Die Forderungen nach einem nachhaltigen Phosphor (P) Management werden seit Jahren dringlicher, vorangetrieben insbesondere durch die Erkenntnis, dass einerseits versorgungsseitig eine große Importabhängigkeit besteht, und andererseits die beträchtliche Ineffizienz in der Nutzung dieses essentiellen Elements aufgezeigt wurde. Die größtenteils gute Datenlage zu P in Österreich ermöglichte es, diesen Stoff und seine Stoffflüsse in hohem Detail nachzuverfolgen und ungenützte Potentiale wie beispielweise in Klärschlamm und Tiermehl auf nationaler Ebene zu quantifizieren (Egle et al., 2014; Zoboli et al., 2016a, b). Zur Ausschöpfung des P-Potentials des Abwassers wurde eine Reihe von Verfahren entwickelt, die P aus Abwasser, Klärschlamm oder Klärschlammasche rückgewinnen können. Begleitet wurden diese Entwicklungen durch Studien über die technologische, ökonomische und ökologische Bewertung dieser Verfahren, die deren Leistungsfähigkeit in Bezug auf ein effizientes P-Recycling, deren Kosten und deren technische Entwicklung aufzeigten (Egle et al., 2014). Die vorhandenen Potentiale und Möglichkeiten zur P-Rückgewinnung sind daher bekannt, gleichzeitig hat sich jedoch gezeigt, dass eine P-Rückgewinnung derzeit wirtschaftlich nicht selbsttragend ist und die rechtlichen Rahmenbedingungen, sowie Anreize für ein effizientes Recycling, erst geschaffen werden müssen. Dementsprechend wurden vom BMLFUW für den Bundes-Abfallwirtschaftsplan (BAWP) 2017 (BMLFUW, 2017) die Strategien zur zukünftigen Klärschlammbewirtschaftung und die Vorgaben für eine P-Rückgewinnung ausgearbeitet, und in Entwurf-Fassung bereits bekannt gegeben. Hiernach soll konkret die landwirtschaftliche Ausbringung von Klärschlamm von Kläranlagen größer als 20.000 EW60 verboten und gleichzeitig eine verpflichtende P-Rückgewinnung auf jenen Kläranlagen eingeführt werden.
Projektziele - Aus diesem Forschungsbedarf wurden für dieses Projekt folgende Ziele abgeleitet: - Bewertung der ökonomischen und ökologischen Effizienz von Szenarien der Phosphorrückgewinnung aus Klärschlamm unter Einbeziehung der regionalen Strukturen des Klärschlammaufkommens, durch Darstellung von volkswirtschaftlichen Kosten und Investitionskosten, der zu schaffenden Strukturen, sowie von Umweltauswirkungen (Erhöhung des Treibhausgaspotentials, der Schwermetallbelastung der Landwirtschaft, ...) - Darstellung möglicher Folgen und Widersprüche von gesetzlichen Vorgaben für die Erreichung der Ziele für P-Recycling und allenfalls für andere Bereiche der Abwasser- und Abfallwirtschaft - Ableitung von geeigneten Ansätzen für die Festlegung von Steuerungselementen für ein optimiertes Phosphormanagement in Österreich. (Text gekürzt)
Die politische Debatte über nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung verengt sich derzeit weitgehend auf das Erreichen der Klimaschutzziele bei vertretbaren Kostenbelastungen für Bürger und Industrie. Mit dieser Fokussierung werden zahlreiche Nachhaltigkeitsaspekte wie Ressourcenbedarf, gesellschaftliche Akzeptanz oder Emissionen im Lebenszyklus neuer Technologien ausgeblendet, die eine nationale Strategie der Bundesregierung jedoch im Blick haben muss, soll eine Transformation hin zu einem nachhaltigen Energiesystem realisiert und mittels politischer Maßnahmen gesteuert werden.
Das Hauptziel des Vorhabens ist daher die Schaffung einer neuen generischen Modellierungs- und Bewertungsumgebung für Energieszenarien, in der technisch-strukturelle Entwicklungspfade des Energiesystems anhand verschiedener wirtschaftlicher, gesellschaftlicher und umweltrelevanter modellgestützter Zielgrößen analysiert, bewertet und multikriteriell optimiert werden können.
