Das Projekt "Teilvorhaben: Erstellung einer Konzeptstudie für eine Syntheseanlage (1000 t/d) zur Herstellung von synthetischem Methanol aus grünem Wasserstoff" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Industrial Solutions AG durchgeführt. Das übergeordnete Ziel von WESTKÜSTE100 ist die Dekarbonisierung des Energiesystems mit neuen innovativen Ansätzen. Die thyssenkrupp Industrial Solutions AG (TK IS) leistet einen entscheidenden Beitrag zu diesem Ziel, indem sie im Projekt eine Konzeptstudie zur Herstellung von grünem, synthetischem Methanol auf Basis von grünem Wasserstoff und CO2 aus einem Zementwerk durchführt. Mit der Durchführung der Konzeptstudie strebt TK IS die Erforschung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette der kohlenstoffbasierten Industrie an. Wesentliche Ziele des vorliegenden Vorhabens umfassen die Erarbeitung von Zielkriterien und optimalen Betriebspunkten des Prozesses, einen Erkenntnisgewinn in Hinblick auf die optimale Auslegung und Dimensionierung des Gesamtsystems vor dem Hintergrund flexibler Fahrweisen sowie einen Erkenntnisgewinn in Hinblick auf die konzeptionelle Einbindung der Methanolsynthese in das Gesamtsystem. Der TK IS kommt insbesondere in HAP 5 (MeOH100) eine tragende Rolle zu. Unter der Leitung der TK IS wird hier eine Machbarkeitsstudie für eine Methanol-Syntheseanlage (1000 t/d) basierend auf dem CO2 aus einem Zementwerk und dem Wasserstoff aus einer mit Erneuerbaren Energien betriebenen Wasserelektrolyse erarbeitet. Die technologische Herausforderung des HAP 5 besteht darin, dass eine Methanolsynthese erstmals zwischen einem Zementwerk - als CO2-Punktquelle - und den Downstream-Prozessen einer Raffinerie eingebunden werden soll. Der Prozess ist daher einerseits auf die spezifischen Parameter des Zementwerks als auch auf die nachzuschalteten Prozesse abzustimmen und ggf. anzupassen. Für das HAP 5 ist ein enger Austausch mit HAP 6 (Gesamtsystemintegration) bzgl. der Schnittstellen sowie Abstimmung der Energie- und Massenflüsse im Rahmen des 700-MW-Szenarios vorgesehen. In HAP 6 erfolgt unter Mitarbeit von TK IS die Gesamtsystemintegration sowie die Erarbeitung eines Skalierungskonzeptes.
Das Projekt "Die Auswirkung der dynamischen und thermodynamischen Eigenschaften der Strömung auf die räumliche und zeitliche Verteilung von Niederschlag im südlichen Patagonien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Geographie durchgeführt. Der weit nach Süden vordringende Keil Südamerikas ist weltweit die einzige nennenswerte Landmasse zwischen ca. 45° und 60°Süd. Das senkrecht zur Hauptwindrichtung verlaufende Andengebirge stellt eine wirksame Barriere für die Westwinddrift dar und hat einen bestimmenden Einfluss auf die hemisphärische Zirkulation sowie das lokale Wettergeschehen. Das Gebirge zwingt die maritimen Luftmassen zum Aufsteigen, was häufig mit intensiven Steigungsregen auf der Luvseite der Anden einhergeht. Durch die Überströmung des Gebirges kommt es zur Ausbildung von speziellen Prozessgefügen in der atmosphärischen Strömung sowohl auf der Meso- als auch regionaler Skala. Der damit einhergehende Transport und Austausch von Energie und Masse beeinflusst maßgeblich die Entstehung und den Ausfall von Hydrometeoren. Trotz der starken Wechselwirkung zwischen Strömung, Topographie und Niederschlag wurde in Patagonien darüber bisher nur wenig geforscht. Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben leistet daher einen Beitrag zum Verständnis der Wechselwirkung zwischen dynamischen Prozessen und der räumlichen und zeitlichen Variabilität von Niederschlag in dieser Region. Ziel des Projektes ist die Quantifizierung wichtiger Prozesse die neue Aufschlüsse über die relevanten Mechanismen liefern soll. Anhand von hochauflösenden numerischen Simulationen werden an Einzelfallstudien die dynamischen und thermodynamischen Eigenschaften der atmosphärischen Strömung im Detail analysiert. Begleitende Sensitivitätsstudien mit vereinfachten analytischen Modelle werden zudem Aussagen zu den Auswirkungen der atmosphärischen Variabilität auf die Niederschlagsverteilung liefern. Das aus der Studie gewonnene Prozessverständnis ist eine wichtige Grundlage für weiterführende Forschungsarbeiten im Bereich der Hydrologie, Glaziologie und Ökologie.
