Entwicklung Zahl der Biogasanlagen - ITAS

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Ein integratives Konzept zur Bewertung
nachhaltiger Entwicklung - IKoNE
Bayreuth, 03. Oktober 2007
Dr. Volker Stelzer
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse
Forschungszentrum Karlsruhe
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Gliederung
1. Das Integrative Konzept Nachhaltiger Entwicklung
2. Nachhaltige Entwicklung in Deutschland
3. Ist Energie aus Überschussgrünland nachhaltig?
4. Ausblick
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Das Integrative Konzept Nachhaltiger Entwicklung
Integratives Konzept nachhaltiger Entwicklung
- IKoNE • Inter- und intragenerative Gerechtigkeit
• Global
• Anthropozentrisch
• Integrativ
Nach: Jürgen Kopfmüller, Volker Brandl, Juliane Jörissen, Michael Paetau, Gerhard Banse, Reinhard Coenen, Armin Grunwald (2001):
Nachhaltige Entwicklung integrativ betrachtet – Konstitutive Elemente, Regeln, Indikatoren. sigma, Berlin.
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Das Integrative Konzept Nachhaltiger Entwicklung
Generelle Nachhaltigkeitsziele
Sicherung der menschlichen Existenz
Erhaltung des gesellschaftlichen Produktivpotenzials
Bewahrung der Entwicklungsund Handlungsmöglichkeiten
Nach: Jürgen Kopfmüller, Volker Brandl, Juliane Jörissen, Michael Paetau, Gerhard Banse, Reinhard Coenen, Armin Grunwald (2001):
Nachhaltige Entwicklung integrativ betrachtet – Konstitutive Elemente, Regeln, Indikatoren. sigma, Berlin. S. 172
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Das Integrative Konzept Nachhaltiger Entwicklung
Generelle Nachhaltigkeitsziele
Sicherung der menschlichen Existenz
Schutz der menschlichen
Gesundheit (1)
Erhaltung des gesellschaft- Bewahrung der Entwicklungslichen Produktivpotenzials
und Handlungsmöglichkeiten
Mindestanforderungen (Regeln)
Nachhaltige Nutzung erChancengleichheit hinsichtlich
neuerbarer Ressourcen (6) Bildung, Beruf, Information (11)
Gewährleistung der
Grundversorgung (2)
Nachhaltige Nutzung nichterneuerbarer Ressourcen
(7)
Partizipation an gesellschaftlichen Entscheidungsprozessen
(12)
Selbstständige Existenzsicherung (3)
Nachhaltige Nutzung der
Umwelt als Senke (8)
Erhaltung d. kulturellen Erbes
und der kulturellen Vielfalt (13)
Gerechte Verteilung der
Umweltnutzungsmöglichkeiten (4)
Vermeidung unvertretbarer
technischer Risiken (9)
Erhaltung der kulturellen Funktion der Natur (14)
Ausgleich extremer Einkommens- und Vermögensunterschiede (5)
Nachhaltige Entwicklung
des Sach-, Human- und
Wissenskapitals (10)
Erhaltung der sozialen Ressourcen (15)
Nach: Jürgen Kopfmüller, Volker Brandl, Juliane Jörissen, Michael Paetau, Gerhard Banse, Reinhard Coenen, Armin Grunwald (2001):
Nachhaltige Entwicklung integrativ betrachtet – Konstitutive Elemente, Regeln, Indikatoren. sigma, Berlin. S. 172
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Das Integrative Konzept Nachhaltiger Entwicklung
Instrumentelle Mindestanforderungen
• Internalisierung externer sozialer und ökologischer Kosten
• Angemessene Diskontierung
• Begrenzung der Verschuldung
• Faire weltwirtschaftliche Rahmenbedingungen
• Förderung der internationalen Zusammenarbeit
• Resonanzfähigkeit der Gesellschaft
• Reflexivität der Gesellschaft
• Steuerungsfähigkeit
• Selbstorganisation
• Machtausgleich
Nach: Jürgen Kopfmüller, Volker Brandl, Juliane Jörissen, Michael Paetau, Gerhard Banse, Reinhard Coenen, Armin Grunwald (2001):
Nachhaltige Entwicklung integrativ betrachtet – Konstitutive Elemente, Regeln, Indikatoren. sigma, Berlin. S. 272
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
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und Universität Karlsruhe (TH)
Nachhaltige Entwicklung in Deutschland
• Global zukunftsfähige Entwicklung – Perspektiven für
Deutschland
• HGF-Projekt von 5 Zentren
• ca. 30 WissenschaftlerInnen
• Aktivitätsfelder
• Indikatoren und Ziele
• Explorative Szenarien + Maßnahmenbündel
• Schlussfolgerungen
Ausführlich: Reinhard Coenen, Armin Grunwald (Hg.) (2003): Nachhaltigkeitsprobleme in Deutschland. Analyse und Lösungsstrategien.
sigma, Berlin.
