ALBERT

Description: There is urgent need to change the way we make use of non-renewable resources, especially metals, to sustain their availability for vital technologies associated with achieving change towards sustainability, but also to minimize negative impacts and to achieve a fair distribution of the wealth and burdens associated with their production and use. Especially public actors (state governments and administrations) have recently formulated strategies as a means to guide action fostering these goals. Yet, these strategies are very different in their character, which makes it difficult to compare them and learn how to best design strategies for a given context to contribute to the necessary change. To approach this question, we analyzed 37 national mineral resource-related strategy documents worldwide concerning their contextual conditions, motivation, and objectives. Following the general inputs for transition strategies (current and target state, transition strategy), we identified four clusters of strategy documents that share similarities in their approaches and support the development of specific recommendations for future strategy design in terms of both content and process. Designing strategies with a clear structure that interlinks a systems-based description of the current state, a clear vision (oriented at sustainability principles) and a sufficiently differentiated but at the same time flexible transition pathway improves their potential to contribute to more sustainable metal production and use.

Description: Food and nutrition systems are linked to all Sustainable Development Goals (SDGs), which makes their transition toward social-ecological behavior patterns crucial for an overarching sustainability transformation. The perspective of (urban) logistics is of special interest. It couples the production and consumption physically and virtually. In this context, we shed light on the design of the turnover point of food in urban areas from the supply chain toward consumers and contribute to an overarching systemic perspective toward establishing a sustainable multilevel food system. We describe current patterns in urban food systems and propose several principles for sustainable design of (urban) food systems based on concepts such as (regional) collaboration and food literacy. Using these principles, we provide four design scenarios that concretely imagine future urban food consumption and production patterns titled "slow stock supply service," "deliver into the daily walk," "central district food depot," "super food action place." With this work we provide a starting for reflecting whether certain combinations of principles actually lead to patterns of daily life that are feasible, acceptable, or desirable. Moreover, we provide an initial qualitative assessment to stimulate further research that explores scenario pathways and incorporates additional indicators regarding the impact on social-ecological. We open up various research questions with regard to the overarching question of how urban food logistics should be designed to be consistent with the SDGs.

Description: Household food waste is determined by a complex set of routinized behaviors, and disruption of these routines may allow for a decrease in this vast amount of food waste. The current study examines such a disruption of household routines: the meal box. The potential of meal boxes to diminish different types of household food waste is investigated for the first time, across different countries. After providing a framework comparing the effects of different types of meals on food waste, we subsequently examine the effects of subscription-based food supply (i.e., meal boxes) on total meal waste as well as on the different types of food waste: preparation, cooking, and plate waste. Our dataset contains 8747 meal observations from 955 households in six countries. Results from a Bayesian multilevel hurdle-lognormal model with random intercept show that, overall, meal boxes reduce total meal waste in comparison to traditionally cooked dinners (38% reduction). Meal boxes especially lower the occurrence and amount of pan-and-pot food that is wasted (i.e., cooking waste), and also lower the amount of meal preparation waste, yet lead to a higher occurrence of both preparation and plate waste compared to traditional meals. This shows how differences between meals affect household food waste, something that has received little prior research attention. Furthermore, whereas most prior research has focused on overall household food waste, our study illustrates that distinguishing between different types of household food waste can provide important new insights.

Description: Die Kaskadennutzung von hochwertigen Materialien wie hochlegierten Metallen, also die Weiternutzung von Werkstoffen mittels Re-engineering beziehungsweise Reuse oder Re-manufacturing von Bauteilen oder Materialien, birgt in Kombination mit integrierten innovativen Produkt-Dienstleistungsmodellen ein hohes Potenzial für Ressourcenschonung und Klimaschutz. Denn über diesen Ansatz können hochwertige Materialien, die meist energieintensive Fertigungsverfahren unterlaufen, länger in der Nutzung gehalten werden. So kann der Zeitpunkt des Recyclings verzögert werden, welches insbesondere bei hochwertigen Materialien meist zu Qualitätsverlusten führt. Auf diese Weise kann der Bedarf an der Primärproduktion und entsprechend die ökologischen Wirkungen verringert werden. Gerade durch die regional hohe Dichte an produzierendem Gewerbe im metallbe- und -verarbeitenden Bereich bietet sich das Bergische Städtedreieck an für ein regional integriertes Ressourcenmanagement an. Das Projekt RegRess trägt mit dazu bei, die Hürden zur Etablierung eines entsprechenden Ressourcenmanagements mit dem Fokus auf das Bergische Städtedreieck zu senken, um so ökonomische und ökologische Potenziale für die regionale Wirtschaft und Profilbildung der Unternehmen, insbesondere KMU, zu heben. Dieser Bericht dokumentiert die Ergebnisse einer Stakeholder-/Netzwerkanalyse von der regionalen bis zur nationalen Ebene als Basis für Kooperationen. Die Analyse identifiziert mittels Desktoprecherche 110 Netzwerke, von denen ca. 25 unmittelbar im Bergischen Städtedreieck tätig sind bzw. die Region abdecken. Darüber hinaus wird eine Methodik und deren Anwendung anhand von theoretischen Beispielen vorgestellt, um den ökologisch sinnvollen Einsatz von Kaskadennutzung aufzuzeigen und zu reflektieren. Die Methodik wurde auf die Beispiele der Kaskadennutzung ausgedienter Spiralbohrer sowie Kochtöpfe angewendet, wobei beide Beispiele tendenziell ökologische Einsparpotentiale aufweisen. Unter Vorbehalt einer detaillierteren Lebenszyklusanalyse wurden bei den Spiralbohrern bei einmaliger Kaskadierung Einsparungen in der Größenordnung von maximal 75 % beim Material Footprint und 60 % beim Carbon Footprint abgeschätzt. Aufgrund der aufwändigeren Form und höheren Reinigungsaufwänden liegen die Einsparungen beim Kochtopf geringer und wurden beim Material Footprint auf eine Größenordnung von maximal 26 % und beim Carbon Footprint von 25% geschätzt.

