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Abgeschlossene Projekte

ReDiBlock

Ressourcenschonung durch Distributed-Ledgers- und Blockchain-Technologie für die industrielle Produktion und Kreislaufwirtschaft

 

Ein transparenter und manipulationssicherer Austausch von Material-, Energie-, Produktions-, Verarbeitungs-, Qualitäts-, Wartungs- und Recyclinginformationen bildet die Basis, um eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft effektiv auszugestalten und zu steuern. Physische Stoff- und Güterströme müssen über den gesamten Produktkreislauf verlässlich qualifiziert, quantifiziert, analysiert, bewertet und interpretiert werden können, damit der Produktkreislauf, aus jeder Lebenszyklusphase heraus, effizient hinsichtlich regulatorischer, technischer, ökonomischer, ökologischer und sozialer Aspekte gesteuert werden kann.

Da dies bisher in der Praxis nicht oder nur zum Teil der Fall ist, bietet der Ansatz einer Distributed-Ledger-Technologie (DLT)- bzw. Blockchain-Plattform hier die Möglichkeit, die Datenbasis für alle Akteure in den Wertschöpfungs- und Kreislaufwirtschaftsnetzwerken zu verbessern.

Der gemeinsame Zugriff auf diese Informationen würde die Effektivität und Effizienz des gesamten Systems erheblich erhöhen. Zusätzliche Anwendungsfelder und Geschäftsmodelle ließen sich generieren. Im Zuge der gesellschaftlichen Erwartungen an den Klimaschutz und eine zukunftsfähige Industriegesellschaft mit hocheffizienten, umweltverträglichen Energie- und Materialströmen (Decarbonisierung und Dematerialisierung der Industrie) ist der umfassende Zugriff auf die verfügbaren Informationen unabdingbar. Dem gegenüber stehen der berechtigte Bedarf der Kontrolle an den eigenen Daten, die Wahrung von Betriebsgeheimnissen und der Schutz von Anonymität. Gleichzeitig ist die Nachverfolgbarkeit, die Datensicherheit und -korrektheit, deren Konsistenz und Fälschungssicherheit in einem Netz von Akteuren gefordert, die sich erstmal grundsätzlich nicht vertrauen.

Hierzu soll das Projekt die notwendigen (daten)technischen Ansätze und Voraussetzungen klären, die Gewährleistung der Richtigkeit der Übertragung der Realdaten in das digitale System analysieren, das dazu notwendige DLT-Systemkonzept entwickeln sowie exemplarisch eine Plattform aufbauen und am Beispiel realer Material-, Produkt- und Stoffstromdaten von beteiligten Unternehmen prüfen. Ziel des Vorhabens ist es, Daten zum gesamten Lebenszyklus von der Rohstoffgewinnung, über die Aufbereitung und Produktion, bis einschließlich der Nutzungsphase und der Kreislaufschließung zu sammeln und in Datenströmen abzubilden. In diesem Vorhaben soll sich für alle Lebenszyklusphasen exemplarisch mindestens je ein Unternehmen mit einem ausgewählten Produkt beteiligen, um die erarbeiteten Ergebnisse daran zu prüfen und ausgewählte Anwendungsfälle zu betrachten. Dabei sollen auch die unterschiedlichen Herangehensweisen zwischen Stückgut- und Mengen(bulk)-orientierten Produkten und deren Schnittstellen Berücksichtigung finden.

Projektinhalt

  • Analyse möglicher Anwendungsfälle und Identifikation von Anforderungen
  • Analyse von Geschäftsmodellen und Ordnungsrahmen
  • Einbindung von Unternehmen mit exemplarischen Anwendungsfällen
  • Systemanalyse, Konzeption und Design einer DLT-Plattform
  • Demonstrator-Entwicklung und Testbetrieb
  • Evaluierung der prototypischen DLT-Plattform anhand von Realbeispielen aus der Industrie
  • Begleitendes Innovationsmonitoring
  • Begleitender Stakeholder- und Dialogprozess

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektmitarbeiter

Florian Bodrogi

Larissa Coblenzer​​​​​​​

Projektpartner

 

THINKTANK Industrielle Ressourcenstrategien ansässig am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) (Projektkoordination)

 

Institut für Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren (AIFB) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

 

 

 

iPoint-systems Gmbh

 

 

 

Institut für Industrial Ecology (INEC) Hochschule Pforzheim

Projektlaufzeit

10/2020 - 03/2023

MaFImA

Material Flow Based Improvement Assessments – Materialflussbasierte Verbesserungsbewertungen

 

Das Forschungsprojekt MaFImA basiert auf der Methode der Materialflusskostenrechnung (MFKR oder MFCA im Englischen) und verfolgt das Ziel, die Methode deutlich weiterzuentwickeln. So sollen im Rahmen eines Ressourceneffizienz-Projekts für ein untersuchtes bestehendes Produktionssystem Maßnahmen mithilfe eines Expertensystems systematisch abgeleitet und bewertet werden. Die Suche nach Maßnahmen stellt einen aufwendigen Teil eines erfolgreichen Ressourceneffizienzprojekts dar, weil sie ein hohes Maß an technischem Sachverstand sowie eine genaue Kenntnis des Betriebs bedarf. MaFImA unterstützt nicht nur die systematische Maßnahmenableitung, sondern auch deren ganzheitliche Bewertung aus Kosten- und Umweltsicht. Dies stellt im Vergleich zur heutigen reinen Kostenbetrachtung der MFCA-Methode eine zukunftsweisende Weiterentwicklung der Methode dar, die auch deren Relevanz für Ressourceneffizienzprojekte entsprechend erhöhen wird.

Zur Erreichung der Ziele von MaFImA werden bisherige MFCA- sowie weitere Ressourceneffizienz-Projekte analysiert, schriftliche und mündliche Befragungen durchgeführt, Kurzexpertisen eingeholt sowie schließlich konkrete Fallbeispiele zur Validierung der Forschungsergebnisse durchgeführt.

Der Projektpartner ifu GmbH entwickelt im Rahmen des Projekts mathematische Algorithmen, um vergleichende Szenario-Rechnungen mit einem IT-gestützten Expertensystem durchführen zu können.

MaFImA wird einen wesentlichen Beitrag liefern, die MFCA-Methode insbesondere in KMU zu verbreiten und damit das Thema Ressourceneffizienz voranzutreiben. Baden-Württemberg manifestiert hiermit einmal mehr seinen Anspruch, Innovator im Bereich Ressourceneffizienz zu sein.

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Mitarbeiterinnen

Aline Hendrich

Marlene Preiß

Projektpartner

iPoint-systems gmbh und ihr Tochterunternehmen ifu Hamburg

Projektlaufzeit

01/2020 - 03/2023

Mittelgeber

Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg

Projekt „Digitalisierung & Ultraeffizienz“

GrüNetz

Markteintritt grüner Gründungen stärken durch Vernetzung mit KMU

 

Ziel des Vorhabens ist es, die Synergiepotenziale aus der Kooperation zwischen Mittelstand und grünen Start‐ups mit passgenauen Themen‐ und Technologiefokussierungen sowie innovativen Matching- und Partneringformaten effektiv zu erschließen.

Dadurch können die Umsetzung und Diffusion von Umweltinnovationen beschleunigt, zusätzliche Arbeitsplätze geschaffen sowie signifikante Beiträge zu Klima‐ und Umweltschutz geleistet werden. Die betrachteten Innovationsfelder liegen hierbei in den Bereichen der Umwelttechnik (u. a. Kreislaufwirtschaft, Luftreinhaltung, Wasserwirtschaft) und Ressourceneffizienz (Material- und Energieeffizienz).

