und –design Hierunter ist das Zusammenspiel von Teil-

märkten, Finanzierungsmodellen für Er-neuerbare Energien, Systemdienstleistun-gen und Infrastrukturen zu verstehen, das im Rahmen der aktuellen Systemtransfor-mation gravierenden Veränderungen un-terliegt. Neben einer detaillierten Markt-kenntnis sind in diesem Bereich auch profunde Kenntnisse über die Wirkung von ökonomischen Instrumenten, die Ak-

teursstrukturen, die aktuellen und künf-tigen Marktrollen sowie die technischen Rahmenbedingungen und Restriktionen der Systemkomponenten erforderlich.

Mit dem Fokus auf das Stromsystem ver-folgt das Arbeitsfeld auch die Weiter-entwicklung und Anwendung des eigens entwickelten Strommarktmodells: Ein sol-ches ist für die systemische Analyse der Strommärkte und des Zusammenspiels der Energiesektoren hilfreich. Letztend-lich bilden Simulationen aber nur ein mög-liches Verhalten in sehr strikten Grenzen ab. Die systemanalytische Kompetenz des Arbeitsfeldes dient daher auch dazu, die Ergebnisse der Modellsimulation wissen-schaftlich korrekt einzuordnen, zu bewer-ten und für den wissenschaftlichen und politischen Diskurs aufzuarbeiten.

//// Geschäftsmodellentwicklung Hier geht es um die Entwicklung der un-

ter bestimmten neuen Rahmenbedingun-gen möglichen Geschäftsmodelle, die den Akteuren des Strom-Wärme-Verkehrssys-tems eine innovative und zielführende Rol-le im Rahmen der Systemtransformation erlauben. Die Leitfrage ist hierbei, welche Geschäftsmodelle für das künftige Ener-giesystem sinnvoll und zielführend erschei-nen, welche sich im bestehenden Rahmen etablieren können und wie Rahmenbedin-gungen zu gestalten sind, um Modelle be-triebswirtschaftlich zu erlauben.


Wirtschaft Stoffströme

RaumTechnik

Mensch

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Das Arbeitsfeld beschäftigte sich noch-mals vermehrt mit Fragestellungen rund um die Weiterentwicklung der Energie-wende und Optionen, wie die kurz- und langfristigen energie- und klimapoliti-schen Ziele erreicht werden können.

//// Überprüfung und Weiterentwicklung energiewirtschaftlicher und ordnungspo- litischer Rahmenbedingungen für nachhaltige Energiesysteme, -infrastrukturen und Klimaschutz Zur Lenkung des Transformationsprozes-ses bedarf es eines rechtlichen Rahmens. Hiermit werden Anreize offeriert, aber auch Hemmnisse und Schranken gesetzt. Die Ausgestaltung bindet vielerlei Akteu-re mit ein, die durchaus gegensätzliche Interessen verfolgen können. Hierbei gilt es, mit Blick auf die Erreichung der klima-politischen Ziele einen Rahmen zu span-nen, der zugleich ausreichend Freiheiten für Weiterentwicklungen und Übergän-ge lässt. Dabei rücken die durch die EU gesetzten Rahmenbedingungen bzw. die Politikgestaltung auf der Ebene der EU immer stärker in den Blickwinkel. Auch di-verse Fragestellungen bzgl. der Energie-wende in weiteren europäischen Ländern, insbesondere der Länder des Pentalate-ralen-Forums (Frankreich und BeNeLux), sind Gegenstand wissenschaftlicher Ar-beiten. Das Forscherteam begleitet hierzu in hoher wissenschaftlicher Qualität Fra-gestellungen von Exekutive und Nichtre-gierungsorganisationen.

Zur Begleitung der weiteren Systemtransfor-mation ist es von Bedeutung, die Kernkom-petenzen auszubauen und weiterzuentwi-ckeln. In dieser Perspektive werden aktuell die folgenden Themenstellungen bearbeitet bzw. vertieft://// Vernetzung des Strom-Wärme-Verkehr-

Systems Durch die Weiterentwicklung des Strom-systems zu einem regenerativ basierten System werden die Grenzen zwischen Strom- und Wärmesektor durchlässiger.

//// Elektromobilität Hier besitzt das Arbeitsfeld eine wichti-

ge Rolle in der Forschungslandschaft im Saarland und im Grenzgebiet, die auch bundesweit ausstrahlt. Arbeitsschwer-punkt ist auch hier das Wechselspiel von Verkehrs- und Stromsektor, aber auch die Untersuchung der unterschiedlichen Ak-teursrollen und Geschäftsmodelle.

Das Arbeitsfeld begleiten über die Leit-stelle Elektromobilität des Saarlandes öf-fentliche Akteure wie Kommunen, Behör-den und Ministerien sowie Wirtschaft und Forschung bei Fragen zur Elektromobili-tät.

//// Strombasierte Kraft- und Brennstoffe Neben Direktstrom sind Power to Gas oder Power to Fuels, aber auch der kon-kurrierende Einsatz zwischen Brenn- und Kraftstoff Themen, mit denen sich das Ar-beitsfeld beschäftigt. Zielsetzung ist es, die Rückwirkungen dieser Entwicklungen auf die jeweiligen Sektoren und der ihnen jeweils innewohnenden Subsysteme stär-ker zu erforschen und die Verzahnung der Sektoren bestmöglich begleiten und ge-stalten zu können. Ein Schwerpunkt der Arbeiten liegt auch in der Untersuchung der Wirkungen auf die damit verbunde-nen Märkte und Akteure.

//// Stromwärme Die wissenschaftlichen Fragestellungen setzen sich im Kontext von Stromwärme und Kraft-Wärme-Kopplung mit den Aus-wirkungen einer hieraus resultierenden zusätzlichen Stromnachfrage und Wirkun-gen auf den Lastverlauf bzw. auch des-sen mögliche Beeinflussung auseinander. Im Kontext der industriellen Abwärme werden deren Potenziale und mögliche Nutzung - abhängig von Temperatur und Volumenstrom auch eine mögliche Strom-erzeugung – eruiert und Optionen zu de-ren Verwertung untersucht.

