Die Rohstoffproduktivität stieg zwischen 1994 und 2020 um rund 74 Prozent. Ziel des „Deutschen Ressourceneffizienzprogramms“ (ProgRess) war eine Verdopplung. Dieses Ziel wurde verfehlt. Seit der Veröffentlichung von ProgRess III im Jahr 2020 wird die „Gesamtrohstoffproduktivität“ abgebildet. Dieser weiterentwickelte Indikator ist Teil der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) von 2024. Entwicklung der Rohstoffproduktivität Die Rohstoffproduktivität in Deutschland stieg laut Daten des Statistischen Bundesamtes von 1994 bis 2020 um 73,6 %. Der abiotische Direkte Materialeinsatz sank in diesem Zeitraum um 21,6 %. Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) stieg im selben Zeitraum um 36,0 % (siehe Abb. „Rohstoffproduktivität“). Das Jahr 2020 war allerdings durch die Lockdowns der Corona-Pandemie und damit verbundener geringerer wirtschaftlicher Aktivität und Nachfrage nach Rohstoffen geprägt. Die Rohstoffproduktivität stieg in diesem Zeitraum nicht stetig. Drei Beispiele: Die Rohstoffproduktivität nahm zwischen den Jahren 2008 und 2009 um ca. 4 % zu. In dieser Zeit der Wirtschafts- und Finanzkrise verringerten sich sowohl das BIP als auch der abiotische Direkte Materialeinsatz. Da der Materialeinsatz stärker sank als das BIP, stieg die Rohstoffproduktivität. Der Hauptgrund dafür waren die gesunkenen Einfuhren. Vom Jahr 2010 auf das Jahr 2011 sank die Rohstoffproduktivität um rund 3,6 %. Der Grund dafür war, dass in diesem Zeitraum der Anstieg des Materialeinsatzes das wirtschaftliche Wachstum überkompensierte. Von 2011 bis 2019 (vor-Corona-Jahr) ist die Rohstoffproduktivität wieder um knapp 28 % angestiegen: Das BIP stieg um etwa 15 %, der Materialeinsatz sank um ca. 5 %. Insgesamt entwickelte sich die Rohstoffproduktivität in die angestrebte Richtung. Allerdings wurde seit dem Jahr 1994 das ursprünglich gesetzte Ziel des Deutschen Ressourceneffizienzprogramms ( ProgRess ) nicht realisiert: eine Verdopplung der Rohstoffproduktivität bis 2020. Indikator "Rohstoffproduktivität" Der Indikator „Rohstoffproduktivität“ drückt aus, wie effizient abiotische Primärmaterialien in Deutschland eingesetzt wurden, um das Bruttoinlandsprodukt (BIP) zu erwirtschaften. Die Bundesregierung hat mit dem Deutschen Ressourceneffizienzprogramm ursprünglich das Ziel vorgegeben, die Rohstoffproduktivität bis zum Jahr 2020 im Vergleich zum Jahr 1994 zu verdoppeln. Mit der Verabschiedung des dritten Deutschen Ressourceneffizienzprogramms im Jahre 2020 wurde der Indikator durch die „Gesamtrohstoffproduktivität“ als zentraler Indikator weiterentwickelt (s. unten). Die Gesamtrohstoffproduktivität ist auch in der 2024 veröffentlichten Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) neben weiteren Indikatoren und Zielen verankert. Um die Rohstoffproduktivität zu ermitteln, wird ein Quotient gebildet (siehe Schaubild „Stoffstromindikatoren“): Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) wird mit den in Deutschland eingesetzten abiotischen Materialien in Beziehung gesetzt. Die abiotischen Materialien umfassen inländische Rohstoffentnahmen und importierte Materialien (abiotischer Direkter Materialeinsatz, siehe auch DMI im Schaubild „Stoffstromindikatoren“). Die Rohstoffproduktivität erlaubt eine erste Trendaussage zur Effizienz der Rohstoffnutzung in unserer Wirtschaft über einen langen Zeitraum. Die Basis des Indikators „Rohstoffproduktivität“: der abiotische Direkte Materialeinsatz Zur Berechnung der Rohstoffproduktivität wird der Indikator „abiotischer