Nachwuchsgruppe Globaler Wandel: STEEP-CarbonTrans - STEEP-Bewertung von technologischen und Ressourcen-Alternativen für kohlenstoffhaltige Rohstoffe für eine Rohstoffwende in der deutschen Industrie

Abstract

Das Projekt „STEEP-CarbonTrans“ zielte darauf ab, eine integrative Bewertungsgrundlage für die Transformation kohlenstoffbasierter Rohstoffsysteme in der deutschen Industrie zu entwickeln. Vor dem Hintergrund steigender Ressourcenknappheit, globaler Klimaschutzziele sowie wachsender Anforderungen an Wettbewerbsfähigkeit und Versorgungssicherheit wurde ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt, der soziale, technologische, ökonomische, ökologische und politische (STEEP) Dimensionen systematisch miteinander verknüpft. Ziel war es, Entscheidungsprozesse von Politik und Industrie durch wissenschaftlich fundierte Analysen zu unterstützen und konkrete Handlungsempfehlungen für eine nachhaltige Rohstoffwende zu erarbeiten. Im Zentrum der Forschungsarbeiten stand die Entwicklung und Anwendung interdisziplinärer Bewertungsmethoden für alternative Kohlenstoffträger wie Biomasse, Abfälle oder CO₂. Hierfür wurden sowohl bestehende als auch innovative Technologien zur Herstellung von Basischemikalien und Kraftstoffen modelliert und vergleichend analysiert. Ergänzend erfolgte eine umfassende Betrachtung der gesamten Wertschöpfungsketten unter Einbezug technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Parameter. Gleichzeitig wurden gesellschaftliche Wahrnehmungen und Akzeptanzfaktoren untersucht, um die soziale Dimension von Transformationsprozessen besser zu verstehen und in strategische Entscheidungsprozesse einzubeziehen. Die Projektergebnisse umfassen validierte Prozess- und Bewertungsmodelle, Analysen zum Rohstoffpotenzial alternativer Kohlenstoffquellen sowie eine integrative STEEP-Toolbox zur Entscheidungsunterstützung. Diese Instrumente ermöglichen eine systematische Gegenüberstellung verschiedener Technologie- und Rohstoffoptionen und schaffen damit eine belastbare Grundlage für strategische Planungs- und Investitionsentscheidungen. Darüber hinaus wurden Erkenntnisse zu gesellschaftlichen Einflussfaktoren und politischen Rahmenbedingungen gewonnen, die für die erfolgreiche Umsetzung einer Rohstoffwende von zentraler Bedeutung sind. Insgesamt leistet das Projekt einen wesentlichen Beitrag zur wissenschaftlichen und praktischen Unterstützung der industriellen Dekarbonisierung. Die entwickelten Methoden und Ergebnisse sind insbesondere für die chemische Industrie relevant, können jedoch auch auf andere energie- und ressourcenintensive Sektoren übertragen werden. Damit trägt „STEEP-CarbonTrans“ zur Förderung nachhaltiger Innovationspfade und zur Stärkung der langfristigen Wettbewerbsfähigkeit einer kohlenstoffarmen Industrie in Deutschland bei. The sustainability transition in carbon intensive industries is not a one-dimensional phenomenon. Not only does it encompass technical, economic and ecological aspects, it is also embedded in multifaceted social and political contexts. The need to balance between considerations of sustainability, supply security, competitiveness and public acceptance have led to a complex decision environment. A neglect of this complexity as well as potential path dependence effects and interaction between the multiple dimensions while predominantly focusing on solving technical challenges could result in the development of carbon resources and associated technologies which could be technically superior to other alternatives, but lack the necessary socio-political frameworks and support for their development/deployment. However, to date, extant literature provides limited information and insights into such multidimensional opportunities and challenges at the nexus of science, technology, policy and society to inform and support socio-political deliberations and decision processes. To address these gaps, the project STEEP-CarbonTrans illustrated how the STEEP approach – in integrating theoretical/conceptual approaches and methodologies from multiple disciplines ranging from social/decision sciences to economics and process engineering – contributed to a multidimensional assessment of STEEP components in the carbon value chains and generated systemic and scientifically-grounded (quantitative and qualitative) input to inform deliberations/dialogues in the socio-political realms and support decision/investment processes. Besides the identification of alternative transformation routes in carbon intensive industries, in evaluating potential systemic consequences that are associated with the development and/or deployment of domestic carbon resources and associated innovative technologies for a carbon transition, it contributed to a better understanding of the carbon system as a large-scale socio-technical system. Insights and findings from the project thus have relevance not only for the carbon transition in carbon intensive industries, it could additionally serve as a blueprint for future research on systemic evaluations of technology innovations and/or other socio-technical systems at the nexus of science, technology, policy and society.