Archiv der Kategorie: Sustainability

MOBILE LADESTATION FÜR E-AUTOS

Laut Statista gab es am 1. Januar 2019 rund 83.200 Elektroautos in Deutschland. Dem gegenüber stehen 13.900 Ladestationen (Stand: 6. März 2019). Doch meist befinden sich diese Ladestationen eher in Ballungsgebieten. Um eine Rundumversorgung in ganz Deutschland zu ermöglichen, aber die E-Mobilität vor allem auch C02-neutral zu gestalten, entwickelt derzeit das Berliner Start-up Me Energy an den mobilen Schnellladestationen „Me Charge“. Diese sollen per Biokraftstoff betrieben werden. Ein eigens konzipierter Generator im Inneren der Säule wandelt diesen dann in Strom um. So wird das Schnellladen ohne Anschluss an das Stromnetz möglich. Der Vorteil: Die Säule ist komplett unabhängig von jedweder Infrastruktur. Auch entfällt der teure Anschluss an das Mittelspannungsnetz. Ziel des Systems ist eine flexible und flächendeckende Verbreitung von Zapfsäulen für Elektrofahrzeuge. Insbesondere außerstädtische Gebiete, die bis dato mangels Infrastruktur von der E-Mobilität ausgeschlossen waren, sollen somit erschlossen werden.

AUSBAU DER INFRASTRUKTUR UND NUTZUNG VON BIOKRAFTSTOFF

Zwei Themen, warum die Elektrifizierung des Verkehrs nur langsam voranschreitet haben die innovativen Ingenieure besonders im Auge: So soll zum einen durch die Mobilität der Ladestationen den Menschen die Angst genommen werden, mit dem Elektroauto liegenzubleiben, da der Akku leer ist und keine Ladesäule in der Nähe. Dank der Schnelllademöglichkeit – die Stationen laden ein E-Auto übrigens für eine Reichweite von etwa 200 Kilometern innerhalb von 10 Minuten – sollen auch die Wartezeiten so kurz wie möglich gehalten werden.

Als zweiten Punkt entspricht die Gewinnung des Stroms durch Biokraftstoff, statt wie derzeit noch üblich zum Beispiel durch Kohle, dem Trend und dem Muss zur Gewinnung von Strom durch Erneuerbare Energien.

Me Charge ©MeEnergy

Doch es sprechen noch weitere Argumente für die Schnellladestationen:

Durch die hocheffiziente Technologie sind die Investitions- und Lebensdauerkosten deutlich geringer als bei vergleichbaren Produkten“, erklärt Alexander Sohl, von Me Energy, „es handelt sich daher um die erste profitable und nachhaltige Ladesäule.“

Mitgründer Holger Adler, ergänzt: „Der Verkehrssektor macht etwa 30% der gesamten CO2-Emissionen der EU aus. Unser Ziel ist es, eine flächendeckende, emissionsfreie und CO2-neutrale Elektromobilität zu ermöglichen. Mit unseren Säulen können ‒ im Vergleich zum aktuellen Strommix ‒ mindestens 7,5 kg CO2 pro 100 Kilometer eingespart werden. Damit können wir mit unserer Entwicklung einen erheblichen Beitrag zum Klimaschutz leisten.“

ZWEI NACHFÜLL-OPTIONEN

Zum Nachfüllen der Ladestation stehen zwei verschiedene Varianten zur Verfügung: So könnte sie einerseits auf einen klassischen Tank zurückgreifen. An der Station selbst soll dabei Platz für 2.000 L ‒ also ca. 200 Ladevorgänge ‒ zur Verfügung stehen. Auch könnte der Tank separat, z. B. unter der Erde platziert werden. Die eigentliche Ladestation umfasst dann 2 x 1 x 1,5 m (H x B x T). Angeliefert wird das Material klassisch über Tanklaster.

Bei der zweiten Variante steht der Kraftstoff in Patronen à 35 L zur Verfügung. Diese besitzen einen Verschluss, der automatisch beim Einsetzen geöffnet wird. Ähnlich einer DHL-Packstation oder eines Amazon Lockers verfügt die Ladestation über ein Schließfachsystem. So können die Patronen von verschiedenen Lieferdiensten wie DHL, UPS, Hermes usw. an die Station geliefert werden.

HINTERGRUND

Die Gründer Alexander Sohl (CEO) und Holger Adler (CTO) lernten sich durch Ihre gemeinsame Leidenschaft HiFi kennen. Holger ist übrigens auch Gründer vpn Voxativ, einer der weltweit führenden High-End Marken im Bereich Lautsprecherboxen. Der Markteintritt für die mobilen Säulen ist für Mitte 2020 geplant. Derzeit ist das 2018 gegründete Unternehmen übrigens auf der Suche nach Ingenieuren sowie auch Kapitalgebern.

KLIMAWANDEL BEDROHT ÜBERLEBEN DER DELFINE

Shark Bay in Westaustralien Anfang 2011: Eine Hitzewelle lässt die Wassertemperaturen um mehr als 4 Grad über den langjährigen Durchschnitt steigen. Als Folge der langanhaltenden Hitzeperiode sterben zunächst große Teile der Seegraswiesen. Auch die Fischbestände in dem zum UNESCO-Weltkulturerbe zählenden Küstengebiet reduzieren sich auffällig. Forscherinnen und Forscher der Universität Zürich (UZH) stellten nun fest, dass sich diese Umweltschädigung auch auf das Überleben und die Fortpflanzung von Delfinen auswirkte. So brachten die Delfine in Westaustralien nach der Hitzewelle im Meer deutlich weniger Junge zur Welt als in den Jahren zuvor.

NEGATIVER EINFLUSS DER HITZEWELLE BEISPIELLOS

Die Wissenschaftler nutzten für ihre Untersuchungen Langzeitdaten von über Hundert Tieren aus den Jahren 2007 bis 2017. Ihr Ergebnis ist alarmierend: Die Überlebensrate der Delfine sank nach der Hitzewelle 2011 um 12 Prozent. Zudem hatten die Delfinweibchen weniger Kälber — ein Phänomen, das bis 2017 anhielt.

Das Ausmaß des negativen Einflusses der Hitzewelle hat uns überrascht“

…, so Sonja Wild, ehemalige Doktorandin an der Universität Leeds und Erstautorin der Studie. „Äußerst ungewöhnlich ist insbesondere, dass sich der Fortpflanzungserfolg der Weibchen selbst nach sechs Jahren noch nicht normalisiert hatte.“ Für den geringeren Fortpflanzungserfolg gibt es mehrere mögliche Erklärungen, die die Forscher im Detail jedoch nicht untersuchten. So könnten eine Vernachlässigung der Kälber, eine erhöhte Neugeborenensterblichkeit oder eine Verzögerung der Geschlechtsreife aufgrund der Hitzewelle eine Ursache dafür sein.

NICHT ALLE DELFINGRUPPEN GLEICH BETROFFEN

Interessanterweise wirkte sich die Hitzewelle nicht auf alle Delfingruppen gleich aus. So waren Delfine, die Schwämme als Werkzeuge benutzen – eine Technik die kulturell erlernt ist und Delfinen hilft, Nahrung in tieferen Gewässern zu finden –, nicht so stark betroffen, wie Tiere, die diese Technik nicht beherrschen. „Wir gehen jedoch davon aus, dass diese plötzlichen Klimaereignisse auf lange Sicht sogar bei Tiergruppen, die sich neuen Umweltbedingungen normalerweise relativ gut anpassen, äußerst negative Auswirkungen haben können“, so Wild.

