Umweltstandards für thermische Solar-kollektoren unter besonderer Berück-sichtigung der selektiven Beschichtung ihrer Absorberoberflächen

Umweltstandards für thermische Solar-kollektoren unter besonderer Berück-sichtigung der selektiven Beschichtung ihrer Absorberoberflächen von Handke,  Volker, Kamburow,  Christian
Die Motivation zur vorliegende Forschungsarbeit war die beabsichtigte Notifizierung einer Novelle des Marktanreizprogramms (MAP) als Umweltbeihilfe. Gemäß der Lo-gik des europäischen Umweltbeihilferechts war dabei insbesondere darzulegen, dass mit der Förderung durch das MAP nicht lediglich die Anforderungen des europäi-schen Umweltrechts erreicht werden soll, sondern eine über den Stand der Technik hinausgehende Umweltleistung. Im Kern wurde diese Aufgabenstellung gelöst, in-dem einerseits Mindestanforderungen entwickelt und formuliert wurden und anderer-seits eine weitreichende Differenzierung der Förderung empfohlen wurde. Die ur-sprüngliche Terminplanung des Notifizierungsverfahrens wurde jedoch während des Forschungsvorhabens geändert. Dies ergab sich zum einen aus Veränderungen auf Seitens der national zuständigen Stellen und zum anderen aus der aktuellen Markt-entwicklung, welche einer zu rigide Marktdifferenzierung entgegenstand. Zusätzlich wurde verstärkt das Bemühen die Novellierung des Marktanreizprogramms an die Entwicklungen eines Regenerativen Wärme Gesetzes (Wärme-EEG) zu koppeln, deutlich. Erst Mitte des Jahres 2007 zerschlug sich dieses Bemühen, da sich weder innerhalb der Solarthermie Branche noch zwischen den politische Verantwortlichen eine Einigung zum Wärme EEG abzeichnete. Daher trat Ende 2007 eine Novellie-rung des MAP in Kraft. Im Kern wurde dabei eine Differenzierung der Förderung vollzogen. Allerdings wurde die Mindestanforderung in Form eines jährlichen Kollek-torertrag in Höhe 525 kWh/m2 bei einem solaren Deckungsanteil von 40 % beibehal-ten, auch wenn dieser Mindestertrag und insbesondere dieser solare Deckungsgrad bereits seit längerem als überaltet und nicht mehr als Stand der Technik beschrieben worden ist. Gleichzeitig wurde die Erfüllung der Kriterien des Umweltzeichens RAL-UZ 73 (Stand 2004) nicht mehr als Mindestanforderung beibehalten wie sie noch in den Vorgängerrichtlinien zu finden war. Damit sind umweltrelevante Anforderungen nicht mehr Gegenstand der Förderung. Damit hat sich wiederum der im vorliegenden Forschungsvorhaben genutzte Ansatz auch bei der solarthermischen Technologie in-folge ihrer zunehmenden Marktverbreitung von der Notwendigkeit einer ökologischen Betrachtung, Bewertung und der Ableitung von entsprechenden Anforderungen aus-zugehen, nicht durchgesetzt. Gleichwohl hat sich im Marktanreizprogramm 2008 eine Differenzierung der Förderung in Basis-, Bonus- und Innovationsförderung durchge-setzt. Als besonders förderwürdig werden dabei diejenigen solarthermischen Teil-märkte adressiert, die bisher eher wenig am Markt etabliert waren. Dazu zählen gro-ße kundenspezifisch gefertigte Anlagen, die Herstellung von Prozesswärme, die so-lare Kälteerzeugung, kombinierte Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, Anlagen in Kombination mit Biomassenverbrennung sowie Anlagen mit besonders ef-fizienten Umwälzpumpen oder mit einem Mindest Pufferspeichervolumen. Demge-genüber ist die Förderung von „Standardkollektoranlagen“ zur Warmwasserbereitung bis 40 m2 die im Jahr 2005 noch 97% aller geförderten Anlagen ausmachten, auf 60 Euro/m2 abgesenkt worden.
