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Research unit
SFOE
Project number
SI/502273
Project title
ProdUse – Closing the gap between model-based energy scenarios and its potential users to support evidence-based decision-making for the transformation of the Swiss energy system

Texts for this project

 GermanFrenchItalianEnglish
Short description
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Inserted texts


CategoryText
Short description
(German)

Modellgestützte Energieszenarien sind prädestiniert dafür, Entscheidungsfindungsprozesse die mit erheblichen Unsicherheiten verbunden sind, zu unterstützen, indem sie verschiedene Optionen bewerten und die damit verbundenen Konsequenzen aufzeigen. Doch obwohl die Energiewende von verschiedenen Akteursgruppen langfristige und ressourcenintensive Entscheidungen mit geringen Fehlermargen verlangt, gibt es kaum empirische Belege dafür, ob und wie Energieszenarien solche Entscheidungsprozesse aktuell unterstützen. Dies wird häufig auf die Komplexität von modellgestützten Energieszenarien und deren unzureichende Berücksichtigung von Nutzerbedürfnissen zurückgeführt. Szenario-Erstellende haben vor allem Anreize die wissenschaftliche Qualität ihrer Arbeit zu verbessern und sind oft nicht in der Lage, mit potenziellen Nutzenden in Kontakt zu treten. Entscheidungstragende hingegen sind sich der Vielfalt an öffentlich verfügbaren Energieszenarien oftmals nicht bewusst oder es fehlt ihnen an Erfahrung in der Anwendung wissenschaftlicher Erkenntnisse. Dieses transdisziplinäre Forschungsprojekt zielt darauf ab, die Kluft zwischen Szenario-Erstellenden und -Nutzenden zu überbrücken, indem eine ganzheitliche empirische Bewertung der Faktoren durchgeführt wird, welche die wahrgenommene Glaubwürdigkeit, Legitimität und Bedeutung von Energieszenarien beeinflussen. Die Perspektive der Szenario-Erstellenden wird durch die verschiedenen Modellierungsgemeinschaften an den verschiedenen Schweizer Forschungsinstitutionen vertreten. Die Perspektive der Entscheidungstragenden soll ein breites Spektrum von Akteuren umfassen, wie z.B. Vertretende von Versorgungsunternehmen, Stadtplanende, Personen in der Politik oder Investierende, die die Transformation des Energiesystems sowohl gestalten als auch davon betroffen sind. Ziel ist es, praktikable und skalierbare Wege zu finden, um die Sichtbarkeit und Nutzbarkeit von Energieszenarien zu verbessern und so die Energiewende durch robuste, integrative und evidenzbasierte Entscheidungsprozesse zu beschleunigen. Dazu ist ein empirisch fundiertes Verständnis darüber erforderlich, wie und warum Entscheidungstragende Energieszenarien auswählen (oder ignorieren), interpretieren (oder misinterpretieren) und nutzen (oder ausnutzen).

Short description
(English)

Model-based energy scenarios can guide decision-making under considerable uncertainty by conceptualizing multiple pathways and assessing associated trade-offs. Although energy transitions require various actors to make long-term and resource-intensive decisions with low margins of error, empirical evidence of how energy scenarios shape decision-making processes is rare. This is often attributed to their complexity and an insufficient consideration of user needs. While scenario producers are mainly incentivised to advance the scientific quality of their work and often lack capabilities to engage with potential users, decision-makers might not be aware of the variety of energy scenarios and the different benefits they provide or miss guidance to apply their insights. This transdisciplinary research approach aims to bridge the gap between scenario producers and users by conducting a holistic empirical evaluation of the factors influencing the perceived credibility, legitimacy and salience of energy scenarios. The perspectives of scenario producers will be represented by the diverse modelling communities existing across various Swiss research institutions. The perspective of decision-makers is intended to include a broad range of actors, such as utility representatives, urban planners, politicians or investors, which are both shaping and affected by the transformation of the energy system. The goal is to identify viable and scalable ways to improve the visibility and usability of energy scenarios, thereby accelerating the energy transition through robust, integrative and evidence-based decision-making practices. For that, an empirically grounded understanding of how and why decision-makers select (or ignore), interpret (or misinterpret) and use (or misuse) energy scenarios is required.

