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Diese Dissertationsschrift untersucht verschiedene betriebswirtschaftliche sowie umwelt- und wirtschaftspolitische Fragestellungen im Kontext der Energiewende. Des Weiteren werden Themen wie Transdisziplinarität und die Gestaltung transdisziplinärer Forschungsansätze im Kontext der nachhaltigen Transformation des Energiesektors in Deutschland im Verlauf dieser Arbeit ergründet. Die Dissertationsschrift umfasst sechs verschiedene Aufsätze, deren Forschungsansätze sich jeweils in ihrer Methodik unterscheiden. Demnach beinhaltet diese Arbeit - literaturbasierte Meta-Analysen, - theoretische Untersuchungen mittels mikroökonomischer Modelle, - theoretische Auseinandersetzungen unter Rückgriff auf das Argumentationsgerüst der Neuen Institutionenökonomik sowie - die Anwendung von Monte Carlo-Simulationstechniken zur Entwicklung eines Instruments zur Risikoanalyse. Zudem setzen zwei Aufsätze den Gedanken der Transdisziplinarität um, indem Akteure aus der Praxis sowohl im Zuge der Entwicklung der Fragestellung als auch während der Problemlösung einbezogen werden. Im Detail vermittelt der erste Aufsatz einen Überblick über die zentralen Akteure bei der Finanzierung von erneuerbaren Energien in Deutschland und zeigt im Zuge der Analyse Zusammenhänge zwischen Akteursgruppen, zugrunde liegender Technologie und dem betrieblichen Organisationsmodell. Der zweite Aufsatz ergänzt den ersten Beitrag durch eine theoretische, institutionenökonomische Analyse zur Untersuchung von Energiegenossenschaften. Der dritte und vierte Aufsatz stellen entwickelte Instrumente zur Wirtschaftlichkeits- und Risikoanalyse von nachhaltigen Infrastrukturen zur Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Hierbei beinhaltet der dritte Aufsatz ein Verfahren zur (Kosten-) Optimierung des Substrateinsatzes von Biogasanlagen mittels verschachtelter Produktions-funktionen. Im Rahmen des vierten Aufsatzes wird ein Instrument zur Risikoanalyse vorgestellt, das durch die Anwendung von Monte Carlo-Simulationstechniken die parallele Variation mehrerer Eingangsparameter ermöglicht. Neben den erläuterten methodischen und inhaltlichen Merkmalen wird im Rahmen der beiden soeben beschriebenen Aufsätze der Aspekt der Transdisziplinarität besonders hervorgehoben, indem Akteure aus der Praxis aktiv in den Forschungsprozess involviert wurden. Das besondere Charakteristikum des fünften und sechsten Aufsatzes ist der Bezug zur Verhaltensökonomik. Während der fünfte Beitrag einen Ansatz zur Erweiterung des etablierten umweltpolitischen Instrumentariums unter Verwendung von Erkenntnissen aus dem Bereich der Kognitionsforschung entwickelt, greift der sechste Essay auf Forschungsergebnisse zu sogenannten sozialen Präferenzen zurück und wendet diese auf die theoretische Auseinandersetzung zur Verteilung von Eigentumsrechten im Rahmen von öffentlich-privaten Partnerschaften an. Die Dissertationsschrift endet mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse und stellt nochmals heraus, das für die komplexen Problemstellungen im Rahmen der Ener-giewende ein holistischer Analyseansatz notwendig ist, um die verschiedenen Di-mensionen der relevanten Fragen zu adressieren. This thesis addresses through six essays questions from a managerial and policy perspective in the context of the transition of the German energy sector toward a broader use of renewable energy technologies (“Energiewende”). In addition, this thesis will also deal implicitly with questions of transdisciplinary research in the context of the “Energiewende”. The different essays include a variety of methods, i.e., - literature-based meta-analysis, - theoretical analysis through microeconomic modeling, - the rationale of new institutional economics, and - the use of Monte Carlo simulation techniques to address the specific managerial question of risk management. Furthermore, two essays also include an additional feature by integrating insights from behavioral economics into the analytical framework of the respective essays. In detail, the first essay provides an overview on relevant actors in the German renewable energy sector and derives insights on the connection between actors, technology, and the organizational framework of business models through meta-analysis. The second essay complements this overview by conducting a theoretical analysis of renewable energy cooperatives with the help of the new institutional economics rationale. The third and fourth essays focus on tools for project assessment. Here, the third essay offers an approach for the optimization of the input of biogas plants by applying a nested constant elasticity of substitution production function approach. The fourth essay presents a developed tool for the risk analysis of renewable energy projects using Monte Carlo simulation. Here, the transdisciplinary aspect will be tackled because actors from nonacademia were involved in developing the tool. The particular characteristic of the fifth and sixth essays is that both focus particularly on insights from behavioral economics. While the fifth essay develops a toolset for energy and environmental policy through a meta-analysis of insights from cognitive sciences that goes beyond conventional policy instruments (e.g., monetary incentives and mandates), the sixth essay uses findings from behavioral sciences on so-called social preferences to conduct a theoretical, microeconomic analysis of the effects of different ownership options in the context of public private partnerships. In the end, this thesis reviews the findings and comes to the conclusion that a holistic analysis approach, as presented here, is of particular importance for the analysis and governance of the “Energiewende” as central aspects such as the involved actors, their determinants for decision-making, technical characteristics, frame-setting institutions, and the wider social context are in a vital interaction.

