Hauptgutachten. Welt im Wandel Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation

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1 Hauptgutachten Welt im Wandel Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation

2 Welt im Wandel Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation

3 Mitglieder des WBGU Prof. Dr. Hans Joachim Schellnhuber CBE (Vorsitzender) Direktor des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, External Professor am Santa Fe Institute und Vorsitzender im Governing Board des Climate-KIC des European Institute of Innovation and Technology Prof. Dr. Dirk Messner (stellv. Vorsitzender) Direktor des Deutschen Instituts für Entwicklungspolitik ggmbh, Bonn Prof. Dr. Claus Leggewie Direktor des Kulturwissenschaftlichen Instituts Essen, Forschungskolleg der Universitätsallianz Metropole Ruhr Prof. Dr. Reinhold Leinfelder Geologe und Paläontologe mit dem Schwerpunkt Geobiologie, Integrative Biodiversitätsforschung und Wissenskommunikation; Professor am Institut für Biologie der Humboldt-Universität zu Berlin Prof. Dr. Nebojsa Nakicenovic Systemanalytiker und Energiewirtschaftler, Professor für Energiewirtschaft, Technische Universität Wien (TU Wien) und Deputy Director, International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), Laxenburg, Österreich Prof. Dr. Stefan Rahmstorf Professor für Physik der Ozeane, Universität Potsdam, und Leiter der Abteilung Klimasystem am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung Prof. Dr. Sabine Schlacke Professorin für Öffentliches Recht mit dem Schwerpunkt deutsches, europäisches und internationales Umweltrecht, Verwaltungsrecht, Universität Bremen Prof. Dr. Jürgen Schmid Leiter des Fraunhofer Instituts für Windenergie und Energiesystemtechnik, IWES Prof. Dr. Renate Schubert Professorin für Nationalökonomie und Direktorin des Instituts für Umweltentscheidungen, Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich

4 Welt im Wandel Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation mit 62 Abbildungen

5 Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) Geschäftsstelle Luisenstraße Berlin Tel.: Fax: wbgu@wbgu.de Web: Redaktionsschluss: Bibliographische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN (2. veränderte Auflage) ERRATUM (November 2013): Die Tabellen auf den Seiten 121 und 122 wurden korrigiert. In Kapitel auf Seite 63 in der linken Spalte wurde versehentlich eine falsche Angabe übernommen. Im zweiten Absatz muss es bei der Flächenangabe Milliarden heißen anstatt Millionen. Die Angaben unterscheiden sich von der gedruckten Fassung. WBGU Berlin 2011 Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Das diesem Bericht zu Grunde liegende F&E-Vorhaben wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit unter dem Kennzeichen 01RI0708AA durchgeführt. Die Verantwortung für den Inhalt liegt beim Autor. Gestaltung: WERNERWERKE GbR, Berlin Titelbild: Erhard Dauber, Fotograf Bochum Herstellung: WBGU Satz: WBGU Druck und Bindung: AZ Druck und Datentechnik GmbH Gedruckt auf umweltfreundlichem, zertifiziertem Papier. IV

6 Mitarbeiter des Beirats und Danksagung Dieses Gutachten beruht auch auf der sach kundigen und engagierten Arbeit der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Geschäftsstelle sowie bei den Beiratsmitgliedern. Wissenschaftlicher Stab der Geschäftsstelle Dr. Inge Paulini (Generalsekretärin) Dr. Carsten Loose (Stellvertretender Generalsekretär) Dr. Karin Boschert Dr. Rüdiger Haum Dr. Benno Pilardeaux (Medien- und Öffentlichkeitsarbeit) Dr. Astrid Schulz Dr. Birgit Soete Sachbearbeitung, Lektorat und Sekretariat in der Geschäftsstelle Vesna Karic-Fazlic (Sachbearbeitung Finanzen) Mario Rinn, B.Sc. (Systemadministration) Martina Schneider-Kremer, M. A. (Lektorat) Margot Weiß (Sekretariat) Wissenschaftliche Mitarbeiter der Beiratsmitglieder Dr. Steffen Bauer (Deutsches Institut für Entwicklungspolitik, DIE, Bonn) Dipl.-Phys. Christoph Bertram (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK) Dipl.-Volksw. Julia E. Blasch (Institut für Umweltentscheidungen, ETH Zürich) Daniel Klingenfeld, M.Sc., MPP (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK) Dr. Susanna Much (Universität Bremen, Forschungsstelle für Europäisches Umweltrecht) Olivia Serdeczny, M. A. (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK) Alex ander Schülke, M. Sc., MPP (Institut für Biologie an der Humboldt-Universität Berlin) Dr. Niels B. Schulz (International Institute for Applied Systems Analysis, IIASA, Laxenburg, Österreich) Dr. Bernd Sommer (Kulturwissenschaftliches Institut, KWI, Essen) Dr. Michael Sterner (Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, IWES, Kassel) Dipl.-Phys. Amany von Oehsen (Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik, IWES, Kassel) V