Short description
(French)

Les scénarios énergétiques basés sur des modèles peuvent guider la prise de décision dans un contexte d'incertitude considérable en conceptualisant de multiples voies et en évaluant les effets collatéraux. Bien que les transitions énergétiques exigent de divers acteurs qu'ils prennent des décisions à long terme qui nécessitent des ressources considérables avec de faibles marges d'erreur, les preuves empiriques, de la manière dont les scénarios énergétiques façonnent les processus décisionnels, sont rares. Cela est souvent attribué à leur complexité et à une considération insuffisante des besoins des utilisateurs. Alors que les producteurs de scénarios sont principalement incités à améliorer la qualité scientifique de leur travail et manquent souvent de capacités pour interagir avec des utilisateurs potentiels, les décideurs peuvent ne pas être conscients de la variété des scénarios énergétiques et des différents avantages qu'ils offrent ou manquer de conseils pour appliquer leurs idées. Cette approche de recherche transdisciplinaire vise à combler le fossé entre les producteurs et les utilisateurs de scénarios en procédant à une évaluation empirique et holistique des facteurs influençant la crédibilité, la légitimité et la salience perçues des scénarios énergétiques. Les perspectives des producteurs de scénarios seront représentées par les diverses communautés de modélisation existant dans plusieurs institutions de recherche suisses. Le point de vue des décideurs est destiné à inclure un large éventail d'acteurs, tels que les représentants des services publics, les urbanistes, les politiciens ou les investisseurs, qui façonnent et sont influencés par la transformation du système énergétique. L'objectif est d'identifier des moyens viables et modulables pour améliorer la visibilité et faciliter l'utilisation des scénarios énergétiques, afin d'accélérer la transition énergétique grâce à des pratiques décisionnelles solides, intégratives et fondées sur des preuves. Pour cela, il est nécessaire de comprendre sur une base empirique, comment et pourquoi les décideurs sélectionnent (ou ignorent), interprètent (ou interprètent mal) et utilisent (ou utilisent mal) les scénarios énergétiques.

Short description
(Italian)

Gli scenari energetici basati su modelli possono guidare il processo decisionale in condizioni di notevole incertezza, concettualizzando percorsi multipli e valutando i trade-off associati. Sebbene le transizioni energetiche richiedano a vari attori di prendere decisioni a lungo termine e ad alta intensità di risorse con bassi margini di errore, l'evidenza empirica di come gli scenari energetici modellano i processi decisionali è rara. Questo è spesso attribuito alla loro complessità e all'insufficiente considerazione delle esigenze degli utenti. Mentre i produttori di scenari sono principalmente incentivati a far progredire la qualità scientifica del loro lavoro e spesso mancano di capacità per impegnarsi con i potenziali utenti, i decisori potrebbero non essere consapevoli della varietà di scenari energetici e dei diversi benefici che forniscono o non avere una guida per applicare le loro intuizioni. Questo approccio di ricerca transdisciplinare mira a colmare il divario tra i produttori di scenari e gli utenti, conducendo una valutazione empirica olistica dei fattori che influenzano la credibilità percepita, la legittimità e la salienza degli scenari energetici. Le prospettive dei produttori di scenari saranno rappresentate dalle diverse comunità di modellatori esistenti in vari istituti di ricerca svizzeri. La prospettiva dei decisori è intesa ad includere un'ampia gamma di attori, come i rappresentanti delle utility, gli urbanisti, i politici o gli investitori, che stanno sia modellando che influenzando la trasformazione del sistema energetico. L'obiettivo è quello di identificare modi fattibili e scalabili per migliorare la visibilità e la fruibilità degli scenari energetici, accelerando così la transizione energetica attraverso pratiche decisionali robuste, integrative e basate sull'evidenza. Per questo, è necessaria una comprensione empiricamente fondata di come e perché i decisori selezionano (o ignorano), interpretano (o interpretano male) e usano (o usano male) gli scenari energetici.

