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Ressourceneinsparung bei Wellpappenrohpapieren durch „iPrep“

Die Schumacher Packaging GmbH ist Teil der Schumacher Packaging Gruppe, einem familiengeführten Konzern mit Stammsitz in Ebersdorf bei Coburg (Bayern), der europaweit Verpackungen aus Pappe herstellt und vertreibt. Zur Unternehmensgruppe gehören 16 produzierende Werke an 14 Standorten in Deutschland, Polen, Tschechien, dem Vereinigten Königreich und den Niederlanden. In seinem Werk in Greven (Nordrhein-Westfalen) beabsichtigt das Unternehmen die Investition in ein automatisches Transport- und Schälsystem für Papierrollen. Bisher werden die für die Produktion benötigten Papierrollen im Werk mit Gabelstaplern mit Greifklammer bzw. mit Niederflurhubwagen transportiert. Dabei kommt es zu Beschädigungen der äußeren Papierbahnen, die vor Verwendung entfernt werden müssen. Dieser Schälvorgang geschieht bisher manuell, wobei im Durchschnitt auch 8 Lagen unbeschädigtes Papier von der Rolle entfernt werden. Künftig sollen die Papierrollen durch ein Fahrerloses Transport System (FTS) einer Schälstation zugeführt werden. Dort trennt ein Roboter die erste Lage präzise ab und übergibt die Rolle anschließend einer Inspektionseinheit. Diese kontrolliert die Papierbahn durch den Einsatz von LED- und Kameratechnik auf Beschädigungen und veranlasst weitere Trennschnitte, bis die Papierbahn frei von Beschädigungen ist. Nach dem vollautomatisierten Schälvorgang wird die Papierrolle zur Vermeidung erneuter Beschädigungen wieder auf dem FTS abgelegt und zur Produktionsanlage transportiert, wo sie für die Verarbeitung übernommen wird. Das Vorhaben leistet einen Beitrag zur Verbesserung der Ressourceneffizienz und Abfallvermeidung. Durch neue Technik sollen jährlich 548 Tonnen Wellpappenrohpapier eingespart und somit indirekt ca. 274 Tonnen CO 2 -Emissionen pro Jahr vermieden werden. Das Verfahren ist prinzipiell auf alle Anlagen übertragbar, bei denen mit Papierrollen umgegangen wird, z.B. bei der Fertigung von Papiererzeugnissen oder in Druckereien. Branche: Papier und Pappe Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Schumacher Packaging GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: seit 2021 Status: Laufend

ResGAR – Ressourcenschonende und energieeffiziente Gärrestbehandlung mit Ammoniak-Rückgewinnung

Die BIORESTEC GmbH wurde 2018 als ein unabhängiges Ingenieurbüro im Bereich Umwelttechnik mit Sitz in Laatzen gegründet. Ihre Schwerpunkte sind Dienstleistungen in der Forschung und Entwicklung, Technologietransfer und Markteinführung von innovativen, neuen Produkten im Bereich Bioenergie und Ressourceneffizienz. Am Standort Merkendorf (Bayern) soll eine großtechnische Anlage zur Behandlung von Gärresten errichtet und in Betrieb genommen werden. In der Anlage sollen Gärreste aus der im Umkreis befindlichen Biogasanlage Lachholzfeld behandelt werden, die aktuell unaufbereitet landwirtschaftlich genutzt werden. Da sich die Biogasanlage in einem Gebiet mit hoher Nitratbelastung des Grundwassers befindet (sog. rotes Gebiet), wird die Biogasproduktion und Flexibilität in Hinblick auf die eingesetzten Substrate wegen der in roten Gebieten langen Dünge-Sperrfristen derzeit durch die Lagerkapazität für Gärreste limitiert. Ziel des Vorhabens „ResGAR“ ist die Errichtung, Inbetriebnahme und der Betrieb einer AGRIFER® PLUS-Anlage im großtechnischen Maßstab. In der Anlage sollen jährlich 13.000 Kubikmeter Gärreste behandelt werden. Dabei soll das Volumen der Gärreste reduziert und so die Transportaufwendungen bei der Gärrestnutzung reduziert werden (25 Prozent statt 7 Prozent Trockensubstanz-Gehalt im Gärrest). Das Prinzip der fraktionierten Eindampfung wird als Schlüssel zur Stickstoff-Ausschleusung mit geringerem Säurebedarf genutzt. So sollen jährlich 22 Tonnen Stickstoff als Ammoniakwasser für die Nutzung auch außerhalb der Landwirtschaft zur Verfügung gestellt werden. Das entspricht knapp 30 Prozent des im Gärrest vorhandenen Stickstoffs. Das Verfahren kann dazu beitragen, dass der Stickstoffüberschuss auf den umliegenden landwirtschaftlichen Flächen in der Region gesenkt wird. Es wird davon ausgegangen, dass die geringeren Lachgasemissionen während der Lagerung der Gärreste einer Emissionsminderung von 25 Tonnen CO 2 -Äquivalente pro Jahr gleichkommen. Durch den (im Vergleich zur Produktion von Ammoniak im Haber-Bosch-Verfahren) geringeren Energieeinsatz bei der Herstellung des Ammoniakwassers können zudem indirekte Emissionen von rund 180 Tonnen CO 2 -Äquivalente pro Jahr eingespart werden.  Im Vergleich zu einer zweistufigen Eindampfung mit Brüdenwäscher soll der Säureeinsatz um ca. 90 Prozent von jährlich 210 Tonnen auf 18 Tonnen reduziert werden. Zudem stellt die dreistufige Wärmekaskade eine Verbesserung der Energieeffizienz im Vergleich zum Stand der Technik dar. Das energieeffiziente Verfahren zur Produktion von Ammoniakwasser sowie die Reduktion des Einsatzes von Chemikalien bei der Gärrestaufbereitung sind auch übertragbar auf andere Anlagentypen. Beispielsweise kann das Verfahren zur Aufbereitung anderer Wirtschaftsdünger, z.B. Gülle eingesetzt werden. Die Technik könnte damit auch in Viehhaltungsbetrieben ohne Biogasanlage eingesetzt werden. Hierbei müsste jedoch die fehlende Wärmequelle bei der Gülleaufbereitung berücksichtigt werden, während Biogasanlagen die Wärme aus Blockheizkraftwerken nutzen können. Grundsätzlich kann die ResGAR-Technologie auf viele Betriebe der gleichen oder anderer Branchen übertragen werden. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: BIORESTEC GmbH Bundesland: Bayern Laufzeit: seit 2024 Status: Laufend

