In Band I betrachten drei Forschungsinstitute die Flexibilitätsoptionen in verschiedenen Branchen und Sektoren aus energiesystemanalytischer Sicht. Dabei führen die beteiligten Institute, das Energiewirtschaftliche Institut an der Universität zu Köln (EWI), das Wuppertal-Institut für Klima, Umwelt, Energie (WI) und das Forschungszentrum Jülich, Institut für Energie- und Klimaforschung Energiesystemtechnik (IEK-10), eine detaillierte Systembetrachtung der Flexibilitäts- und Dekarbonisierungsoptionen durch. Hierzu wird die Arbeit in zwei Teile gegliedert, die sich nach methodischem Ansatz unterscheiden. In Teil A wird von den Instituten EWI, WI und IEK-10 eine integrierte Energiesystemanalyse unter Berücksichtigung von Strom- und Gasnetzen vorgestellt. In Teil B stellt das WI seine Untersuchungen zu einer treibhausgasneutralen Transformation der Grundstoffindustrie vor.
Band III, an dem das EWI ebenfalls beteiligt war, untersucht die Auswirkungen von alternativen Energieträgern und Antriebssystemen auf den Verkehrssektor in Nordrhein-Westfalen. Hierfür wurde zunächst der gegenwärtige Verkehrssektor hinsichtlich Verkehrsleistung, Emissionen und Immissionen analysiert.
Dazu wurden konventionelle fossile Kraftstoffe ökonomisch und hinsichtlich ihrer Umweltwirkungen analysiert. Um eine Auswahl von zukünftigen vielversprechenden Energieträgern und Antriebssystemen zu selektieren, wurden diese hinsichtlich ihrer technischen Reife auf Produktionsseite, ihrer Produktgestehungskosten, ihrer Kompatibilität mit der bestehenden Fahrzeugflotte, ihrer Einsatzfähigkeit für unterschiedliche Fahrzeuge und Sektoren und ihrer Umweltwirkungen analysiert und priorisiert. Basierend auf den Ergebnissen der Priorisierung wurden die Auswirkungen der selektierten Antriebskonzepte und Energieträger auf die zukünftige Lade- und Tankstelleninfrastruktur, Konkurrenz und Synergien der selektierten Optionen einem klimaneutralen Europa und das Schadstoffreduktionspotenzial bei Einsatz der selektierten Optionen untersucht.
Des Weiteren wurden künftige Entwicklungen im Verkehrssektor mit dem Energiesystemmodell DIMENSION untersucht. Das Ziel war es dabei, die Gesamtkosten zur Erreichung von Klimaneutralität bis 2050 über alle betrachteten Sektoren und Länder zu minimieren. Für die Untersuchungen des Schadstoffreduktionspotenzials wurden die Auswirkungen der als vielversprechend identifizierten Energieträger und Antriebskonzepten im Rahmen von unterschiedlichen Szenarien im Straßenverkehr, in der Binnenschiffffahrt, im Schienenverkehr und im Flugverkehr auf die lokalen NOx- und PM-Emissionen in Stadtgebieten in Nordrhein-Westfalen untersucht.