Final report
(German)
Modellbasierte Energieszenarien spielen in vielen Forschungsprojekten eine wichtige Rolle. Energieszenarien wecken dabei die Erwartung, nicht nur das wissenschaftliche Verständnis der Energiezukunft zu verbessern, sondern auch Entscheidungstragende in der Energiepolitik und -industrie zu unterstützen. Belege für diese entscheidungsunterstützende Funktion sind rar. Dies wird häufig zurückgeführt auf die Komplexität von Energieszenarien und eine unzureichende Berücksichtigung der Nutzerbedürfnisse durch die Modellierungscommunity, welche die Energieszenarien entwickelt. Basierend auf Interviews und Umfragen unter Energiesystemmodellierenden und potenziellen Szenariennutzenden liefert ProdUse einen empirisch fundierten Überblick darüber, wie Energieszenarien im Schweizer Kontext produziert und genutzt werden. Die Ergebnisse bestätigen die Relevanz und Akzeptanz von Energieszenarien als Schlüsselinstrumente für die Projektion und Analyse der Energiezukunft in der Wissenschaft und Paxis. Für die meisten Anwendungsfälle sind jedoch nichtakademische Nutzergruppen die Ausnahme. Für diese nicht-akademischen Nutzenden gibt es eine Reihe von Hindernissen. Eine zentrale Hürde ist die bestehende Art und Weise, in der Energieszenarien kommuniziert werden. Bisher ist die Szenariodokumentaion und -Kommunikation in erster Linie auf wissenschaftliche (akademische Artikel) und Modellierungszwecke (technische Berichte) ausgerichtet. Für Nutzende, die eine wissenschaftlich gestützte Informationsbasis für einen konkreten Anwendungsfall suchen, fehlen geeignete Produkte. Darüber hinaus gibt es eine Diskrepanz zwischen dem, was die Modellierungscommunity anbietet, und dem, was sich die Nutzenden in Bezug auf den Inhalt der Szenarien wünschen. Während Modellierende sich beispielsweise auf techno-ökonomische Aspekte fokussieren, wünschen sich die meisten Nutzenden, dass in den Energieszenarien mehr soziale und verhaltensbezogene Aspekte integriert werden. Die Ergebnisse von ProdUse zeigen nicht nur, dass es wichtig ist bei der Entwicklung und der Kommunikation von Szenarien besser auf die Bedürfnisse der Nutzenden zu achten. Sie zeigen auch, dass es sehr unterschiedliche Auffassungen darüber gibt, was Energieszenarien repräsentieren und beinhalten sollen. Dies offenbart sich etwas beim starken Wunsch der Nutzenden nach Eintretenswahrscheinlichkeiten von einzelnen Szenarien, während Modellierende auf die was-wäre-wenn-Logik als grundlegenden methodischen Aspekt von Szenarioanalysen hinweisen. Während die Nutzenden darüber hinaus mehr Anleitung zur Interpretation von Energieszenarien erwarten, sehen sich die Modellierenden eher als neutrale Anbieter wissenschaftlich fundierter Informationen. Partizipative Szenarioentwicklungsprozesse werden oft als Möglichkeit zur Verbesserung der Schnittstelle zwischen Modellierenden und Nutzenden genannt, aber diese sind für beide Akteursgruppen sehr ressourcenintensiv. Aus diesem Grund hat ProdUse zwei Fallstudien einbezogen, in denen versucht wurde, szenariobasierte Informationen an ein Publikum zu vermitteln, ohne dass es zu einem direkten Austausch zwischen Modellierenden und Nutzenden kam. Solche Bemühungen fehlen bisher weitgehend, was die Einbettung von Energieszenarien in den gesellschaftlichen Diskurs über die Energiezukunft behindert. Während Energieszenarien und die damit verbundenen Modellierungsansätze in den letzten Jahrzehnten immer detaillierter und komplexer geworden sind, befindet sich unser Verständnis ihrer Nutzbarkeit noch immer in einem frühen Stadium.
Final report
(English)
Model-based energy scenarios play an important role in many research projects. Energy scenarios promise to not only advance the scientific understanding of the energy future, but to support decisionmakers in energy policy and industry. Evidence of this decision-support function is rare. This lack is often attributed to the complexity of energy scenarios and an insufficient consideration of user needs by the modelling communities developing energy scenarios. Based on interviews and surveys among both energy system modellers and potential scenarios users, ProdUse provides an empirical evaluation of the modeller-user interface in the Swiss context. The results confirm the general relevance and acceptance of energy scenarios as key tools for projecting and analyzing the energy future in academia and beyond. However, non-academic use-cases are much more rare than academic ones, as there are a range of barriers