Gießanlage für die Serienfertigung von Kupferrotoren für Elektromotoren in Automobilen und Großfahrzeugen im LSC-Verfahren

Die Breuckmann eMobility GmbH wurde im Jahr 2018 aus der Breuckmann GmbH & Co. KG (Konzernmutter) heraus gegründet und beabsichtigt, qualitativ hochwertige und leistungsfähige Rotoren für asynchrone Elektromotortypen im Automobilbereich herzustellen. Nahezu jeder Elektromotor, der in Fahrzeugen verbaut wird, ist ein Asynchronmotor oder ein permanent erregter Synchronmotor. Synchronmotoren sind jedoch auf Grund des Einsatzes von seltenen Erden (u.a. Neodym, Dysprosium) sehr umstritten. Wesentlicher Bestandteil des Asynchronmotors ist der aus Kupfer oder Aluminium gefertigte Rotor, der sich im Inneren des Stators bzw. des Käfigs dreht, wodurch der Antrieb erzeugt wird. Bisherige Fertigungsverfahren der Rotoren sind jedoch entweder sehr aufwändig sowie kostenintensiv und damit langfristig nicht wirtschaftlich oder auf Grund einer zu hohen Porosität nicht für den Einsatz in Hochdrehzahlanwendungen wie Automobilen geeignet. Ziel des Projekts ist der erstmalige Aufbau und Betrieb einer Anlage zur gleichzeitigen Herstellung gegossener Kupferrotoren für Automobile und für Großfahrzeuge (Bus, Bahn, LKW). Dazu hat das Unternehmen in den letzten zehn Jahren an einem wirtschaftlichen Druck-Gießprozess für Kupfer mit sehr hoher Leistungsfähigkeit gearbeitet und das „Laminar Squeeze Casting“ (kurz: LSC) entwickelt. Kerninnovation des LSC-Verfahrens ist die minimale Porosität und die hohe elektrische Leitfähigkeit der Kupfer-Rotoren. Die neue Produktionsanlage besteht aus der vertikalen Druckgussmaschine und dem vollintegrierten CT-Scanner. Der CT-Scanner dient zur Qualitätssicherung und automatischen Prozesssteuerung der Druckgussmaschine und wird über eine Industrie 4.0-Technologie mit der Druckgussmaschine verbunden. Ein neu entwickeltes Werkzeug- und Anschnittkonzept ermöglicht zudem eine gleichmäßige Füllung des Rotors, wodurch die sehr guten Qualitätseigenschaften entstehen. Im Vergleich zu horizontalen Gießmaschinen ergeben sich bei einer Maschinenlaufzeit von mindestens 4.400 Stunden jährliche Energieeinsparungen von 88.000 Kilowattstunden. Darüber hinaus verringert sich der Anteil des Kreislaufmaterials um ca. 75 Prozent, was zu weiteren Energieeinsparungen beim Wiedereinschmelzen und Warmhalten führt. Insgesamt können mit dem Vorhaben 85 Tonnen CO 2 -Emissionen pro Jahr vermieden werden. Mit Hilfe der neuen Technologie können zukünftig preiswerte und leistungsstarke Elektromotoren ohne seltene Erden im Automobil- und im Großmotorbereich verfügbar sein. Bei erfolgreicher Umsetzung trägt das Vorhaben dazu bei, Verbrennungsmotoren durch Elektromotoren mit Asynchronmotor zu ersetzen und die E-Mobility bzw. die Energiewende im Verkehrsbereich insgesamt auszubauen. Das Vorhaben leistet einen wichtigen Beitrag zur Ressourceneffizienz, Materialeinsparung sowie zur Energieeinsparung und -effizienz. Die hergestellten Rotoren werden als Zero Porosity Rotor – ZPR ® vertrieben und schaffen einen neuen Industriestandard für Elektroautos der Zukunft. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Breuckmann eMobility GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: seit 2020 Status: Laufend

Spezial Extrusionsverfahren im Einsatz für medizintechnische Halbzeuge (EXT4Med)

Die Mitsubishi Chemical Advanced Materials GmbH stellt in Vreden (Nordrhein-Westfalen) thermoplastische Werkstoffe unter anderem für die Medizintechnik her. Sie ist eine Tochter des japanischen Konzerns „Mitsubishi Chemical Corporation“. Das Unternehmen stellt dabei unter anderem medizintechnische Produkte aus Polyethylen her. Beim bisher üblichen Herstellungsverfahren für diese Produkte kommt es in der Fertigung zu erheblichem Nachbearbeitungsbedarf und damit zu hohen Produktionsabfällen. In dem von der Mitsubishi Chemical Advanced Materials GmbH am Standort Vreden geplanten Hochtechnologiezentrum soll erstmalig in Deutschland die Produktion dieser medizintechnischen Teile mittels einer neu entwickelten Extrusionsanlage erfolgen. Diese innovative Verfahrenstechnik steigert die Ressourceneffizienz in der Produktion erheblich. Die aufwändige Nachbearbeitung entfällt. Weiterhin erlaubt das Verfahren erstmals die Verwertung von Produktionsabfällen, da diese direkt beim Hersteller anfallen. Schließlich zeichnet sich das neue Verfahren durch eine höhere Energieeffizienz aus, da eine Kühlung der Produktionsstücke bei der Extrusion entfällt. Der Energiebedarf sinkt von 6,7 Kilowattstunden pro Kilogramm Rohmaterial auf 4,4 Kilowattstunden pro Kilogramm Rohmaterial. Es kommt insgesamt zu einer Umweltentlastung von 400 Tonnen CO 2 pro Jahr. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Mitsubsihi Chemical Advanced Materials GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: seit 2020 Status: Laufend

