Mit der Klimaschutznovelle 2011 wurden die Gestaltungsmöglichkeiten der Gemeinden im Rahmen der Bauleitplanung noch einmal verbessert. Bereits seit 2004 wurde im Baugesetzbuch herausgestellt, dass die Aufstellung der Bauleitplanung auch 'in Verantwortung für den allgemeinen Klimaschutz' zu erfolgen hat. Diese Formel wurde klarstellend noch einmal weiterentwickelt. Bauleitplänen sollen nun u.a. auch dazu beitragen, 'den Klimaschutz, insbesondere auch in der Stadtentwicklung, zu fördern'. Zudem wurde in § 1a BauGB ein neuer Absatz 5 eingefügt. Danach soll den Erfordernis des Klimaschutzes sowohl durch Maßnahmen, die dem Klimawandel entgegenwirken, als auch durch solche, die der Anpassung an den Klimawandel dienen, Rechnung getragen werden. Auch wurden die Möglichkeiten zur Festsetzung von dem Klimaschutz dienenden Maßnahmen durch Änderungen in § 9 Abs. 1 Nr. 12 und Nr. 23b BauGB erweitert. Die Möglichkeiten, Regelungen zur Umsetzung von Zielen des Klimaschutzes in städtebaulichen Verträgen zu vereinbaren, wurde klarstellend weiter präzisiert. Daneben wurde auch das Energiefachrecht mit Einführung des Erneuerbaren Energien und Wärmegesetzes (EEWärmeG) und einer weiteren Verschärfung der Energieeinsparverordnung (EnEV) weiterentwickelt. Die Städte und Gemeinden, die sich in großer Zahl den Zielen des Klimaschutzes verpflichtet fühlen, stellt sich nun auch in der Bauleitplanung die Aufgabe, den Klimaschutz durch geeignete Maßnahmen zu unterstützen. In der Untersuchung für die Landeshauptstadt Potsdam geht es darum, in welcher Weise solche Maßnahmen rechtlich gesichert werden können. Dabei steht einerseits das Verhältnis zu Energiefachrecht im Blick. Andererseits sollen sowohl die satzungsrechtlichen als auch die vertraglichen Gestaltungsmöglichkeiten beleuchtet werden. Grundlage bilden neben einer systematischen juristischen Aufarbeitung der Materie Recherchen zur Praxis anderer Städte, mit denen sowohl Hemmnisse als auch rechtssichere Lösungsansätze ermittelt werden. Die Untersuchung soll im Herbst 2014 abgeschlossen werden.
Wir betrachten Power-to-Chemicals (P2Chem) Prozesse, die Strom zur Herstellung von hochwertigen Chemikalien nutzen. Hierbei können grundsätzlich verschiedenste Komponenten wie katalytische Reaktoren oder Elektrolysezellen eingesetzt und miteinander kombiniert werden. Als Zielprodukt betrachten wir in diesem Projekt Synthesegas, aus dem man viele wichtige Basischemikalien erzeugen kann. In P2Chem befassen wir uns mit der mathematischen Analyse dieser Prozesse und den treibenden Fragestellungen unserer Industriepartner, der Avacon AG und der BASF SE. So gibt es eine große Anzahl denkbarer Verschaltungen zwischen Reaktions- und Separationsschritten zur Konversion stofflicher Gemische, die im Prozess auftreten. Wir möchten erstmals systematisch und mit Hilfe moderner Mathematik untersuchen, welche Varianten sinnvolle Beiträge zur Nutzung erneuerbarer Energie zur Chemieproduktion leisten können. Neben der Wirtschaftlichkeit und Ankopplungsmöglichkeiten an Gas- und Stromnetzwerke sind die Sicherheit und die Flexibilität der Prozessführung sehr wichtig. Es geht hier um das schnelle Reagieren auf zeitlich variierende Randbedingungen wie Preise oder Qualität biogener Rohstoffe. Dabei müssen rechtliche, ökonomische, ökologische und sicherheitstechnische Aspekte berücksichtigt werden. Im Rahmen von P2Chem wird erstmals eine enge Verzahnung zwischen Modellreduktion, PDE Optimierung und MINLP Verfahren angestrebt. So sollen Algorithmen entwickelt werden, um adaptiv reduzierte Modelle zum strong branching, zum diving und zur heuristischen Berechnung von oberen Schranken zu verwenden. Die Problematik der Adaption reduzierter Modelle an die Veränderung der Parameter innerhalb eines Optimierungsprozesses soll vor dem Hintergrund ähnlicher optimaler Lösungen in Teilbäumen betrachtet werden. Die automatisierte, stabile, robuste, parallelisierte und effiziente Optimierung einzelner Komponenten und relaxierter Superstruktur-Probleme ist ein weiterer elementarer Bestandteil.
