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Indikator: Nationaler Wohlfahrtsindex

<p> Die wichtigsten Fakten <ul> <li>Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) ist ein Maß für die Wirtschaftsleistung einer Volkswirtschaft. Es spiegelt jedoch nicht die gesellschaftliche Wohlfahrt wider.</li> <li>Der Nationale Wohlfahrtsindex (NWI) berücksichtigt insgesamt 21 wohlfahrtsstiftende und wohlfahrtsmindernde Aktivitäten.</li> <li>Der NWI zeigt einen anderen Verlauf als das BIP. Er schwankt phasenweise. In den letzten Jahren ist ein Zuwachs erkennbar.</li> </ul> </p><p> Welche Bedeutung hat der Indikator? <p>Das BIP bildet die wirtschaftliche Leistung einer Volkswirtschaft ab und ist als international vergleichbare statistische Kenngröße anerkannt. Jedoch ist das BIP alleine als Maß für die gesellschaftliche Wohlfahrt nicht geeignet. Wichtige Kritikpunkte sind: Das BIP berücksichtigt nicht die Verteilung des Einkommens sowie ehrenamtliche Tätigkeiten und Hausarbeit. Das BIP erfasst keine Folgekosten durch Umweltschäden. Eine Verringerung des Naturkapitals wird daher nicht abgebildet. Sogenannte Defensivausgaben zur Bekämpfung von Kriminalität, Drogenkonsum oder die Folgekosten von Verkehrsunfällen oder Naturkatastrophen wirken sich tendenziell sogar positiv auf das BIP aus.</p> <p>Mit dem NWI wurde ein <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> entwickelt, der diese Kritikpunkte berücksichtigt. Ausgehend von den Konsumausgaben enthält der NWI Zu- und Abschläge, je nachdem ob es sich um wohlfahrtssteigernde oder wohlfahrtsmindernde Kategorien handelt. Zunehmende Ungleichverteilung verringert den Wert des Index. Umweltkosten und Verbrauch nicht erneuerbarer Ressourcen sind Beispiele für negative Kategorien, Ehrenamt und Hausarbeit für positive Kategorien. Der NWI kommt auch in den Bundesländern zunehmend zum Einsatz.</p> </p><p> Wie ist die Entwicklung zu bewerten? <p>Die Entwicklung des NWI seit 1991 zeigt unterschiedliche Phasen. Bis 1999 ist parallel zum BIP eine kontinuierliche Steigerung zu beobachten. Danach zeigt sich eine Schere: Während das BIP weiter steigt, sinkt der NWI. Ursache war vor allem die zunehmende Einkommensungleichheit. Von 2005 bis 2013 zeigten sich kaum Schwankungen beim Wohlfahrtsindex. Ab 2014 entwickelte sich der NWI positiv. Die Konsumausgaben stiegen, die Ungleichheit stagnierte und die Umweltkosten nahmen leicht ab. Im Pandemiejahr sind jedoch sowohl das BIP als auch der NWI abrupt gefallen. Während sich das BIP 2021 erholte, sorgte insbesondere die Flutkatastrophe an Ahr und Erft für ein weiteres Absinken des NWI. 2022 kam es zu einem starken Anstieg, durch die ansteigenden Konsumausgaben (auch wegen der Entlastungspakete), durch Energieeinsparungen und geringere Schäden durch Naturkatastrophen im Vergleich zum Vorjahr.</p> <p>In 2023 und 2024 stieg der NWI an. Es gab einen weiteren Rückgang der Umweltbelastungen, insbesondere durch zurückgehende Energieverbräuche und den Ausbau erneuerbarer Energien und die damit verbundenen geringeren Emissionen. Auch beim Konsum gab es leichte Zugewinne. Erste Schätzungen der Entwicklungen im ersten Halbjahr zeigen für 2025 einen weiteren Anstieg des Konsums. Allerdings steigt auch der Energieverbrauch und die damit verbundenen negativen Umweltwirkungen. Insgesamt erscheint eine leichte Erhöhung des NWI wahrscheinlich. Weitere Informationen findet man in einer <a href="https://www.imk-boeckler.de/de/faust-detail.htm?produkt=HBS-009291">detaillierten aktuellen Auswertung des NWI</a>.</p> </p><p> Wie wird der Indikator berechnet? <p>Der NWI stellt die Summe von 21 monetär bewerteten Komponenten dar. Der größte Posten ist der mit der Einkommensverteilung (Gini-Index) gewichtete private Konsum. Darüber hinaus fließen weitere wohlfahrtssteigernde Komponenten wie Hausarbeit, ehrenamtliche Tätigkeiten und Ausgaben für Bildung und Gesundheit positiv in den NWI ein. Wohlfahrtsmindernd wirken sich z.B. Kosten für verschiedene Umweltschäden oder auch Kriminalität aus. Eine ausführliche Beschreibung der Berechnungsweise findet sich in <a href="https://www.imk-boeckler.de/fpdf/HBS-008250/p_imk_study_78_2022.pdf">NWI 3.0 Methodenbericht Nationaler Wohlfahrtsindex 3.0</a>. Auf der <a href="https://www.fest-heidelberg.de/forschung/nachhaltige-entwicklung/forschungsfelder/wohlfahrts-und-nachhaltigkeitsmessung/wohlfahrtsindizes-nwi-rwi/">Forschungsstätte der Evangelischen Studiengemeinschaft</a> findet sich eine umfangreiche und aktuell gehaltene Liste von Veröffentlichungen zum NWI und zu Regionalen Wohlfahrtsindizes verschiedener Bundesländer.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Synergien aus physikalischen und verkehrsplanerischen Modellen zur multikriteriellen Optimierung multimodaler nachfrageorientierter Verkehre