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und Universität Karlsruhe (TH)
Energie aus Grünland – eine nachhaltige
Entwicklung?
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Nachhaltigkeitsscreening
Generelle Nachhaltigkeitsziele
Sicherung der menschlichen Existenz
Erhaltung des gesellschaftlichen Produktivpotenzials
Bewahrung der Entwicklungsund Handlungsmöglichkeiten
Mindestanforderungen (Regeln)
Schutz der menschlichen Nachhaltige Nutzung erGesundheit (1)
neuerbarer Ressourcen (6)
Nachhaltige Nutzung nichtSelbstständige Existenzerneuerbarer Ressourcen
sicherung (3)
(7)
Nachhaltige Nutzung der
Umwelt als Senke (8)
Gerechte Verteilung der
Umweltnutzungsmöglichkeiten (4)
Erhaltung der kulturellen Funktion der Natur (14)
Nach: Christine Rösch, Konrad Raab, Johannes Skarka, Volker Stelzer (2007): Energie aus Grünland – eine nachhaltige Entwicklung?
In: Wissenschaftliche Berichte FZKA 7333.Karlsruhe
KIT – die Kooperation von
V. Stelzer 30.09.2007
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Nachhaltigkeitsindikatoren
Mindestbedingungen nachhaltiger Entwicklung
Gerechte Verteilung der
Umweltnutzungsmöglichkeiten
Nachhaltige Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen
Nachhaltige Nutzung der Umwelt als Senke
Schutz der menschlichen
Gesundheit
Nachhaltige Nutzung
erneuerbarer Ressourcen
Erhalt der kulturellen F. d. Natur
Selbstständige
Existenzsicherung
Nachhaltigkeitsindikatoren
 Flächenspezifischer Primärenergieertrag
 Klimarelevante Emissionen
 Flächenspezifischer Primärenergieertrag (s.o.)
 Flächenspezifische Vermeidung klimarelevanter
Emissionen (s.o.)
 CO2-Vermeidungskosten
 Eutrophierend wirkende Emissionen
 Versauernd wirkende Emissionen
 Feinstaubemissionen, ● NOx-Emissionen
 CO-Emissionen, ● Sommersmog
 Pilzsporen
 Biodiversität, ● Boden
 Grund- und Oberflächengewässer
 Landschaftsbild
 Beschäftigung
 Entlohnung
Nach: Christine Rösch, Konrad Raab, Johannes Skarka, Volker Stelzer (2007): Energie aus Grünland – eine nachhaltige Entwicklung?
In: Wissenschaftliche Berichte FZKA 7333.Karlsruhe
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KIT – die Kooperation von
Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
und Universität Karlsruhe (TH)
Energienutzungsverfahren
Überschuss-Grünland
Grasschnitt
jung, energiereich
Umbruch
Maisanbau
überständig, rohfaserreich
Pappel-Kurzumtrieb
Fermentation
Verbrennung
Vergasung
Fermentation
Verbrennung
Nassfermentation
• marktreif
Kleinanlagen
• Pilotanlagen verfügbar
Pilotanlagen in Bau
Nassfermentation
Kleinanlagen
Trockenfermentation
Großanlagen
• für Stroh marktreif
• für Heu Anpassungen
erforderlich
• Pilotanlagen verfügbar
Wärme
Strom
Kraftstoffe
Aus: Christine Rösch, Konrad Raab, Johannes Skarka, Volker Stelzer (2007): Energie aus Grünland – eine nachhaltige Entwicklung?
In: Wissenschaftliche Berichte FZKA 7333.Karlsruhe, S. 34
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
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und Universität Karlsruhe (TH)
Indikator Energieertrag
Einsparung
0
-2 0
-4 0
-6 0
-8 0
Gras NF 100 kW
Mais NF 100 kW
Mais TF 100 kW
-1 00
-1 2 0
Pappel-HS Int.
Pappel-HS Int., emissionsarm
Heu TF 100 kW
Heu HD, REKA
Heu RB, Herlt
-50
-40
-30
-20
-10
0
MWh Primärenergie / ha
Heupellets, Agroflamm
Pappel-HS Ext.
Aus: Christine Rösch, Konrad Raab, Johannes Skarka, Volker Stelzer (2007): Energie aus Grünland – eine nachhaltige Entwicklung?
