ALBERT

Description: Die verheerenden Mengen an Abfall am Ende des Lebenszyklus von Produkten zu bewältigen, gilt als eine der größten Herausforderungen auf dem Weg zu einer Circular Economy. Die negativen Folgen, die sich aus dem Missmanagement von Kunststoffabfällen aufgrund fehlender oder nicht funktionierender Abfallwirtschaftsstrukturen in weiten Teilen der Erde ergeben, werden zunehmend deutlich. Bei der Circular Economy als elementarer Lösungsansatz sollen Stoffströme geschlossen und Produktlebenszyklen verlängert werden. Ein Instrument zur Annäherung an dieses Modell ist der Handel mit sogenannten Plastic Credits - ein Mittel, um den Ausbau regionaler Infrastrukturen für die Sammlung und das Recycling von Kunststoffabfällen zu finanzieren. Die Abnehmer von Plastic Credits sind die treibende Kraft hinter dem Mechanismus. Es ist weiterführende Forschung notwendig, insbesondere in Bezug auf die Frage, wie Unternehmen das Instrument der Plastic Credits nutzen und in ihre Gesamtstrategie integrieren. Diese Masterarbeit widmet sich der dabei vorgelagerten Frage: Existieren bestimmte Profile bei Unternehmen, die in Plastic Credits investieren, und lassen sich hierbei spezifische Cluster bilden? Im Rahmen der Beantwortung dieser Frage wurden Expert*innen-Interviews mit Hilfe der qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring ausgewertet. Dabei haben sich drei konkrete Unterfragen ergeben, die sich auf die Motivation, Branchenzugehörigkeit und räumliche Verortung der Abnehmer beziehen. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Abnehmer von Plastic Credits bereits umfangreich mit der Kunststoffabfallproblematik und der damit verbundenen Auswirkung auf die Umwelt beschäftigen. Offen bleibt, inwiefern Maßnahmen zur Vermeidung von neuartigem Kunststoff, der Verbesserung der Recyclingfähigkeit der Produkte oder der Einsatz von Rezyklaten in der Herstellung dem Weg der Kompensation vorangestellt werden. In Bezug auf die Branchenzugehörigkeit legen die Ergebnisse nahe, dass vorrangig Unternehmen, die mit einem erschwerten Rezyklate-Einsatz konfrontiert sind, in Plastic Credits investieren. Welche Auswirkungen Maßnahmen wie die Entbürokratisierung der Zulassungsverfahren für neue Recyclingprozesse oder verpflichtende Anteile an recycelten Materialien in bestimmten Produkten auf die Investition in Plastic Credits haben, wird sich in Zukunft zeigen. Die Analyse der räumlichen Verortung gab Aufschluss darüber, dass zurzeit im Wesentlichen Unternehmen aus dem globalen Norden in Plastic Credits investieren - jedoch verbunden mit dem Ziel, eine Finanzierung aus den Projektländern heraus zu intensivieren.

Description: Förderbanken vergeben in Deutschland jährlich mindestens 200 Milliarden Euro an Mitteln für Investitionen, die sonst nicht oder sehr viel später umgesetzt werden könnten. Sie arbeiten im öffentlichen Auftrag und richten ihre Tätigkeit an gesellschaftlichen Zielen aus. Diese Ziele haben sich weiterentwickelt. Angesichts von Klimawandel, Energiekrise und den Herausforderungen einer Kreislaufwirtschaft wollen sowohl die Länder als auch die Bundesregierung ihre Förderbanken umbauen. Gerade die Förderbanken der Länder müssen sich darum jetzt bereit machen für die "Weiterentwicklung von Förderbanken zu Transformationsbanken". Für die erfolgreiche Gestaltung dieses gesellschaftlichen Umbruchs brauchen sie Unterstützung. Wie dies gelingt, zeigt dieser Zukunftsimpuls.

