Gegenstand des Verbundvorhabens FLEX-G 4.0 ist die Erarbeitung einer kostengünstigen Nachrüstlösung innovativer schaltbarer Folien, die möglichst einfach auf bereits installierte Fenster laminiert werden können und zur Senkung des Gesamtenergiedurchlassgrades (g-Wert) der Fenster und damit des Energiebedarfs des Gebäudes beitragen. Das Hauptziel des Projektes ist die Erforschung geeigneter Systemdesigns und Fertigungstechnologien für großflächige elektrochrome Folien als Halbzeug zur Verarbeitung auf der Baustelle sowie die Erforschung von robusten Verfahren für eine 'einfache' Vor-Ort Applikation dieser Folien auf Fenster und Fassaden in Bestandsgebäuden. Als integraler Bestandteil des Systemdesigns sollen Lösungen für die netzunabhängige Energieversorgung und geeignete Schaltparameter und Sensortechnologien für die kabellose, automatisierte Steuerung des Schaltzustands der Folien erforscht werden. Ein weiteres Ziel beinhaltet die Demonstration und experimentelle Quantifizierung des Energie-Einsparpotentials an zwei operativen Gebäuden im öffentlichen Sektor. Das Teilvorhaben von Enerthing hat das Ziel sowohl eine energieautarke Versorgungs- und Steuerungseinheit zur Schaltung electrochromer Folien als auch die Anbindung dieser Einheit an das Internet der Dinge, Gebäudesteuerung, etc. zu entwickeln.
In DEMETHA soll eine Pilotanlage zur zweistufigen, hocheffizienten Vergärung von Wirtschatsdüngern für die energetische Nutzung und THG-Minderung in der Landwirtschaft aufgebaut und optimiert werden. Zusätzlich soll eine vorbildhafte MSR-Technik und ein Datenmanagement nach FAIR-Regeln entwickelt werden. Die zu entwickelnde Güllekleinanlage stellt mit ihrer hochgradig standardisierten und automatisierten Technik ein innovatives und kostengünstiges Verfahren zur Vergärung von Wirtschaftsdüngern tierischer Herkunft dar. Es eignet sich insbesondere für landwirtschaftliche Betriebe mit einem Tierbestand ab ca. 150 Großvieheinheiten (GV). Das Konzept hinter dieser Güllekleinanlage ist die Hohenheimer zweistufige Güllevergärung, die einen Rührkessel- und einen nachgeschalteten Festbettreaktor nutzt, wobei nicht abgebaute Faserstoffe in der ersten Prozessstufe zurückgehalten werden. Die Standardisierung der Anlage gewährleistet eine hohe Übertragbarkeit auf eine Vielzahl verschiedener landwirtschaftlicher Betriebe, auch über die Grenzen Deutschlands hinaus. Der nachgeschaltete Festbettreaktor zeichnet sich durch eine hohe Prozessstabilität und Lastflexibilität aus, wodurch die kontinuierliche Biogasproduktion dem momentanen Bedarf an Strom und Wärme angepasst werden kann. Durch den Einsatz einer innovativen Sensorik in Zusammenarbeit mit einer intelligenten MSR-Technik sollen der Energiebedarf der Anlage, der Methanertrag und die THG-Minderung optimiert werden. Bei dem hier vorgestellten Forschungsvorhaben handelt es sich um ein Verbundvorhaben, bei dem eine intensive Zusammenarbeit der beteiligten Partner erfolgt.
