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Posts Tagged ‘Circular Economy’

Wie lassen sich Stadtquartiere ressourceneffizienter gestalten? Darüber diskutierten rund 130 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kommunen bei der Auftaktveranstaltung der Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere für die Zukunft – RES:Z“ am 5. und 6. Juni in Frankfurt am Main. Ansätze gibt es viele, von der Begrünung bis zur Erstellung urbaner Gebäude-Material-Kataster und der Erarbeitung von Planungstools. In den kommenden 3 Jahren sollen sie in 11 Projekten weiterentwickelt werden.

Bereits heute lebt mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten. Diese sind für bis zu 70% des weltweiten Ressourcenverbrauchs verantwortlich. Vor dem Hintergrund der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie und der Umsetzung der Sustainable Development Goals müssen Städte energie- und rohstoffeffizient sowie klimaangepasst weiter entwickelt werden.

Hier setzt die Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere für die Zukunft – RES:Z“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) an. Die 11 inter- und transdisziplinären Projekte entwickeln unter aktiver Einbindung von über 20 Modellkommunen umsetzungsorientierte Konzepte für Wasserwirtschaft, Flächennutzung und Stoffstrommanagement auf der Ebene des Stadtquartiers und erproben diese in der Realität, um so einen Beitrag zur nachhaltigen Gestaltung von Städten zu leisten.

Zur Auftaktveranstaltung der Fördermaßnahme RES:Z wurden am 5. und 6. Juni 2019 rund 130 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft und Kommunen im DECHEMA-Haus in Frankfurt am Main begrüßt. In Form von Tandemvorträgen der meist wissenschaftlichen Projektleitung und Vertreterinnen und Vertretern der involvierten Kommunen wurden die geplanten Arbeiten der Projekte sowie die spezifischen Ziele der jeweiligen Kommunen anschaulich vorgestellt, was zu einem regen und interessierten Austausch beitrug. Diskutiert wurden Aspekte zur Entwicklung von übergreifenden Planungsinstrumenten für die integrative Stadtentwicklung und zur Gestaltung des Straßenraums vor dem Hintergrund unterschiedlicher Anforderungen der Nutzung (z.B. Mobilität, Wasserwirtschaft, Stadtplanung) und den Herausforderungen des Klimawandels (Hitze, Starkregenereignisse). Weitere Themen waren die Bedeutung sowie die ökologischen und sozialen Leistungen von urbanen Grünflächen und Möglichkeiten der Begrünung von Fassaden und Hausdächern für eine Verbesserung des städtischen Mikroklimas. Vorgestellt wurden darüber hinaus Ansätze für eine optimierte Nutzung von Wohnraum, um Flächenversiegelung zu vermeiden und zur Schließung von Stoffkreisläufen durch die Erstellung von Gebäude-Material-Katastern und von Konzepten zur Nutzung von Sekundärrohstoffen aus dem Rückbau von Gebäuden.

Zwei Impulsvorträge zur urbanen Transformation sowie – als Blick über den Tellerrand – zu Städten der Zukunft in Asien mit Beispielen zu aktuellen Entwicklungen in Korea. ergänztentenn die Präsentationen der RES:Z-Projekte. z

Die Veranstaltung wurde von der DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V. organisiert, die das wissenschaftliche Querschnittsprojekt ReQ+ zur Fördermaßnahme RES:Z koordiniert. Projektpartner sind das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT und StadtLand GmbH. Aufgaben von ReQ+ ist die inhaltliche Vernetzung der RES:Z-Projekte und die Unterstützung des Ergebnistransfers in die kommunale Praxis.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.bmbf.ressourceneffiziente-stadtquartiere.de 

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DECHEMA-TagKeine Rohstoffknappheit mehr, keine Abhängigkeit von anderen Staaten, keine Müllhalden in Drittweltländern, auf denen mit zweifelhaften Methoden Metalle aus Elektroschrott gewonnen werden, gleichzeitig weiterhin die Annehmlichkeiten der modernen Konsumgesellschaft, und der Klimawandel kann auch noch gestoppt werden. Das sind im Kern die Visionen, die durch eine vollständige Kreislaufwirtschaft verwirklicht werden sollen. Die EU hat sich die Circular Economy auf die Fahnen geschrieben. Doch lassen sich diese Ansprüche wirklich erfüllen? Und was heißt das für Produkte und Dienstleistungen, für Hersteller und Konsumenten? Diese Fragen standen im Mittelpunkt der Diskussion beim ersten DECHEMA-Tag am 1. Juni 2016 in Frankfurt.