Nur weniger als ein Drittel der KMU stellen gezielt Kontakt mit Start-ups her. Es liegt ein großes Potenzial darin KMU und Start-ups zu unterstützen, wie sie zielgerichtet vernetzt werden können.
Die Herausforderung ist ein tragfähiges Konzept zu entwickeln und umzusetzen, wodurch mit überschaubarem Aufwand passgerechte Kooperationen zwischen KMU und grünen Start-ups initiiert werden können.
Umwelttechnik BW GmbH, das INEC der Hochschule Pforzheim und die Grünhof GmbH, Freiburg, wollen mit dem Förderprojekt den "Markteintritt grüner Gründungen durch zielgerichtete Vernetzung mit dem Mittelstand stärken" (Akronym "GrüNetz").

Projektinhalt

  • Ableitung relevanter Innovationsfelder für die Vernetzung zwischen KMU und Start-ups, z. B. aus der Roadmap Umwelttechnik
  • Analyse der konkreten Ausgangslagen und Anforderungen bei KMU
  • Analyse der konkreten Ausgangslagen und Anforderungen grüner Start-ups
  • Bildung themenspezifischer Cluster aus Start-ups und KMU
  • Entwicklung und Durchführung innovativer Vernetzungs-, Coaching- und Kooperationsformate, die spezifisch für Matching und Partnering von Mittelstand und grünen Start‐ups geeignet sind
  • Transfer der Projektergebnisse an interessierte Stakeholder

 

Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. Claus Lang-Koetz

Projektmitarbeiter

Anina Kusch

Projektpartner

Umwelttechnik BW
GmbH (Projektkoordination)

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Grünhof GmbH

Projektlaufzeit

03/2021 - 02/2023

Mittelgeber

Das Vorhaben wird durch das Umweltministerium Baden-Württemberg und der Deutschen Bundesstiftung Umwelt finanziert.

126 Betriebe für Ressourceneffizienz

Das vorliegende Projekt schließt an die Projekte „100 Betriebe für Ressourceneffizienz“,  „100Plus Betriebe“ und "100 Betriebe und mehr für Ressouceneffizienz" an. Im Rahmen dieser Projekte wurden in den Jahren 2014 - 2020 insgesamt 103 Praxisbeispiele ausgewählt und publiziert. Dazu kommen nun nochmal 23 weitere Fallbeispiele. Diese bieten einen Einblick in die betrieblichen Einsparpotenziale und möglichen Maßnahmen zum Thema Ressourceneffizienz.

Im Rahmen des aktuellen Projekts werden verschiedene Ziele verfolgt, die sich aus den Erfahrungen und Erkenntnissen der vorangegangen Projekte ergeben. So wird zum einen eine Verstetigung der Sammlung von Praxisbeispielen angestrebt, wobei das vorhandene Spektrum an technologischen Maßnahmen gezielt um bislang noch nicht dargestellte Bereiche erweitert werden soll. Zum anderen soll im Hinblick auf den positiven Effekt von Ressourceneffizienzmaßnahmen auf den Klimaschutz die Ermittlung der CO2-Einsparungen durch diese Maßnahmen, die hauptsächlich den nicht-energetischen Rohstoffbereich betreffen, verbessert werden. Hierbei gilt es ebenso zu erörtern wie sich diese Einsparungen in nationale und internationale Klimaschutzaktivitäten einbinden lassen. Um die gewonnen Erkenntnisse in die betriebliche Praxis zu transferieren, wird anhand der Fallbeispiele ein Handlungskonzept in Form eines Leitfadens erarbeitet. Dieser Leitfaden soll Hürden gegenüber Ressourceneffizienzmaßnahmen in Unternehmen senken. Da sich in den Fallbeispielen  gezeigt hat, dass eine unternehmensübergreifende Zusammenarbeit wesentlich zum Erfolg von Ressourceneffizienzmaßnahmen beitragen kann, soll aus den Unternehmen ein aktives Netzwerk mit regelmäßigem Austausch und Zusammenarbeit im Bereich Ressourceneffizienz entwickelt werden.

Hier finden sie den 3. und letzten Band der 100-Betriebe-Trilogie zum kostenlosen Download als pdf.

Hier finden Sie unseren Leitfaden zur Ressourceneffizienz und Ressourcenschonung zum kostenlosen Download als pdf.

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Dr. Christian Haubach

Projektmitarbeiterinnen

Marlene Preiß

Alexandra Vogt

Projektpartner

Projektlaufzeit

01/2020 - 12/2022

Mittelgeber

Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg

Förderkennzeichen

L75 20116

Publikationen

Schmidt, M. (2018): "The 100 Companies Project Resource Efficient Practice Cases from Producing Industry". In: Lehmann, H. [Hrsg.]: Factor X : Challenges, Implementation Strategies and Examples for a Sustainable Use of Natural Resources. Springer, Cham, 347-358. https://doi.org/10.1007/978-3-319-50079-9_24.

Preiß, M.; Haubach, C. und Schmidt, M. (2017): "100 Betriebe für Ressourceneffizienz – ein Leuchtturmprojekt für den Umweltschutz". In: Horizonte. Forschung an Fachhochschulen in Baden-Württemberg (50/2017): 16-21. Link zum Download

Schmidt, M., Spieth, H., Bauer, J. und C. Haubach (2017): 100 Betriebe für Ressourceneffizienz : Band 1 - Praxisbeispiele aus der produzierenden Wirtschaft. Springer Spektrum, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-53367-3.

Haubach, C. (2017): "Transparente Effizienz : Unternehmen im Ländle gehen mit guten Beispielen voran". In: KONTUREN : Zeitschrift der Hochschule Pforzheim, 2017: 16-19. https://www.hs-pforzheim.de/fileadmin/user_upload/uploads_redakteur/Presse-_und_Oeffentlichkeitsarbeit/Publikationen/Konturen/2017/Transparente_Effizienz.pdf.

Haubach, C.; Viere, T. und Schmidt, M. (2016): Resource efficiency in action – compilation and evaluation of 100 case studies in German manufacturing industries. In: Schaltegger, S. [Hrsg.] Two Decades of Corporate Environmental and Sustainability Accounting–What has been achieved?; Proceedings of the 20th Conference of the Environmental and Sustainability Management Accounting Network (EMAN); Lüneburg; 22-23 September 2016; Centre for Sustainability Management, 109-111.

KligWeR

Klimaschutz in globalen Wertschöpfungsketten durch Ressourceneffizienz in der produzierenden Wirtschaft

 

Das Projekt KligWeR hat das Ziel, umfassende THG-Emissionsbilanzen für die betriebliche Praxis unter Einbeziehung der Rohstofflieferketten zu ermöglichen. Dabei sollen insbesondere die vorgelagerten Emissionen, die sogenannten Scope 3-Emissionen, für eingekaufte Waren und Rostoffe einbezogen werden. Diese können in Unternehmen typischerweise (Zehn-)Tausende von Einzelpositionen umfassen. Methodisch wird dazu auf Multi-Regionalen-Input-Output-Analysen (MRIO) aus der volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung aufgebaut. Diese werden entsprechend konfiguriert bzw. weiterentwickelt. Die praktische Erprobung der Methodik erfolgt in Kooperation mit den beiden baden-württembergischen Unternehmen Robert Bosch GmbH und Carl Zeiss AG. Basierend auf der erarbeiteten und validierten Methodik wird ein kostenloses und webbasiertes Tool entwickelt und öffentlich bereitgestellt, das von Unternehmen einfach und mit geringem Aufwand genutzt werden kann.

