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Optimierung, Erweiterung und Weiterentwicklung der Software EPM-KOMPAS zur Umweltleistungsmessung und -bewertung

In Kooperation mit einem Kreis sächsischer Industriepartner (mittelständische Unternehmen der Maschinenbaubranche) und Industrieverbänden (u.a. VDMA, ZVEI, BDI etc.) wurde die Software EPM-KOMPAS in interdisziplinärer Zusammenarbeit an der Professur Betriebliche Umweltökonomie im bereits abgeschlossenen BMBF-Forschungsprojekt EPM-KOMPAS 'Environmental Performance Measurement als Instrument für nachhaltiges Wirtschaften: Konzeption, Operationalisierung und Multiplikation eines Controllinginstruments zur Umweltleistungsmessung als Grundlage für eine Publicly Available Specification' entwickelt. Die Software folgt dem Ansatz des integrierten Managements von Umwelt-, Qualitäts- und Risikoaspekten und kann als Einstiegshilfe aber auch zum Ausbau eines Umweltmanagements in mittelständischen Unternehmen genutzt werden. Im betrieblichen Umweltmanagement wird heute im Anforderungs- und Spannungsfeld der Praxis, Leistungen und Erfolge auch der ökologischen Steuerung zu messen und nachzuweisen, nach den tatsächlichen Ergebnissen eines Umweltmanagementsystems sowie nach konsistenten Kriterien zu deren Messung, Bewertung und Beurteilung gefragt. Daher wurde mit der Software EPM-KOMPAS ein speziell für mittelständische Unternehmen (KMU) entwickeltes Controllinginstrument zur Umweltleistungsmessung mit steuernder, nicht allein berichtender Funktion an der TU Dresden erarbeitet, um die Unternehmen dabei zu unterstützen, ihre Umweltleistung in den betrieblichen Entscheidungsprozess zu integrieren. Durch seinen umfassenden Ansatz kann der EPM-KOMPAS großen Einfluss auf die Entscheidungs-, Planungs-, Steuerungs- und Kontrollprozesse im Unternehmen ausüben. Eine Integration in die vorhandenen Controllingprozesse der Unternehmen ist demzufolge anzustreben. Denn auf der Grundlage der gemessenen Umweltleistung eines Unternehmen/Prozesses/Produktes können unternehmerische Entscheidungen getroffen werden. So sollen basierend auf dem Konzept der Ursachen-/Treiberanalyse und der ökologischen Erfolgsspaltung eine direkte Steuerung und Beeinflussung der Umweltleistung möglich sein. Die Analyse dieser Leistungstreibergrößen stellt eine strukturierte Methode zur Dekomposition von Daten der Ökobilanz und anderer ökologieorientierter Instrumente hin zu beeinflussbaren Treiber- und Einflussgrößen, d.h. Referenzpunkten der Entscheidung, dar. Der EPM-KOMPAS unterstützt dabei beim: Handhaben von Gefahrstoffen, Abfällen, Emissionen; Anlegen von Stoff- und Energieströmen (Bilanzen); Festlegen von Umweltzielen; Bewerten von Umweltmaßnahmen; Generieren von Berichten (für Behörden); Recherchieren auffälliger Stoff- und Energieströme; Kontrollieren der Ergebnisse/Erfolge. Neben diesen Funktionen wurde der EPM-KOMPAS mit Freiheitsgraden entwickelt, um offen für individuelle Bedürfnisse zu sein: wählbare Systemgrenzen (Betrieb, Prozess, Produkt); Offenheit für andere Bewertungsmethoden; Unabhängigkeit von Beratungsdienstleistungen: Software arbeitet mit 'Stillem Moderator'; ...

Klimamodell Berlin: Analysekarten, Klimafunktionen und Planungshinweise Stadtklima 2005 (Umweltatlas)

Verteilung und Ausprägung verschiedender Klimaparameter, ihre analytische Zusammenfassung und Bewertung in einer Planungshinweiskarte, Raumbezug Raster und Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5, Raumbezug Umweltatlas 2005, Bearbeitungsstand Juni 2009.

Klimamodell Berlin: Analysekarten, Klimafunktionen und Planungshinweise Stadtklima 2001 (Umweltatlas)

Verteilung und Ausprägung verschiedener Klimaparameter, ihre analytische Zusammenfassung und Bewertung in einer Planungshinweiskarte, Raumbezug Raster und Blockkarte 1 : 5.000 (ISU5, Raumbezug Umweltatlas 2001), Bearbeitungsstand April 2003.

The forecast data for temperature at 850hPa [K] from GPC_Offenbach (DWD).

This resource contains the monthly mean temperature at 850hPa [K] for 6 months. The format of resource is GRIB2. It is provided through the web site of WMO Lead Centre for LRF MME (Long Range Forecast Multi-Model Ensemble) on about the 15th of each month. The web site requests a user account. The Grade A(GPCs) and Grade B(NMHSs, RCCs) users can download the data USAGE: Menu: Data and Plot > Data Exchange > Search/Download. This forecast data is made by GPC_Offenbach (DWD) using an operational seasonal prediction system. For more detailed information about the seasonal forecasts of GPC_Offenbach (DWD) visit the web site http://www.dwd.de/EN/ourservices/seasonals_forecasts/start.html.