Konkret verfolgen die Projektpartner DLR, GWS, INATECH, INEC, ITAS und ZIRIUS die folgenden zentralen wissenschaftlich-technischen Arbeitsziele:
- Erarbeitung eines interdisziplinären, integrativen methodischen Rahmens zur Nachhaltigkeitsbewertung von Transformationsszenarien für das (deutsche) Energiesystem unter Berücksichtigung von ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekten durch Kopplung der Modelle, Methoden und Kompetenzen der beteiligten Verbundpartner
- Analyse und vergleichende Bewertung aktueller energiepolitisch relevanter Energieszenarien für Deutschland in Bezug auf Nachhaltigkeitsaspekte und -ziele
- Ausbauoptimierung im Stromsystem unter Berücksichtigung von ökologischen, ökonomischen und sozialen Nachhaltigkeitsaspekten im Rahmen der Ziele des Energiekonzeptes
- Identifikation und Analyse von Zielkonflikten bzgl. verschiedener Nachhaltigkeitsaspekte bei der Transformation des deutschen Energiesystems und der Umsetzung der Energiewende, Formulierung von politikrelevanten Schlussfolgerungen im Hinblick auf alternative Handlungsoptionen
Das InNOSys-Konsortium verbindet dabei die breit gefächerte Expertise der Projektpartner in Bezug auf die aktuelle Nachhaltigkeitsdiskussion, Energiesystemmodellierung und -Optimierung, Ökobilanzierung, bzgl. der Analysen gesamtwirtschaftlicher Auswirkungen des Transformationsprozesses sowie gesellschaftswissenschaftlicher Untersuchungen zu Partizipation und Akzeptanz zu einem integrativen Konzept der Nachhaltigkeitsbewertung von Energieszenarien für Deutschland.
Die politische Debatte über nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung verengt sich derzeit weitgehend auf das Erreichen der Klimaschutzziele bei vertretbaren Kostenbelastungen für Bürger und Industrie. Mit dieser Fokussierung werden zahlreiche Nachhaltigkeitsaspekte wie Ressourcenbedarf, gesellschaftliche Akzeptanz oder Emissionen im Lebenszyklus neuer Technologien ausgeblendet, die eine nationale Strategie der Bundesregierung jedoch im Blick haben muss, soll eine Transformation hin zu einem nachhaltigen Energiesystem realisiert und mittels politischer Maßnahmen gesteuert werden.
Das Hauptziel des Vorhabens ist daher die Schaffung einer neuen generischen Modellierungs- und Bewertungsumgebung für Energieszenarien, in der technisch-strukturelle Entwicklungspfade des Energiesystems anhand verschiedener wirtschaftlicher, gesellschaftlicher und umweltrelevanter modellgestützter Zielgrößen analysiert, bewertet und multikriteriell optimiert werden können.
Konkret verfolgen die Projektpartner DLR, GWS, INATECH, INEC, ITAS und ZIRIUS die folgenden zentralen wissenschaftlich-technischen Arbeitsziele:
- Erarbeitung eines interdisziplinären, integrativen methodischen Rahmens zur Nachhaltigkeitsbewertung von Transformationsszenarien für das (deutsche) Energiesystem unter Berücksichtigung von ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekten durch Kopplung der Modelle, Methoden und Kompetenzen der beteiligten Verbundpartner
- Analyse und vergleichende Bewertung aktueller energiepolitisch relevanter Energieszenarien für Deutschland in Bezug auf Nachhaltigkeitsaspekte und -ziele
- Ausbauoptimierung im Stromsystem unter Berücksichtigung von ökologischen, ökonomischen und sozialen Nachhaltigkeitsaspekten im Rahmen der Ziele des Energiekonzeptes
- Identifikation und Analyse von Zielkonflikten bzgl. verschiedener Nachhaltigkeitsaspekte bei der Transformation des deutschen Energiesystems und der Umsetzung der Energiewende, Formulierung von politikrelevanten Schlussfolgerungen im Hinblick auf alternative Handlungsoptionen
Das InNOSys-Konsortium verbindet dabei die breit gefächerte Expertise der Projektpartner in Bezug auf die aktuelle Nachhaltigkeitsdiskussion, Energiesystemmodellierung und -Optimierung, Ökobilanzierung, bzgl. der Analysen gesamtwirtschaftlicher Auswirkungen des Transformationsprozesses sowie gesellschaftswissenschaftlicher Untersuchungen zu Partizipation und Akzeptanz zu einem integrativen Konzept der Nachhaltigkeitsbewertung von Energieszenarien für Deutschland.
Mit steigender Anzahl an dezentralen Erzeugungsanlagen im Verteilungsnetz nimmt dort das Potenzial zur Blindleistungs(Q)-Bereitstellung zu. Dieses dient überwiegend zur lokalen Spannungshaltung. Unterdessen reduziert sich auf der HöS-Ebene durch den Wegfall der Großkraftwerke das dort vorhandene Q-Potenzial. Um langfristig eine volkswirtschaftlich günstige Blindleistungsbeschaffung zu erreichen, ist eine vertikal übergreifende (Netzebenen) und horizontale Betrachtung (benachbarte Netzbetreiber) der Q-Flüsse notwendig. Hierfür wird im Projekt Q-Integral ein Verfahren für eine sinnvolle Aufteilung der Q-Flüsse in der Netzplanung entwickelt. Dazu werden die Q-Quellen und der Q-Bedarf analysiert. Um innerhalb einer Netzregion die bestimmte Q-Anforderung optimal umzusetzen, werden die vorhandenen Q-Quellen zur Anbindung an das aktive Q-Management (elenia) ausgewählt.