Description: Preventing the worst consequences of climate change would require that GHG emissions be reduced to levels near zero by the middle of the century. To respond to such a daunting challenge, we need to rethink and redesign the currently highly energy-dependent infrastructures of industrial societies and particularly the urban infrastructures to become low- or even zero-carbon cities. Sustainable urban infrastructures need technology. In this paper focused on Western European Cities, we discuss a wide set of technologies in the fields of building, energy and transport infrastructures that can significantly contribute to a reduction of energy and/or GHG emissions and are already available or are in the pipeline. Based on the review of a recent study for the city of Munich, we then present how a mix of these technologies could reduce CO2-emissions by up to 90% for the metropolis of 1.3 million inhabitants and that this strategy could be economically attractive despite a high initial investment. All of the residential buildings of a city like Munich could be entirely redesigned for EUR 200 per inhabitant annually, which is about one third of an average annual natural gas bill.

Description: Natural gas makes an increasing contribution to the European Union's energy supply. Due to its efficiency and low level of combustion emissions this reduces greenhouse gas emissions compared to the use of other fossil fuels. However, being itself a potent greenhouse gas, a high level of direct losses of natural gas in its process chain could neutralise these advantages. Which effect will finally prevail depends on future economical as well as technical developments. Based on two different scenarios of the main influencing factors we can conclude that over the next two decades CH4 emissions from the natural gas supply chain can be significantly reduced, in spite of unfavourable developments of the supply structures. This, however, needs a substantial, but economically attractive investment into new technology, particularly in Russia.

Description: The present brief analysis provides an overview about costs and benefits of the promotion of renewable energies in the framework of the EEG. We describe the development of the EEG apportionment in recent years, and its possible development in coming years. Furthermore, the analysis examines the merits of some of the most commonly expressed points of criticism against the EEG. Finally, we examine the extent to which the calculations regarding the costs of the expansion of photovoltaics, which are often raised in the media, are correct, and how they are to be interpreted.

Description: Die vorliegende Kurzanalyse gibt einen Überblick über die Kosten und Nutzen der Förderung erneuerbarer Energien im Rahmen des EEG. Dabei wird unter anderem auf die Entwicklung der EEG-Umlage in den letzten Jahren und ihre mögliche Entwicklung in den kommenden Jahren eingegangen. Außerdem setzt sich die Analyse mit einigen grundsätzlichen Kritikpunkten am EEG auseinander. Abschließend wird geprüft, inwieweit häufig durch die Medien aufgegriffene Berechnungen zu den Kosten des Ausbaus der Fotovoltaik zutreffend sind und wie sie zu interpretieren sind.