7 Mitarbeiter des Beirats und Danksagung VI Den externen Gutachtern dankt der Beirat für die Zuarbeit und wertvolle Hilfe. Im Einzelnen flossen folgende Expertisen und Stellungnahmen in das Gutachten ein, die auf der Website des WBGU verfügbar sind: > Prof. Dr. Rolf Peter Sieferle (Universität St. Gallen, Schweiz): Lehren aus der Vergangenheit für die Transformation zu einer klimafreundlichen Gesellschaft, > Prof. Dr. Stephan Leibfried, Prof. Dr. Frank Nullmeier und Prof. Dr. Gerd Winter (Universität Bremen) unter Mitarbeit von Matthias Dietz, M. A., Dr. iur. Olaf Dilling und Dr. phil. Alexandra Lindenthal: Möglichkeiten der globalen Steuerung und globalen beschleunigten Umgestaltung hin zu einer klimaverträglichen Gesellschaft, > Dr. Nils Meyer-Ohlendorf, Michael Mehling, Katharina Umpfenbach (Ecologic Institut, Berlin): Analyse der Konjunkturprogramme zur Bewältigung der Finanz- und Wirtschaftskrise aus Umweltsicht, Wertvolle Anregungen bekam der Beirat während seiner regulären Sitzungen durch die Anhörungen zahlreicher Experten: Prof. Dr. Hans-Christoph Binswanger (Institut für Wirtschaft und Ökologie der Universität St. Gallen); Dipl.-Geogr. Dieter Gerten (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung); Prof. Dr. Arnulf Grübler (IIASA Laxenburg); Prof. Dr. Andreas Irmen (Fakultät für Rechts-, Wirtschafts- und Finanzwissenschaften der Universität Luxemburg); Prof. Dr. Helmut Jungermann (Fakultät für Verkehrs- und Maschinensysteme der Technischen Universität Berlin); Dr. Andreas Kraemer und Dr. Nils Meyer-Ohlendorf (Ecologic Berlin); Prof. Dr. Stephan Leibfried und Prof. Dr. Frank Nullmeier (Zentrum für Sozialpolitik (ZeS) der Universität Bremen); Dr. Alexandra Lindenthal (Sonderforschungsbereich Staatlichkeit im Wandel der Universität Bremen); Dr. Malte Meinshausen (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung); Prof. Dr. Rolf Peter Sieferle (Kulturwissenschaftliche Abteilung der Universität St. Gallen); Prof. Dr. ir. Jan Rotmans (Fakultät für Sozialwissenschaften der Erasmus Universität Rotterdam); Prof. Peter J. G. Pearson (Imperial College London) und Prof. Dr. Christian Welzel (Leuphana Universität Lüneburg). Danken möchte der Beirat auch jenen Personen, die durch Gespräche, Kommentare, Beiträge, Beratung, Recherche oder den Review einzelner Teile des Gutachtens der Arbeit des Beirats wertvolle Dienste erwiesen haben: Dipl.-Umweltwiss. Tim Beringer (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK e.v.); Prof. Dr. Hubertus Buchstein (Professor für Politikwissenschaft an der Universität Greifswald und Vorsitzender der Deutschen Vereinigung für Politische Wissenschaft, DVPW); Dr. Erika Claupein (Max Rubner-Institut, Karlsruhe); Dr. Fritz Reusswig (Potsdam-Institut für Kimafolgenforschung, PIK e.v.); Prof. Keywan Riahi (IIASA International Institute for Applied Systems Analysis, Laxenburg); Prof. Dr. Gary Schaal (Helmut-Schmidt-Universität Hamburg); Imke Schmidt (Kulturwissenschaftliches Institut Essen, KWI); Dr. Imme Scholz (Deutsches Institut für Entwicklungspolitik, DIE, Bonn). Dank gebührt auch den Gästen des Internen WBGU- Workshop Emissionen aus Landnutzung am 12. April 2010: Dr. Astrid Agostini (FAO, Rom), Dr. Annette Freibauer (VTI, Braunschweig) und Prof. Wolfgang Lucht (PIK, Potsdam) sowie den Teilnehmer/innen des informellen Szenarien-Workshop am 7. Mai 2010: Dr. Brigitte Knopf (PIK, Potsdam) und Dr. Antonio Pflüger (BMWI). Dankeschön an das Team von WERNERWERKE GbR, Berlin, Ann-Christine Cordes und Maximilian Werner, die das neue Layout des Gutachtens entwickelt und die Geschäftsstelle bei der Umsetzungspremiere unermüdlich unterstützt haben.

