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Evidenzbasiertes Assessment für die Gestaltung der deutschen Energiewende auf dem Weg zur Klimaneutralität, Teilvorhaben Z1-2

Baseline Studie zu Biokraftstoffen 2008

Die Europäische Union fördert die Nutzung von Biokraftstoffen und anderen erneuerbaren Energien im Transportwesen. Die im April 2009 entsprechend neu aufgelegte Richtlinie für Erneuerbare Energien sieht vor, dass bis 2020 zehn Prozent der im Transport eingesetzten Kraftstoffe aus erneuerbaren Energien stammen. Außerdem gibt die EU-Richtlinie vor, welche Nachhaltigkeitsanforderungen die Biokraftstoffe erfüllen müssen, die im Geltungsbereich der Richtlinie gehandelt werden. Im Rahmen eines zweijährigen Projekts hat Ecofys für die Europäische Kommission untersucht, welche Auswirkungen auf Nachhaltigkeit von einer Biokraftstoffnutzung in der EU zu erwarten sind. Dieser Abschlußbericht enthält grundlegende Informationen zu Herstellung und Nutzung von Biokraftstoffen, zur Herkunft der Rohstoffe und den damit verbundenen Dynamiken im internationalen Handel und der Politik. Es ist zugleich eine Analyse der Auswirkungen auf Nachhaltigkeit und Landnutzungsänderung. Im Jahr 2008 wurde der Großteil der in der EU verbrauchten Biokraftstoffe in Europa produziert (ca. 70 Prozent). Auch die zur Herstellung der Biokraftstoffe verwendeten Rohstoffe stammten mehrheitlich aus Europa (ca. 60 Prozent). Außerhalb der EU sind nationale Rechtsvorschriften noch nicht auf die Nachhaltigkeitsanforderungen vorbereitet, die die EU für Biokraftstoffe anlegt. Freiwillige Zertifizierungssysteme werden jedoch weitgehend akzeptiert und in Ländern angewandt, die viel zum europäischen Biokraftstoffmarkt beitragen, wie Brasilien, Indonesien oder Malaysia. Das Projekt war eine Zusammenarbeit zwischen Ecofys, Winrock, Agra CEAS, der Chalmers University und IIASA.

H2020-EU.3.5. - Societal Challenges - Climate action, Environment, Resource Efficiency and Raw Materials - (H2020-EU.3.5. - Gesellschaftliche Herausforderungen - Klimaschutz, Umwelt, Ressourceneffizienz und Rohstoffe), CAScading Climate risks: towards ADaptive and resilient European Societies (CASCADES)

Climate change amplifies existing risks and vulnerabilities in a globalised world. New risks are also emerging from complex cross-sectoral and multi-dimensional interactions that aggregate gradually, and sometimes emerge abruptly. Recent examples of links between crop damage in Russia, international food prices and political instability in North Africa, as well as impact chains from drought, migration, civil unrest and war in the Middle East, demonstrate how climate-induced risks outside Europe can cascade and threaten Europe. CASCADES strives to understand the conditions under which climate risks propagate beyond their geographical and temporal location in ways that may affect European stability and cohesion. It does so via a broad 360° risk assessment and deeper thematic analyses of trade, value chain, financial and political connections between Europe and the rest of the world. CASCADES' ambition is to identify the policy leverage points that can help the EU to adapt and respond to such cascading climate risks. CASCADES integrates a wide range of established and innovative methodologies - many of which have not been seriously applied to adaptation questions before - ranging from biophysical climate impact modelling, economic modelling of trade and financial networks, and data integration methods, to qualitative approaches including hotspot case study analysis original social science research and serious games. CASCADES combines leading expertise in climate change impacts, vulnerability and adaptation, international trade and commodity flows, foreign policy and security, and finance and business, with deep knowledge and proven experience of co-creating with - and influencing - stakeholders from private sectors, public policy and civil society. CASCADES will provide knowledge and tools to support policy and decision-making processes, thus helping Europe to strategically navigate a sustainable and resilient path through a rapidly changing, interconnected world.