Aufgrund der zunehmenden Breite der Fragestellungen intensiviert sich die Zu-sammenarbeit mit anderen Arbeitsfeldern. Zudem werden strategische Partnerschaf-ten mit anderen Instituten auf- und ausge-baut, um gemeinsam ein profundes Wis-sen über die relevanten Themengebiete in hoher wissenschaftlicher Qualität anbie-ten zu können.

v. l.: Fatima Bollinger, Benjamin Zeck, Dr. Uwe Klann, Barbara Dröschel, Patrick Hoffmann, Eva Hauser, Juri Horst, Ursula Rachor, Hermann Guss. Es fehlen: Katherina Grashof, Dr. Patrick Matschoss, Andreas Weber


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Im Rahmen der Forschungsinitiative Energie-wende im Verkehr untersucht das Vorhaben die Entwicklung strombasierter Kraftstoffe und weiterer nicht-fossiler Erdölsubstitute mit dem Ziel, die technischen Verbundvorha-ben der Initiative zu vernetzen, Synergiepo-tenziale zu heben und die Projektergebnisse vergleichbar zu machen. Im Fokus der eige-nen Arbeiten der Begleitforschung stehen fachübergreifende Analysen zu technischen, ökologischen, ökonomischen und gesell-schaftlichen Auswirkungen.Im Rahmen der Forschungsinitiative be-teiligen sich über 100 Forschungsgruppen und Industriepartner an 15 laufenden For-schungsvorhaben. Diese decken die Ver-kehrsbereiche PKW, LKW, Flugzeuge und Schiffe ab. Zusätzlich wird die zukünftige Kopplung der Sektoren Energie und Verkehr und teilweise auch der Grundstoffchemie be-trachtet. Im Vordergrund stehen jedoch die verschiedenen Erdölsubstitute für den Ver-kehrssektor, so z. B. Methanol, Ethanol, OME, synthetisch hergestelltes Kerosin und Me-than sowie Biogas mit Wasserstoffanteilen.Um die zukunftsweisenden technischen For-schungsvorhaben in der Förderinitiative Energiewende im Verkehr methodisch, trans-parent und objektiv zu begleiten, übernimmt BEniVer die Organisation von jährlichen Sta-tuskonferenzen und fachübergreifenden Workshops. In enger Zusammenarbeit mit den technischen Verbundvorhaben entwi-ckelt die Begleitforschung zudem ein umfas-sendes Datenkonzept, um Vergleichbarkeit innerhalb der Forschungsinitiative sicherzu-stellen. Die synthetisierten Daten und Er-gebnisse der Forschungsprojekte dienen als Grundlage für technische, ökonomische und ökologische Bewertungen sowie für Analy-sen zur Integration in das Energie- und Ver-kehrssystem.Weiterhin werden mit Untersuchungen zur Akzeptanz (AP 6) und zu Markteinführungs-mechanismen (AP 7), die federführend von der IZES gGmbH durchgeführt werden, auch gesellschaftliche und ökonomische Auswir-kungen einer Einführung von strombasierten Kraftstoffen adressiert.

Im Ergebnis entsteht ein Leitfaden mit Hand-lungsoptionen für die Erforschung, Entwick-lung, Produktion, Nutzung und Markteinfüh-rung von alternativen Kraftstoffen. Dieser Leitfaden soll eine fundierte Informationsba-sis für gesellschaftliche Entscheidungen zur Weiterentwicklung einer nachhaltigen Mobi-lität bereitstellen.Die vom IZES behandelten Themen sind die breit gefächerte Untersuchung der Akzep-tanz dieser Erdölsubstitute im Verkehrssek-tor (AP 6) und die für deren Einführung not-wendigen Markteinführungsmechanismen (AP 7).Im Arbeitspaket zur Akzeptanz werden die folgenden Untersuchungsschritte durchge-führt://// Grundlage für die Akzeptanzanalysen bil-

det eine umfassende Akteursanalyse. Ent-lang der Prozessketten (Erzeugung, Um-wandlung, Nutzung) werden direkt und indirekt betroffene bzw. relevante Ak-teursgruppen identifitziert und anhand qualitativer leitfadengestützter Interviews hinsichtlich ihrer Rollen und Positionen untersucht und gruppiert.

//// In einem zweiten Strang wird eine Me-dienanalyse durchgeführt, welche die Me-dienthemensetzung bzgl. strombasierter Kraftstofferzeugung und -nutzung diffe-renziert abbildet.

//// Die Ergebnisse der Akteurs- und Medien-analysen zusammenführend erfolgt ei-ne technologie- und akteursspezifitsche Akzeptanzanalyse mit einem Fokus auf Nutzungspräferenzen. Ziel ist eine dif-ferenzierte Darstellung und Gewichtung relevanter Akzeptanzfaktoren in den Fel-dern Markt-, sozio-politischer und lokaler Akzeptanz sowie die Darstellung mögli-cher Handlungsoptionen zu einer gesell-schaftlich akzeptablen Technologienent-wicklung von strombasierten Kraftstoffen.

‖ BEniVer - Begleitforschung Energiewende im Verkehr

Das Arbeitspaket zur Erarbeitung und wis-senschaftlichen Bewertung von Marktein-führungsmechanismen setzt sich aus folgen-den Teilschritten zusammen://// Zu Beginn wird vertieft analysiert, wie die

globalen Kraftstoffmärkte bisher funktio-nieren und welche Interdependenzen da-rin bestehen. Im Fokus stehen die Märkte für im Verkehrssektor genutzte Kraftstof-fe und die bisherigen Wirkungen alter-nativer Kraftstoffe wie Bioethanol, gas-basierte Kraftstoffe (Erd- und Autogas) sowie fossile synthetische Kraftstoffe. Damit werden Hypothesen gebildet, wie die bestehenden Märkte auf die Einfüh-rung strombasierter Kraftstoffe reagieren könnten.

//// Für die spätere Entwicklung robuster Markteinführungsinstrumente ist es wich-tig zu klären, ob und wo – neben geogra-phischen und rohstoffseitigen Standort-faktoren – insbesondere die politischen, ökonomischen und gesellschaftlichen Vor-aussetzungen für einzelne Kraftstoffpfade (gemäß TIS-Konzept, s. Grafitk) bestehen. Diese Faktoren werden näher untersucht, um bestehende Defitzite bzgl. einer Markt-einführung zu überwinden.

//// Zur Analyse der Effekte der Energiewende im Verkehr und der Rolle der strombasier-ten Kraftstoffe werden mit einem makro- ökonometrischen Modell verschiedene Entwicklungspfade auf ihre industrieöko-nomischen und gesamtwirtschaftlichen Zusammenhänge untersucht. Die Außen-handelsszenarien werden zusätzlich be-trachtet.

//// Zusätzlich werden mehrere flankierende Untersuchungen bzgl. verschiedener Rah-menbedingungen durchgeführt. Abschlie-ßend werden für die erkannten Hemmnis-se und fehlenden Funktionen in den als vielversprechend identifitzierten Innova-tionssystemen in den Exportländern so-wie für die identifitzierten Hemmnisse in Deutschland bzw. der EU Instrumenten-vorschläge für eine effektive Verkehrs-wende mit strombasierten Kraftstoffen entwickelt und wissenschaftlich bewertet.