PROBLEMATISCH FÜR DAS GANZE MEERES-ÖKOSYSTEM

Die Forschenden der UZH zeigen in ihrer Studie zum ersten Mal, dass marine Hitzewellen nicht nur niedrigstehende Tiere innerhalb von Nahrungsketten bedrohen, sondern auch erhebliche Langzeitkonsequenzen für Tiere an der Spitze haben.

Marine Hitzewellen werden aufgrund des Klimawandels in Zukunft gehäuft auftreten“, so Studienleiter Michael Krützen, Professor am Anthropologischen Institut der UZH. „Dies ist nicht nur problematisch für die langfristige Perspektive von Delfinpopulation[en], sondern für die gesamten Ökosysteme des Meeres.“

Die Studie wurde aus Mitteln der Schweizerischen Nationalfonds, der National Geographic Society, der SeaWorld Research and Rescue Stiftung, der W.V. Scott Stiftung sowie der A.H. Schultz Stiftung gefördert.

MEEREISSCHMELZE SCHWÄCHT TRANSPOLARDRIFT MIT FOLGEN FÜR ÖKOLOGISCHE PROZESSE IN DER ARKTIS

Wir alle wissen mittlerweile: Das Eis der Arktis schmilzt. Doch welche verheerenden Auswirkungen dies hat, wird erst jetzt durch verschiedene Forschungen so langsam klar. Eine aktuelle Studie des Alfred-Wegener-Instituts, dem Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) bringt nun neue, erschreckende Erkenntnisse ans Licht: Die Transpolardrift wird mit gravierenden Folgen für ökologische Prozesse geschwächt. Denn heutzutage erreichen nur noch 20 Prozent des Meereises ‒ es entsteht in den flachen, russischen Randmeeren des Arktischen Ozeans ‒, tatsächlich die zentrale Arktis. 80 Prozent schmelzen schon vorher. Somit geht dem Nordpolarmeer ein wichtiges Transportmittel für Nährstoffe, Algen und Sedimente verloren, berichten die Wissenschaftler.

Zwei Hauptströmungen bewegen das Packeis in der Arktis weiter: der Beaufortwirbel, eine Zirkulation im Uhrzeigersinn, und die Transpolardrift, welches Meereis weiter von den flachen sibirischen Schelfen Richtung Framstrasse trägt. (Grafik: R. Botev, modifiziert durch T. Krumpen)

EIS SCHMILZT SCHON IN DER KINDERSTUBE

Die Barentssee, der Karasee, der Laptewsee und der Ostsibirischen See gelten als Kinderstube des Meereises. Hier wird es im Winter nämlich am laufenden Band produziert. Verantwortlich dafür sind extrem niedrige Lufttemperaturen von bis zu minus 40 Grad Celsius. Hinzu kommt ein starker, ablandiger Wind. Letzterer schiebt das im Flachwasserbereich gebildete junge Eis auf das Meer hinaus. Im Verlauf des Winters wird das junge Meereis dann von der Transpolardrift erfasst. Diese ist eine der zwei Hauptströmungen des Arktischen Ozeans. Sie transportiert die Eisschollen innerhalb von zwei bis drei Jahren aus dem sibirischen Teil des Nordpolarmeeres quer durch die zentrale Arktis bis in die Framstraße. Erst hier fängt das Meereis schließlich an zu schmelzen. Vor zwei Jahrzehnten noch trat rund die Hälfte des Eises die transarktische Reise aus den russischen Schelfmeeren an. Mittlerweile aber sind es nur noch 20 Prozent. Die restlichen 80 Prozent des jungen Eises schmelzen schon bevor es älter als ein Jahr ist und die zentrale Arktis erreichen konnte.

EISFREIER SOMMER IN DER ARKTIS

Zu diesem besorgniserregenden Ergebnis kommen die Wissenschaftler des AWI, nachdem sie die Wanderung des Meereises mit Hilfe von Satellitendaten für den Zeitraum von 1998 bis 2017 verfolgten und analysierten. „Unsere Studie zeigt extreme Veränderungen in der Arktis: Das Meereis in der Karasee, der Laptewsee und der Ostsibirischen See schmilzt mittlerweile so schnell und flächendeckend, dass der Eisnachschub für die Transpolardrift nachhaltig abnimmt. Jenes Eis, welches heutzutage die Framstraße erreicht, wird zum größten Teil nicht mehr in den Randmeeren gebildet, sondern stammt aus der zentralen Arktis…“

Wir werden derzeit Zeuge, wie ein wichtiger Transportstrom abreißt und die Welt einem meereisfreien Sommer in der Arktis einen großen Schritt näherkommt“

…, beschreibt Erstautor Dr. Thomas Krumpen, Meereisphysiker am Alfred-Wegener-Institut die Situation.

Bestätigt wird dieser Trend durch die Ergebnisse von Meereisdicken-Messungen in der Framstraße. Diese werden von AWI-Meereisphysikern regelmäßig durchgeführt. „Eis, das heutzutage die Arktis durch die Framstraße verlässt, ist rund 30 Prozent dünner als noch vor 15 Jahren. Gründe dafür sind zum einen die steigenden Wintertemperaturen in der Arktis sowie eine deutlich früher einsetzende Schmelzsaison. Zum anderen wurde dieses Eis eben nicht mehr in den Schelfmeeren gebildet, sondern viel weiter nördlich. Es hatte demzufolge deutlich weniger Zeit, durch die Arktis zu treiben und zu mächtigerem Packeis heranzuwachsen“, erklärt Krumpen.

KÜSTENFERNE EISSCHOLLEN MIT WENIGER PARTIKELN

Jene Eisschollen, welche die Transpolardrift heute noch bis in die Framstraße trägt, werden größtenteils auf hoher See, also in küstenfernen Regionen des Arktischen Ozeans gebildet. Im Gegensatz zum Eis aus den Schelfmeeren enthalten sie daher deutlich weniger Partikel wie zum Beispiel Algen, Schweb- und Nährstoffe. Denn Wellen, Wind und Gezeiten wirbeln in flachen Küstenzonen deutlich mehr Partikel vom Meeresboden auf als auf hoher See. Außerdem tragen Flüsse wie die Lena und der Jenissei viele Schwebstoffe und Mineralien ‒ die dann beim Gefrieren des Wassers im Eis eingeschlossen werden ‒, in den Küstenbereich ein.

Eiskerne, anhand derer sich die Menge an eingeschlossenem Material bestimmen lässt, zeigen die Folgen des sich ändernden Eis- und Stofftransports für das Ökosystem Arktis ©Alfred-Wegener-Institut / Mario Hoppmann

Transportierte das Meereis aus den Schelfmeeren diese mineralische Fracht früher bis in die Framstraße, so entlassen die schmelzenden Schollen diese heute vorab, und zwar schon auf ihrem Weg in die zentrale Arktis. In der Framstraße dagegen kommt weniger ‒ und auch anders zusammengesetztes ‒, Material an. Diese Erkenntnis resultiert unter anderem aus Sinkstoffanalysen, die AWI-Biologen seit etwa zwei Jahrzehnten in der Framstraße durchführen.

Anstelle sibirischer Mineralien landen mittlerweile mehr Überreste abgestorbener Algen und Kleinstlebewesen in unseren Sedimentfallen“

…, so Co-Autorin Eva-Maria Nöthig.

Langfristig sei zu erwarten, dass die Veränderung des Partikeltransportes durch das Meereis die biogeochemischen Kreisläufe und ökologischen Prozesse im zentralen Arktischen Ozean nachhaltig verändern werde.