SoilSuite - Sentinel-2 - Africa, 4 year composite (2018-2021)

The SoilSuite contains a collection of different image data products that provide information about the spectral and statistical properties of soils and other bare surfaces of three East-African countries (Rwanda, Kenya and Ethiopia). It is created using DLR's Soil Composite Mapping Processor (ScMAP), which utilises the Sentinel-2 data archive. SCMaP is a specialised processing chain for detecting and analysing bare soils/surfaces on a large (continental) scale. Bare surface and soil pixels are selected using a combined NDVI and NBR index (PVIR2) that optimises the exclusion of photosynthetically active and non-active vegetation. The index is calculated and applied for each individual pixel. All SoilSuite products are calculated based on the available Sentinel-2 scenes recorded between January 2018 and December 2021 in the target region. The data package excludes all scenes with a cloud cover of larger than 80 percent and a sun elevation of less than 20 degrees. The spectral composite products are calculated from the mean value after extensive removal of clouds, haze and snow effects at both scene and pixel level. The spectral data products are available at a pixel size of 20 m and contain 10 Sentinel-2 bands (B02, B03, B04, B05, B06, B07, B08, B08a, B11, B12). The SoilSuite comprises: (a) “Bare Surface Reflectance Composite – Mean” that provides the spectral properties of soils that vary due to different soil organic carbon (SOC) content, soil moisture and soil minerology. This product is often used for spectral and digital soil mapping approaches, (b) “Bare Surface Reflectance Composite - Standard deviation” informing about the spectral dynamic of bare surfaces and soils, (c) “Bare Surface Reflectance Composite – 95% Confidence” contains information about the reliability of the spectral information due to the number of valid observations per pixel, (d) “Bare Surface Statistics Product” provides the number of bare soil occurrences over the total number of valid observations (Band 1), the number of bare soil occurrences (Band 2) and the total number of valid observations (Band 3), (e) “Mask” is a product that aggregates simple landcover classes that occur during the time period between 2018 - 2021 (Sentinel-2). The three-class Mask contains bare surface occurrences (1), permanent vegetation (2) and other surfaces such as water bodies, urban areas, roads (3). Additionally, the SoilSuite provides (f) “Reflectance Composite – Mean” that represents the mean reflectance of all valid Sentinel-2 observations between 2018 – 2021 including vegetation, bare and other surfaces, and (g) “Reflectance Composite – Standard deviation”, which contains the standard deviation per band for all valid Sentinel-2 observations between 2018 – 2021. The SoilSuite Africa was produced as part of the Earth Observation-based derivation of soil information funded by the project 'Land, Soil and Crop Information Services (LSC-IS) to support Climate-Smart Agriculture (DeSIRA)'. LSC-IS is funded by the European Union through its DeSIRA program and the Netherlands' Ministry of Foreign Affairs, with a contribution from ISRIC - World Soil Information.

ERA-Net: Öffentliche Einstellungen zum Wohlfahrtsstaat sowie zu Klimawandel und Energiesicherheit in Europa und Russland, Teilprojekt: Vergleichende Analysen auf Basis des European Social Survey 2016 (PAWCER)

