Das Projekt "Teilprojekt F" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Johann Heinrich von Thünen-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei, Institut für Agrartechnologie durchgeführt. Nährstoffgemeinschaften für eine zukunftsfähige Landwirtschaft 'Rural Urban Nutrient Partnership - RUN' ist ein inter- und transdisziplinäres Forschungsvorhaben, in dem die Zukunftsvisionen einer Partnerschaft zwischen Landwirt/innen und städtischen Bewohner/innen etabliert und praktisch überprüft werden soll. Das Projektziel ist die Schließung von Nähr- und Wertstoffkreisläufen zwischen regionalen Stadt- und Landschaftsräumen und liefert einen wertvollen Beitrag zur Steigerung der Resilienz und Ressourceneffizienz von Agrarsystemen. Zur Erreichung des Projektziels werden übertragbare und auf ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit geprüfte Konzepte und Technologielösungen erarbeitet und in der Praxis erprobt. Die intensive Kommunikation zwischen den Akteur/innen, die wechselweise die Rollen Konsument und Produzent haben, sowie die Überwindung von Hemmnissen werden durch die sozialwissenschaftliche Begleitung besonders gefördert. Eine hoher Innovationsgrad und somit Forschungsbedarf besteht in der (Weiter)-Entwicklung von Technologien, die nährstoffreiche kommunale Abfall- und Abwasserteilströme in sichere und wirksame Design-Düngemittel verwandeln. Um die ökologische Nachhaltigkeit sowohl der neuen, innovativen Technologien als auch deren langfristige Implementierung in ein städtisches-ländliches Symbiosesystem abschätzen zu können, wird eine ökologische Bewertung lebenszyklusbasiert durchgeführt. Dadurch ist es möglich, die durch Technologien und innovative Produkte verursachten Umweltwirkungen zu quantifizieren, unterschiedliche Kombinationsvarianten zu vergleichen bzw. unterschiedlichen lokalen Rahmenbedingungen anzupassen mit dem Ziel die Entwicklung standortgerechter, nachhaltiger Produktionssysteme für die Bereitstellung von Nahrungsmitteln und Rohstoffpflanzen zu unterstützen. Die Beurteilung der Chancen und Effekte von Nährstoffgemeinschaften erfolgt im Projekt über Szenarien. Die Szenarioanalysen dienen zum einen zur Beurteilung der systemimmanenten V.
Das Projekt "Teilvorhaben 5: Prozesse und Verfahren zur Nutzung pflanzlicher Öle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie durchgeführt. Das Projekt ist getragen von der Vision der 'Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe' und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. AP1: Charakterisierung der Inhaltsstoffe der pflanzlichen Öle sowie deren Eignung für die im Projekt verfolgten industriellen Anwendungen. AP2: Entwicklung von Verfahren zur Herstellung der chemischen und biologischen Katalysatoren, Immobilisierung der chemischen und biologischen Katalysatoren. AP3: Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der vollständigen chemischen Fettspaltung, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der integrierten chemo-katalytischen Fettspaltung und Hydrierung. AP4: Screening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der chemischen Epoxydierung von Fettsäuren und -estern zur Herstellung von Epoxyden, Screening, Untersuchung und verfahrenstechnische Optimierung der Metathese von Fettsäuren und -estern. AP5: Herstellung und anwendungstechnische Charakterisierung von Hydrophobierungsmitteln auf Basis funktionalisierter Fettsäureester, Diaminen und Polyaminen auf Basis ?-funktionalisierter Carbonsäuren und Schmierstoffen auf Basis funktionalisierter Fettsäureester. AP6: Zusammenführung der Teilprozesse, Skalierung vom Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab und Integration in den chemischen Produktionsverbund. Die Ergebnisse werden zur Weiterführung und Stärkung der Forschungsaktivitäten des Fraunhofer ICT auf den Gebieten Nutzung nachwachsender Rohstoffe, Screening, Chemokatalalyse, Polymerisation und Downstream-Processing sowie als Grundlage für sich anschließende Industrieprojekte in diesen Bereichen benötigt.