Description: Im Projekt wird ein kreislauffähiges Produktdesign für Kühl-/Gefriergeräte auf Basis von im Labor- und Industriemaßstab ermittelten Daten entwickelt, das gleichermaßen energie- als auch ressourceneffizient ist. Übergreifendes Ziel war die modellhafte Weiterentwicklung eines Konsumgutes, das neben dem bereits bestehenden Fokus auf Energieeffizienz auch das Thema Ressourceneffizienz in den Blick nimmt. In der Konzeptphase wurden dazu verschiedene Ansätze entwickelt und mit einem Bewertungs- und Entscheidungstool ergänzt, das als Standard für weitere Konsumgüter dienen kann. Dabei wurde ein übertragbares Designkonzept zur Kreislaufführung der verwendeten Materialien von Konsumgütern am Beispiel eines Kühl-/Gefriergerät-Prototyps erstellt. Da die dafür erforderlichen Daten in der Literatur sowie über öffentlich zugängliche Datenbanken nicht vorhanden bzw. für Forschungseinrichtungen zugänglich waren, wurden diese über Labor- und Großversuch beim Recycling-Unternehmen Stena (Recular) selbst und damit in jedem Schritt nachvollziehbar erhoben. Auf dieser Grundlage wurden verschiedene Designoptionen, mit dem Fokus auf ein möglichst ressourceneffizientes und reparaturfreundliches Produkt zur Schaffung tatsächlich geschlossener Stoffkreisläufe und von Möglichkeiten für Repair/Reuse sowie neuer Geschäftsmodelle, entwickelt. Die Zusammenführung der Ressourceneffizienzanalyse mit einem multiregional erweiterten Input-Output-Modell wird zukünftig die Abschätzung der Recyclingfähigkeit von Produkten bereits im Designstadium ermöglichen und dadurch ein Design-for-Repair und/oder -Recycling unterstützen.

Description: Das zentrale Anliegen des Projektes besteht darin, regionale Stoffkreisläufe in der metallverarbeitenden Industrie zu schließen - mit einem Schwerpunkt auf (Hand-) Werkzeuge und Schneidwaren - sowie dies durch den Einsatz digitaler Technologien zu organisieren und zu optimieren. Das Ziel ist, Ressourcen- und Energieverbräuche zu reduzieren sowie ökonomische Vorteile für die Unternehmen zu realisieren. Im Detail soll es darum gehen, verschlissene metallische Produkte am End-of-Life nicht einer Verwertung durch Umschmelzen zuzuführen, sondern durch Remanufacturing und Repurposing die Nutzungsdauer der mit hohem Energie- und Ressourcenaufwand erzeugten Metalle zu verlängern. Diese Ansätze sollen unternehmensübergreifend aufgestellt werden und erfordern eine digital unterstützte Logistikkette sowie eine vollständige Rückverfolgbarkeit. Eine Rückführung verschlissener Maschinenmesser lohnt sich nach derzeitigem Kenntnisstand nicht, wenn dieses Material nur den Schrottpreis aufweist. Im Projekt "Circle of Tools" soll daher ein neues Geschäftsmodell entwickelt werden, das darauf basiert, sortenreine, qualitativ hochwertige Materialien entweder im primären Herstellungsprozess zu nutzen oder zur Weiterverarbeitung in andere Herstellungsprozesse unternehmensübergreifend zu integrieren. Neben den rein technischen Möglichkeiten werden betriebswirtschaftliche Faktoren, das Ressourceneffizienzpotenzial und der rechtliche Rahmen untersucht. Die in der europäischen Abfallrahmenrichtlinie und dem deutschen Kreislaufwirtschaftsgesetz verankerte Abfallhierarchie geht von der grundsätzlichen ökologischen Vorteilhaftigkeit der unterschiedlichen Stufen aus. Während das stoffliche Recycling von Produkten in der Regel vorteilhafter ist als ihre thermische Verwertung oder Deponierung, sind Reuse/Kaskadennutzung demnach ökologisch vorteilhafter als sämtliche Recyclingtechnologien. Die Datenlage ist hier jedoch im Vergleich zu vielen Recyclingtechnologien noch äußerst lückenhaft und unsystematisch. Einzelne Untersuchungen weisen jedoch auf signifikante Ressourceneffizienzpotenziale hin. Abschätzungen zeigen, dass die in diesem Vorhaben angedachte Reuse-/Kaskadennutzung zu einer Einsparung von 300 Tonnen Primär-Werkzeugstahl führen könnte. Das Vorhaben kann diese signifikanten Potenziale nachweisen und gleichzeitig geeignete und übertragbare Geschäftsmodelle aufzeigen. Auf Grundlage der empirischen Erhebungen werden im Projekt genaue Wirkungen berechnet für folgende Fragen: (1) Welche Mengen an Rohstoffe können durch Remanufacturing/Repurposing eingespart werden? (2) Welche ökonomische Wertschöpfung ist damit zu erzielen? (3) Wie ist ein Remanufacturing/Repurposing im Vergleich zu anderen Verwertungsverfahren ökologisch und ökonomisch einzuschätzen?