WEITERE FORSCHUNGEN BEI MOSAIC-EXPEDITION

Die Entwicklung des Meereises und die ökologischen Prozesse im Arktischen Ozean sind Forschungsfragen, die neben weiteren Themen ab September auf der MOSAiC-Expedition untersucht werden sollen. Hierfür wird dann der deutsche Eisbrecher Polarstern in die Arktis aufbrechen. Ein Jahr lang planen die Wissenschaftler mit dem Forschungsschiff fest eingefroren im arktischen Eis durch das Nordpolarmeer zu driften. Insgesamt 600 Menschen aus 17 Ländern nehmen an der Expedition teil. Versorgt werden sie von weiteren Eisbrechern und Flugzeugen. Zudem wird ein Vielfaches an Wissenschaftlern mit den Daten arbeiten, um die Klima- und Ökosystemforschung auf ein neues Niveau zu heben. Geleitet wird diese übrigens größte Arktis-Forschungsexpedition aller Zeiten vom Alfred-Wegener-Institut.

ZERSTÖRUNGSFREIE RÜCKGEWINNUNG VON KATHODENMATERIAL AUS LITHIUM-IONEN-BATTERIEN

E-Mobilität – vor allem ermöglicht durch regenerative Energiequellen – ist schon mal ein Schritt in Richtung Verkehrswende. Doch irgendwann ist auch mal ein Akku-Leben beendet. Experten rechnen derzeit damit, dass der Akku eines Elektrofahrzeugs nach 1000 Ladevorgängen ausgetauscht werden muss. Wie es dann mit ihm weitergehen soll, ist bis jetzt noch nicht zufriedenstellend geklärt. Ein Akku könnte recycled werden. Immerhin besitzen Lithium-Ionen-Batterien ein wertvolles Innenleben: Für eine Reichweite von 600 Kilometern benötigt ein Elektrofahrzeug der Oberklasse einen etwa 780 Kilogramm schweren Akku. Diese enorme Leistungsfähigkeit beruht einerseits auf der chemischen Zusammensetzung sowie auch auf dem Design der als Kathode und Anode eingesetzten Materialien. Insbesondere an das Kathodenmaterial – einer hochwertigen Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Sauerstoffverbindung –, werden dabei spezielle Anforderungen hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und Verarbeitung gestellt. Nur so lässt sich die Funktionsweise beim Laden und Entladen des Akkus gewährleisten.

BISHER HOHER AUFWAND BEIM RECYCLING

Zwar gibt es mittlerweile schon einige Recyclingverfahren, doch beruhen diese auf einer vollständigen Zerstörung der in den Akkus enthaltenen Funktionsmaterialien. Hierfür werden sie in energieaufwendigen Hochtemperaturprozessen aufgeschmolzen. Alternativ werden sie nach einer kompletten Vorzerkleinerung in chemischen Behandlungsschritten zu Metallsalzlösungen umgesetzt. Beide Vorgehensweisen erfordern einen enormen Energieeinsatz sowie weitere, aufwendige Rückgewinnungs- und Reinigungsverfahren. Als Endprodukt entstehen dabei reine Metallsalze, die immerhin für die Herstellung von neuem Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid benötigt werden.

Dabei könnte das Recycling der Akkus noch viel nachhaltiger sein. Zumal insbesondere das Kathodenmaterial nicht nur teuer ist, sondern es auch zu den seltenen Rohstoffen wie Kobalt oder Nickel gehört. Entsprechend erscheint die Rückgewinnung der im Kathodenmaterial enthaltenen Elemente wirtschaftlich. Zudem verringert sie die Abhängigkeit von Rohstoffimporten.

TEILAUTOMATISCHE DEMONTAGE

Grund genug also für ein industriegeführtes Konsortium in Kooperation mit der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) an der qualitätserhaltenden Rückgewinnung des Kathodenmaterials zu arbeiten.

Dazu Chemiker Prof. Dr. Jörg Acker, Projektleiter seitens BTU: „Unser Ziel ist es, gemeinsam mit dem Recycling- und Logistik-Unternehmen Erlos ein aktuell bewährtes Pilotverfahren zur Industriereife zu führen. Mit dem Verfahren werden Lithiumtraktionsakkus teilautomatisiert demontiert und die enthaltenen Batteriezellen anschließend in ihre Bestandteile, wie Kathode und Anode, zerlegt. Das begehrte Kathodenmaterial befindet sich auf Trägerfolien aus Aluminium und wird ebenfalls automatisiert durch ein besonders schonendes Verfahren von den Folien abgetrennt und aufgefangen.“

Dabei werden weitere Akkubestandteile, wie es zum Beispiel der Elektrolyt mit seinen Lithium-Komponenten ist, ohne Gefährdung von Mensch und Umwelt emissions- und verlustfrei zurückgehalten. Für die BTU – hier sind die Fachgebiete Physikalische Chemie und Aufbereitungstechnik beteiligt –, hält das Projekt eine Reihe von besonderen Herausforderungen bereit:

Unser Team arbeitet daran, das Kathodenmaterial ohne eine Qualitätsminderung zurückzugewinnen, die beispielsweise durch mechanische Schädigungen, chemische Veränderungen am Material oder ungewollt ablaufende Nebenreaktionen hervorgerufen werden kann…

…Auch das ursprüngliche Design des Materials muss unbedingt erhalten bleiben, da es entscheidend für die Leistungsfähigkeit ist. Nicht mehr funktionsfähiges Kathodenmaterial wird abgetrennt“, so Prof. Dr. Acker.

SECOND-USE-LITHIUM-AKKUS

Aus dem rückgewonnenen Kathodenmaterial werden Testbatterien verschiedener Größe hergestellt. Projektpartner Hoppecke, einem Spezialisten für Industriebatteriesysteme, wird diese intensiv untersuchen. Von den Messungen des Unternehmens werden Aussagen über die Leistungsfähigkeit des rückgewonnenen Materials und über notwendige Verbesserungen im Prozess abgeleitet. Ziel des Projekts ist die Großserien-Rückgewinnung von qualitativ hochwertigem Kathodenmaterial. Die sogenannten Second-use-Lithium-Akkus sollen für Pkws, aber auch andere industrierelevante Anwendungen, wie beispielsweise Gabelstapler, Flurförderzeuge oder stationäre Speicher, wieder genutzt werden.

Das Projekt wird seit Januar 2019 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

ANTARKTIS: HIER SOLLTE EIS SEIN!

King George Island ist mit 1260 Quadratkilometern Fläche die Größte der Südlichen Shetland Inseln. Auf ihr sind schon seit Jahrzehnten internationale Forschungsstationen angesiedelt. Deutsche Ökologen beobachten mittlerweile genau vierzig Jahre die Veränderungen in der Tier- und Pflanzenwelt als Folge des Klimawandels. Diese sind hier deutlich zu sehen:

Die Antarktis wird in dieser Region von Jahr zu Jahr grüner…“

…, beschreibt Christina Braun vom Institut für Ökologie und Evolution der Friedrich-Schiller-Universität Jena die Situation vor Ort. Gerade kam Sie mit einem vierköpfigen Forschungsteam und einer umfangreichen ökologischen Datensammlung aus der Antarktis zurück.

Die Wissenschaftler beobachteten, dass die heimische Grasart „Deschampsia antarctica“ durch den Rückzug von Gletschern und längere eisfreie Perioden immer größere Gebiete einnimmt. Sie scheint sich sogar rasant auszubreiten.