Im Projekt SuSiDry soll die Nachhaltigkeit von silicatkeramischen Erzeugnissen signifikant verbessert werden. Dazu soll der Energiebedarf bei der Herstellung über die gesamte Herstellkette unter Berücksichtigung von Ausschuss gesenkt werden. Der Nachweis für die Wirksamkeit der im Projekt zu erarbeitenden Maßnahmen wird repräsentativ an der Produktion von Dachziegeln erbracht. Die Übertragbarkeit auf andere silicatkeramische Produkte wird berücksichtigt. Im Projekt werden innovative Methoden zur Prozessverbesserung entwickelt und erprobt. Der Zusammenhang zwischen Rohstoffeigenschaften, Formgebungs-, Trocknungs- und Brennparametern sowie den Produkteigenschaften wird mittels ICME-Methodik (Integrated Computational Materials Engineering) systematisch erarbeitet. Zudem sollen moderne Sensorik- und KI-Methoden in den Herstellprozess der Silicatkeramiken integriert und Konzepte zur Abwärmenutzung für die eingesetzten Brenn- und Trocknungsprozesse ausgearbeitet werden. Die Nutzbarkeit der entwickelten Methodik zur Übertragung der Ergebnisse auf andere Rohstoffe bzw. andere silicatkeramische Produkte soll sichergestellt sein. Die Wettbewerbsfähigkeit der am Projekt beteiligten Industriepartner wird durch eine Reduktion der Herstellkosten und die Verbesserung der Produktqualität langfristig und nachhaltig erhöht. Die gestärkte Wettbewerbsfähigkeit der am Projekt beteiligten Industriepartner soll auch verhindern, dass Produktionsprozesse in Länder mit geringeren Umweltstandards verlagert werden. Sie trägt damit zur Nachhaltigkeit bei. Für das HTL steht zum einen die Implementierung der ICME-Methodik in den silicat-keramischen Herstellungsprozess mit dem Ziel der verbesserten Energieeffizienz und Produktqualität im Fokus. Zum anderen soll die bewährte Kombination von in-situ-Messmethodik und FE-Simulation auf den energieintensiven Prozessschritt der Trocknung übertragen werden, um effiziente Ofenprogramme zu entwickeln.
In diesem Forschungsprojekt sollen zwei gegenläufige Aspekte der zukünftigen Entwicklungen auf den Energiemärkten untersucht werden: Energieknappheit momentan (Energiearmut charakteristisch für den Großteil der Weltbevölkerung) und vor allem in der Zukunft durch das einerseits rasante Bedarfswachstum (vor allem in China, Indien und anderen Schwellenländern) und andererseits der begrenzten Ressourcen an fossiler Energie. Globale Erwärmung und andere externe Effekte durch die Verwendung fossiler Energieträger. Daher sind aus umweltpolitischer Sicht eigentlich zu viele fossile Energieträger vorhanden. So unterschiedlich die beiden Probleme scheinen, deren Lösung ist durch einen gemeinsamen Nenner charakterisiert: ein relativ schneller Übergang zu alternativer und erneuerbarer Energie. In dieser Studie soll dieser Übergang aus unterschiedlichen Gesichtspunkten und auch mit interdisziplinären Ansätzen analysiert werden. Eine Fragestellung ist die; ob Preis- oder Mengeninstrumente (wie Zertifikate) geeigneter sind CO2-Emissionen zu reduzieren. Ein anderer Aspekt ist der der Gestaltung von Anreizen für die Bereitstellung von erneuerbarer Energie. Dabei sollen auch auf mögliche Skalenerträge berücksichtigt werden, wie sie auch im Vorschlag Desertic (Solarstrom aus der Sahara) implizit zum Ausdruck kommen. Dieses exemplarische Projekt unterstreicht auch noch andere wichtige Aspekte wie die einer geopolitischen Dimension und das Problem, dass sich Regierungen nicht binden können, die versprochenen Anreize zu streichen. Weitere Vorhaben sind die Analyse der Konkurrenz von Biotreibstoffen mit Lebensmitteln um landwirtschaftlich nutzbare Flächen und die strategische Wahl der russischen Erdölförderung (Angebotsdynamik, der russische 'Oil Peak, Konkurrenz mit Erdgas, Energieeffizienz und damit verbunden das Problem lokal niedriger Preise und der Übergang zu erneuerbarer Energie). Zur Analyse wird eine breite Palette von Methoden wie Gleichgewichtsmodelle, dynamische Optimierung und Spiele (deterministisch und stochastisch), Anreizmechanismen, Ansätze der Neuen Politischen Ökonomie, etc. zur Anwendung kommen.