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nach Heckert (2011): Technological Innovation System Analysis. A manual for analysts, S. 5

Die Herstellung großer Mengen syntheti-scher Kraftstoffe (und Chemikalien) benötigt erhebliche Mengen an preisgünstigen erneu-erbaren Energien. Insbesondere die sonnen- und windreichen Länder der MENA-Region mit ihren großen erneuerbaren Energiepo-tenzialen bieten sich als Standorte zur Her-stellung synthetischer Kraftstoffe und deren Vorprodukte an. Darüber hinaus bestehen zu vielen Ländern bereits Handelsbeziehungen und Infrastrukturen, auf die aufgebaut wer-den kann. Aber welche Potenziale sind in den einzel-nen Staaten verfügbar? Zu welchen Kosten stehen entsprechende Ressourcen zur Ver-fügung? Welche Transportstrukturen wer-den benötigt? Welche Auswirkungen hat ein Import auf die Wertschöpfung sowohl in Deutschland als auch in den MENA-Staaten? Welches Interesse besteht in den Staaten der MENA-Region, selbst ihre erneuerbaren Energiepotenziale für die inländische Versor-gung, aber auch für den Export zu nutzen? Mit welchen Mitbewerbern ist außerhalb von MENA und EU zu rechnen?

Das Projekt MENA-Fuels analysiert daher, welche neuen Handelsbeziehungen sich zwi-schen der MENA-Region und Deutschland (und der EU) hinsichtlich synthetischer Kraft-stoffe oder deren Vorprodukten ergeben können. Hierzu wird zunächst die mögliche Nach-frage dieser Kraftstoffe in Deutschland bis zum Jahr 2050 entlang verschiedener Sze-narien analysiert, und es wird bewertet, wel-che Technologiepfade zur Herstellung dieser Kraftstoffe aus ganzheitlicher Sicht in Frage kommen.Anschließend werden die Potenziale für die Erzeugung und den Transport von Elektrizi-tät, Wasserstoff, Zwischenprodukten oder Kraftstoffen in der MENA-Region analysiert und bewertet. Darüber hinaus erfolgt eine vertiefende Betrachtung im Rahmen von drei Länderfallstudien in der MENA-Region.IZES beschäftigt sich im Vorhaben insbe-sondere mit den internationalen Handels-beziehungen und arbeitet bei der Analyse der gesamtwirtschaftlichen, sozio-ökonomi-schen und umweltbezogenen Auswirkungen von synthetischen Kraftstoffstrategien auf Deutschland und die MENA-Region zu. Abschließend werden für die analysierten Kraftstoffe zusammenfassend Versorgungs-pfade und Roadmaps aus der MENA-Region nach Deutschland skizziert.//// Darstellung von Chancen und Risiken für

die Umsetzung ausgewählter syntheti-scher Kraftstoffpfade

//// Berücksichtigung von Querbeziehungen zwischen Verkehrs- und Industriesektor, um frühzeitig potenzielle Wettbewerbs-beziehungen um wasserstoffbasierte Pro-dukte aufzuzeigen

//// Vorausschauende Berücksichtigung mög-licher Risiken und Hemmnisse in der ME-NA-Region und des Einflusses dritter Staaten

//// Abschätzung von gesamtwirtschaftlichen Effekten, um Vor- und Nachteile einzelner Roadmaps für Deutschland und die ME-NA-Region aufzuzeigen

‖ MENA-Fuels - Roadmap zur Erzeugung nachhal-tiger synthetischer Kraftstoffe im MENA-Raum zur Defossilisierung des Verkehrs in Deutschland

Laufzeit: 06/2018–05/2022 Kontakt: Eva Hauser, [email protected] Jan Hildebrand, [email protected]ördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (FKZ 03EIV116B)Projektpartner: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) Forschungsstelle für Energiewirtschaft e. V. Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ Deutsches Biomasse- forschungszentrum (DBFZ) gGmbH Gesellschaft für Wirtschaft- liche Strukturforschung mbH

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Quelle: PremiumSlides.com

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//// Anwendung der theoretischen Analyse auf drei Fallstudienländer, indem die Er-gebnisse durch eine detaillierte Analyse der Rahmenbedingungen vor Ort verifit-ziert werden

Das Forschungsvorhaben wird zur Validie-rung von zwei Expertenbeiräten begleitet, die einerseits interessierte Industrievertreter aus Deutschland und andererseits relevante Akteure aus der MENA-Region umfassen und einmal pro Jahr einberufen werden.Das Projekt liefert damit Orientierungswis-sen für Vorhaben, die den MENA-Raum als potenziellen Partner für synthetische Kraft-stoffe ins Auge fassen und die mit den erar-beiteten Ergebnissen richtungssichere Ent-scheidungen für den Ressourceneinsatz treffen können.

Laufzeit: 12/2019–03/2022 Kontakt: Juri Horst, [email protected]ördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (FKZ 3EIV181A-C)Projektpartner: Wuppertal-Institut (Gesamtvorhabensleitung) Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)

Im Rahmen des, gemeinsam mit dem Institut für Hochspannungstechnik und Elektrische Energieanlagen – elenia der TU Braunschweig, durchgeführten Vorhabens MozuBi sollen die Zusammenhänge und Rückkopplungen des Bilanzkreiswesens untersucht werden.Ein Teilziel des Projektes ist die detaillierte Nachbildung der Prozessketten für die einzel-nen Akteure mittels computergestützter Si-

mulationswerkzeuge, um die Zusammenhän-ge und Rückkopplungen im Bilanzkreissystem sowie die Systemgrenzen unter Einbeziehung verschiedener Entwicklungsszenarien umfas-send zu analysieren. Der Fokus liegt dabei auf der Identifitzierung von Stellgrößen und An-satzpunkten in der heutigen Bilanzkreiswirt-schaft zum Zwecke einer steigenden Bilanz-kreistreue der Akteure.

Ein weiteres Ziel dieses Projektes ist es, indi-viduelle Flexibilitätsoptionen und Systempa-rameter in Bezug auf den Bilanzausgleich zu identifitzieren und zu analysieren. Hierzu gilt es beispielsweise abzuklären, welche Instru-mente zur Bilanzkreistreue im Rahmen der Bi-lanzkreisabrechnung anerkannt werden und wie akteurs- und bilanzkreisübergreifende Lö-sungen etabliert werden können.Weiterhin sollen die Auswirkungen einer hö-heren Bilanzkreistreue unter einzelwirtschaft-lichen Kalkülen betrachtet werden. Hierbei werden Marktverzerrungen sowie Fehlanreize auf den Ebenen der Bilanzkreiswirtschaft, der Energiemärkte und der Systemdienstleistun-gen (Regelleistung) analysiert. So können sich bspw. zum gegenwärtigen Zeitpunkt Bilanz-kreisüber- und -unterdeckungen systemisch ausgleichen. Werden in der Ausgestaltung der Umsetzung einer höheren Bilanzkreistreue jedoch individuelle Ausgleiche angereizt, so könnten hingegen die Vorhaltung absolut grö-ßerer Regelbänder (positiv und negativ) so-wie häufitgere Abrufe notwendig werden und sich dadurch die Gesamtkosten für die Verbraucher*innen erhöhen.