Das Projekt "Teilvorhaben: Wasserstoffpipeline: Errichtung eines Netzes für die Wasserstoffversorgung zwischen dem Standort des 30-MW-Elektrolysesystems und den Wasserstoffabnehmern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Open Grid Europe GmbH durchgeführt. Das übergeordnete Ziel von WESTKÜSTE100 ist die Dekarbonisierung des Energiesystems mittels innovativer Ansätze. Kernstück ist dabei die Errichtung und der Betrieb eines 30-MW-Elektrolysesystems zur Erzeugung, der anschließenden Speicherung und dem Transport von grünem Wasserstoff aus Erneuerbaren Energien. Das zentrale Forschungsziel ist neben der Zusammenschaltung des Gesamtsystems, die Entwicklung nebeneinander tragfähiger Betriebs- und Geschäftsmodelle und die Erarbeitung eines Skalierungskonzeptes. Die Open Grid Europe GmbH (OGE) leistet mit der Errichtung eines Wasserstoffnetzes einen zentralen Beitrag zu diesem Ziel. Im vorliegenden Vorhaben wird somit erstmalig eine komplette Wasserstoffinfrastruktur nach dem Vorbild des Erdgasnetzes installiert, sowie der erstmalige Einsatz von Kunststoff-Rollenmaterial für Wasserstoff unter realen Bedingungen erprobt, und im mehrjährigen Betrieb getestet. Basierend auf den Projektergebnissen verfolgt OGE zudem das Ziel das DVGW-Regelwerk zu erweitern. Der Arbeitsplan von WESTKÜSTE100 sieht 8 Hauptarbeitspakete (HAP) vor. Den Rahmen des Arbeitsplans bilden HAP0 (Projektkoordination) und HAP7 (Transformation der Gesellschaft), die dem Projektmanagement sowie der wissenschaftlichen Untersuchung der sozio-ökonomischen Projektauswirkungen dienen. Die Errichtung des Wasserstoffnetzes erfolgt in HAP2. In AP 2.1 werden zunächst der Standort gewählt sowie das Basic Engineering ausgeführt. Im Anschluss werden der Genehmigungsprozess sowie die Begutachtung durchgeführt. Nach der Festlegung der Ein- und Überspeisepunkte erfolgt das Detailed Engineering aller Anlagenkomponenten. Im Rahmen von AP 2.3 erfolgen die Errichtung und Inbetriebnahme der Anlagen und des H2-Netzes. Bei der Errichtung des Wasserstoffnetzes ist ein enger Austausch mit HAP6 (Gesamtsystemintegration) bzgl. der Schnittstellen sowie der Abstimmung der Energie- und Massenflüsse im Rahmen des 700-MW-Szenarios vorgesehen.