<p> <p>Die Folgen der Digitalisierung für Klimaschutz, Beschäftigung und Wertschöpfung sind nicht eindeutig. Ein neuer Forschungsbericht im Auftrag des UBA zeigt anhand von verschiedenen Modellrechnungen, dass digitaler Wandel Wertschöpfung und Beschäftigung steigern kann, aber eine sozial-ökologische Transformation nicht automatisch vorantreibt und vielfach zu einer Zunahme der CO2-Emissionen führt.</p> </p><p>Die Folgen der Digitalisierung für Klimaschutz, Beschäftigung und Wertschöpfung sind nicht eindeutig. Ein neuer Forschungsbericht im Auftrag des UBA zeigt anhand von verschiedenen Modellrechnungen, dass digitaler Wandel Wertschöpfung und Beschäftigung steigern kann, aber eine sozial-ökologische Transformation nicht automatisch vorantreibt und vielfach zu einer Zunahme der CO2-Emissionen führt.</p><p> <p>Die zunehmende Digitalisierung kann auf der einen Seite Effizienzgewinne und Fortschritte für den Umweltschutz bringen. Auf der anderen Seite benötigt Digitalisierung auch einen zunehmenden Ressourcen- und Energieeinsatz und Effizienzgewinne können wiederum einen Mehrverbrauch von Ressourcen zur Folge haben. In der Studie „Digitalisierung und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a>: Herausforderung oder Chance?“ wurde mithilfe eines makroökonomischen Modells die Auswirkungen einer stärkeren Digitalisierung auf Wertschöpfung, Lohneinkommen, Arbeitsplätze und CO2-Emissionen untersucht. Analysiert wurden unterschiedliche Szenarien, unter anderem die Digitalisierung des Staates, digitale Konsummuster privater Haushalte, der Betrieb von Rechenzentren, Digitalisierung in Industrie, Landwirtschaft, im Baugewerbe sowie bei Recyclingtechnologien und im Reparatursektor. </p> <p><strong>Welche Mechanismen und Ergebnisse zeigen sich?</strong></p> <p>Die Analysen zeigen, dass Digitalisierung Prozesse effizienter macht, in vielen Fällen die Wettbewerbsfähigkeit steigern und Arbeitsplätze schaffen kann. So lassen sich Materialverbräuche reduzieren. Aber in den meisten Szenarien hat die Digitalisierung nicht zu CO2-Emissionsminderungen geführt. Gründe dafür sind insbesondere der steigende Energiebedarf digitaler Infrastrukturen und Rebound-Effekte, das heißt durch die Kostenreduktion angeregte Mehrverbräuche. </p> <p>Die Ergebnisse zeigen je nach Anwendungsfall der Digitalisierung sehr unterschiedlich ausgeprägte Effekte. Beispielsweise ist der Ausbau von Rechenzentren klimapolitisch besonders relevant. Dieser kann zu einem signifikanten Anstieg von CO2-Emissionen führen. </p> <p>Der große Hebel zu mehr Umweltfreundlichkeit liegt hier in der Energieversorgung. Das Beispiel der Digitalisierung in der Industrie oder in der Reparaturbranche zeigt, dass es dort zu Effizienzgewinnen kommen kann, weil Güterströme reduziert werden, wodurch Emissionen sinken. Der entstehende wirtschaftliche Wachstumsimpuls durch mehr Digitalisierung generiert jedoch zusätzliche Nachfrage von Unternehmen und Haushalten. Dadurch wird der positive Effekt der effizienzinduzierten Reduzierung der CO2-Emissionen geschmälert.</p> <p>In einem anderen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/szenario">Szenario</a> hat sich gezeigt, dass Städte, die bei der Bereitstellung von IKT-Dienstleistungen stark sind, wirtschaftlich profitieren und so die Unterschiede zwischen den Regionen weiter zunehmen können. Wichtig ist auch die Erkenntnis, dass Digitalisierung mit erheblichen Investitionen verbunden ist, so dass es Jahre dauern kann, bis sich die Effizienzgewinne und mögliche positive Umweltfolgen bemerkbar machen.</p> <p><strong>Schlussfolgerungen für die Digitalisierungspolitik</strong></p> <p>Die Analysen machen deutlich, dass die Wirkungen einer Digitalisierung auf Umwelt und Wirtschaft letztlich von den Rahmenbedingungen abhängen. Positive Effekte auf den Klimaschutz entstehen vor allem dort, wo Material- und Güterströme vermieden und erneuerbare Energien genutzt werden. Um die Digitalisierung umweltfreundlich zu gestalten, braucht es Vorgaben und eine gezielte Politik. Ohne eine aktive Ausgestaltung der Digitalisierung besteht die Gefahr, dass die Umweltfolgen letztlich negativ sind. Digitalisierung muss auch umweltpolitisch gesteuert werden und die Nutzung erneuerbarer Energien ist essenziell dafür, dass mehr Digitalisierung auch zu sinkenden CO2-Emissionen führen kann.</p> </p><p>Informationen für...</p>