Die grundsätzlichen Hemmnisse, Wechsel-wirkungen und Interessenskonflikte im Bi-lanzkreisausgleich wurden bislang meist in isolierten Fragestellungen behandelt. Das vor-gestellte Vorhaben soll hier eine gesamtsyste-mische Perspektive verfolgen und so zu einer Optimierung der Systemtransformation bei-tragen.

Laufzeit: 01/2018–12/2020 Kontakt: Juri Horst, [email protected] Andreas Weber, [email protected]ördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (FKZ 03ET405A)Partner: elenia – Institut für Hochspan- nungstechnik und Elektrische Energieanlagen, TU Braunschweig

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‖ MozuBi - Modellierung zukünftiger Bilanzkreisbewirtschaftung


Modellraum und akteursbezogene Ziele

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Im Jahr 2014 erschien eine erste „Markt-analyse Ökostrom“ im Auftrag des Umwelt-bundesamtes, in der der deutsche Markt für Ökostromprodukte erstmalig analysiert wur-de. Seither haben sich die Rahmenbedingun-gen beträchtlich geändert: wachsendes Be-wusstsein bzgl. der Erderhitzung, rasante Zunahme des Anteils der Erneuerbaren Ener-gien an der Stromerzeugung und eine ebenso rasante Abnahme der Kosten insb. für Wind und PV. Weiterhin hat die Einführung des europaweit geltenden Herkunftsnachweis-registersystems die Grundlage für ein men-genmäßiges und strukturelles Wachstum des HKN-Marktes gelegt. Eine stärkere Elektrifit-zierung des Energiesektors könnte für einen weiteren Nachfrageschub sorgen.Vor diesem Hintergrund hat das Umwelt-bundesamt nach der ersten Untersuchung des Ökostrommarktes, die im Jahr 2014 er-schien, eine erneute Untersuchung beauf-tragt, die vertiefende Aspekte der bisherigen und zukünftig möglichen Entwicklungen des Ökostrommarkts beleuchtet. Diese umfasst vertiefte Untersuchungen einzelner Aspekte des Ökostrommarktes, die neben der Ange-bots- nun auch die Nachfrageseite umfassen://// Charakteristika und der Status quo der

Angebotsseite des Ökostrommarkts (AP 1 - IZES gGmbH)

//// Analyse des HKN-Markts in Deutschland (AP 2 - Hamburg Institut)

//// Erwartungen der Verbraucher*innen an Ökostromprodukten (AP 3 - imug) und

//// Ausweisung der Umweltwirkung durch den Strombezug von Unternehmen und öffentlicher Hand ( AP 4 - Hamburg Insti-tut)

Das erste Arbeitspaket untersucht zuerst die im Ökostromproduktsegment genutzten Begriffe, insb. den Begriff „Ökostrom“ und dessen Abgrenzung von den „Ökostrompro-dukten“. Im nächsten Schritt folgt eine Dar-stellung des Status quo des Ökostrommarktes im Jahr 2017. Anschließend wurde das Ver-hältnis von EEG und freiwilligem Ökostrom-

markt – unter politikwissenschaftlichen und umweltpsychologischen Aspekten – zuein-ander untersucht und Empfehlungen für ei-ne Weiterentwicklung der rechtlichen Rah-menbedingungen entwickelt. Zuletzt erfolgt eine Untersuchung der Wirkungen der Zu-satzmerkmale der am Markt erhältlichen Ökostromprodukte.Im Kapitel zum Markt der Herkunftsnachwei-se (Arbeitspaket 2) wird zuerst eine Über-sicht über den Markt von Herkunftsnachwei-sen mittels einer systematischen Auswertung der im HKN-Register verfügbaren Daten so-wie qualitativer Interviews mit wesentlichen Akteuren in diesem Markt erstellt. Betrach-tet werden die Akteure, Handelsstufen und Handelswege, die Absatzmengen, die Preis-entwicklung und die Entwicklungen auf dem europäischen HKN-Markt. Weiterhin enthält dieses Kapitel Empfehlungen zur Weiterent-wicklung des HKN-Systems.Der zukünftige Beitrag des freiwilligen Ökostrommarktes zum Ausbau der Erneuer-baren Energien hängt nicht unwesentlich von der Nachfrage durch die Verbraucher*innen (privat oder als Unternehmen bzw. andere In-stitutionen) ab. Daher widmet sich das dritte Kapitel dieser Marktanalyse Ökostrom II den Haushaltskund*innen und Unternehmen. Im Fokus stehen deren – empirisch erfassten – Einstellungen und Verhaltsweisen in Bezug auf die Energiewende im Allgemeinen sowie Ökostromprodukte und die Stromkennzeich-nung im Besonderen. Zusätzlich zu einer wis-senschaftlich fundierten Kaskade verschie-dener Befragungstechniken wurde analysiert, was eine gute Kund*innenkommunikation ausmacht, und eine Literaturrecherche zum Thema der Erwartungen der Nutzer*innen an Ökostromprodukte durchgeführt.Der vierte Teil dieser Marktanalyse Ökostrom befasst sich mit der Nachhaltigkeitsbericht-erstattung von Unternehmen. Für große Un-ternehmen ist seit Januar 2018 die Kommuni-kation bzgl. der nichtfitnanziellen Kennzahlen verpflichtend geworden; zusätzlich werden diese Berichte zunehmend die Grundlage für

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‖ Marktanalyse Ökostrom II – Marktanalyse Ökostrom und HKN, Weiterentwicklung des Herkunftsnachweissystems und der Strom-kennzeichnung

Ratings oder andere Unternehmensevaluati-onen. Damit steigen die Anforderungen an Transparenz, Genauigkeit und Nachvollzieh-barkeit der Nachhaltigkeitsberichte. Im vier-ten Berichtsteil wird somit analysiert, wie aussagekräftig und vergleichbar die von den Unternehmen veröffentlichten Daten und Berichte wirklich sind. Dazu wurden unter-nehmerische Nachhaltigkeitsberichte (von deutschen Unternehmen unterschiedlicher Größenordnungen und von internationalen Unternehmen) und integrierte Klimaschutz-konzepte oder Klimaschutzpläne von Kom-munen bzw. weiterer Gebietskörperschaften analysiert. Abschließend werden Empfehlun-gen zur Weiterentwicklung gesetzlicher bzw. untergesetzlicher Rahmenbedingungen für diese Berichte erstellt.