8 Inhaltsverzeichnis Mitarbeiter des Beirats und Danksagung..... V Kästen....XIV Tabellen.....XVI Abbildungen.... XVII Akronyme.....XX Zusammenfassung für Entscheidungsträger Einleitung Welt im Wandel Megatrends des Erdsystems Klimawandel, Klimawirkungen Verlust von Ökosystemleistungen und biologischer Vielfalt Bodendegradation und Desertifikation Wassermangel und Wasserverschmutzung Rohstoffe, Nährstoffe, Schadstoffe Verknappung strategischer mineralischer Ressourcen: Beispiele Nährstoffkreisläufe Abbau der stratosphärischen Ozonschicht Schadstoffe: Beispiele Interaktionen zwischen globalen Umweltveränderungen Megatrends der globalen Wirtschaft und Gesellschaft Entwicklung Demokratisierung Globale Energietrends: Nachfrage und Produktion Urbanisierung Zunehmende Konkurrenz um Landnutzung: Ernährung, Bioenergie, Wälder Folgerungen: Die Transformation zur Nachhaltigkeit Werte im Wandel: Eine globale Transformation der Werthaltungen hat bereits begonnen Werte und Wertewandel Wertewandel und Umweltbewusstsein Die Theorie des Wertewandels: Eine Erklärung der Zunahme postmaterieller Werthaltungen seit dem zweiten Weltkrieg Einstellungen zur Umwelt und Nachhaltigkeit in verschiedenen Ländern und Weltregionen Offenheit für Innovation und Einstellungen gegenüber neuen Technologien, Wissenschaft und erneuerbaren Energien VII

9 Inhaltsverzeichnis VIII 2.3 Die Indikatorendebatte als Ausdruck des Wertewandels Die Kluft zwischen Einstellungen und Verhalten Fehlende Langfristorientierung und Verlustaversion Pfadabhängigkeiten Auf dem Weg zu einer gemeinsamen globalen Transformationsvision? Die Große Transformation: Ein heuristisches Konzept Zentrale Charakteristika der Großen Transformation Die Verwandlungen der Welt im 19. und 21. Jahrhundert : Vier zentrale Arenen der Transformation Phasen der Großen Transformation Wo stehen wir? Die Handlungsebenen der Großen Transformation Warum der anstehende Epochenwandel gestaltbar ist Zeitgeschichtliche Lektionen: Transformationen mittlerer Reichweite Abolitionismus (18./19. Jahrhundert): Typ Vision Grüne Revolution (1960er Jahre): Typ Krise Strukturanpassungsprogramme (1980er): Typ Krise Schutz der Ozonschicht (ab 1985): Typ Wissen IT-Revolution und World Wide Web (1990er Jahre): Typ Technik Europäische Integration (seit den 1950er Jahren): Typ Vision Folgerungen aus der Analyse historischer Transformationen Technische und wirtschaftliche Machbarkeit Ressourcen, Energiepotenziale und Emissionen Energieträger Fossile Energieträger Emissionen und Eigenschaften Potenziale Risiken und Rahmenbedingungen für die Nutzung Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid Geologisches Speicherpotenzial Risiken und Rahmenbedingungen Nuklearenergie Emissionen und Eigenschaften Potenziale Risiken und Rahmenbedingungen für die Nutzung Erneuerbare Energien Emissionen und Eigenschaften Potenziale Risiken und Rahmenbedingungen für die Nutzung Eine Vision als Gedankenexperiment: Die globale Vollversorgung mit erneuerbaren Energien Emissionen aus der Landnutzung Wälder und Klimaschutz Landwirtschaft und Klimaschutz Einsichten aus Energiemodellen und Klimaschutzszenarios Dynamiken der Primärtreiber Klimaschutz in Modellen Szenarios...136

