Hauptgutachten Welt im Wandel Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation
Welt im Wandel Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation
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
Welt im Wandel Gesellschaftsvertrag für eine Große Transformation mit 62 Abbildungen
Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) Geschäftsstelle Luisenstraße 46 10117 Berlin Tel.: 030 263948 0 Fax: 030 263948 50 Email: wbgu@wbgu.de Web: http://www.wbgu.de Redaktionsschluss: 17.03.2011 Bibliographische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar. ISBN 978-3-936191-38-7 (2. veränderte Auflage) ERRATUM (November 2013): Die Tabellen auf den Seiten 121 und 122 wurden korrigiert. In Kapitel 1.2.5 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
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
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, 2010. > 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, 2010. > Dr. Nils Meyer-Ohlendorf, Michael Mehling, Katharina Umpfenbach (Ecologic Institut, Berlin): Analyse der Konjunkturprogramme zur Bewältigung der Finanz- und Wirtschaftskrise aus Umweltsicht, 2009. 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.
Inhaltsverzeichnis Mitarbeiter des Beirats und Danksagung..... V Kästen....XIV Tabellen.....XVI Abbildungen.... XVII Akronyme.....XX Zusammenfassung für Entscheidungsträger.....1 Einleitung..... 29 1 Welt im Wandel..... 33 1.1 Megatrends des Erdsystems..... 35 1.1.1 Klimawandel, Klimawirkungen..... 35 1.1.2 Verlust von Ökosystemleistungen und biologischer Vielfalt..... 41 1.1.3 Bodendegradation und Desertifikation..... 43 1.1.4 Wassermangel und Wasserverschmutzung... 44 1.1.5 Rohstoffe, Nährstoffe, Schadstoffe... 45 1.1.5.1 Verknappung strategischer mineralischer Ressourcen: Beispiele..... 45 1.1.5.2 Nährstoffkreisläufe..... 46 1.1.5.3 Abbau der stratosphärischen Ozonschicht... 47 1.1.5.4 Schadstoffe: Beispiele... 48 1.1.6 Interaktionen zwischen globalen Umweltveränderungen... 48 1.2 Megatrends der globalen Wirtschaft und Gesellschaft... 49 1.2.1 Entwicklung..... 50 1.2.2 Demokratisierung... 53 1.2.3 Globale Energietrends: Nachfrage und Produktion... 55 1.2.4 Urbanisierung... 58 1.2.5 Zunehmende Konkurrenz um Landnutzung: Ernährung, Bioenergie, Wälder..... 63 1.3 Folgerungen: Die Transformation zur Nachhaltigkeit.... 66 2 Werte im Wandel: Eine globale Transformation der Werthaltungen hat bereits begonnen..... 71 2.1 Werte und Wertewandel.... 71 2.2 Wertewandel und Umweltbewusstsein..... 73 2.2.1 Die Theorie des Wertewandels: Eine Erklärung der Zunahme postmaterieller Werthaltungen seit dem zweiten Weltkrieg..... 73 2.2.2 Einstellungen zur Umwelt und Nachhaltigkeit in verschiedenen Ländern und Weltregionen..... 75 2.2.3 Offenheit für Innovation und Einstellungen gegenüber neuen Technologien, Wissenschaft und erneuerbaren Energien.... 77 VII
Inhaltsverzeichnis VIII 2.3 Die Indikatorendebatte als Ausdruck des Wertewandels..... 79 2.4 Die Kluft zwischen Einstellungen und Verhalten... 81 2.4.1 Fehlende Langfristorientierung und Verlustaversion..... 83 2.4.2 Pfadabhängigkeiten..... 83 2.5 Auf dem Weg zu einer gemeinsamen globalen Transformationsvision?.... 84 3 Die Große Transformation: Ein heuristisches Konzept..... 87 3.1 Zentrale Charakteristika der Großen Transformation.... 89 3.2 Die Verwandlungen der Welt im 19. und 21. Jahrhundert : Vier zentrale Arenen der Transformation.... 