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City gold - metal stocks with a future
(Umweltbundesamt, 2022) Buchert, Matthias; Bulach, Winfried; Deutschland. Umweltbundesamt; Müller, Felix
The project "KartAL III - Mapping of the Anthropogenic Stock III", commissioned by the Federal Environment Agency, focuses on the recovery options and expected material flows of seven metals and its alloys. In order to significantly improve the circular economy through urban mining in Germany, the potentials, approaches and success factors of relevant stakeholders identified in the project were compiled in a guide. Quelle: www.umweltbundesamt.de
Demografischer Wandel und Auswirkungen auf die Abfallwirtschaft
(2018) Buchert, Matthias; Bleher, Daniel; Dehoust, Günter; Öko-Institut; Deutsches Institut für Urbanistik; Deutschland. Umweltbundesamt; Hennwald, Katrin
Der demografische Wandel wird in den nächsten Jahren deutliche gesellschaftliche Veränderungen mit sich bringen, auf die sich das kommunale Handeln einstellen muss. Davon ist die Abfallwirtschaft - ebenso wie andere Bereiche der kommunalen Daseinsvorsorge - betroffen. Im Bericht werden die Auswirkungen des demografischen Wandels auf verschiedene Handlungsfelder der Abfallwirtschaft beleuchtet, Szenarien aufgezeigt und anhand von vier Fallbeispielen konkrete Herausforderungen und Lösungsansätze skizziert.
Innenentwicklung in urbanen Wachstumsregionen
(Umweltbundesamt, 2023) Buchert, Matthias; Wagner, Tobias; Fischer, Heidrun; Deutschland. Umweltbundesamt; Schlippenbach, Ulrike von
Städte in Wachstumsregionen stehen vor großen städtebaulichen Herausforderungen, um den Bedarf an Wohnraum innerstädtisch zu decken. Gleichzeitig können Kapazitätsgrenzen der urbanen technischen Infrastrukturen entstehen und dem Leitbild einer kompakten und damit flächensparenden Innenentwicklung entgegenstehen. Das Vorhaben hat daher am Beispiel von Modellstädten die Potentiale für Innenentwicklung untersucht, inwieweit diese der Bereitstellung von Wohnraum quantitativ und qualitativ gerecht werden können und welche Synergien aber auch Belastungen durch Innenentwicklung hinsichtlich der urbanen Infrastrukturen erkennbar sind. Hierfür wurden die Wasserversorgung und Abwasserentsorgung, die Abfallwirtschaft, der Verkehr (insb. ÖPNV) sowie Nah- und Fernwärme/Kälte in den Blick genommen. Quelle: umweltbundesamt.de
Internal development in urban growth regions
(Umweltbundesamt, 2023) Buchert, Matthias; Wagner, Tobias; Fischer, Heidrun; Deutschland. Umweltbundesamt; Schlippenbach, Ulrike von
Cities in growth regions face major urban development challenges in meeting the demand for housing within the city. At the same time, capacity limits of urban technical infrastructures may arise and counteract the guiding principle of compact and thus land-saving inner development. The project therefore investigated the potentials for inner-city development using model cities as examples to examine to what extent these can meet the provision of living space quantitatively and qualitatively, and which synergies but also burdens through inner-city development can be identified with regard to urban infrastructures. For this purpose, water supply and wastewater disposal, waste management, transport (especially public transport) as well as local and district heating/cooling were considered. Quelle: umweltbundesamt.de
Kartierung des anthropogenen Lagers III (KartAL III)
(Umweltbundesamt, 2022) Buchert, Matthias; Bleher, Daniel; Bulach, Winfried; Öko-Institut. Büro Darmstadt; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Müller, Felix