Projektleitung

Projektmitarbeiter

Dr. Christian Haubach

Pia Heidak

Dr. Philipp Schäfer (bis 07/2021)

Alexandra Vogt

Projektpartner

  • THINKTANK Industrielle Ressourcenstrategien
  • Systain Consulting
  • Robert Bosch GmbH
  • Carl Zeiss AG

Projektlaufzeit

09/2020 - 04/2022

Mittelgeber

Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg im Rahmen des Förderprogramms BWPLUS (Baden-Württemberg Programm Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung)

EAT-Regional

EhrenAmtsTool für REGIOnale und NAchhaLtige Versorgung von Freizeitmaßnahmen (Akronym: EAT-Regional)

Warum EAT-Regional?

Ziel des Modellvorhabens ist es, Freizeit- und Bildungsmaßnahmen an Orten im ländlichen Umfeld regional und nachhaltig zu versorgen. Dabei sollen insbesondere ehrenamtliche Leiter*innen solcher Maßnahmen mit Hilfe digitaler Angebote unterstützt werden, um eine hochwertige Versorgung im Lebensmittel-Bereich sicherzustellen. Die Hochwertigkeit wird durch die Auswahl regionaler (bevorzugt eigenvermarkteter) Produkte sowie deren Ergänzung durch Siegelware (Bio- bzw. Ware aus fairem Handel) sichergestellt. Dazu wird die regional vorhandene Versorgungsstruktur systematisch erfasst und durch Nachfragebündelung verstärkt: Ausgehend vom Ort der Veranstaltung werden („bottom up“) lokale bzw. regionale Produktanbieter identifiziert, qualifiziert und in ein umfassendes digitales Planungswerkzeug („Tool“) integriert. Dieses Planungswerkzeug stellt alle für die Beschaffung und Zubereitung von Gemeinschaftsverpflegung erforderlichen Informationen bereit.

DIETER - Das EAT-Regional Planungstool

Das Planungstool DIETER soll deutschlandweit Freizeitgruppen bei der Planung und Umsetzung von selbst organisierten Gruppenverpflegung unterstützen sowie die regionale Lebensmittel-Direktvermarktung fördern. DIETER ermöglicht die Küchenplanung für den gesamten Veranstaltungszeitraum vollständig digital abzubilden. Durch die Auswahl geprüfter, gruppengeeigneter Rezepte, der bedarfsgerechten Mengenberechnung bis zur Erstellung von Einkaufslisten und Speiseplänen werden die Ehrenamtlichen deutlich entlastet. Derzeit wurden bereits über 130 Rezepte geprüft und in DIETER eingepflegt.

Ein Onlineshop bietet darüber hinaus die Möglichkeit zum direkten Kauf der benötigten Lebensmittel bei Landwirt*innen im regionalen Umfeld der Freizeitorte. Ergänzt wird das Projekt um die Bereitstellung von Hygieneschulungen und Bildungsinhalten der nachhaltigen Ernährung, u.a. der Herkunft und Herstellung von Lebensmitteln der jeweiligen Region.

DIETER richtet sich somit gleichermaßen an die Veranstalter*innen und Anbieter*innen von Gruppenfreizeiten sowie landwirtschaftliche Direktvermarkter*innen, die sich durch die Onlinevermarktung einen weiteren digitalen Absatzkanal aufbauen möchten. Auch andere institutionelle Nachfrager*innen wie Kindergärten und Tagungshäuser oder auch private Nachfrager*innen z.B. für Familienfeiern erweitern den potentiellen Nutzerkreis. 

Icon einer Box mit Link und Text

Hier geht's zum Planungstool

Los geht's!

Startseite
Rezeptauswahl
Einkaufsliste
Onlineshop

Ziele

Ziel des Modellvorhabens ist es, Freizeit‐ und Bildungsmaßnahmen an Orten im ländlichen Umfeld regional und nachhaltig mit Lebensmitteln zu versorgen.

 

Arbeitspakete

Im Rahmen eines Workshops werden zur Bedarfsspezifizierung umfassende Befragungen (qualitativer Forschungsansatz) ausgewählter Stakeholder aus den Gruppen der Betreiber, Freizeitleiter und Eigenvermarkter durchgeführt. Die Ergebnisse aus dem Workshop werden in einem Anforderungskatalog für die zu entwickelnde Tool-Lösung zusammengeführt.

Teilprojektleiter: Financial Coaching Johannes Häfele

Der Begriff der Regionalität ist unscharf definiert und wird häufig interessengeleitet verwendet. Im Rahmen dieses Arbeitspaketes wird der Begriff klar definiert, damit dem Nutzer eine deutliche Orientierung und somit Sicherheit bei der Beschaffung von regionalen Produkten vermittelt werden kann.

Teilprojektleiter: Hochschule Pforzheim 

DIETER wird basierend auf der Anforderungsliste entwickelt. Im Leistungsumfang des Tools sollen neben der Verpflegungsplanung und der Erstellung einer Einkaufsliste die Möglichkeit zur Lebensmittel-Bestellung geschaffen werden. Ein besonderer Aspekt ist hierbei die Regionalität, welche es dem Nutzer ermöglicht, regionale Anbieter zu bevorzugen.

Teilprojektleiter: Key-Work Consulting GmbH

Parallel zur Entwicklung von DIETER werden auf Basis der Regionalitäts-Definition im Umkreis der Freizeitorte potentielle Produkthersteller bzw. Vermarkter identifiziert, direkt angesprochen und so zur Mitwirkung motiviert.

Teilprojektleiter: Enzkreis

Die Entwicklung von der Eigen- zur Onlinevermarktung erfordert neben der strukturierten und umfangreichen Bereitstellung und Pflege von Informationen auch die Veränderung der innerbetrieblichen Abläufe, die Definition von Schnittstellen und der Einbindung in die Logistikketten. Die in AP4 „Regional-Screening“ gesammelten Informationen werden in diesem Arbeitspaket um die gesamten Geschäftsprozesse ausgewählter Anbieter sowie der nachgelagerten Schritte erweitert. Als erster Schritt wird die derzeit bei den Anbietern verfügbare IT- und Softwareinfrastruktur erhoben. Basierend auf dieser Zustandsanalyse werden mögliche Anbindungsszenarien an das Planungstool bzw. Entwicklungsschritte definiert, um eine Anbindung an das Planungstool zu ermöglichen und darüber hinaus einen rechtssicheren, effizienten Betrieb zu gewährleisten.

Teilprojektleiter: Financial Coaching Johannes Häfele

Basierend auf dem Regional-Screening (AP4) und den Ergebnissen aus der Prozessanalyse im Rahmen der Anbieterentwicklung (AP5) werden Informations- und Schulungsunterlagen für potentielle Anbieter (Eigenvermarkter) erstellt.

Teilprojektleiter: Hochschule Pforzheim

Im Rahmen des vorgeschlagenen Vorhabens werden mehrere, außerhalb der „Bio-Musterregion Enzkreis“ liegende Standorte analysiert. Dies dient der Erprobung und Fortentwicklung der Methode zur Übertragung des Ansatzes auf weitere Tagungshäuser um eine bundesweite Wirksamkeit zu erreichen.

