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Ausgehend von der Beobachtung, dass Innovation und technischer Fortschritt in den vorherrschenden, umweltökonomischen Modellen nur oberflächlich abgebildet werden, und dass die Annahme vollkommener Faktorsubstitution die tatsächlichen Produktionsprozesse in vielen Produktionsbereichen nicht korrekt widerspiegelt, stellt dieser Beitrag einen neuen Modellierungsansatz vor. In Form eines integrierten bottom-up/top-down Ansatzes wird am Beispiel der Rohstahlerzeugung in Deutschland dargesellt, wie sich zum einen technischer Fortschritt prozessbezogen und politik-induziert abbilden und zum anderen die Technologiewahl zwischen limitationalen Prozessen explizit modellieren und im ökonomischen Input-Output-Modell PANTA RHEI implementieren lassen. Der vorgesellte neue Modellierungsansatz erlaubt eine prozessspezifische Analyse der Auswirkungen veränderter Rahmenbedingungen, deren Wirkungen auf die Technologiewahl einerseits und auf den technischen Fortschritt andererseits modellendogen dargesellt werden können. Diese Eigenschaften werden anhand zweier Politiksimulationen - eine CO2-Steuer und einer Senkung des Schrottpreises - demonstriert.

Die Abbildung des technologischen Wandels ist in den vorherrschenden umwelt-ökonomischen Modellen nicht adäquat. Technologischer Fortschritt ist in der Regel exogen, so dass Politiken ohne Einfluss auf Innovationen bleiben. Top-down Modelle überschätzen typischerweise die technologischen Substitutionsmöglichkeiten während technologie-orientierte bottom-up Modelle makroökonomische Zusammenhänge zu berücksichtigen. In dem vorgestellten neuen Modellierungsansatz wird technologischer Fortschritt prozessspezifisch und politikinduziert abgebildet. Die Wahl zwischen limitationalen Produktionslinien (technologischen Paradigmen) wird die Stahl-, Papier-, und Zementherstellung in Deutschland explizit modelliert und in das makro-ökonometrische Modell PANTA RHei integriert. Die Technologiewahl und die Entwicklung des technischen Fortschritts (in Form des Best-practice Energieeinsatzes) werden ökonometrisch geschätzt. Die Ergebnisse zeigen für die meisten Technologien einen empirischen Zusammenhang zwischen Energiepreisen und technischen Fortschritt. Mit Hilfe der neuen Modellierung lassen sich die Wirkungen von Politiken technologie-spezifisch analysieren sowie die Politikrelevanz langer Diffusionszeiten in energie-intensiven Sektoren empirisch darstellen. Simulationen mit einer aufkommens-neutralen CO2-Steuer zeigen, dass der herkömmliche Modellierungsansatz die Minderungskosten überschätzt, dass die Steuer keinen merklichen Einfluss auf das Sozialprodukt hat und dass - da die Einnahmen zur Senkung der Lohnnebenkosten verwendet werden - es zu deutlich positiven Arbeitsplatzeffekten kommt. In zukünftigen Arbeiten könnte die neuartige Modellierung (i) auf andere Sektoren angewendet werden, (ii) die begrenzte Substituierbarkeit der technologischen Paradigmen stärker berücksichtigen, (iii) den Einfluss von (ggf. politik-induzierten) Nachfrageverschiebungen integrieren, und (iv) um weitere regulatorische Kontextfaktoren erweitert werden.

Research software has become a central asset in academic research. It optimizes existing and enables new research methods, implements and embeds research knowledge, and constitutes an essential research product in itself. Research software must be sustainable in order to understand, replicate, reproduce, and build upon existing research or conduct new research effectively. In other words, software must be available, discoverable, usable, and adaptable to new needs, both now and in the future. Research software therefore requires an environment that supports sustainability. Hence, a change is needed in the way research software development and maintenance are currently motivated, incentivized, funded, structurally and infrastructurally supported, and legally treated. Failing to do so will threaten the quality and validity of research. In this paper, we identify challenges for research software sustainability in Germany and beyond, in terms of motivation, selection, research software engineering personnel, funding, infrastructure, and legal aspects. Besides researchers, we specifically address political and academic decision-makers to increase awareness of the importance and needs of sustainable research software practices. In particular, we recommend strategies and measures to create an environment for sustainable research software, with the ultimate goal to ensure that software-driven research is valid, reproducible and sustainable, and that software is recognized as a first class citizen in research. This paper is the outcome of two workshops run in Germany in 2019, at deRSE19 - the first International Conference of Research Software Engineers in Germany - and a dedicated DFG-supported follow-up workshop in Berlin.

Research software has become a central asset in academic research. It optimizes existing and enables new research methods, implements and embeds research knowledge, and constitutes an essential research product in itself. Research software must be sustainable in order to understand, replicate, reproduce, and build upon existing research or conduct new research effectively. In other words, software must be available, discoverable, usable, and adaptable to new needs, both now and in the future. Research software therefore requires an environment that supports sustainability. Hence, a change is needed in the way research software development and maintenance are currently motivated, incentivized, funded, structurally and infrastructurally supported, and legally treated. Failing to do so will threaten the quality and validity of research. In this paper, we identify challenges for research software sustainability in Germany and beyond, in terms of motivation, selection, research software engineering personnel, funding, infrastructure, and legal aspects. Besides researchers, we specifically address political and academic decision-makers to increase awareness of the importance and needs of sustainable research software practices. In particular, we recommend strategies and measures to create an environment for sustainable research software, with the ultimate goal to ensure that software-driven research is valid, reproducible and sustainable, and that software is recognized as a first class citizen in research. This paper is the outcome of two workshops run in Germany in 2019, at deRSE19 - the first International Conference of Research Software Engineers in Germany - and a dedicated DFG-supported follow-up workshop in Berlin.