Ressourceneffiziente Herstellung von Leichtmetallrädern

Die Superior Industries Production Germany ist Teil der 1957 gegründeten Superior Industries Gruppe und produziert Leichtmetallräder für die Automobilindustrie. Bei der Herstellung von Felgen spielen hochwertige Oberflächen mit einer exzellenten Produktqualität eine entscheidende Rolle. Die Lackierung ist der letzte Schritt im Herstellungsprozess des Aluminiumrades. Dieser besteht aus den Prozessschritten: Vorbehandlung, Pulverbeschichtung und Nasslackierung. Der Lackaufbau unterscheidet sich aufgrund der Anzahl an Schichten. Bspw. besteht ein vierschichtiges Lacksystem aus Grundierung (Pulverlackierung), Basislack (Nasslackierung), Klarlack (Pulverlackierung) und Klarlack (Nasslackierung). Der Farb- und Typenwechsel ist mit erheblichen ökologischen Ineffizienzen im Bereich der Pulver- und Nasslackierung und einem hohen Reinigungsaufwand verbunden. Die bei der Reinigung anfallenden, verschmutzten Lösemittel werden energieintensiv zurückgewonnen, der zurückbleibende Lackschlamm muss als Sondermüll entsorgt werden. Diese Herausforderung wird zunehmend durch eine steigende Nachfrage nach unterschiedlichen Farben und Radtypen erschwert. Ziel des Vorhabens ist, mittels neuartiger Pulverförderung, -dosierung und -aufbereitung die Ressourcen- und Energieeffizienz in Kombination mit einer hohen Anlagenflexibilität und -produktivität zu erhöhen. Durch Optimierung der Prozessketten und intelligenter Auslegung der Anlagentechnik werden u. a. verkürzte Farbwechselzeiten im Nasslackbereich, höhere Beschichtungsqualitäten sowie eine kompaktere Anlagendimensionierung der Multi-Color Pulverkabinen begünstigt. Für eine optimale Lackqualität und einen stark reduzierten Lösemitteleinsatz sorgt ein spezielles Ventilsystem zur Farbversorgung in Verbindung mit dem Einsatz einer Viskositätsmessung. Insgesamt kann der jährliche Energiebedarf um etwa 2.066 Megawattstunden reduziert werden. Dies entspricht einer Einsparung von 597.484 Kilogramm CO 2 -Äquivalenten pro Jahr. Geplant ist darüber hinaus im Vergleich zu einer konventionellen Lackieranlage den jährlichen Pulverabfall um 163 Tonnen sowie den Lösemitteleinsatz im Rahmen von Farbwechseln um 148 Tonnen zu verringern, was jeweils einer Einsparung von über 80 Prozent entspricht. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Superior Industries Production Germany Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: seit 2020 Status: Laufend