Rückblick: Workshop Rural-Urban-Nexus Berlin

Am 29. November 2018 fand der Abschlussworkshop des vom Umweltbundesamt und Bundesumweltministerium geförderten und vom Ecologic Institut in Zusammenarbeit mit dem Öko-institut, der TU Berlin und ICLEI durchgeführten Forschungsprojektes „ Rural Urban Nexus – Global nachhaltige Landnutzung und Urbanisierung “ (RUN) am Leipziger Platz mit ca. 40 Teilnehmer*innen statt. Im Gegensatz zur Fördermaßnahme Stadt-Land-Plus des BMBF, geht es in RUN insbesondere um Stadt- Um land-Beziehungen. Hierbei galt es nichtsdestotrotz verschiedenste Dimensionen zu betrachten: Globale Trends (Bevölkerungswachstum, Urbanisierungstrend, verschwimmende Grenzen durch Digitalisierung und Mobilität), die in einer sich beschleunigenden Dynamik die Stadt-Umland-Beziehungen beeinflussen. Im Status quo sind diese stark sektoral und administrativ überprägt mit mangelnder Priorisierung und Kooperationsanreizen für die Stadt-Umland-Interaktion – wobei insbesondere die Stoffströme und Dynamiken eine größere Integration erfordern. RUN betrachtet insbesondere die globalen Implikationen und Wirkungen. Die SDGs sind ein Ansatz, die unter anderem integrierte Entwicklungspläne für Großstadtregionen einfordern ebenso wie die Beteiligung der Zivilgesellschaft. Auch die New Urban Agenda Habitat III hat die Stadt-Land-Beziehungen verstärkt in den Blick genommen. In RUN werden nachhaltige Stadt-Land-Beziehungen definiert als: „eine integrierte Ausgestaltung von Stadt-(Um)Land Beziehungen, die die funktionalen Interaktionen zum Nutzen der Gesamtregion“. Der Workshop gab einen Überblick über die Projektresultate und fokussierte auf bundespolitische Empfehlungen in 7 Bereichen: Verbesserung der Informationsgrundlagen zum Verständnis von Stadt-Umland-Beziehungen Forschung bezieht sich bisher stark auf Städte, es gibt kaum regionale Daten, es bedarf weiterer, insbesondere partizipatorischer Forschung. Es Bedarf der Diskussion und des Tests zu Indikatoren. Eine Möglichkeit biete der nächste Raumordnungsbericht (2022): Vorschlag: Stadt-Umland-Interaktion in Raumordnung als Schwerpunktthema hervorzuheben. Engagement für die Umsetzung internationaler Ziele und Leitbilder (insb. der SDGs, New Urban Agenda, UN Habitat Urban-Rural Linkages Guiding Principles) SDG 11, New Urban Agenda, OECD, UN Guiding Principles sollten in deutscher Außenpolitik und Entwicklungszusammenarbeit verstärkt mitgedacht werden. In internationalen Gremien sollte auf stärkere Zusammenarbeit der relevanten Akteure hingewirkt werden. Auf EU-Ebene soll die Leipzig Charta weiterentwickelt werden und die Bundesregierung das Gelegenheitsfenster die deutsche Ratspräsidentschaft nutzen, dezidiert auf integrierte Stadt und Stadt-Umland Entwicklungen in der EU hinzuwirken. Kommunikation auf nationaler Ebene durch BMI, BMEL, BMU, BMBF stärken Integration nachhaltiger Stadt-Land-Beziehungen in die Deutsche Nachhaltigkeitsstrategie SDG-Ziel 11a stärker in dt. Nachhaltigkeitsstrategie einbringen und mit Indikatoren und Maßnahmen untersetzen. Flächensparziel (< 30 Hektar-Ziel) als wichtiger Beitrag zur Umsetzung 11a – hier Operationalisierung auf Bundesländer und regionale Ebene Instrumente der Raumentwicklung und Raumordnung nutzen und schärfen Konkretisierung und Operationalisierung der Stadt-Land-Partnerschaften der Ministerkonferenz Raumordnung unter Beteiligung von Städten und Regionen Regionalplanung durch stärkere demokratische Partizipation stärken Nutzung informeller Instrumente Anreize für nachhaltige Stadt-Umland-Beziehungen stärken Stärkung im Rahmen bestehender Förderprogramme durch Verbesserung der Möglichkeiten für Stadt und Umland gemeinsam Fördermittel einzuwerben sowie über eine Kopplung von Fördermitteln an Stadt-Land-Kooperationsstrukturen (z.B. Strukturfördermittel nur für Regionen und nicht für einzelne Kommunen, Reform der Städtebauförderung 2020) Schaffung eines neuen Programms zur Verbesserung von Stadt-Umland-Konzepten, etwa auch für nicht strukturschwache Regionen (vor dem Hintergrund nachhaltiger Landnutzung). Abbau von Hemmnissen, insbesondere Eigensicht kommunaler Planungshoheit. Institutionelle Verankerung der nachhaltigen Entwicklung des Stadt-Land-Nexus Spezifische Arbeitsgruppe in Kommission „Gleichwertige Lebensverhältnisse“ oder im IMA „Nachhaltige Stadtentwicklung“ – oder aktive Berücksichtigung des Stadt-Land-Nexus‘ in den bestehenden Foren. Schaffung einer formalen Zuständigkeit auf Bundesebene – „Servicestelle“ Diskutiert wurden insbesondere die Priorisierung und Dynamik der Felder sowie sinnvolle Strategien für Narrative. Wie muss eine Region aussehen, damit sie „erfolgreich“ ist? Sind Metropolregionen oder Regiopolen ein Lösungsweg – und welche bundespolitischen Instrumente können dies untersetzen? Am Nachmittag wurde auf den Ernährungsbereich fokussiert diskutiert, da Ernährung einen besonders zugängigen Bereich darstellt mit zahlreichen aktuellen Entwicklungen (z.B. Ernährungsräte, solidarische Landwirtschaft, Milan Urban Food Policy Pact sammeln bereits Städte mit 500 Millionen Einwohnern) In Arbeitsgruppen wurden diskutiert Bundespolitische Empfehlungen Regionale / Lokale Ebenen der Stadt-Land-Integration Regionale Ernährung Informationsgrundlagen zum Verständnis des Stadt-Land-Nexus Framing / Sprache / Narative Der Endbericht soll im Frühjahr 2019 fertiggestellt werden. Im Rahmen des Ausblicks wurde die Fördermaßnahme Stadt-Land-Plus durch Vertreter des Querschnittsvorhabens vorgestellt. Auf dem Workshop selbst waren auch Betreiligte aus den Stadt-Land-Plus-Verbundvorhaben NEILA und ReProLa vertreten. Weitere Informationen zum Vorhaben und zur Veranstaltung gibt es auf der Projektwebsite von RUN .

