July 22, 2022

Open Letter: Climate Technologies

Energy security and climate innovation are two sides of the same coin. To ensure Germany secures energy independence and meets its climate targets, Germany must invest in the innovation and deployment of climate technologies. Over 20 organisations have signed this open letter to call for greater support of tech start-ups in Germany. You can find the original German version below.

For Germany, climate technologies are the best strategy for rapid energy independence

Russia’s war against Ukraine has shaken many geopolitical constants of the past decades. In addition to the security threat, we are reminded of the devastating consequences of Germany's energy dependence on Russia and fossil fuels in general.

In early June, Germany’s Minister for Economic Affairs and Climate Action, Robert Habeck, presented a draft of the national startup strategy. The strategy comes at a crucial time. With the ongoing war, Germany and Europe will need to more than ever end the fossil fuel age and promote innovative climate technologies. Well designed, it can help Germany achieve its climate goals while ensuring its energy independence.

A look at the latest IPCC report shows that Germany must accelerate its commitment to climate protection. The current efforts are insufficient, as the world is heading for a 3°C scenario, which would have significant negative repercussions on people and ecosystems around the world.

About a third of German startups are already significantly contributing to the transformation of the German economy through climate technologies and environmental protection. Climate tech startups provide hope, and at the same time face considerable challenges due to their relatively large share in hardware installations. Unlike readily scalable digital startups, hardware startups require significant investments for equipment and machinery. Examples here are the production of green steel or cement.

Climate Tech: Germany has already developed most of the technological solutions required to fight for climate change, but has not yet brought them to scale

Germany's cutting-edge research is unique in the world – numerous highly efficient climate tech solutions are created every year at German universities, research societies such as Fraunhofer, Leibnitz and Max Planck, and leading frontier research organizations on climate technology such as the Karlsruhe Institute for Technology (KIT), the German Aerospace Center (DLR) and the Jülich Research Center.

Many of these climate solutions can also help reduce dependence on Russian gas in the short term. After all, the biggest consumer of natural gas is Germany’s industry. With 88 percent of natural gas being used to generate heat and electricity, Germany’s dependence on gas can be efficiently replaced. Large gas-consuming industries include steel and cement plants, which are using natural gas to reach temperatures of up to 1500°C. Climate tech startups from Germany are developing solutions to reach these temperatures directly with green electricity. In the cement industry, energy requirements can be additionally reduced by new sustainable materials – while at the same time reducing the climate footprint by 30 percent in the short term.

Households can also help to reduce the share of Russian gas in the German electricity mix in the short term. Previously unused vertical surfaces on balconies and garages can be upgraded with highly efficient solar panels. These can cover up to 20% of the electricity consumption of an average household – while also easing the burden on people’s wallets.

In addition, state-of-the-art offshore hydrogen production can produce sustainable fuels such as e-kerosene and green marine fuel to become independent of Russian crude oil in the fuel market as well. New technology companies for sustainable fuels for aviation and shipping are emerging, but still require a clear regulatory environment and urgently needed public infrastructure. Only then can hundreds of untapped innovations finally enter the market to replace the fossil industries. The new wave of climate tech startups will help to achieve Germany’s climate targets, while directly contributing to energy independence from Russian oil and gas.

Dramatically increase the number of German climate tech startups now

Courage is needed to advance the massive deployment of climate technology available in Germany. It also requires effective partnerships of innovative startups with strong industry partners, public stakeholders and committed venture capital investors. The following measures are urgently needed, so that the number of German climate tech startups can increase by more than a hundredfold within this legislative period.

i. On the demand side, the state plays a central role in driving the market for green technologies now. This includes urgently needed Carbon Contracts for Difference (CCfDs) for several industries. The decarbonization of these industries can only be realized with fundamental process innovations including significant investments in new production facilities. CCfDs enable private investors to invest in new technologies over the long term. The state covers the risk and earns a share when the technology is successfully scaled up.

ii. Equally important is climate-neutral public procurement, or so-called Green Public Procurement (GPP), especially for cement and other building materials. As the public sector is Germany's biggest builder, accounting for more than a quarter (27 percent) of the market, GPP can be used to create a competitive market for climate-neutral building materials in a very short time. Examples already exist in parts of the USA and several EU countries, and German municipalities as well as the federal government can follow suit.

iii. To enable scaling, public financing instruments such as Germany’s Deep Tech Future Fund need a clear focus on climate technologies. In this context, financing is particularly necessary in the early, high-risk phase in start-ups and spin-offs, to mobilize more of the necessary private investment. The government can take on much of the technical risk, while private investors continue to bear the commercial risk.

iv. To encourage more Climate Tech spin-offs, German research institutions urgently need coherent guidelines on how Climate Tech startups can leverage research results. Currently, many German universities still demand high profit and company shares in startups, even though the initial research is mostly funded by the taxpayer. The lack of clarity is a barrier to spin-offs by months and years and discourages many scientists from launching a tech startup.

v. To unleash their full effect, it is necessary to remove bureaucratic hurdles from the proposed measures. New instruments such as CCfDs are needed to enable startups to contribute with their frontier technologies.

vi. Germany is a pioneer in climate tech research and development. However, cutting-edge research needs to be scaled, rather than collecting dust on shelves. It is therefore welcome that the German government plans more living labs that create innovation-friendly conditions for new technologies. The new living labs program should be open to recently founded climate tech startups so that innovations can be scaled up more quickly.