Das Projekt "Teilprojekt 3: Ernte-/Erstverarbeitungsverfahren sowie QM-System für Kendyrstroh und -fasern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e.V. durchgeführt. Das Vorhaben verfolgt das Ziel der Entwicklung eines neuartigen pflanzlichen Naturfaserrohstoffes auf Basis von Kendyr (Apocynum venetum) als Alternative zu im Hinblick auf nachhaltige Landnutzung und Ressourcenverbrauch bedenklicher Baumwolle. In verschiedenen zentralasiatischen Zielregionen (Südkasachstan, Usbekistan, Kirgistan) sollen auf der Basis landwirtschaftlichen und textilen Know-hows aus Deutschland Verfahrensweisen und Technologien zum Anbau und zur Aufbereitung von Kendyr entwickelt werden. Ziel ist die Gewinnung textil verarbeitbarer Faserqualitäten aus der mehrjährigen Pflanze. Dabei steht im Besonderen die Erschließung bzw. Wiederinkulturnahme aktuell auf Grund von Versalzung oder Degradation nicht nutzbarer landwirtschaftlicher Flächen durch den hinsichtlich sich verändernder klimatischer Bedingungen angepassten Kendyrkulturanbau im Fokus. Im Rahmen des Vorhabens sollen feine, reißfeste und weitgehend lignin- und pektinfreie Fasern in einer mit Baumwolle vergleichbaren Stapellänge aus den Pflanzenstängeln gewonnen und zur Weiterverarbeitung bis zu einem generischen Endprodukt (Bekleidungstextil) aufbereitet werden. Erzielbare baumwolläquivalente Faserqualitäten erlauben die Nutzung von in der Zielregion existierenden und durch den rückläufigen Baumwollanbau bedrohten textilen Verarbeitungskapazitäten. Dies dient der Schaffung bzw. Sicherung von Einkommensquellen für die Bevölkerung im ländlichen Raum der Zielregionen. Die Entwicklung geeigneter Anbauverfahren und Verarbeitungstechnologien für Kendyrfasern bietet neben den ökologischen und wirtschaftlichen Potenzialen für die zentralasiatische Region ökonomische Perspektiven für den deutschen Land- und Textilmaschinenbau. Gleichzeitig ergeben sich Möglichkeiten, innovative und nachhaltige Rohstoffalternativen für die deutsche/europäische Textilindustrie bereitstellen zu können. Der wachsende Bedarf für nachhaltige Textilien erzeugt eine entsprechende Nachfrage nach adäquaten Rohstoffen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Qualitätsstandards und Zugang zu Rohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut, Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen, Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde durchgeführt. Die Schaffung von Rohstoff-Partnerschaften zwischen Nachwachsende Rohstoffe erzeugenden Ländern, oft Entwicklungs- oder Schwellenländer, und Ländern mit einem hohen Importbedarf von Rohstoffen kann zu einer gewissen Unabhängigkeit von Preissteigerung und Preisvolatilität führen und so die Preise von Nachwachsenden Rohstoffen für deutsche Industrieunternehmen kalkulierbarer gestalten. Diese Rohstoff-Partnerschaften sollten sich vor allem auf noch nicht genutzte Nachwachsende Roh- und Reststoffe beziehen. So kann zum einen die direkte Konfrontation mit den die Börsen beherrschenden Aktiengesellschaften vermieden werden und zum anderen sind die Beseitigung von Umweltproblemen durch die Nutzung von Reststoffen und die Schaffung von zusätzlichen Einkommensmöglichkeiten in den Erzeugerländern möglich. Gesamtziel des Vorhabens ist der Aufbau stabiler Rohstoff-Partnerschaften, die lange Zeit der Erzielung beidseitiger Vorteile dienen. Auf der Seite der Nachwachsende Rohstoffe erzeugenden Länder liegt der Vorteil auf der Schaffung von zusätzlichen Einkommensmöglichkeiten und einer nachhaltigen Regionalentwicklung. Auf der Seite der Rohstoff nutzenden Länder besteht der Vorteil in einer gewissen Börsenunabhängigkeit und relativen Preisstabilität. Das Ergebnis der Vorplanung ist ein Pflichtenheft. Hierin sollen die Aufgaben einer Machbarkeitsstudie so genau definiert werden, dass im Anschluss (1) die Anforderungen der Rohstoffabnehmer, gegliedert nach Bedarfsgrößen, genau ermittelt, (2) die Verfügbarkeit der Rohstoffe gegliedert nach Quantität und Qualität dargestellt, (3) die Zugangsbedingungen zu den Rohstoffen unter Beachtung der Nachhaltigkeit geschaffen, (4) eine Systematik für das SDSS vorbereitet und (5) ein praxisbezogener Handlungsablauf erstellt werden können. Die Ergebnisse der Vorplanung sollen die Grundlage der nachfolgend geplanten Machbarkeitsstudie bilden.