VERÄNDERUNG LÜCKENLOS DOKUMENTIERT

Unter Leitung von Dr. Hans-Ulrich Peter starteten Braun und zwei weitere Kollegen der Universität Jena im November 2018, also im antarktischen Sommer, für mehrere Wochen ihre Expedition auf die Forschungsinsel. Ihr Ziel war die Untersuchung der antarktischen Tier- und Pflanzenwelt rund um die russische Forschungsstation Bellingshausen. Denn Peter sowie einige seiner Kollegen dokumentieren seit 1979 nahezu lückenlos die klimabedingten Veränderungen des Ökosystems in der Region.

Langzeitmonitoring: In diesem Jahr dokumentierten Alina Kessel und Martin Senf von der Uni Jena die Anzahl der Brutpaare, die Verbreitung von Brutplätzen und den Bruterfolg von Pinguinen © Christina Braun/FSU

Die aktuellen Untersuchungen laufen im Rahmen eines vom Bundesumweltamt geförderten Forschungsprojekts. Sie erfassen neben den Veränderungen in der Vegetation der Antarktis vor allem auch Daten zu Seevögeln und Robben. Insbesondere Riesensturmvögel, Skuas und Pinguine, Weddellrobben und Seeelefanten stehen dabei in ihrem Fokus. „Wir dokumentieren in einem jeweils definierten Gebiet zum Beispiel die Anzahl von Brutpaaren, die Verbreitung von Brutplätzen und den Bruterfolg von Seevögeln“, erläutert Braun die Feldarbeit. „Aus diesen Datensätzen lassen sich über die Jahre Veränderungen ablesen und so der Zustand des Ökosystems beurteilen.“

Das über die Jahrzehnte gewachsene, umfassende Datenarchiv der Jenaer Forscher ist immens wichtig. Denn, so Braun:

Es gibt international kaum vergleichbare Monitorings für diese Region, die einen so langen Zeitraum abdecken.“

Auch wenn die Auswertung der von der diesjährigen Expedition mitgebrachten Daten erst jetzt beginnt, zeichnen sich einige Entwicklungen bereits ab. So nehmen nicht nur Gräser und andere Pflanzen die von Gletschereis freigegebenen Flächen in Besitz. Auch Tiere, wie Skuas, Möwen und Seeschwalben, besiedeln die neuen Gebiete sehr rasch.

MÜLLMONITORING ALS NEUEN FORSCHUNGSASPEKT

Zudem sticht den Wissenschaftlern noch ein weiteres Problem immer deutlicher ins Auge: Die vom Meer angespülten, jährlich wachsenden Müllberge. Und hier machen ihnen insbesondere die großen Mengen an Plastik beziehungsweise Kunststoff Sorge. So sammeln sich ausgediente Bojen und Netze, Flaschen, Folien und Styropor an den Stränden. Das Schlimme daran ist: Kleinere Plastikteile werden von Sturmschwalben und anderen Seevögeln gefressen. Auch geben sie diese an ihre Küken und Jungtiere weiter. Dem wachsenden Müllproblem nehmen sich die Jenaer Ökologen zunächst einmal auf ihre Weise an: Sie kartieren seit diesem Jahr nicht nur die Flora und Fauna, sondern auch Plastik-Strandgut und anderen Müll der Antarktis.

Dieser Artikel könnte Sie auch interessieren:

Gletscherschmelze in Grönland, der Antarktis und am Hindukusch

Neumayer-Station III: Zehn Jahre deutsche Antarktisforschung

Expedition zum Larsen-C-Schelfeis abgebrochen

Bild oben: King George Island ©Christina Braun/FSU

FAST VOLLSTÄNDIGE DEKARBONISIERUNG DES INDUSTRIESEKTORS MÖGLICH

Der Industriesektor ist für etwa 20 Prozent der EU-weiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Wenn er die Ziele aus dem Paris-Abkommen, die in der Langfriststrategie der EU-Kommission niedergeschrieben sind, erreichen möchte, sollten seine Emissionen bis 2050 nahezu vollständig reduziert werden. Dies ist tatsächlich möglich, wie eine aktuelle Studie des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) in Zusammenarbeit mit ICF Consulting Services Limitedzeigt. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler berechneten, dass bis zum Jahr 2050 eine Dekarbonisierung des Industriesektors von 95 Prozent machbar ist. Doch Voraussetzung für die fast vollständige Emissionsfreiheit sind innovative, CO2-neutrale Technologien sowie ein umfassender technischer Wandel.

Für ihre Arbeit untersuchten die Forschenden, welchen Beitrag einzelne Technologien für die Dekarbonisierung leisten können. Gleichzeitig schauten sie auch, wie diese Technologien gefördert werden könnten. Denn parallel zu ihrer Studie untersuchte das Fraunhofer ISI die Rolle eines Innovationsfonds. Dieser soll den Technologien mit Einnahmen aus dem EU-Emissionshandel zur Marktdiffusion verhelfen.

FOKUS AUF PRODUKTION VON GRUNDSTOFFEN

Ein besonderes Augenmerk der Studie Industrial Innovation: Pathways to deep decarbonisation of Industry galt der industriellen Produktion von Grundstoffen wie Stahl, Zement, Ethylen, Ammoniak und Glas: Denn sie ist für einen Großteil der Industrieemissionen verantwortlich. Zudem gilt sie in Bezug auf Dekarbonisierung als besonders schwierig.

Für ihre Forschungen setzten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler das vom Fraunhofer ISI entwickelte Simulationsmodell FORECAST mit hoher Technologieauflösung ein. Hiermit berechneten sie acht alternative Szenarien. Alle acht zeigten, dass eine ambitionierte Verbesserung der Energieeffizienz die Kosten der Dekarbonisierung senken würden. Sie könnten somit besonders in den kommenden 10 bis 20 Jahren substanzielle Beiträge zur CO2-Einsparung leisten. Demnach könnten die Treibhausgasemissionen des Industriesektors bis 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 reduziert werden. Doch reicht das allein nicht aus, um die Emissionen ausreichend zu mindern.

ZENTRALER FAKTOR: ERNEUERBARE ENERGIEN

Ein entscheidender Faktor ist ein schneller Ausbau der Erneuerbaren Energien, um CO2-freien Strom zu gewinnen. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, da sich der Stromverbrauch des Industriesektors bis 2050 stark erhöhen könnte. Je nach Szenario könnte er sich verdoppeln oder sogar verdreifachen. Dies würde vor allem dann geschehen, wenn Strom verstärkt für die Prozesswärmeerzeugung eingesetzt wird. Auch die Umstellung von wichtigen Prozessen der Chemie- und Stahlindustrie auf Elektrolyse-Wasserstoff gehen mit einem höheren Stromverbrauch einher.

Somit verlangt eine 95-prozentige Reduktion der Treibhausgase und damit eine nahezu CO2-neutrale industrielle Produktion bis 2050 grundlegende Änderungen entlang der Wertschöpfungskette. Dazu gehören die Verbreitung CO2-arm produzierter Zementsorten, ein effizienter Materialeinsatz und eine umfassende Kreislaufwirtschaft. Auch die Abscheidung und Speicherung von CO2 kann eine Rolle spielen, um beispielsweise verbleibende Emissionen bei der Herstellung von Zementklinker und Kalk zu mindern.

