Going global? Renewable fuel trade and land-use conflicts in a low-carbon energy system

Wissenschaftliche Modellierungsergebnisse zur globalen Energiewende zeigen derzeit, dass ein Übergang zu erneuerbaren Energien mit einem Rückgang des Handels von erneuerbaren Energien einhergeht - ermöglicht durch elektrifizierte Energiesysteme auf Landes- oder Kontinentalebene. Diese Modellierungsansätze vernachlässigen aber teilweise, dass es in erneuerbaren Energiesystemen auch starke Treiber in Richtung Globalisierung gibt. Vor allem (i) leicht handelbare, kostengünstige Treibstoffe (z.b. Wasserstoff, der direkt über die solare Strahlung oder über Elektrizität erzeugt wird), (ii) stark unterschiedliche regionale bio-physikalischen Bedingungen (z.b. solare Strahlungsintensität und Wasserverfügbarkeit) uund (iii) regionale Unterschiede in sozialen Landnutzungsbeschränkungen für den Ausbau von Energieinfrastruktur können Handelsströme in erneuerbaren Energiesystemen im Vergleich zum derzeitigen fossilen System sogar erhöhen. Dieses Projekt zielt darauf ab zu verstehen, wie die räumliche Konfiguration von erneuerbaren Energien in dekarbonisierten Energiesystemen durch diese Treiber beeinflusst wird. Zu diesem Zweck entwickeln wir ein globales erneuerbares Energiesystem, welches Elemente von Energiesystem- und Landnutzungsmodellen verbindet. Das Modell wird nach Open Source Standards entwickelt und berücksichtigt bio-physikalische Bedingungen zur Produktion von erneuerbaren Treibstoffen und Strom, soziale Landnutzungseinschränkungen, und eine Karte existierender Energieinfrastruktur in hoher Auflösung. Wir integrieren Open Data Quellen von öffentlichen Institutionen, benutzergenerierte GIS Daten, und sozialen Netzwerken. Existierende Modelle für Europa und Brasilien werden zur Validierung verwendet. Qualitative Interviews in lokalen Fallstudien ergänzen das globale Modell und erhöhen unser Verständnis für Landnutzungseinschränkungen auf der lokalen Ebene. Unser Projekt hat Auswirkungen, die über die Energiesystemperspektive hinausreichen: wir identifizieren mögliche Gewinner und Verliererregionen der globalen Energiewende, was für zukünftige Klimawandelsmitigationsverhandlungen von hoher Bedeutung ist. Zusätzlich erlauben die von uns erstellten räumlichen Indikatoren und Karten viele potentielle Anwendungen.