Refine
Year of Publication
Document Type
- Peer-Reviewed Article (22)
- Report (16)
- Working Paper (12)
- Part of a Book (6)
- Conference Object (6)
- Contribution to Periodical (6)
- Book (1)
Energie aus Biomasse spielt unter den erneuerbaren Energien eine zunehmend wichtigere Rolle. Biomasse kann industriell weiterverarbeitet werden oder der Erzeugung von Wärme, Strom und anderen Energieformen dienen. Daher ist bereits heute beim Einsatz nachwachsender Rohstoffe eine massive Nutzungskonkurrenz zwischen stofflicher und energetischer Verwertung absehbar.
Aus der begrenzten Verfügbarkeit der Ressource und der steigenden Nachfrage nach Biomasse leitet sich die Forderung nach ihrer möglichst effizienten Verwertung ab. In diesem Zusammenhang fällt immer häufiger der Begriff der Kaskadennutzung von nachwachsenden Rohstoffen (Nawaro) als möglicher Lösungsansatz. Dieses Konzept kann im Wesentlichen als eine Hintereinanderschaltung von (mehrfacher) stofflicher und energetischer Nutzung desselben Rohstoffs gesehen werden und schafft so eine Verbindung des Material- und Energiesektors.
Das Prinzip der Kaskadennutzung ist damit ein Ansatz zur Steigerung der Rohstoffeffizienz von Nawaro und zur Optimierung der Flächennutzung.
Die Ansatzpunkte für Nutzungskaskaden sind vielfältig. Ob und inwieweit derartige Konzepte tragen, wie hoch deren Potenzial ist, welche Voraussetzungen für die Umsetzung zu erfüllen sind, ist aber noch nicht ausreichend untersucht.
Im vorliegenden Diskussionspapier wird zunächst eine Definition des vielfach und teils unterschiedlich verwendeten Begriffs Kaskadennutzung erarbeitet. Die folgenden Darstellungen von Kaskadennutzung integrieren sowohl landwirtschaftliche als auch forstwirtschaftliche Produkte und beziehen sich auf Beispiele der Kaskadennutzung aus beiden Bereichen, um die breite Anwendbarkeit des Konzepts zu verdeutlichen. Zudem werden Anforderungen an eine nachhaltige Kaskadennutzung von Nawaro abgeleitet und Schlussfolgerungen zu deren Ausgestaltung gezogen, damit Unternehmen der Land- und Forstwirtschaft die Potenziale von Nawaro hochwertig und erfolgreich nutzen können.
Globale Wertschöpfungsketten : eine Frage der Nachhaltigkeit ; das Beispiel der Palmölindustrie
(2010)
The optimization of value chains is an important process to promote sustainable development, since value chains are closely linked to the satisfaction of human needs and combine different driving forces for environmental change. This article presents a methodological approach for the participatory development of value-chain wide sustainability indicator sets and their integration into a decision support tool in the specific case study of the chain "construction and refurbishment with wood". There are numerous indicator sets for sustainable development of forests and sustainable forestry available at different levels, ranging from local, regional and national to global scale assessments. Some efforts were also made to integrate later production stages of forest value chains (such as wood processing) in the assessment scope (e.g. for chain-of-custody certification). However, no indicator set has so far been available covering environmental, social and economic aspects for the entire value chain of building with timber. This gap was closed through applied sustainability research in the project "Holzwende 2020: Sustainable future markets for wood in the building sector".
