Bei Processes4Planet geht es darum, die europäischen Prozessindustrien umzugestalten, um sie kreislauffähig zu machen und bis 2050 auf EU-Ebene insgesamt klimaneutral zu werden, während gleichzeitig ihre globale Wettbewerbsfähigkeit verbessert wird. Es werden Modellierungskapazitäten und Szenarien benötigt, um die Wege zur Klimaneutralität aufzuzeigen. Die Projektergebnisse werden es ermöglichen, die Ziele der Processes4Planet-Partnerschaft zu erreichen, indem sie zu neuen Rahmenbedingungen beitragen, um einen Markt für klimaneutrale und kreislauffähige Lösungen zu schaffen (damit verbundenes operatives Ziel 10 von P4Planet). Sie werden die Klimaziele der EU unterstützen und in Anlehnung an den Bericht des Internationalen Gremiums für Klimawandel (IPCC) über die Empfehlungen zur Eindämmung des Klimawandels Maßnahmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette ermöglichen, um alle Optionen zur Eindämmung des Klimawandels zu fördern, einschließlich Energie- und Materialeffizienz, zirkuläre Materialflüsse sowie Technologien zur Emissionsminderung und transformative Veränderungen in den Produktionsprozessen.

Entwicklung des Modells

Derzeit sind die Modellierungsinstrumente zur Darstellung der Wege der EU-Industrie zur Klimaneutralität nicht vollständig entwickelt. Die neuen Modellierungskapazitäten sollten die historische Entwicklung ab 1990 und Projektionen bis 2070 abdecken, und zwar für die Europäische Union und die assoziierten Länder insgesamt und für jeden Mitgliedstaat/jedes Land einzeln sowie für den Europäischen Wirtschaftsraum entsprechend den fünf in den erwarteten Ergebnissen dargelegten Dimensionen. In Anbetracht der Tatsache, dass Materialien, Chemikalien und Waren global oder zumindest regional beschafft und gehandelt werden, müssen die globale Beschaffung und der globale Handel mit entsprechender Granularität und auf der Grundlage exogener Annahmen und/oder Verknüpfungen mit globalen Handelsmodellen erfasst werden. In Anbetracht der Tatsache, dass diese Industrien mit anderen Wirtschaftssektoren verknüpft sind, müssen innovative Wege gefunden werden, um diese Kapazitäten in ein vollständig kohärentes Bild des Energiesystems zu integrieren und sie mit breiteren makroökonomischen Entwicklungen (insbesondere hinsichtlich der Nachfrage nach Industrieprodukten) und Metatrends wie der Digitalisierung zu verknüpfen.

Die Vorschläge sollten modular aufgebaut sein und schrittweise zur Entwicklung einer integrierten Modellierungskapazität führen, die es ermöglicht, die wirtschaftlichen und verhaltensbezogenen Aspekte der Nachfrage, der Produktion und des Handels mit Materialien sowie die technisch-wirtschaftlichen Entwicklungen in den oben genannten Industriesektoren zu erfassen. Dies würde Konzepte der Systemdynamikmodellierung (für Materialströme und -bestände), der techno-ökonomischen Modellierung (für die Wirtschaftlichkeit von Produktionskosten, Elastizität der Nachfrage oder Handelseffekten), der makroökonomischen Modellierung (sozioökonomische Auswirkungen) sowie der agentenbasierten Modellierung (Auswahl von Materialien oder Technologien) umfassen (aber nicht unbedingt darauf beschränkt sein). Der Vorschlag sollte bis zur Projekthalbzeit erste Ergebnisse zur Überprüfung vorlegen.

Die Vorschläge als Teil der Validierung und die Einbeziehung der Interessengruppen werden die Teilnahme an Peer-Review-Verfahren, wissenschaftlichen Konferenzen und die Veröffentlichung in wissenschaftlichen Zeitschriften ermöglichen und Möglichkeiten für eine Feedbackschleife mit den Interessengruppen schaffen. Die Modellierungskapazitäten sollten auf der Grundlage des Feedbacks der Interessengruppen kontinuierlich weiterentwickelt werden.