91 3.3 Phasen der Großen Transformation Wo stehen wir?..... 98 3.4 Die Handlungsebenen der Großen Transformation Warum der anstehende Epochenwandel gestaltbar ist.... 99 3.5 Zeitgeschichtliche Lektionen: Transformationen mittlerer Reichweite.....101 3.5.1 Abolitionismus (18./19. Jahrhundert): Typ Vision....102 3.5.2 Grüne Revolution (1960er Jahre): Typ Krise....104 3.5.3 Strukturanpassungsprogramme (1980er): Typ Krise...106 3.5.4 Schutz der Ozonschicht (ab 1985): Typ Wissen....109 3.5.5 IT-Revolution und World Wide Web (1990er Jahre): Typ Technik.....110 3.5.6 Europäische Integration (seit den 1950er Jahren): Typ Vision...112 3.6 Folgerungen aus der Analyse historischer Transformationen....113 4 Technische und wirtschaftliche Machbarkeit....117 4.1 Ressourcen, Energiepotenziale und Emissionen...117 4.1.1 Energieträger.....118 4.1.2 Fossile Energieträger.....118 4.1.2.1 Emissionen und Eigenschaften.....118 4.1.2.2 Potenziale.....120 4.1.2.3 Risiken und Rahmenbedingungen für die Nutzung...121 4.1.3 Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid...122 4.1.3.1 Geologisches Speicherpotenzial...123 4.1.3.2 Risiken und Rahmenbedingungen...123 4.1.4 Nuklearenergie.....124 4.1.4.1 Emissionen und Eigenschaften...124 4.1.4.2 Potenziale.....124 4.1.4.3 Risiken und Rahmenbedingungen für die Nutzung...125 4.1.5 Erneuerbare Energien...125 4.1.5.1 Emissionen und Eigenschaften.....125 4.1.5.2 Potenziale.....126 4.1.5.3 Risiken und Rahmenbedingungen für die Nutzung...128 4.1.6 Eine Vision als Gedankenexperiment: Die globale Vollversorgung mit erneuerbaren Energien........................................................ 128 4.1.7 Emissionen aus der Landnutzung.....129 4.1.7.1 Wälder und Klimaschutz.....130 4.1.7.2 Landwirtschaft und Klimaschutz.....131 4.2 Einsichten aus Energiemodellen und Klimaschutzszenarios...132 4.2.1 Dynamiken der Primärtreiber...132 4.2.2 Klimaschutz in Modellen.....136 4.2.3 Szenarios...136
Inhaltsverzeichnis 4.2.4 Szenariovergleich.....137 4.2.5 Diskussion...142 4.3 Implikation auf Bedürfnisfelder...143 4.3.1 Nachhaltige Produktion und nachhaltiger Konsum: Emissionsminderung und Kreislaufwirtschaft.....144 4.3.1.1 Direkte und indirekte Emissionsminderung.....144 4.3.1.2 Umstellung auf Kreislaufwirtschaft.....145 4.3.2 Gebäude, Wohnen und Raumordnung...147 4.3.3 Mobilität und Kommunikation...150 4.3.4 Ernährung.....153 4.3.4.1 Klimaverträgliches Management in der Landwirtschaft.....153 4.3.4.2 Ernährungsgewohnheiten und THG-Emissionen...154 4.4 Exemplarischer transformativer Pfad des WBGU am Beispiel der EU-27...155 4.4.1 Eine regenerative Energieversorgung in Europa...155 4.4.2 Die Vernetzung der Energiesysteme als Kernelement der Transformation...158 4.5 Finanzierung der Transformation in eine klimaverträgliche Gesellschaft.....163 4.5.1 Investitionsbedarf für die Transformation der globalen Energiesysteme...163 4.5.1.1 Vergleich von Schätzungen zum Investitionsbedarf.....163 4.5.1.2 Kosten der Transformation der Energiesysteme.....169 4.5.1.3 Bisher getätigte Investitionen, Investitionslücken und Investitionsbarrieren.....170 4.5.2 Finanzierung der Transformation.....171 4.5.2.1 Neue Finanzierungsquellen auf staatlicher Ebene...172 4.5.2.2 Unterstützung und Mobilisierung privater Investitionen.....175 4.5.2.3 Neue Geschäftsmodelle zur Verringerung von Investitionsbarrieren...181 4.5.3 Zwischenfazit...182 4.6 Folgerungen: Zentrale Elemente und Rahmenbedingungen der Transformation.....182 5 Gestaltung der Transformation.....185 5.1 Einleitung: Neue Problemlagen, neue Staatlichkeit!....185 5.2 Politische Instrumente zur Steuerung der Transformation...186 5.2.1 Handlungsempfehlungen aus ausgewählten Transformationsstudien...187 5.2.2 CO 2 -Bepreisung als notwendige