Herstellung holzbasierter Schäume zur Substitution petrochemischer Rohstoffe

Die neu gegründete Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG ist über die Gesellschafterstruktur mit der Butterweck Rundholzlogistik GmbH & Co. KG verbunden. Das mittlerweile in zweiter Generation geführte Familienunternehmen in Lehe/Ems ist als Dienstleister in der Forstwirtschaft tätig und bietet Beratung bei der Waldbepflanzung sowie der Waldbetreuung, -pflege und -vermessung an, unterstützt bei der bestandschonenden Holzernte und der Transportlogistik und vertreibt darüber hinaus Brenn- und Rundholz sowie Hackschnitzel und Rindenmulch. Die Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG plant die erstmalige großtechnische Realisierung einer Anlage zur Herstellung von Holzschaumplatten ohne Verwendung von synthetischen Bindemitteln. Die vom Wilhelm-Klauditz-Institut in Braunschweig entwickelten holzbasierten Schäume sind ein neuer Werkstoff und werden in Deutschland noch nicht großtechnisch hergestellt. Sie sollen Verwendung als Dämmplatten, Möbel- und Sandwichelemente oder als Torfsodenersatz finden. Die Holzschaumplatten sollen konventionelle Holzfaserplatten, erdölbasierte Schäume sowie Verbunddämmmaterialien ersetzen, deren Herstellung mit schädlichen Umweltauswirkungen verbunden sind. So werden Holzfaserplatten in Deutschland üblicherweise mit synthetischen Bindemitteln, wie pMDI oder Harnstoff-Formaldehyd-Harzen, hergestellt. Die Bindemittel führen während und vor allem nach der Herstellung z.B. zu Formaldehydemissionen. Die Herstellung der Holzschaumplatten kommt hingegen ohne die Verwendung synthetischer Bindemittel aus. Insbesondere soll bei der Herstellung dieses neuartigen Werkstoffes die Ressourceneffizienz gegenüber der Herstellung konventioneller Produkte gesteigert und der Chemikalieneinsatz reduziert werden. Zur Herstellung des Holzschaums werden Holzhackschnitzel in verschiedenen Verfahrensschritten zellular aufgeschlossen. Die dadurch entstandene wässrige Suspension wird unter Zugabe eines Treibmittels im Intensivmischer aufgeschäumt. Ferner werden Proteine eingesetzt, die den Schäumungsprozess unterstützen und dabei denaturieren. Abhängig vom geplanten Anwendungsbereich der Platten werden ggf. auch Graphite als Flammschutzmittel und/oder Wachse als Hydrophobierungsmittel zugegeben. Auf synthetische Bindemittel kann vollständig verzichtet werden. Der Holzschaum wird anschließend auf ein spezielles Förderband in Plattenform aufgebracht und mittels einer innovativen elektromagnetischen Trocknungsanlage auf die erforderliche Endfeuchte getrocknet. Diese Trocknung zeichnet sich durch einen sehr schnellen Wärmeeintrag und einen hohen Wirkungsgrad aus. Je nach Mahlgrad, eingesetzter Faser- und Additivmenge können unterschiedliche Plattenrohdichten für unterschiedlichste Anwendungen erzeugt werden. Die so hergestellten Holzschaumplatten können wie konventionelle Holzwerkstoffplatten nachbearbeitet werden, z.B. durch Sägen, Schleifen und Beschichten. Fehlerhafte Platten können in den Produktionsprozess zurückgeführt oder zu Torfsodenersatz weiterverarbeitet werden. Die Umweltentlastungen des Vorhabens beruhen auf der umweltschonenderen Herstellung der Holzschaumplatten im Vergleich zur Herstellung von konventionellen Werkstoffen. Die Herstellung der Holzschaumplatten besitzt eine höhere Materialeffizienz als die Herstellung vergleichbarer Holzfaserplatten. Die konkrete Holzeinsparung ist abhängig vom Referenzprodukt. Ausgehend vom geplanten Produktportfolio nach Inbetriebnahme werden Holzeinsparungen in Höhe von 14.813 Tonnen pro Jahr erwartet, was rund 68 Prozent pro Jahr entspricht. Als Rohstoff für die Holzschaumplatten kommt sämtliche hölzerne Biomasse in Betracht (z.B. Nadel- & Laubholz, Altholz, Sägerestholz, Flachs oder Maisspindeln), wodurch die Kaskadennutzung unterstützt wird. Auch die Laubholznutzung wird dadurch gefördert. Für Holzfaserdämmplatten wird zurzeit ausschließlich Nadelrundholz eingesetzt. Bei der Holzschaumherstellung wird die Trocknungsluft im Kreislauf gefahren (Umluft), so dass bei diesem Prozessschritt keine Abluft entsteht und Emissionen vollständig vermieden werden. Gemäß den Ergebnissen der Vorversuche ist die elektromagnetische Trocknung darüber hinaus sechsmal energieeffizienter als eine konventionelle Trocknung. Das Prozesswasser wird ebenfalls im Kreislauf gefahren und innerbetrieblich gereinigt. Nach dem Anfahren der Produktionsprozesse wird unter normalen Betriebsbedingungen kein Frischwasser benötigt, da durch das Frischholz ausreichend Wasser in den Prozess nachfolgt. Das Vorhaben kann insbesondere auf Anlagen der Holzwerkstoffindustrie, aber auch auf die Sägeindustrie oder Holzpelletindustrie übertragen werden, bei denen die vor- und nachgelagerten Prozesse der Holzverarbeitung bereits vorhanden sind und die Prozesse der Holzschaumherstellung ergänzt werden können. In Anbetracht knapper werdender Holzressourcen besitzt das Vorhaben außerdem Modellcharakter für eine ressourceneffiziente und abfallfreie Nutzung von Biomasse. Die elektromagnetische Trocknung als Einzeltechnik kann auch auf Anlagen anderer Branchen übertragen werden, insbesondere wenn instabile Produkte mit hohem Wasseranteil getrocknet werden müssen. Branche: Holzverarbeitung Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Butterweck Holzstoffe GmbH & Co. KG Bundesland: Niedersachsen Laufzeit: seit 2023 Status: Laufend