FÖRDERUNG CO2-NEUTRALER HERSTELLUNGSPROZESSE

Doch laut Studie ist mit den heute verfügbaren Technologien und dem bestehenden regulatorischen Rahmen die ambitionierte Transformation nicht möglich. „Bereits zwischen 2020 und 2030 müssen neue Technologien Marktreife erlangen, die Infrastruktur gebaut und der regulatorische Rahmen angepasst werden“, betont Dr. Tobias Fleiter, Projektleiter am Fraunhofer ISI. „Hierfür braucht es einen umfassenden Instrumentenmix, der unter anderem die Forschung und Entwicklung für CO2-neutrale Herstellungsprozesse sowie die Schaffung von Nischenmärkten für CO2-arme Grundstoffprodukte fördert. Zentral ist, nicht nur die Grundstoffindustrie selbst zu verändern, sondern die gesamte Wertschöpfungskette einzubeziehen…“

…Besonders die Bauwirtschaft sollte sich als größter Nachfrager von CO2-intensiven Produkten wie Stahl, Zement und Glas daran orientieren, wieviel Emissionen bei der Herstellung ausgestoßen werden. Deshalb müssten die Kosten der CO2-Emissionen in der Produktverwendung eingepreist werden.“

INNOVATIONSFONDS VON BEDEUTUNG

Ein wesentlicher Schritt zur Entwicklung CO2-neutraler Herstellungsprozesse ist der Innovationsfonds (IF), den die EU-Kommission derzeit vorbereitet: Ab 2021 soll er Einnahmen aus dem Emissionshandel unter anderem für die Forschung und Entwicklung zur Dekarbonisierung der Industrie bereitstellen.

Deshalb standen die Konzeption und Ausgestaltung des IF sowie dessen Auswirkungen auf Umwelt und Wirtschaft im Rahmen einer weiteren Studie im Fokus. Diese führte das Fraunhofer ISI in Kooperation mit Ecofys (heute: Navigant) ebenfalls im Auftrag der EU-Kommission durch. Für Projektleiter Prof. Dr. Wolfgang Eichhammer vom Fraunhofer ISI ist der IF „…ein wichtiger Schritt zur Förderung innovativer CO2-neutraler Industrieprozesse: Der CO2-Preis im Emissionshandel reicht trotz des kürzlichen starken Anstiegs in absehbarer Zeit allein nicht aus, um die Wirtschaftlichkeit dieser neuen Technologien zu erreichen. Daher scheuen sich Unternehmen, die im weltweiten Wettbewerb stehen, diese Technologien in großem Maßstab in die industrielle Anwendung zu bringen. Der weiter steigende CO2-Preis wird jedoch in den nächsten ein bis zwei Jahrzehnten die heutigen Standardtechnologien, die auf fossilen Energieträgern beruhen, zunehmend unwirtschaftlich machen. Der IF ist daher ein wichtiger Baustein, um in der Anfangsphase diese Technologien wirtschaftlich zu machen und das Risiko für die Unternehmen zu senken.“

Dieser Artikel könnte Sie auch interessieren:

Forschungsprojekt: Digitalisierung von Abbrucharbeiten für sortenreinen Bauschutt

Abfälle mit Ausweis: Das Grundbuch der Materialien

Bild oben: Carbon-Footprint ©Pixabay

FORSCHUNGSPROJEKT: DIGITALISIERUNG VON ABBRUCHARBEITEN FÜR SORTENREINEN BAUSCHUTT

Die Baubranche boomt – und immer öfter muss Altes Neuem weichen. In alten Gebäuden stecken jedoch zum Teil wertvolle Ressourcen, die durchaus wiederverwertet werden könnten. Und – vor allem auch in Anbetracht von mangelndem Deponieraum – auch wiederverwendet werden sollten. Zudem gibt es Problemabfälle, die gesondert entsorgt werden müssen. Grund genug für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TH Köln gemeinsam mit zwei Partnern aus der Industrie an einem Verfahren zum optimierten Abbruch von baulichen Anlagen (VopAbA) zu forschen. Ihr Ziel ist es, sortenreinen Bauschutt, eine bessere Logistik sowie mehr Sicherheit bei Abbrucharbeiten zu fördern, um somit die Recyclingquote zu erhöhen.

VERBESSERUNG VON VORSORTIERUNG

„Bauabfälle sind ein bundesweites Problem. Alleine 2014 fielen rund 200 Millionen Tonnen an, wie der Bundesverband Baustoffe – Steine und Erden in einem Monitoring festgestellt hat. Darunter gut 55 Millionen Tonnen Bauschutt aus dem Abbruch von Gebäuden“, so Dirk Niederberghaus, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Kölner Labor für Baumaschinen der TH Köln. Der anfallende Bauschutt, der vor allem aus mineralischen Abfällen besteht, kann zurzeit zu etwa zwei Dritteln recycelt werden. Er findet vor allem als Fahrbahnunterbau Verwendung.

Doch es geht noch mehr: durch die Vorsortierung des Bauschuttes auf der Abbruchstelle könnte die Quote erheblich verbessert werden. Dazu macht es Sinn, schon im Vorfeld zu wissen, wo sich Materialien, die den Bauschutt kontaminieren würden, befinden. Um diese kritischen Abfälle zu ermitteln, möchten die Forschenden per stationärer Scan-Einrichtung das Gebäude schon vor dem Abbruch digital erfassen. Ein Verfahren, das übrigens aus der Vermessungsbranche bereits bekannt ist. Die Ergebnisse werden in einer Punktewolke zusammengetragen, aus der ein Gebäudeplan errechnet wird. Die problematischen Bereiche sind entsprechend gekennzeichnet. Mit diesem Wissen ließen sich die Arbeitsschritte sowie auch die Logistik auf der Baustelle optimieren.

Durch die Digitalisierung der Prozesse soll der Abbruch baulicher Anlagen optimiert werden ©TH Köln

„Während des Abbruchs tasten robuste 3D-Scanner an der Spitze des Hydraulikbaggers permanent das Gebäude ab. Die Ergebnisse werden dann mit den digitalen Plänen abgeglichen und es entsteht ein Modell, an dem man den Abbruch in Echtzeit verfolgen kann“, so Niederberghaus.

Per Display im Führerhaus wird der Maschinenführer angewiesen, in welcher Reihenfolge die einzelnen Teile abzureißen sind. So kommt ein möglichst sortenreiner Bauschutt zustande, der einer höchsten Güteklasse entsprechen soll.

Da das Gebäude im Vorfeld gescannt und erfasst wurde, können wir auch errechnen, wie viele Tonnen bestimmter Materialen anfallen und zu welchem Zeitpunkt sie voraussichtlich abtransportiert werden müssen…“

…, erläutert Niederberghaus. „Das erleichtert zusätzlich die Logistik und spart Kosten.“

MEHR SICHERHEIT AUF DER BAUSTELLE

Nicht zuletzt wird das geplante System auch die Sicherheit auf der Baustelle erhöhen. Denn in der Simulation des Gebäudes und seiner Umgebung, die der Baggerführer auf seinem Display sieht, kann auch der Trümmerschatten angezeigt werden. Er sieht also den von herabfallendem Material bedrohten Bereich. „Im Sinne einer Augmented Reality können wir auf dem Display den Bereich einzeichnen, in den der Bagger bedenkenlos fahren kann und verhindern so Unfälle“, erklärt Niederberghaus.

Das Kölner Labor für Baumaschinen (KLB) von Prof. Dr. Alfred Ulrich führt das Forschungs- und Entwicklungsprojekt VopAbA in Kooperation mit der MOBA Construction Solutions GmbH und die TPA GmbH Gesellschaft für Qualitätssicherung und Innovation (TPAQI) durch. Das Labor ist Teil des Instituts für Bau- und Landmaschinentechnik der TH Köln. Das Projekt wird über drei Jahre im Programm Leitmarktwettbewerb Produktion.NRW gefördert.