Direkter Materialeinsatz“ verwendet. Der zugrundeliegende Indikator „Direkter Materialeinsatz“ wird im Englischen als „Direct Material Input“ ( DMI ) bezeichnet. Der abiotische Direkte Materialeinsatz ermöglicht es, Umfang und Charakteristik der nicht-erneuerbaren Materialnutzung in einer Volkswirtschaft aus der Perspektive der Produktion darzustellen. Er berücksichtigt inländische Entnahmen von nicht-erneuerbaren Primärrohstoffen aus der Natur. Weiterhin sind alle eingeführten abiotischen Rohstoffe, Halbwaren und Fertigwaren mit ihrem Eigengewicht Bestandteil des Indikators. Der Direkte Materialeinsatz ist zentraler Bestandteil volkswirtschaftlicher Materialflussrechnungen. Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes Für die Deutung der Rohstoffproduktivität und deren Verlauf ist die Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes wichtig. Im Jahr der Wirtschaftskrise 2009 nutzte die deutsche Wirtschaft 1.203 Millionen Tonnen (Mio. t) nicht-erneuerbarer Materialien. Das waren knapp 21 % weniger als im Jahr 1994. Im Jahr 2011 stieg der abiotische Direkte Materialeinsatz vorübergehend recht stark auf 1.322 Mio. t an. Dies war vor allem auf eine konjunkturbedingte Steigerung der inländischen Entnahme von mineralischen Baurohstoffen und weiter steigende Importe von Energieträgern und Metallerzeugnissen zurückzuführen. 2020 sank der Materialeinsatz wieder auf 1.187 Mio. t. Damit beträgt das Minus im Jahr 2020 gegenüber 1994 knapp 24 %. Letzte Zahlen des Statistischen Bundesamtes zeigen, dass der direkte abiotische Materialeinsatz bis 2022 mit 1.149 Mio. t. weiter leicht gesunken ist (siehe Abb. „Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes“). Komponenten des abiotischen Direkten Materialeinsatzes Das Statistische Bundesamt schlüsselt die Komponenten auf, aus denen sich der abiotische Direkte Materialeinsatz zusammensetzt. In den Jahren von 1994 bis 2022 gab es Veränderungen bei der Entnahme inländischer abiotischer Rohstoffe und der Einfuhr abiotischer Güter: Während die Entnahme von abiotischen Rohstoffen im Inland zwischen 1994 und 2022 um 410 Millionen Tonnen (– 37 %) zurückgegangen ist, stieg die Einfuhr von nicht-erneuerbaren Rohstoffen sowie Halb- und Fertigwaren um 45 Mio. t an (+ 11%). Der Anteil der importierten Güter am gesamten nicht-erneuerbaren Primärmaterialeinsatz erhöhte sich damit von 26 % im Jahre 1994 auf 38 % im Jahre 2022. Betrachtet man die Entwicklung der verschiedenen Rohstoffarten zwischen 1994 und 2022 genauer, fallen folgende Entwicklungen auf (siehe Abb. „Entnahme abiotischer Rohstoffe und Einfuhr abiotischer Güter“): Die inländische Gewinnung von sonstigen Mineralien wie z.B. mineralischen Baurohstoffen sank um 32 % oder 270 Millionen Tonnen (Mio. t). Die Gewinnung von Energieträgern im Inland nahm um 50 % (141 Mio. t) ab. Darin spiegelt sich der Rückgang der Braunkohle- und Steinkohleförderung wider. Im Gegenzug wurden rund 31 Mio. t (31 %) mehr an Energieträgern und deren Erzeugnissen eingeführt. Auch die Importe von Erzen und ihren Erzeugnissen stiegen deutlich um 46 % (31 Mio. t) an. Dabei handelt es sich überwiegend um Metallwaren. Erfassung der indirekten Importe Der abiotische Direkte Materialeinsatz berücksichtigt zwar die direkten, aber nicht die sogenannten „indirekten Materialströme“ der Einfuhren. Dazu gehören Rohstoffe, die im Ausland zur Erzeugung der importierten Güter genutzt wurden. Diese sind in den von der Handelsstatistik erfassten Mengen nicht enthalten. Der Indikator Rohstoffproduktivität