10 Inhaltsverzeichnis Szenariovergleich Diskussion Implikation auf Bedürfnisfelder Nachhaltige Produktion und nachhaltiger Konsum: Emissionsminderung und Kreislaufwirtschaft Direkte und indirekte Emissionsminderung Umstellung auf Kreislaufwirtschaft Gebäude, Wohnen und Raumordnung Mobilität und Kommunikation Ernährung Klimaverträgliches Management in der Landwirtschaft Ernährungsgewohnheiten und THG-Emissionen Exemplarischer transformativer Pfad des WBGU am Beispiel der EU Eine regenerative Energieversorgung in Europa Die Vernetzung der Energiesysteme als Kernelement der Transformation Finanzierung der Transformation in eine klimaverträgliche Gesellschaft Investitionsbedarf für die Transformation der globalen Energiesysteme Vergleich von Schätzungen zum Investitionsbedarf Kosten der Transformation der Energiesysteme Bisher getätigte Investitionen, Investitionslücken und Investitionsbarrieren Finanzierung der Transformation Neue Finanzierungsquellen auf staatlicher Ebene Unterstützung und Mobilisierung privater Investitionen Neue Geschäftsmodelle zur Verringerung von Investitionsbarrieren Zwischenfazit Folgerungen: Zentrale Elemente und Rahmenbedingungen der Transformation Gestaltung der Transformation Einleitung: Neue Problemlagen, neue Staatlichkeit! Politische Instrumente zur Steuerung der Transformation Handlungsempfehlungen aus ausgewählten Transformationsstudien CO 2 -Bepreisung als notwendige politische Maßnahme für die Transformation Policy-Mix einer Transformationspolitik Innovationsförderung Investitions-, Produktions- und Konsumentscheidungen Angebot öffentlicher Güter Fazit Hindernisse und Blockaden für die Transformation: It s politics, stupid! Politikblockaden im Mehrebenensystem Kurzfristorientierung und verzögernde Politik Gegenkräfte und Widerstände: Lobby- und Interessengruppen Institutionelle Fragmentierung sowie mangelnde Kohärenz und Koordination Repräsentationsdefizit und mangelnde Akzeptanz Mehr Demokratie wagen! Die Transformation in Schwellenländern Wohlstand und Politiktrends in China, Brasilien und Indien China Brasilien IX

11 Inhaltsverzeichnis X Indien Supranationale Erweiterung und globale Entgrenzung Globales Regieren in einer multipolaren Welt Veränderte Rahmenbedingungen durch Multipolarität Strukturprobleme und Demokratiedefizite globalen Regierens und internationaler Organisationen Zwischenfazit Neue Staatlichkeit im Mehrebenensystem Gestaltender Staat mit erweiterten Partizipationsmöglichkeiten Das Leitbild des gestaltenden Staates mit erweiterter Partizipation Aufgaben des gestaltenden und aktivierenden Staates Legitimation durch Partizipation Gestaltungsmöglichkeiten auf der nationalen Ebene Klimapolitische Selbstbindung des Staates durch Verfassung und Gesetz Verbesserte Informations-, Beteiligungs- und Rechtsschutzmöglichkeiten Klimapolitisches Mainstreaming in Regierung und Parlament Zur besseren Repräsentation von Zukunftsinteressen: Wahlrechtsreform und Loskammern Die Gestaltungsmöglichkeiten der EU Handlungsmöglichkeiten gegenüber den Mitgliedstaaten Internationale Handlungsmöglichkeiten der EU Global Governance durch internationale Kooperation Internationales Machtvakuum managen Transformative Prioritätensetzung Glaubwürdig Gerechtigkeit anstreben Institutionelle Rahmenbedingungen internationaler Kooperation verbessern Gestaltungsmöglichkeiten in den drei Transformationsfeldern Transformative Governance der Energiewende Transformative Governance der Urbanisierung Transformative Governance der Landnutzung Global Governance für Infrastrukturentwicklung Fazit Akteure der Transformation: Wie sich Innovationen (rascher) ausbreiten können Vom Wissen zum Handeln? Vom Handeln zum Wissen! Das Konzept der Change Agents Pioniere des Wandels: Definition, Typologie und Rollen Wo und wie Pioniere des Wandels bereits heute die Transformation gestalten Pioniere des Wandels in unterschiedlichen Ebenen und sozialen Bereichen Beispiele für erfolgreiche lokale Klima- und Nachhaltigkeitsinitiativen (Angebotsseite) Energieversorgung Mobilität Stadtentwicklung: Pioniere des Wandels für eine nachhaltige Urbanisierung Landnutzung: Pioniere des Wandels in den Bereichen Ernährung, Landwirtschaft sowie Waldschutz Rolle der Verbraucher (Nachfrageseite) Nichtregierungsorganisationen als Pioniere der internationalen Politik