CO2- und kreislaufoptimierte additive Produktdesigns und LPBF-Fertigungsprozesse für ressourceneffiziente Nutzfahrzeugkomponenten, Teilvorhaben: Entwicklung Sustainable Engineering und Datenerhebung prädikative LCA

Das Projekt 'CO2OPERATE' zielt darauf ab, die Energie- und Umweltkosten additiv gefertigter, metallischer Bauteile für Nutzfahrzeuge, insbesondere Stadt- und Reisebusse (z.B. eCitaro), zu minimieren und die Ressourceneffizienz durch Leichtbau und Kreislaufstrategien (R-Strategien) zu steigern. Es wird erwartet, dass im Rahmen des Projekts etwa 100 kg Gewicht pro Bus eingespart werden, was in der Nutzungsphase eine Energieeinsparung von 2.100 kWh pro Bus bedeutet. In der Herstellungsphase liegt das Energieeinsparpotenzial mit den verwenden Verfahren pro Bus bei ca. 13.500 kWh. Diese Einsparungen sollen durch Leichtbaudesigns, prädiktive Lebenszyklusanalysen und Prozessoptimierungen für R-Strategien erreicht werden. Im Nutzfahrzeugbereich sind Leichtbau-Ansätze ('Reduce'-Strategie) aufgrund der Elektrifizierung besonders wichtig, um die Antriebsenergie zu reduzieren. Die langlebigen Fahrzeuge bergen Potenziale für R-Strategien wie 'Repair' und 'Remanufacturing', um den Einsatz von Primärrohstoffen zu minimieren. Die prädiktive Lebenszyklusanalyse (LCA) spielt dabei eine zentrale Rolle, da 80 % der ökologischen Auswirkungen während der Produktentwicklung bestimmt werden. Das Projekt setzt auf zwei Standorte, um additive Prozessketten mit dem Laser Powder Bed Fusion (LPBF)-Verfahren und Sensorik zur bauteilspezifischen Messung von Energie- und Materialverbräuchen abzubilden. Im Rahmen des Projektes werden ca. 25 Bauteile untersucht und fünf davon umfassend ökologisch und ökonomisch bilanziert. Folgende Themenbereiche werden adressiert: (1) R-Strategien im Produktdesign, um den Materialeinsatz zu reduzieren, (2) die Anwendung und Optimierung von AM-Bauteilen in der Nutzungsphase und (3) die Bewertung von End-of-Life-Szenarien und R-Strategien hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Vorteile.