kann daher einen vermeintlichen Produktivitätsfortschritt vorspiegeln, wenn im Inland entnommene oder importierte Rohstoffe durch die Einfuhr bereits weiter verarbeiteter Produkte ersetzt werden. Das ist durchaus realistisch: So nahmen zwischen den Jahren 1994 und 2022 die Einfuhren an überwiegend abiotischen Fertigwaren um 114 % deutlich stärker zu, als die von Halbwaren . Deren Importe gingen sogar leicht zurück. Die von Rohstoffen sanken bis 2022 ebenfalls um 3 % (siehe Abb. „Abiotische Importe nach Deutschland nach Verarbeitungsgrad“). Bei Halbwaren handelt es sich um bereits be- oder verarbeitete Rohstoffe, die im Regelfall weiterer Be- oder Verarbeitung bedürfen, bevor sie als Fertigwaren benutzbar sind. Hierzu zählen beispielsweise Rohmetalle, mineralische Baustoffe wie Zement oder Schnittholz. Die Anstiege der Fertigwaren gelten gleichermaßen für metallische Güter wie auch für Produkte aus fossilen Energieträgern, etwa Kunststoffe. Mit dem zunehmenden Import von Fertigwaren werden rohstoffintensive Herstellungsprozesse mitsamt den meist erheblichen Umwelteinwirkungen der Rohstoffgewinnung und -aufbereitung verstärkt ins Ausland verlagert. Ergänzung des Indikators „Rohstoffproduktivität“ um indirekte Importe Der Verlagerungseffekt der Rohstoffnutzung ins Ausland lässt sich durch die Umrechnung der Importe in Rohstoffäquivalente abbilden – wie etwa beim Indikator „Rohstoffverbrauch“ (engl. „Raw Material Input“, RMI ). Der Indikator berücksichtigt ergänzend zum direkten Materialeinsatz auch Importgüter mit den Massen an Rohstoffen, die im Ausland zu deren Herstellung erforderlich waren (siehe „Schaubild Stoffstromindikatoren“). Diese werden in der Fachsprache als „indirekte Importe“ bezeichnet. Der RMI stellt also eine Vergleichbarkeit zwischen den Einfuhren und inländischen Entnahmen her, indem der Primärrohstoffverbrauch im In- und Ausland gleichermaßen abgebildet wird. Für eine Einschätzung, wie viele Rohstoffe eine Volkswirtschaft verwendet, macht es einen Unterschied, ob indirekte Stoffströme berücksichtigt werden oder nicht. Zwischen den Jahren 2010 und 2021 (letztes verfügbares Jahr) stieg die Summe aus abiotischer Rohstoffentnahme sowie direkten und indirekten Importen (RMI abiot ) um mehr als 6 %. Der DMI abiot , der die indirekten Importe nicht berücksichtigt, sank im selben Zeitraum jedoch um ca. 6 % (siehe Abb. „Rohstoffproduktivität“). Schaubild: Stoffstromindikatoren Quelle: Umweltbundesamt Rohstoffproduktivität Quelle: Statistisches Bundesamt Diagramm als PDF Diagramm als Excel mit Daten Bedeutung der Biomasse nimmt zu Der abiotische Direkte Materialeinsatz bei der Berechnung der Rohstoffproduktivität für das Deutsche Ressourceneffizienzprogramm erfasst nur nicht-erneuerbare Rohstoffe. Das bedeutet, dass Biomasse bei der Berechnung ausgeklammert wird. Doch die Bedeutung von Biomasse für die Rohstoffnutzung steigt, denn durch Biomasse können knapper werdende fossile und mineralische Rohstoffe ersetzt werden. Sowohl der Anbau biotischer Rohstoffe als auch ihre Verarbeitung und Nutzung sind mit erheblichen Umwelteinwirkungen verbunden. Weiterhin sind die nachhaltig zu bewirtschaftenden Anbauflächen begrenzt. Deshalb ist es von wachsender Bedeutung, biotische Rohstoffe in die Berechnungen der Materialindikatoren zur Rohstoffproduktivität einfließen zu lassen. Ein erweiterter Produktivitätsindikator: die Gesamtrohstoffproduktivität Mit Verabschiedung des 2. Deutschen Ressourceneffizienzprogramms (ProgRess II) und der Neuauflage