Projekte der Kreislaufwirtschaft

Bild: GEBAV GmbH Behandlung gefährlicher Abfälle Nach dem Kreislaufwirtschaftsgesetz sind die Gesamtauswirkungen der Ressourcennutzung zu reduzieren und die Ressourceneffizienz der Abfallwirtschaft bei den Unternehmen und Entsorgungs- und Verwertungsanlagen zu verbessern. Weitere Informationen Bild: studioM / Depositphotos.com Lebensmittelwertschätzung und Ausweitung der Biotonne in Berlin Knapp sechzig Prozent der Lebensmittelabfälle entstehen in privaten Haushalten. Ein großer Teil dieser Lebensmittelverschwendung könnte vermieden werden. Die Senatsumweltverwaltung möchte die Berlinerinnen und Berliner dafür mobilisieren, vermeidbare Lebensmittelabfälle zu reduzieren. Weitere Informationen Bild: shmeljov/Depositphotos.com Umsetzung einer klimaverträglichen Biomasseverwertung Im Berliner Abfallwirtschaftskonzept 2010 wird bestimmt, dass durch nachhaltige stoffliche und energetische Nutzung biogener Abfälle aus dem Land Berlin relevante CO₂-Einsparungen erzielt werden sollen. Weitere Informationen Bild: Joerg Farys / Berlin Partner KEK – ein kostenfreies Serviceangebot für Unternehmen Die Koordinierungsstelle für Kreislaufwirtschaft, Energieeffizienz und Klimaschutz im Betrieb – kurz KEK – bietet Unternehmen Beratungen, Informations- und Vernetzungsmöglichkeiten sowie Workshops. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Mehrweg zum Mitnehmen Mehrwegverpackungen sind umwelt- und klimafreundliche Lösungen für den täglichen Konsum unterwegs. Verbraucherinnen und Verbraucher haben viele Möglichkeiten, umweltfreundlich Mehrwegangebote zu konsumieren. Weitere Informationen Bild: OECD (2020), The Circular Economy in Cities and Regions: Synthesis Report, OECD Urban Studies, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/10ac6ae4-en OECD-Programm zur Kreislaufwirtschaft in Städten und Regionen Die OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) fördert den Übergang zur Kreislaufwirtschaft mit Governance-Analysen, sowie Empfehlungen und Aktionsplänen. Der Bericht wurde im November 2024 veröffentlicht. Weitere Informationen Bild: KompetenzZentrum Wasser Berlin gGmbH Phosphorpotenziale im Land Berlin Das Land Berlin hat im Abfallwirtschaftskonzept 2010 bis 2020 das Phosphorrecycling aus Klärschlämmen und Klärschlammaschen zum abfallwirtschaftlichen Ziel erklärt. Weitere Informationen Bild: SenMVKU RC-Beton (Recyclingbeton) Berlin strebt an, künftig bei allen öffentlichen Hochbauvorhaben RC-Beton einzusetzen, um dadurch eine relevante Umwelt- und Ressourcenschonung zu erzielen. Weitere Informationen Bild: SenMVKU RC-Ziegel (Recycling-Ziegel) In der veröffentlichten Stoffstrom-, Klimagas- und Umweltbilanz der Berliner Stoffströme wurde u.a. ermittelt, dass durch den Einsatz von RC-Material ein relevanter Beitrag zur Steigerung der Ressourceneffizienz geleistet werden kann. Weitere Informationen Bild: MUEG Recycling von Gips Ein Netz von Annahmestellen für Gipskartonplatten ermöglicht in Berlin das Recycling von Gips. Weitere Informationen Bild: phillloch / Depositphotos.com ReparaturBONUS Berlin: Gemeinsam Verantwortung übernehmen! Das Land Berlin startet den ReparaturBONUS, ein neues Förderprogramm für die Reparatur von Elektrogeräten aus Privathaushalten. Mit diesem Bonus werden die nachhaltige Nutzung von Geräten gefördert und wertvolle Ressourcen geschont. Berlinerinnen und Berliner können den Bonus ganz einfach online beantragen. Weitere Informationen Bild: BSR Aufbau eines Netzwerks von Reparaturbetrieben Das Vorhaben, ein Netzwerk von Reparaturbetrieben mit gesicherten und festliegenden Qualitätskriterien aufzubauen und dauerhaft zu etablieren, wird in einer Machbarkeitsstudie geprüft. Weitere Informationen Re-Use Berlin Wiederverwenden statt Wegwerfen. Re-Use Berlin, eine Zero-Waste-Initiative der Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt, will Wiederverwendung fördern und Abfall reduzieren. Weitere Informationen Bild: u.e.c. Berlin Hochwertige Verwertung von gemischten Gewerbe- und Bauabfällen gemäß Gewerbeabfallverordnung Durch die Umsetzung der Vorgaben der novellierten Gewerbeabfallverordnung sollen eine hochwertige Verwertung der Abfälle erreicht sowie relevante Umweltentlastungen für das Land Berlin bewirkt werden. Weitere Informationen Bild: Matej Kastelic Zero Waste an Schulen Es wird ein modular aufgebautes Angebot für Berliner Schulen zum Thema "Zero Waste" angeboten. Neben der Sensibilisierung für die Themenbereiche Abfallvermeidung, Ressourcenschutz, Recycling und Kreislaufwirtschaft geht es auch darum, konkrete Maßnahmen an den Schulen durchzuführen. Weitere Informationen Bild: Tegel Projekt GmbH / rendertaxi Zero Waste Stadtquartiere Gestaltung neuer und Umgestaltung bestehender Stadtquartiere in Hinblick auf Ressourceneffizienz. Der vorliegende Leitfaden bietet Unterstützung, alle notwendigen ressourcenschonenden Anforderungen frühzeitig in den Fokus zu rücken und in den Entwicklungs- und Planungsprozess zu integrieren. Weitere Informationen Bild: Arnold und Gladisch Objektplanung Generalplanung GmbH Zero Waste Wohnungsbau Die STADT UND LAND Wohnbauten-Gesellschaft startet ein von der Senatsumweltverwaltung gefördertes Pilotprojekt zum kreislaufgerechten und nachhaltigen Geschosswohnungsbau. Weitere Informationen Bild: www.marcvorwerk.de Zero-Waste-Agentur Die Agentur ist eine unabhängige Einheit bei der Berliner Stadtreinigung und soll die dabei helfen, die Kreislaufwirtschaft in Berlin partizipativ weiterzuentwickeln und die Berlinerinnen und Berliner bei der Vermeidung von Abfällen zu unterstützen. Weitere Informationen

