The agricultural sector has experienced substantial structural changes in the past and faces continuing adjustments in the future. The implications of structural change are not only relevant for the sector itself but have broader social, economic and environmental consequences for a region. An understanding of this process is required in order to assess how (agricultural-) policy affects or, if a specific social outcome is desired, can influence this development. A common approach to gain understanding of the process is to model structural change as a Markov process. One problem in the analysis of structural change in the EU is that farm level (micro) data is rarely available such that inference about behaviour of individual farms has to be derived from aggregated (macro) data. Recently, the generalized cross entropy estimator gained popularity in this context since it allows considering prior information such that the often underdetermined 'macro data' Markov models can be estimated. However, the way prior information is considered is also the greatest drawback of the approach. Therefore, the project aims to develop a Bayesian framework as an alternative estimator that allows to consider prior information in a more efficient and transparent way. The project will further provide an evaluation of the statistical properties of the estimator as well as an exemplifying application analyzing the effects of single farm payments on agricultural structural change in the EU.
Brennstoffzellensysteme werden erst wirtschaftlich und ökologisch nachhaltig, wenn eine Kreislaufwirtschaft um das Produkt aufgebaut wird. Dies liegt zum einen darin begründet, dass (Primär-)Platin, das Teil der MEA ist, einen erheblichen Anteil am CO2-Fußabdruck und den Kosten eines Brennstoffzellenstacks hat und zum anderen, dass Brennstoffzellensysteme eine hohe Wertschöpfung haben, welche am Ende des ersten Produktlebenszyklus so weit wie möglich erhalten bleiben sollte. Da verschiedene Komponenten der Brennstoffzelle, insbesondere die MEA, nach einer gewissen Betriebszeit chemische Degradationserscheinungen aufweisen, ist eine unmittelbare Weiterverwendung ausgeschlossen. Sobald ein Brennstoffzellenstack an sein Lebensende gelangt oder aufgrund eines Defekts frühzeitig ausfällt, bedarf es einer Zustandsbeurteilung des Stacks. Daraus muss abgeleitet werden, ob eine Reparatur des Stacks in Form eines Austauschs degradierter Zellen möglich ist. Falls dies nicht mehr möglich ist, bedarf es der Demontage des Brennstoffzellenstacks sowie einer entsprechenden Befundung und ggf. Wiederaufbereitung der Einzelkomponenten, um der Anforderung eines hohen Wertschöpfungserhalts gerecht zu werden. Komponenten, die aufgrund irreversibler Degradationserscheinungen nicht mehr aufbereitet werden können, müssen möglichst sortenrein einem Recycling zugeführt werden. Unter Berücksichtigung der erwarteten Stückzahlen müssen daher bereits jetzt Konzepte für die automatisierte Zustandsbeurteilung und Demontage von Brennstoffzellenstacks, mit dem Ziel einer Kreislaufwirtschaft, entwickelt werden, um langfristig zum Erfolg der Technologie beizutragen. Der Fokus des wbks liegt einem Demonstrator für die automatisierte Demontage unter Berücksichtigung der genannten Herausforderungen. Der Demonstrator bildet Aspekte der Handhabung und Qualitätssicherung ab und ist für verschiedene Stackdesigns befähigt.