Und die Antworten fielen denkbar unterschiedlich aus. Das macht sich schon an Grundlagen der Circular-Economy-Idee wie „Langlebigkeit“ oder „Nachhaltigkeit“ fest: Für Dr. Eric Bischof, VP Corporate Sustainability bei Covestro Deutschland, steht Circular Economy „für den Gedanken, ein Produkt möglichst lange auf einer möglichst hohen Wertschöpfungsstufe zu halten.“ Dazu gehören eine lange Nutzungsdauer, die Reparatur und Wiederverwendung; stoffliches Recycling stelle nur die Ultima Ratio dar.

Für Prof. Dr. Michael Braungart, einen der Entwickler des Cradle-to-cradle-Konzeptes, ist Nachhaltigkeit dagegen keine Lösung, denn sie mache „nur weniger kaputt“. Eine Reduktion von 90 auf 4 Giftstoffe mache ein Produkt nicht ungiftig. Außerdem schließen sich aus seiner Sicht Nachhaltigkeit und Innovation aus: Bei einem Innovationszyklus von 8 bis 9 Jahren ist eine Lebensdauer von 30 Jahren für ein Produkt wie eine Waschmaschine ein Innovationshindernis. Stattdessen plädiert er dafür, Produkte von vornherein so zu konzipieren, dass die verwendeten Materialien und Komponenten vollständig wiederverwertet werden können – entweder im „technologischen Kreislauf“ oder über den Umweg der Kompostierung im biologischen Kreislauf.

Ressourcen ge- statt verbrauchen

Über eines waren sich allerdings alle Experten einig: An veränderten Nutzungskonzepten für Ressourcen führt kein Weg vorbei. Prof. Dr. Gerhard Sextl, Fraunhofer ISC, bringt es auf den Punkt: „Wir müssen lernen, Ressourcen zu gebrauchen statt zu verbrauchen.“ Dazu gehöre auch ein intelligentes Recycling: Es ist nicht notwendig, Materialien jedes Mal auf die Ebene der Elemente zu desintegrieren. Stattdessen können sie auf dem Niveau von Funktionswerkstoffen neu genutzt werden. Damit kann auch das Downcycling vermieden werden.

13 PodiumsteilnehmerAllerdings ist es bis dahin noch ein weiter Weg, denn die derzeit eingesetzten Produkte enthalten eine solche Vielzahl von Werkstoffen und Zusätzen, dass eine sinnvolle Trennung kaum möglich erscheint. Selbst Hersteller wissen oft nicht, welche Materialien sie in Form von Komponenten in ihren Produkten verbaut haben. Gerhard Sextl sieht eine Chance in der Digitalisierung: Jedes Produkt könnte einen „Pass“ erhalten, in dem seine Inhaltsstoffe aufgelistet sind.

Dennoch bleibt die Frage offen, ob es tatsächlich gelingen kann, alle „technologischen Rohstoffe“ vollständig im Kreis zu führen. Sicher lässt sich aus Legierungen reines Kupfer zurückgewinnen, wie Michael Braungart postuliert – allerdings kaum zu 100 %. Alle Formen der Dissipation, sei es Abrieb im Gebrauch, Verluste bei der Verarbeitung beispielsweise beim Schleifen, Bohren oder Fräsen oder eben bei der Aufarbeitung müssten vollständig ausgeschlossen werden. Auch der Ersatz von Materialien erweist sich häufig als mühsam. Prof. Dr. Rainer Grießhammer vom Öko-Institut führt als Beispiel den Recyclingbeton an, bei dem seit Jahren auf einen Anteil von 10 % hingearbeitet wird, der jedoch hartnäckig bei 4 % stagniert. Michael Braungart sieht in der Materialentwicklung eine gewaltige Chance für Chemiker und Verfahrenstechniker. Nach den Unfällen der 80er Jahre, speziell der Sandoz-Katastrophe, sei der Chemie eine ganze Generation von klugen Köpfen verloren gegangen. Die Neuentwicklung von Produkten, Materialien und Nutzungskonzepten mache Chemie und Verfahrenstechnik entscheidend. Dementsprechend wirbt er in seinen  Vorträgen um junge Leute für die Wissenschaft.

