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Monitoring the consumption footprint of countries to support policy-making: An assessment of data availability in Germany

The European Green Deal and the German Resource Efficiency Programme both aim at decoupling resource consumption and associated environmental burdens from economic growth. Monitoring the progress of such policies requires robust estimates of environmental pressures and impacts, both from a domestic and a footprint perspective. Building on the life cycle assessment-based consumption footprint (CoF) indicator, developed by the European Commission Joint Research Centre, we assess the environmental impacts of Germany's consumption in the areas of food, mobility, housing, household goods, and appliances during the period 2010â€Ì2018. A comparison between European and national consumption statistics revealed some differences in terms of data composition, granularity, consumption intensities, and calculated environmental impacts. Using national data sources results in slightly lower environmental impacts (e.g., due to differences in the assessment scope of national statistics) and requires some data preparation to match the CoF indicator. Emerging consumption trends can be highlighted using national data. Both data sources converge on main trends: Germany transgresses the safe operating space for several impact categories, with consumption of food, household goods, and mobility being the main drivers. Domestic impacts have decreased over time at the expense of outsourcing environmental pressures and impacts to other countries. The CoF indicator could complement resource monitoring frameworks and might be further aligned to the national context using country-level consumption statistics and life cycle inventory data. Quelle: Wiley

A terminology for downcycling

The term downcycling is often used anecdotally to describe imperfections in recycling. However, it is rarely defined. Here, we identify six meanings of the term downcycling as used in scientific articles and reports. These encompass the material quality of reprocessed materials, target applications, product value, alloying element losses, material systems, and additional primary production. In a proposal for harmonized and more specific terminology, we define downcycling as the phenomenon of quality reduction of materials reprocessed from waste relative to their original quality. We further identify that the reduced quality can express itself thermodynamically, functionally, and economically, covering all perspectives on downcycling. Dilution, contamination, reduced demand for recycled materials, and design-related issues can cause those downcycling effects. We anticipate that this more precise terminology can help quantify downcycling, keep materials in the loop longer, use materials more often and at higher quality, and therefore assist in reducing material-related environmental impacts. © 2022 The Authors

Losses and environmental aspects of a byproduct metal: tellurium

Global demand for tellurium has greatly increased owing to its use in solar photovoltaics. Elevated levels of tellurium in the environment are now observed. Quantifying the losses from human usage into the environment requires a life-cycle wide examination of the anthropogenic tellurium cycle (in analogy to natural element cycles). Reviewing the current literature shows that tellurium losses to the environment might occur predominantly as mine tailings, in gas and dust and slag during processing, manufacturing losses, and in-use dissipation (situation in around 2010). Large amounts of cadmium telluride will become available by 2040 as photovoltaic modules currently in-use reach their end-of-life. This requires proper end-of-life management approaches to avoid dissipation to the environment. Because tellurium occurs together with other toxic metals, e.g. in the anode slime collected during copper production, examining the life-cycle wide environmental implication of tellurium production requires consideration of the various substances present in the feedstock as well as the energy and material requirements during production. Understanding the flows and stock dynamics of tellurium in the anthroposphere can inform environmental chemistry about current and future tellurium releases to the environment, and help to manage the element more wisely. Quelle: http://www.publish.csiro.au

