Assessing the adoption readiness levels of selected technologies reducing and capturing hard-to-abate emissions in Switzerland

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: SI/503003-WP15

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Reduzierung schwer vermeidbarer Emissionen in der Schweizer Industrie erfordert den grossflächigen Einsatz neuer Technologien wie der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS), einschliesslich der CO₂-Speicherung in salzhaltigen Aquiferen und der Abscheidung in Zementwerken, sowie der direkten Luftabscheidung. Damit diese Technologien eingeführt werden können, muss ihr technologischer Reifegrad (TRL) von frühen Forschungsstadien bis zur Markteinführung voranschreiten. Technologische Reife allein reicht jedoch nicht aus. Die Einführung hängt auch von wirtschaftlichen, politischen und gesellschaftlichen Faktoren ab, die im Rahmen des ursprünglich vom US-Energieministerium entwickelten Adoption Readiness Level (ARL)-Konzepts erfasst werden. ARLs bewerten 17 Indikatoren in vier Bereichen: Wertversprechen, Marktakzeptanz, Ressourcenreife und Betriebsgenehmigung. Dieses Konzept hilft dabei, festzustellen, ob Technologien nicht nur technisch realisierbar, sondern auch bereit für die Diffusion sind. Allerdings sind ARLs nach wie vor weniger etabliert als TRLs, insbesondere für neuartige Optionen wie CCS, was die Notwendigkeit einer systematischen Bewertung unterstreicht, um gezielte Massnahmen zur Beseitigung wirtschaftlicher, regulatorischer oder gesellschaftlicher Hindernisse zu ergreifen. Dieses Arbeitspaket bewertet ARLs für ausgewählte Technologien im Schweizer Industriesektor, indem es das ARL-Rahmenwerk anwendet und bei Bedarf anpasst. Zur empirischen Bewertung der Einführungsfaktoren wird ein gemischter Methodenansatz verwendet. Die Arbeit gliedert sich in drei Aufgaben und stützt sich sowohl auf Interdisziplinarität, indem Erkenntnisse aus den Bereichen Ingenieurwesen, Wirtschaft und Politikwissenschaft kombiniert werden, als auch auf Transdisziplinarität, indem die Perspektiven der Interessengruppen integriert werden. Die Interessengruppen leisten ihren Beitrag durch Teilnahme an Umfragen und Co-Creation-Aktivitäten, darunter ein Workshop mit Expertinnen und Experten, der sich auf die Entwicklung eines ARL-Toolkits konzentriert.

Kurzbeschreibung (Englisch)

Reducing hard-to-abate emissions in Switzerland’s industry requires the large-scale deployment of emerging technologies such as carbon capture and storage (CCS), including CO2 storage in saline aquifers and capture at cement plants, as well as direct air capture (DAC). For these technologies to be adopted, their technological readiness levels (TRLs) must progress from early research stages to market uptake. Yet technological maturity alone is insufficient. Adoption also depends on economic, policy and societal factors captured by the Adoption Readiness Level (ARL) framework, originally developed by the U.S. Department of Energy. ARLs evaluate 17 indicators across four areas: the value proposition, market acceptance, resource maturity and license to operate. This framework helps determine whether technologies are not only technically viable but also ready for diffusion. However, ARLs remain less established than TRLs, particularly for novel options such as CCS, underscoring the need for systematic assessment to inform targeted interventions addressing economic, regulatory or societal barriers. This implementation project evaluates ARLs for selected clean technologies in the Swiss industrial sector by applying and, where needed, adapting the ARL framework. A mixed-methods approach is used to empirically assess adoption drivers. The work is structured into three tasks and draws on both interdisciplinarity, combining insights from engineering, economics and political science, and transdisciplinarity, integrating stakeholder perspectives. Stakeholders contribute through surveys and co-creation activities, including an expert workshop focused on developing an ARL toolkit.

