Im Zuge der anhaltenden Anstrengungen, die Treibhausgasemissionen deutscher Industrien zu mindern, stellen sich zwei Effekte als wesentliche Treiber einer Dekarbonisierung heraus. Die Dematerialisierung bezieht sich auf die Reduktion von Inputstoffen in Produktionsprozessen, während die Transmaterialisierung durch die Verwendung alternativer Stoffe gekennzeichnet ist. Um diese beiden Effekte langfristig voranzutreiben, müssen seitens der Gesetzgebung adäquate politische Instrumente eingesetzt werden, wobei vor allem energieintensive Industrien, wie die Aluminium- oder die Eisen- und Stahlindustrie, im Fokus stehen. Gleichzeitig ist jedoch auf wirtschaftlicher Seite zu gewährleisten, dass die in Deutschland hergestellten Produkte hinsichtlich ihrer Herstellungskosten konkurrenzfähig bleiben, da ansonsten die Gefahr der Produktions- und damit Emissionsverlagerung (carbon leakage) ins Ausland besteht.

Um sowohl die ökologische wie auch die wirtschaftliche Seite der Aluminium-, Eisen- und Stahlindustrie auf lange Sicht integriert zu betrachten, wird im Rahmen von DECARBONISE ein Simulationsmodell entwickelt, das durch drei Aggregationsstufen gekennzeichnet ist (vgl. Abbildung).

Auf der untersten Ebene (Ebene 1) werden Entscheidungen einzelner Werke und Konsumenten, welche auf die gesetzlichen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen reagieren, simuliert. Diese Entscheidungen beeinflussen wiederum die deutsche Volkswirtschaft (Ebene 2), welche ihrerseits in internationale Stoff- und Energieflüsse (Ebene 3) eingebettet ist. Informationen werden auf diese Weise in der Simulation sowohl bottom-up als auch top-down weitergegeben. Mit dieser Struktur können indirekte Effekte, wie bspw. das Vorantreiben des Leichtbaus in der Automobilproduktion durch den Einsatz von Aluminium und daraus resultierende Emissionseinsparungen durch geringeren Treibstoffverbrauch berücksichtigt werden. Gleichzeitig ermöglicht die Integration des internationalen Umfeldes die Abschätzung der Verfügbarkeit primärer (Erz, Bauxit) und sekundärer (Metallschrott) Rohstoffe.

Dies spannt den Rahmen auf, in welchem verschiedene politische Instrumente zur Dekarbonisierung deutscher Industrien szenariobasiert bewertet werden können.