Gesellschaftliche Kosten von Umweltbelastungen

<p> <p>Umweltbelastungen verursachen hohe Kosten für die Gesellschaft, etwa in Form von umweltbedingten Gesundheits- und Materialschäden, Ernteausfällen oder Schäden an Ökosystemen. Das UBA-Handbuch Umweltkosten beziffert globale Schäden durch jährliche deutsche Treibhausgasemissionen auf über 640 Milliarden Euro. Eine ambitionierte Umweltpolitik senkt diese Kosten und entlastet damit die Gesellschaft.</p> </p><p>Umweltbelastungen verursachen hohe Kosten für die Gesellschaft, etwa in Form von umweltbedingten Gesundheits- und Materialschäden, Ernteausfällen oder Schäden an Ökosystemen. Das UBA-Handbuch Umweltkosten beziffert globale Schäden durch jährliche deutsche Treibhausgasemissionen auf über 640 Milliarden Euro. Eine ambitionierte Umweltpolitik senkt diese Kosten und entlastet damit die Gesellschaft.</p><p> Gesamtwirtschaftliche Bedeutung der Umweltkosten <p>Umweltkosten sind ökonomisch höchst relevant. Das zeigte bereits der sogenannte „Stern Report“ im Jahr 2006, der die allein durch den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> entstehenden Kosten auf jährlich bis zu 20 % des globalen Bruttoinlandprodukts bezifferte. Auch fünfzehn Jahre nach Erscheinen des „Stern Reviews“, bekräftigt der Ökonom Nicholas Stern, dass die Kosten des Nichthandelns die Kosten des Klimaschutzes um ein Vielfaches übersteigen und ruft erneut zu entschiedenem Handeln im Kampf gegen den Klimawandel auf (Stern 2006 und Stern 2021). Auch auf Deutschland bezogene Schätzungen zeigen die ökonomische Bedeutung allein der durch Treibhausgase entstehenden Kosten: Berücksichtigt man die&nbsp;Schäden für heutige und künftige Generationen gleichermaßen, führen die 2024 in Deutschland freigesetzten Treibhausgasemissionen nach aktuellen Modellierungen während ihrer Verweildauer in der&nbsp;<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a>&nbsp;zu globalen Wohlfahrtsverlusten in Höhe von 647 Milliarden Euro.</p> </p><p> Umweltkosten der Strom- und Wärmeerzeugung <p>Bei der Strom- und Wärmeerzeugung entstehen hohe Umweltkosten. Sie unterscheiden sich in Abhängigkeit von den eingesetzten Energieträgern deutlich. Stromerzeugung mit Braunkohle verursacht die höchsten Umweltkosten, gefolgt von den fossilen Energieträgern Öl und Steinkohle. Bereits deutlich niedriger liegen die Umweltkosten der Stromerzeugung aus Erdgas. Am umweltfreundlichsten ist die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (siehe Tab. „Umweltkosten der Stromerzeugung“).&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/3_Tab_Umweltkost-Stromerzeug_2026-07-06_0.png"> </a> <strong> Tab: Umweltkosten der Stromerzeugung </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Tab_Umweltkost-Stromerzeug_2026-07-06_0.pdf">Tabelle als PDF (52,42 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_Tab_Umweltkost-Stromerzeug_2026-07-06_0.xlsx">Tabelle als Excel (231,76 kB)</a></li> </ul> </p><p> <p>Auch bei der Wärmeerzeugung ist der eingesetzte Energieträger ein maßgeblicher Faktor für die Höhe der entstehenden Umweltkosten (siehe Tab. „Umweltkosten der Wärmeerzeugung der privaten Haushalte“). Heizen mit Kohle und Strom verursacht mit Abstand die höchsten Umweltkosten. Schon mit deutlichem Abstand folgen die Fernwärmeversorgung und das Heizen mit Heizöl und Erdgas. Die Umweltkosten der erneuerbaren Energien zur Wärmeerzeugung liegen noch deutlich darunter. Dies zeigt, dass der Ausbau erneuerbarer Energien auf dem Wärmemarkt die entstehenden Umweltkosten deutlich verringert.&nbsp;</p> <p>Die Kostensätze der Strom- und Wärmeerzeugung berücksichtigen dabei lediglich die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> von Luftschadstoffen und Treibhausgasen, die Kosten infolge der Emission toxischer Stoffe (Quecksilber etc.) oder der Zerstörung von Ökosystemen infolge von Landnutzungsänderungen sind auf Grund fehlender Datenverfügbarkeit nicht eingeschlossen.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/4_Tab_Umweltkost-Waermeerzeug_2026-07-06_0.png"> </a> <strong> Tab: Umweltkosten der Wärmeerzeugung der privaten Haushalte </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Tab_Umweltkost-Waermeerzeug_2026-07-06_0.pdf">Tabelle als PDF (69,49 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_Tab_Umweltkost-Waermeerzeug_2026-07-06_0.xlsx">Tabelle als Excel (229,98 kB)</a></li> </ul> </p><p> Umweltkosten des Verkehrs <p>Sowohl der Personen- als auch der Güterverkehr führen zu erheblichen direkten und indirekten Umweltauswirkungen, beispielsweise aufgrund der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> von Treibhausgasen und Luftschadstoffen (Abgase und Abrieb). Darüber hinaus verursacht der Verkehr Lärmbelastung und beeinträchtigt Natur und Landschaft, vor allem durch die Zerschneidung der Landschaft und die Versiegelung von Flächen.</p> <p>Um die Kostensätze für den Personen- und Güterverkehr in Deutschland zu bestimmen, werden Emissionsfaktoren für die verschiedenen Fahrzeugkategorien und Lebenszyklusphasen mit den Kostensätzen für <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>- und Luftschadstoffemissionen verknüpft.&nbsp;</p> <p>Die Kostensätze je <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/personenkilometer">Personenkilometer</a> für den Personenverkehr bzw. je <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/tonnenkilometer">Tonnenkilometer</a> im Güterverkehr unterscheiden sich je nach Verkehrsträger erheblich (siehe Tab. „Umweltkosten für verschiedene Fahrzeugtypen“). Der Luftverkehr erzeugt die höchsten Umweltkosten je Personen- bzw.&nbsp; Tonnenkilometer, während der Zugverkehr sowohl im Personen- als auch im Güterverkehr die umweltfreundlichste Alternative darstellt.