der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie wurde dem Indikator „Rohstoffproduktivität“ eine weitere Produktivitätsgröße an die Seite gestellt: die „Gesamtrohstoffproduktivität“ (siehe Abb. „Gesamtrohstoffproduktivität“). Diese Größe beinhaltet – anders als der bisherige Indikator – neben den abiotischen auch die biotischen Rohstoffe und berücksichtigt nicht nur die Tonnage der importierten Güter, sondern den gesamten damit verbundenen Primärrohstoffeinsatz ( Rohstoffäquivalente ). Die Gesamtrohstoffproduktivität wird seit Veröffentlichung des Deutschen Ressourceneffizienzprogramms III ausschließlich berichtet. Der Indikator ist auch in der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) von 2024 verankert. Zwischen den Jahren 2010 und 2030 soll der Wert jährlich im Durchschnitt um 1,6 % wachsen. Von 2010 bis 2021 nahm die Gesamtrohstoffproduktivität um 15 % zu. Das durchschnittliche Wachstum lag demnach bei etwa 1,3 % pro Jahr und damit unterhalb des Ziels der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie. Der Indikator wird hier ausführlich vorgestellt.
Das Projekt "H2020-EU.3.5. - Societal Challenges - Climate action, Environment, Resource Efficiency and Raw Materials - (H2020-EU.3.5. - Gesellschaftliche Herausforderungen - Klimaschutz, Umwelt, Ressourceneffizienz und Rohstoffe), Ionometallurgy of primary sources for an enhanced raw materials recovery (ION4RAW)" wird/wurde ausgeführt durch: Optimizacion Orientada a la Sostenibilidad SL.
Das Projekt "Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2, Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg, B.Sc. Erneuerbare Energien,Professur für Feuerungstechnik.Biomasse, vor allem Holz, ist im deutschen Wärmemarkt der mit Abstand wichtigste erneuerbare Energieträger, dessen Einsatz ausgebaut werden soll. Jedoch entstehen bei dem Verbrennungsprozess u. a. Feinstaubpartikel, die ein Gesundheitsrisiko darstellen. Entsprechend wurden Grenzwerte festgelegt, die an Kleinfeuerungen (kleiner als 1 MW) mit den heutigen Technologien schwer einzuhalten sind und in Zukunft voraussichtlich weiter verschärft werden. In diesem Projekt soll ein kostengünstiger Staubabscheider für Kleinfeuerungsanlagen entwickelt werden, um den gegenwärtigen und zukünftigen Grenzwerten gerecht zu werden. Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hatte bereits, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik, einen Entwurf eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen Filterbetrieb an einem Biomassekessel entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Die gewählte Abreinigungsmethode erwies sich jedoch als unzureichend, weshalb in Zusammenarbeit mit der Hochschule Rottenburg (HFR) alternative Abreinigungsmethoden erprobt werden. Zunächst werden die Abreinigungsmethoden Jet-Pulse-Abreinigung (IFK) und Ultraschallreinigung (HFR) an kleinen Feuerungen erprobt. Die Jet-Pulse-Abreinigung mittels Druckluftstößen ist eine bewährte Technologie, welche erst noch, in Kombination mit Gewebefiltern, auf kleine Biomassefeuerungen angepasst werden muss. Die Reinigung mittels Ultraschall ist eine in der Industrie ebenfalls bewährte Technik, welche in diesem Projekt erstmals zur Filterreinigung von Feinstaubfiltern getestet und optimiert werden soll. Dazu werden am IFK verschiedene Metallgewebe und unterschiedliche Reinigungsparameter getestet, um diese Methode für Kleinfeuerungen zu optimieren. An der HFR liegt der Fokus auf verschiedenen Ultraschallbedingungen sowie die Untersuchung der Abfallstoffe