Neues Design eröffnet Möglichkeiten

Dank neuer Fügetechniken kann die Demontierbarkeit von wieder nutzbaren Komponenten oder einheitlichen Materialien sicher gestellt werden. Anne Farken, BMW Group Designworks, weist darauf hin, dass das die Rolle der Designer verändert: „Die genaue Kenntnis der Materialien und Technologien ist Voraussetzung für ein intelligentes Produktdesign, bei dem auch das Nutzungsende berücksichtigt wird.“ Bereits heute können 95 % eines Autos recycelt werden. Und sie sieht noch weitere Vorteile für die Produkte: Mit Hilfe eines modularen Aufbaus lässt sich nicht nur die Wiederverwertung am Nutzungsende sicherstellen, er ermöglicht auch Upgrades und Personalisierbarkeit – Produkteigenschaften, die derzeit immer mehr in den Vordergrund rücken. Doch gleich, wie ein Recycling im Einzelnen aussehen soll – erst einmal muss das Produkt zurück zum Hersteller oder hin zum Recycler. Rainer Grießhammer bemängelt die fehlende Rückwärtslogistik für Produkte. Selbst in der öffentlichen Beschaffung werden die entsprechenden Anforderungen bei Ausschreibungen nicht umgesetzt.

Mit dem Ansatz von Michael Braungart stellt sich die Frage nach der Rückführung der Produkte, womöglich noch nach unterschiedlich langen Nutzungsdauern, gar nicht. Denn er plädiert dafür, Verbrauchern nicht Produkte zu verkaufen, sondern Nutzen: Statt einer Waschmaschine bietet der Hersteller also eine definierte Anzahl von Waschgängen, statt eines Autos die gefahrenen Kilometer. Das würde Hersteller auch davon überzeugen, ihre Produkte zu verbessern: „Treibstoffersparnis lohnt sich für den Autohersteller viel mehr, wenn er gefahrene Kilometer statt Autos verkauft.“  Auch der Einsatz besserer Materialien lohne sich, wenn der Hersteller das Eigentum am Gerät oder der Anlage behalte.

Praktische Fragen noch offen

Doch wie lassen sich solche Produkte erfolgreich in den Markt einführen?  Haushaltsgeräte-Hersteller wie Bosch haben dazu schon Versuche unternommen;  bisher sind solche Konzepte allerdings zu teuer.

Und weitere Fragen schließen sich an: Was geschieht  im Fall einer Insolvenz des Unternehmens? Und wie können die Kunden davon überzeugt werden, ihr Geld für Nutzung statt für Produkte auszugeben? Eine „Erziehung der Kunden“ sieht Michael Braungart nicht als notwendig an; er ist überzeugt, dass die Intelligenz des Modells in den Produkten liegt. Eric Bischof ist da skeptischer: „Ein Dienstleistungsmodell kann zu Innovationen führen, muss aber nicht.“ Für Bischof und auch für Anne Farken sind Zukunftsmodelle wie Cradle-to-cradle oder die Circular Economy deshalb eher gedankliche Modelle als eine Lösung für alles. Auch Rainer Grießhammer warnt: „Die Welt ist zu komplex, um sie mit einem einzigen Designprinzip zu ändern.“ Andererseits gebe es Beispiel wie die Energiewende, deren ursprüngliche Idee unter anderem auf eine Studie des Öko-Instituts aus dem Jahr 1980 zurückgeht. Das zeige: Konzepte brauchen lange, können aber viel bewirken.

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bomb-1185720_1920.jpgIm Blog des Guardian ist ein Beitrag der Firma Philips zur Circular Economy erschienen, der einige wesentliche Thesen zusammenfasst. Das ist These Nr. 7:

Rechnen Sie mit drastischen Veränderungen!