Vor dem Hintergrund des Klimawandels und der Verknappung fossiler Ressourcen haben nachwachsende Rohstoffe in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Insbesondere die Bioenergie hat durch staatliche Fördermaßnahmen viel Aufmerksamkeit erfahren. Mit der Ausweitung der energetischen Nutzung von Biomasse sollen Beiträge zum Klimaschutz durch die Vermeidung von Treibhausgasen geleistet, die Versorgungssicherheit soll durch Ersatz der knapper werdenden fossilen Ressourcen erhöht und der ländliche Raum gestärkt werden. Die selben Argumente lassen sich auch für die stoffliche Nutzung von Biomasse heranziehen. Auch wenn diese etwas aus dem Blickfeld der energiebezogenen Diskussion geraten ist, kann hier in den nächsten Jahren ein erhebliches Marktwachstum erwartet werden. Biomasse als erneuerbare Ressource kann in Land- und Forstwirtschaft aber nur begrenzt bereitgestellt werden. Dies gilt umso mehr, als bestimmte Nachhaltigkeits-Anforderungen eingehalten werden müssen. Der zu erwartenden Nachfragesteigerung für nachwachsende Rohstoffe (Nawaro) steht damit eine limitierte Verfügbarkeit entgegen. Aus dieser leitet sich die Forderung nach einer möglichst effizienten Verwertung ab. In diesem Zusammenhang fällt immer häufiger der Begriff der Kaskadennutzung von Nawaro als möglicher Lösungsansatz. Dieses Konzept kann im Wesentlichen als eine Hintereinanderschaltung von (mehrfacher) stofflicher und energetischer Nutzung desselben Rohstoffs gesehen werden und schafft so eine Verbindung von Material- und Energiesektor. Das Prinzip der Kaskadennutzung ist damit ein Ansatz zur Steigerung der Rohstoffeffizienz von nachwachsenden Rohstoffen und zur Optimierung der Flächennutzung. Das Ziel des vorliegenden Berichts ist es, die Option "Kaskadennutzung" strategisch, differenziert und ganzheitlich zu beleuchten. Im Rahmen der Projektarbeit sind daher Anforderungen an eine nachhaltige Kaskadennutzung von Nawaro abgeleitet und Schlussfolgerungen zu deren Ausgestaltung gezogen worden, um die Potenziale von Biomasse hochwertig und erfolgreich zu nutzen.
Innerhalb des Projektes NsB-Ress untersuchten Forscherinnen und Forscher eine Konsumform hinsichtlich seiner Ressourceneffizienz- und Diffusionspotenziale, die eine ressourcenschonendere und -effizientere Nutzung natürlicher Ressourcen verspricht. Das Credo: nutzen statt besitzen. Zum Zweck dieser Untersuchung machten sie eine Bestandsaufnahme der aktuell und zukünftig marktrelevanten NsB-Angebote, deren Ressourceneinsparpotenziale im Nachgang analysiert wurden. Durch diese Schritte sollen Erkenntnisse und Aussagen über den möglichen Ressourcenverbrauch und Reboundeffekte möglich werden. Weiterhin wurden Erfolgsfaktoren für die Diffusion von Angeboten identifiziert sowie Einsparpotenziale erschlossen, um auszuloten, wie NsB-Angebote frühzeitig ressourcenleicht gestaltet werden können. Am Ende des Projektes sollen Handlungsempfehlungen für relevante Akteure - also Politik, Wirtschaft sowie Verbraucherinnen und Verbraucher - generiert werden.
Das Projektteam zeichnet in der vorliegenden Broschüre ein differenziertes Bild, das sowohl ökologisch als auch sozial wünschenswerte und förderungswürdige NsB-Angebote aufzeigt, aber auch diejenigen benennt, die mit Reboundeffekten verbunden sein können und deshalb einer politischen Rahmensetzung bedürfen.
Die Umweltauswirkungen von Teil-, Miet- oder Tauschangeboten aus dem Bereich der Sharing Economy werden zumeist aus einer Nachhaltigkeitsperspektive betrachtet und dementsprechend mit einer Verminderung des Ressourcenverbrauchs sowie einer gesteigerten Ressourceneffizienz verbunden. Handelt es sich bei Sharing Economy tatsächlich um eine ressourcenschonende, energieeffiziente und für den "Massenmarkt" geeignete Konsumalternative oder haben wir es vielmehr mit einer kurzzeitigen Nischeninnovation einzelner Lifestyle-Communities zu tun?
The food and agricultural sector will face numerous challenges in the next decades, arising from changing global production and consumption patterns, which currently go along with high resource use, causing ecological and socio-economic impacts. The aim of this paper is to illustrate and evaluate the practical applicability of the Hot Spot Analysis methodology in the context of supply chain management in companies. The HSA is a method to identify social and ecological problems along the entire life cycle of a product. Special emphasis is put on a customized implementation in the value chain beef of McDonald's Germany. The HSA of McDonald's beef value chain shows that the main ecological problems arise in the phase of raw material extraction, whereas the main social problems can be identified in the phase of slaughtering. Finally, the paper shows potentials and shortcomings of such a customized application and how the results can be implemented in the sustainability management of a company.