Laufzeit: 05/2017–04/2019 Kontakt: Eva Hauser, [email protected] Andreas Weber, [email protected]: UmweltbundesamtPartner: Hamburg Institut imug


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3.2 Das Arbeitsfeld Infrastruktur & Kommunalentwicklung

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Das Arbeitsfeld Infrastruktur & Kommu-nalentwicklung unter der Leitung von Mike Speck befasst sich mit Fragestellungen aus den Bereichen effiziente Ver- und Entsorgung sowie nachhaltige Siedlungsentwicklung. Der Forschungsansatz ist stark systemisch ausgerichtet. In defitnierten Bilanzräumen werden bestehende Wechselwirkungen, Ein-flussfaktoren und Abhängigkeiten des Sys-tems „Mensch-Technik-Raum“ analysiert und bei der Ableitung konkreter Maßnahmen und Handlungsempfehlungen berücksichtigt. Die Aspekte der Infrastrukturplanung (Ver- und Entsorgung) und Siedlungsentwicklung werden unter den Prämissen der Nachhal-tigkeit sowie des Klima- und Ressourcen-schutzes betrachtet und in den Kontext Kli-mawandel, demografitscher Wandel und Strukturwandel gestellt. Der Ansatz des Ar-beitsfeldes ist dabei ganzheitlicher Natur und berücksichtigt die gesamten Prozess-, Nut-zungs- und Wertschöpfungsketten entlang des Lebenszyklus. Dies umfasst die Erarbei-tung von regionalen Null-Emissionsstrategi-en, Stoffstrommanagementkonzepten und

Ökoeffizienzanalysen ebenso wie die Initiie-rung, Betreuung und wissenschaftliche Be-gleitung konkreter Projektumsetzungen so-wie die Entwicklung und Etablierung von Akteursnetzwerken.Um neben der technischen Machbarkeit auch die fitnanzielle Tragfähigkeit der Kon-zepte und Maßnahmen zu sichern, gehören die ökonomische Bewertung, auch unter dem Gesichtspunkt der regionalen Wertschöp-fung, sowie die Entwicklung von teils innova-tiven Finanzierungsmodellen ebenso zu dem Aufgabenspektrum des Arbeitsfeldes.Da die Akzeptanz sowie die Institutionalisie-rung von Transformationsprozessen für eine nachhaltige und dauerhafte Realisierung ent-scheidend sind, befasst sich das Arbeitsfeld darüber hinaus vertieft mit Governance- und Partizipationsprozessen sowie Rechtsana-lysen. Im Einzelnen beinhaltet dies Aktivitä-ten zur Politik- und Kommunalberatung, Ak-teursmanagement und Öffentlichkeitsarbeit.

Das Team besteht aus Ingenieur*innen, Architekt*innen/ Stadtplaner*innen, Politikwissen-schaftler*innen, Jurist*innen, Ökonom*innen.

v.l.: Manuel Trapp, Dr. Ulrike Schinkel, Mike Speck, Katja Weiler. Es fehlt: Nadja Carius

Das Tätigkeitsfeld auf einen Blick://// Nachhaltige Infrastrukturplanung &

Siedlungsentwicklung Angepasste Ver- & Entsorgungskonzepte und Infrastrukturplanung unter den Gesichtspunkten Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz (Urban Mining), Klimaschutz, Klimawandelanpassung, demografitscher Wandel und Struktur- wandel Stadt-/Dorfentwicklung, Klima- schutzkonzepte, integrierte Quartiers-konzepte, nachhaltiges Bauen & Wohnen

//// Ökonomische Bewertung/Finanzierbarkeit Finanzierungskonzepte, Wirtschaftlich-keitsbetrachtungen, Kosten-Nutzen- Analysen, Fondsmodelle, regionaler Mehrwert/ regionale Wertschöpfung

//// Ökonomische Bewertung Ökobilanz, Carbon/Water/

Environmental Footprint//// Governance & Rechtsanalysen

Rechtliche Rahmenbedingungen, Ver- waltungsstrukturen, Kommunalberatung Akteurs-Management & Partizipation, Transformations- & Change Management


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AusgangssituationIn Deutschland leben bereits mehr als 74 % der Bevölkerung in Städten und Ballungszen-tren. Aus der hohen und weiterhin steigen-den Siedlungsdichte ergeben sich spezifitsche Anforderungen an Infrastruktur, Planung und Organisation, die schon heute teils kaum noch erfüllt werden können. Zusätzliche He-rausforderungen ergeben sich aus dem Kli-mawandel sowie aus den Anforderungen des Klimaschutzes und der Ressourceneffizienz. Dies führt zu immer komplexeren Anforde-rungen an eine nachhaltige, zukunftsfähige Infrastrukturplanung und Stadtentwicklung.Ausgehend von dieser Grundsituation fokus-siert das Projekt VertiKKA die Erforschung eines neuen Technologiekonzeptes, welches die Bereiche (Ab-)Wassernutzung, energeti-sche Gebäudesanierung, Ausbau erneuerba-rer Energien und Verbesserung des lokalen Klimas (Mikroklima) vereint.

Ziele und VorgehenDas übergeordnete Ziel des Projekts besteht in der Entwicklung eines innovativen techno-logischen Ansatzes zur Steigerung der urba-nen Energie-, Flächen- und Ressourceneffizi-enz sowie der lokalen Lebensqualität als auch des Klimaschutzes. Hierfür sollen wartungs-arme, selbstregelnde Grünmodule mit integrierten Photovoltaik-Elementen zum Ein-satz an Fassaden entwickelt werden. Die Be-wässerung der Pflanzen soll hierbei mit lo-kal vorbehandeltem Abwasser (Regenwasser oder Brauchwasser) erfolgen.Diese Module sollen unterschiedliche Aufga-ben erfüllen: Entlastung der Kanäle und Klär-anlagen, bessere Entwässerung, Steigerung der Kühlleistung von Gebäuden, Reduktion von sogenannten Hitzeinseln, Verbesserung der Luftqualität und die Produktion von er-neuerbarem Strom mittels Photovoltaik.Zur konkreten Prüfung von Relevanz und Machbarkeit des Technologieansatzes dient dem Projekt die Stadt Köln bzw. ein Stadt-quartier in Köln als Anwendungsort.