Einer der wesentlichen Faktoren für die Circular Economy werden disruptive Innovationen sein – dabei befeuern Durchbrüche bei Technik und Design neue Kreislauf-Handelsmodelle, die bestehende Märkte ablösen und neue schaffen. Unternehmen, die hier die Nase vorn haben, berücksichtigen, dass sie entweder ihre eigenen Geschäftsmodelle von innen aufbrechen müssen, oder sie riskieren, abgelöst zu werden. Wenn Unternehmen gemeinsam neue Ideen entwickeln, stellen sich Fragen nach dem intellektuellen Eigentum, Veröffentlichungen und Wettbewerbsrecht. Der Vorteil, Vorreiter zu sein, kann teuer werden, und die angenommenen Risiken können sich als Stolpersteine erweisen.

Courtesy of Guardian News & Media Ltd – zum vollständigen Beitrag10 things you need to know about the circular economy

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waste-separation-502952_1920Circular Economy – das ist doch das Konzept, bei dem Produkte wie Waschmaschinen, Autos oder T-Shirts möglichst vollständig recycelt werden sollen, um den Abfall zu minimieren. Was hat das mit chemischer Verfahrentechnik oder Biotechnologie zu tun?

Eine ganze Menge, wie die Europäische Pattform für Nachhaltige Chemie SusChem in einem Positionspapier festgestellt hat. Eine tragfähige Kreislaufwirtschaft kann sich demnach nur entwickeln, wenn alle Aspekte der Nachhaltigkeit – positiver Einfluss auf die Gesellschaft, Minimierung der Umweltbelastung und Wirtschaftswachstum- gleichzeitig realisiert werden. Dafürbraucht es aber nicht nur neue Regularien, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle, sondern konkrete technologische Fortschritte. Ziel ist es, vorhandene Ressourcen entlang des gesamten Lebenszyklus besser zu nutzen und  neue Produktions- und Verwertungswege zu entwickeln.

Und das funktioniert nur mit dem Know-How der chemischen Industrie, die als Lieferant von Werkstoffen und technologischen Lösungen die nachgelagerten Wertschöpfungsstufen entscheidend prägt.

Beispiele für Technologien, die zur Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft beitragen können sind u.a.

Die Nutzung alternativer Ressourcen wie nachwachsender Rohstoffe oder CO2 aus Industrieprozessen

CO2 stellt eine erneuerbare Kohlenstoffquelle für die Produktion von Chemikalien, Polymeren und Kraftstoffen dar, seine Nutzung kann zur Kreislaufschließung beitragen. Benötigt werden dafür neue Katalysatoren und effiziente Prozesse für die Abtrennung, Reinigung und Unsetzung – eine große Aufgabe für Chemiker und Verfahrenstechniker.

Die Entwicklung neuer Materialien, die nachhaltige und recyclebare Produkte ermöglichen

Verbundwerkstoffe ermöglichen Leichtbauanwendungen für Transport, aber beispielsweise auch Windkraftanlagen. Sie verbessern unmittelbar die Energieeffizienz. Heutige Kunstharz-Verbundwerkstoffe sind in der Regel nicht recyclierbar. Gesucht werden daher neue Monomere, aber auch Produktionsverfahren und die Möglichkeit, schon in der Designphase mit Hilfe von Simulationen zuverlässige Vorhersagen über das Verhalten der Bauteile zu machen – ein weites Feld für Werkstoffwissenschaftler, Ingenieure und Chemiker.

Effizienzerhöhung der Produktionsprozesse und die Kreislaufschließung in der chemischen Produktion

Die Idee der Kreislaufwirtschaft schließt die Kreislauf-Bioökonomie mit ein. Ein Weg dorthin sind Bioraffinerien, die auf Basis von Biomasse eine Vielzahl chemischer Produkte herstellen. Idealerweise kommen Rest- und Abfallsströme zum Einsatz, die sonst nicht genutzt oder beispielsweise verbrannt würden. Gesucht werden Prozesse, die effizient und wettbewerbsfähig sind. Verschiedene Arten von Biomasse erfodern maßgeschneiderte Prozesse für die Herstellung von Chemikalien, Werkstoffen, Pharmazeutika, Kosmetik, Kunststoffe, Lebensmittel und Futtermittel, Detergentien, Textilien und Bioenergie. Diese Prozesse müssen im industriellen Maßstab durchführbar sein – ein großes Forschungsfeld für Biotechnologen und Verfahrenstechniker.