for them. Most importantly, the way in which energy scenarios are communicated primarily addresses scientific (academic papers) and modelling (technical reports) purposes. For users seeking a scientifically-derived information basis that is synthesized for their particular context of use, suitable energy scenario products are often missing. Additionally, there is a misalignment between what modellers offer, and what users want in terms of scenario content. For example, while modellers are stressing the values of techno-economic characteristics, most users would like to see more social and behavioral aspects represented in energy scenarios. Besides a need to align scenario communication efforts and scenario content between modellers and users in the future, the results also indicate that there are contrasting understandings of what energy scenarios represent and should provide. This is best exemplified by a strong user request for probabilities, while modellers point to the what-if logic as a fundamental aspect of scenario analyses. Similarly, while users expect more guidance on how to interpret energy scenarios, modellers tend to view themselves as neutral providers of scientific information. Participatory scenario development processes are often mentioned as potential ways to improve the modeller-user interface, but such exercises are highly resource-intensive for both modellers and users. This is why ProdUse included two case studies trying to communicate scenario-based information to audiences without a direct involvement between modellers and users. Such efforts are largely missing to date, hindering the embedding of energy scenarios in the societal discourse about the energy future. While energy scenarios and associated modelling approaches have become more detailed and complex in the last decades, our understanding of their usability is still in its early stages.
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Final report
(French)
Les scénarios énergétiques basés sur des modèles jouent un rôle important dans de nombreux projets de recherche. Les scénarios énergétiques promettent non seulement de faire progresser la compréhension scientifique de l'avenir énergétique, mais aussi d'aider les décideurs dans les domaines de la politique énergétique et de l'industrie. Les preuves de cette fonction d'aide à la décision sont rares, ce qui est souvent attribué à la complexité des scénarios énergétiques et à une prise en compte insuffisante des besoins des utilisateurs par les communautés de modélisation qui élaborent les scénarios énergétiques. Sur la base d'entretiens et d'enquêtes auprès de modélisateurs de systèmes énergétiques et d'utilisateurs potentiels de scénarios, ProdUse fournit une évaluation empirique de l'interface modélisateur-utilisateur dans le contexte suisse. Les résultats confirment la pertinence et l'acceptation générales des scénarios énergétiques en tant qu'outils clés pour la projection et l'analyse de l'avenir énergétique dans le monde universitaire et au-delà. Toutefois, les cas d'utilisation non universitaires sont beaucoup plus rares que les cas d'utilisation universitaires, car ils se heurtent à toute une série d'obstacles. Plus important encore, la manière dont les scénarios énergétiques sont communiqués répond principalement à des objectifs scientifiques (articles universitaires) et de modélisation (rapports techniques). Pour les utilisateurs qui recherchent une base d'information scientifique synthétisée pour leur contexte d'utilisation particulier, les produits de scénarios énergétiques appropriés font souvent défaut. En outre, il existe un décalage entre ce que les modélisateurs offrent et ce que les utilisateurs souhaitent en termes de contenu des scénarios. Par exemple, alors que les modélisateurs soulignent la valeur des caractéristiques technico-économiques, la plupart des utilisateurs souhaiteraient voir davantage d'aspects sociaux et comportementaux représentés dans les scénarios énergétiques. Outre la nécessité d'harmoniser à l'avenir les efforts de communication et le contenu des scénarios entre les modélisateurs et les utilisateurs, les résultats indiquent également qu'il existe des interprétations divergentes de ce que les scénarios énergétiques représentent et devraient fournir. Le meilleur exemple en est la forte demande des utilisateurs pour des probabilités, alors que les modélisateurs soulignent que la logique de simulation est un aspect fondamental de l'analyse des scénarios. De