Since human nutrition is responsible for about 30 % of the global natural resource use and in order to decrease resource use to a level in line with planetary boundaries, Lukas et al. (2016) proposed a re-source use reduction in the nutrition sector by a factor 2 (Material Footprint).
The catering sector needs clearly defined indicators to assess their business activities' impact on ecology, social aspects, economic value, and health status. Within the project NAHGAST two sets of indicators, called NAHGAST Meal-Basis and NAHGAST Meal-Pro were developed. The indicator sets are proposed to measure several, with sustainability-associated challenges, such as such as the ecological, social and economical effects, which may come along with the production and the consumption of a meal. Basically, the NAHGAST Meal-Basis deals with qualitative indicators, such as the amount of organic food per serving or the percentage of food wasted. This set is supposed to enable leaders to assess the sustainability of their meals and to visualize future improvements on a simplistic level. The NAHGAST Meal-Pro deals with a more sophisticated set of indicators, such as the carbon and material footprint or the cost recovery per meal. Both sets are underpinned with sus-tainable targets and elaborated as an Excel-based assessment tool, which is tested within a one-year case study. The usefulness and the limits of the tool, as well as current results of the implementation including pro-posed challenges, are discussed.
Despite rising prices for natural resources during the past 30 years, global consumption of natural resources is still growing. This leads to ecological, economical and social problems. So far, however, limited effort has been made to decrease the natural resource use of goods and services. While resource efficiency is already on the political agenda (EU and national resource strategies), there are still substantial knowledge gaps on the effectiveness of resource efficiency improvement strategies in different fields. In this context and within the project "Material Efficiency and Resource Conservation", the natural resource use of 22 technologies, products and strategies was calculated and their resource efficiency potential analysed. In a preliminary literature- and expert-based identification process, over 250 technologies, strategies, and products, which are regarded as resource efficient, were identified. Out of these, 22 subjects with high resource efficiency potential were selected. They cover a wide range of relevant technologies, products and strategies, such as energy supply and storage, Green IT, transportation, foodstuffs, agricultural engineering, design strategies, lightweight construction, as well as the concept "Using Instead of Owning". To assess the life-cycle-wide resource use of the selected subjects, the material footprint has been applied as a reliable indicator. In addition, sustainability criteria on a qualitative basis were considered. The results presented in this paper show significant resource efficiency potential for many technologies, products and strategies.
Nutrition is responsible for about 30% of global natural resource use. In order to limit the negative impact the nutritional sector has on the environment and on society, the consumption and processing of foodstuffs with assumed low negative impact is an important topic in the effort of sustainable development. In professional kitchens, clearly defined indicators assessing the impact of business activities are needed in this effort. The research and development in the NAHGAST project provides groundwork that could be of important assistance in this effort. Two versions of an assessment tool, with indicators of different complexity (NAHGAST Meal-Basic and NAHGAST Meal-Pro), were developed that can be used by kitchen professionals to determine the sustainability performance of their products - the offered meal. An informed selection of indicators, and a discussion of what processes and impacts this indicator relates to in the wider context, are essential and are discussed in this paper. Furthermore, in the selection of indicators for the purpose of our research certain criteria were considered simultaneously: (1) Communicability - What information an indicator can communicate and how comprehensible this information is for different actors; (2) Feasibility and data availability - Whether there is sufficient data for an indicator to be included and whether it is realistic for companies to integrate this indicator in their daily work practice; and (3) Scientific relevance - Whether the indicator is relevant for sustainability efforts on a larger scale and for related discussions in the scientific community. Insights related to these considerations are valuable for future developments in sustainability assessment in out-of-home gastronomy. The tool has been used to evaluate a number of dishes and results are deemed meaningful. However, assessments must not be understood as an accurate measurement but as an approximation of the sustainability of meals. At the level of individual indicators, they allow a detailed analysis and targeted optimization of recipes, while the aggregated results in the form of labels can be communicated well to customers. However, deficiencies and challenges, as discovered in the application phase of the project, demonstrate research gaps in the wider context. Finally, further steps for an integration of the tool in company processes and remaining options for companies to adjust the tool are discussed.