Taken together, these measures would make a significant contribution to the implementation of the startup strategy and climate change. The objective should be that climate startups made in Germany significantly advance the transformation of the German economy towards net zero. The proposed regulatory improvements will help Germany to achieve its climate targets, while contributing to its energy independence. To do so, however, the government will need courage and faith in German technologies and entrepreneurs. With technology made in Germany, it will be possible to achieve the climate targets and energy independence.

--- German Version ---

Für Deutschland gilt, Klimatechnologien sind die beste Strategie zur schnellen Energieunabhängigkeit

Russland’s Krieg gegen die Ukraine hat viele geopolitische Konstanten der vergangenen Jahrzehnte ins Wanken gebracht. Neben der Sicherheitsbedrohung werden uns die verheerenden Konsequenzen von Deutschlands Energieabhängigkeit von Russland und fossilen Energieträgern allgemein vor Augen geführt.

Anfang Juni hat Robert Habeck, Minister für Wirtschaft und Klima, den Entwurf seiner Startup-Strategie vorgelegt. Die Strategie kommt in einer entscheidenden Zeit. Durch den russischen Angriffskrieg auf die Ukraine sind Deutschland und Europa mehr denn je gefragt, das fossile Zeitalter zu beenden und innovative Klimatechnologien zu fördern. Gut gestaltet kann sie dazu beitragen, dass Deutschland seine Klimaziele erreicht, und gleichzeitig seine Energieunabhängigkeit sicherstellen kann.

Dass Deutschland seinen Einsatz für den Klimaschutz beschleunigen muss, zeigt ein Blick auf den aktuellen IPCC Report. Die aktuellen Anstrengungen genügen bei weitem nicht, die Welt steuert auf ein 3°C Szenario zu, das erhebliche negative Auswirkungen auf Menschen und Ökosysteme in aller Welt haben würde.

Fast ein Drittel der deutschen Start-ups leistet durch Aktivitäten im Bereich Klima- und Umweltschutz einen signifikanten Beitrag zur nachhaltigen Transformation der deutschen Wirtschaft. Dabei sind insbesondere Climate Tech-Start-ups große Hoffnungsträger, und stehen zugleich wegen dem hohen Hardware Anteil vor beträchtlichen Herausforderungen. Anders als beispielsweise bei leichter-skalierbaren Digital-Startups, werden bei Hardware-Startups erhebliche Investitionen für Anlagen und Maschinen benötigt, die zur Klimawende beitragen. Beispiele hier für sind die Erzeugung von grünem Stahl oder Zement.

Climate Tech: Deutschland hat einen Großteil der technologischen Lösungen zur Klimawende bereits entwickelt, aber bisher noch nicht konsequent umgesetzt

Die deutsche Spitzenforschung ist weltweit einzigartig – an deutschen Universitäten, den Forschungsgesellschaften à la Fraunhofer, Leibnitz und Max Planck, sowie führenden Leuchttürmen der Klimatechnologie wie dem Karlsruhe Institute for Technology (KIT), dem Deutschen Luft und Raumfahrtzentrum (DLR) und im Forschungszentrum Jülich entstehen jedes Jahr zahlreiche hocheffiziente Climate Tech Lösungen.

Viele dieser Lösungen können bereits kurzfristig dazu beitragen, die Abhängigkeit von russischem Gas zu senken. Denn der größte Abnehmer von Erdgas ist auch hierzulande die Industrie, wobei 88% des Erdgases zur Erzeugung von Hitze und Strom genutzt werden, sich also effizient ersetzen lassen. Dazu zählen Stahl- und Zementwerke, die bisher Erdgas nutzen, um Temperaturen bis zu 1500°C zu erreichen. Climate Tech Startups aus Deutschland haben bereits Lösungen entwickelt, um diese Temperaturen direkt mit grünem Strom zu erreichen. In der Zementindustrie lässt sich der Energiebedarf durch neue nachhaltige Materialien zusätzlich senken – gleichzeitig lässt sich so der Klimafußabdruck im Bau kurzfristig bereits um 30% senken.

Auch Haushalte können kurzfristig dazu beitragen, dass der Anteil von russischem Gas im deutschen Strommix sinkt. Bisher ungenutzte vertikale Flächen an Balkonen und Garagen lassen sich mit hocheffizienten Solarpanelen aufrüsten, und können bis zu 20% des Stromverbrauchs von Familien abdecken – und entlasten dabei zusätzlich den Geldbeutel der Verbraucher.