Teilprojektleiter: Hochschule Pforzheim

Das Online-Angebot des Planungstools, Lebensmittel und andere Produkte nachhaltig, regional oder fair anzubieten, soll langfristig durch eine Genossenschaft verstetigt werden. Dieses Arbeitspaket dient der Entwicklung eines nachhaltigen Geschäftmodells, wofür u. a. ein Genossenschaftsvertrag entworfen werden soll. Im Ergebnis soll zum Vorhabensende eine selbstverwaltete Struktur entstanden sein, die sich aus den Umsätzen der Bestellfunktion des Tools finanziert sowie einen Bildungs- und Schulungsauftrag mit Blick auf Regionalität, Nachhaltigkeit und fairen Handel erfüllt.

Teilprojektleiter: aej/ejl

Zum Vorhabensbeginn wird ein Begleitkreis ins Leben gerufen, der vorrangig nicht in der Partnerstruktur abgebildete Stakeholder sowie potentielle Multiplikatoren und den Aspekt der bundesweiten Verbreitung sowie der Neutralität der Vorhabensergebnisse berücksichtigt.

Teilprojektleiter: Hochschule Pforzheim

Das Projektvorhaben wird auf der Grünen Woche auf dem Stand der aej/ejl vorgestellt um somit eine hohe Sichtbarkeit zu erzeugen und weitere potentielle Nutzer anzusprechen.

Teilprojektleiter: aej/ejl

Fragen beantworten wir gerne persönlich oder per E-Mail:

Projektkoordinator

Prof. Dr.-Ing. Jörg Woidasky

E-Mail senden

Profil

Projektmitarbeiter

Jannick Schmidt

E-Mail senden

Maximilian Auer

E-Mail senden

Kickoff-Treffen des Vorhabens EAT-Regional an der Hochschule Pforzheim (August 2019).
  • Hochschule Pforzheim, Institut für Industrial Ecology (INEC)
  • Key-Work Consulting GmbH, Karlsruhe
  • Financial Coaching Johannes Häfele
  • Hohenwart Forum GmbH, Pforzheim
  • aej/Evangelische Jugend im ländlichen Raum (ejl)

Assoziierte Partner:

  • Büro für Umwelt und Energie (BUE) der Ev. Landeskirche in Baden
  • Landratsamt Enzkreis/Landwirtschaftsamt und Bio‐Musterregion
  • Biolandhof Reiser, Straubenhardt
  • Auenhof Wohnen & Arbeiten gemeinnützige GmbH, Neulingen
  • Bauernhof Aichele, Mühlacker

 

Das Projekt wird gefördert von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) in der Förderlinie "Bundesprogramms Ländliche Entwicklung (BULE) - Land.Digital 2017“.

Laufzeit 01. April 2019 bis 31. März 2022
Förderkennzeichen: 2819LD013

www.ble.de

Selbstorganisiertes Innovationsmanagement im digitalen Zeitalter

Das Forschungsprojekt InnoDiZ hat zum Ziel, eine Online-Plattform für virtuelle, überbetriebliche Zusammenarbeit zu erproben, die interne Innovationsprozesse unterstützen soll. Es werden messbare Steigerungen der Prozess- und Produktinnovationen in Qualität und Rate erwartet. Zentraler Ansatzpunkt ist die überbetriebliche Weiterbildung von Fach- und Führungskräften zu Innovationsmanagern bzw. -akteuren.

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Markerbasiertes Sortier- und Recyclingsystem für Kunststoffverpackungen

Ziel des Vorhabens ist der Aufbau eines markerbasierten Sortier- und Recyclingsystems von der Verpackungsentwicklung über die Sortiertechnik bis hin zur hochwertigen werkstofflichen Verwertung. Im MaReK-Projekt wird damit die Eignung von Fluoreszenz-Markern für den abfallwirtschaftlichen Einsatz nachgewiesen. Dazu wird der Einsatz der vom Projektpartner Polysecure entwickelten und patentierten TBS-Technologie als Lösungsmöglichkeit pilothaft entwickelt und industrierelevant getestet.
Geschwindigkeit, Effektivität und Wirtschaftlichkeit der Sortierung verschiedener Zusammensetzungen der Sammelfraktionen werden unter industrierelevanten Randbedingungen untersucht. Im Projekt wird die gesamte Wertschöpfungskette des Verpackungslebenszyklus vom Design über die  Verfahrensentwicklung für Marker-Applikation und Sortierung bis zur Rückgewinnung der Werkstoffe adressiert. Ansätze einer neuen Verpackungsgovernance werden mit den relevanten Stakeholdern ausgearbeitet und sollen mittelfristig neben den technischen Ergebnissen des Vorhabens als Grundlage für den nachhaltigeren Verpackungseinsatz dienen.

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Integrierte Nachhaltigkeitsbewertung und -optimierung von Energiesystemen

Das Hauptziel des Vorhabens ist es, bestehende und zukünftige Energiesysteme anhand wirtschaftlicher, gesellschaftlicher und umweltrelevanter Zielgrößen bewerten und optimieren zu können. Hierzu werden komplexe und sehr weit entwickelte Methoden und Modelle der Energiesystem-, der Lebenszyklus- und der ökonomischen Analyse miteinander gekoppelt sowie mit sozialwissenschaftlichen Untersuchungen verknüpft. Der so geschaffene methodische Rahmen wird in einem zweiten Schritt genutzt, um unter Berücksichtigung von Kosten und Nachhaltigkeitsaspekten gesamtgesellschaftlich besonders vorteilhafte Systemkonfigurationen für den Stromsektor in Deutschland zu ermitteln. Insgesamt kann das Vorhaben auch dazu beitragen, das Datenangebot und die Datenqualität für Nachhaltigkeitsbewertungen im Energiebereich zu erhöhen und Zielkonflikte zwischen gesellschaftlichen Erwartungen, Umweltfolgen und Systemkosten besser zu verstehen und einzuordnen.

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Weiterentwicklung Landesstrategie Ressourceneffizienz Baden-Württemberg

Im Verbundvorhaben WeLaReBaWü  werden im Rahmen einer Konzeptstudie Vorschläge zur Fortschreibung und Weiterentwicklung der Landesstrategie für Ressourceneffizienz Baden-Württemberg erstellt.

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Entwicklung eines ressourceneffizienten Wassermanagement- und Anlagenkonzepts für Vorbehandlungs- und Tauchlackieranlagen unter Nutzung der Elektroimpulstechnologie zur Dekontamination von industriellen Wässern und Lacken

Kern des Konzepts ist ein Entkeimungsverfahren auf Basis der Elektroimpulstechnologie. Erstmalig wird dieses Verfahren auf Lacke und Wässer im Tauchlackierprozess angewandt werden. Ziel ist es, die mikrobielle Belastung der verschiedenen Prozessflüssigkeiten zu unterbinden. Für die Impulstechnik werden neuartige, halbleitergeschaltete Impulsgeneratoren entwickelt und eingesetzt. Auf Basis grundlegender Erkenntnisse aus der ersten Projektphase wird eine industrielle Demonstrationsanlage aufgebaut und bei Lackherstellern getestet. Ein Konzept für ein innovatives Wassermanagement für die Tauchlackierung mit reduzierten Betriebskosten und verbesserter Kreislaufführung wird erarbeitet.
Aufgabe des INEC ist die strukturierte Aufnahme und Abstimmung von Anforderungen an das Verfahren unter Berücksichtigung der Aspekte Markt - Anwender – Technik – Umwelt. In einer integrierten Nachhaltigkeitsanalyse werden ökonomische und ökologische Leitplanken erarbeitet und Optimierungsvorschläge auf Basis von Energie- und Stoffstrommodellen aufgezeigt.

