Ein verbessertes multidimensionales Instrument zur Nachhaltigkeitsmodellierung
Die Risiken und Auswirkungen des Klimawandels sind immer komplexer und schwieriger zu bewältigen. Der Übergang zu einer CO2-armen, emissionsfreien Zukunft erfordert eine ebenso komplexe Integration sozioökonomischer, energiepolitischer und ökologischer Überlegungen. Integrierte Bewertungsmodelle erledigen genau dies. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts LOCOMOTION wurde mit WILIAM ein neues integriertes Bewertungsmodell erschlossen, das die wichtigsten Einschränkungen der derzeitigen Modelle beseitigt. Es ist vollständig quelloffen und kann sowohl globale als auch regionale Szenarien modellieren, wobei alle Modellvariablen in neun Weltregionen aufgeteilt sind. Die Europäische Union ist eine, auch wenn einige Module die 27 EU-Mitgliedstaaten separat darstellen.
Realistische und detaillierte sozioökonomische, energetische und ökologische Wechselwirkungen modellieren
„WILIAM modelliert die Wirtschaft dynamisch mit einer detaillierten Darstellung der Produktion (auf der Grundlage von Input-Output-Tabellen für 62 Sektoren) und des Verbrauchs (einschließlich 60 Haushaltstypen in der EU) sowie des Staates, der Investitionen, der Arbeit, des internationalen Handels und der Finanzen“, erklärt Projektleiterin Nathalie Wergles von der Gruppe für Energie, Wirtschaft und Systemdynamik der Universität Valladolid. WILIAM erfasst die Wechselwirkungen zwischen Energie, Wirtschaft, Werkstoffen und Landnutzung, wobei sich Änderungen in den physikalischen Modellen auf das Wirtschaftsmodell auswirken und umgekehrt. WILIAM umfasst außerdem Module für Demografie, Gesellschaft und Klima. Es berechnet die Energierendite (das Verhältnis von nutzbarer Energie zu investierter Energie während der Nutzungsdauer eines Systems) unter Berücksichtigung des Materialbedarfs grüner Technologien. „Im Gegensatz zu den derzeitigen Modellen, die von sehr hohen erneuerbaren und nicht-erneuerbaren Energiepotenzialen ausgehen, berücksichtigt WILIAM bei der Bewertung des technisch-nachhaltigen Potenzials der erneuerbaren Energien die Einschränkungen der biophysikalischen Systeme, der Geografie, der natürlichen Ressourcen und der Energierendite“, fügt der wissenschaftliche Projektkoordinator Iñigo Capellán Pérez, ebenfalls von der Gruppe für Energie, Wirtschaft und Systemdynamik der Universität Valladolid, hinzu. Schließlich befasst sich WILIAM mit den Schwierigkeiten mit Systemen, die zu 100 % auf erneuerbaren Energien basieren. Es verfolgt die Auswirkungen auf die jährlichen Energiebilanzen in Abhängigkeit von den Erzeugungs- und Flexibilitätskapazitäten auf einer unterjährigen Zeitskala und umfasst wasserstoffbasierte Energiekapazitäten.
Ein bahnbrechendes integriertes Bewertungsmodell für alle Beteiligten
LOCOMOTION hat drei Versionen der Software entwickelt, die alle quelloffen sind, um auch bei Personen, die mit Modellierungssoftware nicht vertraut sind, für eine einfache Nutzung zu sorgen. Die komplexeste Version, Model Analyser, richtet sich an Verantwortliche der Politik und Forschende und gestattet eine detaillierte Modellparametrisierung für maßgeschneiderte Szenarien. Der Model Explorer ist eine einfache, benutzungsfreundliche Anwendung, die Nichtregierungsorganisationen im Umweltbereich oder ähnlichen Organisationen Daten zur Unterstützung ihrer Argumente liefert. Das Spiel Global Sustainability Crossroads II soll Lehrkräften und Nichtregierungsorganisationen dabei helfen, junge Menschen für die schwierigen politischen und gesellschaftlichen Entscheidungen zu sensibilisieren, die erforderlich sind, um weltweite Nachhaltigkeit zu erreichen.
Datengestützte politische Szenarien und vieles mehr
„WILIAM ist ein komplexes, neues integriertes Bewertungsmodell und nicht, wie ursprünglich geplant, eine Erweiterung des Modells MEDEAS“, so Capellán Pérez. Das WILIAM-Modell stellt bereits relevante Ergebnisse von Simulationen politischer Szenarien zur Verfügung, z. B. zur Dekarbonisierung des Personenverkehrs, zu Ernährungsumstellungen, zum potenziellen Einsatz von Wasserstoff im Energiesystem, zu den für den Übergang zu einer grünen Wirtschaft benötigten Rohstoffen, zur Integration eines hohen Anteils erneuerbarer Energien und zu den Auswirkungen der Einführung eines allgemeinen Grundeinkommens in der EU. Es wurde auch eingesetzt, um die Grenzen der technischen Nachhaltigkeit von erneuerbaren Energien für Biokraftstoffe und Strom zu erforschen. Das Team arbeitet weiter an der Verbesserung und Validierung der Module und integriert sie in das umfassende Modell. Alle Aktualisierungen werden veröffentlicht, sobald sie verfügbar sind. Das LOCOMOTION-Instrument unterstützt globale Verantwortliche bei der Gestaltung eines erfolgreichen Weges zu nachhaltigen Energiesystemen.
Schlüsselbegriffe
LOCOMOTION, Modell, Energie, Nachhaltigkeit, integriertes Bewertungsmodell, Energierendite, erneuerbare Energien, Modellierungsinstrument, Wasserstoff