Das Projekt "Cosmic Ray Neutron Sensing: Integrierte hydrologische Modellierung und Analyse von Wechselwirkungen zwischen Bodenfeuchte und atmosphärischer Grenzschicht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Bio-und Geowissenschaften (IBG), IBG-3 Agrosphäre durchgeführt. Die Aufteilung der Nettostrahlung in latenten und fühlbaren Wärmestrom sowie die Infiltrationskapazität hängen stark vom Sättigungszustand des Bodens ab. Die raumzeitliche Verteilung des Bodenwassergehalts ist daher eine Schlüsselvariable für den gekoppelten Austausch von Wasser und Energie zwischen Landoberfläche und Atmosphäre. Die Bedeutung des Bodenwassergehalts erstreckt sich dabei von der lokalen über die regionale bis hin zur kontinentalen Skala. Die Initialisierung und Evaluierung von hydrologischen und atmosphärischen Modellen im Hinblick auf Bodenfeuchte und Schneespeicher ist besonders schwierig, weil die Beobachtungsskala und die räumliche Auflösung in den Modellsystemen üblicherweise nicht übereinstimmen. Wir untersuchen das Potenzial und die Grenzen von feldskaligen, Neutronen basierten Beobachtungen (Cosmic-Ray Neutron Sensing, CRNS) und in situ Sensornetzwerken für die Assimilation in gekoppelten hydrologisch - atmosphärischen Modellen, sowohl für die Bodenfeuchte als auch für das Schneewasseräquivalent. Durch die CRNS Methode erwarten wir erhebliche Verbesserungen für die hydrologische Modellierung, die Landoberflächenmodellierung und damit auch für voll gekoppelte regionale hydrologisch-atmosphärische Simulationen. Die zentralen Ziele des vorgeschlagenen Forschungsvorhabens sind: 1) eine einheitliche Integration von feldskaligen Bodenfeuchte- und Schneewasserdaten in Hydrologie- und Landoberflächenmodelle durch Datenassimilation zu realisieren, 2) den Mehrwert dieser Daten für die hydrologische- und Landoberflächenmodellierung zu bewerten und zu quantifizieren, und 3) die Untersuchung des Einflusses der Assimilation der Bodenfeuchtedaten auf die lokalen Wechselwirkungen zwischen Landoberfläche und Atmosphäre. Wir führen zudem eine integrative Analyse zur Eignung weiterer physikalisch basierter hydrologischer Modelle zur Wiedergabe von Boden- und Schneewasserdynamik auf der Feld- und Regionalskala durch. Darüber hinaus werden wir den Ensemble Kalman Filter (EnKF) Datenassimilationsansatz mit dem Stand-alone-WRF-Hydro (Noah-MP) Modell anwenden und untersuchen, wie simulierte Zustände und Flüsse verbessert werden. Mittels inverser Modellierung ermitteln wir, wie gut die Datenassimilation zur Optimierung statischer Bodenparameter genutzt werden kann. Abschließend analysieren wir den Austausch von Feuchte an der Grenzfläche zwischen Land und Atmosphäre unter Verwendung des voll gekoppelten hydrologisch-atmosphärischen Modellierungssystems WRF-Hydro.
Das Projekt "Teilvorhaben: Heav-E - Großflächiger Feldtest in Nordhessen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Regionalmanagement Nordhessen GmbH durchgeführt. Das Projekt unIT-e2 hat sich zum Ziel gesetzt ein Konzept für die ganzheitlich optimierte Integration von Elektrofahrzeugen in das Energiesystem zu erarbeiten und zu demonstrieren. Hierfür treten Akteure aus den involvierten Branchen in den Austausch und entwickeln gemeinsam interoperable Lösungen. Das Teilvorhaben 'Cluster Heav-E' in der Region Nordhessen untersucht die Netzauswirkung einer hohen Durchdringung an privaten und gewerblichen E-Fahrzeugen und deren Ladevorgängen. Dabei werden die folgenden Ziele verfolgt: - Abgleich und Austausch der Perspektiven und Zielsetzungen von Energie- und Automobilwirtschaft für eine ganzheitlich optimierte Verzahnung von Mobilitäts- und Energiewende. - Analyse unterschiedlicher Anreizsysteme und deren Auswirkung auf das Ladeverhalten der E-Fahrzeugnutzer und die daraus resultierende Auslastung der Verteilnetzinfrastruktur. - Zusammenführung unterschiedlicher energiewirtschaftlicher Daten (Smart Meter Gateway (SMGW), Stationsmessungen etc.) und Fahrzeug- bzw. Ladeinfrastrukturdaten - Sichere Steuerung der Ladeinfrastruktur über die SMGW Infrastruktur auf Basis geeigneter Protokolle (z.B. Open Charge Point Protocol (OCPP) und EEBUS) unter Berücksichtigung der Novellierung des §14a EnWG. Analyse der Auswirkung verschiedener