Teilprojekt 5

Das Projekt "Teilprojekt 5" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Lübeck, Fachgebiet Industrielle Ökologie durchgeführt. Die leitende Idee des AQUATOR ist, dass eine leistungsfähige Beratungsstruktur aufgebaut werden muss, um das bei weitem nicht ausgeschöpfte Potential der nachhaltigen Nutzung aquatischer Ressourcen in Deutschland zu erschließen. Zwar ist die Forschungslandschaft zum Thema Aquakultur und Produktentwicklung aus aquatischen Ressourcen gerade im norddeutschen Raum hervorragend entwickelt (CAU, Geomar, Fraunhofer IMTE, etc.), das realisierte wirtschaftliche Potential dagegen aber nur sehr schwach ausgeprägt. In Deutschland existieren ein hoher Ausbildungsstand, eine hohe Kaufkraft und ein gut entwickeltes Bewusstsein für Umwelt und Nachhaltigkeit. Dennoch liegt der Selbstversorgungsgrad für aquatische Erzeugnisse in Deutschland bei nur 25%. Wir sind überzeugt, dass die Entwicklung aquatischer Bioökonomie bei uns durchaus möglich, sinnvoll und wünschenswert ist. Ein entscheidendes Element dafür ist unternehmerisches Engagement. Dieses zu entwickeln, zu begleiten und zu unterstützen ist das Ziel und der Inhalt des Business Akzelerators AQUATOR. Wir beabsichtigen das Potential der nachhaltigen Nutzung aquatischer Ressourcen in Deutschland zur Entfaltung zu bringen und zu einer nachhaltigen, blauen, bio-basierten Wirtschaftsweise in Norddeutschland beizutragen. In den letzten 2,5 Jahren hat der AQUATOR anhand von Referenzprojekten seine Kompetenzen geschärft und ein Dienstleistungsportfolio erarbeitet. Das AQUATOR Team hat sich gefestigt. Auch hat sich in den letzten 2,5 Jahren gezeigt, dass ein dringender Bedarf an gezielter Beratung zur Etablierung von Geschäftsideen in der Blauen Bioökonomie besteht. Bereits jetzt begleitet der AQUATOR 10 Start-ups und 3 Unternehmen bei der Verwirklichung ihrer Ideen. In der Umsetzungsphase wird der AQUATOR rechtlich, personell und finanziell dahingehend konsolidiert und stabilisiert, dass er am Ende der Projektlaufzeit vollumfänglich funktionstüchtig und durch verschiedene Einkommensquellen wirtschaftlich weitgehend unabhängig ist.

Teilprojekt: Umsetzung und Erprobung

Das Projekt "Teilprojekt: Umsetzung und Erprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Robert Bosch GmbH durchgeführt. Das Forschungsvorhaben Design for Circularity - Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung (DfC-Industry) konzipiert und erprobt digitale Lösungen für den Entwurf ressourceneffizienter industrieller Produkte für eine Circular Economy (CE) und die Energiewende. Das beinhaltet neben entwicklungs­begleitend anwendbaren Bilanzierungs­instrumenten für die Nutzung von Rohstoffen und Primärenergie auch eine umfassende Bewertung der nachhaltigen Nutzbarkeit im Wirtschaftskreislauf durch lebensdauerver­längernde Maßnahmen, wie Reuse oder Remanufacturing mit entsprechenden Trade-offs aus ökonomischer und ökologischer Perspektive. Die Bewertung erfolgt auf der Basis von zu entwickelnden Gestaltungsregeln, Ressourceneffizienzanalysen und Indikatoren für den Produktentwicklungsprozess und wird durch digitale und KI-basierte Lösungen zur Integration von Ressourceneffizienz und Umweltbewertung in Konstruktionsumgebungen sowie in der Geschäfts­modellentwicklung unterstützt, um die Operationalisierung eines Design for Circularity (DfC) im industriellen Kontext zu ermöglichen. Die Robert Bosch GmbH bringt sich sowohl mit ihrer Konzernforschung als auch den Geschäftsbereichen Automotive Aftermarket, Powertrain Solutions, Electrical Drives, Powertools und BSH Hausgeräte als Konzeptions- und Erprobungspartner in DfC-Industry ein und wird dabei von der ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH unterstützt. Das Institut für Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim leitet und koordiniert das Vorhaben.

