Ressourcenproduktivität und Ressourcenschonung potentielle Wirkungen von Politikansätzen

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1 Ressourcenproduktivität und Ressourcenschonung potentielle Wirkungen von Politikansätzen Kernergebnisse aus dem Projekt Modelle, Potenziale und Langfristszenarien für Ressourceneffizienz (SimRess), FKZ BMUB Berlin, 8. Dezember 2016 Dr. Martin Hirschnitz-Garbers, Ecologic Institut unterstützt von Mark Meyer, Martin Distelkamp (GWS) Harald Sverdrup, Deniz Koca (Lund/Island University)

2 Inhaltsübersicht Projektziele und Vorgehen Verwendete Simulations-Modelle Baseline-Szenarien und politische Ansatzpunkte Kernergebnisse zu Ressourcen-, THG- und sozio-ökonomischen Indikatoren sowie zu Verfügbarkeiten Schlussfolgerungen Ausblick 2

3 Projektziele von SimRess Wesentliche Projektziele: Identifikation und Simulation politischer Maßnahmenpakete bzgl. ihrer Wirksamkeit auf die Entwicklung relevanter, ressourcenpolitischer Zielgrößen mit Zeithorizont 2050 (und ggf. darüber hinaus) Diskussion eines konsistenten, gemeinsamen Modellrahmens zwecks Ergebnisvergleich beider Modelle und Erarbeitung möglicher Ansätze zur Verbesserung der Informationsflüsse zur Kombination der Stärken beider Modellierungsansätze Globales dynamisches Environmentally-Extended (EE) MRIO-Modell GINFORS, GWS Systemdynamisches Modell WORLD6, Lund/Island University 3

4 Verwendete Simulations-Modelle Systemdynamisches WORLD6-Modell Globales, top-down Model des gesellschaftlichen Systems; Verfügbarkeit von Materialien, Metallen, Phosphor und Energie Weitere Module zu Demographie, Bevölkerung, Ökonomie, Globale Marktverfügbarkeit- und Marktpreis-Abschätzungen Globales dynamisches EE-MRIO-Modell GINFORS detaillierte, VGR-konsistente und Theorie-basierte Modellierung des sozioökonom. Systems; 38 Nationalstaaten (85% globale Wirtschaftsleistung) eine Region Rest der Welt Bottom-up-Erklärung der wirtschaftlichen Dynamik über 59 Gütergruppen / 35 Branchen über Produktions-, Verwendungs- und internationalen Handelsverflechtungen (globales MRIO-System) globale Umweltzusammenhänge über Energie-Emissionen-Modul und Ressourcen-Modul umfassend abgebildet 4

5 Zusammenspiel der Simulations-Modelle im Projektionszeitraum bis

6 Baselineszenarien klimapolitische Annahmen 1. GINFORS: Business-as-usual (BAU) inkl. Klimapolitik => Industrieland Deutschland 2. GINFORS: Weitere klimapolitische Szenario-Annahmen => klimaaktive Baseline Annahmen umfassen: Reduktion der CO 2 -Emissionen Deutschlands bis 2050 um rund 80% im Vergleich zum historischen Niveau des Jahres 1990, u.a. durch Entwicklung der Zertifikatspreise im Emission Trading Schemes: 62 EUR/t (BAU) vs. 147 EUR/t Entwicklung des Anteils der erneuerbaren Energien an der Stromproduktion: 69% (BAU) vs.100% bis 2050 Anteil der Elektromobilität am motorisierten Individualverkehr: 20% (BAU) vs. 33% bis

7 Politische Ansatzpunkte in Simulationen I Ermittlung basierend auf Visuelle Erarbeitung generischer Nexus-Interdependenzen auf Basis von Kausaldiagrammen Parametrisierung konkreter Beispiele in GINFORS, basierend auf a) Vorschlägen von ProgRess I II b) umfangreichen Vorarbeiten aus anderen Projekten Klassisches Impact Assessment: Step 1: Definition eines Politikmixes Step 2: "Übersetzung" des Politikmixes in Modellsprache Step 3: Modellbasiertes Impact Assessment Step 4: Ergebnisanalyse (Was sind potentielle Auswirkungen?) 7

8 - population - Ecologic Institute Politische production Ansatzpunkte emissions and waste from production natural resource regeneration natural resources R1 Ermittlung basierend 1 R1 auf umfangreichen Vorarbeiten aus anderen 2 - demand natural environmental Projekten und economic unter supply Verwendung von Kausaldiagrammen R2 - - B6 B1 activity consumption R1 3 B3 B2 B resource use rate - emission and waste from supply - - emission and waste from consumption degradation 2 cleaner production & pollution prevention practices - 1 end of pipe solutions concerns / need for actions (i.e regulations & legislations) 4 sustainable population policy 3 sustainable production & consumption policies B5 8

