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Veröffentlichung Schlussbericht: Digitalisierung und natürliche Ressourcen(Umweltbundesamt, 2024)Das Forschungsprojekt „DigitalRessourcen“ hat die Ressourcenintensität und die Treibhausgasemissionen der digitalen Transformation in Deutschland sowohl auf Mikro- als auch auf Makroebene analysiert. In zehn Fallstudien (Mikroebene) wurde die Ressourcenintensität digitaler Anwendungen nach LCA-Methodik berechnet. Auf Makroebene wurden für die IKT-Branche der Rohstoffkonsum RMC (raw material consumption), der Rohstoffeinsatz RMI (raw material input) und der CO2-Fußabdruck der Digitalisierung in Deutschland für die Jahre 2000-2020 berechnet sowie sieben Szenarien für die Jahre 2020-2050 modelliert. Darauf aufbauend wurden Gestaltungsfelder für eine nachhaltigere Digitalisierung und weiterer Forschungsbedarf benannt.Veröffentlichung OptiMet(Umweltbundesamt, 2022)In der deutschen Metallindustrie besteht ein signifikantes Potenzial zur Verbesserung der Ressourceneffizienz durch den Einsatz neuartiger sensorgestützter Analyse- und Sortiertechnologien. Dadurch können große Mengen an Primärrohstoffen substituiert und dissipative Verluste von Legierungselementen vermieden werden. Hauptziel des Projektes war die Ermittlung von Potentialen zur Verminderung von Downcycling durch ein legierungsspezifisches Recycling von Stahl-, Aluminium-, Kupfer- und Zinklegierungen. So kann eine nachhaltige Circular Economy erreicht und zudem die Versorgungssicherheit mit Metallrohstoffen unterstützt werden.Veröffentlichung Ökologische Innovationspolitik - Mehr Ressourceneffizienz und Klimaschutz durch nachhaltige stoffliche Nutzungen von Biomasse(2014) Nova-Institut für Politische und Ökologische Innovation; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. UmweltbundesamtNachdem die energetische Biomassenutzung im letzten Jahrzehnt massiv zunahm, steigt seit einiger Zeit auch das Interesse an der stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe. Im Vordergrund stehen hierbei Versorgungssicherheit undNachhaltigkeitder Industrie, die heute noch größtenteils von fossilen Ressourcen abhängig ist. Zukünftig sollen fossile Rohstoffe verstärkt durch biogene Rohstoffe, d. h. durch regenerative Kohlenstoffquellen, ersetzt werden. Dadurch soll in erster Linie die Versorgungssicherheit erhöht und nebenbei auch ein Beitrag zuKlimaschutzund Nachhaltigkeit geleistet werden.
Quelle: www.umweltbundesamt.deVeröffentlichung Grüne Software(2015) Institut für Informatik (Zürich); Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung; Deutschland. UmweltbundesamtObwohl Softwareprodukte immaterielle Güter sind, kann die Nutzung von Software erhebliche Stoff und Energieströme auslösen. Eigenschaften der Software entscheiden, welche Hardwarekapazitäten vorgehalten werden und wieviel elektrische Energie in Endgeräten, Netzwerken und Rechenzentren verbraucht wird. Der Zusammenhang zwischen Softwareeigenschaften und dem Bedarf an natürlichen Ressourcen, der durch Herstellung und Betrieb von IKT-Systemen ausgelöst wird, ist bisher wissenschaftlich noch wenig untersucht. Die vorliegende Studie betritt Neuland, indem sie explorativ den Einfluss von Software auf die indirekte Inanspruchnahme natürlicher Ressourcen durch Hardware untersucht. Die Ressourceneffizienz von Software wird dabei im Kontext neuer Nutzungsformen wie mobiler Internetnutzung und neuer Software-Architekturmuster wie Cloud Computing betrachtet.
Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/Veröffentlichung Green Software(2015) Institut für Informatik (Zürich); Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung; Deutschland. UmweltbundesamtAlthough software products are immaterial goods, their use can bring about significant materials and energy flows. Software characteristics determine which hardware capacities are made available and how much electric energy is used by end-user devices, networks, and data centers. The connection between software characteristics and the demand for natural resources caused by the manufacture and use of ICT systems has been the object of little scientific study to date. The present study breaks new ground by exploring the effects of software on the indirect use of natural resources by hardware. The study identifies starting points in the realm of software that can contribute to conserving natural resources or at least to slowing further growth of their use by ICT systems.
Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/Veröffentlichung Kartierung des anthropogenen Lagers in Deutschland(Umweltbundesamt, 2017) Hedemann, Jan; Meinshausen, Ingo; ifu Institut für Umweltinformatik; Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Ortlepp, RegineDer effiziente und schonende Umgang mit natürlichen Ressourcen ist eine der größten wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Herausforderungen unserer Zeit und findet auf nationalen und internationalen politischen Agenden zunehmend Resonanz. Unter dem Primat der Ressourcenschonung gilt es, auch die Möglichkeiten der Kreislaufführung von Stoffen zu verbessern. Deutschland besitzt ein enormes Rohstoffvermögen in Form des anthropogenen Materiallagers, das sich in Bauwerken, Infrastrukturen und sonstigen langlebigen Gütern verbirgt. In der überwiegend inputdominierten Ressourceneffizienzdiskussion findet dieser Kapitalstock bislang nur wenig Beachtung. Eine Ursache hierfür ist das unzureichende Wissen hinsichtlich des bestehenden anthropogenen Materiallagers und dessen Veränderungsdynamik. Zwar liegen zahlreiche Einzelstudien vor, die stoffgruppenbezogene, produktbezogene oder sektoral eingegrenzte Aussagen zu Lagerbeständen und deren Entwicklung treffen, eine systematische Zusammenführung dieses Wissens wurde bislang jedoch nicht vorgenommen. Dies stellt eine wichtige Voraussetzung einer systematischen Bewirtschaftung des anthropogenen Rohstofflagers dar. Ziel des Projektes war es, ein dynamisches, fortschreibbares Bestandsmodell der Bundesrepublik mit Datenbank zu entwickeln und zu programmieren, das als Prognose-Modell für Sekundärrohstoffe aus langlebigen Gütern und damit als Urban-Mining-Planungsgrundlage dienen kann. Es soll helfen, die Wissens- und Entscheidungsbasis für die Sekundärrohstoffwirtschaft zu verbessern, um neue, hochwertige Verwertungswege zu erschließen. Hierfür wurde eine Datenbank entwickelt und mit einem rechnenden Stoffstrommodell kombiniert. Dieses Modell sollte sowohl auf Güterebene als auch auf Materialebene den Bestand - oder Teilbereiche davon - sowie dessen Dynamik erfassbar machen. Es wurden Schnittstellen zum Einpflegen vorhande-ner Datensätze implementiert, um eine Fortschreibbarkeit zu gewährleisten. Die Datenbank sollte dem Wissensmanagement einer großen Breite und Tiefe von Bestandsdaten dienen. In Verbindung mit dem Stoffstrommodell sollte eine hohe Flexibilität bei der Analyse des anthropogenen Lagers der Bundesrepublik geboten werden, um auch kleinere Stoffhaushalte untersuchen zu können. Quelle: ForschungsberichtVeröffentlichung Konzeption für eine Ressourcenverbrauchspflichtkennzeichnung für Produkte(2016) Giegrich, Jürgen; Lauwigi, Christoph; Vogt, Regine; Institut für Energie- und Umweltforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Oehme, InesDie Nutzung natürlicher Ressourcen steigt seit Jahren kontinuierlich und es bedarf internationaler Anstrengungen, die globale Ressourcenbeanspruchung absolut so weit zu senken, dass sie die ökologische