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Datenanalyse und ökonomische Bewertung zur Ableitung von Maßnahmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. durchgeführt. Mit dem Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung wurde festgelegt, dass im Bereich der Landwirtschaft bis zum Jahr 2030 bei den Treibhausgasen 31 bis 34 Prozent eingespart werden sollen. Gleichzeitig sieht die auf EU-Ebene gültige Richtlinie über nationale Emissionshöchstgrenzen eine Minderung der Ammoniakemissionen um 29% bis 2030 gegenüber 2005 vor. Zum Erreichen dieser Vorgaben ist die Erarbeitung von Maßnahmen zur Minderung von Emissionen bei der landwirtschaftlichen Produktion von Rohstoffpflanzen ein wesentlicher Baustein. Ziel des Gesamtvorhabens RekoRT ist es daher, regionalspezifische Maßnahmen als praxisrelevante Handlungsempfehlungen für eine kosteneffiziente Reduktion von THG-Emissionen unter Berücksichtigung anderer gekoppelter Umweltwirkungen wie beispielsweise Gewässer- und Bodenschutz bei der Bereitstellung von Rohstoffpflanzen zu erarbeiten. Das Vorhaben ist in drei Arbeitspakete (AP) gegliedert, die von den Antragstellern des Gesamtverbundes gemeinsam bearbeitet werden: 1. Regionalspezifische Analyse und Bewertung von Daten aus vorherigen Projekten 2. Methodische Aspekte der Umweltbewertung 3. Entwicklung von Maßnahmen für eine THG- optimierte und umweltverträgliche Produktion von Rohstoffpflanzen Die aus den Arbeitspaketen 1 und 2 abgeleiteten Maßnahmen sollen zu konkreten Handlungsempfehlungen weiterentwickelt werden, um von Multiplikatoren (z.B. pflanzenbaulichen Fachberatern) in der Beratungspraxis angewendet werden zu können. Hierfür werden die Handlungsempfehlungen an das geplante bundesweite Experten-Netzwerk 'Treibhausgasbilanzierung und Klimaschutz in der Landwirtschaft (THeKLa)' weitergegeben, sodass die Ergebnisse in einem iterativen Prozess direkt mit den Praktikern und Fachberatern abgestimmt werden können.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Textiltechnologien für Halb-/Fertigerzeugnisse in Garn-/Flächenform aus Kendyrfasern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. An-Institut der Technischen Universität Chemnitz durchgeführt. Das Vorhaben verfolgt das Ziel der Entwicklung eines neuartigen pflanzlichen Naturfaserrohstoffes auf Basis von Kendyr (Apocynum venetum) als Alternative zu im Hinblick auf nachhaltige Landnutzung und Ressourcenverbrauch bedenklicher Baumwolle. In verschiedenen zentralasiatischen Zielregionen (Südkasachstan, Usbekistan, Kirgistan) sollen auf der Basis landwirtschaftlichen und textilen Know-hows aus Deutschland Verfahrensweisen und Technologien zum Anbau und zur Aufbereitung von Kendyr entwickelt werden. Ziel ist die Gewinnung textil verarbeitbarer Faserqualitäten aus der mehrjährigen Pflanze. Dabei steht im Besonderen die Erschließung bzw. Wiederinkulturnahme aktuell auf Grund von Versalzung oder Degradation nicht nutzbarer landwirtschaftlicher Flächen durch den hinsichtlich sich verändernder klimatischer Bedingungen angepassten Kendyrkulturanbau im Fokus. Im Rahmen des Vorhabens sollen feine, reißfeste und weitgehend lignin- und pektinfreie Fasern in einer mit Baumwolle vergleichbaren Stapellänge aus den Pflanzenstängeln gewonnen und zur Weiterverarbeitung bis zu einem generischen Endprodukt (Bekleidungstextil) aufbereitet werden. Erzielbare baumwolläquivalente Faserqualitäten erlauben die Nutzung von in der Zielregion existierenden und durch den rückläufigen Baumwollanbau bedrohten textilen Verarbeitungskapazitäten. Dies dient der Schaffung bzw. Sicherung von Einkommensquellen für die Bevölkerung im ländlichen Raum der Zielregionen. Die Entwicklung geeigneter Anbauverfahren und Verarbeitungstechnologien