Anwendungslabor für Künstliche Intelligenz und Big Data am UBA

Anwendungslabor für Künstliche Intelligenz und Big Data am UBA Das Anwendungslabor für Künstliche Intelligenz und Big Data (KI-Lab) am Umweltbundesamt macht Methoden von KI und Big Data für Umwelt- und Nachhaltigkeitsanwendungen nutzbar. Als Innovations- und Experimentierraum für das Umweltressort fokussiert es den Mehrwert von KI für Mensch und Umwelt und forscht zur nachhaltigen Nutzung und Betrieb von KI- und Big Data-Anwendungen. Das KI-Lab am Umweltbundesamt Das KI-Lab mit 32 Mitarbeitenden nutzt KI und Big Data für Umwelt- und Nachhaltigkeitsanwendungen. Es dient als Innovations- und Experimentierraum für Behörden des BMUV , um den Mehrwert von KI für Mensch und Umwelt zu zeigen und Forschungsfragen zur nachhaltigen und verantwortungsvollen Nutzung von KI zu bearbeiten. Ziel ist es, KI als Schlüsseltechnologie nicht nur für die Industrie, sondern auch für Politik und Forschung insbesondere im Bereich des Umwelt- und Klimaschutzes zu erschließen. Das KI-Lab entwickelt Anwendungen, welche die vielfältigen Aufgaben des Umweltressorts unterstützen – von Arten- bis Strahlenschutz, von nuklearer Sicherheit bis zur Klimawandelanpassung und Umweltmonitoring. Erste umgesetzte Beispiele von KI-Anwendungen sind etwa das Identifizieren von Windkraftanlagen in Satellitendaten für eine bessere Planung der Energiewende, das Aufspüren auf Online-Handelsplattformen angebotener geschützter Tierarten oder die Gefahrgutüberwachung und Gefahrenabwehr durch Identifikation radioaktiver Nuklide mittels Analyse von Gammaspektren. Im externen Link öffnet sich die Webseite des BMUV mit dem Impressions-Film von der Eröffnung des KI-Labs in Dessau am 13.10.2023. Impressions-Film der KI-Lab-Eröffnung Unsere Handlungsfelder Prototypisierung und Beratung Das KI-Lab entwickelt Anwendungen und begleitet den gesamten Prozess von der Idee bis zur Umsetzung. Quelle: Stephan Klingner / KI-Lab am UBA Das KI-Lab entwickelt Anwendungen und begleitet den gesamten Prozess von der Idee bis zur Umsetzung. Kompetenzaufbau Das KI-Lab bietet Schulungen zu Daten und KI an. Auf Anfrage werden spezifische Formate entwickelt. Quelle: Stephan Klingner / KI-Lab am UBA Das KI-Lab bietet Schulungen zu Daten und KI an. Auf Anfrage werden spezifische Formate entwickelt. Vernetzung und Kollaboration Das KI-Lab ist zentraler Akteur für nationale und internationale Netzwerke zu KI im Umweltressort. Quelle: Stephan Klingner / KI-Lab am UBA Das KI-Lab ist zentraler Akteur für nationale und internationale Netzwerke zu KI im Umweltressort. Organisationsentwicklung Das KI-Lab strebt ein agiles Mindset mit einem interdisziplinären Team im Behördenumfeld an. Quelle: Claudius Wehner / KI-Lab am UBA Das KI-Lab strebt ein agiles Mindset mit einem interdisziplinären Team im Behördenumfeld an. Forschung Das KI-Lab nutzt Forschungsergebnisse und betreibt eigene Forschung für nachhaltige, ethische KI. Quelle: scharfsinn86 für Adobestock Das KI-Lab nutzt Forschungsergebnisse und betreibt eigene Forschung für nachhaltige, ethische KI. IT-Infrastruktur Das KI-Lab baut eine IT-Infrastruktur für Entwicklung von KI-Anwendungen im Behördenkontext auf. Quelle: Stephan Klingner / KI-Lab am UBA Das KI-Lab baut eine IT-Infrastruktur für Entwicklung von KI-Anwendungen im Behördenkontext auf. Der Weg zu den Anwendungen (Use Cases) Um Ideen und Bedarfe für KI- und datenbasierte Anwendungen in den Fachabteilungen zu identifizieren, für eine Bearbeitung durch das KI-Lab aufzubereiten und für eine Prototypisierung zu priorisieren, wurde der behördenübergreifende Prozess der sogenannten Use Case Discovery entworfen. Als zyklischer Ablauf strukturiert die Use Case Discovery die Zusammenarbeit des KI-Labs und der Fachseite der Behörden im Umweltressort. Sie gewährleistet eine effiziente Ressourcennutzung im KI-Lab und stellt Transparenz sowie Vergleichbarkeit zwischen den unterschiedlichen Anwendungsfällen her. Aktuelle Use Cases Das Internet durchsuchen – für die Bewahrung der Artenvielfalt Dieser Use Case setzt ein KI-gestütztes Analysetool um, welches das Auffinden potentiell illegaler Verkaufsanzeigen geschützter Tierarten auf gängigen Onlinehandelsplattformen erleichtert, indem Angebote erfasst sowie nach bestimmten Kriterien gefiltert und analysiert werden. Quelle: Foto von David Courbit (https://unsplash.com/de/@jetlag) auf Unsplash Dieser Use Case setzt ein KI-gestütztes Analysetool um, welches das Auffinden potentiell illegaler Verkaufsanzeigen geschützter Tierarten auf gängigen Onlinehandelsplattformen erleichtert, indem Angebote erfasst sowie nach bestimmten Kriterien gefiltert und analysiert werden. Objekterkennung automatisieren – für eine erfolgreiche Energiewende Dieser Use Case ermöglicht die automatische Detektion und geographische Verortung von Windenergie- und Freiflächen-PV-Anlagen im Bundesgebiet mithilfe von Satellitenbildern. Weiterhin sollen automatisiert Informationen zu Anlagenparametern abgeschätzt werden. Quelle: Stephan Klingner / KI-Lab am UBA Dieser Use Case ermöglicht die automatische Detektion und geographische Verortung von Windenergie- und Freiflächen-PV-Anlagen im Bundesgebiet mithilfe von Satellitenbildern. Weiterhin sollen automatisiert Informationen zu Anlagenparametern abgeschätzt werden. Gammaspektren analysieren – für den Schutz vor Radioaktivität Dieser Use Case unterstützt die Datenauswertung zur nuklearen Gefahrenabwehr. Radioaktive Stoffe emittieren Gammastrahlung, die in Spektren erfasst werden kann. Diese werden durch KI entrauscht und Elementen zugeordnet, was den Prozess schneller und zuverlässiger macht. Quelle: KI-Lab / Umweltbundesamt Dieser Use Case unterstützt die Datenauswertung zur nuklearen Gefahrenabwehr. Radioaktive Stoffe emittieren Gammastrahlung, die in Spektren erfasst werden kann. Diese werden durch KI entrauscht und Elementen zugeordnet, was den Prozess schneller und zuverlässiger macht. Bürger*innen-Kommunikation gestalten – für einen leistungsfähigen Staat Das KI-Lab berät und unterstützt in diesem Use Case bei der Einrichtung eines verantwortungsvollen Chatbots für die Krisenkommunikation in radiologischen Bedrohungslagen. Dieser soll sichere und informative Antworten auf Bürger*innen-Fragen liefern, die Hotline entlasten und bei Bedarf auf menschliche Ansprechpartner*innen verweisen. Quelle: KI-Lab / Umweltbundesamt Das KI-Lab berät und unterstützt in diesem Use Case bei der Einrichtung eines verantwortungsvollen Chatbots für die Krisenkommunikation in radiologischen Bedrohungslagen. Dieser soll sichere und informative Antworten auf Bürger*innen-Fragen liefern, die Hotline entlasten und bei Bedarf auf menschliche Ansprechpartner*innen verweisen. Interdisziplinäre Zusammenarbeit Die Use Cases erfordern eine enge Zusammenarbeit und einen intensiven Austausch zwischen dem KI-Lab und den Fachabteilungen der verschiedenen Behörden. Der Erfolg eines Projekts hängt von beiden Beteiligten gleichermaßen ab. Die Fachseite profitiert vielfältig von dieser Zusammenarbeit, z.B. durch Kompetenzvermittlung, die Begleitung von Ausschreibungen oder die Umsetzung von Software. Der geschaffene Mehrwert lässt sich demnach am besten über die Wahrnehmung auf der Fachseite illustrieren. „ Mit geballter interdisziplinärer Expertise hilft uns das KI-Lab, ein lange erhofftes Projekt endlich in die Tat umzusetzen. “ Wissenschaftliche Referentin, Bundesamt für Strahlenschutz „ Das KI-Lab erarbeitet Skripte, mit Hilfe derer ich die statistischen Zusammenhänge zwischen Luftschadstoffen und meteorologischen Variablen besser untersuchen kann. Weil es zwischen der Quelle eines Luftschadstoffs und dem Einwirken auf die Menschen eine Vielzahl verschiedenster Umwandlungs- und Transportprozesse gibt, bin ich sehr froh über die methodische Unterstützung und Beratung. “ Technische Angestellte, Umweltbundesamt „ Die wertvollen Anregungen und Erfahrungen aus den kooperativen Workshops des Labors unterstützen bereits jetzt aktiv unsere internen Projektentwicklungsprozesse, auch über unsere gemeinsamen Use-Cases hinaus. Wir freuen uns auf die bevorstehenden ersten Prototypen und die weitere Zusammenarbeit. “ Fachgebietsleiter, Bundesamt für Naturschutz „ Signifikante Zeitersparnis! Für das ⁠ BfN ⁠ relevante KI-Entwicklungen können auf kurzem Wege prototypisch entwickelt und auf ihre Nutzbarkeit hin getestet werden. Aufwendige Forschungsprojekte mit langen Laufzeiten und Anbahnungsphasen können so im KI-Umfeld reduziert werden. “ Digitalstratege, Bundesamt für Naturschutz Responsible AI Das KI-Lab hat sich einer verantwortungsbewussten, wertebasierten Softwareentwicklung verschrieben, die Mensch und Umwelt sowie mögliche Implikationen und Wechselwirkungen berücksichtigt. So werden neben der technologischen Machbarkeit auch potentielle Auswirkungen eines Entwicklungsvorhabens auf sozio-ökologische Aspekte betrachtet. Alle Anwendungsfälle werden in dieser Hinsicht analysiert, mit dem Verständnis von Ethik als Prozess und nicht als Checkliste, d.h. alltagstaugliche Ethik wird in der täglichen Arbeit mitgedacht. Das KI-Lab legt besonderen Wert auf den verantwortungsvollen Umgang mit Daten und entwickelt Lösungen zur ressourcenschonenden Nutzung von KI und Big Data (Responsible & Green AI). Dabei stehen verschiedene Aspekte nachhaltiger Software im Raum: Vom möglichst energieeffizienten Einsatz der Hardware, über passgenaue und ethische Auswahl der Daten und Algorithmen, einer Verbesserung der Energieeffizienz bestehender KI-Modelle, bis zur Verwertbarkeit durch Dritte im Rahmen von Open Source. Politischer Rahmen Das KI-Lab ist eine Initiative im Rahmen der Umweltpolitischen Digitalagenda des BMUV und Teil des BMUV 5-Punkte-Programms „Künstliche Intelligenz für Umwelt und Klima“ . Hierfür stehen aus Mitteln des Konjunktur- und Zukunftspaketes der Bundesregierung (2021) 26,4 Millionen Euro zur Verfügung. Es werden rund 30 Mitarbeitende, zunächst befristet bis 2025, an den Standorten Leipzig, Berlin und Dessau-Roßlau beschäftigt. Zu dem interdisziplinären Team gehören u.a. Expert*innen aus den Bereichen Projektmanagement, Data Science, Data Engineering, High Performance Computing, KI-Ethik, Remote Sensing, User Experience und Interface Design. Das KI-Lab ist als Maßnahme in der Fortschreibung der KI-Strategie 2020 , der Datenstrategie der Bundesregierung 2021 und als Meilenstein im Deutschen Aufbau- und Resilienzplan (DARP) verankert.