Dem Projektvorhaben liegt folgende Problemstellung zu Grunde: Brennstoffzellensysteme werden erst wirtschaftlich und ökologisch nachhaltig, wenn eine Kreislaufwirtschaft um das Produkt aufgebaut wird. Dies liegt zum einen darin begründet, dass (Primär-)Platin, das Teil der MEA ist, einen erheblichen Anteil am CO2-Fußabdruck und den Kosten eines Brennstoffzellenstacks hat und zum anderen, dass Brennstoffzellensysteme eine hohe Wertschöpfung haben, welche am Ende des ersten Produktlebenszyklus so weit wie möglich erhalten bleiben sollte. Da verschiedene Komponenten der Brennstoffzelle, insbesondere die MEA, nach einer gewissen Betriebszeit chemische Degradationserscheinungen aufweisen, ist eine unmittelbare Weiterverwendung ausgeschlossen. Sobald ein Brennstoffzellenstack an sein Lebensende gelangt oder aufgrund eines Defekts frühzeitig ausfällt, bedarf es einer Zustandsbeurteilung des Stacks. Daraus muss abgeleitet werden, ob eine Reparatur des Stacks in Form eines Austauschs degradierter Zellen möglich ist. Falls dies nicht mehr möglich ist, bedarf es der Demontage des Brennstoffzellenstacks sowie einer entsprechenden Befundung und ggf. Wiederaufbereitung der Einzelkomponenten, um der Anforderung eines möglichst hohen Wertschöpfungserhalts gerecht zu werden. Komponenten, die aufgrund irreversibler Degradationserscheinungen nicht mehr aufbereitet werden können, müssen im Sinne der Nachhaltigkeit möglichst sortenrein einem Recycling zugeführt werden. Unter Berücksichtigung der erwarteten Stückzahlen müssen daher bereits jetzt Konzepte für die automatisierte Zustandsbeurteilung und Demontage von Brennstoffzellenstacks, mit dem Ziel einer Kreislaufwirtschaft, entwickelt werden, um langfristig zum Erfolg der Technologie beizutragen.
Zielsetzung:
Das Projekt zielt darauf ab, die Potenziale und ersten Ansätze des zirkulären Wirtschaftens in Biosphärenreservaten zu untersuchen und regionale Circular Economy (CE) Aktionspläne in drei Biosphärenreservaten partizipativ zu entwickeln.
Zirkuläres Wirtschaften ist ein Konzept, das darauf abzielt, Ressourcen effizienter zu nutzen, Abfälle zu minimieren und Umweltauswirkungen zu reduzieren, indem die Weiternutzung der Produkte und ihrer Bestandteile bereits bei der Entwicklung mitgedacht werden. Damit ist die CE ein Gegenentwurf zum linearen Wirtschaften, das auf Konsum und damit wachsendem Ressourcen- und Energieverbrauch basiert.
Eine wesentliche Aufgabe von UNESCO-Biosphärenreservate ist es als Modellregionen nachhaltiger Entwicklung zu fungieren. Daher bieten Biosphärenreservate ideale Testumgebungen für die Entwicklung und Umsetzung von Ansätzen zirkulären Wirtschaftens, da sie bereits über etablierte Verwaltungsstrukturen, Fachwissen und starke regionale Netzwerke verfügen. Die Einbindung von Biosphärenreservatsverwaltungen, lokalen Unternehmen, Forschungseinrichtungen und der Zivilgesellschaft in die Entwicklung und Umsetzung von Circular Economy-Ansätzen kann dazu beitragen, Synergien zu schaffen und Kreisläufe zu stärken.
Insgesamt bietet die Integration von Ansätzen zirkulären Wirtschaftens in Biosphärenreservate die Möglichkeit, nicht nur lokale Wirtschaftssysteme zu transformieren, sondern auch einen positiven Beitrag zum globalen Umweltschutz und zur nachhaltigen Entwicklung zu leisten. Die Umweltrelevanz von CE-Ansätzen liegt darin, dass sie dazu beitragen, Treibhausgasemissionen zu reduzieren, den Ressourcenverbrauch sowie das Abfallaufkommen zu verringern und den Biodiversitätsverlust zu begrenzen. Durch die Förderung von Bewusstseinsbildung, die Identifizierung regionaler Potenziale und die Vernetzung relevanter Akteure trägt das Projekt zur Förderung einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Wirtschaftsweise bei.
Das Projekt zeichnet sich durch seinen innovativen Charakter aus, da es erstmalig eine Sensibilisierung und einen Austausch für die Potenziale zirkulären Wirtschaftens in Biosphärenreservaten auf überregionaler Ebene ermöglicht.
Insgesamt zielt das Projekt durch die Entwicklung regionaler Circular Economy Aktionspläne und dahinterstehenden Standards darauf ab, die Transformation zu einer nachhaltigen und zukunftsfähigen Wirtschaftsweise in Biosphärenreservaten voranzutreiben.