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Mit der Blockchain - und allgemein mit Distributed-Ledger-Technologien (DLT) - werden große Erwartungen verknüpft, die Prozesse der digitalen Welt des 21. Jahrhunderts neu zu organisieren, effizienter zu gestalten und bislang ungekannte Möglichkeiten für Transaktionen zwischen Beteiligten in Wirtschaft, Gesellschaft und Verwaltung zu ermöglichen. Diese Chancen müssen genutzt werden. Gleichzeitig ist mit der Blockchain-Technologie wie mit allen anderen digitalen Lösungen die Herausforderung verbunden, die Technologien, Anwendungen und zugrundeliegenden Infrastrukturen nachhaltig zu gestalten und an Energieeffizienz, Klimaschutz und Ressourcenschonung auszurichten. Handlungsbedarf besteht auch bei Blockchain-Anwendungen. Der Energieverbrauch des derzeit größten Blockchain-Netzwerks Bitcoin wird auf bis über 130 TWh/Jahr abgeschätzt, womit eine Größenordnung in Höhe des gesamten Jahresstrombedarfs von Ländern wie Argentinien erreicht würde. Blockchain-Anwendungen sind somit schon heute umweltpolitisch relevante Einflussgrößen und die zu erwartende Wachstumsdynamik erhöht den Handlungsdruck. Es ist das Ziel dieser Kurzstudie, geeignete Nachhaltigkeitskriterien zur Bewertung der Energieverbräuche und Umweltwirkungen von Blockchain-Anwendungen zu identifizieren sowie ein erstes Konzept für deren Implementierung bei der Umsetzung und Vergabe staatlich geförderter oder initiierter Projekte vorzuschlagen. ; Kurzstudie im Rahmen des Vorhabens "Umwelt und Digitalisierung" des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU).

Im Zeitalter der Machine Economy ist der maschinelle Dialog allgegenwärtig - das bietet neue Chancen für Nachhaltigkeit, erhöht gleichzeitig aber durch die zugrundeliegenden Technologien auch den Druck auf unsere Umwelt. Internet of Things (IoT), Künstliche Intelligenz (KI) und Distributed Ledger Technology (DLT) sind das technologische Fundament der Machine Economy. Damit verbunden sind Infrastrukturen, Datenströme und Anwendungen, die hohe Energie- sowie Ressourcenaufwände erzeugen. Der derzeitige politische Diskurs sowie die Nachhaltigkeitsforschung fokussieren sich auf Umweltwirkungen durch digitale Infrastrukturen. Daten, Applikationen sowie die Rolle von Akteuren als Treiber der Umweltwirkung werden zu wenig beleuchtet. In diesem Papier sprechen wir uns für eine 'Grüne Governance der Machine Economy' aus. Adressiert werden Annahmen zu systemübergreifenden Treibern von Umweltbelastungen und ihrer Wirkung. Ziel ist es, ein Gesamtsystem nachhaltiger Entscheidungen und ein ökologisches Zusammenspiel aller beteiligten Technologien in der Wertschöpfung zu ermöglichen. Zukünftige Forschung soll die hier vorgestellten Hypothesen weiter ausarbeiten und konkrete Handlungsoptionen für eine Stakeholder übergreifende Roadmap erarbeiten.

Die Autoren verdeutlichen in diesem Papier, dass der Megatrend Digitalisierung nicht zwingend unkontrollierbar über die Wirtschaft und die Gesellschaft hereinbricht. Seine Wirkung hängt vom menschlichen Verhalten, von der Gestaltung neuer Prozessen in Organisationen, aber auch Anpassungen der gesetzlichen Rahmenbedingungen ab. Dieses sozio-kulturelle, organisatorische und institutionelle Umfeld der digitalen Innovationen könne und müsse im Sinne ökologischer Nachhaltigkeit beeinflusst werden. Politik sei hier aufgefordert auf der Basis fundierter Analysen flankierend tätig zu werden. Die Autoren fordern daher, für die Digitalwirtschaft eine eigene sektorspezifische Politik zu entwickeln, wie sie für andere umweltrelevante Sektoren - etwa die Energiewirtschaft, Chemieindustrie oder Autoindustrie - bereits etabliert ist.