Description: Seit Veröffentlichung der vom Landesverband Erneuerbare Energien NRW beauftragten und durch das Wuppertal Institut durchgeführten Studie "Bewertung der Vor- und Nachteile von Wasserstoffimporten im Vergleich zur heimischen Erzeugung" Ende 2020 haben sich die Rahmenbedingungen für den Wasserstoffhochlauf in Deutschland zum Teil deutlich geändert. Darüber hinaus ist zwischenzeitlich eine Reihe von Klimaschutz- und Transformationsstudien erschienen, mit teilweise neuen und differenzierten Einschätzungen zu Wasserstoff-Kosten und -Entwicklungspfaden. Dazu gehören insbesondere die als "Big Five" der Klimaneutralitätsszenarien bezeichneten Publikationen sowie weitere, spezifische H2-Analysen. Vor diesem Hintergrund sind die Ziele der vorliegenden Studie: 1. Eine Aktualisierung der Metaanalyse der oben genannten Wasserstoff-Studie aus dem Jahr 2020 - bezogen auf Kosten- und Mengen-Bandbreiten für die zukünftige Produktion und Bereitstellung von grünem und, soweit möglich, blauem Wasserstoff für Deutschland. 2. Eine kritische Einordnung der absehbaren Wasserstoff-Nachfrage in Deutschland, welche von der Wahl der Nutzungssektoren abhängt. 3. Eine kritische Diskussion und Einordnung der künftigen Rolle von blauem Wasserstoff, also der Frage, ob und inwiefern er eine sinnvolle Übergangslösung zu grünem Wasserstoff darstellen könnte.

Description: Das Ernährungssystem steht vor einer Vielzahl von Herausforderungen, wie unter anderem: hoher Treibhausgas-Emissionen, der Gefährdung der Biodiversität, der vermehrten ernährungsbedingten Krankheiten durch unausgewogener Ernährung sowie sozial-problematischen komplexen Lieferketten. Das erfordert nicht nur eine Transformation der Agrarwirtschaft sondern auch einen Wandel in den Ernährungs- und Lebensstilen aller Konsumierenden. Digitale und technologische Innovationen zu nutzen und weiterzuentwickeln kann helfen, diese Herausforderungen zu lösen. Vor diesem Hintergrund liefert die vorliegende Studie des Wuppertal Instituts Impulse, wie die Digitalisierung dazu beitragen kann Produktion und Konsum umzugestalten und welche Voraussetzungen dafür gegeben sein müssen. Die Studie beschreibt die Ansatzpunkte für die Digitalisierung entlang der Wertschöpfungskette. Dazu zählen die Optimierung des Ressourceneinsatzes in der Landwirtschaft, etwa mithilfe von Smart Farming, die Unterstützung von Verbraucher*innen durch digitale Tools und Assistenzsysteme - beispielsweise mit Apps als Einkaufshilfe. Daneben erlauben auch neue Geschäftsmodelle und Rahmenbedingungen eine bessere Vernetzung von Produktions- und Konsumprozessen. Dazu gehören zum Beispiel neue digitale Absatzkanäle oder Prozessstufen-übergreifend Nachhaltigkeitskennzahlen wie beispielsweise CO2-Emissionen mitzuführen und zu kommunizieren, um allen Akteur*innen richtungssicheres Handeln zu ermöglichen.