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/5_Tab_Umweltkost-versch-Fahrzeugtyp_2026-07-06_0.png"> </a> <strong> Tab: Umweltkosten für verschiedene Fahrzeugtypen </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Tab_Umweltkost-versch-Fahrzeugtyp_2026-07-06_0.pdf">Tabelle als PDF (95,69 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_Tab_Umweltkost-versch-Fahrzeugtyp_2026-07-06_0.xlsx">Tabelle als Excel (243,67 kB)</a></li> </ul> </p><p> Umweltkosten der Landwirtschaft <p>Ein weiteres wirtschaftliches Feld mit hohen Umweltwirkungen ist die Landwirtschaft. Durch die Produktion von Lebensmitteln und Energieträgern aber auch mit ihrem Potenzial, Kulturlandschaften zu prägen und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a> zu erhalten, erfüllt die Landwirtschaft wichtige Funktionen für die Gesellschaft. Demgegenüber stehen aber auch zentrale negative Umweltwirkungen der Landwirtschaft. Zu diesen gehören neben Landnutzungsänderungen und der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> von Treibhausgasen auch die Emission von Stickstoff und Phosphor im Zuge des Düngemitteleinsatzes. Der Kostensatz für die Ausbringung eines Kilogramms (kg) Phosphor beträgt dabei 22,27 Euro2025. Bei der Ausbringung von Stickstoff fallen bei Gleichgewichtung heutiger und künftiger Generationen Umweltkosten in Höhe von durchschnittlich 12 Euro2025 pro kg an.</p> </p><p> Wozu dienen Umweltkostenschätzungen? <p>Schätzungen von Umweltkosten sind vielseitig nutzbar. Sie zeigen, wie teuer unterlassener Umweltschutz ist und untermauern die ökonomische Notwendigkeit anspruchsvoller Umweltziele. Mit ihrer Hilfe lassen sich auch die Kosten und Nutzen von umwelt- und klimapolitischen Maßnahmen besser ermitteln.&nbsp;</p> <p>Die Schätzung von Umweltkosten ist auch bei Entscheidungen über den Ausbau der Infrastruktur wichtig, etwa bei der Erstellung des Bundesverkehrswegeplans, in den Umweltkostenschätzungen bereits einfließen. Ohne Berücksichtigung der Umweltkosten würden Investitionen in umweltfreundliche Verkehrssysteme systematisch benachteiligt und das Verkehrsnetz stärker ausgebaut, als dies gesamtwirtschaftlich sinnvoll wäre. Darüber hinaus können Umweltkostenschätzungen auch im Rahmen der Gesetzesfolgenabschätzung wertvolle Informationen liefern.&nbsp;</p> <p>Im Unternehmensbereich können Umweltkosten dazu genutzt werden, die Bereiche und Prozesse mit den relevantesten Umweltwirkungen des eigenen Unternehmens zu identifizieren und so beispielsweise Managemententscheidungen oder die Nachhaltigkeitsberichterstattung unterstützen.</p> </p><p> „Handbuch Umweltkosten - Methodenkonvention 4.0“ des Umweltbundesamtes <p>Es gibt eine Fülle von Studien auf nationaler, europäischer und internationaler Ebene, die Umweltkosten schätzen. Die Schätzungen unterscheiden sich dabei je nach nationalen Gegebenheiten und methodischer Herangehensweise.</p> <p>Eine seriöse und verlässliche Schätzung der Umweltkosten erfordert, wissenschaftlich anerkannte Bewertungsverfahren zu nutzen. Die Bewertungsmaßstäbe sollten begründet und möglichst für alle Anwendungsfelder identisch sein. Annahmen und Rahmenbedingungen müssen transparent gemacht werden. Dadurch lassen sich auch die Bandbreiten der Schätzungen in vielen Fällen erheblich eingrenzen.</p> <p>Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a> hat auf Grundlage der Arbeiten von Fachleuten mehrerer Forschungsinstitute (INFRAS, EIFER, IÖW, CE Delft, Intersus, David Anthoff (UC Berkeley)) das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/479/publikationen/2026-02/UBA_Handbuch%20Umweltkosten_Methodenkonvention%204.0.pdf">Handbuch Umweltkosten – Methodenkonvention 4.0</a> erarbeitet. Hier finden sich Umweltkostensätze, u.a. zu Treibhausgasemissionen, Luftschadstoffen oder der Stromerzeugung.&nbsp;</p> </p><p> Internalisierung von Umweltkosten <p>Umweltkosten sollten grundsätzlich internalisiert – also den Verursachern angelastet – werden. Da dies bisher nur unzureichend geschieht, gibt es keine hinreichenden wirtschaftlichen Anreize, die Umweltbelastung zu senken. Preise ohne vollständige Internalisierung der Umweltkosten sagen nicht die ökologische Wahrheit. Dies verzerrt den Wettbewerb und hemmt die Entwicklung und Marktdiffusion umweltfreundlicher Techniken und Produkte. Die Umweltkosten müssen vor allem in Bereichen die besonders hohe Umweltschäden verursachen, stärker als bisher in Rechnung gestellt werden. Dies würde beispielsweise den Ausbau der erneuerbaren Energien stärker fördern, die Anreize zur Energieeffizienz erhöhen und wesentlich zu einer nachhaltigen Mobilität beitragen. Aber auch in anderen Bereichen wie beispielsweise der Landwirtschaft und im Baugewerbe würde die Berücksichtigung der Umweltkosten dazu führen, dass nachhaltigere Produktions- und Konsummuster auch wirtschaftlich lohnender werden.</p> </p><p> Methodik zur Schätzung von Klimakosten <p>Emissionen von Kohlendioxid (CO2) sind der Hauptverursacher des Klimawandels. Das Umweltbundesamt (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>) empfiehlt auf Grundlage des Handbuch Umweltkosten für im Jahr 2026 emittierte Treibhausgase einen Kostensatz von 350 Euro2025 pro Tonne Kohlendioxid (t CO2) zu verwenden (1% Zeitpräferenzrate). Bei einer Gleichgewichtung klimawandelverursachter Wohlfahrtseinbußen heutiger und zukünftiger Generationen (0% Zeitpräferenzrate) ergibt sich ein Kostensatz von 1000 Euro2025 pro Tonne Kohlendioxid. Auch für die Treibhausgase Methan und Lachgas können basierend auf dem Greenhouse Gas Impact Value Estimator (GIVE) Modell Klimakostensätze ermittelt werden, welche in der Tabelle „UBA-Empfehlung zu den Klimakosten“ dargestellt sind. Die Kosten infolge der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/emission">Emission</a> anderer Treibhausgase können mit Hilfe des Treibhausgaspotenzials (Global Warming Potential) ermittelt werden.</p> <p>Die Schäden, die durch die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/treibhausgas">Treibhausgas</a>-Emissionen entstehen, steigen im Zeitablauf, beispielsweise da der Wert von Gebäuden und Infrastrukturen, die durch Extremwetterereignisse geschädigt werden, steigt. Daher steigen auch die anzusetzenden Kostensätze im Zeitablauf (siehe Tab. „UBA-Empfehlung zu den Klimakosten“). Weitere Erläuterungen hierzu finden Sie im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/479/publikationen/2026-02/UBA_Handbuch%20Umweltkosten_Methodenkonvention%204.0.pdf">Handbuch Umweltkosten – Methodenkonvention 4.0</a> .</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/image/6_Tab_UBA-Empfehlung-Klimakosten_2026-07-06_0.png"> </a> <strong> Tab: UBA-Empfehlung zu den Klimakosten </strong> Quelle: Umweltbundesamt Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Tab_UBA-Empfehlung-Klimakosten_2026-07-06_0.pdf">Tabelle als PDF (41,07 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_Tab_UBA-Empfehlung-Klimakosten_2026-07-06_0.xlsx">Tabelle als Excel (228,83 kB)</a></li> </ul> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Hocheffiziente, kostengünstige und langlebige Natrium-Ionen-Batterie Zellen

