Zielsetzung:
Die Volatilität globaler Lieferketten in den letzten Jahren, steigende Erzeugerpreise für Verpackungsmaterialien und eine Ressourcenverschwendung durch Einwegverpackungen in der Industrielogistik erfordern neue, resiliente Produktionsansätze. Industrieunternehmen in Deutschland sehen sich besonders mit wachsendem Kostendruck und regulatorischen Anforderungen an nachhaltige Verpackungslösungen konfrontiert - bei gleichzeitigem Mangel an flexiblen, ökologischen Alternativen.
PALPRINT adressiert dieses Defizit mit einem innovativen Systemansatz: einer modularen, vor Ort installierten Produktionslösung, die industriellen Kunden maßgeschneiderte Mehrwegverpackungen aus recycelten Kunststoffen ermöglicht - direkt am Bedarfsort, ohne Werkzeugkosten, ohne Lieferkettenrisiken. Der Lösungsansatz lautet 3D-Druck für die automatisierte Herstellung zirkulärer Mehrweg-Verpackungen für die Industrielogistik.
Ziel des durch die DBU geförderten Vorhabens ist die technologische und betriebliche Entwicklung eines skalierbaren „System-as-a-Service“-Modells für die zirkuläre Verpackungsproduktion. Die Kombination aus generativem Design, lokalem Fused Granulate Fabrication (FGF)-3D-Druck und einem regional geschlossenen Materialkreislauf (DRAM-Ansatz) reduziert Ressourcenverbrauch, CO2-Emissionen und Abfallmengen entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Konkret zielt das Vorhaben auf:
- die Stabilisierung der Prozessparameter bei der automatisierten Herstellung von Verpackungen aus Rezyklaten,
- die Weiterentwicklung der bestehenden generativen Designsoftware für Verpackungen,
- die Erprobung eines lokalen Materialkreislaufs durch Rückführung und Wiederverwertung des Materials alter Ladungsträger für den exakt selben Produktionsprozess,
- die Erprobung einer Pilotanlage zur dezentralen Produktion direkt bei Kundenunternehmen.
Die Fördermittel der DBU unterstützen PALPRINT in der risikoreichen Vorentwicklungsphase bei der Etablierung eines nachhaltigen Produktionssystems, das ökologische Wirkung mit wirtschaftlicher Skalierbarkeit vereint. Die Wirkung erstreckt sich auf mehrere Nachhaltigkeitsziele: Ressourcenschonung und Abfallvermeidung (SDG 12), Klimaschutz durch CO2-Einsparung und regionale Produktion (SDG 13), Innovation und resiliente Industrie (SDG 9), sowie die Schaffung qualifizierter Arbeitsplätze im Bereich GreenTech (SDG 8).
Gesamtziel des Vorhabens ist es, Handlungsempfehlungen hinsichtlich der Möglichkeiten und Grenzen von unternehmerischen Sorgfaltspflichten und Zertifizierungssystemen in den globalen Wertschöpfungsketten von biogenen Massenrohstoffen zu formulieren. Deutschland und die Europäische Union (EU) sind im hohen Maße auf den Import verschiedener biogener Massenrohstoffe angewiesen. Viele dieser Rohstoffe finden nicht nur im Lebensmittelsektor Anwendung, sondern auch in der industriellen Produktion sowie der energetischen Nutzung. Dabei ist bekannt, dass gerade die Gewinnung und Herstellung von Massenrohstoffen in Nicht-OECD-Ländern in vielen Fällen eng mit sozialen und ökologischen Problemen einhergeht. Diese reichen vom übermäßigen Einsatz von Agrochemikalien bis hin zur Finanzierung bewaffneter Konflikte. Für die bioökonomische Transformation resultiert hieraus die Herausforderung, sowohl die heutige Situation, als auch die mittel- bis langfristigen Auswirkungen und Nutzungskonkurrenzen einer steigenden Nachfrage so zu beeinflussen, dass zum einen wichtige Ökosystemdienstleistungen erhalten werden, zum anderen auch Konfliktpotenziale minimiert und sozioökonomische Chancen global erhöht werden.