12 Inhaltsverzeichnis 6.4 Konklusion: Pioniere des Wandels fördern und vervielfachen, um eine rasche Transformation zu erreichen Handlungsempfehlungen Herausforderung Transformation zur Klimaverträglichkeit Die Transformationsstrategie des WBGU Förderliche und hemmende Faktoren Klimaschutz in drei zentralen Transformationsfeldern Strategische Perspektiven Leitbild des WBGU für die Transformation zur klimaverträglichen Gesellschaft Kriterien für die Wirksamkeit transformativer Maßnahmen Zehn Maßnahmenbündel mit großer strategischer Hebelwirkung: Überblick Ein neuer globaler Gesellschaftsvertrag Zehn Maßnahmenbündel mit großer strategischer Hebelwirkung Bündel 1: Den gestaltenden Staat mit erweiterten Partizipationsmöglichkeiten ausbauen Klimapolitische Verantwortung des Staates stärken Informations-, Beteiligungs- und Rechtsschutzmöglichkeiten erweitern Klimapolitisches Mainstreaming institutionalisieren Den gestaltenden Staat im Mehrebenensystem globaler Kooperation stärken Bündel 2: CO 2 -Bepreisung global voranbringen Niedriges Ambitionsniveau: Europäisches Emissionshandelssystem weiterentwickeln und G20-Vereinbarung zu CO 2 -Bepreisung treffen Mittleres Ambitionsniveau: Verknüpfung von Emissionshandelssystemen anstreben Hohes Ambitionsniveau: Einen möglichst globalen Emissionshandel mit gemeinsamen Emissionsgrenzen etablieren Bündel 3: Europäisierung der Energiepolitik ausweiten und vertiefen Gemeinsame Energiepolitik als Chance für Europa Niedriges Ambitionsniveau: Stärkung der Zielsetzung Klimaschutz und Fortschreibung bestehender energiepolitischer Maßnahmen Mittleres Ambitionsniveau: Verwirklichung des Energiebinnenmarktes Hohes Ambitionsniveau: Europaweite unionsbasierte Energiestrategie Bündel 4: Ausbau erneuerbarer Energien durch Einspeisevergütungen international beschleunigen Einspeisevergütungen in Europa: Effizienzgewinne durch schrittweise Harmonisierung der Fördersysteme ausschöpfen Weltweite Verbreitung von Einspeisevergütungen: Wissensaustausch, Finanztransfer und Länderpartnerschaften initiieren Bündel 5: Nachhaltige Energiedienstleistungen in Entwicklungs- und Schwellenländern fördern Niedriges Ambitionsniveau: Konzepte und Strategien anpassen Mittleres Ambitionsniveau: Moderne ländliche Energienutzung ausbauen Hohes Ambitionsniveau: Umsetzung rasch in großem Maßstab angehen und beschleunigen Bündel 6: Rasante Urbanisierung nachhaltig gestalten Niedriges Ambitionsniveau: Globale Kommunikation und Information verbessern Mittleres Ambitionsniveau: Technologien für klimaverträgliche Städte entwickeln und einsetzen XI

