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Materialdatenraum zur Steigerung von Effizienz und Nachhaltigkeit des Kupferlebenszyklus, Teilvorhaben: Semantische Technologie zur Erstellung eines interoperablen Datenraumes und erweiterten Produktpasses

Co-creation nachhaltiger Transformationen von Lebensmittelversorgungsketten durch kooperative Geschäftsmodelle und Governance

Der Klimawandel, die COVID-19-Pandemie und der Krieg in der Ukraine machen deutlich, dass die konventionellen, globalisierten Lebensmittelversorgungsketten nicht nachhaltig sind. Hinzu kommen erhebliche Treibhausgasemissionen, Ernährungsunsicherheit, hohe Lebensmittelpreise, Ungerechtigkeiten gegenüber Arbeitnehmern und die Abhängigkeit von Handelspartnern, die die Menschenrechte verletzen. Es wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, um die Lebensmittelversorgungsketten in Richtung Nachhaltigkeit zu verändern, indem Transporte reduziert, faire Preise gezahlt, die Wertschöpfung in der Herkunftsregion erhöht, Sicherheitsstandards für Arbeitnehmer eingeführt und die Rechenschaftspflicht entlang der gesamten Versorgungskette von der Produktion bis zum Verbrauch verbessert werden. Kooperative Geschäftsmodelle, wie Arbeiter- oder Verbrauchergenossenschaften, sowie kooperative Governance, wie zum Beispiel Ernährungsräte oder solidarische Landwirtschaft, übernehmen viele dieser nachhaltigen Praktiken. Dennoch gibt es wenig empirische, vergleichende Forschung darüber, wie nachhaltige Lebensmittelversorgungsketten durch genossenschaftliche Modelle umgesetzt werden können. Dieses Projekt koordiniert transdisziplinäre Forschungsaktivitäten von sechs Teams in Deutschland, Schweden, der Türkei, Thailand, den USA und Taiwan, die mit lokalen Gruppen verschiedener Interessengruppen zusammenarbeiten, um zu erforschen, wie Lebensmittelversorgungsketten in unterschiedlichen soziokulturellen und politischen Kontexten erneuert, umgestellt und gestärkt werden können. Während alle Studien ganze Versorgungsketten untersuchen, unterscheiden sich sind die Fälle hinsichtlich der spezifischen Probleme der Versorgungskette, der Phase der Versorgungskette, die für die Umwandlung offen ist, der Bandbreite der Lebensmittelprodukte und der Steuerungselemente des unterstützenden unternehmerischen Ökosystems. Alle Teams stützen sich auf einen theoretischen Rahmen, der Nachhaltigkeitstransformation, kurze Lieferketten und alternative Lebensmittelnetzwerke miteinander verbindet, und verwenden eine Forschungsmethodik, die Nachhaltigkeitsbewertung, Visionsbildung, Strategieentwicklung, reale Experimente und Evaluierungsmethoden in transdisziplinärer Zusammenarbeit mit Akteuren der Lieferkette und der Unternehmensführung kombiniert. Die Ergebnisse dieser Forschung sollen Wissenschaft und Praxis Anhaltspunkte bieten, wie Lebensmittelversorgungsketten erfolgreich in Richtung Nachhaltigkeit umgestaltet werden können.

Weiterentwicklung fachlicher Grundlagen für das Umwelt- und Klimamanagement und die Treibhausgasneutralität von Unternehmen

Auf Grundlage bestehender Initiativen und Standards zum Klimamanagement in Unternehmen soll das Vorhaben wesentliche Anforderungen an die Treibhausgasneutralität von Organisationen herausarbeiten, die einen überprüfbaren Beitrag zu den nationalen und internationalen Klimazielen sicherstellen und Grünfärberei vermeiden. Schwerpunkt sollen Anforderungen an Ziele und Maßnahmen von Unternehmen zum Klimaschutz, zur Klimaanpassung, zur Energieversorgung sowie zu deren Verhältnis zu anderen Umweltaspekten (z.B. Biodiversität oder Ressourcenverbrauch) sein. Diese müssen sowohl den betrieblichen Gegebenheiten in den Unternehmen als auch den gesellschaftlichen Erfordernissen der Nachhaltigkeit (gem. den 17 SDG) genügen. Das Vorhaben soll die praktische Anwendung dieser Anforderungen in den Handlungsfeldern Gebäude, Verkehr, Beschaffung (Lieferketten) und IKT auswerten und die möglichen Zielkonflikte und Synergien zwischen betrieblichen und gesellschaftlichen Zielen und Anforderungen identifizieren. Daraus sollen Empfehlungen an die Unternehmen und an die Politik abgeleitet werden, wie betriebliche und gesellschaftliche Ziele in Einklang gebracht und die Transformation zu einer treibhausgasneutralen Wirtschaft gefördert werden kann.

