Ecofys unterstützte den CEFI, bei der Entwicklung und Ausarbeitung der Energie- und Kohlenstoff-Roadmap 2050 . Die Roadmap untersucht, welche Rolle die Chemieindustrie langfristig betrachtet in einem energieeffizienten und emissionsarmen Europa der Zukunft spielen kann. In vier versch. Szenarien werden die zukünftige Nachfrage nach und damit die Produktion von Produkten der chemischen Industrie bis 2050 sowie die Entwicklung und der Einsatz von Energieeffizienz- und kohlenstoffarmen Technologien bewertet. Die Szenarien unterscheiden sich dabei hinsichtlich ihrer Annahmen zum energie- und klimapol. Umfeld in Europa und dem Rest der Welt, zur Entwicklung von Energie- und Rohstoffpreisen sowie der Geschwindigkeit, mit welcher relevante Innovationen voranschreiten. Die Studie untersucht ebenfalls, welche Rolle der europäischen Chemieindustrie in der Bereitstellung von Energieeffizienz- und kohlenstoffarmen Lösungen für andere Wirtschaftsbranchen zukommen kann. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Produkte der chemischen Industrie in allen Wirtschaftsbereichen Verbesserungen in der Energieeffizienz und der Minderung von Treibhausgasemissionen ermöglichen, wobei sich diese Rolle der Chemieindustrie künftig noch verstärken dürfte. Weiterhin wird in der Studie deutlich, dass die Preisdifferenzen, welche für Energie und Rohstoffe im Vergleich zu den wichtigsten Wettbewerbsregionen bestehen, die globale Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Chemieindustrie gefährden. Eine auf Europa beschränkte und nicht global abgestimmte Energie- und Klimapolitik, welche zu höheren Kosten der europäischen Produktion führt, würde die Wettbewerbsfähigkeit weiter schwächen und zu einer geringeren Produktion in Europa und damit zu vermehrten Importen von chemischen Produkten nach Europa führen. Die Verbesserung der Energieeffizienz wird den größten Beitrag leisten, die zukünftigen Treibhausgasemissionen der europäischen Chemieindustrie zu reduzieren. Des Weiteren können alternative Brennstoffe zur Erzeugung von Prozesswärme sowie die Vermeidung von Lachgasemissionen sich positiv auf die Emissionsminderung auswirken. Darüber hinaus bergen die Dekarbonisierung des Stromsektors und nach 2030 auch die CCS-Technologie zusätzliche Emissionsminderungspotentiale. Wachstum und Innovation wird dabei in den kommenden Jahren bei der Erzielung realer Emissionsminderungen eine entscheidende Rolle zukommen. Angesichts dieser Ergebnisse appelliert die Studie an die politischen Entscheidungsträger, die energie- und klimapolitische Rahmenbedingungen derart zu gestalten, dass Anreize für ein nachhaltiges und effizientes Wachstum der chemischen Industrie geschaffen werden, um die Attraktivität für Investitionen zu steigern und weitere Innovationen zu fördern. Die Studie liefert wertvollen Input für die Diskussion zur europäischen Energieversorgung sowie der post 2020 Klima und Industriepolitik. Ecofys kam die Rolle der Projektkoordination zu und lieferte zudem unabhängige analyt. Beiträge.
Der Klimawandel wirkt sich in Deutschland auf die verfügbaren Wasserressourcen und ihre regionale und saisonale Verteilung aus. Zukünftig wird es nicht nur erforderlich sein, die Prognosefähigkeit des Wasserhaushaltes hinsichtlich der verfügbaren Wassermenge regional und saisonal differenziert zu verbessern, sondern auch verbesserte Einschätzungen zur Entwicklung der Wasserbedarfe verfügbar zu haben. Die Wasserbedarfe werden neben politischen Entscheidungen, von technologischen Neuerungen, dem demografischen Wandel und vom Klimawandel beeinflusst. Aufbauend auf den Arbeiten verschiedener Refo-Plan Vorhaben (z.B. WADKlim, EE & Wasser) sowie Arbeiten anderer Institutionen wird die zukünftige Entwicklung von Wasserbedarfen in den Sektoren Haushalte, Landwirtschaft, Energie, Industrie und ggf. weiterer (z.B. Tourismus) zusammengetragen und gemeinsam analysiert. Dabei soll nach Zeithorizont und Region sowie verwendeter Datengrundlage und Methodik kategorisiert werden. Auf der Grundlage dieser zusammenfassenden Darstellung wird zunächst ein strukturierter Überblick über die zur Verfügung stehenden Methoden zur Bestimmung der Wasserbedarfe erarbeitet. Dieser Überblick zeigt die Einsatzbereiche der jeweiligen Methode, verdeutlicht aber auch methodische Grenzen und den geeigneten Zeithorizont. Weiterhin werden auf der Basis der vorangegangenen Arbeitsschritte Szenarien für zukünftige Wasserbedarfe entwickelt. Der zukünftige Wasserbedarf soll abgeschätzt und eventuelle Lücken in der Darstellung der Wasserbedarfe mit Simulationsrechnungen geschlossen werden. Die 'Wasserbedarfs-Szenarien' sollen -vergleichbar zu den Klimaszenarien- mögliche Entwicklungskorridore aufzeigen, verstärkende Effekte des Klimawandels berücksichtigen, Aussagen auf unterschiedlichen Skalen (z.B. national, aber auch regional – evtl. Ebene der Wasserversorgungskonzepte) ermöglichen, die Wirkung von Steuerungsmaßnahmen abbilden sowie die erforderlichen Daten nennen.