9 Politische Ansatzpunkte in Simulationen II reverse engineering Experiment als zweiter Ansatz Step 1: Welche Ziele sollen bis wann erreicht werden? Step 2: Modellbasierte Experimente zur Identifikation des Systemwandels der stattfinden muss, um die Ziele zu erreichen Wie stark, wie schnell und in welchen Technologien müssten hierzu zusätzliche Ressourceneffizienzfortschritte erzielt werden? Reichen Ressourceneffizienzfortschritte bei deutschen Produzenten alleine aus, oder müsste eine internationale Diffusion erfolgen? Step 3: Analyse der gewonnen Erkenntnisse und Frage nach politischen Instrumenten, die den identifizierten Systemwandel befähigen. 9

10 Kernergebnisse der Simulationen BAU Baseline vs. klimaaktive Baseline im Hinblick auf Verfügbarkeiten Historische Entwicklung und Dekomposition des RMC für Deutschland und global globale und nationale Ressourcenindikatoren, CO 2 -Fußabdrücke und BIP Baselines vs. Politik-Simulationen im Hinblick auf Nationale Ressourcenindikatoren, CO 2 -Fußabdrücke und BIP 10

11 Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe (WORLD) Kupfer Blei Indium Zink Lithium Kobalt 11

12 Abnehmende Erzgehalte (WORLD) Eisen, Mangan, Chrom, Nickel Kupfer, Zink, Blei 12

13 Anzahl der Verfügbarkeitsherausforderungen Kumulierte Anzahl wesentlicher Herausforderungen Ecologic Institute Zunahme von Verfügbarkeitsrisiken (WORLD) 13

14 Die Relevanz von Closing loops (WORLD) in der 14

15 Dekomposition des nationalen Rohstoffverbrauchs (RMC pro Kopf) (GINFORS) Rohstoffkategorien und ihre Bedeutung im RMC pro Kopf Deutschland Welt 12.1% 11% Erze 46.0% 89% sonst. min. Rohst. 19.8% -3% Biomasse Landwirts. 10.6% 62% Erze 14.1% -5% fossil, Kohle 100% 45% Insgesamt 3.3% -9% Biomasse Forstwirts. 9.4% 40% fossil, Kohle 100.0% -13% Insgesamt 7.9% 12% fossil, Öl & Gas 39.9% -21% sonst. min. Rohst. 23.2% 10% Biomasse Landwirts. 10.8% -24% fossil, Öl & Gas Beitrag Veränderung 2013 gegenüber 1995 Kernergebnisse in 2013 des SimRess-Projekts 3.0% Beitrag in % Biomasse Forstwirts. Veränderung 2013 gegenüber

16 Dekomposition des nationalen Ressourcenverbrauchs (RMC pro Kopf nach Gütern) (GINFORS) Dekomposition des nationalen Ressourcenverbrauchs (RMC pro Kopf nach Gütern) 16

17 Veränderung 2013 gegenüber 1995 Beitrag in 2013 Ecologic Institute 151% Elektrische, elektron. u. opt. Erz. 108% Post und Telekomm. DL 89% Gummi- und Kunststoffwaren 80% Chemische Erzeugn. 79% Bergbauprodudukte (mineralisch) 73% Bank- und VersicherungsDL 41% Maschinen 30% Fahrzeuge 18% Möbel, Schmuck, Spielw. etc. 9% Prod. d. Land- u. Forstw., Fischerei 7% sonst. öffentl. DL 3% DL d. Gesundheits- und Sozialw. 0% DL d. öff. Verw. & Sozialvers. -2% Sonstige UnternehmensDL -5% Textilien, Bekleidung, Lederwaren -8% Holz, Pappe, Papier -9% Mineralölprodukte, Koks -10% Metallerzeugnisse -13% Insgesamt -15% Energieversorgung -21% HandelsDL -22% DL d. Erziehungswesens -26% Nahrungs- u. Futtermittel, Getränke -31% TransportDL -35% Hotel- und GaststättenDL -44% Glas, Keramik, Zement, etc. -46% DL d. Grundstücks- u. Wohungsw. -50% Bergbauprodudukte (fossil) -51% Bau 7.6% 0.5% 1.0% 5.1% 0.7% 0.4% 4.8% 5.9% 3.2% 8.3% 5.8% 2.9% 3.8% 0.4% 3.0% 1.0% 4.1% 1.6% 3.7% 2.3% 0.7% 10.4% 1.2% 1.8% 1.7% 1.5% 2.8% 13.7% Dekomposition des nationalen Ressourcenverbrauchs (RMC pro Kopf nach Gütern) 17