Teilprojekt: Nutzung von KI-Lösungen

Das Projekt "Teilprojekt: Nutzung von KI-Lösungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH durchgeführt. 'Das Forschungsvorhaben Design for Circularity - Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung (DfC-Industry) konzipiert und erprobt digitale Lösungen für den Entwurf ressourceneffizienter industrieller Produkte für eine Circular Economy (CE) und die Energiewende. Das beinhaltet neben entwicklungs­begleitend anwendbaren Bilanzierungs­instrumenten für die Nutzung von Rohstoffen und Primärenergie auch eine umfassende Bewertung der nachhaltigen Nutzbarkeit im Wirtschaftskreislauf durch lebensdauerver­längernde Maßnahmen, wie Reuse oder Remanufacturing mit entsprechenden Trade-offs aus ökonomischer und ökologischer Perspektive. Die Bewertung erfolgt auf der Basis von zu entwickelnden Gestaltungsregeln, Ressourceneffizienzanalysen und Indikatoren für den Produktentwicklungsprozess und wird durch digitale und KI-basierte Lösungen zur Integration von Ressourceneffizienz und Umweltbewertung in Konstruktionsumgebungen sowie in der Geschäfts­modellentwicklung unterstützt, um die Operationalisierung eines Design for Circularity (DfC) im industriellen Kontext zu ermöglichen. Die Robert Bosch GmbH bringt sich sowohl mit ihrer Konzernforschung als auch den Geschäftsbereichen Automotive Aftermarket, Powertrain Solutions, Electrical Drives, Powertools und BSH Hausgeräte als Konzeptions- und Erprobungspartner in DfC-Industry ein und wird dabei von der ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH unterstützt. Das Institut für Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim leitet und koordiniert das Vorhaben.

Design for Circularity - Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung

Das Projekt "Design for Circularity - Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Pforzheim - Gestaltung, Technik, Wirtschaft und Recht, Institut für Industrial Ecology durchgeführt. Das Forschungsvorhaben Design for Circularity - Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung (DfC-Industry) konzipiert und erprobt digitale Lösungen für den Entwurf ressourceneffizienter industrieller Produkte für eine Circular Economy (CE) und die Energiewende. Das beinhaltet neben entwicklungsSbegleitend anwendbaren BilanzierungsSinstrumenten für die Nutzung von Rohstoffen und Primärenergie auch eine umfassende Bewertung der nachhaltigen Nutzbarkeit im Wirtschaftskreislauf durch lebensdauerverSlängernde Maßnahmen, wie Reuse oder Remanufacturing mit entsprechenden Trade-offs aus ökonomischer und ökologischer Perspektive. Die Bewertung erfolgt auf der Basis von zu entwickelnden Gestaltungsregeln, Ressourceneffizienzanalysen und Indikatoren für den Produktentwicklungsprozess und wird durch digitale und KI-basierte Lösungen zur Integration von Ressourceneffizienz und Umweltbewertung in Konstruktionsumgebungen sowie in der GeschäftsSmodellentwicklung unterstützt, um die Operationalisierung eines Design for Circularity (DfC) im industriellen Kontext zu ermöglichen. Die Robert Bosch GmbH bringt sich sowohl mit ihrer Konzernforschung als auch den Geschäftsbereichen Automotive Aftermarket, Powertrain Solutions, Electrical Drives, Powertools und BSH Hausgeräte als Konzeptions- und Erprobungspartner in DfC-Industry ein und wird dabei von der ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz unterstützt. Das Institut für Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim leitet und koordiniert das Vorhaben.

Teilprojekt: Verbreitung und wissenschaftliche Begleitung

Das Projekt "Teilprojekt: Verbreitung und wissenschaftliche Begleitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Pforzheim - Gestaltung, Technik, Wirtschaft und Recht, Institut für Industrial Ecology durchgeführt. Das Forschungsvorhaben Design for Circularity - Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung (DfC-Industry) konzipiert und erprobt digitale Lösungen für den Entwurf ressourceneffizienter industrieller Produkte für eine Circular Economy (CE) und die Energiewende. Das beinhaltet neben entwicklungs­begleitend anwendbaren Bilanzierungs­instrumenten für die Nutzung von Rohstoffen und Primärenergie auch eine umfassende Bewertung der nachhaltigen Nutzbarkeit im Wirtschaftskreislauf durch lebensdauerver­längernde Maßnahmen, wie Reuse oder Remanufacturing mit entsprechenden Trade-offs aus ökonomischer und ökologischer Perspektive. Die Bewertung erfolgt auf der Basis von zu entwickelnden Gestaltungsregeln, Ressourceneffizienzanalysen und Indikatoren für den Produktentwicklungsprozess und wird durch digitale und KI-basierte Lösungen zur Integration von Ressourceneffizienz und Umweltbewertung in Konstruktionsumgebungen sowie in der Geschäfts­modellentwicklung unterstützt, um die Operationalisierung eines Design for Circularity (DfC) im industriellen Kontext zu ermöglichen. Die Robert Bosch GmbH bringt sich sowohl mit ihrer Konzernforschung als auch den Geschäftsbereichen Automotive Aftermarket, Powertrain Solutions, Electrical Drives, Powertools und BSH Hausgeräte als Konzeptions- und Erprobungspartner in DfC-Industry ein und wird dabei von der ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz unterstützt. Das Institut für Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim leitet und koordiniert das Vorhaben.