Das Pariser Klimaabkommen - als historischer Durchbruch gefeiert - setzt auf die freiwillige Umsetzung der notwendigen Maßnahmen auf der nationalen und sub-nationalen Ebene. Doch die Einhaltung der nationalen Vermeidungszusagen (INDC) wird maßgeblich vom Zusammenspiel verschiedener Anreize und den politischen Gegebenheiten in den emittierenden Ländern abhängen. Für eine erfolgreiche Umsetzung des Pariser Abkommens ist es demnach von essentieller Bedeutung, ein besseres Verständnis davon zu bekommen, welche Faktoren den nationalen politischen Entscheidungsprozess beeinflussen, wie gewünschte Anreize gefördert werden können und wie Hindernisse für die Politikimplementierung von Klimaschutzmaßnahmen erkannt und beseitigt werden können. Diese Dissertationsschrift widmet sich den Herausforderungen bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen, den politischen Realitäten und den Interaktionen mit anderen Politikzielen. Bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen sind Politiker mit einer Vielzahl von Schwierigkeiten konfrontiert, welche die Implementierung verkomplizieren. Für die Politikberatung entwickelte ökonomische Modelle nehmen hingegen zumeist idealisierte Zusammenhänge an, wobei sich die Analyse weitestgehend auf die Externalität des Klimawandels beschränkt. Anhand einer Typologie werden drei Arten von Hindernissen für Klimaschutzpolitik identifiziert und diskutiert. Die erste Kategorie umfasst Hindernisse, welche die Formulierung und Implementierung von optimalen Klimaschutzmaßnahmen auf der Ebene der Regierung und der Institutionen beinträchtigen. In der zweiten Kategorie werden Hürden zusammengefasst, die das Verhalten von Haushalten und Unternehmen betreffen, welche auf die Politiken reagieren. Als dritte Kategorie werden Marktunvollkommenheiten und –verzerrungen identifiziert, welche sowohl Einfluss auf die Politikimplementierung als auch auf das Konsumenten- bzw. Produzentenverhalten haben. Die Anwendbarkeit der Typologie ist in einer Fallstudie zu China veranschaulicht. Außerdem werden die gängigen Annahmen von (Klima-)Energie-Ökonomie Modellen den identifizierten Hindernissen gegenübergestellt und Folgerungen für die Interpretation von Modell-Ergebnissen diskutiert. Um bessere Einblicke in die Herausforderungen der Formulierung und Implementierung von Klimaschutzpolitik gewinnen zu können, analysiert die Fallstudie zu Vietnam die zu Grunde liegenden Antriebsfaktoren, die zur Implementierung von klima-relevanten Politiken in einem Nicht-Annex-I-Land geführt haben. Ohne verpflichtendes internationales Klimaabkommen scheinen solche freiwilligen Vorstöße im Widerspruch zur Theorie des kollektiven Handelns zu stehen, nach welcher vollständiges Trittbrettfahrerverhalten zu erwarten wäre. Basierend auf qualitativen Interviews mit vietnamesischen politischen Entscheidungsträgern und Mitarbeitern der Entwicklungszusammenarbeit wurde eine Politikanalyse durchgeführt. Diese untersucht Faktoren, die Vietnam dazu bewegt haben, ein kohlenstoffarmes Wachstum anzustreben. Während Vietnams starke Anfälligkeit gegenüber hohen Klimaschäden ein Grund war, dass das Thema Klimaschutz auf die politische Agenda in Vietnam gesetzt wurde, so scheinen die kürzlich verabschiedeten Klimaschutzpolitiken größtenteils durch Faktoren getrieben worden zu sein, welche nicht in direktem Zusammenhang mit Klimaschutzzielen stehen. Diese umfassen die notwendige Umstrukturierung der Wirtschaft, die Sicherung der Energieversorgung und Zugang zu finanziellen Mitteln und Technologie.Die Wirksamkeit von Klimapolitikmaßnahmen zur Erzielung von tatsächlichen Emissionsreduktionen ist stark davon abhängig, wie Konsumenten auf die jeweiligen Politikinstrumente reagieren. Anhand des Straßenverkehrssektors in Europa wird eine ökonometrische Analyse durchgeführt, welche die Nachfragereaktion auf Preispolitiken für Treibstoffe untersucht. In einer dynamischen Analyse eines Paneldatensatzes werden robuste Schätzergebnisse für die Preiselastizität der Nachfrage nach Benzin und Diesel ermittelt, welche dynamische Zusammenhänge, den steigenden Anteil von Dieselfahrzeugen sowie Preis-Endogenität berücksichtigen. Basierend auf diesen Schätzergebnissen