RES:Z DIN SPEC Grundlagenworkshop „RES:Z „Ressourceneffiziente Stadtquartiere – Potenziale erkennen, Synergien finden, Kräfte bündeln“ – Wiederholungskurs“

Das Ziel klar vor Augen: Wir wollen blau-grüne, flächen-, stoff- und energiesparende Stadtquartiere. Der Handlungsdruck ist groß, bei zunehmend komplexen Zusammenhängen, sich überschneidenden Zuständigkeiten und geringen personellen und finanziellen Ressourcen. Wie kann es trotzdem gelingen, kommunale Projekte auf den Weg zu bringen und Ressourceneffizienz zu steigen? Der Grundlagenworkshop „Ressourceneffiziente Stadtquartiere – Potenziale erkennen, Synergien finden, Kräfte bündeln“ zeigt einen Lösungsweg auf. Ein neues Standardverfahren wurde von Expert:innen der BMBF-Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Stadtquartiere für die Zukunft – RES:Z“ entwickelt und in der DIN SPEC 91468 „Leitfaden für ressourceneffiziente Stadtquartiere“ zusammengefasst. Es führt in kurzer Zeit und mit geringem Aufwand zum „Ressourcenplan“, der z.B. in Quartiers-, Stadtentwicklungs- und Klimaanpassungskonzepte oder Maßnahmen der wasserbewussten Stadtentwicklung, genutzt werden kann. Nachdem die Erstellung eines Ressourcenplans in Leipzig, Hildesheim und Oschatz erfolgreich erprobt wurde, wird der Kurs kostenfrei angeboten. Die Teilnehmerzahl ist begrenzt. Der Kurs richtet sich an folgende Zielgruppen: Kommunale Stadt- und Umweltplanung, Klimaanpassungsmanager:innen, Kommunale Unternehmen/ Wohnungswirtschaft, private Immobilienentwickler:innen, Planungs- und Ingenierbüros, Architekt:innen, Stadt- und Raumplaner:innen. Kursleitung: Dr.-Ing. Uwe Ferber, StadtLand GmbH; Katja Wendler, DECHEMA e.V. Die Anmeldung und mehr Informationen finden Sie hier auf der Website von RES:Z .