Die zunehmende Regulierung zum Schutz von Umwelt, Klima, Ressourcen und Menschenrechten in globalen Lieferketten erhöht den Druck auf Unternehmen bei ihren Lieferanten und Sub-Lieferanten auf entsprechende Maßnahmen hinzuwirken und einen systematischen Datenaustausch zu etablieren. Wesentlich dafür ist die Frage, wer die Kosten trägt, ob und wie diese als höhere Preise weitergereicht werden können und wie Anreizmechanismen zur Datenbereitstellung und Maßnahmenumsetzung gestaltet sind. Im Vorhaben sollen verschiedene Möglichkeiten zur Kostenverteilung und für Anreizmechanismen aus der Praxis und Literatur ermittelt, zusammen mit nationalen und internationalen Akteuren aus der Unternehmenspraxis bewertet und anschließend pilotiert werden. Das Vorhaben soll die Lieferketten für mineralische Rohstoffe, Textilien, Lebensmittel und Holzprodukte in den Blick nehmen. Ergebnisse sind praxiserprobte Lösungen, die bei der Gestaltung von Brancheninitiativen, Lieferkettenregulierungen und in Unternehmen Anwendung finden können.
<p>Weltweit wurden 100 große Bergbaustandorte für Kupfer-, Eisenerz sowie Bauxit („Aluminiumerz“) auf Umweltgefährdungspotenziale untersucht. Daraus entstanden ist eine interaktive Karte mit vielfältigen Filtermöglichkeiten. Insbesondere Unternehmen können diese zur Analyse von Umweltrisiken in Lieferketten nutzen und werden so bei der Erfüllung ihrer umweltbezogenen Sorgfaltspflichten unterstützt.</p><p>Die Ergebnisse des Forschungsprojekts „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/pilot-screening-of-the-environmental-hazard">Pilot Screening der Umweltgefährdungspotenziale von Bergbaustandorten“ (ÖkoRess III)</a> leisten einen wissensbasierten Beitrag zur Debatte um eine sichere und nachhaltige Versorgung mit Rohstoffen aus dem Bergbau.</p><p>Im Auftrag des Umweltbundesamtes wurden weltweit 100 große Bergbaustandorte für Kupfer-, Eisenerz sowie Bauxit auf ihre Umweltgefährdungspotenziale untersucht. Dabei kam eine in Vorläufervorhaben entwickelte (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/eroerterung-oekologischer-grenzen-der">ÖkoRess I</a>) und an zehn Fallstudien erprobte (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/comparative-analysis-of-case-studies-for-mining">ÖkoRess II</a>) Bewertungsmethode zur Anwendung. Diese Methode ermöglicht mit Hilfe öffentlich verfügbarer Informationen vom Schreibtisch aus einen schnellen Überblick über mögliche Umweltgefährdungen an einem Bergbaustandort.</p><p>Im Ergebnis dieses Pilot-Screenings stehen 100 Umweltgefährdungsprofile großer Bergbaustandorte weltweit zur Verfügung, die in Form einer <a href="https://ubagdi.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=cf856d775d8744d299d1585baa8934d1">interaktiven Karte</a> präsentiert werden. Diese Karte zeigt die globale Verteilung der Standorte und die Bewertungsergebnisse. Mit Hilfe von Filter- und Ebenenfunktionen können Nutzer*innen angepasst an individuelle Interessen durch die Karte navigieren. Beispielsweise lassen sich so für alle Standorte die Ergebnisse für ein spezifisches Umweltgefährdungspotenzial – etwa die Lage in einem Schutzgebiet – darstellen. Filtereinstellungen ermöglichen eine Eingrenzung der angezeigten Standorte nach spezifischen kombinierten Kriterien. Zum Beispiel: „Zeige alle Kupferminen mit vergleichsweise geringem Erzgehalt in Gebieten mit hohem Wasserstress“.</p><p>Für jeden Standort kann zudem ein Factsheet heruntergeladen werden, das neben generellen Informationen zum Standort (wie Lage, Ausdehnung, Betreiber, Produktionsmengen) detaillierte Bewertungsergebnisse für die zwölf Einzelindikatoren des Bewertungssystems, kompakte Informationen zur staatlichen (Regulierung) und privaten (verantwortungsvolle Unternehmensführung) Governance sowie ein Quellenverzeichnis enthält.