Klimawandel und Wärmebelastung der Zukunft 2008 (Umweltatlas)

Verteilung und Ausmaß der Tage mit Wärmebelastung für drei die Zeiträume 1971-2000, 2021-2050, 2071-2100, Raumbezug Raster 25 m*25 m, Bearbeitungsstand März 2010.

Biodiversität und nachhaltiges Management von Borstgrasrasen im Südschwarzwald in Zeiten des globalen Wandels

Zielsetzung: Borstgrasrasen sind Hotspots der Pflanzen-, Insekten- und Vogeldiversität und durch die Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie auf EU-Ebene prioritär geschützt. Seit der Mitte des 20. Jahrhunderts sind Borstgrasrasen von massiven Umweltveränderungen betroffen. Hierzu zählen dramatische Flächenverluste und in den verbliebenen Lebensräumen darüber hinaus ein meist ungeeignetes Management, negative Auswirkungen des Klimawandels und die Eutrophierung durch Luftstickstoffeinträge. In Deutschland ist der Erhaltungszustand des Lebensraumtyps unzureichend bis schlecht und verschlechtert sich weiter. Großflächige Bestände von Borstgrasrasen sind heute nahezu nur noch im Südschwarzwald und der Rhön vorhanden. Im Gegensatz zu den traditionell gemähten Borstgrasrasen der Rhön, war die Beweidung mit Rindern die treibende Kraft für die Erhaltung der Bestände im Südschwarzwald. Bislang fehlen Konzepte zum nachhaltigen und biodiversitätsfördernden Management traditionell beweideter Borstgrasrasen in Zeiten des rasanten globalen Wandels, das nicht nur Pflanzen als Primärproduzenten, sondern auch phytophage Konsumenten, insektivore Konsumenten und Destruenten umfasst. Durch das hier beantragte Projekt und einen multitrophischen Ansatz sollen dieses Defizit behoben werden und die Grundlagen für eine Trendumkehr des Erhaltungszustands geschaffen werden. Das Projekt soll im Biosphärengebiet Schwarzwald durchgeführt werden. Das Projektgebiet ist nicht nur der bundesweite Verbreitungsschwerpunkt beweideter Borstgrasrasen, sondern auch Bestandteil des nationalen Biodiversitäts-Hotspots 'Hochschwarzwald mit Alb-Wutach-Gebiet'. Die betrachteten trophischen Ebenen umfassen Primärproduzenten (Gefäßpflanzen, Moose), zwei Konsumentengruppen (Heuschrecken und Brutvögel) und Destruenten (Dungkäfer). Basierend auf den Erkenntnissen der multitrophischen Studien sollen evidenz-basierte Handlungsempfehlungen zum nachhaltigen, biodiversitätsfördernden Management von Borstgrasrasen im Speziellen und Magerrasen im Allgemeinen in Zeiten des rasanten globalen Wandels formuliert werden.

Entwicklung des Computercodes MECO zur Simulation der Ausbreitung heisser Schmelzen auf Flaechen

Fuer zukuenftige Druckwasserreaktoren werden derzeit Kernfaengerkonzepte als Massnahme zur Beherrschung auslegungsueberschreitender Stoerfaelle mit Niederschmelzen des Kerns entwickelt. Zu ihrer Ueberpruefung wird der Prozess der Schmelzeausbreitung in einer Vielzahl von Experimenten untersucht. Fuer eine Uebertragung dieser Experimente auf Anlagenbedingungen ist die Entwicklung von Computerprogrammen sinnvoll und notwendig. Der Code MECO beschreibt das Ausbreitungs- und Abkuehlverhalten heisser Schmelzen ueber horizontal, geneigt und vertikal orientierte Ausbreitungszonen. Basierend auf den Navier-Stokes'schen Bewegungsgleichungen sowie der Energiegleichung fuer ein zZt 2-dimensionales Berechnungsgebiet erfolgt die numerische Simulation durch Kopplung des SOLA-Algorithmus (Finite-Differenzen-Verfahren) mit der 'Marker-And-Cell'-Methode. Waehrend der Ausbreitung der Schmelze werden Erstarrungsprozesse infolge verschiedener Waermeabfuhrmechanismen beruecksichtigt. Eine erste Validierung des Codes erfolgte anhand der Nachrechnung von Experimenten der KATS-Versuchsreihe des Forschungszentrums Karlsruhe sowie der COMAS-Versuche der Giesserei Siempelkamp, Krefeld.

The forecast data for v component of wind at 850hPa [m/s] from GPC_Offenbach (DWD).

This resource contains the monthly mean v component of wind at 850hPa [m/s] for 6 months. The format of resource is GRIB2. It is provided through the web site of WMO Lead Centre for LRF MME (Long Range Forecast Multi-Model Ensemble) on about the 15th of each month. The web site requests a user account. The Grade A(GPCs) and Grade B(NMHSs, RCCs) users can download the data USAGE: Menu: Data and Plot > Data Exchange > Search/Download. This forecast data is made by GPC_Offenbach (DWD) using an operational seasonal prediction system. For more detailed information about the seasonal forecasts of GPC_Offenbach (DWD) visit the web site http://www.dwd.de/EN/ourservices/seasonals_forecasts/start.html.

