Das Projekt "Teilprojekt E" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Ziel und Innovation des Vorhabens ist die smarte Vernetzung intensiver agrarischer Produktionssysteme am Beispiel Fisch, Pflanze und Insekt (CUBES) zu einem Gesamtsystem (CUBES Circle) mit weitgehend geschlossenen Energie- und Stoffkreisläufen. Durch Einbindung neuester Produktionstechnologien, der Verwendung und Weiterentwicklung von commercial-off-the-shelf-Bausteinen, der Kopplung des Systems mit seiner Umwelt sowie der konsequenten Verfolgung eines Zero-Waste-Ansatzes wird eine bisher unerreichte Ressourcen- und Energieeffizienz bei gleichzeitig optimierter Produktivität gesunder Nahrungsmittel angestrebt. Der CUBES Circle geht in seiner Umweltbilanzierung sogar noch einen Schritt weiter. Es werden nicht nur die benötigten Energie- und Stoffmengen wie Exergie, Wasser und Nahrung aus Produkt- oder Reststoffen der jeweiligen anderen Produktionssysteme gewonnen, sondern Prozessexergie erzeugt, welche an die Umgebung (z. B. Industrieprozesse, urbane Infrastruktur) abgegeben werden kann. Darüber hinaus wird Wissen über die Stoffflusslenkung im CUBES Circle generiert, so dass die Produktion durch smarte Regelungsmaßnahmen dynamisch an Umweltbedingungen angepasst werden kann. Wissenschaftliche Bedeutung der Innovation: Ein raumoptimiertes Produktionssystem über drei trophische Ebenen, dessen Stoff- und Energieströme in die Umgebung eingebettet sind und welches eine Zero-Waste-Philosophie verfolgt, ist in der angedachten Form weltweit einmalig. Der hohe Komplexitätsgrad des CUBES Circle kann nur durch einen systemorientierten Ansatz vollständig erfasst werden, wobei dessen Realisierung zahlreiche Innovationen vereint. Zu diesen zählen neben ionenselektiven Sensoren, thermischer Solarenergiegewinnung und einer Prozesssteuerung nach Pflanzensignalen auch Tageslichtleitsysteme. Die Konnektivitätsbewertung erfolgt durch den Einsatz stabiler Nährstoffisotopen. Es werden damit erstmals Nährstoffflüsse über mehr als zwei trophischen Ebenen wissenschaftlich untersucht.
Das Projekt "Soziale Dimension der Nachhaltigkeit von Energiesystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dialogik gGmbH durchgeführt. Das von dem Schweizer Energieversorger AXPO finanzierte Projekt 'Die Identifizierung und Messung von sozialen Indikatoren zur Nachhaltigkeit von ausgewählten Systemen der Stromerzeugung in der Schweiz' dient dem Ziel, im Rahmen einer vergleichenden Analyse von Stromerzeugungssystemen die Implikationen für die Nachhaltigkeit mit Hilfe von anerkannten, nachvollziehbaren und konsensfähigen Indikatoren zu identifizieren und für zwei Zeitpunkte (2000 und 2030) zu quantifizieren. Damit sollen Entscheidungsgrundlagen für die Entwicklung hin zu einer Energieversorgung bereit gestellt werden, die nicht nur in technischer Hinsicht, sondern auch in ökonomischer und sozialer Hinsicht nachhaltig ist. Im Rahmen dieses Projekts bearbeitet die DIALOGIK gGmbH den Bereich der sozialen Indikatoren der Nachhaltigkeit von Energiesystemen. Die Durchführung des Projektes gliedert sich in drei Arbeitspakete. Zuerst erfolgt die Identifikation und Auswahl geeigneter Indikatoren zur Operationalisierung der sozialen Nachhaltigkeit von Energiesystemen. In einem zweiten Schritt wird die für jeden Indikator adäquate Form der Messung für das Jahr 2000 und eine Extrapolation für das Jahr 2030 durchgeführt. In einem dritten Schritt werden die jeweils gemessenen Indikatoren mit einem Gewichtungsfaktor versehen, um die verschiedenen Optionen auf der Basis der sozialen Indikatoren vergleichend bewerten zu können. Für die Messung und Extrapolation der sozialen Indikatoren werden insgesamt drei verschiedene Forschungsmethoden eingesetzt: 1) Desktop Research: beinhaltet die Sammlung und Auswertung aller vorhandenen Daten sowie die Einfügung der Daten in eine Skala, die eine vergleichende Bewertung erlaubt. 2) Primäre Datenerhebung: Dort, wo solche Daten nicht vorhanden oder verfügbar sind, werden entsprechende Daten durch Interviews mit Experten (Schätzungen und Erfahrungswerte) neu erhoben. Darüber hinaus werden analoge Datensätze aus anderen Ländern oder anderen Standorten hinzugezogen. 3) Gruppendelphi-Prozesse: Für die Extrapolation und für die Datenerhebung für wichtige aber nicht quantitativ direkt messbare Sachverhalte werden Gruppen-Delphi Prozesse organisiert. Mit Hilfe dieser Methode können Expertenschätzungen kalibriert und im Rahmen der gegebenen Möglichkeiten auf Zuverlässigkeit und Gültigkeit hin überprüft werden.
Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Ziel ist die Koppelung von Entsalzung mit der Klimatisierung hydroponischer Pflanzenproduktion in Gewächshäusern. Einerseits ermöglicht diese Koppelung die Gewächshäuser auf pflanzenverträgliche Temperaturen und Luftfeuchte zu optimieren. Das in den Gewächshäusern und bei der Entsalzung entstehende Kondensat dient als Bewässerungswasser und führt zu einer außergewöhnlich hohen Wassernutzungseffizienz. Auf der anderen Seite kann die dem Gewächshaus entzogene Wärme für die Entsalzung eingesetzt werden und ermöglicht das Ausschleusen von entwässertem Salz aus dem Wasserkreislauf. Somit bietet EXALT eine energieeffiziente und nachhaltige Nutzungsmöglichkeit von salzhaltigem Wasser für die Nahrungsmittelbereitstellung in ariden subtropischen Gebieten ohne die Umwelt mit Salzlaugen aus der Entsalzung oder nährstoffhaltigen Abwasser hydroponischer System zu belasten.
Das Projekt "Teilprojekt A" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Humboldt-Universität zu Berlin, Albrecht Daniel Thaer-Institut für Agrar- und Gartenbauwissenschaften, Fachgebiet Urbane Ökophysiologie der Pflanzen durchgeführt. Ziel und Innovation des Vorhabens ist die smarte Vernetzung intensiver agrarischer Produktionssysteme am Beispiel Fisch, Pflanze und Insekt (CUBES) zu einem Gesamtsystem (CUBES Circle) mit weitgehend geschlossenen Energie- und Stoffkreisläufen. Durch Einbindung neuester Produktionstechnologien, der Verwendung und Weiterentwicklung von commercial-off-the-shelf-Bausteinen, der Kopplung des Systems mit seiner Umwelt sowie der konsequenten Verfolgung eines Zero-Waste-Ansatzes wird eine bisher unerreichte Ressourcen- und Energieeffizienz bei gleichzeitig optimierter Produktivität gesunder Nahrungsmittel angestrebt. Der CUBES Circle geht in seiner Umweltbilanzierung sogar noch einen Schritt weiter. Es werden nicht nur die benötigten Energie- und Stoffmengen wie Exergie, Wasser und Nahrung aus Produkt- oder Reststoffen der jeweiligen anderen Produktionssysteme gewonnen, sondern Prozessexergie erzeugt, welche an die Umgebung (z. B. Industrieprozesse, urbane Infrastruktur) abgegeben werden kann. Darüber hinaus werden ganzheitliche Modelle der Stoffflusslenkung im CUBES Circle erstellt, so dass die Produktion durch smarte Regelungsmaßnahmen dynamisch an Umweltbedingungen angepasst werden kann.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Tropische Agrarwissenschaften (Hans-Ruthenberg-Institut) (490), Fachgebiet Wasserstreß-Management bei Kulturpflanzen in den Tropen und Subtropen (490g) durchgeführt. Ziel und Alleinstellungsmerkmal ist die Koppelung thermischer Entsalzung über Wärmepumpen mit der Klimatisierung hydroponischer Pflanzenproduktion in Gewächshäusern. Auf der einen Seite ermöglicht diese Koppelung die Gewächshäuser auf pflanzenverträgliche Temperaturen zu kühlen und die Transpiration der Pflanzen über die Einstellung der Luftfeuchte zu optimieren. Das in den