13 Inhaltsverzeichnis XII Mittleres Ambitionsniveau: Stadt- und Raumplanung in der Entwicklungszusammenarbeit auf Klimaverträglichkeit ausrichten Hohes Ambitionsniveau: Leuchtturmprojekte in großem Maßstab initiieren Bündel 7: Klimaverträgliche Landnutzung voranbringen Globale Kommission für nachhaltige Landnutzung einsetzen Nachhaltige Waldwirtschaft und Vermeidung von Emissionen aus Entwaldung und zerstörerischer Waldnutzung Landwirtschaft klimaverträglich gestalten Klimaverträgliche Ernährungsweisen fördern Bündel 8: Investitionen in eine klimaverträgliche Zukunft unterstützen und beschleunigen Säule 1: Stabile Rahmenbedingungen für klimaverträgliche Investitionen schaffen Säule 2: Neue Finanzierungsquellen auf Staatenebene erschließen Säule 3: Mechanismen zur Unterstützung privater Investitionen stärken Säule 4: Neue Geschäftsmodelle fördern Bündel 9: Internationale Klima- und Energiepolitik stärken Internationale Klimapolitik nach Kopenhagen und Cancún Internationale Energie- und Technologiepolitik Bündel 10: Internationale Kooperationsrevolution anstreben Internationale Umwelt- und Entwicklungspolitik im Kontext der Rio+20-Konferenz Umfassende Global Governance als Meta-Hebel der Transformation Synthese: Die Komposition von Maßnahmenbündeln Die Wissenschaft im Transformationsprozess Empfehlungen für Forschung und Bildung Forschung für die Transformation Ziele, Anforderungen und Anknüpfungspunkte Ziele Strukturelle Anforderungen Inhaltliche Anforderungen Gesamtanforderungen an die Forschung für die Transformation Forschung für den Gesellschaftsvertrag Forschungsfragen für den Gesellschaftsvertrag Nachhaltigkeitswissenschaft und Global-Change-Forschung Ein neues Forschungsfeld: Transformationsforschung Forschungsfragen für die Transformationsfelder Transformation des Energiesystems Transformation im Bereich Urbanisierung Transformation der Landnutzung Analyse ausgewählter Forschungsstrategien und -programme Europäische Forschungspolitik Deutsche Forschungspolitik Forschungsförderung im Bereich Energie Forschungsförderung im Bereich Urbanisierung Forschungsförderung im Bereich Landnutzung Förderung von geistes-, sozial-, wirtschafts- und rechtswissenschaftlicher Forschung Fazit der Analyse Interdizplinarität Das transformative Quartett der Wissensgesellschaft...374

14 Inhaltsverzeichnis 8.2 Bildung für die Transformation Herausforderungen der Wissensvermittlung Lösungsansätze Empfehlungen Forschung Bildung Interaktionsfeld Bildung Forschung Konkrete Forschungsprioritäten in den drei Transformationsfeldern Fazit Literatur Glossar XIII

15 Kästen XIV Kasten 1-1 Industrieller Metabolismus: Das Konzept planetarischer Leitplanken des WBGU im Kontext nachhaltiger Entwicklung Kasten 1-2 Industrieller Metabolismus: Das Konzept des gesellschaftlichen Stoffwechsels Kasten Das globale CO 2 -Emissionsbudget Kasten Ozeanversauerung Kasten Peak Phosphorus Kasten Auswirkungen der globalen Finanz- und Wirtschaftskrise Kasten Die globale Bevölkerungsentwicklung bis Kasten Werte, Werthaltungen und Einstellungen Kasten Ronald Inglehart und das World Values Survey Kasten Alternative Konzepte zur Wohlfahrts- und Nachhaltigkeitsmessung Kasten Empfehlungen der Stiglitz-Sen-Fitoussi-Kommission zur Weiterentwicklung der statistischen Berichterstattung Kasten 3-1 Die Neolithische Revolution Kasten Die Industrielle Revolution Kasten Treiber für die Beschleunigung der Transformation am Beispiel der deutschen Gründerzeit Kasten Reserven, Ressourcen, Potenziale Kasten Definitionen: Primärenergieäquivalente in der Energiestatistik Kasten Sequestrierung biologisch gebundenen Kohlenstoffs: Negative Emissionen Kasten Risiken eines ungesteuerten Bioenergieausbaus Kasten Wirtschaftswachstum und Transformation Kasten Gebäudetechnik für den Klimaschutz Kasten Rebound-Effekt Kasten Neue Geschäftsmodelle für eine klimaverträgliche Gesellschaft Kasten Der UNFCCC Green Climate Fund Kasten Das Spannungsverhältnis zwischen Klima- und Entwicklungsfinanzierung Kasten Die Wachstumsdebatte Kasten CO 2 -Steuer versus CO 2 -Zertifikatehandel Kasten Wettbewerbsverzerrungen, Carbon Leakage und Grenzausgleichsmaßnahmen Kasten Einspeisevergütungen für erneuerbare Energien Kasten Nudges : Grüner Strom als Vorgabeoption Kasten Umweltperformanz von demokratischen und autokratischen Regimen Kasten Sino-amerikanische Beziehungen als Parameter zukünftiger Weltpolitik Kasten Experimente: Förderung und Beschleunigung transformativer Innovationen Kasten Neue Formen unmittelbarer Demokratie: Einsichten aus der Schlichtung von Stuttgart Kasten Parlamentarische Begleitung der Transformation Kasten Europaweite Harmonisierung der Förderung erneuerbarer Energien Kasten Privatwirtschaftliche Pioniere des Wandels: Unternehmen und Investoren Kasten Transformation der Energienutzung I: Dekarbonisierung der Energiesysteme Kasten Transformation der Energienutzung II: Überwindung der Energiearmut...312