Aktualisiert: 2019-08-20
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Erfolgreiche regionale Transformationsprozesse

Erfolgreiche regionale Transformationsprozesse von Göll,  Edgar, Kamburow,  Christian, Nolte,  Roland, Opielka,  Michael
Über die Zukunft des Ruhrgebiets wird schon lange nachgedacht. Unübersehbar war das Ende der alten Bergbau- und Industriestruktur. Unverzichtbar bleibt der Strukturwandel von einer im primären und sekundären Sektor fundierten Wirtschaft zu einer im Dienstleistungs- und Wissenssektor, im tertiären und quartären Sektor verankerten neuen Wirtschaft und Gesellschaft. Die vorliegende explorative Kurzstudie „Erfolgreiche regionale Transformationsprozesse – mögliche Zukünfte für die Region Ruhr“, die das IZT im Dezember 2013 erstellt hat, untersucht in vier Schritten: - die globale Positionierung der Region Ruhr im Übergang zur Wissensgesellschaft. Hier werden Grundfragen der wissenschaftlichen Zukunftsgestaltung und ihrer Übersetzung in geeignete Indikatoren diskutiert. - Im zweiten Schritt werden sechs Regionen vorgestellt, die ihre „Lektion gelernt“ zu haben scheinen und den Strukturwandel von der bergbaugestützten Grundstoffindustrie in die Wissensgesellschaft relativ erfolgreich organisierten: Manchester-Liverpool (Nordengland), Leipzig-Halle-Jena (Mitteldeutschland), Randstad (Niederlande), Pittsburgh (USA), Gauteng (Südafrika) und Wuhan (China). Wuhan ist Partnerstadt von Duisburg und neben Peking und Shanghai das Wissenszentrum Chinas. - Im dritten Schritt werden Impulse aus den Vergleichsregionen für die weitere Entwicklung der Region Ruhr destilliert. - Abschließend wird erörtert, wie Prozesse Sozialer Nachhaltigkeit für das Ruhrgebiet auf den Gebieten Governance, Bildung, Kultur, Forschung und Sozialintegration zum Auslöser umfassender, zukunftsfähiger Transformation werden und welche unterstützende Funktion dabei Förderinstitutionen wie die Brost-Stiftung einnehmen könnten.
Aktualisiert: 2019-08-20
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Nachhaltigkeitsinnovationen in der Display-Industrie

Nachhaltigkeitsinnovationen in der Display-Industrie von Antes,  Ralf, Behrendt,  Siegfried, Fichter,  Klaus, Kamburow,  Christian, Neuhäuser,  Vera, Nolte,  Roland
Mit Blick auf das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung sind Innovationsprozesse von Bedeutung, die zu gesellschaftlichem Wohlstand bei gleichzeitiger Sicherung der natür-lichen Lebensgrundlagen beitragen. Unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten stellen Kli-maschutz, Ressourceneffizienz und Umweltentlastung zentrale Anforderungen an Pro-dukt-, Verfahrens- und Serviceinnovationen dar. Vor diesem Hintergrund untersuchte das Projekt Innovationsprozesse in der Display-Industrie und fokussierte dabei auf die Frage, welche Rolle Akteurskooperationen bei der Aktivierung von Umweltentla-stungspotenzialen spielen und wie diese erfolgreich gestaltet werden können. Dabei konzentrierte sich das Forschungsvorhaben auf mehrere nachhaltigkeitsrelevante In-novationsfelder: – den ADRIA-Roadmap-Prozess „Advanced Displays Research Integration Action“ des Deutschen Flachdisplay Forums (DFF): Es handelt sich um ein Netzwerkpro-jekt zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Flachdisplay-Industrie. Ein Kernbaustein des Netzwerkes ist eine europäische Technologie-Roadmap für den Display-Sektor. – die Entwicklung und Produktion neuer Flachdisplays auf Basis von OLEDs (Orga-nic Light-Emitting Diodes): OLEDs gelten technologisch wie wirtschaftlich als die aussichtsreichste neue Flachdisplay-Technologie. Im Vergleich zu herkömmlichen Displayvarianten, bspw. LCDs oder Plasmadisplays, erhofft man sich von den selbstleuchtenden OLEDs kurze Reaktionszeiten, geringen Energieverbrauch und niedriges Gewicht bei Endprodukten. – die Entwicklung nachhaltiger Produktnutzungssysteme für elektronisches Papier (e-Paper): Beim elektronischen Papier, kurz e-Paper, handelt