politische Maßnahme für die Transformation.....190 5.2.3 Policy-Mix einer Transformationspolitik.....193 5.2.3.1 Innovationsförderung...194 5.2.3.2 Investitions-, Produktions- und Konsumentscheidungen...196 5.2.3.3 Angebot öffentlicher Güter...197 5.2.4 Fazit.....199 5.3 Hindernisse und Blockaden für die Transformation: It s politics, stupid!...200 5.3.1 Politikblockaden im Mehrebenensystem...200 5.3.1.1 Kurzfristorientierung und verzögernde Politik...200 5.3.1.2 Gegenkräfte und Widerstände: Lobby- und Interessengruppen.....201 5.3.1.3 Institutionelle Fragmentierung sowie mangelnde Kohärenz und Koordination...202 5.3.1.4 Repräsentationsdefizit und mangelnde Akzeptanz...203 5.3.2 Mehr Demokratie wagen!...204 5.3.3 Die Transformation in Schwellenländern Wohlstand und Politiktrends in China, Brasilien und Indien.....206 5.3.3.1 China.....206 5.3.3.2 Brasilien...207 IX
Inhaltsverzeichnis X 5.3.3.3 Indien...208 5.3.4 Supranationale Erweiterung und globale Entgrenzung...208 5.3.5 Globales Regieren in einer multipolaren Welt.....210 5.3.5.1 Veränderte Rahmenbedingungen durch Multipolarität...211 5.3.5.2 Strukturprobleme und Demokratiedefizite globalen Regierens und internationaler Organisationen.....212 5.3.5.3 Zwischenfazit.....214 5.4 Neue Staatlichkeit im Mehrebenensystem...215 5.4.1 Gestaltender Staat mit erweiterten Partizipationsmöglichkeiten.....215 5.4.1.1 Das Leitbild des gestaltenden Staates mit erweiterter Partizipation...215 5.4.1.2 Aufgaben des gestaltenden und aktivierenden Staates...217 5.4.1.3 Legitimation durch Partizipation...217 5.4.2 Gestaltungsmöglichkeiten auf der nationalen Ebene...219 5.4.2.1 Klimapolitische Selbstbindung des Staates durch Verfassung und Gesetz...219 5.4.2.2 Verbesserte Informations-, Beteiligungs- und Rechtsschutzmöglichkeiten.....222 5.4.2.3 Klimapolitisches Mainstreaming in Regierung und Parlament...226 5.4.2.4 Zur besseren Repräsentation von Zukunftsinteressen: Wahlrechtsreform und Loskammern...227 5.4.3 Die Gestaltungsmöglichkeiten der EU...231 5.4.3.1 Handlungsmöglichkeiten gegenüber den Mitgliedstaaten.....231 5.4.3.2 Internationale Handlungsmöglichkeiten der EU.....235 5.4.4 Global Governance durch internationale Kooperation...236 5.4.4.1 Internationales Machtvakuum managen...237 5.4.4.2 Transformative Prioritätensetzung.....238 5.4.4.3 Glaubwürdig Gerechtigkeit anstreben...238 5.4.4.4 Institutionelle Rahmenbedingungen internationaler Kooperation verbessern...239 5.4.5 Gestaltungsmöglichkeiten in den drei Transformationsfeldern...241 5.4.5.1 Transformative Governance der Energiewende......................... 242 5.4.5.2 Transformative Governance der Urbanisierung...244 5.4.5.3 Transformative Governance der Landnutzung...247 5.4.5.4 Global Governance für Infrastrukturentwicklung.....250 5.5 Fazit....252 6 Akteure der Transformation: Wie sich Innovationen (rascher) ausbreiten können....255 6.1 Vom Wissen zum Handeln? Vom Handeln zum Wissen!.....255 6.2 Das Konzept der Change Agents Pioniere des Wandels: Definition, Typologie und Rollen.....256 6.3 Wo und wie Pioniere des Wandels bereits heute die Transformation gestalten.....260 6.3.1 Pioniere des Wandels in unterschiedlichen Ebenen und sozialen Bereichen.....260 6.3.2 Beispiele für erfolgreiche lokale Klima- und Nachhaltigkeitsinitiativen (Angebotsseite)... 261 6.3.2.1 Energieversorgung...261 6.3.2.2 Mobilität.....264 6.3.2.3 Stadtentwicklung: Pioniere des Wandels für eine nachhaltige Urbanisierung...267 6.3.2.4 Landnutzung: Pioniere des Wandels in den Bereichen Ernährung, Landwirtschaft sowie Waldschutz...269 6.3.3 Rolle der Verbraucher (Nachfrageseite)....272 6.3.4 Nichtregierungsorganisationen als Pioniere der internationalen Politik.....275