Zielsetzung: Batterien spielen eine entscheidende Rolle in der Transformation der (Strom-)Wirtschaft zu einer CO2 neutralen Zukunft. Die Emissionsreduktion hängt primär vom vorliegenden Strom- bzw. Energiemix ab. Einerseits für den Energieaufwand während der Erzeugung, andererseits während ihres Betriebs. Überdies dürfen CO2 Emissionen für die Erzeugung, Raffinierung und den Transport von Grundmaterialien nicht vernachlässigt werden. Hier setzen die in diesem Projekt beschriebenen Innovationen an. Aktuelle State-of-the-Art LIB Batterien verwenden einerseits nicht weltweit geläufige Rohstoffe, wie Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan und Graphit. Diese Rohstoffe werden primär in China raffiniert. Die so hergestellten Ausgangsmaterialien werden dann ihrerseits erneut über weite Strecken transportiert. Anodenseitig wird aktuell Graphit verwendet. Beispielsweise stammen sowohl natürlicher (74%) als auch synthetischer Graphit (51%) primär aus China, weswegen chinesische Exportrestriktionen auf diesen essentiellen Zellbestandteil ein zusätzliches Hemmnis für die europäische LIB Technologie darstellen. Zusätzlich bedürfen LIB Batterien deutlich mehr CO2 in der Herstellung aufgrund der Anforderung an die Trockenräume, was bei NIB zumindest mit zusätzlicher Forschung deutlich reduzierbar wäre. Im Gegensatz dazu beruhen die Materialien für hier entworfene NIB auf weltweit geläufigen Mengenrohstoffen, was sowohl Kosten, CO2 Emissionen, Umweltbelastungen, und eben auch Abhängigkeiten von außereuropäischen Ländern minimiert. Für eine Transformation hin zu einer nachhaltigen, erneuerbaren Wirtschaft sind billige Energiespeicher essenziell. Seit langem werden in den Roadmaps NIB als die beste Zukunftstechnologie bezeichnet, um möglichst kostengünstige Energiespeicher zu bauen. Daher wurde ein Konzept der vertikalen Integration entlang der Wertschöpfungskette erarbeitet, dass mit hoher Erfolgswahrscheinlichkeit, binnen von zwei Jahren zu einem NI-Batteriepack Prototyp führen soll. Der große Vorteil darin besteht in der raschen Weitergabe von Innovationssprüngen an den Prototypen und eventuellen Produkten. Die Zielsetzung ist eine Zelle mit einer Energiedichte von 180 Wh/kg zu entwickeln, welche dann in Endanwendungen wie Gabelstapler, Heimspeicher, und stationäre Speicher eingesetzt werden kann. Durch den angestrebten niedrigen Preis pro kWh für NIB’s sind alle Anwendungen mit einer niedrigen bis mittleren Energiedichte denkbar. Fazit: In diesem Projekt wurde eine Methode entwickelt, um Mangan-dotiertes preussisch Weiss deutlich langlebiger zu machen - mit Zyklenzahlen, die man auch von Lithium-Eisen-Phosphat Akkus kennt, die schon bisher als sehr langlebig gelten. Durch die Erhöhung Spannung können der wesentliche Nachteil der geringeren Energiekapazität von preussisch Weiss mitigiert werden. Das so entstandene Material kann nicht nur LFP, sondern auch NiCd und Blei-Säure Batterien ersetzen.