Das Vorhaben "KartAL III - Kartierung des Anthropogenen Lagers III - Etablierung eines Stoffstrommanagements unter Integration von Verwertungsketten zur qualitativen und quantitativen Steigerung des Recyclings von Metallen und mineralischen Baustoffen" untersuchte intensiv die Stoffströme und Verwertungswege von sieben Metallen bzw. Legierungen und neun mineralischen Baustoffen. Das Ziel des Vorhabens war es, einen systematischen und partizipativen Beitrag zur Fortentwicklung der Kreislaufwirtschaft zu einer ressourcenschonenden Stoffstromwirtschaft zu leisten. Die im Fokus stehenden Materialien wurden im Hinblick auf das Recycling dahingehend untersucht, welche Qualitäten erreicht werden müssen, um als Ersatz für Primärmaterialen dienen zu können. Zusätzlich wurden noch weitere Einsatzpotenziale von Rezyklaten identifiziert. Dies wurde mit allen beteiligten Akteuren diskutiert, um sensitive Wertschöpfungsstufen zu identifizieren, in denen äußere Einflüsse dazu führen, dass es zu keinem hochwertigen Recycling der Sekundärrohstoffe kommt. Es wurden Probleme identifiziert und Lösungsansätze dazu entwickelt. Zudem wurde dieser Prozess durch eine Mengenstromprognostik unterstützt, um relevante Abfallströme zu identifizieren, deren Verbesserung eine große Wirkung entfalten kann. Diese Prognose beinhaltet für die betrachteten Materialien eine Modellierung der zukünftigen Entwicklungen, welche wichtige Trends wie z. B. die Elektromobilität berücksichtigt. Der Rückfluss an Materialien aus dem anthropogenen Lager zurück in den Wirtschaftskreislauf und die Wirkung des Recyclings auf Verluste wurde hiermit dargestellt. Im Fokus des Vorhabens standen die beiden Materialgruppen "Mineralische Bau- und Abbruchabfälle" sowie "Basis- und Sondermetalle". Quelle: Forschungsbericht
Ökobilanzielle Betrachtung des Recyclings von Gipskartonplatten
(Umweltbundesamt, 2017) Buchert, Matthias; Sutter, Jürgen; Alwast, Holger; Öko-Institut. Büro Darmstadt; Prognos-AG (Basel). Büro Berlin; Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung; Deutschland. Umweltbundesamt; Baronick, Mirco
Gips ist ein Baustoff, der in den letzten Jahrzehnten in Deutschland mit steigender Tendenz nachgefragt wurde. Diese Nachfrage wird derzeit zum überwiegenden Teil (gut 60%) durch Rauchgasentschwefelungsgips (REAĄ]Gips) als Nebenprodukt aus der Kohleverstromung gedeckt. Der weitere Gipsbedarf wird durch die Gewinnung von Naturgipsvorkommen in Deutschland befriedigt. In Konsequenz aus den nationalen Klimaschutzzielen und der Energiewende wird die Versorgung der Gipsindustrie mit REAĄ-Gips mittelĄ- und langfristig sehr stark zurückgehen. Das Recycling von Gips wird als ein Beitrag zur Dämpfung von möglichen zukünftigen Versorgungsproblemen gesehen. Das wichtige Verbrauchsegment Gipskartonplatten ist gleichzeitig die wichtigste potentielle Versorgungsquelle fur das Gipsrecycling. Ziel des UfoplanĄ-Vorhabens. "Ökobilanzielle Betrachtung des Recyclings von GipskartonplattenĄ" war es, den aktuellen Stand des Gipsrecyclings in Deutschland und in ausgewahlten anderen europäischen Staaten zu fassen. Die Szenarienergebnisse zum Ufoplanprojekt ergeben eineindeutig wachsendes Potenzial fur die Gewinnung von RCĄ-Gips aus rückgebauten Gipskartonplatten in Deutschland. Die Ökobilanzergebnisse, die im Rahmen des Projekts gewonnen wurden, zeigen bei fast allen Wirkungskategorien eine ökologische Vorteilhaftigkeit der Recyclingroute gegenuber der Versorgung mit REAĄ-Gips. Im Falle des Vergleichs zwischen der RCĄ-Gips-Route und der Route aus heimischem Naturgips ergeben sich differenzierte Ökobilanzergebnisse. Der Einstieg der deutschen Gipsindustrie in den RCĄ-GipsĄ-Markt ist zumindest für die Herstellung