Entwicklungen, Perspektiven und interregionale Dynamiken rund um den Atlantik (ATLANTIC FUTURE)

Ziel des RP7-Forschungsprojekts ATLANTIC FUTURE ist es, die Prinzipien der Zusammenarbeit im Atlantischen Becken zu erforschen. Darüber hinaus sollen Strategien entwickelt werden, wie sich die Europäische Union (EU) verstärkt in den transatlantischen Beziehungen für eine Wiederherstellung des Mächtegleichgewichts im atlantischen Raum einsetzen kann.

Impact Evaluation of the Rwandan Electricity Access Roll

The Rwandan Electricity Access Roll-Out Programme (EARP) is one of the most ambitious electrification interventions in Sub-Saharan Africa endowed with a budget of USD 377 million. Next to the lead donor, the World Bank, the Netherlands are one of the major members of the multi-donor fund that finances the EARP. Against the background of a low electrification rate in Rwanda of around 6 percent, the EARP aims at increasing the total number of household and enterprise connections from 100,000 to 350,000 by 2013, thereby reaching an electrification rate of 16 percent. Additionally, 100 percent of health stations and government offices and 50 percent of schools shall be connected to the national grid by then. As part of the series of impact evaluations of development activities supported by the Netherlands on behalf of the Dutch Ministry of Foreign Affairs, RWI assesses the socio-economic impact of EARP. The idea is to conduct a difference-in-difference approach based on household surveys before and after electrification. Between April and June 2011, a baseline survey has been implemented, for which 1,500 households located in non-electrified rural areas all over Rwanda were interviewed. Within this sample, one part of the surveyed households live in villages that are scheduled to be connected to the electricity grid within the next 12 month following the baseline survey. The other group of households will not be connected before the follow-up survey is scheduled and, hence, serve as a control group. All households of the 2011 sample will be revisited in 2013. By comparing the over time difference in the performance of the by then EARP-electrified households to those households that stay non-electrified, insights can be gained about how the electrification changes the socio-economic living conditions of the households. Various aspects like expenditure and income structure, safety perceptions, changes in the daily routines and activities after nightfall, changes of attitudes and behaviour, and changes in school enrolment and attendance are measured and assessed as indicators for the socio-economic changes. In addition to the household survey, electricity usage and its impacts in social institutions and enterprises will be examined as well using qualitative interviews.