Description: Die Herstellung petrochemischer Grundstoffe ist sowohl energetisch als auch stofflich in Deutschland für rund 20 % der Nachfrage nach Mineralölprodukten verantwortlich. Das Gros fließt in die Produktion von Olefinen und Aromaten, welche als sogenannte Plattformchemikalien wiederum die Ausgangsbasis für die Herstellung von Polymeren und Kunststoffen darstellen. Letztgenannte sind von größter Relevanz für die Branche: Von den knapp 60 Milliarden Euro Umsatz, welche die deutsche petrochemische Industrie im Jahr 2021 generierte, entfiel gut die Hälfte auf das Marktsegment der Polymere. Daraus resultieren jedoch über die gesamte Wertschöpfungskette CO2-Emissionen von rund 50 Millionen Tonnen jährlich. Eine Transformation der heutigen auf fossilen Rohstoffen basierenden petrochemischen Industrie hin zu einem auf erneuerbaren Rohstoffen basierenden zirkulären System kann somit einen bedeutenden Beitrag zu einer primärenergetisch effizienten und klimaneutralen Wirtschaftsweise leisten. Das vom Wuppertal Institut geleitete Forschungsprojekt GreenFeed exploriert gemeinsam mit den Verbundpartnern Karlsruher Institut für Technologie und Deutsches Biomasseforschungszentrum mögliche Pfade hin zu einem solchen System. Vor diesem Hintergrund wird im vorliegenden Papier zunächst das heutige System der ökonomischen und stofflichen Synergiebeziehungen zwischen den Raffinerien und der chemischen Industrie analysiert. Im geografischen Fokus stehen dabei Deutschland und der ARRRA-Raum als bedeutendste Chemie-Region innerhalb Europas sowie inhaltlich der sehr relevante Teilbereich der Polymer-Produktion. Die Kerninhalte des Papiers sind: 1) Charakterisierung des petrochemischen Metabolismus in Deutschland, einschließlich Produktions-, Energie-, Feedstock- und Kohlenstoffbilanz sowie Infrastruktur- und Transport-Verflechtungen innerhalb dieses Systems und 2) regionale Vertiefungen in Form von insgesamt acht Steckbriefen über alle petrochemischen Kunststoff-Regionen in Deutschland sowie des Antwerpener und Rotterdamer Clusters.

Description: Innerhalb des Projekts "Digitalisierung gestalten - Transformation zur Nachhaltigkeit ermöglichen" werden die besonderen Transformationspotenziale der Digitalisierung herausgearbeitet und für Deutschland am Beispiel der ausgewählten Handlungsfelder Mobilität, Circular Economy sowie Landwirtschaft und Ernährung diskutiert. Dieser Bericht adressiert das Handlungsfeld einer klimaschonenden und ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft, die Circular Economy. Bisher wird Kreislaufwirtschaft dabei vor allem mit Fokus auf Recycling und Wiederverwertung von Materialien diskutiert. Das greift jedoch zu kurz - es muss um die Skalierung von neuen, ressourcenschonenden Geschäftsmodellen und der umfassenden Transformation von Wertschöpfungsketten und Industriestrukturen gehen. Die Analyse zeigt: richtig eingesetzt ist Digitalisierung unverzichtbar für diesen Wandel. Der vorliegende Bericht möchte Anstöße für diesen Weg liefern und neue Impulse für eine klima- und ressourcenschonende Industrietransformation in Deutschland setzen. Der Bericht verarbeitet dabei Ergebnisse eines interdisziplinären Workshops zum Thema "Die digital-ökologische Industrietransformation gestalten - Geschäftsmodelle und politische Rahmenbedingungen für Klima- und Ressourcenschutz" mit Expertinnen und Experten aus Forschung, Zivilgesellschaft, Behörden und Privatunternehmen.

Description: Das Wirtschafts- und Strukturprogramm für das Rheinische Zukunftsrevier enthält eine Reihe von Zielen, die demonstrieren sollen, wie der European Green Deal modellhaft im Rheinischen Revier bis 2038 umgesetzt werden kann. Das Konzept der "Ressourcenwende" stellt dabei einen Lösungsweg für die erfolgreiche Umsetzung dieser Transformation dar. Das Wuppertal Institut hat vor diesem Hintergrund gemeinsam mit der Prognos AG die vorliegende Studie zu einer regionalen Ressourcenwende im Rheinischen Revier erarbeitet. Das Rheinische Revier ist geprägt durch die Gewinnung, Verstromung und Veredelung von Braunkohle. Darüber hinaus haben sich hier - aufgrund der Nähe zu bedeutenden europäischen Transportwegen und einer zentralen Lage zu wichtigen Märkten in Europa - viele weitere Branchen angesiedelt, wie etwa die Metall-, Chemie- und Aluminiumbranche. Im Hinblick auf den von der Bundesregierung und Nordrhein-Westfalen (NRW) beschlossenen Braunkohleausstieg 2030 und den European Green Deal wird die Notwendigkeit eines Wandels der energie- und ressourcenintensiven Industrien hin zu einer treibhausgasneutralen und ressourcenleichten Wirtschaft im Rheinischen Revier mehr als deutlich. Welchen Fußabdruck hinterlässt das Rheinische Revier, welche innovativen Ressourcenstrategien sollte die Region verfolgen und wie kann dies gemessen werden? Zu dieser Fragestellung haben die Forschenden ein methodisches Konzept einer regionalen Ressourcenwende für das Rheinischen Revier erarbeitet. Die Ressourcenwende selbst begrenzt sich dabei nicht nur auf Primärrohstoffe, sondern nimmt auch die Aspekte wie Bodennutzung bzw. Flächenverbrauch und Biodiversität bzw. Ökosystemleistungen in den Blick und setzt diese in den Kontext eines regionalen Kreislaufwirtschaftssystems.