hinsichtlich Verwendungs- und Deponiermöglichkeiten. Die Tests erfolgen an beiden Standorten mithilfe von kleineren Biomassekesseln, die sowohl für Hackgut als auch für Pellets geeignet sind. Die Methoden sollen hinsichtlich Abscheidegrad, Betriebssicherheit und Energieeffizienz optimiert werden und der Anwendungsbereich hinsichtlich der Brennstoffe eingegrenzt werden. Nach der Optimierung der beiden Methoden sollen die Ergebnisse analysiert und unter Abwägung aller Aspekte zum Bau eines Prototypen für die 200kW-Feuerung der HFR verwendet werden. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse und anhand von aussagekräftigen Langzeitversuchen soll als letzter Schritt ein Vorserienmodell des Filters entwickelt werden.
Das Projekt "Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2, Teilvorhaben 1: Theoretische Untersuchungen und Projektmanagement" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik.Biomasse, vor allem Holz, ist im deutschen Wärmemarkt der mit Abstand wichtigste erneuerbare Energieträger, dessen Einsatz ausgebaut werden soll. Jedoch entstehen bei dem Verbrennungsprozess u. a. Feinstaubpartikel, die ein Gesundheitsrisiko darstellen. Entsprechend wurden Grenzwerte festgelegt, die an Kleinfeuerungen (kleiner als 1 MW) mit den heutigen Technologien schwer einzuhalten sind und in Zukunft voraussichtlich weiter verschärft werden. In diesem Projekt soll ein kostengünstiger Staubabscheider für Kleinfeuerungsanlagen entwickelt werden, um den gegenwärtigen und zukünftigen Grenzwerten gerecht zu werden. Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hatte bereits in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik einen Entwurf eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen Filterbetrieb an einem Biomassekessel entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Die gewählte Abreinigungsmethode erwies sich jedoch als unzureichend, weshalb in Zusammenarbeit mit der Hochschule Rottenburg (HFR) alternative Abreinigungsmethoden erprobt werden. Zunächst werden die Abreinigungsmethoden Jet-Pulse-Abreinigung (IFK) und Ultraschallreinigung (HFR) an kleinen Feuerungen erprobt. Die Jet-Pulse-Abreinigung mittels Druckluftstößen ist eine bewährte Technologie, welche erst noch, in Kombination mit Gewebefiltern, auf kleine Biomassefeuerungen angepasst werden muss. Die Reinigung mittels Ultraschall ist eine in der Industrie ebenfalls bewährte Technik, welche in diesem Projekt erstmals zur Filterreinigung von Feinstaubfiltern getestet und optimiert werden soll. Dazu werden am IFK verschiedene Metallgewebe und unterschiedliche Reinigungsparameter getestet, um diese Methode für Kleinfeuerungen zu optimieren. An der HFR liegt der Fokus auf verschiedenen Ultraschallbedingungen sowie die Untersuchung der Abfallstoffe hinsichtlich Verwendungs- und Deponiermöglichkeiten. Die Tests erfolgen an beiden Standorten mithilfe von kleineren Biomassekesseln, die sowohl für Hackgut als auch für Pellets geeignet sind. Die Methoden sollen hinsichtlich Abscheidegrad, Betriebssicherheit und Energieeffizienz optimiert werden und der Anwendungsbereich hinsichtlich der Brennstoffe eingegrenzt werden. Nach der Optimierung der beiden Methoden sollen die Ergebnisse analysiert und unter Abwägung aller Aspekte zum Bau eines Prototypen für die 200kW-Feuerung der HFR verwendet werden. Mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse und anhand von aussagekräftigen Langzeitversuchen soll als letzter Schritt ein Vorserienmodell des Filters entwickelt werden.