Dieser Artikel könnte Sie auch interessieren:

Abfälle mit Ausweis: Das Grundbuch der Materialien

Bild oben: Bauschutt @Pixabay

GRÜNER AMMONIAK – KRAFTSTOFF UND ENERGIESPEICHER FÜR EINE EMISSIONSFREIE SCHIFFFAHRT

Das Bündnis Campfire – es forscht an der dezentralen Herstellung grünen Ammoniaks aus erneuerbaren Energien – erhielt nun von einer Expertenjury positive Nachrichten: Es wird in den nächsten fünf Jahren durch das Bundesministerium für Forschung und Bildung (BMBF) mit acht Millionen Euro gefördert. Diese wird es nutzen, um ihre Vision von der emissionsfreien Schifffahrt voranzutreiben und eine grüne Ammoniak-Technologie zu etablieren. Elementarer Baustein des neuen Verfahrens sind keramische Dünnschichtmembranen, die eine hohe Effizienz und Lebensdauer aufweisen. Dank ihrer Eigenschaften ermöglichen sie ein effizientes Festkörper-Elektrolyseverfahren (SOEC) für die Wasserstoffsynthese aus Wasserdampf.

„Wir freuen uns, dass sich die Jury für unser Konzept entschieden hat, an dem wir mehr als sieben Monate intensiv gearbeitet haben und eine breite Wissensallianz schaffen konnten“, kommentiert Projektleiterin Dr. Angela Kruth vom Leibniz-Institut für Plasmaforschung und Technologie (INP) in Greifswald die Neuigkeiten nicht ohne Stolz. Das Know-how bezüglich innovativer Energietechnologien sowie aus dem maritimen und chemischen Bereich ist in der Region – sie erstreckt sich von Rostock bis ins polnische Stettin ‒, seit vielen Jahren vorhanden. Nun wird es erstmals im Bündnis Campfire zu einem neuen Technologiepfad zusammengeführt. Das Bündnis verfolgt das Ziel, durch die Entwicklung innovativer Energietechnologien und der Verflechtung der lokalen Energiebranche mit der maritimen und chemischen Industrie einen neuen, zukunftsträchtigen Wirtschaftszweig in der Projektregion Nord-Ost zu etablieren. Die Erarbeitung des Konzepts wurde vom Leibnizer INP sowie dem Institut für Klimaschutz, Energie und Mobilität (IKEM) und der Hochschule Stralsund (HOST)koordiniert. Wichtige Impulse setzten auch die externen Partner wie beispielsweise das Zentrum für Brennstoffzellentechnik (ZBT) sowie das Institut für Kompetenz in der Automobilität (IKAM).

Inzwischen zählen 31 Partner zu Campfire. Dazu gehören erfolgreiche Unternehmen im Spezialschiffbau und der Energieerzeugung. Zudem sind auch große Reedereien und Düngemittel-Produzenten vertreten. Die beteiligten wissenschaftlichen Einrichtungen machen etwa ein Drittel der Projektpartner aus. Sie erforschen unter anderem Nanotechnologien und Brennstoffzellen für den Energiesektor.

CO2-NEUTRALES AMMONIAK AUS LUFT UND WASSER

Schwerpunkt des Innovationskonzepts ist die dezentrale Herstellung von grünem – also CO2-neutralen – Ammoniak aus Luft und Wasser. Die dafür notwendige Energie soll ausschließlich aus Wind- und Solaranlagen stammen. Herzstück dieses neuen Verfahrens sind – da sie eine hohe Effizienz und Lebensdauer aufweisen –, keramische Dünnschichtmembranen mit kubischen Perowskitstrukturen. Perowskite überzeugen mit ihrem Vorteil in Bezug auf Betriebstemperaturen, mechanischer Belastbarkeit sowie der physikalisch-chemischen Eigenschaften und Temperaturbeständigkeit als Hochtemperatur-Elektrolytmaterialien. Zudem können sie Sauerstoffionen, Protonen und Elektronen leiten. Für die Nutzung von Ammoniak als Energieträger spricht, dass das Gas – bei Normaldruck bei -33°C –,  bar verflüssigbar ist. Von daher kann es leicht gespeichert und transportiert werden. Ammoniak ist wasserstoffreich und enthält Energiemengen, die mit Dieselkraftstoff vergleichbar sind. Zudem könnte das Gas auch in konventionellen Verbrennungsmotoren genutzt werden. Die Endprodukte sind nur Wasser und Stickstoff. Letzterer kann gefahrlos an die Luft zurückgegeben werden. Im Rahmen von Campfire sollen durch die hohe Prozesseffizienz und niedrigen Kosten für die Ammoniaksynthese aus regenerativem Strom die Produktionsprozesse erstmals wirtschaftlich darstellbar werden.

ENTWICKLUNGSARBEIT STEHT BEVOR

Allerdings steht die Entwicklung dieser Materialien als erstes Forschungsvorhaben von Campfire noch bevor. Parallel dazu erarbeiten die ostdeutschen Experten technologisch-ökonomische Studien für die nachhaltige Produktion von Ammoniak und dessen Nutzung als Kraftstoff. Ebenso müssen rechtliche Rahmenbedingungen angepasst und aufwändige Genehmigungsverfahren vorbereitet werden. Das Bündnis setzt sich auch für einen nachhaltigen Politikrahmen ein. Dieser soll die wirtschaftlichen Voraussetzungen für das Projekt schaffen. „Es braucht eine realistische CO2-Bepreisung, die auch langfristige Klimakosten widerspiegelt. Statt fossile Brennstoffe zu subventionieren müssen klimaneutrale Kraftstoffe wirtschaftlich werden. Da hilft ein angemessener CO2-Preis“, betont IKEM-Geschäftsführer Simon Schäfer-Stradowsky. Je höher dieser ausfalle, desto schneller vollziehe sich der Umstieg auf neue Technologien.

Die Erfahrungen in der Ammoniakproduktion – bis jetzt werden dafür große Mengen fossiler Energieträger benötigt –, reichen bereits 150 Jahre zurück. Die Verbindung von Stickstoff und Wasserstoff ist eine der meistproduzierten Chemikalien und Ausgangsstoff unter anderem für Düngemittel.

Grün gewonnenes Ammoniak könnte nicht nur wertvoll für den Einsatz in Zero-Emission-Antrieben, die in den kommenden Jahren für die Schifffahrt entwickelt werden, sein. Ebenso lässt sich daraus nachhaltiger Dünger herstellen, was zur Sicherung der globalen Nahrungsmittelproduktion beiträgt. CO2-neutrales Ammoniak auf Basis von elektrochemischen Verfahren könnte aber auch in stationäre Energieversorgungssysteme eingespeist werden. „Die neuen Ammoniak-Technologien sind ein Schlüssel für die Bewältigung der künftigen gesellschaftlichen Herausforderungen“, so Kruth. Ein weiteres Ziel sei, die in der Region entstehenden High-Tech-Lösungen weltweit zu exportieren.

HINTERGRUND ZUR FÖRDERUNG

Schon im Jahr 2017 startete das BMBF unter dem Namen „Wir! – Wandel durch Innovationen in der Region“ die ostdeutsche Innovationsinitiative. Ab dem 1. April 2019 werden insgesamt 20 ostdeutsche Bündnisse mit innovativen Ansätzen den Strukturwandel in ihren Regionen vorantreiben. Dafür entwarfen die Akteure der interdisziplinären Zusammenschlüsse im vergangenen Jahr verschiedene Innovationskonzepte für ihre Region. Die Innovationsfelder reichen dabei von der Bioökonomie über neue Materialien und Rohstoffeffizienz bis hin zur Gesundheitsversorgung in ländlichen Räumen. Von den 100 Initiativen wurden nun 20 von einer Expertenjury ausgewählt. Sie werden in den nächsten fünf Jahren mit insgesamt 200 Millionen Euro vom Bund unterstützt.