für Kendyrfasern bietet neben den ökologischen und wirtschaftlichen Potenzialen für die zentralasiatische Region ökonomische Perspektiven für den deutschen Land- und Textilmaschinenbau. Gleichzeitig ergeben sich Möglichkeiten, innovative und nachhaltige Rohstoffalternativen für die deutsche/europäische Textilindustrie bereitstellen zu können. Der wachsende Bedarf für nachhaltige Textilien erzeugt eine entsprechende Nachfrage nach adäquaten Rohstoffen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Messung gasförmiger-N-Verluste in On-Farm-/Inkubationsversuchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. - Programmbereich 1 - Arbeitsgruppe Isotopen-Biogeochemie und Gasflüsse durchgeführt. In dem Gesamtprojektvorhaben soll an ausgewählten Standorten die Wirkung von urease- und nitrifikationsinhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff im Vergleich zum nicht-inhibierten Ammoniumsulfat-Harnstoff (AS-HS) auf die N-Nutzungseffizienz beim Rohstoffpflanzenanbau untersucht werden. Simultan gilt es, eine mögliche Wechselwirkung der Inhibitoren beim Einsatz von doppelinhibiertem AS-HS zu erfassen. Etwaige Wirkungen und der Einfluss auf den Ertrag sollen im Rahmen von Fruchtfolgeversuchen mit Silomais und integrierten Gasmessungen (NH3 und N2O) unter Praxisbedingungen geprüft werden. Zusätzlich werden anhand von Lysimeterversuchen die Sickerwassermenge und das Nitratauswaschrisiko sowie mithilfe von Laborinkubationsexperimenten die tatsächliche N2-Emission bestimmt. Das ist von zentraler Bedeutung für die Ermittlung von realistischen Dünger-N-Bilanzen. Zentrales Ziel ist die Verminderung der Umweltbelastung durch gasförmige N Emissionen sowie die Erhöhung der N Nutzungseffizienz beim Einsatz von synthetischen schwefelhaltigen N-Düngern. Ergänzend soll die ökotoxikologische Wirkung bzw. der Verbleib der Inhibitoren und soweit möglich deren Abbauprodukte in der Umwelt modelliert werden, um mögliche Problemverschiebungen, insbesondere Gewässergefährdung, frühzeitig zu untersuchen. Die Bewertung der Maßnahme, d.h. der Einsatz von Inhibitoren, erfolgt über die Berechnung flächenbezogener N-Verlustraten und dreijähriger N-Bilanzen sowie mittels Ökoeffizienzanalysen. Somit soll die Maßnahme sowohl in Hinblick auf die N-Verluste als auch hinsichtlich der betrieblichen Vor- und Nachteile bewertet werden. Aus den Ergebnissen werden umwelt- und ressourcenoptimierte Mineral-N-Düngungssysteme abgeleitet. Zentrales Anliegen des Vorhabens ist es daher zu prüfen, ob bzw. inwieweit der gezielte Einsatz von inhibierten schwefelhaltigen N-Düngern, eine potentiell schnell umsetzbare Option zur Reduktion von düngerbürtigen N-Emissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen darstellt.
Das Projekt "Teilvorhaben 8: Prozessintegration für die Herstellung von Produkten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Taminco Germany GmbH durchgeführt. Das Projekt ist getragen von der Vision der Integrierten Verbundproduktion auf Basis nachwachsender Rohstoffe und der durchgängigen Entwicklung vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab. Dieser Ansatz ist neuartig und wurde bisher noch nicht realisiert. Die durchgängige Entwicklung von Prozessen und Verfahren zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe vom Labor- bis zum Produktionsmaßstab in einer Bioraffinerie ist ein entscheidender Faktor für die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen Konzeptes. Herstellung und anwendungstechnische Charakterisierung von Polyaminen. Zusammenführung der Teilprozesse, Skalierung vom Technikumsmaßstab in den Produktionsmaßstab und Integration in den chemischen Produktionsverbund. Das vorgeschlagene Verfahren stellt, ausgehend von pflanzlichen Rohstoffen eine neue und kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung von Aminen dar. Bei erfolgreicher Realisierung der geplanten Arbeiten ist eine Erweiterung des Prozesses auf Basis nachwachsender Rohstoffe sowie eine Erweiterung des Produktspektrums möglich. Das vorgeschlagene Projekt hat durch die anspruchsvolle Aufgabe der Erschließung von pflanzlichen Ölen als zukünftige und nachhaltige Rohstoffquelle für Amine einen großen Signalcharakter für die Bestrebungen zur Substitution der petrochemischen Rohstoffbasis.