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ÖKOPROFIT-Einsparergebnisse

Bei ÖKOPROFIT® (ÖKOlogisches PROjekt Für Integrierte Umwelt-Technik) handelt es sich um ein Umweltberatungsprogramm, das Unternehmen und Einrichtungen durch vorsorgenden Umweltschutz wirtschaftlich stärkt. Das Programm steht für die Zusammenarbeit von Kommunen, Unternehmen sowie Einrichtungen und Fachleuten, welche die hierdurch entstehenden Synergieeffekte nutzen. Ziel ist es, dass die teilnehmenden Betriebe und Einrichtungen ihre Ressourcen effizient einsetzen und gebrauchen. Durch ein System koordinierter umwelt- und ressourcenschonender Maßnahmen wird es Unternehmen sowie Einrichtungen ermöglicht, ihre Betriebskosten zu senken. Ein Hauptaugenmerk liegt hierbei auf der Reduktion des Energie- und Wasserverbrauchs sowie der Abfallreduktion und der Erhöhung der Materialeffizienz, auch als Beitrag zum Klima- und Umweltschutz. Das MUNV NRW fördert seit dem Jahr 2000 die Kommunen aus NRW bei der Entwicklung und Umsetzung von ÖKOPROFIT-Projekten in Ihrer Region. Im Rahmen der Bewilligung durch das Umweltministerium liegen Name und Anzahl der geförderten Kommunen/Kreise und die Name und Anzahl der beteiligten Unternehmen vor.

Wie geht Recycling von Kunststoffen? - Der RecyclingDay gibt Antworten und demonstriert Ansätze

Zielsetzung: Plastik ist überall! Kunststoffe finden sich nicht nur in Einweg-Verpackungen, sondern auch in Smartphones, ICEs und Operationssälen. Leider landet Plastik oft dort, wo es nicht hingehört. Für einen verantwortungsvollen Umgang sind Gesellschaft, Industrie und Politik gefordert. Kunststoffprodukte müssen zukünftig so gestaltet werden, dass sie gut recycelt und wiederverwendet werden können. Bildung spielt dabei eine wichtige Rolle, besonders bei der jungen Generation. 2021 haben wir am KUZ den RecyclingDay für GrundschülerInnen entwickelt, um ihnen spielerisch Ressourcenschonung und Recycling nahe zu bringen. Der Erfolg war überwältigend, und es gab zahlreiche Anfragen von Schulen zur Durchführung des Projekttages. Neben Grundschulen meldeten sich auch zahlreiche Sekundarschulen, Förderschulen, Gymnasien sowie studentische Gruppen. Dies zeigte den großen Bedarf und die Relevanz unserer Inhalte. Nun möchten wir den Projekttag weiterentwickeln und auf die nächste Stufe heben. Ziel des Projektes ist es, neue Lehrinhalte für Kinder und Jugendliche von weiterführenden Schulen der Sekundarstufe I und II sowie Lehrlinge und StudentInnen für den Projekttag 'RecyclingDay' zu den Themen Kreislaufwirtschaft (Recycling) und nachhaltiger Umgang mit Kunststoffen zu erarbeiten und eine entsprechende Plattform für das praktische Erleben und selbst Entdecken dieser Inhalte zu bieten, um das Erlernte für einen sensiblen Umgang mit Kunststoffen zu nutzen. Es soll den Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen demonstrativ und praktisch erlebbar das Thema Ressourcenschonung und damit auch die Reduktion klimaschädlicher Emissionen sowie die Reduzierung von Umweltbelastungen nähergebracht werden. Ein Fokus soll auf der Auseinandersetzung mit dem Plastikverbrauch in der heutigen Gesellschaft und der Notwendigkeit der Prävention liegen und damit ein Bewusstsein für die Problematik der Kunststoffverwendung schaffen. Ziel ist es den Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen Lösungsansätze für die Müllvermeidung zu bieten, diese mit Ihnen zu diskutieren und auch neue Ansätze mit Ihnen gemeinsam zu entwickeln. Kreatives Tüfteln, Forschen und Experimentieren sollen die Kinder und Jugendlichen an MINT-Wissen heranführen und eine lösungsorientierte Herangehensweise geweckt und geschult werden.