Combined heat and power (CHP) production in buildings is one of the mitigation options available for achieving a considerable decrease in GHG emissions. Micro-CHP (mCHP) fuel cells are capable of cogenerating electricity and heat very efficiently on a decentralised basis. Although they offer clear environmental benefits and have the potential to create a systemic change in energy provision, the diffusion of mCHP fuel cells is rather slow. There are numerous potential drivers for the successful diffusion of fuel cell cogeneration units, but key economic actors are often unaware of them. This paper presents the results of a comprehensive analysis of barriers, drivers and business opportunities surrounding micro-CHP fuel-cell units (up to 5 kWel) in the German building market. Business opportunities have been identified based not only on quantitative data for drivers and barriers, but also on discussions with relevant stakeholders such as housing associations, which are key institutional demand-side actors. These business opportunities include fuel cell contracting as well as the development of a large lighthouse project to demonstrate the climate-neutral, efficient use of fuel cells in the residential building sector. The next step could involve the examination and development of more detailed options and business models. The approach and methods used in the survey may be applied on a larger scale and in other sectors.
Das Forschungsprojekt untersucht, ob und wie die stoffliche Nutzung von Biomasse in Kaskaden zur Steigerung der Ressourceneffizienz beitragen kann. Es entwickelt eine klare Definition des Begriffs der Kaskadennutzung und analysiert existierende Konzepte der Kaskadennutzung. Als relevante Felder der Kaskadennutzung werden der Holzsektor, der Papiersektor, der Textilsektor und der Kunststoffsektor identifiziert und Ökobilanzen jeweils in diesen vier Sektoren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen deutliche Umweltvorteile für die Mehrzahl der untersuchten Kaskadenoptionen, es bedarf jedoch der Einzelfallbetrachtung. Ein Bewertungskonzept zur ersten Einschätzung möglicher Kaskadenansätze für Anwender wird entwickelt. Das Projekt empfiehlt, die Kaskadennutzung von Biomasse als "Prinzip" unterstützend in übergreifende Politikziele und Strategien einzubinden.
We present the results of a regression analysis of a large-scale integrated user online application that surveys natural resource use and subjective well-being in Germany. We analyse more than 44,000 users who provided information on their natural resource consumption (material footprint) as well as their personal socio-economic and socio-psychological characteristics. We determine an average material footprint of 26 tonnes per person per year. In addition, we endeavour to determine how much environment humans need by regressing natural resource use as well as relevant socio-economic and socio-psychological features on subjective well-being. We establish a slightly negative correlation between subjective well-being and material footprints. A higher material footprint is associated with lower subjective well-being. We conclude that consumer policies seeking to promote sustainable behaviour should highlight the fact that a lower material footprint may result in greater subjective well-being.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie in der Studie "STROMbegleitung" Technologien, Perspektiven und Ökobilanzen elektrifizierter PKW untersucht. Die Studie gibt einen umfassenden Einblick in den aktuellen Stand der Technik, identifiziert Trends und analysiert die Ökobilanz unterschiedlicher Fahrzeugkonzepte. Gleichzeitig ordnet sie die deutschen Aktivitäten im Bereich Elektromobilität in einen globalen Kontext ein.
The CO2 utilisation is discussed as one of the future low-carbon technologies in order to accomplish a full decarbonisation in the energy intensive industry. CO2 is separated from the flue gas stream of power plants or industrial plants and is prepared for further processing as raw material. CO2 containing gas streams from industrial processes exhibit a higher concentration of CO2 than flue gases from power plants; consequentially, industrial CO2 sources are used as raw material for the chemical industry and for the synthesis of fuel on the output side. Additionally, fossil resources can be replaced by substitutes of reused CO2 on the input side. If set up in a right way, this step into a CO2-based circular flow economy could make a contribution to the decarbonisation of the industrial sector and according to the adjusted potential, even rudimentarily to the energy sector.
In this study, the authors analyse potential CO2 sources, the potential demand and the range of applications of CO2. In the last chapter of the final report, they give recommendations for research, development, politics and economics for an appropriate future designing of CO2 utilisation options based upon their previous analysis.