</p><p>Wofür eignet sich die interaktive Karte?</p><p>Die 100 Gefährdungsprofile können <strong>Unternehmen</strong> substantiell dabei unterstützen, die gestiegenen gesellschaftlichen Erwartungen an verantwortungsvolles unternehmerisches Handeln in globalen Lieferketten zu erfüllen. Mit dem Lieferkettensorgfaltsgesetz sind diese Erwartungen seit 2023 für einen Teil der Unternehmen in Deutschland rechtsverbindlich geworden. Weitergehende Regelungen auf EU Ebene (Batterieverordnung und EU-Lieferkettengesetz) werden in den nächsten Jahren in Kraft treten. Konkret können die bereitgestellten Informationen als Ausgangspunkt bei der Risikoanalyse im Rahmen von Sorgfaltspflichtprüfungen genutzt werden, entsprechend Schritt 2 des Sorgfaltspflichten-Prozesses nach dem <a href="https://www.oecd.org/investment/due-diligence-guidance-for-responsible-business-conduct.htm">OECD Leitfaden für die Erfüllung der Sorgfaltspflicht für verantwortungsvolles unternehmerisches Handeln</a>.</p><p>Auch <strong>zivilgesellschaftliche Organisationen und Journalisten</strong> können die Ergebnisse nutzen um Anhaltspunkte für tiefergehende vor Ort Recherchen zu ökologischen und menschenrechtlichen Missständen im internationalen Bergbausektor zu identifizieren.</p><p>Weitere Informationen zum Forschungsvorhaben</p><p>Die 100 Factsheets wurden einem zweistufigen Review unterzogen (Stufe 1: Gutachter und Stufe 2: Bergwerksbetreiber). Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/pilot-screening-of-the-environmental-hazard">Abschlussbericht</a> wird der Forschungsprozess beschrieben, die Forschungsergebnisse zusammenfassend analysiert und kritisch diskutiert, Schlussfolgerungen gezogen und Empfehlungen zur Anwendung der Methode und der Nutzung der Ergebnisse abgegeben. Außerdem wurde die angewandte Bewertungsmethode im Rahmen des Screenings iterativ weiterentwickelt und eine überarbeitete Version des Methodenbandes erstellt, die in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/texte_146-2022_evaluation_of_the_environmental_hazard_potentials_involved_in_the_extraction_of_abiotic_primary_raw_materials_-_a_method_for_a_site-related_approach.pdf">englischer</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/479/publikationen/texte_146-2022_evaluacion_del_potencial_de_peligros_ambientales_relacionados_a_la_extraccion_primaria_de_materias_primas_abioticas_-_un_metodo_en_funcion_del_emplazamiento.pdf">spanischer Sprache</a> erhältlich ist. Auch der Schlussbericht ist aufgrund der internationalen Relevanz des Vorhabens ausschließlich in englischer Sprache verfasst. Er enthält eine Zusammenfassung in deutscher Sprache.</p>
Zielsetzung und Anlass:
Die Textilindustrie ist für mehr als ein Zehntel der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Das ist mehr als der internationale Flugverkehr und die Seeschifffahrt zusammen verursachen. Hinzu kommen der massenweise Einsatz gesundheitsschädlicher Chemikalien sowie die Umweltbelastung durch Mikrokunststoffe. Intransparente, globale Lieferketten sorgen immer wieder für Skandale. Besonders die Leder- und Kunstlederindustrie sind mitverantwortlich für enorme Umweltprobleme. Die Lederherstellung steht aufgrund hoher CO2-Emissionen, des Einsatzes gesundheitsgefährdender Chemikalien und des verursachten Tierleids in der Kritik. Kunstleder werden zu einem großen Teil aus erdölbasierten Kunststoffen hergestellt und sind aufgrund ihres Schichtaufbaus nicht recyclebar. Textilverarbeitende Unternehmen sehen sich mit den strengen Vorgaben des EU Green New Deal bzgl. Kreislaufwirtschaft, Klimaneutralität und des Einsatzes von Chemikalien bzw. Kunststoffen konfrontiert. Sie sind deshalb auf der Suche nach CO2-armen und umweltfreundlichen Lederalternativen.