Das Projekt "Entwicklung eines kompakten und kostengünstigen Gewebefilters für Biomassekessel - Stufe 2, Teilvorhaben 3: Technische und industrielle Unterstützung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: LK Metallwaren GmbH.Das Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (IFK) hat, in Zusammenarbeit mit der LK Metallwaren GmbH in Schwabach und mit Unterstützung des externen Beraters Oskar Winkel Filtertechnik ein funktionsfähiges Muster eines Gewebefilters mit allen notwendigen Komponenten für einen zuverlässigen und betriebssicheren Filterbetrieb entwickelt (FNR-Projekt FKZ 22031611). Hierzu war auch die Entwicklung eines Standard-Prüfablauf zur Durchführung von vergleichbaren Messungen notwendig. Der entwickelte Filter mit neuer Abreinigung hat keine direkten Rückkopplungen auf den Kesselbetrieb, die Abreinigung hat sich als wirkungsvoll erwiesen und besitzt weiteres Entwicklungspotenzial. Zur Umsetzung der Entwicklungsergebnisse in ein Serienprodukt ist noch eine weitere Entwicklungsstufe notwendig, die Gegenstand dieser Projektskizze ist. Im Rahmen dieses Projektes sollen noch weitere Filtergewebe / Bürstenkombinationen getestet werden, um hier die geeignetste Kombination zu ermitteln. Diese Untersuchungen sollen mit dem entwickelten Filter-Funktionsmuster und Prüfablauf unter standardisierten Bedingungen auf dem Prüfstand erfolgen. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen im Technikum und den Erkenntnissen aus dem Vorgängervorhaben soll ein erster Prototyp des Filters für den praktischen Einsatz an einer Feuerungsanlage entwickelt und gebaut werden. Nach Funktionstests mit dem Prototyp auf dem Prüfstand soll dieser an einer bestehenden Feuerungsanlage installiert und dort für eine längere, aussagekräftige Betriebszeit im Einsatz sein. Wesentliches Ziel dieses Tests ist der Nachweis der Praxistauglichkeit der entwickelten Filterlösung, das Sammeln von Betriebserfahrungen und weiterer Erkenntnisse, die zum Aufbau eines Vorserienmodells des Filters nötig sind.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP); International Continental Drilling Program (ICDP), Teilprojekt: Multiple Isotope und Spurenelemente als Tracer für Sauerstoffgehalt und Metallhaushalt in 3.5 bis 3.2 Ga Paläo-Ozeanen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt am Main, Institut für Geowissenschaften, Facheinheit Mineralogie, Abteilung Petrologie und Geochemie.