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Nasschemischer Prozess zur Gewinnung von Kendyrfasern in Bekleidungsqualität" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FVT GmbH Faser Veredlung Tönisvorst durchgeführt. Das Vorhaben verfolgt das Ziel der Entwicklung eines neuartigen pflanzlichen Naturfaserrohstoffes auf Basis von Kendyr (Apocynum venetum) als Alternative zu im Hinblick auf nachhaltige Landnutzung und Ressourcenverbrauch bedenklicher Baumwolle. In verschiedenen zentralasiatischen Zielregionen (Südkasachstan, Usbekistan, Kirgistan) sollen auf der Basis landwirtschaftlichen und textilen Know-hows aus Deutschland Verfahrensweisen und Technologien zum Anbau und zur Aufbereitung von Kendyr entwickelt werden. Ziel ist die Gewinnung textil verarbeitbarer Faserqualitäten aus der mehrjährigen Pflanze. Dabei steht im Besonderen die Erschließung bzw. Wiederinkulturnahme aktuell auf Grund von Versalzung oder Degradation nicht nutzbarer landwirtschaftlicher Flächen durch den hinsichtlich sich verändernder klimatischer Bedingungen angepassten Kendyrkulturanbau im Fokus. Im Rahmen des Vorhabens sollen feine, reißfeste und weitgehend lignin- und pektinfreie Fasern in einer mit Baumwolle vergleichbaren Stapellänge aus den Pflanzenstängeln gewonnen und zur Weiterverarbeitung bis zu einem generischen Endprodukt (Bekleidungstextil) aufbereitet werden. Erzielbare baumwolläquivalente Faserqualitäten erlauben die Nutzung von in der Zielregion existierenden und durch den rückläufigen Baumwollanbau bedrohten textilen Verarbeitungskapazitäten. Dies dient der Schaffung bzw. Sicherung von Einkommensquellen für die Bevölkerung im ländlichen Raum der Zielregionen. Die Entwicklung geeigneter Anbauverfahren und Verarbeitungstechnologien für Kendyrfasern bietet neben den ökologischen und wirtschaftlichen Potenzialen für die zentralasiatische Region ökonomische Perspektiven für den deutschen Land- und Textilmaschinenbau. Gleichzeitig ergeben sich Möglichkeiten, innovative und nachhaltige Rohstoffalternativen für die deutsche/europäische Textilindustrie bereitstellen zu können. Der wachsende Bedarf für nachhaltige Textilien erzeugt eine entsprechende Nachfrage nach adäquaten Rohstoffen.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Projektkoordination und Konzeption einer Rohstoffpartnerschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von C.S.P. Consulting und Service für Pflanzliche Rohstoffe GmbH durchgeführt. Projektziel: Der Preissteigerung bei Agrarrohstoffen soll mit dem Aufbau stabiler Partnerschaften zwischen Rohstoff erzeugenden und Rohstoff nutzenden Ländern entgegen gewirkt werden. Die Partnerschaften sollen der Erzielung beidseitiger Vorteile dienen. Auf der einen Seite durch die Schaffung von zusätzlichen Einkommensmöglichkeiten. Auf der anderen Seite durch eine relativen Preisstabilität. Die Rohstoffpartnerschaften sollen durch eine EDV-gestützte Entscheidungshilfe mit ihren Inhalten erfasst werden. Diese ist so aufzubauen, dass sie auch von noch nicht beteiligten Unternehmen genutzt werden kann. Die Ermittlung der Ist-Daten erfolgt durch deren Eruierung in Pilotprojekten. Als 'Modellpflanzen' für die Agrarrohstoffe wurden die Reststoffe aus den Plantagen der Ananas- und der Dessert-Bananenproduktion sowie die Fasernessel als europäische Pflanze ausgewählt. Das Ergebnis der Vorplanung ist ein Pflichtenheft. Hierin sollen die Aufgaben einer Machbarkeitsstudie so genau definiert werden, dass im Anschluss: die Anforderungen der Rohstoffabnehmer genau ermittelt, die Verfügbarkeit der Rohstoffe dargestellt, die Zugangsbedingungen zu den Rohstoffen geschaffen, die Systematik für das SDSS vorbereitet und ein praxisbezogener Handlungsablauf erstellt werden kann.
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