16 Kasten Illustration komplexer kausaler Verbindungen am Beispiel der Industriellen Revolution Kasten Analyse möglicher Entwicklungspfade der Energieflächenproduktivität Kasten Reef Check XV

17 Tabellen Tabelle Schätzungen von Kosten und Nutzen von Restaurationsprojekten in verschiedenen Biomen Tabelle Interaktionen zwischen globalen Umweltveränderungen Tabelle Konzentration der Städte in Küstenregionen Tabelle Übersicht über Konzepte zur Wohlfahrts- und Nachhaltigkeitsmessung Tabelle Globaler Primärenergieverbrauch 2008 nach drei verschiedenen Berechnungsmethoden Tabelle Globale Energievorkommen fossiler und nuklearer Quellen Tabelle Potenzielle Emissionen als Folge der Nutzung der fossilen Reserven und Ressourcen Tabelle Erneuerbare Energien: Theoretische, technische und ökonomische Potenziale Tabelle Tabelle Tabelle Vergleich transformativer Energieszenarios bezüglich kumulativen CO 2 -Emissionen bis 2050 und der Wahrscheinlichkeit 2 C zu überschreiten Übersicht über verschiedene Schätzungen zu den jährlichen Anfangs-(Upfront-) Investitionskosten einer Dekarbonisierung der weltweiten Energiesysteme Beispielhafter Policy-Mix für die Transformation zu einer klimaverträglichen Gesellschaft Tabelle Innovationsdynamik und -diffusion auf drei Ebenen Tabelle Das Promotorenmodell: Erfolgssteigernde Rollen für die Pioniere des Wandels Tabelle Anforderungen an die Forschung für die Transformation Tabelle Kriterien zur Analyse von Strategien und Programmen der Forschungsförderung Tabelle Geschätzte Gesamtkosten der Europäischen Industrieinitiativen XVI

18 Abbildungen Abbildung 1 Topographie der Transformation...6 Abbildung 2 Zeitliche Dynamik und Handlungsebenen der Transformation Abbildung 3 Typisierung der Forschung und Bildung für die Transformation Abbildung 1-1 Industrieller Metabolismus: Schematische Darstellung von Materialverbrauch, Produktion, Konsum und Emissionen Abbildung 1-2 Sozioökonomischer Metabolismus als Teilmenge der globalen Umwelt Abbildung 1-3 Direkte Stoffentnahme und Entwicklung des globalen Frachtaufkommens Abbildung Zeitliche Entwicklung von Temperatur, Meeresspiegel und Ausdehnung des arktischen Meereises Abbildung Beispiele für globale Emissionspfade, bei denen im Zeitraum Mrd. t CO 2 emittiert werden Abbildung Dynamik der Wohlstandsentwicklung der Staaten: Die Welt der vier Geschwindigkeiten Abbildung Globaler Wandel der Regierungsformen Abbildung Trends wesentlicher Treiber anthropogenen Klimawandels Abbildung Entwicklung der globalen Primärenergienachfrage (business as usual) zwischen 1800 und Abbildung Weltbevölkerung Abbildung Zahl der Stadtbewohner nach Kontinent: Entwicklung bis Abbildung Bevölkerungszahl aufgeschlüsselt nach urbaner Siedlungsgröße sowie ländliche Bevölkerung Abbildung Die 20 wichtigsten Hafenstädte: Von den Risiken des Klimawandels betroffene Abbildung Sachwerte und Menschen Karte der Nettoprimärproduktion (NPP), die vom Menschen genutzt oder beeinflusst wird (HANPP) Abbildung Entwicklung der Nahrungsmittelpreise Abbildung Was den Bürgern für ihre Lebensqualität wichtig ist Abbildung Im World Values Survey erfasste Länder und Personen Abbildung Wie ernst ist der Klimawandel als globales Umweltproblem? Abbildung Was ist wichtiger: Umweltschutz oder Wirtschaftswachstum und die Schaffung von Arbeitsplätzen? Abbildung Akzeptanz verschiedener Energieträger in der Europäischen Union Abbildung Zunahme des Energieeinsatzes und des Materialeinsatzes im Zuge der Neolithischen und Industriellen Revolution in Industrieländern Abbildung Entwicklung der Weltbevölkerung im Zuge der Übergänge von der Jäger- und Sammlergesellschaft zur Agrar- und zur Industriegesellschaft Abbildung Elemente des transformativen Innovationsschubs der Gründerzeit in Deutschland.. 96 Abbildung Darstellung verschiedener Phasen (Vorentwicklung, Start, Beschleunigung) und möglicher Pfadverläufe (Stabilisierung, Lock-in, Rückschlag) einer Transformation XVII