Alle Informationen zum Projekt findet man hier.

 

Ziel des Forschungsprojektes ist die Optimierung von Wärmeübertragerrotoren mittels thermodynamischer Modellierungsansätze unter Berücksichtigung konstruktiv-fertigungstechnischer Merkmale.
Wärmeübertragerrotoren werden in Industrie und Haustechnik zur Wärmeübertragung von heißen in kältere Gasströme eingesetzt. Aus technischer Sicht befinden sich diese Regenerativwärmeübertrager wesentlich auf dem Stand der 1960er Jahre. Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise und fortschreitender Klimaveränderung hat sich der Anreiz, Energie zurück zu gewinnen, deutlich erhöht. Im Projekt soll einerseits die Effizienz der Wärmerückgewinnung gesteigert aber auch eine ressourcenschonendere Fertigung der Rotoren ermöglicht werden.
Zunächst erfolgt die theoretische Modellbildung mit Umsetzung in ein Simulationsprogramm für die instationäre Wärmeübertragung eines kleinen Teilbereichs des Wärmeübertragers; davon ausgehend wird dieses Modell auf den kontinuierlichen Betrieb des Apparats übertragen. Mit diesem Modell können wichtige Parameter in Simulationsrechnungen variiert und in ihren Auswirkungen untersucht werden, ohne aufwändige Versuchsreihen durchzuführen.

Einzelne, durch Simulationsrechnungen als optimal ermittelte Geometrien des Wärmeübertragers können nachfolgend in reale Wärmeübertrager umgesetzt werden, um deren Eigenschaften mit den Simulationsergebnissen zu vergleichen. Die Ergebnisse aus diesem Vergleich fließen in die Anpassung des Modellierungsprogramms zurück, womit der Optimierungskreis geschlossen wäre.

Auf Basis dieser Erkenntnisse werden Rotorstrukturen entwickelt, die, angepasst an jeweils spezifische Anwendungsfälle, mit höherem Wirkungsgrad aufwarten und gleichzeitig mit geringerem Materialeinsatz ressourcenschonender gefertigt werden können.

Alle Informationen zum Projekt findet man hier.

 

Nachhaltigkeitsaspekte der Goldgewinnung und des Goldrecyclings und Lehren für ein umfangreiches Metallrecycling

Die Versorgung mit Metallen unterliegt zunehmend Risiken und Beschränkungen, die sich derzeit in der Volatilität der Weltmarktpreise zeigen. EU, Bundesregierung und die Fachwelt sprechen von kritischen Rohstoffen und fordern den effizienten Umgang mit den Ressourcen, u.a. die verstärkte Nutzung in Kreisläufen. Das Edelmetall Gold zählt nicht unmittelbar zu den kritischen Rohstoffen, nimmt aber die Rolle des knappen und begehrten Metalls seit Jahrtausenden ein. Im Schmuckbereich wird es zu einem großen Teil immer wieder recycelt. Neue Anwendungen im Hightech-Bereich, z.B. in der Elektronik, kommen hinzu und erschweren dieses Recycling. Hauptproblem ist dabei die Logistik und die Aufkonzentration der Produktströme, die das Recycling kostenmäßig und energetisch aufwendig machen. Gleichzeitig ist der Abbau von Primärgold mit großen ökologischen und sozialen Problemen verbunden, etwa im informellen Artisanal Mining-Bereich in Entwicklungs- und Schwellenländern. Dies beeinflusst erheblich die Umweltbilanz des Rohstoffs Gold. Zusammen mit führenden Scheideanstalten sollen die wichtigsten Gewinnungs-, Verarbeitungs- und Recyclingpfade für Gold ganzheitlich untersucht werden. Die Vor- und Nachteile werden dargestellt, Lücken in den weltweit gebräuchlichen Datensätzen, z.B. für LCA, sollen geschlossen werden. Die Probleme des Artisanal Mining und die Chancen des Recyclings werden erörtert. Gold ist somit Fallbeispiel für eine heute schon reale Kreislaufwirtschaft eines knappen Metalls.

Alle Informationen zum Projekt findet man hier.

 

Das vorliegende Projekt schließt an die Projekte „100 Betriebe für Ressourceneffizienz“ und „100Plus Betriebe“ an. Im Rahmen dieser Projekte wurden in den Jahren 2014 - 2018 insgesamt 103 Praxisbeispiele ausgewählt und publiziert. Diese bieten einen Einblick in die betrieblichen Einsparpotenziale und möglichen Maßnahmen zum Thema Ressourceneffizienz.

Im Rahmen des aktuellen Projekts werden verschiedene Ziele verfolgt, die sich aus den Erfahrungen und Erkenntnissen der vorangegangen Projekte ergeben. So wird zum einen eine Verstetigung der Sammlung von Praxisbeispielen angestrebt, wobei das vorhandene Spektrum an technologischen Maßnahmen gezielt um bislang noch nicht dargestellte Bereiche erweitert werden soll. Zum anderen soll im Hinblick auf den positiven Effekt von Ressourceneffizienzmaßnahmen auf den Klimaschutz die Ermittlung der CO2-Einsparungen durch diese Maßnahmen, die hauptsächlich den nicht-energetischen Rohstoffbereich betreffen, verbessert werden. Hierbei gilt es ebenso zu erörtern wie sich diese Einsparungen in nationale und internationale Klimaschutzaktivitäten einbinden lassen. Um die gewonnen Erkenntnisse in die betriebliche Praxis zu transferieren, wird anhand der Fallbeispiele ein Handlungskonzept in Form eines Leitfadens erarbeitet. Dieser Leitfaden soll Hürden gegenüber Ressourceneffizienzmaßnahmen in Unternehmen senken. Da sich in den Fallbeispielen  gezeigt hat, dass eine unternehmensübergreifende Zusammenarbeit wesentlich zum Erfolg von Ressourceneffizienzmaßnahmen beitragen kann, soll aus den Unternehmen ein aktives Netzwerk mit regelmäßigem Austausch und Zusammenarbeit im Bereich Ressourceneffizienz entwickelt werden.

Alle Informationen zum Projekt findet man hier.

 

Vergleichende Analyse der Ressourceneffizienz von Primär-  und Sekundärrohstoffgewinnung – Volkswirtschaftliche Indikatoren und der energetische Aufwand als zentraler Bewertungsindikator - der Rohstoff-Energie-Nexus

Im Projekt werden drei Themenkomplexe bearbeitet. Der erste Komplex befasst sich mit der Bedeutung der Primärrohstoff- in Relation zur Sekundärrohstoffwirtschaft in Baden-Württemberg.
Der zweite Komplex beschäftigt sich mit der Regionalisierung aktueller nationaler und internationaler Ansätze für volkswirtschaftliche Indikatoren zur Messung der Ressourceneffizienz.
Im dritten vom INEC bearbeiteten Themenkomplex wird ein umfassender Bewertungsansatz zur Beurteilung des ökologischen und ökonomischen Aufwands bei der Primär- und Sekundärgewinnung von Rohstoffen vorgeschlagen. Im Mittelpunkt steht der Energieaufwand, der mit der Gewinnung oder dem Recycling von Rohstoffen verbunden ist („Nexus“). Der Ansatz befasst sich z.B. mit dem Energieaufwand bei sinkendem Erzgehalt in der Primärgewinnung oder bei wachsender Dissipation von Wertstoffen beim Recycling. Angestrebt wird ein energetischer Indikator, der sowohl die Primär- und Sekundärgewinnung für verschiedene Rohstoffe wie auch die Substitution von Rohstoffen untereinander umfasst.