Inhaltsverzeichnis 6.4 Konklusion: Pioniere des Wandels fördern und vervielfachen, um eine rasche Transformation zu erreichen....277 7 Handlungsempfehlungen....281 7.1 Herausforderung Transformation zur Klimaverträglichkeit...281 7.1.1 Die Transformationsstrategie des WBGU.....282 7.1.1.1 Förderliche und hemmende Faktoren...283 7.1.1.2 Klimaschutz in drei zentralen Transformationsfeldern...284 7.1.1.3 Strategische Perspektiven...286 7.1.2 Leitbild des WBGU für die Transformation zur klimaverträglichen Gesellschaft....287 7.1.3 Kriterien für die Wirksamkeit transformativer Maßnahmen.....289 7.1.4 Zehn Maßnahmenbündel mit großer strategischer Hebelwirkung: Überblick.....290 7.2 Ein neuer globaler Gesellschaftsvertrag.....293 7.3 Zehn Maßnahmenbündel mit großer strategischer Hebelwirkung...295 7.3.1 Bündel 1: Den gestaltenden Staat mit erweiterten Partizipationsmöglichkeiten ausbauen...295 7.3.1.1 Klimapolitische Verantwortung des Staates stärken...295 7.3.1.2 Informations-, Beteiligungs- und Rechtsschutzmöglichkeiten erweitern...296 7.3.1.3 Klimapolitisches Mainstreaming institutionalisieren.....297 7.3.1.4 Den gestaltenden Staat im Mehrebenensystem globaler Kooperation stärken...298 7.3.2 Bündel 2: CO 2 -Bepreisung global voranbringen.....299 7.3.2.1 Niedriges Ambitionsniveau: Europäisches Emissionshandelssystem weiterentwickeln und G20-Vereinbarung zu CO 2 -Bepreisung treffen...300 7.3.2.2 Mittleres Ambitionsniveau: Verknüpfung von Emissionshandelssystemen anstreben...300 7.3.2.3 Hohes Ambitionsniveau: Einen möglichst globalen Emissionshandel mit gemeinsamen Emissionsgrenzen etablieren.....301 7.3.3 Bündel 3: Europäisierung der Energiepolitik ausweiten und vertiefen...302 7.3.3.1 Gemeinsame Energiepolitik als Chance für Europa.....302 7.3.3.2 Niedriges Ambitionsniveau: Stärkung der Zielsetzung Klimaschutz und Fortschreibung bestehender energiepolitischer Maßnahmen.....303 7.3.3.3 Mittleres Ambitionsniveau: Verwirklichung des Energiebinnenmarktes... 304 7.3.3.4 Hohes Ambitionsniveau: Europaweite unionsbasierte Energiestrategie... 304 7.3.4 Bündel 4: Ausbau erneuerbarer Energien durch Einspeisevergütungen international beschleunigen.....305 7.3.4.1 Einspeisevergütungen in Europa: Effizienzgewinne durch schrittweise Harmonisierung der Fördersysteme ausschöpfen...306 7.3.4.2 Weltweite Verbreitung von Einspeisevergütungen: Wissensaustausch, Finanztransfer und Länderpartnerschaften initiieren...308 7.3.5 Bündel 5: Nachhaltige Energiedienstleistungen in Entwicklungs- und Schwellenländern fördern...309 7.3.5.1 Niedriges Ambitionsniveau: Konzepte und Strategien anpassen...309 7.3.5.2 Mittleres Ambitionsniveau: Moderne ländliche Energienutzung ausbauen...310 7.3.5.3 Hohes Ambitionsniveau: Umsetzung rasch in großem Maßstab angehen und beschleunigen.....311 7.3.6 Bündel 6: Rasante Urbanisierung nachhaltig gestalten.....312 7.3.6.1 Niedriges Ambitionsniveau: Globale Kommunikation und Information verbessern...312 7.3.6.2 Mittleres Ambitionsniveau: Technologien für klimaverträgliche Städte entwickeln und einsetzen.....313 XI