CO2- und kreislaufoptimierte additive Produktdesigns und LPBF-Fertigungsprozesse für ressourceneffiziente Nutzfahrzeugkomponenten, Teilvorhaben: Methoden für R-Strategien in der Produktentwicklung

Das Projekt 'COOPERATE' zielt darauf ab, die Energie- und Umweltkosten additiv gefertigter, metallischer Bauteile für Nutzfahrzeuge, insbesondere Stadt- und Reisebusse (z.B. eCitaro), zu minimieren und die Ressourceneffizienz durch Leichtbau und Kreislaufstrategien (R-Strategien) zu steigern. Es wird erwartet, dass im Rahmen des Projekts etwa 100 kg Gewicht pro Bus eingespart werden, was in der Nutzungsphase eine Energieeinsparung von 2.100 kWh pro Bus bedeutet. In der Herstellungsphase liegt das Energieeinsparpotenzial mit den verwenden Verfahren pro Bus bei ca. 13.500 kWh. Diese Einsparungen sollen durch Leichtbaudesigns, prädiktive Lebenszyklusanalysen und Prozessoptimierungen für R-Strategien erreicht werden. Im Nutzfahrzeugbereich sind Leichtbau-Ansätze ('Reduce'-Strategie) aufgrund der Elektrifizierung besonders wichtig, um die Antriebsenergie zu reduzieren. Die langlebigen Fahrzeuge bergen Potenziale für R-Strategien wie 'Repair' und 'Remanufacturing', um den Einsatz von Primärrohstoffen zu minimieren. Die prädiktive Lebenszyklusanalyse (LCA) spielt dabei eine zentrale Rolle, da 80 % der ökologischen Kosten während der Produktentwicklung bestimmt werden. Das Projekt setzt auf zwei Standorte, um additive Prozessketten mit dem Laser Powder Bed Fusion (LPBF)-Verfahren und Sensorik zur bauteilspezifischen Messung von Energie- und Materialverbräuchen abzubilden. Im Rahmen des Projektes werden ca. 25 Bauteile untersucht und fünf davon umfassend ökologisch und ökonomisch bilanziert. Folgende Themenbereiche werden adressiert: (1) R-Strategien im Produktdesign, um den Materialeinsatz zu reduzieren, (2) die Anwendung und Optimierung von AM-Bauteilen in der Nutzungsphase und (3) die Bewertung von End-of-Life-Szenarien und R-Strategien hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Vorteile.

Entwicklung umweltfreundlicher und kostengünstiger Lithium-Schwefel-Batterien für eine nachhaltige Energiewende, LiSSy - Entwicklung umweltfreundlicher und kostengünstiger Lithium-Schwefel-Batterien für eine nachhaltige Energiewende

Synergien aus physikalischen und verkehrsplanerischen Modellen zur multikriteriellen Optimierung multimodaler nachfrageorientierter Verkehre, Teilvorhaben 3 und 4: Integration der Feinmodelle; Mulitkriterielle Linien- und Fahrplanung unter Gleichgewichtsbedingungen

Ressortforschungsplan 2024, Anwendung von Umweltkosten und Weiterentwicklung der dafür notwendigen Bewertungsmethoden

