In pursuit of a more sustainable economy and society, policies worldwide support the renewable energy transition and the protection of natural ecosystems. While these goals tend to be viewed independently, renewable energy development can disrupt ecosystem processes. Due to their interactions with natural resources such as water and biomass, hydropower and biogas exemplify this tension. Hydropower plants can alter the flow, level and temperature in water bodies, which can lead to changes in ecosystem processes. Similarly, the development of biogas has stimulated the cultivation of energy crops, which can directly compete with food production and decrease farmland biodiversity. In light of this tension, this dissertation aims to value trade-offs between renewable energy and ecosystems in four empirical studies. The first study investigates stakeholder preferences for biogas development. As German renewable energy policy has been lauded as a model for others, the expiration of the biogas feed-in-tariff scheme offers an interesting setting for understanding how stakeholders believe the sector should progress. The results indicate that support mechanisms should only compensate for specific benefits such as flexibility, special feedstock or heating to reduce tension between biogas and non-biogas farmers. The second study shifts the attention to hydropower and compares public values about run-of-the-river (RoR) hydropower in Germany, Portugal and Sweden. As a large share of future hydropower in Europe will use RoR schemes, its development represents an opportunity for sustainable decentralization. The results indicate strong preferences for regional control, citizen well-being and ecological measures, which implies that RoR hydropower should be managed as a source of distributed generation and that operators should adopt mitigation strategies that deliver both ecological and societal benefits. Given that mitigation strategies can be costly and reduce power production, the third study focuses on the economic trade-offs between the restoration of fish passage and hydropower production. We find that power losses do not account for a large share of lifetime mitigation costs, nature-like fish passes incur lower costs overall and there is limited information about monitoring costs. To quantify benefits of mitigation, the fourth study measures the public’s willingness to pay for ecological measures and monitoring at hydropower plants. The results indicate strong support for fish protection and monitoring as well as opposition to foreign ownership. Additionally, two supplementary studies investigate links between climate change and smallholder vulnerability and empowerment in South Asia. Overall, the results of this dissertation highlight the importance of valuing externalities associated with ecological mitigation for renewable energy to increase its use, acceptance and diffusion.      «

In pursuit of a more sustainable economy and society, policies worldwide support the renewable energy transition and the protection of natural ecosystems. While these goals tend to be viewed independently, renewable energy development can disrupt ecosystem processes. Due to their interactions with natural resources such as water and biomass, hydropower and biogas exemplify this tension. Hydropower plants can alter the flow, level and temperature in water bodies, which can lead to changes in ecos...     »

Mit dem Streben nach einer nachhaltigeren Wirtschaft und Gesellschaft fördern politische Systeme weltweit den Übergang zu erneuerbaren Energien und den Schutz natürlicher Ökosysteme. Während die Ziele dieser Systemveränderungen tendenziell unabhängig betrachtet werden, kann die Entwicklung erneuerbarer Energien zu negativen Auswirkungen auf Ökosysteme führen. Wasserkraft und Biogas stehen aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit den natürlichen Ressourcen Wasser und Biomasse beispielhaft für dieses Spannungsverhältnis. Wasserkraftwerke führen zu einer Veränderung der Strömung, des Pegels und der Temperatur in Gewässern, wodurch auch die Vorgänge des umliegenden Ökosystems beeinflusst werden. In ähnlicher Weise hat die Entwicklung von Biogas den Anbau von Energiepflanzen stimuliert, die direkt mit der Nahrungsmittelproduktion konkurrieren und die biologische Vielfalt der landwirtschaftlichen Nutzflächen beeinflussen. Vor diesem Hintergrund zielt diese Dissertation darauf ab, die Trade-offs zwischen erneuerbaren Energien und Ökosystemen in vier empirischen Studien zu bewerten. In der ersten Studie werden die Präferenzen unterschiedlicher Stakeholder für die Weiterentwicklung des Biogassektors untersucht. Da in Deutschland der Ausbau erneuerbarer Energien maßgeblich durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz geprägt wurde, bietet das Auslaufen der Einspeisevergütung für Biogasanlagen einen interessanten Rahmen, um zu verstehen, wie Stakeholder die Weiterentwicklung der Branche einschätzen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Fördermechanismen vor allem die spezifischen Vorteile der Technologie wie Flexibilität, spezielle Rohstoffe oder Wärmekonzepte kompensieren sollten, um Spannungen zwischen Biogasanlagenbetreibern, Landwirten und der Gesellschaft zu vermeiden. Die zweite Studie rückt die Wasserkraft in den Fokus und vergleicht die öffentliche Wahrnehmung über Laufwasserkraft in Deutschland, Portugal und Schweden. Da ein großer Teil der zukünftigen Wasserkraft in Europa Laufwasserkraft-Systeme nutzen wird, bietet ihr Ausbau eine Chance für eine nachhaltige Dezentralisierung. Die Ergebnisse zeigen dabei starke Präferenzen für regionale Kontrolle, das Wohlergehen der Bürger und ökologische Maßnahmen, wodurch die Wichtigkeit von Laufwasserkraft zur dezentralen Erzeugung und die Umsetzung von Maßnahmen zur Minderung negativer ökologischer und gesellschaftlicher Auswirkungen hervorgehoben wird. Da Minderungsmaßnahmen die Stromproduktion reduzieren und kostspielig sein können, konzentriert sich die dritte Studie auf die wirtschaftlichen Zielkonflikte zwischen der Instandsetzung von Fischpassagen und der Wasserkraftproduktion. Die Untersuchungen zeigen, dass Stromverluste durch Minderungsmaßnahmen über die gesamten Lebensdauer nur einen geringen Anteil an den gesamten Kosten darstellen, dass naturähnliche Fischaufstiege insgesamt niedrigere Kosten verursachen und dass es nur begrenzte Informationen über die Kosten für Monitoring gibt. Um den Nutzen von Minderungsmaßnahmen zu quantifizieren, wird in der vierten Studie die Zahlungsbereitschaft der Bevölkerung für ökologische Maßnahmen und Monitoring von Wasserkraftwerken bewertet. Die Ergebnisse zeigen eine starke Unterstützung für den Schutz und das Monitoring von Fischen sowie einen Widerstand gegen den Besitz von Wasserkraftwerken durch ausländische Unternehmen. Des Weiteren untersuchen zwei ergänzende Studien die Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Vulnerabilität und Stärkung von Kleinbauern in Südasien. Insgesamt unterstreichen die Ergebnisse dieser Dissertation die Bedeutung der Bewertung externer Effekte im Zusammenhang mit ökologischen Minderungsmaßnahmen zur Erhöhung der Nutzung, Akzeptanz und Verbreitung erneuerbarer Energien.     «

Mit dem Streben nach einer nachhaltigeren Wirtschaft und Gesellschaft fördern politische Systeme weltweit den Übergang zu erneuerbaren Energien und den Schutz natürlicher Ökosysteme. Während die Ziele dieser Systemveränderungen tendenziell unabhängig betrachtet werden, kann die Entwicklung erneuerbarer Energien zu negativen Auswirkungen auf Ökosysteme führen. Wasserkraft und Biogas stehen aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit den natürlichen Ressourcen Wasser und Biomasse beispielhaft für dieses S...     »