ALBERT

Beschreibung: Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind Megatrends der Gegenwart und der Zukunft. Die Digitalisierung bietet das Potenzial, das Nachhaltigkeitsmanagement von Unternehmen zu unterstützen. Die Nachhaltigkeitsplattform "EcoHub" erlaubt es, Unternehmensdaten mit Bezug zur Nachhaltigkeit an einer zentralen Stelle unter Berücksichtigung von Aspekten der Datensicherheit und Zugriffsberechtigung zu sammeln und als zentrale Datensenke der weiteren Analyse und für die Rückkopplung im Unternehmen zur Verfügung zu stellen.

Beschreibung: Over 175 million Nigerians rely on the use of traditional biomass for cooking, and it is estimated that more than 128,000 people died in Nigeria in 2019 from household air pollution related to these fuels. There is currently a gap in the study of possible pathways to meet Nigeria's goals in clean cooking and in understanding the health and climate impacts that different pathways can bring about. We explore clean cooking access scenarios for Nigeria until 2060 under a business-as-usual scenario, a moderate climate mitigation scenario, and an ambitious transformative scenario. We carry out a disaggregation at the state level for the period up to 2030 to better guide shorter-term policy development. Our analysis shows that under an ambitious scenario where 85 million households achieve access to clean cooking by 2060, annual premature deaths due to exposure to household air pollution would decrease by 7 % compared to 2018 levels. A baseline scenario, on the other hand, sees a dramatic 77 % increase, resulting in 209,000 people dying prematurely, of which 94,000 children under 5. Furthermore, we find that woodfuel removals from forestland would lead to a tripling of carbon dioxide emissions from land use change, reaching 602 Mt CO2 by 2060. Our findings stress the vital importance of a clean cooking transition in Nigeria and underline the urgent need for immediate acceleration in national efforts regarding access to clean cooking for all.

Beschreibung: 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?

Beschreibung: Education for Sustainable Development requires raising individuals' awareness of problems relevant to the environment. We designed a Generative Toolkit that supports industrial design students carrying out a Speculative Design task and through this process initiates greater problem awareness of low metal recycling rates. In this paper we give insights into the Toolkit's theoretical derivation and the design process. Findings from testing suggest that there are several opportunities for improvement, such as considering further content-related competencies in the Toolkit's design.

Beschreibung: 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.

Beschreibung: The steel industry is responsible for eight per cent of global CO2 emissions. As more than seven out of ten of today's coal-fired blast furnaces are due to be refurbished or replaced in the 2020s, there is a key window of opportunity to shift to low-emission production methods before the end of this decade. The analysis by Agora Industry, Wuppertal Institute and Lund University assesses eight potential breakthrough technologies in terms of their market readiness, cost and impact on emissions. The methods analysed include the use of hydrogen to produce direct reduced iron, scrap-based electric arc furnaces, electrolysis and the implementation of carbon capture in existing coal-fired facilities. While some of these technologies can already be deployed today to kick-start the market for green steel, others will take more time to reach technological maturity, but show promise in the long-term. A third group may never turn into adequate solutions for decarbonising the steel sector. In their analysis, the scientists conclude that scrap and hydrogen-based methods hold the biggest promise for companies aiming to make the switch this decade. By contrast, retrofitting existing coal-based facilities with carbon capture and storage (CCS) technology entails the biggest economic and environmental risk, the authors find. Regardless of the technologies chosen, appropriate regulatory frameworks, international cooperation, and targeted incentives are necessary to boost demand for green steel and promote its production. At the same time, such measures can help steer manufacturers away from costly technological dependencies.

Beschreibung: Die Kurzstudie ist eine Entscheidungshilfe, um die potenzielle Einführung eines Reparierbarkeits-Index (R-Score) für Klima- und Einzelraumheizgeräte im Rahmen der Ökodesign-Richtlinie besser bewerten zu können. Das Ziel der Studie ist es, die Relevanz der Reparierbarkeit von diesen Gerätegruppen einschätzen zu können. Für die Ermittlung der Problemrelevanz wurde eine Befragung durchgeführt, sodass Stimmen von herstellenden Firmen und Verbänden, Großhandel, Installateur*innen, Handwerksbetrieben und Reparatureinrichtungen aufgenommen werden konnten. Die Autor*innen sprechen sich grundsätzlich bei beiden Produktgruppen für die Einführung eines Reparierbarkeits-Index aus und weisen darauf hin, dass für diese Produktgruppen die unabhängige Bewertung der Produktlebensdauer ein wichtiger Hebel ist, um die produktbezogenen Umweltauswirkungen zu reduzieren.

Beschreibung: The steel and chemical production industries are the largest industrial emitters of greenhouse gases in the European Union, together accounting for half of the EU’s industrial greenhouse gas (GHG) emissions. A promising strategy for achieving deep GHG emissions reductions is the electrification of these two industries, which would depend on the rapid expansion of renewable electricity supply. Such electrification can be direct, where electrical appliances replace fossil fuel powered ones, or indirect, using renewable hydrogen produced from water by electricity. Both methods of electrification represent a systemic shift for these industrial systems and require a major wave of investment into new process technologies, as well as access to renewable electricity and green hydrogen. Old industrial structures could become stranded as a consequence of shifting energy and feedstock supply in this way. The thesis focuses geographically on the major region for EU steel and chemical production: the area between the two North Sea ports of Antwerp and Rotterdam in the west and the Rhine-Ruhr area in the east. It studies the technical and economic feasibility of electrification in the steel and chemical production industries (specifically petrochemicals), followed by an analysis of the impact on locational factors and possible spatial reconfigurations of the production system. The analysis builds on scenario methodology with extensive stakeholder engagement and uses different quantitative bottom-up models developed during several projects. To accelerate and facilitate the transformation of the two focal industries in the region, the thesis identifies strategic options for policy makers, steel and petrochemical companies, as well as for infrastructure providers such as port authorities and network operators. The results obtained demonstrate the feasibility of electrification and its potential to play a crucial role in the defossilised production of steel and petrochemicals, even in a region with a relatively low renewable electricity potential (such as the one studied). The transformation requires a hydrogen infrastructure for steel and petrochemical clusters and increased circularity, especially in the petrochemical industry. Some production steps in the value chain, such as iron making or chemical feedstock production, will have strong incentives to relocate (either partially or fully). However, other factors, such as the benefits of existing assets and the advantages of vertical integration in existing clusters, may discourage the total relocation of entire production chains.

Beschreibung: Eine neue digital-ökologische Staatskunst ist die unverzichtbare Voraussetzung für wirksames staatliches Handeln zur sozial-ökologischen Gestaltung der digitalen Transformation. Der Bericht beschreibt am Beispiel der Plattformökonomie die Herausforderungen, Ansatzpunkte und mögliche Maßnahmen.