The paper reviews the current knowledge on the use of biomass for non-food purposes, critically discusses its environmental sustainability implications, and describes the needs for further research, thus enabling a more balanced policy approach. The life-cylce wide impacts of the use of biomass for energy and material purposes derived from either direct crop harvest or residuals indicate that biomass based substitutes have a different, not always superior environmental performance than comparable fossil based products. Cascading use, i.e. when biomass is used for material products first and the energy content is recovered from the end-of-life products, tends to provide a higher environmental benefit than primary use as fuel. Due to limited global land resources, non-food biomass may only substitute for a certain share of non-renewables. If the demand for non-food biomass, especially fuel crops and its derivates, continues to grow this will inevitably lead to an expansion of global arable land at the expense of natural ecosystems such as savannas and tropical rain forests. Whereas the current aspirations and incentives to increase the use of non-food biomass are intended to counteract climate change and environmental degradation, they are thus bound to a high risk of problem shifting and may even lead to a global deterioration of the environment. Although the balanced approach of the European Union's biomass strategy may be deemed a good principle, the concrete targets and implementation measures in the Union and countries like Germany should be revisited. Likewise, countries like Brazil and Indonesia may revisit their strategies to use their natural resources for export or domestic purposes. Further research is needed to optimize the use of biomass within and between regions. ; Der Beitrag wertet die vorliegenden Erkenntnisse über den Einsatz von Non-Food Biomasse aus. Er diskutiert kritisch die damit verbundenen ökologischen Nachhaltigkeitswirkungen und beschreibt die Forschungsaufgaben, die gelöst werden müssen, um einen ausgewogeneren Politikansatz zu ermöglichen. Die lebenszyklusweiten Umweltbelastungen des energetischen und stofflichen Einsatzes von Biomasse als Roh- oder Reststoffe zeigen, dass Biomasse basierte Produkte andere, nicht immer bessere Umweltauswirkungen aufweisen als fossil basierte. Eine kaskadenförmige Nutzung, bei der Biomasse zunächst materiell für Ge- und Verbrauchsprodukte eingesetzt wird, deren Energiegehalt am Ende ihrer Einsatzphase genutzt wird, ist tendenziell mit einer höheren Umweltentlastung verbunden als der primär energetische Einsatz. Auf Grund der begrenzten globalen Landflächen kann Non-Food Biomasse nur einen gewissen Anteil an nichterneuerbaren Ressourcen ersetzen. Wenn die Nachfrage nach Non-Food Biomasse und ihren Derivaten, speziell nach Biokraftstoffen, weiter ansteigt, wird dies zwangsläufig zu einer Ausdehnung der globalen Ackerfläche zu Lasten von natürlichen Ökosystemen wie Savannen und tropischen Regenwäldern führen. Wenngleich die gegenwärtigen Hoffnungen und Anreize zum verstärkten Einsatz von Non-Food Biomasse darauf abzielen, dem Klimawandel entgegenzuwirken und die Umweltsituation zu verbessern, sind sie daher mit einem großen Risiko verbunden, Probleme zu verlagern und die globale Umweltsituation sogar noch zu verschlechtern. Obwohl der ausgewogene Ansatz der Biomassestrategie der Europäischen Union als ein gutes Prinzip gelten kann, so sollten die konkreten Ziele und Umsetzungsmaßnahmen in der Union und in Ländern wie Deutschland überprüft werden. In gleicher Weise mögen Länder wie Brasilien und Indonesien ihre Strategie zur Nutzung ihrer natürlichen Ressourcen für den Export oder im Inland überprüfen. Weitere Forschungsarbeiten sind nötig, um den Einsatz von Biomasse innerhalb und zwischen den Regionen zu optimieren.

Mit der Blockchain - und allgemein mit Distributed-Ledger-Technologien (DLT) - werden große Erwartungen verknüpft, die Prozesse der digitalen Welt des 21. Jahrhunderts neu zu organisieren, effizienter zu gestalten und bislang ungekannte Möglichkeiten für Transaktionen zwischen Beteiligten in Wirtschaft, Gesellschaft und Verwaltung zu ermöglichen. Diese Chancen müssen genutzt werden. Gleichzeitig ist mit der Blockchain-Technologie wie mit allen anderen digitalen Lösungen die Herausforderung verbunden, die Technologien, Anwendungen und zugrundeliegenden Infrastrukturen nachhaltig zu gestalten und an Energieeffizienz, Klimaschutz und Ressourcenschonung auszurichten. Handlungsbedarf besteht auch bei Blockchain-Anwendungen. Der Energieverbrauch des derzeit größten Blockchain-Netzwerks Bitcoin wird auf bis über 130 TWh/Jahr abgeschätzt, womit eine Größenordnung in Höhe des gesamten Jahresstrombedarfs von Ländern wie Argentinien erreicht würde. Blockchain-Anwendungen sind somit schon heute umweltpolitisch relevante Einflussgrößen und die zu erwartende Wachstumsdynamik erhöht den Handlungsdruck. Es ist das Ziel dieser Kurzstudie, geeignete Nachhaltigkeitskriterien zur Bewertung der Energieverbräuche und Umweltwirkungen von Blockchain-Anwendungen zu identifizieren sowie ein erstes Konzept für deren Implementierung bei der Umsetzung und Vergabe staatlich geförderter oder initiierter Projekte vorzuschlagen.