même, alors que les utilisateurs attendent davantage de conseils sur la manière d'interpréter les scénarios énergétiques, les modélisateurs ont tendance à se considérer comme des fournisseurs neutres d'informations scientifiques. Les processus participatifs d'élaboration de scénarios sont souvent mentionnés comme des moyens potentiels d'améliorer l'interface modélisateur-utilisateur, mais ces exercices sont très gourmands en ressources, tant pour les modélisateurs que pour les utilisateurs. C'est pourquoi ProdUse a inclus deux études de cas qui tentent de communiquer des informations basées sur des scénarios à des publics sans implication directe entre les modélisateurs et les utilisateurs. De tels efforts sont largement absents à ce jour, ce qui empêche l'intégration des scénarios énergétiques dans le discours sociétal sur l'avenir énergétique. Alors que les scénarios énergétiques et les approches de modélisation associées sont devenus plus détaillés et plus complexes au cours des dernières décennies, notre compréhension de leur facilité d'utilisation n'en est qu'à ses débuts.
Final report
(Italian)
Gli scenari energetici basati su modelli svolgono un ruolo importante in molti progetti di ricerca. Gli scenari energetici promettono non solo di far progredire la comprensione scientifica del futuro energetico, ma anche di sostenere i decisori della politica energetica e dell'industria. Questa funzione di supporto decisionale è raramente dimostrata, spesso attribuita alla complessità degli scenari energetici e all'insufficiente considerazione delle esigenze degli utenti da parte delle comunità di modellizzazione che sviluppano scenari energetici. Sulla base di interviste e sondaggi tra i modellisti di sistemi energetici e i potenziali utilizzatori di scenari, ProdUse fornisce una valutazione empirica dell'interfaccia modellistautente nel contesto svizzero. I risultati confermano l'importanza generale e l'accettazione degli scenari energetici come strumenti chiave per progettare e analizzare il futuro energetico nel mondo accademico e non solo. Tuttavia, per la maggior parte dei casi di utilizzo, i gruppi di utilizzatori non accademici costituiscono l'eccezione. Per questi utilizzatori non accademici esiste una serie di barriere. L'aspetto più importante è che la gamma di prodotti esistente, in cui vengono comunicati scenari energetici, riguarda principalmente scopi scientifici (documenti accademici) e di modellizzazione (relazioni tecniche). Per gli utenti alla ricerca di una base di informazioni scientificamente dedotta e sintetizzata per il loro particolare contesto di utilizzo, spesso mancano prodotti adatti per lo scenario energetico. Inoltre, c'è un disallineamento tra ciò che i modelli offrono e ciò che gli utenti vogliono in termini di contenuto dello scenario. Ad esempio, mentre i modellisti sottolineano i valori delle caratteristiche tecnoeconomiche, la maggior parte degli utenti vorrebbe vedere più aspetti sociali e comportamentali rappresentati negli scenari energetici. Oltre alla necessità di allineare gli sforzi di comunicazione degli scenari e il loro contenuto tra i modelli e gli utilizzatori in futuro, i risultati indicano anche che esistono interpretazioni contrastanti di ciò che gli scenari energetici rappresentano e dovrebbero fornire. Ciò è esemplificato al meglio da una forte richiesta di probabilità da parte degli utenti, mentre i modellizzatori indicano la logica del what-if come un aspetto fondamentale dell'analisi degli scenari. Allo stesso modo, mentre gli utenti si aspettano maggiori indicazioni su come interpretare gli scenari energetici, i modellizzatori tendono a considerarsi fornitori neutrali di informazioni scientifiche. I processi di elaborazione di scenari partecipativi vengono spesso citati come possibili modi per migliorare l'interfaccia modello-utente, ma tali esercizi richiedono un elevato dispendio di risorse sia per i modelli che per gli utenti. Questo è il motivo per cui ProdUse ha incluso due studi di casi che tentano di comunicare informazioni basate sugli scenari al pubblico senza un coinvolgimento diretto tra modellisti e utilizzatori. Tali sforzi sono in gran parte assenti fino ad oggi, ostacolando l'integrazione degli scenari energetici nel dibattito sociale sul futuro energetico. Mentre gli scenari energetici e i relativi approcci di modellizzazione sono diventati più dettagliati e complessi negli ultimi decenni, la nostra comprensione della loro utilizzabilità è ancora agli inizi.