Anreizkonzepte, Tarif- und Vertragsgestaltungen und Geschäftsmodelle auf das Verhalten unterschiedlicher Nutzergruppen. - Die konkrete Ausgestaltung des Clusters gliedert sich darauf aufbauend in zwei grundlegende Anwendungsfälle. Im ersten Anwendungsfall des städtischen Umfelds von Baunatal soll eine kritische Menge von Haushalten mit Wallboxen und E-Fahrzeugen ausgerüstet bzw. akquiriert werden, um die flächendeckende Durchdringung der E-Mobilität im Haushaltsbereich in der Realität abbilden zu können. Im zweiten Anwendungsfall sollen insbesondere von Industrie- und Gewerbeunternehmen betriebene elektrifizierte Nutzfahrzeuge und deren Mobilitätsverhalten analysiert werden.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Treibhausgas- und Wasserbilanz des Amazonaswaldes - Kontinuierliche Messungen und Prozessverständnis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt. Das Amazon Tall Tower Observatory ist eine einzigartige wissenschaftliche Plattform für die langfristige Erforschung der sich verändernden Rolle der Amazonaswälder im Erdsystem. Die Forschung am ATTO zielt darauf ab, das grundlegende Verständnis der komplexen physikalischen, chemischen und biologischen Wechselwirkungen zwischen dem weltweit größten und weitgehend unberührten Tropenwald und der Atmosphäre zu verbessern. Obwohl die Bedeutung des Amazonas anerkannt ist, ist er eine Lücke in den globalen Beobachtungsnetzwerken geblieben. Das Amazon Tall Tower Observatory füllt diese Lücke mit langfristigen klimatischen, biogeochemischen und atmosphärischen Messungen sowie gezielten und aufwendigen Prozessstudien. Die zentrale wissenschaftliche Frage des ATTO+-Projekts lautet: Wie wirken sich der Klimawandel und die fortschreitende Abholzung auf die Wechselwirkungen zwischen intaktem Amazonas-Tropenwald und der Atmosphäre aus, und welche Konsequenzen ergeben sich daraus für die Region und das Erdsystem? Die gesammelten Messdaten liefern ein detailliertes Grundlagenwissen über die Energie- und Stoffkreisläufe an der Schnittstelle Tropenwald-Biosphäre-Atmosphäre. Die ATTO+-Forschung ist in vier Hauptuntersuchungsbereiche (Arbeitspakete) unterteilt: 1. regionale Treibhausgasbilanz; 2. physikalische Klimatologie: Energie, Wasser und Wald-Atmosphäre-Austausch; 3. Aerosole, Atmosphärenchemie und Wolken; und 4. Ökosystemprozesse, die die Wechselwirkungen zwischen Biosphäre und Atmosphäre regulieren. Die zugrundeliegende wissenschaftliche Frage ist, wie Klimawandel und -extreme die Wechselwirkungen zwischen intaktem Tropenwald in Zentralamazonien und der Atmosphäre beeinflussen und welche Konsequenzen sich daraus für die Region und darüber hinaus ergeben.
Das Projekt "Teil 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Pforzheim - Gestaltung, Technik, Wirtschaft und Recht, Institut für Industrial Ecology durchgeführt. Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teil 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von iPoint-systems gmbh durchgeführt. Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teil 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) durchgeführt. Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teil 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Geowissenschaften, Abteilung Geochemie und Lagerstättenkunde durchgeführt. Die entlang des Lebenszyklus eines Produktes generierten, umfangreichen Daten nutzen zahlreiche Akteure für ihre Entscheidungen. In Wertschöpfungsketten und -netzen sind diese Informationen dezentral verteilt. Während der Nutzungsphase fallen weitere Informationen an, wobei sogar der generierende Konsument in der Regel kein originäres Interesse an deren Weitergabe und Sammlung hat. Sowohl die vorgeschalteten Bereiche der Produktion und Verteilung als auch die nachgeschalteten Bereiche der Sammlung, Wiederverwendung und Kreislaufführung könnten von diesen Informationen erheblich profitieren. Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktlebenszyklus bzw. -kreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann. Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern. Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen. Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. (Text gekürzt)
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