Weltweit erste Fertigung von neuartigem Speicher-Material // Willingmann überreicht Förderbescheid über 18,3 Millionen Euro

Weltneuheit – made in Sachsen-Anhalt! Das 2009 gegründete Unternehmen Skeleton Materials wird im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen die weltweit erste Fabrik zur industriellen Produktion von „Curved Graphene“ errichten. Das neuartige Material ermöglicht deutlich leistungsstärkere Energiespeicher und ist in der Herstellung zudem erheblich umweltschonender als herkömmliches Graphit, das derzeit fast ausschließlich aus chinesischen Raffinerien stammt. Das Energieministerium unterstützt die innovative Investition mit 18,3 Millionen Euro. Den Förderbescheid hat Minister Prof. Dr. Armin Willingmann am heutigen Montag an den Geschäftsführer von Skeleton Materials, Dr. Linus Froböse, überreicht. Insgesamt will das Unternehmen nach eigenen Angaben rund 42 Millionen Euro investieren und zunächst etwa 35 neue Arbeitsplätze schaffen. Willingmann betonte: „Energiespeicher sind eine Schlüsseltechnologie für die Energiewende. Wer hier technologisch die Nase vorn hat, setzt Maßstäbe für die eigene Wettbewerbsfähigkeit und darüber hinaus für unseren notwendigen Weg hin zur Klimaneutralität. Ich freue mich außerordentlich, dass künftig auch in vielen Hochleistungs-Energiespeichern ein Stück Sachsen-Anhalt steckt. Damit stärken wir unsere Zugkraft als Land der Zukunftstechnologien.“ Dr. Linus Froböse fügte hinzu: „Investitionen in Materialentwicklung waren bei Skeleton schon immer ein zentraler Schwerpunkt: Die Skalierung der Produktion von ‚Curved Graphene‘ im industriellen Maßstab ist das Ergebnis von zwei Jahrzehnten Entwicklung. Die Förderung durch das Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt zeigt, dass Deutschland und Europa bereit sind, unsere eigene Industrie sowie die europäische Rohstoff- und Energieunabhängigkeit voranzutreiben. Unsere Skalierung der Produktion wird es uns ermöglichen, Kunden in Schlüsselindustrien weltweit zu bedienen, einschließlich in den Bereichen Netzstabilität und KI-Rechenzentren, während wir gleichzeitig Industrie und Arbeitsplätze vor Ort ausbauen.” Für moderne Lithium-Ionen-Batterien und andere Energiespeicher werden auch Kohlenstoff-Rohmaterialien benötigt. Derzeit wird vor allem Graphit genutzt, das weit überwiegend aus Raffinerien in China stammt. Im Vergleich dazu ermöglicht das von Skeleton Materials entwickelte und patentierte „Curved Graphene“ nach Unternehmensangaben die Produktion von Energiespeichern mit deutlich höherer Leistungsdichte – und ist daher vor allem für die Anwendung in Sektoren interessant, die vergleichsweise schwer zu dekarbonisieren sind. Diese Hochleistungs-Energiespeicher – so genannte Superkondensatoren – kommen in verschiedenen Bereichen zum Einsatz, von der Automobilindustrie über die Energieversorgung bis hin zum Schwerlasttransport oder der Satellitentechnologie. Die Besonderheit von „Curved Graphene“ besteht darin, dass die glatte Oberfläche des Kohlenstoffs gekrümmt wird – ähnlich einem zerknüllten Blatt Papier. Dies erhöht sowohl die Leistung als auch Lebensdauer der Superkondensatoren. Gleichzeitig entstehen bei der Produktion von „Curved Graphene“ im Vergleich zu Graphit gut zehnmal weniger CO2-Äquivalente sowie keine schädlichen Abgase wie etwa Kohlenstoffmonoxid und Stickoxide. Hinzu kommt: Vier der fünf Ausgangsstoffe für die Herstellung von „Curved Graphene“ kommen direkt aus dem Chemiepark Bitterfeld-Wolfen, das fünfte aus Europa. Dadurch gibt es keine Abhängigkeit von Lieferanten außerhalb Europas. Skeleton ist auf die Produktion von Superkondensatoren mit erhöhter Energiedichte auf Basis von karbid-basiertem Kohlenstoff spezialisiert. Für die Entwicklung von „Curved Graphene“ erhielten drei Skeleton-Forscher 2022 den „European Inventor Award“. 2019 wurde das Unternehmen zudem mit dem „Hugo-Junkers-Preis für Forschung und Innovation aus Sachsen-Anhalt“ ausgezeichnet. Die Förderung stammt aus dem Programm „Ressourceneffizienz KMU“ und wird aus dem Europäischen „Fonds für einen gerechten Übergang“ (Just Transition Fund – JTF) finanziert. Damit soll der Strukturwandel in den vom Braunkohleausstieg betroffenen Regionen weiter vorangebracht werden. Aktuelle Informationen zu interessanten Themen aus Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt gibt es auch auf den Social-Media-Kanälen des Ministeriums bei Facebook, Instagram, LinkedIn, Threads, Bluesky, Mastodon und X (ehemals Twitter). Impressum: Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Leipziger Str. 58 39112 Magdeburg Tel: +49 391 567-1950 Fax: +49 391 567-1964 E-Mail: PR@mule.sachsen-anhalt.de

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