Technologien für besonders langlebige Leistungselektronik, Technologien für besonders langlebige Leistungselektronik - ARCHIMEDES

Regionale Wege zu klimaneutralen Hochschulen, Teilprojekt C: REDUCO2 - Analyse und Möglichkeiten zur Reduktion der gegenwärtigen CO2-Freisetzung an Hochschulen

Multikriterielle Optimierung: Auswirkungen von Recyclingpotentialen, kritischen Rohstoffen und Lieferkettenrisiken auf die Energiewende, Teilvorhaben: Modellierung und Analyse von Energiewendepfaden unter Berücksichtigung von Rohstoffkritikalitäten

Hauptziel ist es zu untersuchen wie sich die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe - und deren Versorgungsrisiko sowie Recycling-Potenzial - auf mögliche Umsetzungspfade für die deutsche Energiewende auswirkt. Zu diesem Zweck werden die Rohstoffverfügbarkeiten sowie deren Bedarfe für Energiewende relevante Technologien in das Energiesystemmodell REMix integriert, um robuste Transformationspfade identifizieren zu können. Das heißt, der zukünftige Rohstoffbedarf wird in einem Modell für die Energiesystemplanung explizit bei der Optimierung berücksichtigt. Für die Ergebnisse kann erwartet werden, dass die sich aus der Modellierung ergebenden Energiesysteme resilienter beispielsweise gegenüber gestörten Lieferketten sind, wenn die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe modellierte Entscheidungen beeinflusst. Dabei wird das Design zukünftiger Energiesysteme nicht nur auf die zu erwartenden Versorgungskosten, sondern im Zuge einer Mehrzieloptimierung auch bezüglich Versorgungsrisiko und Rohstoffkritikalität ausgelegt. Dieser Aspekt ist von besonderer Relevanz, da sich somit erstmals das Zieldreieck der Energieversorgung aus Kosteneffizienz, Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit in der Zielfunktion eines Energiesystemmodells wiederspiegelt. Um den Berechnungsaufwand einer solch komplexen Simulation in einem angemessenen Rahmen zu halten, ist die Entwicklung einer intelligenten Methode zur Erforschung von Kompromisslösungen (Pareto-Fronten) zentraler Teil des Vorhabens. Weiterhin wird ein visuelles Analysewerkzeug entwickelt und angewendet, um den Praxistransfer in Form der Unterstützung von Entscheidungsprozessen in Politik und Energiewirtschaft zu verbessern.

Ressourcenschonende und kreislaufwirtschaftsfähige Kraftfahrzeuge: Instrumente und Maßnahmen zur Reduktion des Rohstoffbedarfs im Verkehrssektor durch zirkuläre Ökonomie parallel zu einer Energiewende im Verkehr

Fahrzeuge mit alternativen Antrieben spielen eine maßgebliche Rolle für Klimaschutz und Treibhausgasneutralität. Einsparung von fossilen Brennstoffen, aber auch hohe Bedarfe an teilweise kritischen mineralischen Rohstoffen und entsprechend zusätzlicher Druck auf ihre ohnehin stark ansteigende Primärgewinnung sind die Folge. Um diese mittel- und langfristig zu verringern, ist die zirkuläre Ökonomie (Circular Economy) eine entscheidende Stellschraube. Die UBA-RESCUE-Studie zeigte auf, wie ein ressourcenleichter und treibhausgasneutraler Verkehr bis 2050 aussehen könnte. Im Rahmen des Vorhabens sollen technische und nicht technische Optionen über alle Fahrzeuglebenszyklusphasen zur Reduktion der Auswirkungen des Verkehrs auf Klimawandel und Ressourceninanspruchnahme analysiert sowie konkretisiert werden und Instrumente sowie Maßnahmen entwickelt und bewertet werden, die geeignet sind, die RESCUE-Pfade zu erreichen. Maßnahmen über alle Lebenszyklusphasen sollen abdecken: 1) Verantwortungsvolle Rohstoffgewinnung und -verarbeitung inkl. Sorgfaltspflichten in Lieferketten, 2) Fahrzeugdesign, Kreislauffähigkeit, Materialeffizienz (u.a. Batterien) u.a., 3) THG-arme Produktionsverfahren, Rezyklateinsatz, 4) Verkehrsverlagerung und -vermeidung, Product-as-Service, Sharing, u.a., 5) Umweltaspekte der Anlagen- und Produktsicherheit, 6) Remanufacturing, Second-Life-Batterien, hochwertiges Recycling, 7) Digitaler Produktpass (siehe European Green Deal). Durch die übergreifende Betrachtungsweise können Wechselwirkungen identifiziert, Zielkonflikte minimiert und die Wirksamkeit der Maßnahmen optimiert werden. Detaillierte Modellierungen für den Verkehr unter Nutzung der RESCUE-Szenarien mit dem Fokus der Rohstoffinanspruchnahme. Entwicklung und Diskussion von Maßnahmen zur Erreichung der Transformationspfade. Roadmap für eine optimierte Circular Economy für Fahrzeuge im Rahmen der Verkehrswende und Energiewende im Verkehr. Unterstützung aktuell laufender Rechtsetzungsprozesse.