Abgerundet werden die eher technisch gela-gerten F&E-Arbeiten durch eine begleitende Analyse potentieller Hemmnisse, organisato-rischer Anforderungen und eine umfassen-de ganzheitliche Kosten-/Nutzen-Betrach-tung (Umweltleistung, Lebenszykluskosten, Soziologie, rechtliche Rahmenbedingungen) im Kontext von Planung, Umsetzung und Be-trieb der Grünmodule und mit Blick auf alle relevanten Akteur*innen und Akteursgrup-pen. Die Ergebnisse fließen als Rahmen-anforderungen wiederum in die laufende Technologieentwicklung ein, um durch ei-ne praxisorientierte Funktionsauslegung der Vertikalbegrünung die optimale Übertrag-barkeit auf unterschiedliche urbane Anwen-dungsfälle sicherzustellen.

Erwartete Ergebnisse und Transfer Übergeordnetes Ziel ist somit die Schaf-fung eines abwasserfreien Stadtquartiers mit gleichzeitiger warmmietenneutralen Sanie-rung und Aufwertung des Gebäudebestands. Durch die Nutzung der vorhandenen Stoff-ströme sowie die Ausschöpfung bestehender Potenziale im Bereich erneuerbarer Energi-en wird ein merklicher Beitrag zur Ressour-ceneffizienz geleistet.Nach einer Konzeptionsphase ist die konkre-te Umsetzung in Köln geplant.

Rolle des Arbeitsfeldes „Infrastruktur & Kommunalentwicklung“:Das Arbeitsfeld „Infrastruktur & Kommunal-entwicklung“ wird sich im Projekt in erster Linie mit folgenden Inhalten befassen://// Nachhaltigkeitsanalyse (ökologische, öko-

nomische und soziale Aspekte),//// planerische und rechtliche Zusammen-

hänge sowie//// Transformationsmanagement

‖ VertiKKA – Vertikale KlimaKlärAnlage zur Steigerung der Ressourceneffizienz und Lebensqualität in urbanen Räumen am Beispiel eines Quartiers in der Stadt Köln

Laufzeit: 04/2019–03/2022Kontakt: Mike Speck, [email protected]: Björnsen Beratende Ingenieure GmbH (Federführung) ifak - Institut für Automation und Kommunikation e. V., Magdeburg PI Photovoltaik-Institut Berlin AG Bauhaus Universität Weimar; Bauhaus-Institut für zukunfts- weisende Infrastruktursysteme & Institut für Mathematik/Bauphysik TU Chemnitz – Institut für Soziologie Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen Stadt Köln – Dezernat für Soziales, Integration und Umwelt Stadtentwässerungsbetriebe KölnHomepage des Förderschwerpunktes: https://ressourceneffiziente-stadtquartiere.de/Projekthomepage: www.vertikka.deFördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ 033W108B)

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besitzen, um im Beratungsprozess über sinn-volle Anpassungsmaßnahmen gezielt infor-mieren und diese auch baulich umsetzen zu können.

Kommunale PlanungHier geht es vornehmlich um formelle und informelle Planungsinstrumente sowie um regulative und fitskalische Steuerungsins- trumente, die der Kommune zur Verfügung stehen, um die Anpassung an den Klimawan-del zu befördern. Ein Schwerpunkt liegt hier auf der Anwendung und der Erprobung die-ser Instrumente in der kommunalen Praxis.

Basierend auf einer umfassenden Gefähr-dungs- und Vulnerabilitätsanalyse für die Handlungsfelder Wasser, Bauwesen und kom-munale Planung werden die Herausforde-rungen und Wirkungen des Klimawandels herausgearbeitet und die resultierenden Ge-fährdungen abgeschätzt.Aufbauend auf den Analysen wird unter Betei-ligung aller betroffenen Akteure eine Strategie entwickelt, wie man sich präventiv, mit den zur Verfügung stehenden Mitteln an die Fol-gen des Klimawandels anpassen kann. Dazu werden in Absprache mit den Akteuren für die drei Handlungsfelder konkrete (Anpassungs-)Maßnahmen und Aktivitäten entwickelt.In einem Handlungsleitfaden werden die Ein-zelmaßnahmen beschrieben und hinsichtlich ihrer Wechsel-/Wirkungen analysiert. Für be-sonders relevante Maßnahmen wird ein Fahr-plan zur konkreten Umsetzung erarbeitet. Diese Maßnahmen (mindestens eine Maßnah-me je Handlungsfeld) sollen innerhalb der Pro-jektlaufzeit entwickelt und umgesetzt werden.Im Rahmen eines Leitfadens, der u. a. auch konkrete Maßnahmen beschreibt, werden die Erkenntnisse zum Transfer auf andere Kom-munen, aber auch auf die übergeordneten Verwaltungsebenen (hier am Beispiel des Landkreises St. Wendel), formuliert.Die während des Projekts angestoßenen Ak-tivitäten werden in bestehende Strukturen (bspw. kommunale Planungspraxis, Aus- und

Weiterbildung in der Bauwirtschaft) über-führt, um eine Integration und Verstetigung zu erzielen und ein langfristiges Fortbestehen über das Projektende zu gewährleisten.

Laufzeit: 01/2019–12/2022Kontakt: Mike Speck, [email protected]: Gemeinde Tholey Landkreis St. Wendel Saar-Lor-Lux Umweltzentrum GmbHFördermittelgeber: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (FKZ 67DASO75A)

Das Projekt KAN-T wird im Rahmen der Deutschen Anpassungsstrategie an den Kli-mawandel im Förderprogramm für Maßnah-men zur Anpassung an den Klimawandel ge-fördert: https://www.bmu.de/themen/forschung-foerderung/foerderung/anpassung-an-die-folgen-des-klimawandels/https://www.z-u-g.org/aufgaben/foerderung-von-massnahmen-zur-anpassung-an-die-fol-gen-des-klimawandels/

Das Projekt KAN-T unterstützt die Gemein-de Tholey aktiv dabei, mögliche Folgen und potenzielle Gefahren des Klimawandels zu identifitzieren. Hierauf aufbauend werden vorbeugende Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel ausgearbeitet und um-gesetzt. Kern des Projekts ist die Schaffung eines KlimaAnpassungsNetzwerks. Schlüs-selakteure des Netzwerks sind bspw. kom-munale Vertreter*innen, Fachplaner*innen, Ingenieur*innen und Architekt*innen, Orga-nisationen des Zivil- und Katastrophenschut-zes, Handwerksbetriebe und -verbände. Das Klimaanpassungsnetzwerk hat die Aufgabe, weitere Akteure aber auch die Bürgerinnen und Bürger zu informieren und zu sensibili-sieren, um ein tieferes Bewusstsein für die Thematik Klimawandelanpassung zu schaf-fen. Für ausgesuchte Akteursgruppen wer-den zudem gezielt Weiterbildungsmodule mit regionalem Bezug entwickelt und ange-boten. Im Sinne des Ergebnistransfers wird auch der Landkreis St. Wendel mit den ent-sprechenden Akteuren von Anfang an aktiv in das Projekt eingebunden.