Im Zeitalter der Machine Economy ist der maschinelle Dialog allgegenwärtig - das bietet neue Chancen für Nachhaltigkeit, erhöht gleichzeitig aber durch die zugrundeliegenden Technologien auch den Druck auf unsere Umwelt. Internet of Things (IoT), Künstliche Intelligenz (KI) und Distributed Ledger Technology (DLT) sind das technologische Fundament der Machine Economy. Damit verbunden sind Infrastrukturen, Datenströme und Anwendungen, die hohe Energie- sowie Ressourcenaufwände erzeugen. Der derzeitige politische Diskurs sowie die Nachhaltigkeitsforschung fokussieren sich auf Umweltwirkungen durch digitale Infrastrukturen. Daten, Applikationen sowie die Rolle von Akteuren als Treiber der Umweltwirkung werden zu wenig beleuchtet. In diesem Papier sprechen sich die Autorinnen und Autoren für eine "Grüne Governance der Machine Economy" aus. Adressiert werden Annahmen zu systemübergreifenden Treibern von Umweltbelastungen und ihrer Wirkung. Ziel ist es, ein Gesamtsystem nachhaltiger Entscheidungen und ein ökologisches Zusammenspiel aller beteiligten Technologien in der Wertschöpfung zu ermöglichen. Zukünftige Forschung soll die hier vorgestellten Hypothesen weiter ausarbeiten und konkrete Handlungsoptionen für eine Stakeholder übergreifende Roadmap erarbeiten.

Aufbauend auf den Ergebnissen der Enquete-Kommission "Vorsorge zum Schutz der Erdatmosphäre des 11. Deutschen Bundestages im Jahre 1990 hatte die Bundesregierung in mehreren Kabinettsbeschlüssen Anfang der 90er Jahre die wesentlichen Grundelemente einer umfangreichen Strategie zur Reduktion der anthropogenen Emissionen von Treibhausgasen festgelegt. Besonderes Gewicht haben dabei die energiebedingten Emissionen und hier besonders die CO$_{2}$-Emissionen, die durch die Verbrennung fossiler Energieträger entstehen. Seit den ersten Beschlüssen der Bundesregierung, die CO$_{2}$-Emissionen bis zum Jahre 2005 um üehr als 25 % gegenüber seinem Ausgangswert von 1,08 Mrd. t im Jahre 1987 zu vermindern, sind die Emissionen der Treibhausgase deutlich zurückgegangen, die CO$_{2}$-Emissionen bis Ende 1995 auf etwa 890 Mio. 1. Das Reduktionsziel wurde von Bundeskanzler Kohl auf der ersten Nachfolgekonferenz der Klimarahmenkonvention im April 1995 in Berlin nochmals bestätigt. Heute bezweifeln nicht wenige Praktiker in Wirtschaft und Verwaltung, daß dieses Ziel unter halbwegs akzeptablen Kosten und bei dem verbleibenden Zehn-Jahres-Zeithorizont noch zu erreichen sei, weil die bisherigen CO$_{2}$-Emissionsminderungen ausschließlich in Ostdeutschland durch den Zusammenbruch der Wirtschaft und die erhebliche Substitution von Braunkohle durch Erdgas und Heizöl sowie mehr Energieeffizienz erreicht wurden. Andererseits betonen die Klimatologen, Geophysiker und Biologen, daß die Zielsetzung der Verminderung klimarelevanter Gasemissionen der Industrieländer weitere Etappen für 2020 mit 40 bis 50 % (ebenfalls bezogen auf das Jahr 1987) und für Mitte des kommenden Jahrhunderts mit 80 % zu erfüllen habe, wenn man eine nicht vermeidbare moderate Zunahme der Nutzung von fossilen Energieträgern der Schwellen- und Entwicklungsländer in den nächsten Jahrzehnten mitbetrachte. Aufgrund bisheriger Analysen sind einige Energiewirtschaftler - darunter auch die Autoren - der Meinung, daß die Kosten der zur Zielerreichung notwendigen Maßnahmen ...