Das Ökosystem der Stromnetze ist auf dem Weg zu einem dezentralisierten Energieversorgungs- und Verteilungssystem. Haushalte können mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonnenkollektoren oder Windgeneratoren, als verteilte Energieressourcen (DERs - Distributed Energy Resources) bezeichnet, unabhängig von den Stromanbietern operieren und Energie zurück an das Hauptnetz verkaufen. Für die Realisierung dieser Transformation des Stromnetzes wird eine kompetente Kommunikationsinfrastruktur benötigt. Die Einführung des Standards 5G in Mobilfunknetze erleichtert die Entwicklung zukünftiger Energieverwaltungslösungen. Weiterhin ermöglichen neue Technologien die Entwicklung intelligenter Algorithmen für die Steuerung zukünftiger Stromnetze. Hierzu gehören das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT), Vernetzung über Mesh-Netzwerke zur Fernüberwachung des Netzstatus und die Künstliche Intelligenz (KI) für Management und Koordination. In Dymobat wird ein Single-User-Controller für die Verwaltung der einzelnen DERs entwickelt. Anschließend wird eine zentrale Steuerungseinheit für die Synchronisierung und Optimierung des Netzbetriebs innerhalb einer kleinen Gruppe von DERs, Microgrid, entworfen. Im Anschluss werden Mobilitätsalgorithmen für die Nutzung von batterieelektrischen Fahrzeugen als mobile Energiespeicher entwickelt, die temporäre Selbstversorgung von Teilnetzen ermöglichen. Die entwickelten Algorithmen werden virtuell in einem Testbed-Modell anhand von realen Eingangsparametern erprobt, optimiert und validiert. Im zweiten Schritt wird ein reales Testfeld konzipiert, installiert und die Leistungsfähigkeit der modellhaft erprobten Algorithmen in einer realen Testumgebung bewertet und anhand des dadurch erarbeiteten Know-hows weiter verbessert. Das übergeordnete Ziel des Projektes DymoBat ist die Entwicklung von marktfähigen Lösungen für die zukünftige Stromnetzverwaltung zur Nutzung von verteilten Energieressourcen auf Basis der Anwendung von 5G-Technologien.
Ziel des Vorhabens REPAID ist eine umfassende Betrachtung, wie Mehrwegsysteme im Bereich der Serviceverpackungen ausgestaltet werden können bzw. müssen, um Verpackungsabfälle durch Einwegverpackungen im Außer-Haus-Konsum tatsächlich drastisch zu reduzieren und langfristig wirtschaftlich tragfähig auszugestalten. Der Fokus liegt dabei auf der Erhöhung der Einsatz-, Rückgabe- und Wiedereinsatzquoten durch soziale und technische Innovationen. Das Vorhaben deckt hierfür die spezifischen Entscheidungssituationen aus Sicht der Nutzer*innen (Kauf/Leihe, Rückgabe) sowie der Anbieter (Positionierung, Ausgabe, Rücknahme, Aufbereitung, Verteilung) ab. Ein weiteres Ziel ist die Formulierung einer umsetzungsreifen Strategie zur Integration unterschiedlicher, konkurrierender Mehrwegsysteme im Außer-Haus-Bereich. Aus technischer Sicht soll definiert werden, wie die technische Infrastruktur der Systeme aufgestellt sein muss und welche Voraussetzungen die einzelnen Systembausteine zu erfüllen haben. Mit seinem integrierten Ansatz leistet REPAID einen wichtigen Beitrag zur erfolgreichen Etablierung materialeffizienter Verpackungslösungen im Außer-Haus-Konsum. Gleichzeitig werden aufbauend auf neuen wissenschaftlichen Erkenntnissen zu Verbraucher*innenverhalten und - wünschen innovative Anreizsysteme entwickelt, um Kund*innenakzeptanz und Verhaltensänderungen bzgl. Mehrweglösungen zu bewirken und somit die künftige Mehrwegpflicht in der Gastronomie erfolgreich umzusetzen. Durch die Nutzung von Synergien unterschiedlicher Ansätze und die Erarbeitung einer Strategie für ein integriertes Mehrwegsystem im Außer-Haus-Konsum, einschließlich notwendiger technischer Weiterentwicklungen und dem Transfer auf Lieferdienste, legt REPAID den Grundstein, ein erfolgreiches Mehrwegsystem in Deutschland aufzubauen.
Neben der Informationstechnologie wird die Biotechnologie als ein Schluessel fuer die kuenftige wirtschaftliche Prosperitaet angesehen. Trotz der vielfaeltigen Chancen, die die Biotechnologie insbesondere fuer den medizinischen Fortschritt eroeffnet, stoesst sie in der Oeffentlichkeit wegen der mit ihr verbundenen Risiken zum Teil auf heftige Ablehnung. Die bisweilen aeusserst emotional ausgetragene Diskussion wird zumeist an der Oberflaeche plakativer Schlagzeilen gefuehrt, obwohl sich die Problematik angesichts ihrer Komplexitaet und der durch sie aufgeworfenen grundlegenden Fragen nicht in ein simples Schwarzweissschema pressen laesst. Im deutlichen Kontrast zu den in der breiten Oeffentlichkeit vorherrschenden Pauschalierungen findet die Auseinandersetzung ueber die Biotechnologie im Kreise der Experten zwar auf hohem wissenschaftlichen Niveau statt, bleibt aber auf die einzelnen Sparten beschraenkt und hat daher partikularen Charakter, weil nur einzelne Aspekte entweder aus der Sicht der Naturwissenschaft, des Rechts oder der Ethik beleuchtet werden. Ziel des Projektes ist es, diese eindimensionale Verengung zu ueberwinden und durch einen Brueckenschlag zu einem interdisziplinaeren Dialog beizutragen.