Das Projekt "Weiterentwicklung von Handlungsoptionen einer ökologischen Rohstoffpolitik, Ansätze zur Reduzierung von Umweltbelastung und negativen sozialen Auswirkungen bei der Gewinnung von Metallrohstoffen - UmSoRess" wird/wurde ausgeführt durch: Adelphi Research gemeinnützige GmbH.A. Problemstellung: Angesichts der Verknappung sowie des weltweit steigenden Rohstoffverbrauchs und der damit einhergehenden Umweltbelastungen bedarf es erheblicher Anstrengungen zur Erhöhung der Rohstoffproduktivität sowie der Verringerung der negativen ökologischen Folgen der Rohstoffnutzung. Eine physische Knappheit ist für metallische Rohstoffe mittelfristig nicht zu erwarten, jedoch treten neben geopolitisch/ökonomisch bedingten Knappheiten zunehmend ökologische Knappheiten auf Seiten der Senken zu Tage. Diese Entwicklung wird durch tendenziell abnehmende Erzgehalte sowie eine zunehmende Verlagerung der Rohstoffgewinnung in ökologisch sensible Regionen verstärkt. B. Ziel des Vorhabens: Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von Ansätzen zur weltweiten Verbreitung von Umwelt- und Sozialstandards bei der Rohstoffgewinnung, um die negativen Auswirkungen auf Umwelt und Gesellschaft zu reduzieren (Konsistenz). C. Methodik: Folgende Fragen sind über eine systematische Literaturauswertung und Expertenbefragungen zu erörtern: - Ermittlung der Bedingungen bei der Rohstoffgewinnung (Abbau, Aufbereitung, Verhüttung, Veredelung, Rekultivierung) in den Hauptproduktionsländern ausgewählten Metallen mit spezifisch oder absolut hohem Umweltbelastungspotential; - Ermittlung von internationalen Konventionen zu Umwelt- und Sozialstandards bei der Rohstoffgewinnung; Skizzierung des verfügbaren Standes der Technik; Abschätzung der Umweltentlastungspotentiale durch Anwendung des SdT; - Welche Initiativen/Abkommen/Ansätze zur Verbesserung der Lage bestehen bereits, welche Akteure sind beteiligt? - Wie sind diese Ansätze zu bewerten? Welche Ansätze sollten weiterentwickelt werden? - Sind zertifizierte Rohstoffhandelsketten ein geeigneter Ansatz? Ist eine Zertifizierung über den Verhüttungsprozess hinaus, ggf. bis zum Konsumgut möglich?; - Was kann UBA/BMU zur Implementierung von Maßnahmen beitragen?
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung der DrahTeilprojekt ositionier- und Drahtvorschubeinheit^KMU-innovativ Verbundprojekt: Scannerbasiertes Mikrodraht-Laserauftragschweißen zur selektiven Beschichtung (MicroSpotCladding)^Teilprojekt: Anlagen- und Prozessentwicklung^Teilprojekt: Entwicklung der Laserstrahlablenkeinheit, Teilprojekt: Herstellung der Stanz-Biege-Rohteile" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Carl Dillenius Metallwaren GmbH & Co..Elektrische Kontaktstellen auf Stanzteilen werden durch galvanisches Beschichten mit teuren Edelmetallen hergestellt. Allerdings ist der Edelmetallverbrauch bei den bekannten galvanischen Verfahren deutlich zu hoch und unwirtschaftlich, da immer mehr Edelmetall als funktional notwendig aufgebracht wird. Außerdem erhöht das nachträgliche galvanische Beschichten den logistischen Aufwand immens und birgt hohe Fehlerraten. Ziel ist die punktgenaue Beschichtung des Stanzteils im Stanzwerkzeug mit einer funktional optimierten Menge an Edelmetall mittels scannerbasiertem Mikrodraht- Laseraufschweißen im laufenden Stanzprozess. Technisches Arbeitsziel der CARL DILLENIUS METALLWAREN ist die Herstellung eines Stanzwerkzeuges und der mechanischen Zuführungen und Positioniereinheiten innerhalb der Stanzprozeßkette. Es wird ein Stanzstreifen produziert, anhand dessen die Projektpartner die Kamera-Einheit, die Laser-Einheit und Drahtpositioniereinheit integrieren können. Dazu wird mit den Partnern im ersten Schritt ein Lastenheft definiert, um alle Rahmenbedingungen zu erfassen. Auf dessen Basis erfolgt die Werkzeug-Konstruktion und die Konstruktion der Bearbeitungszelle. Die Detail-Konstruktion wird vor der mechanischen Umsetzung final mit den Partnern abgestimmt. Nach der Freigabe erfolgt die mechanische Bearbeitung der Werkzeug-Einzelteile, wie Platten, Stempel und Führungselemente zuletzt erfolgt die Montage.