Impacts of Solar Home System Usage in Rural Burkina Faso

In remote areas with low electrification rates, Solar Home Systems (SHS) can be seen as a promising alternative to the investment-intensive extension of the electricity grid. The Dutch Ministry of Foreign Affairs provides funding to a project in Burkina Faso that offers SHS to rural households using a market-based approach. The SHS that are distributed can provide electric lighting and - depending on the chosen capacity of the system - allow for the usage of small electric appliances up to colored television. As part of the series of impact evaluations of development activities supported by the Netherlands on behalf of the Dutch Ministry of Foreign Affairs, RWI and ISS assess the socio-economic impact of the usage of SHS such as improved living conditions, time savings, increased security, better health conditions, and educational attainment trough extended study hours. The idea is to conduct a difference-in-difference approach based on household surveys before and after the intervention, in combination with propensity score matching (PSM) to better match control and treatment households on pre-program characteristics (e.g. education, socio-economic status, income, asset-ownership, characteristics of the villages they live in). Following the roll-out plan of Yeelen Ba's activities, a baseline survey was conducted in November 2010 based on a random sample of villages that are in the program's catchment area. In total, 1,200 households in 40 villages (30 households per village) were interviewed. A particular focus was on the use of appliances and energy expenditures, as well as convenience and comfort aspects before and after the SHS was installed. For the difference-in-difference approach the sample will be divided into a treatment group consisting of households who will have obtained an SHS in the meantime and a control group consisting of untreated households. The follow-up survey will be conducted two years after the baseline survey in November 2012. All households will be revisited and differences in the changes in the outcome variables between the treatment group and the control group will be assessed, providing insights about how ownership of an SHS changes the socio-economic living conditions of the households.

Impacts of Pico-photovoltaic Systems Usage

In recent years, costs of both LED lighting diodes and photovoltaic (PV) systems have decreased substantially. In widely non-electrified rural Africa, this has induced a silent revolution, the market based dissemination of dry-cell battery or solar driven small LED lanterns in rural areas. These devices are in many cases of a very low quality, which might threat the sustainability of these new markets by a loss of trust among customers. The international community has responded to this development by promoting so-called Pico-PV systems that meet sufficient quality standards. Supported by the Dutch Daey Ouwens Fund, the British company ToughStuff Ltd. has recently started to market such Pico-PV-Systems in Rwanda. The ToughStuff systems include a 1 Watt panel, a small lantern, a mobile phone charger, and a radio. Together with ISS, RWI has been assigned by the Dutch Ministry of Foreign Affairs to evaluate the impacts these systems have on households in rural areas. For this purpose, a Randomized Controlled Trial (RCT) is conducted in 15 remote communities in which households do not have access to electricity and rely on candles and kerosene for lighting and dry-cell batteries for radio usage. Mobile phones can only be charged in the next grid connected area or against charging fees in shops that have a generator or a car battery. After a baseline survey, for which 300 households are interviewed, 150 of them are selected randomly to receive a ToughStuff Pico-PV system for free. The baseline data is used to randomize within similar strata or pairs of households. The 'winners' also receive the same short training on how to use the Pico-PV system as ordinary ToughStuff customers who buy the solar system on the market. A follow-up survey will be conducted 6-12 months after the randomization of the Pico-PV systems. This research set-up allows for two principal research questions to be addressed: First, since the capacity of the Pico-PV system will in most cases not be sufficient to allow full usage of all three energy services - lighting, radio, mobile phone charging - we investigate how people living in absolute energy poverty decide between these three services. Second, the unbiased impact of using a Pico-PV system can be estimated due to the RCT approach. Indicators we examine are energy expenditures, lighting usage, mobile phone usage, and radio usage as well as the knowledge about contraceptive usage, family planning, and malaria prevention, which might be affected through radio information campaigns. In addition to the RCT, a small survey of around 100-150 households in regions in which ToughStuff is already promoting its products on the market is conducted in parallel to the follow-up survey. The purpose is to check the extent to which the usage and impact results in the RCT can be transferred to 'real-world' users.

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