Überregionale Kooperation von Wasserversorgungsunternehmen: Gemeinsames Zukunftskonzept Wassermengenmanagement als integrative Planungsgrundlage zur Sicherstellung der Versorgung und zur Vermeidung von Nutzungskonflikten

Zielsetzung: Gegenstand und Ziele des Projektes: Die Versorgung mit ausreichend Trinkwasser ist eine der Kernaufgaben der öffentlichen Daseinsvorsorge. Der Klimawandel führt jedoch zu einer zunehmenden Belastung der Wasserressourcen, was sich bereits in extremen Wetterereignissen wie Dürreperioden und Starkregenereignissen zeigt und zunehmend zu Nutzungskonflikten führt. Aus diesem Grund haben sich insgesamt 25 Trinkwasserversorgungsunternehmen aus der nördlichen Region Ostwestfalen-Lippe des Landes NRW (24) und dem angrenzenden Niedersachsen (1) zum Ziel gesetzt, ein versorgungsgebietsübergreifendes Zukunftskonzept zu erarbeiten. Dieses „Zukunftskonzept Wassermengenmanagement“ ist im Sinne einer gemeinsamen Planungs- und Handlungsgrundlage zu sehen und soll zu einer effizienten, ressourcenschonenden und zukunftssicheren Wasserwirtschaft in der Projektregion führen. Neben der technischen Umsetzung liegt der Fokus auf einem aktiven Dialog mit der Öffentlichkeit, um Akzeptanz und Bewusstsein für Aufgaben und Bedeutung des Wassermanagements zu fördern. Das Projekt dient als Modell für andere Regionen, die ähnliche Herausforderungen bewältigen müssen. Innovativer Ansatz Das Projekt wird die Methode der ‚System Dynamics – Modellierung‘ anwenden, um die komplexen Wechselwirkungen zwischen einer sicheren und wirtschaftlich vertretbaren Wasserversorgung und der Bevölkerung, Landwirtschaft und Wirtschaft unter den Auswirkungen des Klimawandels zu erfassen. Damit können nicht nur kurzfristige Maßnahmen, sondern auch langfristige strategische Planungen zur Wasserversorgung in der Region erstellt und in ihren Auswirkungen erprobt werden. Des Weiteren dient dieses Werkzeug dazu, die Kommunikation zwischen Fachleuten, betroffenen Bürgern und der Politik zu unterstützen. Projektdurchführung: - Ein Zusammenschluss von 25 Trinkwasserversorgungsunternehmen - Consulaqua Hildesheim Projektregion: 20 Kommunen im nördlichen Ostwestfalen-Lippe (NRW) und die Stadt Melle in Niedersachsen Gemeinsam für eine langfristig sichere Trinkwasserversorgung!

Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur Zustandsanalyse verbauter historischer Hölzer