Gewächshäusern und bei der Entsalzung entstehende Kondensat dient als Bewässerungswasser und führt zu einer außergewöhnlich hohen Wassernutzungseffizienz. Auf der anderen Seite kann die dem Gewächshaus entzogene Wärme energiesparend für die Entsalzung eingesetzt werden und ermöglicht das Ausschleusen von entwässertem Salz aus dem Wasserkreislauf. Somit bietet EXALT eine energieeffiziente und nachhaltige Nutzungsmöglichkeit von salzhaltigem Wasser für die Nahrungsmittelbereitstellung in ariden subtropischen Gebieten ohne die Umwelt mit Salzlaugen aus der Entsalzung oder nährstoffhaltigen Abwasser hydroponischer System zu belasten. Entkoppelt vom Boden lassen sich darüber hinaus mit EXALT auch stark versalzene Standorte für den Pflanzenanbau nutzen. Die Zielsetzungen des Teilprojektes sind: i) Beschreibung der Pflanzenproduktion in Gewächshäusern entlang von Salzgradienten in den Zielländern Jordanien und in Israel. Erfassung klimatischer Eckdaten innerhalb und außerhalb von sechs Fallstudiengewächshäusern und Analyse der Qualität des jeweiligen Bewässerungswassers, ii) Bestimmung optimaler Temperatur-, Luftfeuchtigkeit- und Lichtverhältnisse für ausgewählte Pilotpflanzen und die Untersuchung der Änderung und gegenseitigen Beeinflussung der Bedarfe in Abhängigkeit steigender Salzkonzentrationen im Bewässerungswasser, iii) Ausarbeitung gesamtheitlicher Konzepte zur Entsalzung und Pflanzenproduktion an den sechs Fallstudienstandorte. Diese Konzepte sollen der Bewertung und dem Vergleich zwischen den Standorten und als Blaupausen für eine spätere Implementierung dienen, iv) Koordination des Verbundes.
Das Projekt "Teilprojekt 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH durchgeführt. Das übergeordnete Forschungsziel von zirkulierBAR ist eine 'Nährstoffwende', das heißt: Nährstoffe, die der Umwelt durch Anbau und Verzehr von Lebensmitteln entnommen wurden, werden durch ein Trockentoiletten-System wieder einer zirkulären sowie klimaangepassten Landwirtschaft zugeführt, um damit den Druck auf natürliche Ressourcen (Boden, Wasser, Luft, Lagerstätten) zu minimieren. Das Innovationsökosystem, das in zirkulierBAR erforscht wird, ist somit die recycling-orientierte, ökologisch & ökonomisch sinnvolle, regional angepasste & akzeptierte sowie normativ & administrativ klar regulierte Verwertung von Inhalten aus Trockentoiletten zu qualitätsgesicherten Recyclingdüngern. Dabei wollen wir einen spezifischen, systemischen Ansatz für die 'Nährstoffwende' im Landkreis Barnim inter- und transdisziplinär in einem Reallabor mit einer Veredelungsanlage für sanitäre Nebenstoffströme beforschen und so eine dort initiierte Innovation fördern. Spezifisches Ziel des Teilprojektes 8 ist es, das Management der Qualitätssicherung in der (laufenden) Pilotanlage zu überprüfen, um eine Standardisierung nach DIN Norm (DIN SPEC 91412) zu gewährleisten und um eine dauerhafte Wertschöpfung aus der Vermarktung von Recyclingdüngern zu generieren.