Description: Die chemische Industrie ist auch für die Antwerpen-Rotterdam-Rhein-Ruhr-Region (engl. Antwerp-Rotterdam-Rhine-Ruhr-Area, kurz ARRRA) von besonderer Bedeutung, die mehrere große petrochemische Cluster in Deutschland, den Niederlanden und Belgien mit komplex vernetzten Produktionsketten beherbergt. Bei der Umsetzung der Klimaziele stehen diese Regionen vor bedeutenden Veränderungen und haben zugleich die Chance, sich als Vorreiter der Industrietransformation zu positionieren. Dafür müssen erfolgreiche Strategien für den Wandel identifiziert und angewendet werden. In den letzten Jahren wurden zahlreiche Szenarioanalysen und Roadmaps veröffentlicht, in denen Entwicklungspfade für die chemische Industrie im Einklang mit nationalen und internationalen Klimazielen aufgezeigt werden. Diese können eine Darstellung von technologischen Optionen, wichtigen Voraussetzungen, besonderen Herausforderungen sowie bedeutsamen Chancen und zeitlichen Entwicklungen beinhalten. Die vorliegende Metaanalyse fasst die Ergebnisse einige der aktuellsten Arbeiten auf nationaler, europäischer und globaler Ebene zusammen und vergleicht diese kritisch miteinander. Da das Kernziel der vorliegenden Analyse darin besteht, die verschiedenen strategischen Optionen und Entwicklungspfade für Deutschland und die ARRRA zu untersuchen, liegt der Schwerpunkt der Arbeit auf Publikationen mit Fokus Deutschland, den Niederlanden und Belgien. Dabei wird sowohl ein quantitativer als auch ein qualitativer Ansatz verfolgt, der die Ressourcen- und Produktionsmengen, die relative Bedeutung verschiedener Emissionsminderungsstrategien sowie auch politische Empfehlungen und andere wichtige Rahmenbedingungen berücksichtigt. Der Fokus liegt dabei auf Strategien für den Einsatz alternativer nicht-fossiler Feedstocks und die Minderung damit verbundener Emissionen.

Description: Ziel des Projektes war es, eine ressourceneffiziente Kreislauschließung in der Kunststoffwirtschaft durch verschiedene digitale Software und Sensorlösungen zu ermöglichen. Das Projekt war in folgende Arbeitspakete gegliedert: Arbeitspaket 1: Bestimmung der Ist-Situation. Arbeitspaket 2.1: Entwicklung innovativer Prozessmesstechnik. Arbeitspaket 2.2: F&E zu einer digitalen Applikation. Arbeitspaket 2.3: Konzeption eines Wertschöpfungsnetzwerkes. Arbeitspaket 3.1: Erprobung und Optimierung. Arbeitspaket 3.1: Nachhaltigkeitsbewertung. Arbeitspaket 4: Aktivierung und Dissemination der Ergebnisse. Arbeitspaket 5: Kommunikation. Arbeitspaket 6: Projektmanagement. Die Projekt-Ergebnisse werden im vorliegenden Abschlussbericht, gegliedert in diese Arbeitspakete, vorgestellt.

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.