Inhaltsverzeichnis XII 7.3.6.3 Mittleres Ambitionsniveau: Stadt- und Raumplanung in der Entwicklungszusammenarbeit auf Klimaverträglichkeit ausrichten.....315 7.3.6.4 Hohes Ambitionsniveau: Leuchtturmprojekte in großem Maßstab initiieren.....316 7.3.7 Bündel 7: Klimaverträgliche Landnutzung voranbringen...317 7.3.7.1 Globale Kommission für nachhaltige Landnutzung einsetzen.....317 7.3.7.2 Nachhaltige Waldwirtschaft und Vermeidung von Emissionen aus Entwaldung und zerstörerischer Waldnutzung...318 7.3.7.3 Landwirtschaft klimaverträglich gestalten.....320 7.3.7.4 Klimaverträgliche Ernährungsweisen fördern...321 7.3.8 Bündel 8: Investitionen in eine klimaverträgliche Zukunft unterstützen und beschleunigen.....322 7.3.8.1 Säule 1: Stabile Rahmenbedingungen für klimaverträgliche Investitionen schaffen...323 7.3.8.2 Säule 2: Neue Finanzierungsquellen auf Staatenebene erschließen...324 7.3.8.3 Säule 3: Mechanismen zur Unterstützung privater Investitionen stärken. 326 7.3.8.4 Säule 4: Neue Geschäftsmodelle fördern.....328 7.3.9 Bündel 9: Internationale Klima- und Energiepolitik stärken.....328 7.3.9.1 Internationale Klimapolitik nach Kopenhagen und Cancún.....329 7.3.9.2 Internationale Energie- und Technologiepolitik...331 7.3.10 Bündel 10: Internationale Kooperationsrevolution anstreben..................... 332 7.3.10.1 Internationale Umwelt- und Entwicklungspolitik im Kontext der Rio+20-Konferenz....332 7.3.10.2 Umfassende Global Governance als Meta-Hebel der Transformation.....335 7.4 Synthese: Die Komposition von Maßnahmenbündeln.....337 8 Die Wissenschaft im Transformationsprozess Empfehlungen für Forschung und Bildung....341 8.1 Forschung für die Transformation.....342 8.1.1 Ziele, Anforderungen und Anknüpfungspunkte...343 8.1.1.1 Ziele...343 8.1.1.2 Strukturelle Anforderungen...343 8.1.1.3 Inhaltliche Anforderungen...344 8.1.1.4 Gesamtanforderungen an die Forschung für die Transformation.....345 8.1.2 Forschung für den Gesellschaftsvertrag.....345 8.1.2.1 Forschungsfragen für den Gesellschaftsvertrag...346 8.1.2.2 Nachhaltigkeitswissenschaft und Global-Change-Forschung...348 8.1.2.3 Ein neues Forschungsfeld: Transformationsforschung...350 8.1.3 Forschungsfragen für die Transformationsfelder...351 8.1.3.1 Transformation des Energiesystems...353 8.1.3.2 Transformation im Bereich Urbanisierung...357 8.1.3.3 Transformation der Landnutzung.....358 8.1.4 Analyse ausgewählter Forschungsstrategien und -programme...360 8.1.4.1 Europäische Forschungspolitik...360 8.1.4.2 Deutsche Forschungspolitik.....363 8.1.4.3 Forschungsförderung im Bereich Energie.....364 8.1.4.4 Forschungsförderung im Bereich Urbanisierung...366 8.1.4.5 Forschungsförderung im Bereich Landnutzung.....367 8.1.4.6 Förderung von geistes-, sozial-, wirtschafts- und rechtswissenschaftlicher Forschung...369 8.1.4.7 Fazit der Analyse.....370 8.1.4.8 Interdizplinarität...372 8.1.4.9 Das transformative Quartett der Wissensgesellschaft...374
Inhaltsverzeichnis 8.2 Bildung für die Transformation...375 8.2.1 Herausforderungen der Wissensvermittlung...375 8.2.2 Lösungsansätze.....377 8.3 Empfehlungen.....380 8.3.1 Forschung.....381 8.3.2 Bildung...382 8.3.3 Interaktionsfeld Bildung Forschung...382 8.3.4 Konkrete Forschungsprioritäten in den drei Transformationsfeldern...383 8.3.5 Fazit.....383 9 Literatur....385 10 Glossar.....415 XIII
Kästen XIV Kasten 1-1 Industrieller Metabolismus: Das Konzept planetarischer Leitplanken des WBGU im Kontext nachhaltiger Entwicklung... 34 Kasten 1-2 Industrieller Metabolismus: Das Konzept des gesellschaftlichen Stoffwechsels... 36 Kasten 1.1-1 Das globale CO 2 -Emissionsbudget..... 40 Kasten 1.1-2 Ozeanversauerung..... 41 Kasten 1.1-3 Peak Phosphorus... 47 Kasten 1.2-1 Auswirkungen der globalen Finanz- und Wirtschaftskrise... 51 Kasten 1.2-2 Die globale Bevölkerungsentwicklung bis 2050... 59 Kasten 2.1-1 Werte, Werthaltungen und Einstellungen... 72 Kasten 2.2-1 Ronald Inglehart und das World Values Survey..... 