Darüber hinaus lassen sich durch modernste Offshore-Wasserstoffproduktion auf dem Meer nachhaltige Kraftstoffe wie e-Kerosin und grüner Schifftreibstoff produzieren, um auch im Treibstoffmarkt von russischem Rohöl unabhängig zu werden. Neue Technologieunternehmen für grüne Kraftstoffe in der Luft- und Schifffahrt sind bereits im Entstehen, benötigen jedoch klare politische Weichenstellungen und den Aufbau erforderlicher Infrastruktur. Nur so können hunderte ungenutzte Innovationen endlich in den Markt, um die fossilen Industrien abzulösen. Dies hilft nicht nur bei der Erreichung der Klimaziele, es trägt direkt zur Unabhängigkeit von russischem Öl und Gas bei.

Jetzt die Anzahl deutscher Climate Tech Startups verhundertfachen

Um den massiven Einsatz der in Deutschland vorhandenen Klimatechnologie voranzubringen bedarf es Mut. Es bedarf außerdem einer effektiven Verzahnung von innovativen Start-ups mit starken Industriepartnern, öffentlichen Akteuren und engagierten Risikokapitalgebern. Damit sich die Anzahl an deutschen Climate Tech Startups innerhalb dieser Legislaturperiode mehr als verhundertfachen kann, sind folgende Maßnahmen dringend nötig.

i. Auf der Nachfrageseite spielt der Staat eine zentrale Rolle, um den Markt für grüne Technologien jetzt anzutreiben. Dazu zählen insbesondere dringend benötigte Klimaschutzverträge für verschiedene Industriezweige. Die Dekarbonisierung dieser Industrien ist nur mit grundlegenden Verfahrensinnovationen samt erheblicher Investitionen in neue Produktionsanlagen realisierbar. Klimaschutzverträge ermöglichen privaten Investoren langfristig in neuartige Technologien zu investieren. Der Staat deckelt dabei das Risiko und verdient bei erfolgreicher Skalierung mit.

ii. Ebenso wichtig ist ein klimaneutrales öffentliches Beschaffungswesen („Green Public Procurement"), insbesondere für Zement und andere Baumaterialien. Da die öffentliche Hand mit gut einem Viertel (27%) des Marktes der größte Bauherr Deutschlands ist, lässt sich über dieses Instrument in kürzester Zeit ein kompetitiver Markt für klimaneutrale Baustoffe schaffen. Beispiele hierfür gibt es bereits in Teilen der USA und mehreren EU-Ländern, deutsche Kommunen und der Bund können diesem Beispiel folgen.

iii. Um die Skalierung zu ermöglichen, benötigen öffentliche Finanzierungsinstrumente wie der Deep Tech Future Fonds eine klare Ausrichtung auf Klimatechnologien. Dabei ist Finanzierung vor allem in der frühzeitigen, risikoreichen Phase bei Aus- und Neugründungen notwendig, um so ein Vielfaches an notwendigen privaten Investitionen zu mobilisieren. Der Staat kann einen Großteil des technischen Risikos übernehmen, während private Investoren das kommerzielle Risiko tragen.

iv. Damit es überhaupt zu mehr Climate Tech Gründungen kommt, benötigen die deutschen Forschungsinstitutionen dringend klare Vorgaben, wie Climate Tech Startups auf Forschungsergebnissen aufbauen können. Derzeit verlangen noch immer viele deutsche Universitäten hohe Gewinne und Unternehmensanteile an Startups, obwohl die Forschung durch Steuergelder – also die Gesellschaft – finanziert wird. Dies verzögert Ausgründungen um Monate und Jahre, und schreckt zahlreiche Wissenschaftler von einer Ausgründung ab.

v. Damit die vorgeschlagenen Maßnahmen ihre volle Wirkung entfalten können, ist es notwendig, bestehende bürokratische Hürden abzubauen und keine neuen Hürden zu erschaffen. Neue Instrumente wie Klimaschutzverträge müssen so gestaltet werden, dass auch kleine Unternehmen und Start-ups von Ihnen profitieren können, ohne eine Rechtsberatungsagentur zu beauftragen.

vi. Deutschland ist bei der Forschung und Entwicklung von Innovationen zur Reduktion der Treibhausgasemissionen bereits Vorreiter. Doch Spitzenforschung darf nicht in den Regalen landen. Es ist daher begrüßenswert, dass die Bundesregierung ein Reallabore-Gesetz auf den Weg bringen will, das innovationsfreundliche Rahmenbedingungen für Reallabore schafft. Dabei muss beachtet werden, dass die Reallabore insbesondere für junge Climate Tech Start-ups offenstehen, damit Innovationen schneller skaliert werden können.

In Summe würden diese Maßnahmen einen erheblichen Beitrag dazu leisten, die Start-up Strategie wirkungsvoll umzusetzen. Zielstellung sollte sein, dass Klima Start-ups Made-in-Germany die nachhaltigen Transformation der deutschen Wirtschaft signifikant voranbringen. Die hier genannten Rahmenbedingungen können zum einen dazu beitragen, dass Deutschland seine Klimaziele erreicht, und gleichzeitig seine Energieunabhängigkeit sicherstellen kann. Dazu benötigen wir jedoch Mut und Glauben an die eigene Technologie und Unternehmer. Mit Technologie Made-in-Germany wird es gelingen, die Klimaziele und Energieunabhängigkeit zu erreichen.

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