Im Projekt soll gezeigt werden, wie die mittelkettigen Carbonsäuren Capron- und Caprylsäure aus bestehenden Biogasanlagen in die chemische Industrie integriert werden können. Capron- und Caprylsäure sind Spezialchemikalien mit einem breiten Anwendungsspektrum. Mit dem neuen Verfahren soll Biogasanlagenbetreibern eine alternative Nutzungsmöglichkeit in Form von zusätzlichen Wertschöpfungsketten im Sinne einer Bioraffinerie eröffnet werden. Das neue Nutzungskonzept verbindet dabei bestehendes Knowhow der Anlagenbetreiber und vorhandene Infrastrukturen am Standort mit einer innovativen Betriebsweise und zusätzlichen technischen Komponenten zur Produktion und Extraktion der Carbonsäuren. Gleichzeitig wird eine alternative, nachhaltige Möglichkeit zur Herstellung der Carbonsäuren aus heimischen Biomassen sowie Rest- und Abfallstoffen entwickelt, so dass die Nutzung tropischer Pflanzenöle (Palm- und Kokosöl) als Basis vermieden werden kann. Anhand zweier Anwendungsmöglichkeiten soll im Projekt gezeigt werden, wie der Weg von der Produktion der Carbonsäuren mittels anaerober Fermentation über die Separation (Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Trennung, Destillation), die chemische Modifikation (Veresterung, Sulfonierung) bis zur Verwendung in Reinigungs- und Schmiermitteln funktioniert. Darüber hinaus wird im Projekt ein Anlagenkonzept zur Umrüstung einer bestehenden Biogasanlage in eine Bioraffinerie entwickelt. Darauf aufbauend erfolgen ein Basic Engineering sowie die Darstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen am Bioraffineriestandort. Über den gesamten Projektverlauf wird in enger Zusammenarbeit mit einem Wirtschaftsexperten eine Verwertungsstrategie entwickelt, wobei die Marktpotenziale sowie weitere Anwendungsfelder für Capron- und Caprylsäure recherchiert und präzisiert werden.
Im Projekt soll gezeigt werden, wie die mittelkettigen Carbonsäuren Capron- und Caprylsäure aus bestehenden Biogasanlagen in die chemische Industrie integriert werden können. Capron- und Caprylsäure sind Spezialchemikalien mit einem breiten Anwendungsspektrum. Mit dem neuen Verfahren soll Biogasanlagenbetreibern eine alternative Nutzungsmöglichkeit in Form von zusätzlichen Wertschöpfungsketten im Sinne einer Bioraffinerie eröffnet werden. Das neue Nutzungskonzept verbindet dabei bestehendes Knowhow der Anlagenbetreiber und vorhandene Infrastrukturen am Standort mit einer innovativen Betriebsweise und zusätzlichen technischen Komponenten zur Produktion und Extraktion der Carbonsäuren. Gleichzeitig wird eine alternative, nachhaltige Möglichkeit zur Herstellung der Carbonsäuren aus heimischen Biomassen sowie Rest- und Abfallstoffen entwickelt, so dass die Nutzung tropischer Pflanzenöle (Palm- und Kokosöl) als Basis vermieden werden kann. Anhand zweier Anwendungsmöglichkeiten soll im Projekt gezeigt werden, wie der Weg von der Produktion der Carbonsäuren mittels anaerober Fermentation über die Separation (Fest-Flüssig- und Flüssig-Flüssig-Trennung, Destillation), die chemische Modifikation (Veresterung, Sulfonierung) bis zur Verwendung in Reinigungs- und Schmiermitteln funktioniert. Darüber hinaus wird im Projekt ein Anlagenkonzept zur Umrüstung einer bestehenden Biogasanlage in eine Bioraffinerie entwickelt. Darauf aufbauend erfolgen ein Basic Engineering sowie die Darstellung der rechtlichen Rahmenbedingungen am Bioraffineriestandort. Über den gesamten Projektverlauf wird in enger Zusammenarbeit mit einem Wirtschaftsexperten eine Verwertungsstrategie entwickelt, wobei die Marktpotenziale sowie weitere Anwendungsfelder für Capron- und Caprylsäure recherchiert und präzisiert werden.
Gesamtziel des Forschungsvorhabens ist es zu untersuchen, inwieweit gemeingüterbasiere Saatgutsysteme ein Transformationspotential in Richtung eines sozial-ökologischen Pflanzenbaus (im Sinne der Förderung von Ernährungssouveränität, Agrobiodiversität und vielfältigen Agrarökosystemdienstleitungen) besitzen. Im Speziellen sollen (i) der Beitrag bezüglich Organisationsform und kultureller Einbettung diverser gemeingüterorientierter Saatgut-Initiativen zu einer sozial-ökologischen Transformation des Pflanzenbaus bewertet, (ii) Austausch- und Lernprozesse zwischen deutschen und philippinischen Saatgutinitiativen angestoßen, und (iii) Transformationswissen (u.a. erfolgsversprechende Geschäftsmodelle und Kommunikationsstrategien für die Saatgutinitiativen) vor dem Hintergrund dynamischer rechtlicher Rahmenbedingungen generiert werden. Im Hinblick auf die globale wie lokale Governance von Ökosystemleistungen im Allgemeinen sollen normative Argumente wie institutionelle Faktoren für eine alternative In Wert Setzung von Ökosystemleistungen im Kontext der Bewirtschaftung von Commons analysiert werden.