Gemeinsam mit der Gemeinde Tholey und dem Landkreis St. Wendel wurden die fol-genden drei Handlungsfelder als besonders relevant identifitziert:

WasserUnter Anwendung verschiedener defitnier-ter Starkregenereignisse wird ein Wasser-abflussmodell erstellt, das die Identifitkation besonders betroffener Bereiche erlaubt. Auf dieser Basis werden konkrete Maßnahmen abgeleitet – bspw. zur Prävention (Schaffen von Retentionsflächen etc.), zum gezielten Objektschutz oder zur Vermeidung von Ero-sion (angepasste Anbausysteme (z. B. Unter-saaten) oder Kurzumtriebsstreifen, etc.).

BauwesenDer Schwerpunkt dieses Handlungsfelds liegt auf der Ausbildung und Schulung im Bereich Beratung sowie konkreter baulicher Maßnahmenumsetzung. Damit soll erreicht werden, dass alle am Bau Beteiligten auf die Klimawandelanpassung vorbereitet werden und zukünftig die erforderlichen Fertigkeiten

‖ KAN-T: Schaffung eines KlimaAnpassungsNetzwerks in der Gemein-de Tholey zum proaktiven Umgang mit den Folgen des Klimawandels


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Leuchtturm Gemeinde Tholey

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Handlungsfelder:

Wasser Bauwesen

Kommunale Planung

Boden (inkl. Landwirtschaft) Wald/Forst

Verkehr Industrie/Gewerbe Energiewirtschaft

Tourismus Finanzwirtschaft

Menschliche Gesundheit

Gefährungs- und Vulnerabilitätsanalyse-> Situationsanalyse

• Klimawirkungen• Sensitivitäten• räumliches Vorkommen• Anpassungskapazität

Strategieentwicklung-> Handlungsleitfaden

• Maßnahmenentwicklung• Handlungskonzept

Umsetzung-> praktische Anwendung• Klimaanpassungs- netzwerk• Weiterbildungsangebote• Wasserabflussmodell• Planungsinstrumente• Modellprojekt(e)

Transfer auf Landkreisebene

PRO

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T K

AN

-T

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AusgangssituationNoch in diesem Jahrhundert wird eine deut-liche Mehrheit der Weltbevölkerung in Städ-ten leben. Das menschliche Wohlergehen in urbanen Zentren beruht auf einem komple-xen Netz von Institutionen, Infrastrukturen, Ressourcen und Informationen, deren Ent-wicklung mit der rasch voranschreitenden Urbanisierung und den sich damit schnell än-dernden Anforderungen oft nicht Schritt hal-ten kann. Die Folge sind häufitg überforderte Infrastruktursysteme auch insbesondere im Bereich Ver- und Entsorgung sowie die be-sondere Verwundbarkeit gegenüber exter-nen Veränderungen wie Krisen oder Natur-katastrophen, zu deren Bewältigung speziell in Schwellen- und Entwicklungsländern häu-fitg die sozialen, strukturellen und/oder fitnan-ziellen Kapazitäten fehlen. Zudem fehlt es an systemischen, integrierten Ansätzen, die die Stadt-Umland-Beziehungen adäquat berück-sichtigen.In Vietnam, wo sich die Urbanisierung - auch im Vergleich zu anderen südostasiatischen Ländern – besonders schnell vollzieht, ist der Bedarf, die daraus resultierenden Nachhal-tigkeitsprobleme zu lösen und die Resilienz zu stärken, besonders hoch. Dies wird jedoch nur mit einem Ansatz gelingen können, der den urbanen Raum einschließlich benachbar-ter Regionen als sozioökonomisch funktiona-le Einheit betrachtet. Dies gilt auch für das ausgewählte Projektgebiet mit der Stadt Da Nang (2015: 1 Mio.; 2030: 2,5 Mio. Einwoh-ner) und der angrenzenden Provinz Quang Nam (2015: 1,5 Mio. Einwohner), Vietnam.

Ziele und Vorgehensweiseemplement! befasst sich mit den wesentli-chen Problemen, die mit der Umsetzung von Strategien und Plänen in die Praxis verbun-den sind. Eine wichtige Grundlage für eine erfolgreiche Umsetzung liegt in der Stärkung und Befähigung der beteiligten Akteure so-

wohl auf der Planungs- als auch auf der Pra-xisebene. Daher sollen im Projekt Methoden und Kompetenzen entwickelt werden, die die praktische Implementierung konkreter Maß-nahmen unterstützen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Umsetzungsaktivitäten, die von der Stadt Da Nang und der Provinz Quang Nam entwickelt und durch Projektvorschläge des emplement! Teams ergänzt werden. Wesentliches Ziel von emplement! ist es, übertragbare Umsetzungstools zu entwickeln und anzuwenden, die Verwaltungen und re-levante Akteure/Beteiligte in der Stadt Da Nang und der angrenzenden Provinz Quang Nam in die Lage versetzen, ihre übergeord-neten Strategien und Visionen in praktische, effiziente, nachhaltige sowie resiliente Maß-nahmen zu überführen und diese auch um-zusetzen. In Anbetracht ihrer – auch ökonomischen – Be-deutung für die Zielregion wurden für die Pro-jektaktivitäten vier Aktionsfelder bestimmt:

1) Tourismus, 2) Land-/ Forstwirtschaft, 3) Industrie, 4) Gebäude/ bebaute Umwelt.

An die Defitnitionsphase schließt sich bei po-sitivem Bescheid eine vierjährige F&E-Phase an.

‖ emplement! – Qualifizierung städtischer Regionen zur kooperativen, synergetischen und praktischen Umsetzung von Nachhaltigkeits- und Resilienzstrategien unter Berücksichtigung des urban-ruralen Nexus – Definitionsphase


Laufzeit: 07/2019–12/2020Kontakt: Mike Speck, [email protected]: AT-Verband, Verband zur Förde-

rung angepasster sozial- und um-weltverträglicher Technologien e. V., Stuttgart (Federführung)

Eberhard Karls Universität Tübingen Frankfurt University of Applied

Sciences Universität Hohenheim, Stuttgart Ostfalia Hochschule für angewand-

te Wissenschaften, Suderburg Danang Institute for Socio-Econo-

mic Development (DISED); Da Nang; Vietnam

Provincial People‘s Committee of Quang Nam Province; Tam Ky; Vietnam

UN-Habitat Vietnam Office; Hanoi; Vietnam

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ 01LE1902B)

Förderung von Forschungs- und Entwick-lungsvorhaben zum Thema „Nachhaltige Entwicklung urbaner Regionen“

Rolle des Arbeitsfeldes „Infrastruktur & Kommunalentwicklung“:Das Arbeitsfeld „Infrastruktur & Kommunal-entwicklung“ wird sich im Projekt in erster Li-nie mit folgenden Inhalten befassen://// Analyse der administrativen Strukturen,//// Akteursmanagement und//// Stoffstrommanagement.