von Gipskartonplatten zunächst gelungen. Nun gilt es in den nächsten Jahren die Mengen an RCĄ-Gips in Deutschland zu erhöhen. Für die Etablierung weiterer Gipsrecyclinganlagen in Deutschland ist deren Wirtschaftlichkeit durch Vermeidung von zu niedrigen Deponiepreisen fur Gipsabfälle zu unterstützen. Perspektivisch ist für eine möglichst gute Umweltbilanz des Gipsrecyclings in Deutschland die Etablierung einer höheren Zahl von Recyclinganlagen (ausgehend von den 2 Anlagen im Jahr 2016) für Gipskartonplatten sehr wichtig. Quelle: Forschungsbericht
Ökologische Auswirkungen integrierter Innenentwicklungskonzepte auf die Infrastrukturen urbaner Wachstumsregionen
(Umweltbundesamt, 2023) Buchert, Matthias; Wagner, Tobias; Sutter, Jürgen; Öko-Institut; Deutschland. Umweltbundesamt; Schlippenbach, Ulrike von
Städte in Wachstumsregionen sehen sich mit massiven Herausforderungen konfrontiert. Eine boomende Wirtschaft und umfangreiche Zuwanderungen führen zu angespannten Boden- und Wohnungsmärkten. Es stellt sich zunehmend die Frage, inwieweit die Potentiale der Innenentwicklung den Notwendigkeiten an die Bereitstellung von Wohnraum quantitativ und qualitativ gerecht werden können und welche Synergien aber auch Belastungen hinsichtlich der technischen Infrastrukturen in den Städten erkennbar sind. Der Untersuchungsschwerpunkt des Vorhabens lag auf Großstädten mit mehr als 100.000 Einwohnern in Wachstumsregionen. Als Modellstädte konnten die Großstädte Leipzig, Karlsruhe, Freiburg im Breisgau, Ulm und Osnabrück für eine interdisziplinäre Mitwirkung gewonnen werden. Für jede der Modellstädte wurden drei Szenarien zur Einwohner- und Flächenentwicklung erarbeitet. Alle Szenarien berücksichtigen sowohl Innen- als auch Außenentwicklung für Wohnen und Gewerbe, jedoch mit verschiedenen Schwerpunktsetzungen. Diese Szenarien bildeten auch die Grundlagen für die darauf aufbauenden ökonomischen und ökologischen Betrachtungen. Die Szenarien ergaben für alle fünf Modellstädte für das Innenentwicklungsszenario eine hohe Rate der möglichen Bedarfsdeckung an Wohneinheiten (WE) durch Innenentwicklung (inkl. Konversion). Es konnten dadurch zwischen 38,5 % und 92,4 % der lt. Vorausberechnung erforderlichen WE im Zeitraum 2020 bis2030 durch Innenentwicklung (inkl. Konversion) bereitgestellt werden. Die Voraussetzungen und Rahmenbedingungen sind in jeder Modellstadt unterschiedlich, so dass Vergleiche zwischen den Städten nicht sinnvoll und zielführend sind. Aus dem Vorhaben heraus wurden sechs Handlungsempfehlungen erarbeitet, welchen den Herausforderungen bezüglich Erschließung von Innenentwicklungspotenzialen unter Berücksichtigung der technischen Infrastrukturen begegnen. Quelle: Forschungsbericht
Ressourcenschutz durch Stadtplanung und Stadtentwicklung
(Umweltbundesamt, 2021) Verbücheln, Maic; Buchert, Matthias; Bleher, Daniel; Deutschland. Umweltbundesamt; Reißmann, Daniel
Städte und ihr Umland sind "Hot-Spots" der Ressourceninanspruchnahme. Gebäude und Infrastrukturen verursachen beispielsweise in der Bau- und Nutzungsphase einem hohen Bedarf an Rohstoffen, Energie, Fläche und Wasser, was negative Umwelteffekte verursacht. Stadtplanung und -entwicklung können wichtige Beiträge leisten die Ressourceninanspruchnahme zu reduzieren, da sie direkten Einfluss auf Bautätigkeiten und die Infrastrukturversorgung haben. Dieses Hintergrundpapier formuliert Empfehlungen an die Bundes- und Landesebene zur Stärkung des Ressourcenschutzes in Stadtplanung und -entwicklung. Im Fokus stehen Möglichkeiten durch Gesetze, Verordnungen, Strategien und Fördermechanismen. Quelle: https://www.umweltbundesamt.de
Stadtgold - Metalllager mit Zukunft