Zielsetzung: Im Kontext von Klimawandel und Energiekrise sind Fragen der Energiebilanz und -effizienz von Gebäuden besonders relevant. Die Baudenkmalpflege trägt durch ihre wirtschaftlichen, ökologischen und soziokulturellen Aspekte der nachhaltigen Ressourcenverwendung und damit direkt zum Klimaschutz bei. Historische Bauten, die überwiegend aus dauerhaften Materialien und Konstruktionen bestehen, sind ein gutes Beispiel für Green Culture durch energie-schonende Nutzung und bestandsorientierte Weiterentwicklung. Die beim Bau alter Gebäude bereits eingesetzte (graue) Energie muss bei sorgfältiger und schonender Erneuerung, u.a. durch Einsatz nachhaltiger Baustoffe, nicht noch einmal aufgewendet werden. Holz war schon immer ein nachhaltiger, ressourcen- und energieschonender Werkstoff und gehört zu den ältesten Baukulturen weltweit. Allein in Deutschland gilt die Holzarchitektur (Fachwerkhäuser, Dachwerke) als prägend. Es ist daher sowohl im Sinne der Denkmalpflege als auch zur zukünftigen Nutzung von Holz als Baumaterial wichtig, Eigenschaften, Zustand und Veränderung dieses Materials zu beobachten und zu verstehen. Dazu stehen heute vielversprechende Technologien wie optische 3D-Messtechnik und KI-basierte Datenanalyse zur Verfügung, die in diesem Sektor bisher noch kaum eingesetzt werden. Ziel dieses Vorhabens ist, ein Verfahren zur automatisierten Bauteildokumentation und -kontrolle für Altholzbauten im Bestand zu entwickeln. Dies beinhaltet: - Entwicklung eines prototyphaften optischen Messsystems zur Bestands- und Merkmalsaufnahme; - Entwicklung eines Automatisierungsverfahrens zur Merkmalsdetektion; - Automatisierung des Informationstransfers in digitales 3D-Modell. Im Laufe des Projektes werden folgende Ergebnisse angestrebt: - Messverfahren bestehend aus innovativer Hardware (RTI-Sensor, patentiert) und Software (KI-gestützte Merkmalserkennung) zur objektiven und dokumentierten Festigkeitsanalyse von verbautem Altholz; - Schnittstelle zur automatischen Übertragung von Holzkenngrößen an einen Digitalen Zwilling (basierend auf BauWolke-Software/BauCAD); - Zukünftige Vermarktungsmöglichkeiten durch Sensor/Software und erweitertes Dienstleistungsangebot durch Gutachter.

Entwicklung modellhafter Erhaltungs- und Sanierungsstrategien bei klimabedingten strukturellen Schäden an historischen Holzbalkendecken

Zielsetzung: In den letzten Jahren wurde in zahlreichen historischen Gebäuden mit wertvoller baugebundener bzw. beweglicher Ausstattung - insbesondere Kirchen - eine starke Progression bei Rissbildungen und weiteren strukturellen Schäden an verputzten und unverputzten, materialsichtigen und / oder farbig gefassten Holzbalkendecken beobachtet. Eine wesentliche Ursache für diese Schadensbilder liegt in den aktuellen klimatischen Veränderungen und der damit verbundenen periodisch sehr starken Aufheizung der Dachräume. Vor allem an verputzten Decken stellt die Schadensdynamik neben der grundsätzlichen Gefährdung der wertvollen historischen Substanz auch eine Gefahrenquelle für die Nutzer dar. In der Praxis erfolgen Sanierungsmaßnahmen im betreffenden Deckenbereich entsprechend der empirischen Erfahrungen der jeweils Beteiligten in sehr unterschiedlicher Art und Weise und meist ohne systematische Betrachtung der individuellen konstruktiven und bauklimatischen Besonderheiten. Die i. d. R. konventionellen Sanierungsmethoden führen oft zu großflächigen baulichen Eingriffen - z. B. in die historische Deckenkonstruktion - und / oder dem kompletten Austausch von Putzflächen auf den Deckenunterseiten. Neben dem unwiederbringlichen Verlust wertvoller historischer Bausubstanz stellen die in immer engeren Zeiträumen notwendigen Instandsetzungsmaßnahmen erhebliche organisatorische und finanzielle Belastungen für die betroffenen Eigentümer dar. Grundlage der Projektarbeit sind Nahfeldmessungen und exemplarisch zu erfassende Materialkennwerte in ausgewählten Kulturdenkmalen auf dem Gebiet des Freistaats Sachsen. Außerdem erfolgen Nahfeldmessungen in zwei mit nachhaltigen Dämmstoffen ausgestatteten Versuchsobjekten im Vergleich mit historischen und konventionellen Dämmstoffen. Die erfassten Daten von mindestens zwei Jahreszyklen sind wiederum Basis für parallel zu erstellende bauphysikalische Simulationsberechnungen. Auch statisch relevante Befunde werden berücksichtigt. Resultierend soll es künftig möglich sein, die bauklimatischen Eigenschaften von historischen Holzbalkendecken im Grenzbereich zum Kaltdach für möglichst viele Individualfälle auf einer normierten Grundlage zu beurteilen und im Gefährdungs- bzw. Schadensfall geeignete denkmalverträgliche und nachhaltige, energieeffiziente Sanierungsmethoden auszuwählen.