 

Alle Informationen zum Projekt findet man hier.

 

Zentrum für angewandte Forschung (ZAFH) Urbane Energiesysteme und Ressourceneffizienz

Die Entwicklung einer serviceorientierten Modellarchitektur zur Lösung gekoppelter verteilter Simulations-, Optimierungs- und Energiemanagementaufgaben in urbanen Energiesystemen ist ein essentielles Ziel des ENsource Verbunds. Für urbane Energiesysteme werden innovative Simulations-, Optimierungs-, Energie- und Ressourcenmanagementstrategien sowie neue Geschäfts- und Wertschöpfungsmodelle entwickelt und in fünf Fallstudien validiert.

Weitere Informationen gibt es hier.

 

Planspiele zur Aufdeckung von betrieblichen Energie- und Ressourceneffizienzmaßnahmen

Ressourceneffizienz einmal anders - spielerisch, interaktiv und praxisnah. Mit Planspielen in sechs Anwendungsbereichen werden die Resource Efficiency Awareness gesteigert, ein effizienter Energie- und Materialeinsatz in Produktionsabläufen erlernt und damit ressourceneffizientes Handeln vermittelt.

Kern des Projekts ist die Entwicklung von Simulationen in den Anwendungsbereichen (1) Energie- und Stoffstrommanagement in der Produktion, (2) THG-erweiterte Materialflusskostenrechnung, (3) THG-erweiterte Lean Production, (4) Energierelevanz von Industriegebäuden, (5) Relevanz energiebetriebener Querschnittstechnologien sowie (6) Produktentstehungsprozess. Sie wenden sich an operative Entscheidungs­träger in der produzierenden Wirtschaft.

Ziel des Projekts ist die Vermittlung eines effizienten Energie- und Materialeinsatzes und somit eine direkte und indirekte Einsparung von Treibhausgasemissionen (THG). Am konkreten Beispiel sollen typische Situationen aus der Praxis vorgestellt und Lösungskonzepte erarbeitet bzw. „erspielt“ werden, etwa zur Aufdeckung von Effizienzpotentialen, zur Entwicklung geeigneter Maßnahmen und deren Kommunikation und Durchsetzung im Unternehmen. Dazu werden die betrieblichen Abläufe in Planspielen aufbereitet. Schlüsselfaktoren sind dabei die soziale Interaktion im Spiel, die Lerneffekte sowie die Beiträge zur Lösung von Zielkonfliktsituationen und die direkte Übertragbarkeit der in der Simulation eingesetzten Methoden im eigenen Unternehmen. Mit den Simulationen soll eine Resource Efficiency Awareness geschaffen sowie die Entscheidungs- und Handlungskompetenz bei operativen Entscheidungsträgern in der Produktion gestärkt werden. Die entwickelten Spiele werden bereits während der Projektlaufzeit über unterschiedliche Netzwerke angeboten und nach Projektende für weitere Schulungszwecke genutzt.

Das Weiterbildungsangebot vermittelt damit spezifisches Wissen im Bereich Ressourceneffizienz direkt an der Schnittstelle zwischen Management und Produktion und hilft, Hemmnisse zu beseitigen und Innovationsprozesse anzustoßen. So kann eine Mitarbeiterqualifizierung und langfristige Verhaltensänderung im Betrieb erreicht werden, die mit der Umsetzung von verschiedenen Ressourceneffizienzmaßnahmen zu einer Einsparung von THG führt.

Die Projektergebnisse mit Detailinformationen zu den Planspielen und den herunterladbaren Spielunterlagen wurden als Open-Access-Buch im renommierten Springer-Verlag veröffentlicht. Das Buch mit dem Titel Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit: Sechs Planspiele für die betriebliche Weiterbildung kann kostenlos heruntergeladen werden.

Projektdauer

2016 - 2019

Förderkennzeichen

03KF0045

Projektergebnis

Open-Access Veröffentlichung: Spielbeschreibungen inkl. Spielunterlagen

Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit: Sechs Planspiele für die betriebliche Weiterbildung

 

Projektbroschüre

Kontakt

kontakt[at]replan-spiele.de

Integrierte Ressourceneffizienz-Analysen zur Reduzierung der Klimabelastung von Produktionsstandorten in der Chemischen Industrie

Projektleitung

Prof. Dr. Hendrik Lambrecht, Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.04.2012 - 30.09.2015

Mittelgeber

 Programm Forschung für Nachhaltige Entwicklung

Förderkennzeichen

01RC1111D

Projektbeschreibung

Um Treibhausgasemissionen der chemischen Industrie wirksam zu reduzieren, ist die integrierte Analyse und Optimierung komplexer Produktionssysteme inklusive Rohstoff- und Energieeinsätzen, resultierenden Kosten sowie Umwelt- und Klimawirkungen notwendig. Bei einer solchen integrierten Betrachtung von Produktionssystemen berühren sich ökobilanzielle, verfahrenstechnische und optimierungsorientierte Aspekte, deren systematische Berücksichtigung in der Praxis nicht trivial ist, da geeignete Instrumente bisher fehlen. Darüber hinaus fehlt bisher in der Chemie - Branche und insbesondere in kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) aus praktischer Sicht eine entsprechende ganzheitliche Betrachtung, obwohl diese die Akzeptanz und Verbreitung von Klimaschutz- und Ressourceneffizienzmaßnahmen erhöht und so zu einer nachhaltigen Entwicklung der Unternehmen beiträgt. Das Projekt zielt dabei nicht auf technische Einzelmaßnahmen ab, sondern befähigt Unternehmen, Effizienzpotentiale selbstständig zu identifizieren und daraus zahlreiche (technische) Einzelmaßnahmen ableiten und bewerten zu können. In dem Kooperationsprojekt von drei Praxis- und zwei Wissenschaftspartnern wird folglich ein Planungswerkzeug zur Integration verschiedener Methoden erforscht, prototypisch entwickelt und mit Industriepartnern erprobt. Die angestrebte ganzheitliche Vorgehensweise stellt eine große Herausforderung dar und erfordert methodische und technologische Innovationen. Neue Erkenntnisse fließen darüber hinaus in die konkrete Maß nahmenplanung der beteiligten Praxispartner ein und können dort ebenfalls zu technologischen Innovationen in den bestehenden Produktionsprozessen führen. Neben den Projektpartnern wurde das Unternehmen Worlée Chemie aus Lauenburg als KMU-Partner in das Projekt involviert.