Dieser Artikel könnte Sie auch interessieren: 

Siemens setzt mit Brennstoffzellenpartnerschaft auf eine Null-Emissions-Strategie auf hoher See

Bild oben: Grüne Energie ©Pixabay

UMWANDLUNG VON ÖLPALMPLANTAGEN IN GESCHÜTZTEN REGENWALD

Günstiges Palm-Öl ist gefragt: Es steckt in der Tiefkühlpizza genauso wie in Lippenstiften und Waschmitteln. Doch zum Wachsen bevorzugt die Ölpalme tropisches Klima, also genau das Klima, welches auch Regenwälder benötigen. Kein Wunder also, dass Länder, die in diesen Breitengraden liegen, Regenwald abholzen, um durch den Anbau von Ölpalmplantagen den weltweiten Bedarf an dem neutralen Pflanzenfett zu decken. So gehören beispielsweise Indonesien und Malaysia mit knapp 90 Prozent des gehandelten Öls (Stand 2018) zu den größten Palmölherstellern der Welt – mit verheerenden Folgen für die Natur.

Doch immerhin: Schon 2015 unterzeichnete der malaysische Bundesstaat Sabah ein Abkommen mit dem Rhino and Forest Fund e.V. (RFF) zur Wiederaufforstung des Regenwaldes. Dies soll jetzt in die Tat umgesetzt werden. Borneos Forstbehörden planen unter Federführung des RFF und gemeinsam mit Wissenschaftlern des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) eine Fläche von etwa 15,5 Hektar Ölpalmplantage wieder in Regenwald umzuwandeln. So soll der dringend benötigte Wildtierkorridor für Borneos bedrohte Tierwelt wiedergeschaffen werden. Ein Forschungsteam des Leibniz Instituts und Umweltexperten aus Zürich werden diesen Prozess wissenschaftlich begleiten. Denn bisher mangelt es bezüglich der Aufforstung an wissenschaftlichen Forschungen aus der Praxis. Mit dem Modellprojekt möchte der RFF diese Wissenslücke schließen. Gleichzeitig sollen die gewonnenen Erkenntnisse als Blaupause für zukünftige Aufforstungsprojekte dienen.

KAUF VON LANDVERBINDUNGEN ZWISCHEN WILDTIERRESERVATEN

Der erste Schritt zur Verwirklichung der Ziele war der Kauf von Ölpalmplantagen zwischen den isolierten Wildtierreservaten Tabin und Kulamba im Osten des malaysischen Bundesstaates Sabah. Beide Schutzgebiete sind von zentraler Bedeutung für den Erhalt hochbedrohter und bedrohter Arten wie beispielsweise Haarnasenotter, Borneo-Orang-Utan, Sunda-Nebelparder, Borneo-Elefant und Borneo-Banteng. Dazu Robert Risch, Vorstandsmitglied des RFF und Mitarbeiter am Leibniz-IZW: „Mit der Unterzeichnung eines Kaufabkommens auf der aktuellen Heart-of-Borneo-Konferenz in Kota Kinabalu in Malaysia wird ein Durchbruch bei der Schaffung eines bedeutsamen Wildtierkorridors besiegelt.“ Risch ergänzt: „Um ein massives Artensterben zu verhindern, müssen isolierte Waldgebiete zeitnah wieder vernetzt werden. Dazu sind der kostspielige Erwerb bestimmter Ölpalmplantagenflächen und deren Umwandlung in Schutzgebiete unverzichtbar. Es ist sehr verwunderlich, dass dies zuvor noch niemand gemacht hat.“

FORSCHUNGEN ZU BODENBESCHAFFENHEIT UND WIEDERBESIEDLUNG

Die vom RFF durch Spendengelder erworbenen Flächen werden von der Regierung Sabahs zunächst in Schutzgebiete umgewandelt. Anschließend werden sie durch den RFF wieder mit naturnahem Regenwald aufgeforstet, so dass die zerstückelten Regenwaldgebiete wieder zusammengeführt werden. „Die Herausforderung besteht in der Erforschung der optimalen Umwandlung von Ölpalmplantagen und ihren degradierten Böden in naturnahen Regenwald“, erläutert Dr. Philippe Saner, Experte für Umweltstudien aus der Schweiz und Gründungsmitglied des RFF, „die hieraus gewonnenen Erkenntnisse, ermöglichen es uns, Aussagen über eine zukünftige optimale Flächenrückführung zu treffen.“

Doch auch andere Forschungsthemen, wie die Wiederbesiedlung der artenarmen Flächen durch Wildtiere, sollen unter die Lupe genommen werden. „Bisher wird hauptsächlich der Verlust der Biodiversität untersucht“, erklärt Dr. Petra Kretschmar, Ökologin am Leibniz-IZW und Vorstandsmitglied im RFF, „Wir möchten jedoch herausfinden, wie lange es dauert, bis artenarme Ölpalmplantagenflächen nach einer Renaturierung wieder ihre ursprüngliche Artenvielfalt erreicht haben.“ So soll die wissenschaftliche Begleitung des gesamten Umwandlungsprozesses genutzt werden, um Empfehlungen für eine zukünftige nachhaltige Umwandlung von Agrarlandflächen in naturnahen Regenwald geben zu können.

FÖRDERMITTEL UND SPONSOREN GESUCHT

Durch weitere Zukäufe – die sich ebenfalls aus Spendengeldern finanzieren – soll der Wildtierkorridor in den nächsten Jahren kontinuierlich ausgebaut werden. Derzeit sind die Wissenschaftler auf der Suche nach Fördermitteln aus staatlichen Quellen. Doch Steven Seet, Leiter der Wissenschaftskommunikation am Leibniz-IZW und Vorstandsmitglied des RFF betont: „Aber auch für Wirtschaftsunternehmen bietet sich hier eine große Gelegenheit, einen nachhaltigen Beitrag für die Natur zu leisten und für zukünftige Generationen die Weichen zu stellen.“

Das Pilotprojekt trägt übrigens mit seinen Aktivitäten zur Umsetzung der Aichi-Biodiversitätsziele des internationalen Umweltabkommens „Convention on Biological Diversity (CBD)“ bei. Zeitgleich erfüllt es auch die auf dem UN-Klimagipfel 2014 beschlossenen Klimaziele. Dort wurde vereinbart, bis zum Jahr 2030 350 Million Hektar Wald aufzuforsten und degradiertes Land zu renaturieren.

HINTERGRUND ZUM RFF

Der in Deutschland ansässige RFF ist seit 2010 auf Borneo aktiv. Er überführte gemeinsam mit dem Sabah Forestry Department und mit Unterstützung des Sabah Wildlife Departments bereits über 2.000 Hektar bedrohte Waldgebiete in streng geschütztes Habitat. Zudem forstete er bisher 24 Hektar zerstörte Regenwaldgebiete wieder auf. Für seine Leistungen im Habitatschutz erhielt der Verein heute von der malaysischen Regierung aus Sabah auf der Heart-of-Borneo-Konferenz eine Auszeichnung. „Wir sind [auch] sehr stolz darauf, dass die Regierung von Sabah den RFF heute offiziell für seine bisherigen Leistungen im Habitatschutz auszeichnet und bedanken uns für die großartige und langjährige Unterstützung durch die lokalen Behörden“, freute sich Risch. Der RFF ist übrigens eine Ausgründung des Leibniz-IZW und wird seit seiner Gründung im Jahr 2009 vom Zoo Leipzig gefördert.

