Das Projekt "Digitale Harmonisierung und Verfügbarmachung von umweltrelevanten Daten im Kontext der digitalen Transformation der Industrie und der daran gekoppelten Prozesse und Dienstleistungen (Industrie 4.0)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ramboll Deutschland GmbH durchgeführt. Dieses Forschungsvorhaben soll grundlegend dazu beitragen, die Potentiale für die Umwelt in einem Industrie 4.0-Umfeld auszuschöpfen. Die digitale Transformation der industriellen Produktion (Industrie 4.0) eröffnet ganz neue Möglichkeiten auch für den Umweltbereich. Prozesse aller Art werden vertikal und horizontal miteinander verknüpft sein. Im Zusammenspiel mit einem hohen Digitalisierungsgrad wird es möglich, Materialströme detailliert zu erfassen, Rohstoffe hocheffizient einzusetzen und ganz neue, vollautomatisierte Wege beim Recycling oder einer hochwertigen Verwertung zu gehen. Zudem werden digitalisierte Produktgedächtnisse in Zukunft zum Standard gehören: Umweltinformationen über Produktion und Produkt könnten dann mit hoher Detailschärfe in Echtzeit allen Prozessbeteiligten einschließlich Verbrauchern, Recyclern, Entsorgern, u.a. zur Verfügung gestellt werden. Mit Fokus auf Industriebetriebe und den eng damit verknüpften Prozessen (Logistik, Materialströme, Abgas-, Abwasserreinigung, Abfallentsorgung, etc.) sollen im Rahmen dieses Forschungsprojektes Umweltdaten identifiziert, systematisiert und auf ihre Datenstrukturen hin überprüft und To do's zur Herstellung der vollständigen Interoperabilität zwischen den Betriebsbereichen und damit verknüpften Prozessen identifiziert werden. Lösungsansätze werden dann in der betrieblichen Praxis getestet und an ausgewählten Beispielen umweltbezogene Outputs generiert.
Das Projekt "Teilvorhaben: Bedarfsanalyse für Software-Dienstleistungsunternehmen, die Dienstleistungen für Produktionsunternehmen anbieten (bezogen auf künftige Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0 und Energiewende)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von celano GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist es aufzuzeigen, welche Entwicklungen auf der Ebene der Facharbeit in welcher Form forciert werden müssen, damit der demografische Wandel, der Wandel hin zu 'Industrie 4.0' und die Energiewende erfolgreich gemeistert werden können. Ziel des Teilvorhabens ist es, unter besonderer Berücksichtigung der Situation in der Softwareunternehmen stehen, die als Dienstleister für Industrieunternehmen tätig sind, die Auswirkungen von Industrie 4.0-Entwicklungen auf den Dienstleistungsprozess zu antizipieren und den Prozess modellhaft für die Bedarfe von Kunden und Dienstleister im Softwarebereich zu analysieren. Sowohl die Facharbeit im eigenen Unternehmen wird sich den o.g. Herausforderungen stellen als auch die Facharbeit der Industriekunden. Ziel ist es, Konzepte zu entwickeln, wie Kommunikationsprozesse auch unter sich ständig ändernden Bedingungen optimiert werden kann. In der Startphase geht es zunächst um Konzeption und Verbundorganisation. Mit Foresight-Methoden werden dann mit den Projektpartnern Zukunftsszenarien für das Unternehmen und das daran angeschlossene Wertschöpfungsnetzwerk erarbeitet. Diese Szenarien beschreiben die technischen Gegebenheiten, die organisatorischen Abläufe und die Kompetenzbedarfe in den nächsten zehn bis fünfzehn Jahren. Vor dem Hintergrund eines Status Quo Unternehmenschecks werden dann in einer Fahrplanentwicklung Konzept- und Maßnahmeplanung für das Unternehmen entwickelt. Es folgen Erprobung und Evaluierung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Implementierung eines Foresightprozesses und Analyse regionaler Umsetzungsbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Wildau (FH), Professur für Allgemeine Betriebswirtschaftslehre mit dem Schwerpunkt Innovationsmanagement und Regionalmanagement durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist es aufzuzeigen, welche Entwicklungen auf der Ebene der Facharbeit in welcher Form forciert werden müssen, damit der demografische Wandel, der Wandel hin zu 'Industrie 4.0' und die Energiewende erfolgreich gemeistert werden können. Ziel des Teilvorhabens ist es, mögliche Zukünfte der Industrie 4.0 herauszuarbeiten, um Anforderungen an die Facharbeit und entsprechende Kompetenzen wissenschaftlich begründet ableiten zu können. In diesem Zusammenhang wird auch die These geprüft, ob und inwieweit das Konzept Industrie 4.0 neue Möglichkeiten für Cross Industry Innovation eröffnet und in welchem Maße Open Innovation-Ansätze erforderlich sind, um Kompetenzen in Unternehmen und Netzwerken aufzubauen, damit Industrie 4.0 nachhaltig implementiert werden kann. Darüber hinaus ist beabsichtigt, Foresightmethoden mit neuen Elementen anzureichern. Ein weiteres Ziel besteht in der Aufklärung der Funktion regionaler Strukturen als Entwicklungsbedingungen für die Industrie 4.0. Die Arbeitsplanung untergliedert sich in die Teilaufgaben 'Foresight' und 'Regionalanalysen'. Im Rahmen der Teilaufgabe 'Foresight' wird ein Delphi durchgeführt und ein softwarebasierter Szenario-Analyseprozess durchlaufen. In den Szenario-Transferprozess werden Partnerunternehmen eingebunden, um passfähige Anforderungen an das Kompetenzmanagement abzuleiten. Im Rahmen der Teilaufgabe 'Regionalanalysen' werden, basierend auf der Definition verschiedener Regionen, Analysen zu regionalen Entwicklungsbedingungen durchgeführt, die für die Implementierung von Industrie 4.0 relevant sind, und zu regionalpolitischen Handlungsansätzen führen können.
