Coal and natural gas lock-ins
analysis of drivers and barriers of phase-outs to accelerate sustainability transitions
Brauers, Hanna
The dissertation focuses on sustainable energy transitions, forming one part of climate change mitigation strategies. It combines economic, political, technical, and social aspects to analyse energy transitions of different fossil energy carriers, namely hard coal, lignite, and (liquefied) natural gas. It covers the transition processes of phase-out, lock-in, and ‘phase-in’. Globally, energy transitions are still too slow to achieve emission reductions on the required scale. The acceleration of sustainability transitions is undermined not just by a lack of political and economic feasibility, but also insufficient knowledge on governance possibilities. By combining insights on different fuels, transitions phases, and geographic scopes, this dissertation aims to answer research questions regarding what lessons can be learned for upcoming transitions from past phase-outs and ongoing transition processes, which mechanisms create lock-ins into coal and natural gas, which barrier natural gas poses to sustainability transitions, and which policy measures can facilitate fossil fuel phase-outs.
Three chapters of this dissertation comprise case study evidence on (i) lessons from the historical hard coal mining phase-out in Germany; (ii) the political economy of reducing coal use in Poland; and (iii) the risk of Germany creating a further lock-in with natural gas with Liquefied Natural Gas terminal investments. Chapter five systematically maps the risks and barriers that natural gas poses for energy transitions. In summary, I find that inertia and resistance to coal and natural gas phase-outs are caused by industrial actors, unions, civil society, and policy actors. I show that strong technological and infrastructural, institutional, behavioural, and discursive lock-ins of coal and natural gas exist. For coal, based on the analysis of techno-economic and socio-political environments as well as economic, social, and geographical indicators, policy recommendations on how to manage the decline of coal are derived. For natural gas, I add to the scientific debate on the role it might play in sustainability transitions and identify explicit mechanisms of how lock-ins and sustained policy support for this fossil fuel are created.
The main four contributions to the academic literature are (1) a new methodological approach that combines actor and material analyses to study energy transition; (2) an improved understanding of the powerful inertia dominant regimes around coal and natural gas can impose on transitions; (3) a systematic overview of the scant evidence on risks associated with natural gas’ role in sustainability transitions; and (4) the identification of feasible transition policies and pathways for upcoming fossil fuel phase-outs.
Identifying drivers and barriers as well as mechanisms that lock-in dominant practices improves the understanding of transition mechanisms, like regime resistance, thereby facilitating the development of political strategies to guide and accelerate transitions. Managing successful coal and natural gas phase-outs is an important step for climate change mitigation. The ratcheting-up of climate policy in combination with energy, structural, and social policies tailored to the respective socio-technical, techno-economic and political contexts can facilitate an accelerated decline of coal and natural gas.
Diese Dissertation befasst sich mit nachhaltigen Energietransformationen, die eine Strategie zur Eindämmung des Klimawandels darstellen. Wirtschaftliche, politische, technische und soziale Aspekte werden kombiniert, um Energietransformationen der verschiedenen fossilen Energieträger Steinkohle, Braunkohle und (Flüssig-)Erdgas zu analysieren. Dabei werden sowohl die Transformationsprozesse des Ausstiegs, des Lock-in als auch des Einstiegs abgedeckt. Weltweit ist die Energiewende noch zu langsam, um Emissionsminderungen in der erforderlichen Größenordnung rechtzeitig zu erreichen. Die Beschleunigung von Nachhaltigkeitstransformationen wird durch fehlende politische und wirtschaftliche Machbarkeit sowie unzureichendes Wissen über Steuerungsmöglichkeiten behindert. Durch die Kombination von Erkenntnissen zu verschiedenen Energieträgern, Transformationsphasen und geografischen Bereichen untersucht diese Dissertation, welche Lehren aus vergangenen und derzeitigen Transformationsprozessen gezogen werden können, welche Mechanismen Lock-ins in Kohle und Erdgas erzeugen, welche Barriere Erdgas für Nachhaltigkeitstransformationen darstellt sowie welche politischen Maßnahmen den Ausstieg aus fossilen Brennstoffen erleichtern können.
Drei Kapitel dieser Dissertation umfassen Fallstudien zu (i) Lehren aus dem historischen Steinkohlebergbau-Ausstieg in Deutschland, (ii) der politischen Ökonomie der Kohlenutzung in Polen und (iii) dem Risiko Deutschlands, mit Investitionen in Flüssiggas-Terminals einen weiteren Lock-in in Erdgas zu erzeugen. Kapitel 5 stellt literaturbasiert systematisch die Risiken und Barrieren von Erdgas für die Energiewende dar. Zusammenfassend stelle ich fest, dass Trägheit und Widerstand gegen einen Kohle- und Erdgasausstieg durch industrielle Akteure, Gewerkschaften, die Zivilgesellschaft und politische Akteure verursacht werden. Weiterhin zeige ich auf, dass es starke technologische und infrastrukturelle, institutionelle, verhaltensbezogene und diskursive Lock-ins von Kohle und Erdgas gibt. Für Kohle werden auf Basis der Analyse des techno-ökonomischen und sozio-politischen Umfelds sowie wirtschaftlicher, sozialer und geographischer Indikatoren Politikempfehlungen abgeleitet, wie der Rückgang der Kohle bewältigt werden kann. Zuletzt ergänze ich den wissenschaftlichen Diskurs zu Erdgas um dessen Rolle in Bezug auf Nachhaltigkeitstransformationen und zeige Mechanismen auf, wie Lock-ins und anhaltende politische Unterstützung für Erdgas entstehen.
Die vier wichtigsten Beiträge zur akademischen Literatur sind (1) ein neuer methodischer Ansatz, der Akteurs- und Materialanalysen zur Untersuchung der Energiewende kombiniert, (2) ein verbessertes Verständnis der starken Trägheit, die dominante Kohle- und Erdgas-Regime für Transformationen erzeugen können, (3) ein systematischer Überblick über die spärliche Evidenz zu den Risiken, die mit der Rolle von Erdgas in Nachhaltigkeitstransformationen verbunden sind, und (4) die Identifizierung von umsetzbaren Politikmaßnahmen für den bevorstehenden Ausstieg aus fossilen Brennstoffen.
Die Identifizierung von Treibern und Barrieren sowie Lock-in-Mechanismen von fossilen Energieträgern verbessert das Verständnis von Transformationsmechanismen wie Regimewiderstand und erleichtert damit die Entwicklung politischer Strategien zur Steuerung und Beschleunigung von Transformationen. Ein erfolgreicher Kohle- und Erdgasausstieg ist ein wichtiger Schritt für den Klimaschutz. Die Verschärfung von Klimapolitik in Kombination mit Energie-, Struktur- und Sozialpolitik, die auf die jeweiligen soziotechnischen, techno-ökonomischen und politischen Kontexte zugeschnitten ist, kann eine Beschleunigung des Rückgangs der Kohle- und Erdgasnutzung ermöglichen.