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung der DrahTeilprojekt ositionier- und Drahtvorschubeinheit^KMU-innovativ Verbundprojekt: Scannerbasiertes Mikrodraht-Laserauftragschweißen zur selektiven Beschichtung (MicroSpotCladding)^Teilprojekt: Entwicklung der Laserstrahlablenkeinheit, Teilprojekt: Anlagen- und Prozessentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie.Zusammen mit den Projektpartnern wird das Fraunhofer IPT ein System entwickeln, das durch optische Bilderfassung und präzise Positioniereinheiten das Auftragsschweißen von Mikrodrähten ermöglicht. Der neuartige Prozess des tröpfchenförmigen Abschmelzens von Edelmetalldrähten wird im Rahmen von Parameterstudien experimentell untersucht. Aus dem generierten Prozesswissen wird eine Datenbank erstellt, die für die Herstellung von Technologiedemonstratoren genutzt wird. Partner im Verbund sind die Unternehmen Sill Optics, Arges, nanosystec, Carl Dillenius Metallwaren sowie Phoenix Contact. Als Forschungseinrichtung unterstützt das Fraunhofer IPT das Industriekonsortium. Die Partner bearbeiten die Arbeitspakete gemäß der Vorhabensbeschreibung und des Arbeitsplans. Federführend übernimmt das IPT die Arbeitspakete Konzeptentwicklung, Aufbau des Gesamtsystems und Prozessentwicklung. Des Weiteren unterstützt das IPT das Konsortium bei den Arbeitspaketen Erstellung eines Lasen- und Pflichtenhefts, Auslegung und Fertigung optisches System, Steuerungsentwicklung sowie Demonstratorfertigung.
Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 1006: Bereich Infrastruktur - Internationales Kontinentales Bohrprogramm (ICDP); International Continental Drilling Program (ICDP), Sub project: Carbonation of porous rocks by interaction with magmatic and hydrothermal fluids - a case study on Unzen volcano, Japan" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Leibniz Universität Hannover, Institut für Mineralogie.The Unzen drilling project was the first attempt to get insights into the mechanisms of volcanic eruptions by drilling into an active volcano shortly after eruption. The project yielded a couple of unexpected results, i.e. the temperature in the borehole was much lower than expected, and the drilling cores were highly altered with large amounts of secondary minerals such as carbonates, chlorite and pyrite, supposed to be products of reactions of discharged volcanic fluids with the host rocks. These surprising findings inspired us to use the drilling cores in combination with experimental work to have closer look on the mechanisms of fluid-rock interaction, in particular the carbonation and decarbonation of rocks. This research is not only important for understanding the deep degassing of volcanoes, but it has also major impacts for storage of CO2 in cavities or in porous/brecciated volcanic rocks. For instance the formation of carbonate immobilizes CO2 and may strongly change the permeability of rocks by closing open paths. Our research involves: (i) a petrographical investigation of drilling cores with special focus on texture and composition of alteration products, (ii) the analyses of carbon isotopes and oxygen isotopes to get information about the origin of the CO2 bond in carbonates, (iii) the characterization of pore systems in differently altered rocks using impregnation with Wood's metal and analyzing thermally released water from pre-saturated samples, (iv) an experimental study of transport and reaction of volatiles in the pore space of rocks using in situ techniques, and (v) hydrothermal fluid-rock experiments at conditions relevant to the near-conduit region of the volcano (200 - 700 centigrade and up to 150 MPa). The objectives (i) to (iii) have been almost completed whereas tasks (iv) and (v) are the main aims for the next two years. In the initial period of the project mineralogical composition and porosity was determined by various analytical techniques in order to get new insights on the effect of penetrating volcanic fluids on mineral alteration, pore space geometry, and transport. Despite intensive carbonization, which resulted in carbonate contents of up to 20 %, most of the pores are connective. The next steps of our work will be to investigate the transport within the pore system and the experimental study of formation/dissolution of carbonate in rock samples. Additionally, imaging and analyzing of rock porosity and mineral occurrence by 3D analysis will be optimized by adjusting results from cluster-labeling with those from mineralogical analysis. 3D analysis will also be used for determining connective pore volume and preferred pore orientation. The results of our research will be combined with findings from other research groups working on Unzen volcano to improve our understanding of fluid-rock interaction and volcanic degassing.
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