Das Projekt "Teilprojekt 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde, Fachbereich Nachhaltige Wirtschaft, Fachgebiet Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, Nachhaltigkeitsmanagement durchgeführt. Das übergeordnete Forschungsziel von zirkulierBAR ist eine 'Nährstoffwende', d.h. Nährstoffe, die der Umwelt durch Anbau und Verzehr von Lebensmitteln entnommen wurden, durch ein Trockentoiletten-System wieder einer zirkulären sowie klimaangepassten Landwirtschaft zuzuführen, um damit den Druck auf natürliche Ressourcen (Boden, Wasser, Luft, Lagerstätten) zu minimieren. Das zu beforschende Innovationsökosystem ist die recycling-orientierte, ökologisch & ökonomisch sinnvolle, regional angepasste & akzeptierte sowie normativ & administrativ klar regulierte Verwertung von Inhalten aus Trockentoiletten zu qualitätsgesicherten Recyclingdüngern. Dabei beforschen wir einen systemischen Ansatz für die 'Nährstoffwende' im Landkreis Barnim inter- und transdisziplinär in einem Reallabor mit einer Veredelungsanlage für sanitäre Nebenstoffströme und fördern so eine dort initiierte Innovation. Das Gesamtziel des Vorhabens: ein überregionales Leuchtturm-Projekt für die kreislauf-orientierte Verwertung von sanitären Nebenstoffströmen aufbauen, beforschen und so strukturschwachen Regionen neue, technisch-wirtschaftlich-soziale Impulse geben. Spezifische Ziele des TP 6 sind: (i) einen potentiellen Beitrag der Innovation zum regionalen Nährstoffmanagement sowie Optionen zur Anpassung der regionalen LaWi an den Klimawandel bestimmen; (ii) Akzeptanz und Vorbehalte gegenüber Komposten aus Inhalten von Trockentoiletten auf Abnehmerseite im Ökolandbau erfassen, um Wertschöpfungspotentiale zu quantifizieren; (iii) mit einem Planspiel den Transformationsprozess vom linearen zum zirkulären Wirtschaften auf kommunaler Ebene anstoßen und begleiten, mögliche interkommunale Allianzen aufzeigen und Kompetenz zum zirkulären Denken & Handeln aufbauen; und (iv) Qualifikationsprofile für akademische und berufliche Bildung zum Thema Kreislaufwirtschaft und nachhaltiges & regionales Ressourcenmanagement durch Wertschöpfung aus sanitären Nebenstoffströmen erarbeiten.
Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Gemüse- und Zierpflanzenbau Großbeeren e.V. durchgeführt. Das übergeordnete Forschungsziel von zirkulierBAR ist eine 'Nährstoffwende', das heißt: Nährstoffe, die der Umwelt durch Anbau und Verzehr von Lebensmitteln entnommen wurden, werden durch ein Trockentoiletten-System wieder einer zirkulären sowie klimaangepassten Landwirtschaft zugeführt, um damit den Druck auf natürliche Ressourcen (Boden, Wasser, Luft, Lagerstätten) zu minimieren. Das Innovationsökosystem, das in zirkulierBAR erforscht wird, ist somit die recycling-orientierte, ökologisch & ökonomisch sinnvolle, regional angepasste & akzeptierte sowie normativ & administrativ klar regulierte Verwertung von Inhalten aus Trockentoiletten zu qualitätsgesicherten Recyclingdüngern. Dabei wollen wir einen spezifischen, systemischen Ansatz für die 'Nährstoffwende' im Landkreis Barnim inter- und transdisziplinär in einem Reallabor zur Veredelung sanitärer Nebenstoffströme beforschen und so eine dort initiierte Innovation fördern. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, ein überregionales Leuchtturm-Projekt für die kreislauf-orientierte Verwertung von sanitären Nebenstoffströmen aufzubauen und zu beforschen und damit strukturschwachen Regionen neue, technisch-wirtschaftlich-soziale Impulse zu geben. Spezifische Ziele des Teilprojektes 1 sind: (i) den Projekterfolg durch übergreifendes Management zu ermöglichen, zu messen und zu sichern; dazu gehören das Monitoring des Projektfortschritts nach den Vorhabens- und Arbeitszielen, Risikomanagement, Management des Konsortiums, Berichterstattung sowie Aktivitäten zu Kommunikation und Verwertung (AP 5), und (ii) das Thema 'Nährstoffwende' in Ausbildung und Studium zu integrieren, dabei neue regionale inter- und transdisziplinäre Kooperationen zu testen und junge Studierende und Auszubildende für die Innovation und die Region zu interessieren sowie der Transfer der wissenschaftlichen Ergebnisse des Verbundvorhabens in verschiedene wissenschaftliche Communities sicherzustellen.