Das Projekt "Potentiale der Digitalisierung für die Minderung von Treibhausgasemissionen im Energiebereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) GmbH durchgeführt. Die Digitalisierung verändert unsere Gesellschaft und birgt das Potential erheblicher Wirkungen auf Klima- und Ressourcenschutz im Energiebereich. Der Klimaschutzplan (KSP) fordert, die Chancen für die vor uns liegende Transformationsaufgabe zu nutzen. Eine von KII1 beauftragte Kurzstudie hat eine erste Systematisierung zu den Potentialen der Digitalisierung für den Klimaschutz vorgenommen und bestehenden Forschungsbedarf identifiziert. Dabei sollen neben Effekten erster und zweiter Ordnung auch Effekte dritter Ordnung (insb. systemische Rückwirkungen, Rebound) berücksichtigt werden. Folgende Forschungsfragen sind zu betrachten: - Evaluation der Effekte ausgewählter Beispiele intelligenter Produkte und Dienste im Energiebereich, die Prozesse in Industrie, in Haushalten und im Gebäudebereich nicht nur effizienter, flexibler sondern auch systemdienlicher (Gesamtenergiesystem) machen. Dabei sollen Kraft-Wärmekopplung, Wärmenetze und Eigenerzeugung von Strom, Wärme und Kälte berücksichtigt werden, sowie die zunehmende Dezentralisierung und die sich wandelnden Rollen der Konsumenten zu Prosumenten; - Identifizierung der zentralen, übergeordneten Einflussgrößen, die bestimmen, ob und in welchem Ausmaß theoretisch mögliche Chancen realisiert werden; - Erweiterung des Verständnisses der Hemmnisse zur Wahrnehmung der Chancen für Klima- und Ressourcenschutz (ökonomische, im Nutzerverhalten, rechtliche, Informationen etc.) und Handlungsempfehlungen für Politik ableiten; - Best Practice in den o.g. Kategorien auflisten. Geplant sind zwei Arbeitspakete, die aufeinander aufbauen: Im ersten Arbeitsschritt sollen relevante Anwendungsfälle identifiziert und evaluiert werden. Anschließend sollen geeignete Methoden die Verallgemeinerbarkeit der Erkenntnisse sicherstellen. Abschließend sollen einerseits konkrete Potentiale der Digitalisierung für den Klima- und Ressourcenschutz benannt und andererseits politische Handlungsempfehlungen zielgruppenorientiert entwickelt werden.