In: Wissenschaftliche Berichte FZKA 7333.Karlsruhe, S. 107
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
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und Universität Karlsruhe (TH)
Nachhaltigkeitsbewertung – Zusammenfassung
Extensive Grünlandflächen
Nutzung
Heu
HD
Heu
RB
Heu
Pellets
Heu
TF1)
Intensive Grünlandflächen
Umwandlung
Nutzung
KUP
ext.
Grassilage
Umwandlung
Maissilage
KUP
int.
KUP2)
+ +
(2)
+ +
(1)
+ +
(1)
+ +
(7)
– –
(4)
– –
(8)
– –
(8)
+ +
(3)
– –
(4)
– –
(7)
– –
(7)
+ +
(1)
+ +
(1)
0
(3)
+
(2)
+ +
(1)
+ +
(1)
0
(1)
+
(1)
Nachhaltige Nutzung nicht erneuerbarer Ressourcen
Primärenergieertrag
+ +
(7)
Klimarelevante
Emissionen
CO2-Vermeidungskosten
Eutrophierende
Emissionen
Versauernde
Emissionen
+ +
(6)
–
(5)
–
(5)
–
(5)
+ +
(6)
+ +
(5)
+ +
(8)
+ +
(3)
+ +
(4)
Nachhaltige Nutzung der Umwelt als Senke
+ +
(5)
–
(3)
0
(3)
0
(4)
+ +
(4)
–
(3)
–
(6)
–
(6)
+
(8)
– –
(6)
– –
(9)
– –
(9)
+ +
(2)
+
(2)
0
(2)
+
(3)
Schutz der menschlichen Gesundheit
Feinstaubemissionen
NOx-Emissionen
CO-Emissionen
Sommersmog
Pilzsporen
0
(4)
– –
(7)
– –
(9)
– –
(8)
–
(7)
– –
(6)
+
(2)
–
(7)
–
(5)
– –
(8)
0
(3)
– –
(9)
+
(1)
+
(1)
0
(4)
+
(1)
–
(8)
–
(4)
–
(6)
–
(4)
0
(2)
–
(3)
–
(5)
–
(3)
0
(3)
–
(5)
– –
(7)
–
(5)
– –
(9)
– –
(6)
– –
(8
–
(6)
–
(6)
–
(2)
+
(1)
0
(2)
0
0
0
–
–
0
0
–
–
Nachhaltige Nutzung erneuerbarer Ressourcen
+
(1)
0
(1)
+
(1)
0
(1)
+
(1)
0
(1)
+
(1)
0
(1)
–
(4)
–
(2)
0/(2)
0
(1)
– –
(5)
– –
(3)
0
(3)
–
(2)
0
(3)
–
(2)
Grund- und Oberflächengewässer
0
(1)
0
(1)
0
(1)
0
(1)
–
(2)
0
(1)
– –
(3)
–
(2)
–
(2)
Landschaft
+
(1)
+
(1)
+
(1)
–
(3)
– /+
(2)
– /+
(2)
+
(5)
+
(4)
+
(2)
+
(3)
+
(3)
+ +
(1)
+
(3)
+ +
(1)
Biodiversität
Boden
Kulturelle Funktion der Natur
+
(1)
+
(1)
– /+
(2)
Selbstständige Existenzsicherung
Beschäftigung
Entlohnung
+
(1)
–
(7)
+
(4)
+
(5)
+
(8)
–
(8)
+
(7)3)
+
(6)3)
+
(6)
+ +
(2)
Aus: Christine Rösch, Konrad Raab, Johannes Skarka, Volker Stelzer (2007): Energie aus Grünland – eine nachhaltige Entwicklung?
In: Wissenschaftliche Berichte FZKA 7333.Karlsruhe, S. 144
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
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und Universität Karlsruhe (TH)
Ausblick
• Anwendungen z.B. in den folgenden Bereichen:
kommunale Indikatorenentwicklung, Branchenanlyse,
Technikfolgenabschätzung, Bildung, Unternehmensbewertung, Abfallwirtschaft
• Nachhaltige Abfallentsorgung
• Risk Habitat Megacity
• Systematische Auswertung der bisherigen
Anwendungserfahrungen?
• Systematische methodische Weiterentwicklung?
• Publikationen in Fachzeitschriften?
V. Stelzer 30.09.2007
KIT – die Kooperation von
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und Universität Karlsruhe (TH)
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Weitere Informationen unter:
http://www.itas.fzk.de/deu/itaslit/p/gze.htm
oder bei
[email protected]
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