Das Projekt "Teilprojekt 10" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Isabella Pfaff Menschen für Medien durchgeführt. Das übergeordnete Forschungsziel von zirkulierBAR ist eine 'Nährstoffwende', das heißt: Nährstoffe, die der Umwelt durch Anbau und Verzehr von Lebensmitteln entnommen wurden, werden durch ein Trockentoiletten-System wieder einer zirkulären sowie klimaangepassten Landwirtschaft zugeführt, um damit den Druck auf natürliche Ressourcen (Boden, Wasser, Luft, Lagerstätten) zu minimieren. Das Innovationsökosystem, das in zirkulierBAR erforscht wird, ist somit die recycling-orientierte, ökologisch & ökonomisch sinnvolle, regional angepasste & akzeptierte sowie normativ & administrativ klar regulierte Verwertung von Inhalten aus Trockentoiletten zu qualitätsgesicherten Recyclingdüngern. Dabei wollen wir einen spezifischen, systemischen Ansatz für die 'Nährstoffwende' im Landkreis Barnim inter- und transdisziplinär in einem Reallabor mit einer Veredelungsanlage für sanitäre Nebenstoffströme beforschen und so eine dort initiierte Innovation fördern. AP 4.3 Aufsetzend auf den Analysen von gesellschaftlicher Akzeptanz und regulatorischen Hemmnissen werden Inhalte und Positionen erarbeitet, deren Wirkung hinsichtlich einer Haltungsänderung zur Nährstoffwende überprüft werden. Damit den aktiven gesellschafts-politischen Dialog zwischen Zivilgesellschaft, Medien, Wirtschaft und Politik über die Wichtigkeit einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft anstoßen und ermöglichen. In Abstimmung mit dem Koordinationsteam werden wir auch die Social Media Aktivitäten sowie Einträge für die Webseite und die regelmäßigen Presseveranstaltungen durchführen, zusätzlich zu den bereits genannten Stakeholderveranstaltungen auch politische Gesprächsrunden und parlamentarische Veranstaltungen. Ergebnisse: Einflussnahme auf Vorschriften und Verordnungen Narrativ zu Nährstoffwende für beobachtende Kommunen und den gesellschaftspolitischen Dialog Abschlussbericht und Veröffentlichung zu Wirkungsanalyse in der Innovations-Kommunikation.
Das Projekt "Teilprojekt 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, Fachgebiet Abfallwirtschaft durchgeführt. Das übergeordnete Forschungsziel von zirkulierBAR ist eine 'Nährstoffwende', das heißt: Nährstoffe, die der Umwelt durch Anbau und Verzehr von Lebensmitteln entnommen wurden, werden durch ein Trockentoiletten-System wieder einer zirkulären sowie klimaangepassten Landwirtschaft zugeführt, um damit den Druck auf natürliche Ressourcen (Boden, Wasser, Luft, Lagerstätten) zu minimieren. Das Innovationsökosystem, das in zirkulierBAR erforscht wird, ist somit die recycling-orientierte, ökologisch & ökonomisch sinnvolle, regional angepasste & akzeptierte sowie normativ & administrativ klar regulierte Verwertung von Inhalten aus Trockentoiletten zu qualitätsgesicherten Recyclingdüngern. Dabei wollen wir einen spezifischen, systemischen Ansatz für die 'Nährstoffwende' im Landkreis Barnim inter- und transdisziplinär in einem Reallabor mit einer Veredelungsanlage für sanitäre Nebenstoffströme beforschen und so eine dort initiierte Innovation fördern. Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, ein überregionales Leuchtturm-Projekt für die kreislauf-orientierte Verwertung von sanitären Nebenstoffströmen aufzubauen und zu beforschen und damit strukturschwachen Regionen neue, technisch-wirtschaftlich-soziale Impulse zu geben. Spezifisches Ziel des Teilprojektes 7 ist es, mit Hilfe einer kommunalen Stoffstromanalyse die ''Nährstoffwende' als gesamt ökonomischen wie ökologischen Prozess zu erfassen und zu modellieren um Handlungsoptionen sowie Optimierungspotentiale für das (inter)kommunalem Ressourcenmanagement aufzuzeigen.
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