Das Projekt "Edel- und sondermetallhaltige Abfallströme intelligent lenken: Bündelung, Zwischenlagerung, Recyclingeffizienz (ILESA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von bifa Umweltinstitut GmbH durchgeführt. Hinsichtlich der Erschließung der Recyclingpotenziale edel- und sondermetallhaltiger Abfälle aus unterschiedlichen Anfallstellen bestehen derzeit noch verschiedene ungenutzte Potenziale. Mittelfristig soll das Recycling ausgewählter, aus umweltpolitischer Sicht relevanter Edel- und Sondermetalle verbessert werden. Ziel des Vorhabens ist es vor diesem Hintergrund, Vorschläge zur Optimierung und intelligenten Gestaltung der Recyclingkette (von Erfassung bis Rückgewinnung) für komplexe edel- und sondermetallhaltige Abfallströme zu entwickeln. Dazu sind folgende drei Themenfelder zu bearbeiten: 1) Erfassung, Bündelung, 'Intelligente Logistik': Für die Bündelung und selektive Erfassung von auszuwählenden Abfallströmen mit (oft gering konzentrierten) Edel- und Sondermetallen sind qualitativ neuartige Logistikkonzepte und Möglichkeiten zur intelligenten Organisation der Materialströme und Gestaltung der Informationsflüsse zu entwickeln, um das Recycling der Edel- und Sondermetalle sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht zu ermöglichen. 2) Zwischenlagerung: Da für bestimmte edel- und sondermetallhaltige Abfälle bisher keine großtechnischen Behandlungs- bzw. Rückgewinnungsverfahren verfügbar, jedoch in der Entwicklung sind, ist der Ansatz der Zwischenlagerung dieser Abfälle, bis geeignete Recyclingverfahren bzw. -kapazitäten verfügbar sind, zu konkretisieren und zu prüfen. Dabei sind insbesondere auch EU-rechtliche Vorgaben zu berücksichtigen. 3) Behandlung und Recycling: Kriterien für einen ökologisch optimalen Rückgewinnungsgrad aus den Abfallströmen sind zu entwickeln und beispielhaft auf ausgewählte edel- und sondermetallhaltige Abfallströme anzuwenden. Diesem optimalen Grad ist der technisch realisierte bzw. absehbar realisierbare Rückgewinnungsgrad gegenüberzustellen. Es sind Konzepte und Optimierungsvorschläge zu entwickeln und zu bewerten. Die Themenbearbeitung ist durch Fachworkshops zum Informationsaustausch und zur Diskussion von Lösungsansätzen zu unterstützen. Anschließend ist vorzuschlagen, wie sich die zu den drei genannten Themenfeldern entwickelten Konzepte in der Recyclingwirtschaft ggf. implementieren und verankern lassen.
Das Projekt "IEA 4E EMSA 2017: Annex Energieeffiziente Elektrische Motorensysteme 2017" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Österreichische Energieagentur durchgeführt. Ausgangssituation, Motivation: Motorsysteme sind in Österreich für 75 % des Stromverbrauchs in der Industrie verantwortlich. Sie umfassen u.a. Pumpen-, Ventilator-, Kälte- und Druckluftsysteme. Gleichzeitig können durch entsprechende Optimierungsmaßnahmen durchschnittlich 20 % des Stromverbrauchs eingespart werden. In den letzten Jahren wurden sehr viele politische und normative Aktivitäten zu Testnormen und Mindeststandards gesetzt, die zunächst nur Asynchronmotoren ohne Regelung berücksichtigten. Mittlerweile wurden auch neue Motorentechnologien in Normen zur Energieeffizienz integriert. Die umfassende Digitalisierung der Produktion wird es künftig ermöglichen, dass alle produktionsrelevanten Faktoren (Mensch und Anlagen) aktiv in den Produktionsprozess einbezogen sind und über intelligente Netze miteinander kommunizieren. Einerseits wirken sich intelligente Vernetzung der Verbraucher und Erzeuger sowie Produktionsplanung senkend auf den Energieverbrauch von Motorsystemen aus. Andererseits hat die zunehmende Automatisierung durch den verstärkten Einsatz von Steuerungsequipment und Elektromotoren einen steigenden Effekt auf den Energieverbrauch. Geplante Ziele, Methode: Der Stromverbrauch von Systemen, die durch Industrie 4.0 neu installiert werden (z.B. Roboter, Automatisierungstechniken, Steuerungssysteme) ist derzeit in nur sehr wenigen Studien thematisiert. Österreich wird im Projekt unter dem Titel 'Monitoring and assessing new industrial developments' prüfen, ob neue Entwicklungen bei der Industrieautomatisierung Auswirkungen auf den Stromverbrauch in Industriebetrieben haben und welche Auswirkungen auf den Motorenmarkt zu erwarten sind. Dazu werden Analyse von Studien, wissenschaftlichen Beiträgen und Vorträgen, Stakeholder-Interviews mit Anbietern, Anwendern und EnergieberaterInnen, nationaler und internationaler Erfahrungsaustausch und Disseminierungsaktivitäten während Workshops, Konferenzen und Meetings durchgeführt. Weiters ist die im Annex gewonnene Kenntnis der Entwicklung von internationalen Energieeffizienz-Normen, Mindeststandards, Testnormen und -abläufen für österreichische Firmen wichtig, um rechtzeitig die entsprechenden Trends zu erkennen und F&E Entwicklungen anzutreiben. Angestrebte Ergebnisse, Erkenntnisse: Folgende Erkenntnisse sind im Task 'Monitoring and assessing new industrial developments' geplant: - Beurteilung, ob und wie Industrie 4.0 Auswirkungen auf die Stromverbrauchsentwicklung allgemein und insbesondere von Elektromotoren hat und/oder haben wird - Einschätzung, welche Technologieentwicklungen im Bereich Automatisierung, Digitalisierung besonderen Einfluss auf den Stromverbrauch von Elektromotoren haben werden - Einschätzung, welche Anforderungen für Elektromotoren mit Industrie 4.0 verbunden sind - Darauf aufbauend: Formulierung der während der nächsten Programmperiode zu bearbeitenden Fragestellungen. (Text gekürzt)
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