Projektpartner

 

 

Veröffentlichungen

Denz, Nicolas; Ausberg, Laura; Bruns, Michael; Viere, Tobias: Supporting resource efficiency in chemical industries - IT-based integration of flow sheet simulation and material flow analysis. Procedia CIRP 15 (2014), 537–542,doi:10.1016/j.procir.2014.06.060

Zschieschang, Eva; Denz, Nicolas; Lambrecht, Hendrik; Viere, Tobias: Resource efficiency-oriented optimization of material flow networks in chemical process engineering. Procedia CIRP 15 (2014), 373–378, doi:10.1016/j.procir.2014.06.066

Tobias Viere, Laura Ausberg, Michael Bruns, Jan Eschke, Jan Hedemann, Katharina Jasch, Hendrik Lambrecht, Mario Schmidt, Stephan Scholl, Tobias Schröer, Frank Schulenburg, Britta Schwartze, Markus Stockmann, Mandy Wesche, Klaus Witt, Eva Zschieschang: Integrated Resource Efficiency Analysis for Reducing Climate Impacts in the Chemical Industry. Journal of Business Chemistry, 2014, 11(2), S. 33-42 pdf-Download

Lambrecht, Hendrik u. Thißen, Nikolaus: Enhancing sustainable production by the combined use of material flow analysis and mathematical programming. Journal of Cleaner Production. In Druck. doi:10.1016/j.jclepro.2014.07.053

Viere, T.; Hottenroth, H.; Lambrecht, H.; Rötzer, N.; Paschetag, A.; Scholl, S. u. Wesche, M. (2016): Operationalisierung von Nachhaltigkeit im Produktionskontext: Integrierte Ressourceneffizienzanalyse zur Senkung der Klimabelastung von Produktionsstandorten der chemischen Industrie. In: Leal Filho, W. (Hrsg.): Forschung für Nachhaltigkeit an deutschen Hochschulen. Springer Fachmedien Wiesbaden: 349-363. doi: 10.1007/978-3-658-10546-4_20

Warenkorbbasierter Preis- und Umweltwirkungsvergleich von ökologischem und konventionellem Konsum

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.07.2012 - 31.08.2015

Mittelgeber

Programm FHprofUnt

Förderkennzeichen

03FH011PX2

Projektbeschreibung

Im Forschungsprojekt WaPrUmKo sollen Preise und ökologische Wirkungen zwischen konventionellen und ökologischen Produkten verglichen werden. Dabei wird der statistische Warenkorb des Verbraucherpreisindex zugrunde gelegt. Über den Preis- und Umweltwirkungsvergleich soll der relative Unterschied zwischen konventionellem und ökologischem Warenkorb bestimmt und in eine umweltökonomische Analyse überführt werden. Damit lägen erstmals empirisch fundierte ökologische Varianten im Konsumverhalten für statistische Warenkorbanalysen vor, die der Markttransparenz für den Verbraucher dienen könnten. Wesentlicher Bestandteil des Projektes sind empirische Preiserhebungen. Dazu werden Kriterien zur Bewertung von ökologischen Produkt- und Dienstleistungsalternativen festgelegt, nach denen die Bio-Produkte für den Warenkorb auszuwählen sind. Es werden Auswahl- und Gewichtungskriterien zur Abbildung einer möglichst realen Marktsituation entwickelt. Dabei werden die preisstatistischen Methoden unter der Einbindung des Statistischen Bundesamts weiterentwickelt. Es wird der aktuelle Stand der ökologischen Bewertung für Produktgruppen des statistischen Warenkorbs zusammengestellt. Eine besondere Herausforderung ist die Erfassung der Umweltwirkungen der zu betrachtenden Produktqualitäten. Es sollen die Umweltwirkungen des Konsums bewertet und die Kostenwirkungen eines ökologischeren Konsums untersucht werden. Um nicht nur die relativen Preis- und Umweltwirkungsunterschiede des Durchschnittskonsumenten abzubilden, sollen exemplarisch die absoluten Unterschiede bei verschiedenen Konsumniveaus und Konsummuster bestimmt werden.

Projektpartner

Veröffentlichungen

Held, B. und Haubach, C. (2017): "The Additional Costs of Organic Food Products – A Basket of Goods-based Analysis Differentiated by Income". In: management revue, 28(1): 6-61. https://ideas.repec.org/a/nms/mamere/10.5771-0935-9915-2017-1-6.html

Haubach, C. und Held, B. (2016): "Der ökologische Verbraucherpreisindex – Kosten- und Umweltwirkungsvergleich von nachhaltigem und konventionellem Konsum". In: Leal Filho, W. [Hrsg.]: Forschung für Nachhaltigkeit an deutschen Hochschulen: Theorie und Praxis der Nachhaltigkeit. Springer Fachmedien Wiesbaden, 313-329. https://doi.org/10.1007/978-3-658-10546-4_18.

Held, B. und Haubach, C. (2015): "Lohnen sich umweltfreundlichere Personenkraftwagen? Eine Analyse der Kosten und Umweltwirkungen". In: Wirtschaft und Statistik, 65(3): 41-52. 
https://www.destatis.de/DE/Methoden/WISTA-Wirtschaft-und-Statistik/2015/03/umweltfreundlichere-personenkraftwagen-032015.html

Haubach, C. und Held, B. (2015): "Ist ökologischer Konsum teurer? Ein warenkorbbasierter Vergleich". In: Wirtschaft und Statistik, 65(1): 41-55. 
https://www.destatis.de/DE/Methoden/WISTA-Wirtschaft-und-Statistik/2015/01/oekologischer-konsum-012015.html

Held, B. (2014): "Sind ärmere Haushalte stärker von Inflation betroffen? Eine äquivalenzeinkommensspezifische Analyse". In: Wirtschaft und Statistik 2014(11): 680-691.

KosoK - Der Konsument zwischen subjektiver und objektiver Bewertung der Klimawirksamkeit von Konsumgütern und sein risiko-adversatives Konsumverhalten

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt, Prof. Dr. Christa Wehner

Projektdauer

September 2011 bis September 2014

Mittelgeber

Programm FHprofUnt

Förderkennzeichen

17026X11

Projektbeschreibung

In diesem Forschungsprojekt wird das Konsumentenverhalten vor dem Hintergrund des Klimawandels untersucht. In Bezug auf die Klimawirkung des Konsums sollen Lücken zwischen der Risikowahrnehmung, der Risikobewertung und der Konsumhandlung ermittelt werden. Diese Lücken führen immer wieder zu Fehleinschätzungen bei ganz alltäglichen Konsumgewohnheiten und klimaschädlichen Verhaltensweisen, z.B. im Anwendungsbereich von Waschmitteln oder in der Bewertung von Lebensmitteln. Als Ergebnis sollen Defizite in der Unternehmens-Kunden-Kommunikation identifiziert, das notwendige Zusammenspiel der Akteure in der Kette vom Produzenten zum Konsumenten aufgezeigt und Ansätze zur wirkungsvollen Einbindung der vorhandenen Konsumenteneinstellungen in Entscheidungsprozesse zur Umsetzung von effizienten Klimaschutzmaßnahmen entwickelt werden. Darüber hinaus ist auch die Entwicklung von Ansatzpunkten für Kommunikationsstrategien zur Beeinflussung geeigneter Motive, Einstellungen und Gewohnheiten der Konsumenten geplant, um identifizierte Handlungslücken zu schließen.
Hierzu werden in empirischen Analysen ausgewählte schnelllebige Konsumgüter auf ihre Klimawirkung hin geprüft und bewertet. Dieser ökologisch-sachbezogenen Bewertung von Konsumgütern soll die subjektive Konsumentenbewertung entgegengestellt werden. Die Erforschung dieser subjektiven Konsumentenbewertung erfolgt in Zusammenarbeit mit der GfK und durch eigene empirische Arbeiten mit dem Schwerpunkt der Identifizierung von pro-ökologischen Werteinstellungen und der Risikoperzeption des Klimawandels.