wird untersucht, wieviel Potenzial Reformen der Treibstoffbepreisung bieten würden, sowohl schädliche Abgase im Straßenverkehr zu reduzieren als auch einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Es wird gezeigt, dass sowohl i) die Abschaffung des Steuervorteils für Dieseltreibstoff als auch ii) die Einführung einer CO2-Steuer erheblich dazu beitragen könnten, die EU Klimaschutzziele für das Jahr 2020 bezüglich des Transportsektors zu erfüllen und den sonstigen Schadstoffausstoß beträchtlich zu reduzieren. The Paris Agreement on climate change mitigation – celebrated as a historic breakthrough – relies on the voluntary implementation of adequate climate policy measures on the national and sub-national levels. The compliance with mitigation pledges will crucially depend on the interplay of different incentives and political realities in the emitting countries. It is therefore of fundamental importance to gain a better understanding of what determines national policy making, how incentives can be fostered and how obstacles for policy implementation can be identified and overcome. This thesis is dedicated to the challenges of national climate policy implementation, the politics of climate change and the role of nonclimate incentives. When putting climate policy into practice policy makers are confronted with a variety of real-world imperfections that complicate the implementation of policies. Economic models providing advice for climate policy makers, in contrast, tend to assume idealized conditions and often center their analysis on the climate externality only. Developing a typology, three different categories of real-world impediments are identified and discussed. First, barriers that impede the formulation and implementation of optimal climate policies on the level of governments and institutions. Second, obstacles impacting the behavior of households and firms when responding to implemented policies. And third, market imperfections and distortions affecting both policy implementation and responses of economic agents. The applicability of the typology is illustrated in a case study on China. Moreover, common assumptions of (climate-) energyeconomy models are contrasted with the identified impediments and implications with respect to the interpretation of model results are discussed. To gain more insights into the challenges of climate policy formulation and implementation, a case study on Vietnam analyzes the drivers of climate-related policies in a Non-Annex-I country. In the absence of a binding international agreement, such voluntary mitigation efforts seem to contradict conventional collective action theory that predicts free-riding. Based on qualitative interviews with Vietnamese policy makers and development agencies a policy analysis is conducted investigating the factors that motivated Vietnam to strive for a low-carbon economy. It is found that, while Vietnam's high vulnerability to climate impacts has contributed to put climate change on the political agenda, the recent climate policies were mainly driven by non-climate objectives such as restructuring of the economy, addressing energy security concerns and gaining access to finance and technology. The effectiveness of climate policies with respect to yielding emission reductions will depend on the response of consumers to these policies. Focusing on road transport in Europe, an econometric analysis of the fuel consumption response to pricing policies is conducted. The dynamic panel data analysis provides robust estimates for petrol and diesel price elasticities, accounting for underlying dynamics, dieselization, and fuel price endogeneity. Based on these estimates, the potential of fuel tax reforms to address the two objectives of curbing harmful air pollutants from road transport as well as contributing to climate change mitigation is assessed. It is shown that both (i) a repeal of the preferential tax treatment for diesel and (ii) an introduction of a carbon content‐based tax, could contribute substantially to achieving the EU climate policy goals for 2020 while at the same time avoiding considerable amounts of health damaging air pollutant exhaust.