Impressionen des Untersuchungsraums: der Hafen von Cham Island, ein landwirtschaftlicher Betrieb, das Gelände eines lokalen Recycling-Unternehmens, das touristisch interessante Dorf Tam Thanh (Tam Kỳ)

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Tools zur Umsetzung resilienter, ressourceneffizienter, angepasster, mitwachsender tech-nischer Infrastruktursysteme am Beispiel des räumlichen Clusters Stadt Da Nang und Quang Nam Provinz in Vietnam

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‖ FloodAdaptVN: Integration von ökosystembasierten Ansätzen in das Hochwasserrisikomanagement zur angepassten und nachhaltigen Stadtentwicklung in Zentralvietnam


AusgangssituationTaifune, Extremwetterereignisse und Hoch-wasser treffen Zentralvietnam immer häu-fitger. In den vergangenen zwei Jahrzehnten gab es zahlreiche Extremwetterereignisse, die zahlreiche Todesopfer forderten und in enormen infrastrukturellen und wirtschaftli-chen Schäden resultierten. Dem Taifun „Sa-rika“ und dem darauffolgenden Hochwasser fitelen im Jahr 2016 insgesamt 134 Men-schenleben zum Opfer, rund eine Million Menschen waren auf Unterstützung ange-wiesen und der volkswirtschaftliche Schaden betrug 460 Millionen US-Dollar. Aufgrund des Globalen Wandels (inkl. Klimawandel) ist davon auszugehen, dass Extremwetterereig-nisse in Intensität und Häufitgkeit weiter zu-nehmen werden.Gleichzeitig zeichnet sich Zentralvietnam, vor allem in kleinen und mittelgroßen Küstenstäd-ten, durch eine rasche Urbanisierung aus. Die hohen Urbanisierungsraten gehen mit Land-nutzungsänderungen im oberen Einzugsge-biet der Flüsse einher. Die Folgen sind drama-tisch, da das schmale Küstengebiet zwischen dem gebirgigen Oberlauf und dem Meer liegt. Dies bedeutet sehr kurze Reaktionszeiten bei Starkregen, die durch degradierte Flächen noch verkürzt werden. Aufgrund von verän-derten Siedlungsmustern, Wohntypologien und Lebensstilen (von ländlich zu städtisch), verbunden mit gesellschaftlichen Entwick-lungen, verändern sich auch Verwundbarkei-ten und Anpassungspraktiken. Küstenstäd-te sind besonders von Hochwasser bedroht und damit auch die wirtschaftliche Grundla-ge vieler urbaner Regionen. Klimawandel und Überschwemmungen werden die Agrar- und Aquakulturproduktion weiter beeinträchti-gen und ein Ausfall der Ernten kann zu stei-genden Marktpreisen führen. Dies könnte das Armutsrisiko und damit die Verwundbar-keit noch weiter erhöhen.Untersuchungsgebiet des Projekts ist die Thua Thien Huế Provinz. Huế City ist die al-te Hauptstadt Vietnams und Standort vieler wertvoller nationaler Kulturstätten.

Zielsetzung des GesamtprojektesZiel des Projekts FloodAdaptVN ist es, die Ursachen des Hochwassers in urbanen Regi-onen Zentralvietnams aktiv anzugehen und hierzu gemeinsam mit den lokalen Akteu-ren mögliche Lösungsansätze zu entwickeln. Hierzu werden die lokalen Behörden bei der Entwicklung angemessener Risikominde-rungs- und Anpassungsmaßnahmen unter-stützt. Neben der Bewertung der aktuellen Extremwetterereignisse, deren Auswirkun-gen und Szenarien des Hochwasserrisikos, wird das Potenzial von ökosystembasierten und hybriden Risikominderungs- und Anpas-sungsoptionen als alternative Lösungen zu konventionellen, meist strukturellen Risiko-minderungsmaßnahmen analysiert.Zunächst werden vergangene und aktuelle Hochwasserrisikodynamiken und Hotspots sowie deren Auswirkungen untersucht. Dies beinhaltet eine gemeinsame Untersuchung der Ursachen des Hochwasserrisikos und der Frage, wie Umweltbedingungen (Land-nutzung und Bodenbedeckung, Verände-rungsanalyse, Topographie usw.) sowie so-zioökonomische und politische Faktoren zum Hochwasserrisiko beitragen. Mittels Erdbe-obachtung, Geodatenanalyse und -modellie-rung werden vergangene und aktuelle Hoch-wasserereignisse erfasst und die Exposition und Verwundbarkeit sozialökologischer Sys-teme gegenüber Überflutungen sowie deren Auswirkungen auf verschiedene Sektoren bewertet.In Zusammenarbeit mit den vietnamesischen Partnern werden zukünftige Hochwasserri-siken simuliert, indem Szenarien von Hoch-wassergefahren mit Expositions- und Ver-wundbarkeitsszenarien unter ökologischen, klimatischen und gesellschaftlichen Verände-rungen kombiniert werden. Bestehende Lösungen für die Minderung des Katastrophenrisikos, den Risikotransfer (z. B. über Klimarisikoversicherungen) sowie zur Anpassung an Hochwassergefahren wer-den identifitziert. Dies umfasst Strategien und Maßnahmen auf nationaler, regionaler, Ein-zugsgebiets- und Stadtebene und dient als

Ausgangspunkt für detaillierte Analysen auf Nachbarschafts- und Haushaltsebene.

An die Defitnitionsphase schließt sich bei po-sitivem Bescheid eine vierjährige F&E-Phase an.

Laufzeit: 08/2019–01/2021Kontakt: Mike Speck, [email protected]: Deutsches Zentrum für Luft- und

Raumfahrt – Deutsches Fernerkun-dungsdatenzentrum, Wessling (Federführung)

Eberhard Karls Universität Tübingen GEOMER GmbH, Heidelberg United Nations University,

Institute for Environment and Human Security (UNU-EHS), Bonn

Ludwig-Maximilians-Universität München

Munich Climate Insurance Initiative, Bonn

Huế University Huế University of Sciences People‘s Committee of Huế City Department of Natural Resources

and Environment Ministry of Natural Resources and

Environment

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (FKZ 01LE1905B)

Förderung von Forschungs- und Entwick-lungsvorhaben zum Thema

20 Jahre IZES · 20 Jahre IZES Institutsbericht 2018/2019 20 Jahre Forschung für die Energiewende,...

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