es sich um ver-schiedene Technologien, die sehr energiesparende, hochreflexive und biegsame Displays zum Ziel haben und somit Papier-ähnliche Eigenschaften erhalten sollen. Mögliche Anwendungsgebiete könnten zukünftig Papiermedien, wie z.B. Zeitun-gen, substituieren oder eine neue Mediengattung etablieren. Durch die Zusammenführung und Adaption verschiedener Konzepte und Theorien zu einer konsistenten Untersuchungsstruktur, die sich an der Problemstellung orientiert, lassen sich die wichtigsten Innovationsakteure, die Integration ihre Handlungen sowie die Kontexte und Bedingungen, unter denen sie agieren, beschreiben und analysieren. Im vorliegenden Fall waren dies das Mehrebenenkonzept des Innovationssystems, das gefüllte Schildkrötenmodell der potenziellen Einflussfaktoren, das Feuerwerksmodell des Innovationsprozesses sowie das erweiterte Promotorenmodell. Mit Blick auf Erfolgsbedingungen von nachhaltigkeitsorientierten Innovationen machen die theoriegeleiteten Fallanalysen mehrere Dinge klar: So zeigen die Ergebnisse, dass Nachhaltigkeitsfragen in Innovationsprozessen veran-kerbar sind, indem sie situativ an passenden Stellen integriert werden. Dazu müssen diese in greifbare politische, rechtliche und marktliche Anforderungen übersetzt wer-den. Die Sensibilisierung für Problemlagen und Chancen stehen dabei im Mittelpunkt. Weiterhin kommt für die Früherkennung von Innovationschancen und Risiken, neuen Geschäftsfeldern und Märkten den Wirtschaftsverbänden eine neue Rolle zu. Die Be-funde zeigen, dass Verbände eine zentrale Bedeutung für eine kooperative Technolo-giefrüherkennung spielen können, indem sie eine Plattform für einen moderierten und strukturierten Suchprozess sowie einen Erfahrungs- und Ergebnisaustausch schaffen. Zum dritten ist die frühzeitige Einbindung qualifizierter, visionärer Experten und An-wender in Innovationsprozesse ein wichtiger Erfolgsfaktor. Schließlich ist neben formalen Kooperations- und Projektstrukturen das Gelingen einer Innovationskooperation auf eine Innovation Community, d.h. auf die vertrauensvolle und engagierte Zusammenarbeit zwischen gleich gesinnten Innovationspromotoren angewiesen. Eine unabhängige Prozessmoderation wirkt als Katalysator für den Ko-operationsverlauf und vermittelt im Falle divergierender Auffassungen. Der Aufbau lei-stungsfähiger und effizienter Akteurskooperationen und die frühzeitige Integration von externen Experten und Anwendern in den Innovationsprozess werden damit zu einem zentralen Erfolgsfaktor.
Aktualisiert: 2019-08-20
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E-Paper – Erste Abschätzung der Umweltauswirkungen

E-Paper – Erste Abschätzung der Umweltauswirkungen von Kamburow,  Christian
Kurzfassung: Elektronisches Papier, kurz e-Paper, wird bereits seit vielen Jahren von den verschie-densten Unternehmen und Forschungseinrichtungen entwickelt. Die Bezeichnung “e-Paper“ dient als Sammelbegriff für unterschiedlichsten Technologien, die dünne, biegsame und sehr stromsparende Displays zum Ziel haben. Erste Anwendungen sind bereits erhältlich oder werden in den kommenden Jahren die Marktreife erlangen. Nicht nur die Substitution von herkömmlichen Bildschirmen, wie Kathodenstrahl- oder LCD-Bildschirmen, wird verfolgt, sondern auch die Konvergenz von elektronischen Medien und Papier ist ein erklärtes Ziel fast aller Beteiligter. Sollten alle angekündigten Eigen-schaften von e-Paper realisiert werden, so erscheint es wahrscheinlich, dass das neue Medium auch in der Zeitungs- und Zeitschriftenbranche Einzug halten wird. Bereits bestehende Papier- und Internet-Ausgaben von Zeitungen und Zeitschriften würden durch Zeitungen auf elektronischem Papier ergänzt werden – vielleicht sogar teilweise verdrängt werden. Die vorliegende Studie vergleicht zum ersten mal die Umwelteigen-schaften der drei Zeitungsformen anhand der jeweiligen Energieaufwendungen und un-tersucht insbesondere die Zeitung auf elektronischem Papier.