Kurzbeschreibung (Französisch)

La réduction des émissions difficiles à décarboner dans l'industrie suisse nécessite le déploiement à grande échelle de technologies émergentes telles que le captage et le stockage du CO2, y compris le stockage en aquifères salins ou le captage dans les cimenteries, ainsi que le captage direct dans l'air. Pour que ces technologies soient adoptées, leur niveau de maturité technologique doit progresser depuis la recherche initiale jusqu'à une mise sur le marché généralisée. Cependant, la maturité technologique ne suffit pas. L'adoption dépend également de facteurs économiques, politiques et sociétaux, tels que décrits par le cadre d'évaluation de "l'Adoption Readiness Level" élaboré par le Département de l'énergie des États-Unis. Les ARL évaluent 17 indicateurs regroupés en quatre dimensions portant sur la valeur ajoutée, l'acceptation du marché, la disponibilité des ressources et la capacité d'obtenir une licence sociale d 'exploitation. Ce cadre permet d'établir si une technologie est non-seulement viable sur le plan technique, mais également prête à être diffusée. Les ARL restent cependant moins établis que les "Technology Readiness Levels" (TRL), en particulier pour des technologies émergentes comme le captage du CO2, ce qui souligne la nécessité d'une évaluation systématique pour guider des interventions ciblées face aux obstacles économiques, réglementaires ou sociétaux. Ce projet d'implémentation évalue les niveaux d'adoption de plusieurs technologies propres dans l'industrie suisse en appliquant et, lorsque nécessaire, en adaptant le cadre ARL. Une approche méthodologique mixte permet d'analyser empiriquement les déterminants de l'adoption. Le travail s'articule autour de trois tâches et s'appuie sur une approche interdisciplinaire combinant des perspectives issues du génie, de l'économie et des sciences politiques, ainsi que sur une approche transdisciplinaire intégrant les points de vue des parties prenantes. Celles-ci contribuent au processus à travers des enquêtes et des activités de co-création, notamment un atelier d'experts consacré à l'élaboration d'une boîte à outils ARL.

Kurzbeschreibung (Italienisch)

La riduzione delle emissioni difficili da abbattere nell’industria svizzera richiede la diffusione su larga scala di tecnologie emergenti come la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS), compresi lo stoccaggio della CO₂ in acquiferi salini e la cattura negli impianti di cementificazione, e la cattura diretta dall’aria (DAC). Perché queste tecnologie possano essere adottate, i loro livelli di maturità tecnologica (TRL) devono avanzare dalle prime fasi di ricerca fino alla diffusione sul mercato. Tuttavia, la sola maturità tecnologica non è sufficiente: l’adozione dipende anche da fattori economici, politici e sociali, descritti dal quadro degli Adoption Readiness Level (ARL), sviluppato originariamente dal Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti. Gli ARL valutano 17 indicatori in quattro aree: proposta di valore, accettazione da parte del mercato, maturità delle risorse e licenza di operare. Questo quadro aiuta a stabilire se le tecnologie siano non solo tecnicamente realizzabili, ma anche pronte per essere diffuse. Tuttavia, gli ARL sono meno consolidati rispetto ai TRL, soprattutto per soluzioni innovative come la CCS, evidenziando la necessità di una valutazione sistematica che consenta di definire interventi mirati per superare barriere economiche, normative o sociali. Questo progetto di implementazione valuta gli ARL per alcune tecnologie nel settore industriale svizzero, applicando e, se necessario, adattando il quadro ARL. Per analizzare empiricamente i fattori che ne influenzano l’adozione viene utilizzato un approccio a metodi misti. Il lavoro è articolato in tre compiti e si basa sia sull’interdisciplinarità, combinando competenze di ingegneria, economia e scienze politiche, sia sulla transdisciplinarità, integrando le prospettive delle parti interessate. Queste ultime contribuiscono tramite sondaggi e attività di co-creazione, tra cui un workshop di esperti dedicato allo sviluppo di un toolkit ARL.