The concept Material Input per Service Unit (MIPS) was developed 20 years ago as a measure for the overall natural resource use of products and services. The material intensity analysis is used to calculate the material footprint of any economic activities in production and consumption. Environmental assessment has developed extensive databases for life cycle inventories, which can additionally be adopted for material intensity analysis. Based on practical experience in measuring material footprints on the micro level, this paper presents the current state of research and methodology development: it shows the international discussions on the importance of accounting methodologies to measure progress in resource efficiency. The MIPS approach is presented and its micro level application for assessing value chains, supporting business management, and operationalizing sustainability strategies is discussed. Linkages to output-oriented Life Cycle Assessment as well as to Material Flow Analysis (MFA) at the macro level are pointed out. Finally we come to the conclusion that the MIPS approach provides relevant knowledge on resource and energy input at the micro level for fact-based decision-making in science, policy, business, and consumption.
Wie werden Handys hergestellt? Woraus bestehen sie? Was bedeutet es für die Umwelt, wenn immer die neusten Modelle angeschafft werden? Und was passiert mit den Geräten, wenn wir sie nicht mehr brauchen und zurückgeben?
Das Buch nimmt den Leser/die Leserin mit auf eine spannende Reise durch das Rohstoffleben eines Handys und zeigt, wie Alltagstechnik bewusster und umweltverträglicher genutzt werden kann. Durch seine fachdidaktische Einordnung und seine wissenschaftlich fundierten Inhalte ist das Buch ideal als Grundlage für Kurse an Schulen und Hochschulen geeignet.
Measure or management? : Resource use indicators for policymakers based on microdata by households
(2018)
Sustainable Development Goal 12 (SDG 12) requires sustainable production and consumption. One indicator named in the SDG for resource use is the (national) material footprint. A method and disaggregated data basis that differentiates the material footprint for production and consumption according to, e.g., sectors, fields of consumption as well as socioeconomic criteria does not yet exist. We present two methods and its results for analyzing resource the consumption of private households based on microdata: (1) an indicator based on representative expenditure data in Germany and (2) an indicator based on survey data from a web tool. By these means, we aim to contribute to monitoring the Sustainable Development Goals, especially the sustainable management and efficient use of natural resources. Indicators based on microdata ensure that indicators can be disaggregated by socioeconomic characteristics like age, sex, income, or geographic location. Results from both methods show a right-skewed distribution of the Material Footprint in Germany and, for instance, an increasing Material Footprint with increasing household income. The methods enable researchers and policymakers to evaluate trends in resource use and to differentiate between lifestyles and along socioeconomic characteristics. This, in turn, would allow us to tailor sustainable consumption policies to household needs and restrictions.
Die Wirtschaftsleistung von Deutschland ist durch die Corona-Pandemie stark beeinträchtigt. Um die Wirtschaft zu beleben, einigten sich die Regierungsparteien am 3. Juni 2020 in ihrem Koalitionsausschuss auf ein "Konjunktur- und Krisenbewältigungspaket" sowie ein "Zukunftspaket" in Höhe von insgesamt 130 Milliarden Euro. Für 2020 und 2021 sind fast 60 Maßnahmen vorgesehen, die von steuerlichen Vergünstigungen bei der Mehrwertsteuer bis hin zu konkreten Investitionen in Zukunftstechnologien reichen. Mit Blick auf den Klimaschutz beinhaltet das Maßnahmenpaket der Großen Koalition zwar gute Ansätze und viele wichtige Impulse, die allerdings zu verpuffen drohen, wenn sie nicht durch eine konsequente und nachhaltig ausgerichtete Klimapolitik flankiert werden. Zudem fehlen für den Klimaschutz wichtige Bereiche, wie Investitionen in die Kreislaufwirtschaft. Außerdem werden Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz nur unzureichend berücksichtigt. Gerade in diesen Bereichen hätten sich konjunkturbelebende Effekte und Klimaschutz in idealer Form ergänzen können, kritisiert das Wuppertal Institut. Dieses Diskussionspapier reagiert auf die vorliegenden Vorschläge und fasst zusammen, welche Maßnahmen im Rahmen der jetzt anstehenden Umsetzungsphase nachgebessert werden sollten und wo Ergänzungen notwendig sind.