With mounting sustainability challenges, policy makers have embraced the idea of transformative, mission-oriented innovation policies, to direct innovation objectives towards the ‘grand challenges’ in recent years. Against this backdrop, the discourse on innovation ecosystems, bringing together actors from science, industry, government and civil society for collaborative research and innovation, has increasingly gained traction. Yet, their role and architectural set-up in a sustainability context remains rather poorly understood. Complementing a systematic literature review with methods of bibliometric analysis and typology building, this paper introduces a typology of mission-oriented innovation ecosystems. It finds that, depending on the type of mission they are trying to address, ecosystems differ, with both a view to the actors involved, and the specific role taken on by them throughout the innovation process. In particular, it points to an increasingly important role of the state for realizing system-level transformations, underlines the importance of civil society involvement, and highlights research organizations’ need to adapt to new requirements.

Land management needs to cope with persistent environmental and societal changes. This requires functional governance systems. The purpose of this research is to develop a good governance framework for the implementation of sustainable land management. Good governance theory is extensive, although its operationalization remains difficult. We derived a set of good governance attributes from the literature: (i) the functionality of the regulatory framework, (ii) the legitimacy and accountability of the actors, (iii) the fairness and transparency of the decision-making processes, and (iv) quality control and adaptiveness. These constitute a framework which, supported by guiding questions, facilitates the evaluation of governance attributes to assess sustainable land management practices. We applied the scheme to a case study in Northeast Brazil regarding sustainable land management where biological pest control is considered to be a biodiversity-related ecosystem service. Since its adoption often falls short of expectations, we scrutinized its governance system. First, experts answered our guiding questions, and second, we involved local stakeholders in the discussion of good governance attributes through the participatory approach of constellation analysis. Trust in agricultural consultants and issues of the practical application of pest control turned out to be crucial. The workshop participants requested a model farm to build more trust and experience. There was considerable demand for policy at the national planning level to formulate and monitor the content of the agricultural advisory program. Our conceptualized framework of good governance questions provides systematization for planning and steering the implementation of sustainable land management practices.

Whereas (technical) standards often affect society as a whole, they are mostly developed by men. In the context of the United Nations’ Sustainable Development Goal 5 (gender equality), this article motivates research on the gender gap in standardization, focusing in a first step on the under-representation of women in science, technology, engineering, mathematics and leadership positions as one possible cause. A novel data set of more than 8000 organizations that develop formal standards and 28,000 affiliated experts (10.5% female) confirms that women are descriptively under-represented. A logistic regression shows that organizations’ size, industry, and geographical location are significant factors that are associated with representation by female standardizers. Standard-development for construction, mechanical and electrical engineering is especially male-dominated, while the east of Germany shows more female representation than the west. The presented empirical evidence of female under-representation suggests a need for standard-setting organizations to expand their focus from considering gender in standards documents to actively promoting female participation in their committees. It further adds to the debate on stakeholder representation in standardization and its legitimacy as a co-regulative system in the EU.

Die Problematik der Sicherheit wurde ursprünglich als die politische und militärische Sicherheit von nationalen Staaten aufgefasst. Unterschiedliche Ereignisse und Entwicklungen sowie die Reflexion darüber haben wesentlich zu einer Erweiterung des Begriffs der Sicherheit beigetragen und die ökonomische, soziale und humane Dimension der Sicherheitsfragen erscheinen lassen. Originally, international security was conceived of in a restrictive sense as national, state, or military security. Different circumstances, events, and the theorizing about them, however, have led us to broaden and to deepen the conception of it.

The European Commission calls for more small-scale renewable energy producers to actively participate in the energy value chain. In this study, we model an illustrative peer-to-peer (P2P) market with tariffs based on the reservation prices of market participants under the German levy regime. The study is conducted by modeling representative residential buildings with home energy management systems, modulating heat pumps, and photovoltaics, in combination with electrical and thermal storage systems. The resulting mixed-integer linear program is solved over the course of a year, using a rolling horizon approach with a time resolution of one hour. By analyzing the cost- and discomfort-minimizing behavior of the market participants, we evaluate the current levy regime and propose two additional designs. We find that in the current case, a P2P market is not economically viable. Based on feed-in tariffs (FiT) and levies no agreeable market price can be found. With no FiT or reduced levies, all participants benefit from the P2P market. The market split—where each household sources their energy from—is altered only little by the specific details of the market design when staying in the agreeable price range. As prosumagers do not consume on the P2P market, they benefit only marginally from the reduced levies—consumers are most affected. Adjusting the regime could be a measure to rebalance the distribution of renewable energy benefits towards consumers in order to foster social cohesion. Our input data and the model written in the Julia JuMP programming language are available in an open-source format.