Das Projekt verfolgt das Ziel, die Verwendung von Umweltkosten in Privatwirtschaft, Politik und Verwaltung zu erleichtern. Das Vorhaben baut dabei auf den Arbeiten zur Methodenkonvention 4.0 auf und erhöht deren Anwendbarkeit und tatsächliche Anwendung in Organisationen. Dazu sollen für Anwendungsbeispiele aus unterschiedlichen Bereichen (öffentliche Beschaffung, Investitionen in Unternehmen etc.) typische Fragen bei der Monetarisierung von Umwelteffekten beantwortet werden. Zudem sollen in im Sinne einer Standardisierung in dem Vorhaben (Mindest-)Kriterien für die Auswahl von wissenschaftlich robusten und in der Praxis anwendbaren Kostensätzen entwickelt werden.

Die Richtlinie

„Wasser ist keine übliche Handelsware, sondern ein ererbtes Gut, das geschützt, verteidigt und entsprechend behandelt werden muss.“ (Erster Erwägungsgrund der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie) Wasser hat für die Menschen schon immer eine besondere Rolle gespielt. Es ist Existenzgrundlage, Quelle des Lebens. Es verbindet alle Ökosysteme und kennt weder staatliche noch politische Grenzen – deshalb haben alle Menschen die Verantwortung für die Bewahrung der Ressource Wasser als Lebensgrundlage für jetzige und kommende Generationen. Mit der im Dezember 2000 von der Europäischen Gemeinschaft verabschiedeten Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) stellen sich die Mitgliedsstaaten der EU dieser Aufgabe. Das Dokument steht hier Download zur Verfügung: Europäische Wasserrahmenrichtlinie (EG-WRRL) Die WRRL vereinheitlicht europaweit die Ziele für den Gewässerschutz auf einem hohen Niveau. Sie ordnet und vernetzt den Schutz aller Gewässer – vom Grundwasser, über die Seen und Fließgewässer bis zu den Küstengewässern. Der Schutz ist auf eine Zustandsverbesserung der ober- und unterirdischen Gewässer und deren nachhaltiger Nutzung ausgerichtet. Die Ziele sind ehrgeizig. Bis spätestens 2027 soll in allen europäischen Gewässern ein guter ökologischer und chemischer Zustand erreicht werden. Für das Grundwasser wird ein guter chemischer und mengenmäßiger Zustand angestrebt. Ökologie, Wasserqualität und Wassermenge sind also die drei Säulen auf denen der Schutz des Wasservorkommens in Europa ruht. Die vernetzende Funktion des Wassers rückt in den Vordergrund. Bei den oberirdischen Gewässern orientiert sich die WRRL am Leitbild des natürlichen Zustandes. Als Vorbild dienen artenreiche, vom Menschen weitestgehend unbeeinflusste Gewässer. Der “Gute Zustand” ist erreicht, wenn ein Gewässer nur wenig vom natürlichen Zustand abweicht und alle EU-Wasserqualitätsnormen erfüllt. Bei künstlichen und erheblich veränderten Gewässern soll ein soll ein „gutes ökologisches Potenzial“ entwickelt werden. Gemessen wird die Zielerreichung an der entstehenden Artenvielfalt. Eine ausgewogene Bilanz zwischen der Trinkwasser-Entnahme und der natürlichen Grundwasserneubildung – also die Vermeidung einer Übernutzung – ist Ziel des “guten mengenmäßigen Zustandes” für das Grundwasser. Maßgeblich für die Beurteilung ist eine detaillierte Wasserbilanz über mehrere Jahre und die räumliche Modellierung der Grundwasserleiter. Der “gute chemische Zustand” gilt als erreicht, wenn im Grundwasser keine Anzeichen für einen durch den Menschen bedingten Zustrom von Salzwasser zu erkennen sind und die nachgewiesenen Stoffkonzentrationen die festgelegten Schwellenwerte eingehalten werden. Erhalt des derzeitigen Zustandes aller Wasservorkommen, also Schutz intakter Wasserlebensräume und bisher unbelasteter Grundwasservorräte (“Verschlechterungsverbot”) Renaturierung ausgebauter Gewässer Verminderung von Nähr- und Schadstoffeinträgen („Verbesserungsgebot“) Innovativ Mit der WRRL wurden neue Qualitäten in die europäische Wasserpolitik eingeführt: Eine über die politischen Grenzen hinausreichende, auf das natürliche Flusseinzugsgebiet bezogene Bewirtschaftung der Gewässer Eine ganzheitlich-integrative Betrachtungsweise, die sowohl ökologische, biologische als auch hydrologische und morphologische Merkmale sowie chemisch-physikalische Eigenschaften im Fokus hat Wirtschaftliche Instrumente, die den sorgsamen Umgang mit Wasser fördern Eine