Doch ist es wirklich realistisch, Kreisläufe vollständig zu schließen? Oder brauchen wir andere Konzepte für den sparsamen Umgang mit Ressourcen? Darum geht es beim DECHEMA-Tag am 1. Juni 2016 – kommen Sie vorbei und diskutieren Sie mit!

 

 

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3_FEMA_-_36560_-_Appliances_waiting_for_dispoal_in_Iowa.jpgBauen Hersteller „Sollbruchstellen“ in ihre Produkte ein, damit diese nach einer vordefinierten Lebensdauer kaputt gehen? Nicht nachweisbar, so das Ergebnis einer Studie von Umweltbundesamt, Öko-Institut und Universität Bonn, die Mitte Februar veröffentlicht wurde. Gefolgt von einem „aber“: Die Nutzungsdauer elektrischer und elektronische Geräte hat sich in den letzten Jahren deutlich verkürzt. Doch Schuldzuweisungen sind schwierig: Die Verbraucher sind schneller als früher bereit, bei einem Defekt gleich das ganze Gerät zu ersetzen – auch, um technisch auf dem neuesten Stand zu bleiben. Dazu kommt, dass Reparaturen teils technisch kaum möglich sind, weil Komponenten nicht austauschbar sind. Und die stark gesunkenen Preise besonders bei Fernsehern, DVD-Playern und ähnlichen Kleingeräten tragen dazu bei, dass Reparaturen unwirtschaftlich werden. Die Hersteller reagieren, indem sie ihre Geräte für eine kürzere Nutzungsdauer konzipieren – was wiederum zu mehr Defekten führt. Ein Teufelskreis also, der dem Mythos von der „geplanten Obsoleszenz“, den eingebauten Sollbruchstellen, immer wieder Nahrung verleiht.

Um die hochkomplexen Muster von werkstofflichen, funktionalen, psychologischen und ökonomischen Aspekten zu durchbrechen, hat das Umweltbundesamt erste Empfehlungen ausgesprochen. So könnten die Mindestlebensdauer von Geräten zukünftig abgesichert und die Verbraucher über die voraussichtliche Lebensdauer informiert werden. Damit folgt das Umweltbundesamt der Linie, die die EU-Kommission im Dezember in ihrem Konzept für ein „Circular Economy Package“ festgelegt hat. Dessen Idee: Rohstoffe sollen möglichst effizient genutzt werden, und zwar über die gesamte Lebensdauer eines Produktes. Auch die effiziente Nutzung des Produkts selbst gehört also dazu – zusammengefasst unter dem Schlagwort „Repair-reuse-recycle“. Ganz nebenbei ist auch die „Share Economy“ eingeschlossen – also Carsharing statt individueller Autos, „Space Sharing“ statt fester Schreibtische für Arbeitnehmer.

Auch wenn besonders bei Letzterem sicher mehr Aspekte zu berücksichtigen sind als die reine Ressourcennutzung, hat die Idee, Wertstoffkreisläufe zu schließen und Rohstoffe möglichst lang darin zu halten, europaweit ein positives Echo gefunden. Der Verband der Chemischen Industrie begrüßt das Anliegen der EU grundsätzlich, weist aber darauf hin, dass für die Umsetzung viele Schritte notwendig sind – von Reformen im Abfallrecht bis zur Entwicklung neuer Ökodesign-Vorhaben.

Funktionieren kann die Circular Economy nur, wenn bereits ganz am Anfang des Design-Prozesses alle Aspekte – Haltbarkeit, Reparierbarkeit, Lebensdauer, aber auch das Trennen der Komponenten am Ende – berücksichtigt wird. Insofern betrifft die Entscheidung, die Rohstoffkreisläufe zu schließen, alle Produktionsstufen von der Gewinnung von (Sekundär-)Rohstoffen über die Verarbeitung und das Produktdesign bzw. die Formulierung bis zur Nutzung und zum Recycling – und damit originär auch alle Stufen der Prozessindustrie.

DECHEMA-TagIst die Circular Economy nur eine politische Vision? Oder lässt sie sich tatsächlich umsetzen? Was ist Ihre Meinung? Wir freuen uns auf Ihre Kommentare!

Live diskutieren können Sie diese Fragen beim DECHEMA-Tag am 1. Juni 2016 in Frankfurt.

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