LOVR – eine Innovation der Revoltech GmbH kann diese Nachfrage als erste weltweit bedienen. LOVR besteht zum größten Teil aus Reststoffen des kontrolliert biologischen und regionalen Hanfanbaus und ist somit rein pflanzlich und frei von tierischen Produkten. Es werden keine erdölbasierten Produkte oder schädliche Chemikalien verwendet. LOVR verursacht damit keine Probleme durch Abrieb von Mikroplastik und ist biologisch abbaubar. LOVR zeichnet sich außerdem durch seine Klimaneutralität aus, die sich aus der Verwendung von Reststoffen und geringen Prozessemissionen ergibt. Das im Juli 2021 zur Patentierung angemeldete Herstellungsverfahren erlaubt die Verwendung bereits bestehender auf Kosten- und Energieeffizienz getrimmten Anlagen und Prozesse. Es handelt sich außerdem um eine Plattformtechnologie, die auf eine Vielzahl von Naturfasern angewendet werden kann.
LOVR ist ein Einschichtmaterial, das keinen Träger benötigt. Hierdurch ist es über seinen Querschnitt homogen und kann durchgehend gefärbt sowie offenkantig verarbeitet werden. Die Dicke des Materials ist prozessbedingt variabel einstellbar. Die Oberflächen und haptischen Eigenschaften können durch Prägungen und mechanische Nachbearbeitung an Kundenbedürfnisse angepasst werden. All dies erlaubt eine Weiterverarbeitung von LOVR mit handelsüblichen Maschinen und etablierten Verfahren der Textilindustrie. Beispielprozesse wie Vernähen, Verkleben, Spalten oder Zurichten wurden bereits erfolgreich getestet.
LOVR soll zunächst im Schuh- und Accessoirebereich – neben der Möbel- und Automobilindustrie die wichtigsten Produktsegmente des weltweiten Marktes für Kunst- und Echtleder – zur Anwendung kommen. Potenzielle Kunden zeigen ein großes Interesse an den Materialproben von LOVR, die derzeit noch im Labormaßstab hergestellt werden. Um lieferfähig zu werden, arbeitet die im Juni 2021 gegründete Revoltech GmbH in enger Kooperation mit der TU Darmstadt an der Skalierung der Produktion.
Ergänzend hierzu sollen die Mittel der DBU-Green Start-up-Förderung insbesondere zur Finanzierung der Forschung und Entwicklung mit Hinblick auf die Veredelung von LOVR verwendet werden. Hierdurch kann das Produktportfolio der Revoltech GmbH maßgeblich erweitert und somit der Markteintritt von LOVR in vielversprechenden Segmenten wie der Schuh-, Mode-, Möbel- und Autoindustrie erleichtert werden. Ziel ist es, so viel Kunst- und Echtleder wie möglich durch LOVR zu ersetzen, um so den ökologischen Fußabdruck der Textilwirtschaft zu minimieren.