offensive Beteiligung der Öffentlichkeit bei der Planung und Umsetzung der notwendigen Maßnahmenprogramme Europaweit einheitliche, verbindliche und kurze Fristen für das Erreichen dieser Ziele Obwohl Wasser keine Grenzen kennt, waren Ströme, Flüsse und Bäche traditionell häufig Trennungslinien. Die WRRL kehrt diese Bedeutung der Fließgewässer um: Flüsse verbinden Gemeinden, Städte, Kreise, Bundesländer und Staaten europaweit. Damit leistet die Wasserrahmenrichtlinie einen wesentlichen Beitrag zur Förderung kooperativer Denk- und Handlungsmodelle. Die Wasserrahmenrichtlinie betrachtet die Gewässer ganzheitlich, d.h. inklusive der Auenbereiche und Einzugsgebiete sowie des Grundwassers und der Küstengewässer. Dieses gesamte komplexe Ökosystem wird als Flussgebietseinheit bezeichnet. Deutschland ist an zehn Flussgebietseinheiten beteiligt. Eng bemessen Aufgrund der drängenden Notwendigkeit sieht die WRRL einen ambitionierten Zeitplan vor. Der gute Zustand der Gewässer soll in wenigen Jahren erreicht werden. Enge Fristen für verschiedenste Schritte sind auf diesem Weg vorgegeben. Die vier wichtigsten Schritte sind: die Bestandsaufnahme: erstmalig durchgeführt im Jahr 2004, Überprüfung und Aktualisierung im Jahr 2013 und danach weiterhin alle sechs Jahre die Maßnahmenprogramme und Bewirtschaftungsplanung das Monitoringprogramm (installiert in 2006) die Maßnahmenumsetzung Bis 2015 ist der Nachweis der Zielerreichung gegenüber der EU zu erbringen. Sollten die Ziele bis zu diesem Zeitpunkt aus ökonomischen oder naturräumlichen Gegebenheiten nicht erreicht werden, ist die Möglichkeit einer Fristverlängerung bis 2027 vorgesehen. Der integrale Ansatz der WRRL beinhaltet, dass die ökologischen Zielvorstellungen mit den ökonomischen Möglichkeiten abgeglichen werden. Auf zahlreichen Gewässern lastet ein hoher Nutzungsdruck. Viele Nutzungen (wie die Stromerzeugung, Trinkwasserförderung, intensive Landwirtschaft usw.) erfordern Maßnahmen, die zwangsläufig die natürlichen Eigenschaften der Flüsse, Seen und auch des Grundwassers verändern. In diesem Spannungsfeld lässt die WRRL jedoch Freiräume verschiedene Interessen gegeneinander abzuwägen. Ein weiterer ökonomischer Aspekt ist die monetäre Bewertung der Nutzung von Wasserdienstleistungen (z.B. Wasserversorgung und Abwasserbeseitigung). Sie soll in Zukunft durch ein Preissystem reguliert werden, bei dem alle Nutzer entsprechend dem Verursacherprinzip einen angemessenen Beitrag zur Kostendeckung leisten. Dabei sind auch die ökologischen Kosten einzubeziehen. Ziel ist es, über einen kostendeckenden Wasserpreis den Wert der knappen Ressource Wasser bewusst zu machen. Die Einschätzung der Kostendeckung für Wasserdienstleistungen konzentriert sich in erster Linie auf die Bereiche der öffentlichen Wasserversorgung und der Abwasserbehandlung. In Berlin ist der Wasserpreis bereits kostendeckend. Grundlegend Mit dem Inkrafttreten des geänderten Wasserhaushaltsgesetzes des Bundes im Juni 2002 und durch Anpassung der 16 Landeswassergesetze wurde die WRRL in nationales Recht umgesetzt. Das anlässlich der Umsetzung der WRRL novellierte Berliner Wassergesetz trat im Juni 2005 in Kraft. Weitere Informationen und Downloadangebote finden Sie im Bereich Wasserrecht. Der Öffentlichkeit kommt für die Zielerreichung – dem guten Zustand der europäischen Gewässer – eine wichtige Rolle zu. Das Potential des freiwilligen Engagement vieler Bürger, die professionellen Kenntnisse und Erfahrungen der verschiedensten Interessengruppen, Gewässernutzer und Verbände ist eine wesentliche Einflussgröße für den Prozess. Durch ihre Einbindung kann die Qualität der Maßnahmen gehoben werden. Gleichzeitig wird das Verständnis und die Akzeptanz für die Umsetzung der Richtlinie vergrößert. Die WRRL benennt drei Kommunikationswege: Information Anhörungen, die rechtlich vorgeschrieben sind Aktive Beteiligung der Öffentlichkeit während der Erstellung der Bewirtschaftungspläne und Maßnahmenprogramme Ihr Engagement ist willkommen, denn Ihre Kenntnisse, Erfahrungen und Ihre Kreativität können den Prozess bereichern und die Entscheidungsfindung verbessern.

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