19 Abbildungen XVIII Abbildung Mehrebenenmodell zur Analyse von Transformationsprozessen Abbildung Vision zur globalen regenerativen Energieversorgung bis Abbildung Globale Trends von Primärtreibern und Emissionen Abbildung Globaler Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen pro Wertschöpfungseinheit Abbildung Jährlicher globaler Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen pro Kopf Abbildung Globaler Primärenergiebedarf in transformativen Szenarien, aufgeschlüsselt Abbildung nach Energieträgern Globale Endenergienachfrage in transformativen Szenarien, aufgeschlüsselt nach Energieformen Abbildung Relative Zusammensetzung von Primär- und Endenergie in der Gegenwart (2008) und im Jahr Abbildung Treibhausgasfußabdruck verschiedener Konsumfelder im Jahr Abbildung Die wirtschaftliche Lebensdauer verschiedener energierelevanter Investitionen Abbildung Abbildung Abbildung Primärenergieverbrauch in der EU-27 für Strom nach dem Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 von EREC und Greenpeace für den Zeitraum Bruttostromerzeugung in der EU-27 nach dem Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 für den Zeitraum Endenergieverbrauch des Wärmesektors in der EU-27 angelehnt an das Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 für den Zeitraum mit verstärktem Einsatz von Biomasse und verringertem Einsatz von Erdöl bis Abbildung Endenergieverbrauch im Verkehrssektor in der EU-27 angelehnt an das Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 für den Zeitraum mit Biomasse als Brückentechnologie und Nutzung von Erdöl, welches im Wärmesektor frei wird bis Abbildung Simulierte Einspeisung aus erneuerbaren Energien nach dem UBA-Szenario Abbildung Mögliche Kopplung der Energienetze am Beispiel von Methan Abbildung Zusätzliche jährliche globale Investitionen nach Bereichen sowie Ländern bzw. Regionen während der angegebenen Zeitperioden Abbildung Aufteilung der zusätzlichen globalen Investitionskosten auf verschiedene Bereiche Abbildung Weltweites Entwicklungspotenzial der Kosten für Strom aus erneuerbaren Energien Abbildung Globale Investitionen in klimaverträgliche Energien in den Jahren Abbildung Öffentliche und private Finanzierungsmechanismen nach Technologieentwicklungsphasen Abbildung Nettoinvestitionsquoten im internationalen Vergleich Abbildung Abbildung Unternehmensgewinne und Nettoinvestitionen der Unternehmen in Deutschland zwischen 1991 und Vorschläge für staatliche Maßnahmen in vier Bereichen (Energieeffizienz, Strom und Industrie, Landwirtschaft, Schlüsseltechnologien) entsprechend der Treibhausgasvermeidungskostenkurve zur kosteneffizienten Reduktion von CO 2 -Emissionen Abbildung Szenarien weltpolitischer Zukünfte im Kontext internationaler Machtverschiebungen und globalen Klimawandels Abbildung Integrierte Umsetzungsszenarien Abbildung Typologie von Pionieren des Wandels Abbildung Pioniere des Wandels: Synopse der Fallbeispiele aus den Bereichen Stadtentwicklung und Landnutzung Abbildung Phasen der gesellschaftlichen Verbreitung von Ideen und Verhalten und die Rollen von Pionieren des Wandels im Transformationsprozess Abbildung Topographie der Transformation Abbildung Zeitliche Dynamik und Handlungsebenen der Transformation Abbildung Die Raute der Transformation

20 Abbildungen Abbildung Illustration zu den treibenden, interdependenten Faktoren der Beschleunigung der Industriellen Revolution Abbildung Entwicklung der Energieflächenproduktivität Abbildung Typisierung der Forschung und Bildung für die Transformation XIX