74 Kasten 2.3-1 Alternative Konzepte zur Wohlfahrts- und Nachhaltigkeitsmessung..... 80 Kasten 2.3-2 Empfehlungen der Stiglitz-Sen-Fitoussi-Kommission zur Weiterentwicklung der statistischen Berichterstattung..... 81 Kasten 3-1 Die Neolithische Revolution... 88 Kasten 3.2-1 Die Industrielle Revolution... 94 Kasten 3.2-2 Treiber für die Beschleunigung der Transformation am Beispiel der deutschen Gründerzeit... 96 Kasten 4.1-1 Reserven, Ressourcen, Potenziale...118 Kasten 4.1-2 Definitionen: Primärenergieäquivalente in der Energiestatistik.....119 Kasten 4.1-3 Sequestrierung biologisch gebundenen Kohlenstoffs: Negative Emissionen.....123 Kasten 4.1-4 Risiken eines ungesteuerten Bioenergieausbaus...128 Kasten 4.2-1 Wirtschaftswachstum und Transformation...135 Kasten 4.3-1 Gebäudetechnik für den Klimaschutz...148 Kasten 4.3-2 Rebound-Effekt.....149 Kasten 4.3-3 Neue Geschäftsmodelle für eine klimaverträgliche Gesellschaft.....153 Kasten 4.5-1 Der UNFCCC Green Climate Fund.....174 Kasten 4.5-2 Das Spannungsverhältnis zwischen Klima- und Entwicklungsfinanzierung............. 176 Kasten 5.2-1 Die Wachstumsdebatte.....188 Kasten 5.2-2 CO 2 -Steuer versus CO 2 -Zertifikatehandel.....191 Kasten 5.2-3 Wettbewerbsverzerrungen, Carbon Leakage und Grenzausgleichsmaßnahmen...192 Kasten 5.2-4 Einspeisevergütungen für erneuerbare Energien.....198 Kasten 5.2-5 Nudges : Grüner Strom als Vorgabeoption.....199 Kasten 5.3-1 Umweltperformanz von demokratischen und autokratischen Regimen.....207 Kasten 5.3-2 Sino-amerikanische Beziehungen als Parameter zukünftiger Weltpolitik.....212 Kasten 5.4-1 Experimente: Förderung und Beschleunigung transformativer Innovationen.....220 Kasten 5.4-2 Neue Formen unmittelbarer Demokratie: Einsichten aus der Schlichtung von Stuttgart 21....224 Kasten 5.4-3 Parlamentarische Begleitung der Transformation...227 Kasten 5.4-4 Europaweite Harmonisierung der Förderung erneuerbarer Energien...234 Kasten 6.3-1 Privatwirtschaftliche Pioniere des Wandels: Unternehmen und Investoren...264 Kasten 7.3-1 Transformation der Energienutzung I: Dekarbonisierung der Energiesysteme...303 Kasten 7.3-2 Transformation der Energienutzung II: Überwindung der Energiearmut...312
Kasten 8.1-1 Illustration komplexer kausaler Verbindungen am Beispiel der Industriellen Revolution...352 Kasten 8.1-2 Analyse möglicher Entwicklungspfade der Energieflächenproduktivität...354 Kasten 8.2-1 Reef Check.....380 XV
Tabellen Tabelle 1.1-1 Schätzungen von Kosten und Nutzen von Restaurationsprojekten in verschiedenen Biomen... 43 Tabelle 1.1-2 Interaktionen zwischen globalen Umweltveränderungen... 49 Tabelle 1.2-1 Konzentration der Städte in Küstenregionen..... 61 Tabelle 2.3-1 Übersicht über Konzepte zur Wohlfahrts- und Nachhaltigkeitsmessung... 80 Tabelle 4.1-1 Globaler Primärenergieverbrauch 2008 nach drei verschiedenen Berechnungsmethoden.....119 Tabelle 4.1-2 Globale Energievorkommen fossiler und nuklearer Quellen...121 Tabelle 4.1-3 Potenzielle Emissionen als Folge der Nutzung der fossilen Reserven und Ressourcen.. 122 Tabelle 4.1-4 Erneuerbare Energien: Theoretische, technische und ökonomische Potenziale...127 Tabelle 4.2-1 Tabelle 4.5-1 Tabelle 5.2-1 Vergleich transformativer Energieszenarios bezüglich kumulativen CO 2 -Emissionen bis 2050 und der Wahrscheinlichkeit 2 C zu überschreiten.....138 Übersicht über verschiedene Schätzungen zu den jährlichen Anfangs-(Upfront-) Investitionskosten einer Dekarbonisierung der weltweiten Energiesysteme...165 Beispielhafter Policy-Mix für die Transformation zu einer klimaverträglichen Gesellschaft.....195 Tabelle 6.2-1 Innovationsdynamik und -diffusion auf drei Ebenen...257 Tabelle 6.2-2 Das Promotorenmodell: Erfolgssteigernde Rollen für die Pioniere des Wandels...258 Tabelle 8.1-1 Anforderungen an die Forschung für die Transformation.....345 Tabelle 8.1-2 Kriterien zur Analyse von Strategien und Programmen der Forschungsförderung...361 Tabelle 8.1-3 Geschätzte Gesamtkosten der Europäischen Industrieinitiativen...362 XVI