(Umweltbundesamt, 2022) Buchert, Matthias; Bulach, Winfried; Deutschland. Umweltbundesamt; Müller, Felix
Das im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführte Vorhaben "KartAL III - Kartierung des Anthropogenen Lagers III" fokussiert die Verwertungswege und erwarteten Stoffströme von sieben Metallen und ihren Legierungen. Um die Kreislaufwirtschaft durch Urban Mining in Deutschland nennenswert zu verbessern, werden die im Projekt identifizierten Potenziale, Stellgrößen und Handlungsansätze in einem Leitfaden überblicksartig zusammengestellt. Quelle: www.umweltbundesamt.de
Substitution als Strategie zur Minderung der Kritikalität von Rohstoffen für Umwelttechnologien
(2017) Degreif, Stefanie; Buchert, Matthias; Bulach, Winfried; Müller, Felix
Substitution als Strategie zur Minderung der Kritikalität von Rohstoffen für Umwelttechnologien - Potentialermittlung für Second-Best-Lösungen
(2019) Buchert, Matthias; Degreif, Stefanie; Bulach, Winfried; Öko-Institut; Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung; Deutschland. Umweltbundesamt; Müller, Felix
Schlüsseltechnologien für eine nachhaltige Entwicklung wie Elektromotoren, Generatoren, Photovoltaik, LED-Beleuchtung und Batteriespeicher basieren auf funktionalen Elementen wie schweren Seltenen Erden, Zinn, Silber, Platin und Lithium, die bereits heute als kritische Rohstoffe gelten. Wenn diese Technologien nicht nur in Deutschland sondern auch weltweit ausgebaut werden, wird sich die Nachfrage nach diesen Metallen vervielfachen. Relevante Substitutionsalternativen liegen vor, die den spezifischen und absoluten Bedarf an kritischen Rohstoffen deutlich senken können. Um die Potentiale zu erschließen, wird nun eine Roadmap vorgestellt, um je nach Reifegrad und Zeithorizont der Substitutionsalternativen Anreize für Maßnahmen zur Technologieentwicklung, Markteinführung, Marktdurchdringung durch Qualifizierung und Austausch sowie Anpassung der rechtlich-regulatorische Rahmenbedingungen zu geben. Mithilfe der Roadmap sollen insbesondere konzertierte Ansätze von wichtigen Akteuren des Innovationssystems aus Politik, Forschung, Wirtschaft und Verbänden unterstützt werden.
Umweltschutz durch integrierte Planungsprozesse an der Schnittstelle von Stadt- und Infrastrukturplanung
(Umweltbundesamt, 2021) Buchert, Matthias; Bleher, Daniel; Degreif, Stefanie; Öko-Institut. Büro Darmstadt; Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen. Institut für Stadt und Immobilie; Deutschland. Umweltbundesamt; Schubert, Susanne
Die Ausgestaltung der technischen Infrastruktur wirkt sich deutlich auf die Umweltinanspruchnahme und Umweltqualität von Städten aus. Häufig sind Infrastrukturplanungen jedoch nachgelagerte Versorgungsplanungen, die erst spät in den Prozess der Stadtplanung einfließen oder als Fachplanungen einseitig Vorgaben für die räumliche Gesamtplanung geben. Es bestehen folglich weitreichende Wechselwirkungen, die bei guter Koordination das Potenzial haben, Umweltschutz in der Stadt- und Infrastrukturentwicklung zu stärken. Die Arbeiten im Projekt wurden durch vier Forschungsfragen geleitet: - Wo liegen die umweltrelevanten Schnittstellen zwischen Stadt- und Infrastrukturentwicklung? - Wie können diese umweltrelevanten Schnittstellen im Rahmen von formellen und informellen Planungsinstrumenten und -prozessen der Stadt- und Infrastrukturplanung - z. B. mittels integrierten Stadtentwicklungskonzepten - adressiert werden? - Welche Hemmnisse bestehen für eine bessere Koordination an den umweltrelevanten Schnittstellen von Stadt- und Infrastrukturentwicklungen? - Wie können diese Hemmnisse überwunden werden? Quelle: Forschungsbericht