Gesamtkonzept und Instrumente für eine lebenszyklusübergreifende Circular Economy (zirkuläre Ökonomie) am Beispiel des Produktstroms Elektro- und Elektronikgeräte

Herstellung und Gebrauch von Elektrogeräten (EEE) verursachen eine hohe Rohstoffnachfrage und Energieverbrauch mit negativen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Die in Verkehr gebrachte Menge nimmt stetig zu; gleichzeitig die Nutzungsdauer einiger Gerätetypen ab; Recycling geht aufgrund der komplexen Materialzusammensetzung mit Verlusten und Downcycling einher. Auf EU-Ebene soll dem durch einen lebenszyklusübergreifenden Circular-Economy(CE)-Ansatz begegnet werden. Um eine konzeptionelle Grundlage für die Ausgestaltung der zirkulären Ökonomie bereitzustellen, hat das UBA 2020 neun 'Leitsätze einer Kreislaufwirtschaft' veröffentlicht. Diese sind strategisch ausgerichtet und müssen mit konkreten Maßnahmen und Instrumenten zu ihrer Realisierung unterlegt werden. Dies soll am Bsp. der EEE, die eine der prioritären Produktgruppen des CE Action Plan der EU sind, erfolgen. Ziel ist die Entwicklung eines Gesamtkonzepts zur Umsetzung einer zirkulären Ökonomie am Bsp. des Produktstroms EEE in konkreten Maßnahmen und Instrumenten über alle Lebenszyklusphasen. Das Vorhaben ist stark interdisziplinär ausgerichtet und wird insbesondere auch die Schnittstellen zwischen verschiedenen Maßnahmen, Instrumenten und Regelungen bearbeiten. Das Vorhaben ermittelt auf Basis der Verknüpfung von Produkt- und Materialstrombetrachtungen (inkl. globaler Umweltwirkungen), einer Defizitanalyse der Instrumente des Status-Quo sowie der Analyse und Weiterentwicklung von Maßnahmen und Instrumenten über den gesamten Lebenszyklus einen geeigneten Lösungsraum. Mittels Wechselwirkungsanalyse und systemdynamischer Modellierungen wird die Lenkungswirkung der Maßnahmen und Instrumente in ihrer Kombination bewertet und ein konsistenter Policy Mix für eine CE für Elektrogeräte abgeleitet. Insb. bzgl. Design, Konsum, Schadstoffaspekten und Entsorgung werden Genderaspekte betrachtet und berücksichtigt.

Ertüchtigung der deutschen PV-Industrie zur effektiven Umsetzung der Ökodesign-Verordnung und des Energielabels der EU, Teilvorhaben: Recycling, Vermeidung umweltschädlicher Materialien und Steigerung des Lebensdauerenergieertrags von Solarmodulen

Bislang ist die Kaufentscheidung bei Solarmodulen überwiegend preisgetrieben. Bewertungskriterien wie die Recyclingfähigkeit, die CO2-Emission bei der Herstellung oder die Vermeidung umweltbedenklicher Stoffe spielen eine untergeordnete Rolle bei der Kaufentscheidung. Aus diesem Grund wird auf EU-Ebene eine Ökodesign-Verordnung mit einem dazugehörigen Energielabel für Solarmodule vorbereitet, die 2023 in Kraft treten soll. Der Kunde soll Informationen zur Nachhaltigkeit des Solarmodules erhalten. Darüber hinaus sollen Solarmodule vom Markt ferngehalten werden, die gewisse Grenzwerte überschreiten. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, nachhaltige Solarmodule, Herstellungs- und Recyclingverfahren zu entwickeln und im Produktionsmaßstab zu demonstrieren, die die geplante EU-Verordnung zum Ökodesgin und Energielabel überdurchschnittlich erfüllen. Insbesondere werden die folgenden Nachhaltigkeitsmerkmale entwickelt: (1) Recyclebarkeit und Einsatz von Sekundärrohstoffen, (2) geringer Material- und Energieverbrauch bei der Modulherstellung, (3) Vermeidung umweltbedenklichen Stoffe, (4) Reparierbarkeit des Solarmoduls, (5) Erhöhung des Jahresenergieertrages und der Modulzuverlässigkeit (Degradationsrate, Lebensdauer, Ausfall). Die Material- und Solarmodulentwicklungen werden ganzheitlich mit einer Lebenszyklusanalyse bewertet. Als Ziel gilt es, einen CO2-Fußabdruck von unter 20 g CO2eg/kWh zu erreichen und Konzepte aufzuzeigen, die den Bedarf an Blei, Antimon und Fluor im Modul bei gleichbleibenden Kosten eliminieren, das Recycling als Sekundärrohstoff ermöglichen, die Reparatur der Bypass-Dioden erlauben und eine geringe Degradation und eine hohe Lebensdauer aufweisen.

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