Abbildungen Abbildung 1 Topographie der Transformation...6 Abbildung 2 Zeitliche Dynamik und Handlungsebenen der Transformation.....7 Abbildung 3 Typisierung der Forschung und Bildung für die Transformation... 23 Abbildung 1-1 Industrieller Metabolismus: Schematische Darstellung von Materialverbrauch, Produktion, Konsum und Emissionen... 36 Abbildung 1-2 Sozioökonomischer Metabolismus als Teilmenge der globalen Umwelt..... 36 Abbildung 1-3 Direkte Stoffentnahme 1900 2005 und Entwicklung des globalen Frachtaufkommens 1850 1990... 37 Abbildung 1.1-1 Zeitliche Entwicklung von Temperatur, Meeresspiegel und Ausdehnung des arktischen Meereises..... 39 Abbildung 1.1-2 Beispiele für globale Emissionspfade, bei denen im Zeitraum 2010 2050 750 Mrd. t CO 2 emittiert werden... 40 Abbildung 1.2-1 Dynamik der Wohlstandsentwicklung der Staaten: Die Welt der vier Geschwindigkeiten..... 52 Abbildung 1.2-2 Globaler Wandel der Regierungsformen 1946 2009... 54 Abbildung 1.2-3 Trends wesentlicher Treiber anthropogenen Klimawandels..... 56 Abbildung 1.2-4 Entwicklung der globalen Primärenergienachfrage (business as usual) zwischen 1800 und 2050... 57 Abbildung 1.2-5 Weltbevölkerung 1950 2050... 59 Abbildung 1.2-6 Zahl der Stadtbewohner nach Kontinent: Entwicklung bis 2050... 60 Abbildung 1.2-7 Bevölkerungszahl aufgeschlüsselt nach urbaner Siedlungsgröße sowie ländliche Bevölkerung..... 60 Abbildung 1.2-8 Die 20 wichtigsten Hafenstädte: Von den Risiken des Klimawandels betroffene Abbildung 1.2-9 Sachwerte und Menschen... 62 Karte der Nettoprimärproduktion (NPP), die vom Menschen genutzt oder beeinflusst wird (HANPP)... 64 Abbildung 1.2-10 Entwicklung der Nahrungsmittelpreise 1990 2011..... 65 Abbildung 2.1-1 Was den Bürgern für ihre Lebensqualität wichtig ist..... 73 Abbildung 2.2-1 Im World Values Survey erfasste Länder und Personen... 74 Abbildung 2.2-2 Wie ernst ist der Klimawandel als globales Umweltproblem?... 75 Abbildung 2.2-3 Was ist wichtiger: Umweltschutz oder Wirtschaftswachstum und die Schaffung von Arbeitsplätzen?... 76 Abbildung 2.2-4 Akzeptanz verschiedener Energieträger in der Europäischen Union..... 78 Abbildung 3.2-1 Zunahme des Energieeinsatzes und des Materialeinsatzes im Zuge der Neolithischen und Industriellen Revolution in Industrieländern... 92 Abbildung 3.2-2 Entwicklung der Weltbevölkerung im Zuge der Übergänge von der Jäger- und Sammlergesellschaft zur Agrar- und zur Industriegesellschaft... 92 Abbildung 3.2-3 Elemente des transformativen Innovationsschubs der Gründerzeit in Deutschland.. 96 Abbildung 3.3-1 Darstellung verschiedener Phasen (Vorentwicklung, Start, Beschleunigung) und möglicher Pfadverläufe (Stabilisierung, Lock-in, Rückschlag) einer Transformation... 99 XVII