Blockchain Basierter Wasserstoffmarkt, Teilvorhaben: Praxisbezug und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung im Rahmen eines Biogas- und Wasserstoffproduzentens

Mit der Nationalen Wasserstoff- und der Blockchain-Strategie der Bundesregierung (1), (2) wird dem Wasserstoff und der Blockchain-Technologie in Deutschland zum Durchbruch verholfen und in Kombination mit der Innovations- und Digitalisierungsstrategie des Freistaates Sachsen (3), (4) die Grundlage für das Projektvorhaben 'Blockchain Basierter Wasserstoffmarkt (BBH2)' gelegt. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines funktionierenden Blockchain-Minimum Viable Product (B-MVP), also einer geeigneten Blockchain als Basistechnologie mit einer gemeinsamen Datenbank & Plattform (sowie die dazugehörige Implementierung von automatisch abwickelnden Smart Contracts), auf den alle in der Prozesskette beteiligten Akteure entsprechend ihrer Rolle und ihres Prozesses im Markt (also z.B. Erzeuger Erneuerbarer Energien, die Überschussenergie nutzenden Wasserstoffproduzenten, Wasserstofftransport- und Verteilnetzbetreiber und die Wasserstoffverbraucher ) ihre notwendigen Handels- und Transaktionsprozesse (z.B. Abrechnungs-, Verrechnungs-, Melde- und Nachweisprozesse sowie den Marktmechanismus) abwickeln können. Der Schwerpunkt der Blockchain liegt zudem in der Nachweisführung für grünen Wasserstoff und der somit möglichen Nachverfolgung der Herkunft vom Erzeuger Erneuerbarer Energien bis zum Endverbraucher. Somit wird die gesamte Supply Chain des grünen Wasserstoffs dargestellt und in einem sicheren und transparenten Markt abgebildet. Alle Konsortial- oder assoziierten Partner, sind gleichzeitig beteiligte Akteure im Wasserstoffmarkt und sehen in diesem Projekt einen Mehrwert für den Markt, aber auch für sich selbst.

Etablierung des Food Security Standard als Instrument zur Überprüfung der Menschenrechte in Agrarlieferketten und als Beitrag zur sozialen Nachhaltigkeit bei der Biomassebereitstellung, Teilvorhaben 2: Unternehmen zur FSS-Zertifizierungsreife befähigen und die Anwendung des FSS unterstützen

Die Einführung von Gesetzen über die unternehmerischen Sorgfaltspflichten in Lieferketten auf deutscher und europäischer Ebene zieht die Notwendigkeit nach sich, praktikable und valide Instrumente zur Überprüfung der Wahrung der Menschenrechte bereitzustellen. Für die Agrarproduktion steht der Food Security Standard (FSS) zur Verfügung: Durch seinen systemischen Ansatz deckt er gleichermaßen das Recht auf Nahrung und die in den Lieferkettengesetzen geplanten menschenrechtlichen Anforderungen ab und kann in bestehende Zertifizierungssysteme integriert werden. Gesamtziel des Projekts ist es, den FSS als Instrument zur Überprüfung der Menschenrechte in Agrarlieferketten zu etablieren. Durch eine kontinuierliche Anpassung an politisch-rechtliche Anforderungen wird eine breite Anwendung ermöglicht. Als übergeordnetes Ziel trägt die Anwendung des FSS zur Ernährungssicherheit und zur sozialverträglichen Gestaltung der biobasierten Wirtschaft bei. Darüber hinaus hat der FSS das Potential einen Beitrag über die Zertifizierung von Agrarrohstoffen hinaus zu leisten, u.a. bei pflanzlichen Reststoffen, im Kontext von Landscape Approaches und zur besseren Integration von Kleinbäuer*innen in internationale Agrarmärkte. Um diese Ziele zu erreichen werden Welthungerhilfe und Meo Carbon Solutions im Rahmen der Kooperation den FSS weiterentwickeln, die korrekte Anwendung sicherstellen und beratend unterstützen.

Etablierung des Food Security Standard als Instrument zur Überprüfung der Menschenrechte in Agrarlieferketten und als Beitrag zur sozialen Nachhaltigkeit bei der Biomassebereitstellung, Teilvorhaben 1: Anpassung an und Etablierung in Lieferkettengesetze/n sowie Wirkung des FSS erfassen

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