Optimierung der biologischen Abfallbehandlung in Hessen

Mit der Studie sollen An-satzpunkte für ein optimiertes Stoffstrommanagement für getrennt gesammelte Bio- und Grünabfälle in Hessen aufgezeigt werden. Neben den ökologischen Belangen des Klimaschutzes und der Ressourcenschonung sollen konkrete Lösungsvorschläge für einzelne Gebietskörper-schaften in Hessen entwickelt werden. Die Bearbeitung der Studie erfolgt im 4. Quartal 2007 mit Mitteln für Vorhaben zur 'Energetischen und stofflichen Nutzung von Biorohstoffen'. Bioabfälle aus privaten Haushalten und öffentlichen Einrichtungen werden in Hessen seit 1990 getrennt gesammelt und kompostiert; durchschnittlich fallen etwa 700.000 t/a Abfälle an. Nach dem Konzept der flächendeckenden Bioabfallkompostierung in Hessen werden die eingesammelten Bioabfälle kompostiert. Entgegen dem ursprünglichen Konzept werden nicht alle Abfälle in Hessen kompostiert, sondern vielfach aus Kostengründen in benachbarten Bundesländern behandelt und verwertet. Da nicht alle Kompostierungsanlagen, die seit etwa 15 Jahren betrieben werden, dem heutigen Stand der Technik entsprechen, sind einzelne Anlagen entsprechend den Anforderungen der TA Luft umzubauen bzw. umzurüsten. Vor diesem Hintergrund wird geprüft, wie die biologische Abfallbehandlung in Hessen unter Berücksichtigung der in der Biomassepotenzialstudie aufgezeigten Entwicklungspfade im Hin-blick auf eine alternative Biomassenutzung optimiert werden kann. Modernes Management bio-gener Stoffströme optimiert stoffliche und energetische Verwertungswege mit dem Ziel eines idealen Zusammenwirkens von Nährstoff- und Kohlenstoff-Recycling, Energiebereitstellung (Strom und Wärme), CO2-Reduzierung durch Ersatz fossiler Energieträger sowie günstiger Behandlungskosten bei erweiterter regionaler Wertschöpfung. Durch die Förderungsmöglichkeiten des Erneuerbaren Energien Gesetzes (EEG) sowie stetig steigender Kosten für fossile Energieträger verbessert sich z.B. die Wirtschaftlichkeit der energetischen Verwertung (Biogaserzeugung oder Verbrennung) von getrennt gesammelten Bio- und Grünabfällen nachhaltig.

Klimaforschungsplan KLIFOPLAN, Potentiale für eine weitergehende Elektrifizierung (PowEr)