Abbildungen XVIII Abbildung 3.4-1 Mehrebenenmodell zur Analyse von Transformationsprozessen...127 Abbildung 4.1-1 Vision zur globalen regenerativen Energieversorgung bis 2050.....129 Abbildung 4.2-1 Globale Trends von Primärtreibern und Emissionen 1800 2008...133 Abbildung 4.2-2 Globaler Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen pro Wertschöpfungseinheit...133 Abbildung 4.2-3 Jährlicher globaler Energieverbrauch und CO 2 -Emissionen pro Kopf...134 Abbildung 4.2-4 Globaler Primärenergiebedarf in transformativen Szenarien, aufgeschlüsselt Abbildung 4.2-5 nach Energieträgern...139 Globale Endenergienachfrage in transformativen Szenarien, aufgeschlüsselt nach Energieformen...139 Abbildung 4.2-6 Relative Zusammensetzung von Primär- und Endenergie in der Gegenwart (2008) und im Jahr 2050......140 Abbildung 4.3-1 Treibhausgasfußabdruck verschiedener Konsumfelder im Jahr 2001.....145 Abbildung 4.3-2 Die wirtschaftliche Lebensdauer verschiedener energierelevanter Investitionen...151 Abbildung 4.4-1 Abbildung 4.4-2 Abbildung 4.4-3 Primärenergieverbrauch in der EU-27 für Strom nach dem Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 von EREC und Greenpeace für den Zeitraum 1970 2050.....157 Bruttostromerzeugung in der EU-27 nach dem Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 für den Zeitraum 1970 2050.....157 Endenergieverbrauch des Wärmesektors in der EU-27 angelehnt an das Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 für den Zeitraum 2007 2050 mit verstärktem Einsatz von Biomasse und verringertem Einsatz von Erdöl bis 2050...159 Abbildung 4.4-4 Endenergieverbrauch im Verkehrssektor in der EU-27 angelehnt an das Energy [R]evolution Advanced Scenario 2010 für den Zeitraum 1970 2050 mit Biomasse als Brückentechnologie und Nutzung von Erdöl, welches im Wärmesektor frei wird bis 2050.....160 Abbildung 4.4-5 Simulierte Einspeisung aus erneuerbaren Energien nach dem UBA-Szenario...161 Abbildung 4.4-6 Mögliche Kopplung der Energienetze am Beispiel von Methan...163 Abbildung 4.5-1 Zusätzliche jährliche globale Investitionen nach Bereichen sowie Ländern bzw. Regionen während der angegebenen Zeitperioden...166 Abbildung 4.5-2 Aufteilung der zusätzlichen globalen Investitionskosten auf verschiedene Bereiche...167 Abbildung 4.5-3 Weltweites Entwicklungspotenzial der Kosten für Strom aus erneuerbaren Energien...168 Abbildung 4.5-4 Globale Investitionen in klimaverträgliche Energien in den Jahren 2004 2009.....170 Abbildung 4.5-5 Öffentliche und private Finanzierungsmechanismen nach Technologieentwicklungsphasen...177 Abbildung 4.5-6 Nettoinvestitionsquoten im internationalen Vergleich 1995 2008.....178 Abbildung 4.5-7 Abbildung 5.2-1 Unternehmensgewinne und Nettoinvestitionen der Unternehmen in Deutschland zwischen 1991 und 2009...179 Vorschläge für staatliche Maßnahmen in vier Bereichen (Energieeffizienz, Strom und Industrie, Landwirtschaft, Schlüsseltechnologien) entsprechend der Treibhausgasvermeidungskostenkurve zur kosteneffizienten Reduktion von CO 2 -Emissionen......194 Abbildung 5.3-1 Szenarien weltpolitischer Zukünfte im Kontext internationaler Machtverschiebungen und globalen Klimawandels.....213 Abbildung 5.4-1 Integrierte Umsetzungsszenarien 2010-2030.....241 Abbildung 6.2-1 Typologie von Pionieren des Wandels.....258 Abbildung 6.3-1 Pioniere des Wandels: Synopse der Fallbeispiele aus den Bereichen Stadtentwicklung und Landnutzung...273 Abbildung 6.4-1 Phasen der gesellschaftlichen Verbreitung von Ideen und Verhalten und die Rollen von Pionieren des Wandels im Transformationsprozess.....278 Abbildung 7.1-1 Topographie der Transformation...284 Abbildung 7.1-2 Zeitliche Dynamik und Handlungsebenen der Transformation.....285 Abbildung 7.1-3 Die Raute der Transformation.....291
Abbildungen Abbildung 8.1-1 Illustration zu den treibenden, interdependenten Faktoren der Beschleunigung der Industriellen Revolution...352 Abbildung 8.1-2 Entwicklung der Energieflächenproduktivität.....354 Abbildung 8.1-3 Typisierung der Forschung und Bildung für die Transformation...375 XIX