Teilprojekt: Integration in den Konstruktionsprozess

Das Projekt "Teilprojekt: Integration in den Konstruktionsprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH durchgeführt. Das Forschungsvorhaben Design for Circularity - Operationalisierung in der industriellen Produktentwicklung (DfC-Industry) konzipiert und erprobt digitale Lösungen für den Entwurf ressourceneffizienter industrieller Produkte für eine Circular Economy (CE) und die Energiewende. Das beinhaltet neben entwicklungs­begleitend anwendbaren Bilanzierungs­instrumenten für die Nutzung von Rohstoffen und Primärenergie auch eine umfassende Bewertung der nachhaltigen Nutzbarkeit im Wirtschaftskreislauf durch lebensdauerver­längernde Maßnahmen, wie Reuse oder Remanufacturing mit entsprechenden Trade-offs aus ökonomischer und ökologischer Perspektive. Die Bewertung erfolgt auf der Basis von zu entwickelnden Gestaltungsregeln, Ressourceneffizienzanalysen und Indikatoren für den Produktentwicklungsprozess und wird durch digitale und KI-basierte Lösungen zur Integration von Ressourceneffizienz und Umweltbewertung in Konstruktionsumgebungen sowie in der Geschäfts­modellentwicklung unterstützt, um die Operationalisierung eines Design for Circularity (DfC) im industriellen Kontext zu ermöglichen. Die Robert Bosch GmbH bringt sich sowohl mit ihrer Konzernforschung als auch den Geschäftsbereichen Automotive Aftermarket, Powertrain Solutions, Electrical Drives, Powertools und BSH Hausgeräte als Konzeptions- und Erprobungspartner in DfC-Industry ein und wird dabei von der ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH und dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH unterstützt. Das Institut für Industrial Ecology der Hochschule Pforzheim leitet und koordiniert das Vorhaben.

Teilprojekt 2 - Umsetzungsphase

Das Projekt "Teilprojekt 2 - Umsetzungsphase" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Hochschule Lübeck, Fachgebiet Industrielle Ökologie durchgeführt. Der AQUATOR will die ökonomischen und ökologischen Potenziale der aquatischen Bioökonomie im Sinne einer Industriellen Symbiose nachhaltig erschließen; er beinhaltet die Entwicklung und Bereitstellung umfangreicher Dienstleistungen und Infrastruktur entlang der Wertschöpfungsketten aus der betrieblichen, sozioökonomischen und administrativen Perspektive. Adressaten sind alle bestehenden und zukünftigen Unternehmen im sich entwickelnden Bereich marine Bioökonomie im Hinblick auf Umwelt und soziale Wirkung, Genehmigungsrecht und Finanzierung. Die sich ergebende Beratungstätigkeiten werden flankiert von Öffentlichkeitsarbeit, Weiterbildungsmodulen und einer webbasierten aquatischen Rohstoffbörse im Rahmen des BaMS-Portal. Anhand der in den BaMS-Projekten bereits bestehenden bzw. sich in der Projektlaufzeit entwickelnden Komponenten entstehen im AQUATOR entsprechend den unten dargestellten Arbeitspaketen Instrumente, Kompetenzen und Infrastrukturen, die von den BaMS-Partnern - im Rahmen der gegebenen finanziellen und personellen Möglichkeiten - genutzt werden können. In zukünftigen BaMS Projekten soll das AQUATOR Konzept auf den gesamten Innovationsraum ausgeweitet werden. Langfristig bietet der über Gebühren, Provisionen, Honorare und Beteiligungen selbstfinanzierte AQUATOR sein Konzept einer sektorübergreifenden Klientel an.

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