18 Rohstoffintensität inländische Nachfrage nach Produkten (GINFORS) 18

19 Rohstoffintensität der letzten inländischen Verwendung nach Gütergruppen in kg pro US-$ Ecologic Institute Glas, Keramik, Zement, etc. Gummi- und Kunststoffwaren Chemische Prod. Mineralölprod., Koks Nahrungs- und Futtermittel, Getränke Möbel, Schmuck, Spielwaren, etc. Energieversorgung Textilien, Bekleidung, Lederw. Elektrische, elektron. u. opt. Erz. Metallerzeugnisse Bau Maschinen Fahrzeuge Durchschnitt Holz, Pappe, Papierw. Hotel- und GaststättenDL sonst. öffentl. DL TransportDL DL d. öff. Verw. & Sozialvers. DL d. Gesundheits- und Sozialw. Post und Telekomm. DL HandelsDL DL d. Erziehungswesens DL d. Grundstücks- u. Wohungsw. Sonstige UnternehmensDL Bank- und VersicherungsDL Rohstoffintensität inländische Nachfrage nach Produkten (GINFORS) Deutschland globaler Durchschnitt 19

20 Entwicklung relevanter Indikatoren im Vergleich der Baselines global (GINFORS) 20

21 Entwicklung relevanter Indikatoren im Vergleich der Baselines global (GINFORS) 21

22 Entwicklung relevanter Indikatoren, Vergleich der Baselines Deutschland (GINFORS) 22

23 Entwicklung relevanter Indikatoren, Vergleich der Baselines Deutschland (GINFORS) 23

24 Entwicklung relevanter Indikatoren mit ressourcenpolitischen Impulsen (GINFORS) Simulation unterstellt erhebliche Materialeffizienzfortschritte: 105 ausgewählte materialintensive Technologien Steigerung der Materialeffizienz ggü. Referenz um jeweils 2.5% p.a. Rasche globale Diffusion dieser Effizienzfortschritte. 24

25 Entwicklung relevanter Indikatoren mit ressourcenpolitischen Impulsen (GINFORS) 25

26 Tonnen pro Einwohner (BIPImporte)/RMI (Index 1995=100) US-$ in Preisen des Jahres 1995 Tonnen pro Einwohner Klimaaktive Baseline: Deutschland Ecologic Simulation Institute einer umfassenden Steigerung der Ressourceneffizienz Reales BIP pro Einwohner CO2 Fußabdruck 65, ,000 Entwicklung relevanter Indikatoren mit 12 55, ,000 ressourcenpolitischen Impulsen (GINFORS) 45, , , , Raw Material Consumption Ressourcenproduktivität Reverse Engineering Simulation Klimaaktive Baseline 26

27 Schlussfolgerungen und Ausblick Weiterentwicklung von Indikatoren DMC führt zu einer Unterschätzung Deutschlands globaler Umweltwirkungen Integration von Ressourcen- und Klimapolitik ist für beide Seiten vorteilhaft Improving resource efficiency is indispensable for meeting climate change targets cost effectively. (UNEP IRP 2016: S. 4) Recycling und Substitution wichtig für langfristige Verfügbarkeitsrisiken (nach 2050), aber begrenzte Reichweite soziale und ökologische Auswirkungen mahnen zu ausdauernden Anstrengungen zur Reduktion der Primärrohstoffinanspruchnahme 27

28 Schlussfolgerungen und Ausblick 28

29 Schlussfolgerungen und Ausblick Ziele zur Reduktion des Ressourcenkonsums erfordern umfassende gesamtwirtschaftliche Effizienzsteigerungen in Deutschland; isolierte Effizienzpolitiken hierfür nicht ausreichend großer Einfluss langfristiger und nur beschränkt steuerbarer Einflussfaktoren, z.b. Rohstoffpreise großes Potenzial der Energiewende für die Minderung des Rohstoffkonsums; Rohstoffbedarfe für Infrastrukturanpassungen und wachstumsinduzierte Rebound-Effekte wirken absoluten Minderungen des gesamten Rohstoffkonsums entgegen vorhandener, aber begrenzter Einfluss technikorientierter Dematerialisierungsansätze strukturelle und konsumseitige Veränderungen zusätzlich nötig, um Globale Erwärmung unterhalb von 2 C bis 2050 zu halten; Ressourcennutzung auf 5-8 t RMC pro Kopf bis 2050 zu verringern 29

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ecologic Institute Dr. Martin Hirschnitz-Garbers Pfalzburger Str. 43/ Berlin Germany Tel. 49 (30)