Modellierung von Szenarien

Zweitens sollten die Vorschläge diese neuen Modellierungskapazitäten einsetzen, um durch die Entwicklung mehrerer "Was-wäre-wenn"-Szenarien alle oben dargestellten Dimensionen in kohärenter Weise zu untersuchen. Die mit dem Modell erstellten Szenarien sollten in ihrem politischen und wirtschaftlichen Kontext kontrastreich, aber in sich konsistent sein und verschiedene Pfade für den Übergang zur Klimaneutralität in Bezug auf den Energiebedarf, die Prozessemissionen sowie den Bedarf und die Versorgung mit Materialien und technologischen Optionen zur Herstellung der benötigten Mengen darstellen. Darüber hinaus sollte ein vorläufiger Ansatz für die Rückverfolgung des in Produkten enthaltenen Kohlenstoffs und den Ersatz von fossilem Kohlenstoff in Materialien untersucht werden.

Die Vorschläge sollten die Zusammenarbeit mit den Gremien des Beratenden Ausschusses für die Processes4Planet-Partnerschaft, d. h. dem "Impact Panel" und, was die soziale Innovation betrifft, dem "Feedback Panel", anstreben und einen Beitrag dazu leisten.

Die Vorschläge sollten auf bestehenden Projekten aufbauen oder eine Zusammenarbeit mit ihnen anstreben und Synergien mit anderen einschlägigen europäischen, nationalen oder regionalen Initiativen, Finanzierungsprogrammen und vergleichenden Instrumenten entwickeln, z. B. mit dem Energy and Industry Geography Lab der Gemeinsamen Forschungsstelle.

Die Zusammenarbeit mit anderen ausgewählten Projekten zu diesem Thema wird dringend empfohlen.

Mit diesem Thema wird die ko-programmierte europäische Partnerschaft Processes4Planet umgesetzt.

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• Entwicklung eines Modells, Verbesserung bestehender Modellierungsinstrumente zum Verständnis der Wege, auf denen die Industrie und insbesondere die energieintensiven Industrien zur Klimaneutralität der EU beitragen können;
• Modellierung von Szenarien möglicher Wege, wie die Industrie und insbesondere die energieintensiven Industrien klimaneutral werden können, und zwar in Bezug auf die folgenden fünf Dimensionen: (1) ihre Energienachfrage und -nutzung sowie ihre Energieeffizienz, (2) ihre Emissionen, einschließlich Prozessemissionen, (3) die Nutzung von Rohstoffen, Chemikalien und Wasser (z. B. (4) ihre Produktion von Konsumgütern/Ausrüstungen/Bauprodukten (z. B. unter Berücksichtigung der Nachhaltigkeit von Produkten und des eingebetteten Kohlenstoffs - nur ein vorläufiger Ansatz); (5) die Möglichkeit, fossilen Kohlenstoff in Materialien durch nachhaltigere Ströme zu ersetzen (z. B. recycelten Kohlenstoff aus Industrieemissionen, aus Abfall, aus nachhaltiger Biomasse oder direkt aus der Atmosphäre);
• Erleichterung künftiger Bewertungen der Industrie-, Klima- und Energiepolitik der EU und der Mitgliedstaaten. Die Klimaneutralität der Industrie wird für die EU und die nationalen Politiken bis 2030 und bis 2050 eine hohe Priorität haben, da die Industrie als ein schwer abzuschaffender Sektor gilt. Alle politischen Initiativen auf EU- oder nationaler Ebene erfordern eine solide, zukunftsorientierte analytische Grundlage, die mit makroökonomischen und Energiesystemtrends verknüpft ist, und diese kann durch Modellierung bereitgestellt werden;
• Festlegung der Übergangswege zur Klimaneutralität für die Prozessindustrien in einer offenen und transparenten Weise durch Entwurf, Modellierung und Bewertung der Wege für diese Industrien. Modellierungsübungen können die Rahmenbedingungen festlegen und die Marktakzeptanz von transformativen Lösungen und Produkten projizieren;
• Erweiterung des Wissens über klimaneutrale Pfade für Industrie und Wissenschaft, da die resultierenden Modellierungskapazitäten (Modellcode) und Eingabedaten vollständig transparent sein und unter einer Open-Source-Lizenz veröffentlicht werden sollten.

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