Aktualisiert: 2019-08-20
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Bilanzierung und Modellierung emissionsrelevanter Daten zum Energieverbrauch in stationären Quellen

Bilanzierung und Modellierung emissionsrelevanter Daten zum Energieverbrauch in stationären Quellen von Kamburow,  Christian, Wolfram,  Jörß
Im Auftrag des Umweltbundesamtes hat das IZT das Excel-Modell „Bilanz der Emissionsur-sachen“ (BEU) für die Berichtsjahre 1995-2004 grundlegend überarbeitet. Das BEU-Modell differenziert die Rahmendaten der Energiebilanz nach sektoralen und tech-nologischen Kriterien sowie in Brennstoff-Untergruppen, um somit ein fein disaggregiertes Set an Aktivitätsraten zu erhalten, die dann mit technologisch differenzierten Emissionsfakto-ren für Treibhausgase und andere Luftschadstoffe verknüpft werden, um daraus Emissionen zu berechnen. Inhalt dieses Vorhabens war es, die aus einem anderen Forschungsprojekt vorliegende Über-arbeitungsvorschläge kritisch zu prüfen, im Excel-Modell umzusetzen und das Modell für die Jahre 1995 bis 2004 zu aktualisieren. Die Überarbeitung des BEU-Modells ist abgeschlossen für die Energiebilanzzeilen (EBZ) 11 (Öffentliche Wärmekraftwerke (ohne HKW)), 12 (Industriewärmekraftwerke), 15 (Öffentli-che Heizkraftwerke), 16 (Fernheizwerke) und 40 (Energieverbrauch im Umwandlungsbereich insgesamt). In der Energiebilanzzeile 60 (Bergbau, Gewinnung von Steine und Erden, Verar-beitendes Gewerbe insgesamt) ist lediglich die Modellierung der Einsätze an Müll und Se-kundärbrennstoffe sowie der Prozessfeuerungen auf den neuesten Stand gebracht. Für den Rest der EBZ 60 standen noch inhaltliche Vorgaben bzw. Klärungen aus, die das Umwelt-bundesamt im Rahmen von anderen F&E-Vorhaben bearbeiten lässt. EBZ 66 (Haushalte) und 67 (Gewerbe, Handel, Dienstleistungen und übrige Verbraucher ) werden außerhalb des BEU-Modells in der Emissionsdatenbank ZSE modelliert und waren nicht Gegenstand dieses F&E-Vorhabens. Zusätzlich wurde das Excel-Modell zur Erstellung einer vorläufigen Energiebilanz für aktuel-le Berichtsjahre („Hausenergiebilanz“) provisorisch aktualisiert und überarbeitet. Das Haus-energiebilanzmodell bleibt aber weiterhin in seinen Rechenalgorithmen intransparent und grundlegend überarbeitungsbedürftig. Im Ergebnis steht dem Umweltbundesamt damit ein übersichtliches und fortschreibbares Re-cheninstrumentarium zur Erfüllung der Berichtspflichten in der Emissionsberichterstattung zur Verfügung. Die textliche Dokumentation und Begründung der überarbeiteten Rechenalgo-rithmen selbst war nicht Gegenstand dieses F&E-Vorhabens. BEU-Modell (Kapitel 1), Hausenergiebilanzmodell (Kapitel 2) und auch die im ZSE zu im-portierenden und zu löschenden Daten (Kapitel 3) liegen neben diesem Bericht auch als Ex-cel-Dateien vor.
Aktualisiert: 2019-08-20
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