Description: Hintergrund: Die Bezugsquellen und Transportwege von fossilem Erdgas werden sich in den kommenden beiden Dekaden diversifizieren. Veränderungen der Lieferstruktur, verbunden mit weiteren Transportentfernungen und dem Neubau von Pipelines sowie der verstärkte Einsatz von verflüssigtem Erdgas (LNG - Liquefied Natural Gas) sind zu erwarten. Entsprechend werden sich auch die vorgelagerten Prozessketten und die damit verknüpften THG-Emissionen verändern. Im Sinne einer korrekten und ganzheitlichen Bilanzierung der Lebenszyklusemissionen und weitgehender Treibhausgasminderungsziele, sind die vorgelagerten Emissionen eine nicht zu vernachlässigende Größe. Gleichzeitig wird Biomethan als Beimischung zum fossilen Erdgas an Bedeutung gewinnen. Obwohl seine Verbrennung als klimaneutral gewertet wird, sind die Prozesse zur Herstellung von Biomethan mit Emissionen verbunden. Die Treibhausgasemissionen (THG) der Vorketten von in der EU eingesetzten Energieträgern werden in der neuen EU-Kraftstoffqualitätsrichtlinie (vom Dez. 2008) reguliert. Ihre Höhe und ihre Entwicklung wird für die klimapolitischen Diskussionen und politische Entscheidungen somit immer wichtiger. Ziel: Vor dem Hintergrund der angesprochenen Aspekte sollen die zukünftige Entwicklung der Gasversorgung in Deutschland und die Veränderungen der vorgelagerten THG-Emissionen von Erdgas und Biomethan ermittelt werden. In zwei Szenarien werden die mit der Herstellung und dem Transport von Erdgas und Biomethan verknüpften Emissionen bis zum Jahr 2030 einschließlich des zu erwartenden technischen Optimierungspotenzials bilanziert. Mittels dieser Analyse können Einschätzungen der zukünftigen Emissionspfade und der durchschnittlichen Emissionen (Klimaqualität) des eingesetzten Gases (als Mischung fossiler und biogener Gase einschließlich der damit verbundenen Prozesskettenemissionen) gegeben werden. Diese können als Grundlage für energie- und klimapolitische Entscheidungen dienen. Ergebnisse und Diskussion: Nach Erläuterung der Prozesskette von Biomethan werden die zu erwartenden technischen Entwicklungen der einzelnen Prozessschritte (Substratbereitstellung, Fermentierung, Aufbereitung, Gärrestnutzung) diskutiert und die Höhe der hiervon zu erwartenden Emissionen bilanziert. Basis sind Ergebnisse der wissenschaftlichen Begleitforschung des Wuppertal Instituts zur Einspeisung von Biomethan ins Erdgasnetz. Dabei gehen wir davon aus, dass die nächste Anlagengeneration "optimierte Technik" das aus heutiger Sicht bestehende Optimierungspotenzial des heutigen Stands der Technik ausschöpfen wird, sodass sich die spezifischen, auf den Heizwert des Biomethan bezogenen, THG-Emissionen der Vorkette von aktuell 27,8 t CO2-Äq/TJ auf 14,8 t CO2-Äq/TJ in 2030 fast halbieren werden. Die zu erwartenden Emissionen der Erdgasprozesskette wurden in einem Vorgängerartikel bereits im Detail analysiert. Bei der Förderung und der Transportinfrastruktur ist ebenfalls eine Optimierung der Technik zu erwarten. Die dadurch erzielte Verringerung der spezifischen THG-Emissionen kann die aus den künftig längeren Transportstrecken und aufwendigen Produktionsprozessen resultierende Erhöhung ausgleichen. Abschließend werden zwei Szenarien (Hoch- und Niedrigverbrauch) der künftigen Gasversorgung Deutschlands bis 2030 aufgestellt. Im Hochverbrauchszenario wird damit gerechnet, dass der Gaseinsatz in Deutschland um 17 % steigen wird. Im Niedrigverbrauchszenario wird er dagegen um etwa 17 % sinken. Gleichzeitig wird der Anteil von Biomethan am eingesetzten Gas auf 8 bzw. 12 % ansteigen. Die - direkten und indirekten - Treibhausgasemissionen der Gasnutzung in Deutschland werden im Niedrigverbrauchszenario um 25 %, d. h. überproportional von 215,4 Mio. t CO2-Äq auf 162,4 Mio. t CO2-Äq zurückgehen. Im Hochverbrauchsszenario steigen die Gesamtemissionen leicht um 7 % (auf 230,9 Mio. t CO2-Äq) an. Schlussfolgerungen: Gasförmige Energieträger werden in den kommenden beiden Dekaden eine zentrale Säule der deutschen Energieversorgung bleiben. Insgesamt zeigt sich, dass die THG-Emissionen der Nutzung von Erdgas v. a. von den Verbrauchsmengen der Gasversorgung abhängig sind. Das heißt, dass sowohl aus klima- als auch aus energiepolitischer Sicht die Steigerung der Energieeffizienz ein zentraler Faktor ist. Daneben bestehen sowohl in der verstärkten Nutzung von Biomethan als auch in der weiteren Investition in emissionsoptimierte Technologien entlang der Vorketten signifikante Emissionsminderungspotenziale. Hierdurch kann die "Klimaqualität", d. h. die spezifische Treibhausgasemissionshöhe über alle Prozessstufen, des eingesetzten Gases deutlich verbessert werden. Die spezifischen Gesamtemissionen pro TJ eingesetzten Gases werden hierdurch um ca. 9 % von heute 63,3 t CO2-Äq pro TJ auf etwa 54,5 t/TJ sinken. Entscheidend ist hierfür der verstärkte Einsatz von Biomethan, dessen Verbrennung aufgrund der biogenen Herkunft des Kohlenstoffs weitgehend klimaneutral ist (im Vergleich zu direkten Emissionen von 56 t CO2/TJ bei der Verbrennung von Erdgas oder 111 t CO2/TJ bei z. B. Braunkohle). Die Vorteile der gasförmigen Energieträger in der Klimaqualität und effizienten Nutzung werden - insbesondere auch in der künftig zu erwartenden Beimischung von Biomethan - auch zukünftig Bestand haben.

Description: Energy used in buildings is responsible for more than 40% of energy consumption and greenhouse gas (GHG) emissions of the EU and their share in cost-efficient GHG mitigation potentials is estimated to be even higher. In spite of its huge savings potential of up to 80%, achievements are very slow in the building sector and much stronger political action seems to be needed. One important step in this direction has been the recast of the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) in autumn 2009. However, strong national implementation including powerful packages of flanking measures seems to be crucial to really make significant progress in this important field. In order to directly improve political action, we provide a differentiated country-by-country bottom up simulation of residential buildings for the whole EU, Norway, Iceland, Croatia and Liechtenstein. The analysis provides a database of the building stock by construction periods, building types, as well as typical building sizes. It includes a simulation of the thermal quality and costs of the components of the building shell for new buildings as well as the refurbishment of the existing building stock. Based on this differentiated analysis, we show in detail what would be needed to accelerate energy savings in the building sector and provide a more precise estimate of the potentials to be targeted by particular policies. We demonstrate, e.g. that the potential of building codes set via the EPBD would be located mainly in those countries that already have quite stringent codes in place. We show as well the high relevance of accelerating refurbishments and re-investment cycles of buildings. By providing a clear estimate of the full costs related to such a strategy, we highlight a major obstacle to accelerated energy-efficient building renovation and construction.