Aus Gründen der Energieeffizienz, Ressourcenschonung und Treibhausgas-Minderung zeichnet sich ab, dass die Verkehrsarten möglichst elektrifiziert werden sollten. Sofern das nicht möglich ist, muss der Endenergiebedarf durch andere Kraftstoffe gedeckt werden, die langfristig treibhausgasneutral her- und bereitgestellt werden müssen. Batterien wurden in den letzten Jahren deutlich leistungsfähiger (gravimetrische und volumetrische Energiedichte) und werden auch absehbar noch besser und günstiger. Zukünftig sollten dadurch weitere Verkehrsmodi batterieelektrisch betrieben werden können und andere noch umfassender als bisher. Dies ermöglicht geringere Bedarfe an anderen Endenergieträgern und einen geringeren Energiebedarf. Im Vorhaben sollen die jetzigen und insbesondere zukünftigen Möglichkeiten der Batterie-Technik in Anwendungen des Verkehrs detailliert untersucht werden. Die verkehrsträgerseitigen Anforderungen der jeweiligen charakteristischen Segmente der Verkehrsarten (z.B. Fähren, Binnenschiffe, Zweiräder, Linienbusse) an die Energieversorgung müssen dazu detailliert aufgeschlüsselt werden, um diese anschließend ggf. wieder clustern zu können. Welche Arten von Energiespeichern werden dafür benötigt bzw. jetzt schon entwickelt, welche Kostenentwicklungen sind zu erwarten? Batterietechnisch sind alle Ansätze zu identifizieren, die in den nächsten 2 bis 3 Dekaden aus heutiger Sicht relevant werden könnten. Die Beurteilung erstreckt sich auch auf die Risiken der Technik und die Kritikalität von Rohstoffen. Für die auch zukünftig nicht realistisch elektrifizierbaren Verkehrsträger wäre zu untersuchen, welche Energieträger (PtG-H2, PtG-Methan, PtL) und Antriebe dann, unter Berücksichtigung der Energieeffizienz, Ressourcen und THG-Minderung, als geeignete Alternative erscheinen. Diese Arbeiten sind die Grundlage für eine Abschätzung des zukünftigen Endenergie- und Primärenergiebedarfs im Verkehr, was in drei Szenarien ermittelt werden soll.

Landmanagement Subsahara-Afrika: . Förderung lokaler nachhaltiger Entwicklung durch Technologie und Forschung (Minodu)

Echtzeiterkennung von gesundheitszustandsrelevanten Prozessen in Lithiumionenbatterien durch KI-gestützte Charakterisierung zur ressourceneffizienten Erschließung des Nachnutzungspotenzials

Upcycling von Produkten des Lithium-Batterie-Produktionsabfall-Recyclings

Zielsetzung: Die steigende Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien (LiB) in Bereichen wie Elektromobilität, erneuerbare Energien und industriellen Anwendungen führt zu einem erheblichen Wachstum der Produktion. Mit der Errichtung neuer Produktionsstätten, sogenannten Gigafactories, und der dynamischen Entwicklung des Elektrofahrzeugmarktes nimmt auch die Menge an Produktionsabfällen zu. Das Volumen soll bis 2025 weltweit auf über 600.000 Tonnen pro Jahr ansteigen. Deutschland wird voraussichtlich eine führende Rolle in der europäischen Batteriefertigung einnehmen und damit einen wesentlichen Beitrag zu diesen Abfallmengen leisten. Trotz vorhandener Recyclingtechnologien bestehen bedeutende Defizite und Herausforderungen. Die Rückgewinnung von NE-Metallen wie Kupfer und Aluminium ist kostenintensiv, insbesondere durch steigende Energiepreise. Die Qualität der recycelten Materialien ist häufig unzureichend, da Verunreinigungen sowie geometrische Eigenschaften zu Preisabschlägen bei der Weiterverwertung führen. Ineffiziente Prozesse führen zudem zu Metallverlusten, beispielsweise durch Abbrand in der Schmelze, und verhindern eine optimale Verwertung von Abfällen. Diese Probleme tragen nicht nur zu höheren Kosten bei, sondern erhöhen auch den ökologischen Fußabdruck der Batterieproduktion. Das geplante Projekt hat das Ziel, die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit des Recyclings von LiB-Abfällen entscheidend zu verbessern. Durch die Optimierung der Prozesskette sollen Metallverluste minimiert und gleichzeitig werden neue Verwertungswege für recycelte Materialien wie Kupfer- und Aluminiumprodukte entwickelt, die in beschichtungs- und schweißtechnischen Anwendungen eingesetzt werden können. Dies ermöglicht die Substitution energieintensiver Pulver und trägt so zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks bei. Mit diesen Maßnahmen sollen nicht nur wirtschaftliche Vorteile durch höhere Erlöse und reduzierte Kosten erzielt werden, sondern auch die Kreislaufwirtschaft gestärkt und eine ressourcenschonende Verwertung sichergestellt werden.

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