Tragfähigkeit der Erde nicht gefährdet. Zur Unterstützung dieses Ziels hat das Forschungsvorhaben die Weiterentwicklung von verbraucherfreundlichen und aussagekräftigen Produktinformationssystemen zur verstärkten Integration von Aspekten des Ressourcenschutzes untersucht. Vier Ideen für eine Ressourcenpflichtkennzeichnung wurden entwickelt und verglichen: Ressourcenkompass, Anteil Recyclingmaterial, Anteil zertifizierte Rohstoffe und Integration der Herstellungsenergie in bestehende Energiekennzeichen. Zwei Fallbeispiele für ein Notebook und eine Waschmaschine dienten zu ihrer Erprobung. Aufgrund des z. T. erheblichen Aufwands, der schlechten Datenlage und des Fehlens von etablierten Charakterisierungsmodellen für die Inanspruchnahme von Inputressourcen ist keiner in dieser Studie vorgestellten Vorschläge derzeit eindeutig zur Ressourcenverbrauchskennzeichnung geeignet. Die Studie leistet dennoch einen wertvollen Beitrag zur methodischen Diskussion.Veröffentlichung Strukturelle und produktionstechnische Determinanten der Ressourceneffizienz: Untersuchung von Pfadabhängigkeiten, strukturellen Effekten und technischen Potenzialen auf die zukünftige Entwicklung der Rohstoffproduktivität (DeteRess)(2018) Dittrich, Monika; Kämper, Claudia; Ludmann, Sabrina; Institut für Energie- und Umweltforschung; Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung; Deutschland. Umweltbundesamt; Müller, FelixIm Projekt DeteRess wurden die Chancen und Grenzen einer technikorientierten Dematerialisierungspolitik beschrieben und ein Handlungskorridor bestimmt, der die Potenziale zur Reduktion und Produktivitätssteigerung der Rohstoffnutzung in Deutschland beschreibt. Der Schwerpunkt lag hierbei auf den technischen Triebkräften und strukturellen Nachfragen, die im Wesentlichen nicht durch individuelles Konsumverhalten zu beeinflussen sind. Die erarbeiteten Szenarien können die Politik bei konkreten Zielformulierungen im Bereich der Ressourceneffizienz unterstützen und Auswirkungen von politischen Strategien und Technologieförderungen auf den gesamtwirtschaftlichen Rohstoffbedarf aufzeigen.Veröffentlichung Langfristszenarien und Potenziale zur Ressourceneffizienz in Deutschland im globalen Kontext - quantitative Abschätzungen mit dem Modell GINFORS(2018) Distelkamp, Martin; Meyer, Mark; Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung (Osnabrück); Deutschland. Umweltbundesamt; Golde, MichaelIm Projekt SimRess wurden die potentiellen Auswirkungen zukünftiger ressourcenpolitisch relevanter Entwicklungen und Strategien auf wichtige Umwelt- und Wirtschaftsindikatoren untersucht. In diesem Bericht werden die Ergebnisse des ökonometrischen Modells GINFORS3 dargestellt. Neben einer Analyse der vergangenen Entwicklung wurden mehrere Szenarien, die sich in ressourcen- und klimarelevanten Parametern unterscheiden simuliert. Dabei zeigt sich, dass ein Erreichen langfristiger Umweltziele ein umfassendes Umsteuern in Politik, Unternehmen und privaten Haushalten erfordert.Veröffentlichung Optimierung der Separation von Bauteilen und Materialien aus Altfahrzeugen zur Rückgewinnung kritischer Metalle (ORKAM)(2017) Groke, Matthias; Kaerger, Wolfgang; Sander, Knut; Callparts Recycling GmbH (Ketzin); Institut für Ökologie und Politik; Deutschland. Umweltbundesamt; Kohlmeyer, Regina; Niederhausen, IngaDurch den zunehmenden Einsatz von Elektronikkomponenten in Fahrzeugen wird in den kommenden Jahren das Potenzial an Edel- und Sondermetallen wie Gold, Silber und Neodym in Altfahrzeugen steigen. Deren verstärkte Rückgewinnung kann zukünftig einen bedeutsamen Beitrag zur Ressourceneffizienz leisten. Im Projekt ORKAM wurden daher Versuche zur Separation von ca. 30 relevanten Komponenten der Fahrzeugelektronik aus elf Altfahrzeugen neuerer Modelljahre durchgeführt. Die Demontage und Verwertung eines Teils der Steuergeräte, Elektromotoren und Sauerstoffsensoren lässt sich bei derzeitigen Preisen schon wirtschaftlich realisieren.
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