Dieser Artikel könnte Sie auch interessieren:

Amazonaswald kann Resilienz trainieren

CO2-Aufnahme bei jungen Wäldern um 25 Prozent erhöht

Bild oben: Tabin-Kulamba in Sabah ©Robert Risch, Rhino and Forest Fund e.V. (RFF)

KNOTENPUNKT HANDEL: REALES FORSCHUNGSPROJEKT INNOREDUX WILL PLASTIK IM EINKAUFSKORB REDUZIEREN

Ob Lebensmittel, Bekleidung oder Kosmetika – fast jedes Produkt ist in Plastik verpackt. Und noch viel schlimmer: Der Verpackungsmüll hat sich in den letzten zwei Jahrzehnten sogar verdoppelt. So wurden nach Daten des Umweltbundesamtes beispielsweise im Jahre 2015 von den in Deutschland verarbeiteten Kunststoffen 35 Prozent für die Herstellung von Verpackungen verwendet. Insgesamt landeten in Deutschland zuletzt jährlich rund drei Millionen Tonnen Kunststoffverpackungen im Müll. Und eher selten hat der Kunde die Möglichkeit, Ware unverpackt zu kaufen. Nun stellt sich natürlich zunächst die Frage, muss eine Verpackung überhaupt sein? Und wenn ja, gibt es eventuell alternative Verpackungslösungen?

Genau diesem Thema will das Forschungsprojekt Innoredux der gemeinnützigen Forschungsinstitute Institut für ökologische Wirtschaftsforschung (IÖW) und Institut für Energie- und Umweltforschung (ifeu) auf den Grund gehen. Ziel der Wissenschaftler unter Leitung von Dr. Frieder Rubik ist es, Wege aufzuzeigen, durch innovative Geschäftsmodelle im Handel den Plastikmüll entlang der Wertschöpfungskette zu reduzieren.

PLASTIKREDUKTION ALS WETTBEWERBSVORTEIL

„Dringend sind innovative Maßnahmen gefragt, um Kunststoffeinträge in die Umwelt zu mindern. Damit diese sich in der Praxis durchsetzen, schauen wir in unserem Projekt insbesondere nach Ansätzen, die für die Unternehmen gleichzeitig Wettbewerbsvorteile schaffen“, so Projektleiter Dr. Frieder Rubik vom IÖW über die Herangehensweise des Projektes Innoredux. Hierfür arbeiten die Wissenschaftler in einem Reallabor, also gemeinsam mit realen Unternehmen aus dem Online- sowie dem stationären Handel, an innovativen Verpackungslösungen. Zunächst geht es um den Verzicht auf Umverpackungen, Einweg-Serviceverpackungen wie Obst- und Gemüsebeutel oder Verpackungsfolien an der Fleisch- und Käsetheke. Ist dies nicht machbar, wird eine mögliche Substitution durch ökologisch verträglichere Materialien erforscht.

Oberstes Ziel des Projektes ist es, Geschäftsmodelle zu erproben, um Produkte so in den Umlauf zu bringen, dass deutlich weniger Verpackungsabfälle entlang der gesamten Lieferkette entstehen oder noch besser, dass wo immer möglich ganz auf Einweg-Verpackungen verzichtet wird. Der Fokus liegt dabei vor allem im Einzelhandel. Denn dieser hat eine Schlüsselrolle zwischen der Produktion und dem Konsumenten inne. Das Forschungsprojekt nimmt für seine Untersuchungen mehrere Warengruppen unter die Lupe. Dazu gehören Lebensmittel, Büroartikel, Textilien sowie Kosmetika, Hygiene-, Wasch- und Reinigungsmittel.

Aus dem stationären Handel arbeiten zum Beispiel der Drogeriemarkt dm und der Biohändler Alnatura bei dem Forschungsprojekt mit. Aus dem Versandhandel sind Memo, Zalando und der Avocadostore dabei. Diese Unternehmen beschäftigten sich auch in der Vergangenheit schon mit der Entwicklung nachhaltigerer Verpackungslösungen. Beispielsweise hat dm Verpackungen mit einem möglichst hohen Rezyklatanteil, also wiederverwerteten Kunststoffen, bei flüssigen Produkten wie Spülmittel und Cremes im Einsatz. Alnatura erreichte mit der Verwendung eines sogenannten 3-Komponenten Jogurtbechers eine Reduktion des Kunststoffanteils von 8,2 auf 3 Gramm. Generell sind diesen Unternehmen nachhaltige Verpackungen wichtig. So heißt es zum Beispiel auf  der Webseite von Alnatura: „Wir verfolgen sehr aufmerksam aktuelle Entwicklungen im Bereich der Verpackungstechnologie. Wenn es hier neue Erkenntnisse gibt, berücksichtigen wir diese in der Produktentwicklung.“

Während des Projektes ist angedacht, auch die Konsumenten in die Forschung miteinzubeziehen. Dies könnte zum Beispiel über Fokusgruppen oder Befragungen geschehen. Möglicherweise erhalten die Kunden auch die Chance, Anregungen und Vorschläge über die Webseite des Projektes weiterzugeben.

UMSETZUNG DER PLASTIKREDUKTION WEITERDENKEN

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollen obengenannte Ansätze zur Plastikreduktion verfestigt und neue, weiterreichende Ideen entwickelt werden. Dazu wird zunächst untersucht, wie erfolgsversprechend diese Geschäftsmodelle unter Berücksichtigung sämtlicher am Prozess beteiligter Personen und Unternehmen sind. Dazu gehören unter anderem die Bedingungen zum Beispiel in der Verpackungsentwicklung oder Lieferlogistik bei Vorlieferanden sowie die Erfordernisse im Einzelhandel wie Produktschutz, Produkthaltbarkeit und rechtliche Vorgaben. Doch auch Verbraucherwünsche wie unterschiedliche Präferenzen, Bequemlichkeit versus Suffizienz werden unter die Lupe genommen. Alle diese Faktoren sollen im Reallabor erprobt und getestet werden.

Als nächsten Schritt soll dann ‒ basierend auf den Erfahrungen aus dem Reallabor des Raumes Heidelberg ‒, eine Strategie entwickelt werden, wie Kommunen und Unternehmen allgemein dazu beitragen können, Plastikmüll zu reduzieren. Ziel ist es, insgesamt die praktische Umsetzung von alternativen Verpackungslösungen zu erleichtern. Das Projekt wird vom Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) begleitet. Auch bringen der Heidelberger Einzelhändler „Annas Unverpacktes“ und der Verband der Unverpackt-Läden ihre Erfahrungen im Handel mit nicht verpackten Lebensmitteln und Kosmetikartikeln in das Projekt mit ein.

Das Forschungsprojekt startete im Februar in Heidelberg und wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) innerhalb des Forschungsschwerpunkts „Plastik in der Umwelt – Quellen, Senken, Lösungsansätze“finanziert. In diesem gehen 20 Verbundprojekte mit rund 100 Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft, Verbänden, Kommunen und Praxis grundlegenden Fragen zur Produktion, Anwendung und Entsorgung von Kunststoffen nach. Der Forschungsschwerpunkt gehört zum BMBF-Rahmenprogramm „Forschung für Nachhaltige Entwicklung“ (FONA).

Bild oben: Verpackte Früchte ©pixabay