Projektpartner

  • Gesellschaft für Konsumforschung (GfK) Nürnberg e.V.
  • Henkel KGaA, Düsseldorf
  • Kaufland Warenhandel GmbH & Co. KG, Neckarsulm
  • SWP Stadtwerke Pforzheim GmbH & Co. KG

Veröffentlichungen

Eberhart, A. K., Naderer, G. (2017): Quantitative and qualitative insights into consumers’ sustainable purchasing behaviour; A segmentation approach based on motives and heuristic cues. Journal of Marketing Management 60: 1–21. https://doi.org/10.1080/0267257X.2017.1371204.

Moser, A. K. (2017): The role of consumers in transformations towards sustainable consumption - qualitative and quantitative insights into consumers´ purchasing decisions regarding fast moving consumer goods. Leuphana Universität Lüneburg. Dissertation. http://opus.uni-lueneburg.de/opus/volltexte/2017/14452/pdf/Dissertation_Belegexemplar_elektronische_Version.pdf.

Moser, A. K., Naderer, G., Haubach, C. (2017): Mit qualitativen „insights“ aus der Nische zum Mainstream; Nachhaltiger Konsum von Körperpflegeprodukten. In: Leal Filho, W. (Hrsg): Innovation in der Nachhaltigkeitsforschung: Ein Beitrag zur Umsetzung der UNO Nachhaltigkeitsziele. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg, S 23–38. doi:10.1007/978-3-662-54359-7_2.

Moser, A. K. (2016): "Buying organic – decision-making heuristics and empirical evidence from Germany". In: Journal of Consumer Marketing, 33(7): 552-561. https://doi.org/10.1108/JCM-04-2016-1790.

Moser, A. K. (2016): "Consumers' purchasing decisions regarding environmentally friendly products: An empirical analysis of German consumers". In: Journal of Retailing and Consumer Services, 31: 389-397. https://doi.org/10.1016/j.jretconser.2016.05.006.

Haubach, C., Moser, A. K. (2016): Nachhaltiger Konsum – Der Unterschied zwischen subjektiv und objektiv umweltfreundlichem Kaufverhalten, In: Walter Leal Filho (Hg.): Theorie und Praxis der Nachhaltigkeit. Forschung für Nachhaltigkeit an deutschen Hochschulen, S. 297-311, Springer Fachmedien, Wiesbaden. DOI: 10.1007/978-3-658-10546-4_17

Moser, A. K. (2015): Thinking Green, Buying Green? Drivers of Pro-Environmental Purchasing Behavior, Journal of Consumer Marketing, 32(3), 167-175. https://doi.org/10.1108/JCM-10-2014-1179.

Moser, A. K. (2015): The Attitude-Behavior Hypothesis And Green Purchasing Behavior: Empirical Evidence From German Milk Consumers, AMA Winter Educators' Conference Proceedings, Vol. 26, S. C27-C28.

Haubach, C., Moser, A. K., Schmidt, M., Wehner, C. (2013): Die Lücke schließen – Konsumenten zwischen ökologischer Einstellung und nicht-ökologischem Verhalten, Wirtschaftspsychologie, ISSN 1615-7729, 15 (2/3), 43-57. https://www.researchgate.net/publication/259800821_Die_Lucke_schliessen_-_Konsumenten_zwischen_okologischer_Einstellung_und_nicht-okologischem_Verhalten.

Material- und Energieflussbasierte Kosten- und Klimaanalyse

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.11.2012 - 30.04.2014

Mittelgeber

Land Baden-Württemberg
ZO III - Forschungsbereich Umwelttechnik und Ressourceneffizienz

Projektbeschreibung

Im Vordergrund dieses Projektes stanen die Materialflusskostenanalyse (MFCA) und insbesondere die ISO 14051, die als eine Spezialauswertung von Material- und Energieflüssen und ihre monetäre Bewertung angelegt sind. Doch es fehlte eine methodische Einbettung in ein Gesamtkonzept zur Modellierung der material- und energiebezogenen Flüsse in einem Produktionssystem, das anschlussfähig für verschiedene Erweiterungen, z.B. in Richtung überbetrieblicher Analysen in der Supply Chain, oder ökonomische und ökologische Bewertungen ist. Insbesondere ist eine solche methodische Einbettung erforderlich, um IT-Konzepte und IT-Produkte zu entwickeln, die dann praxistauglich sind und über die nötige Flexibilität für den betrieblichen Einsatz verfügen. In diesem Zusammenhang erfolgte auch ein intensiver fachlicher Austausch mit Kollegen aus Japan, wei bei der Tagung Ecobanlance 2012 in Yokohama.

Unternehmensvorteile durch Umweltmanagement entlang der Wertschöpfungskette und durch Verbraucherinformation -
Chancen und Rahmenbedingungen für die Bestimmung und die Kommunikation des CO2-Fußabdrucks von Produkten, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.08.2010 - 31.10.2013

Mittelgeber

Programm FHprofUnt

Förderkennzeichen

17022C10

Projektbeschreibung

Für Unternehmen wird es im internationalen Wettbewerb immer wichtiger, sich zu Fragen von Umwelt- und Klimaschutz zu positionieren. Dies dient zum einen dem Image des Unternehmens, zum anderen lassen sich durch die Ermittlung von Einsparpotentialen Wettbewerbsvorteile erzielen. Ein zunehmend verbreitetes Maß für die ökologische Bewertung von Produkten und Dienstleistungen ist der „Product Carbon Footprint“ (PCF). Dieser „CO2-Fußabdruck“ gibt an, wie viele Treibhausgase im Lebenszyklus eines bestimmten Produktes emittiert werden.

Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, die Methode des PCF für den Bereich der mittelständischen produzierenden Industrie sowie von mittelständischen Handelsunternehmen anwendbar zu machen. Dazu sind die derzeit zur Verfügung stehenden Methoden weiterzuentwickeln und anzupassen sowie praktische
Erfahrungen bei der Umsetzung zu sammeln. Aus den so gewonnenen Informationen werden Anleitungen formuliert, mit deren Hilfe im KMU-Umfeld solche komplexen Instrumente mit vertretbarem Aufwand eingesetzt werden können. Es wird geprüft, unter welchen Voraussetzungen die Erhebung des CO2-Fußabdrucks ein geeignetes Verfahren darstellen kann, damit insbesondere kleine und mittlere Unternehmen zur  Begrenzung des Klimawandels beitragen und gleichzeitig Vorteile bei Produktion und Absatz erzielen können.
Eventuell erforderliche Anpassungen institutioneller (rechtlicher und wirtschaftlicher) Rahmenbedingen werden herausgearbeitet mit dem Ziel, konkrete Vorschläge hierzu zu unterbreiten.

Projektpartner

Hochschule Darmstadt; Fachhochschule Bingen

Veröffentlichungen

Hottenroth, H.; Joa, B.; Schmidt, M. (2013): Carbon Footprints für Produkte - Handbuch für die betriebliche Praxis kleiner und mittlerer Unternehmen [pdf-Download]

Cichorowski, G.; Joa, B.; Hottenroth, H.; Schmidt, M.: Scenario analysis of life cycle greenhouse gas emissions of Darjeeling tea. Int J Life Cycle Assess. DOI: 10.1007/s11367-014-0840-0

WaSChBerR - Wassereinsatz in der Supply Chain und die Berücksichtigung regionaler Risiken

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

2009 bis 2012

Mittelgeber

Programm FHprofUnt

Förderkennzeichen

1769X09

Projektbeschreibung

In diesem Projekt soll ein Kennzahlensystem zur Kumulierung von regional gewichteten Wasserintensitäten in der globalen Produktion entwickelt werden. Im Gegensatz zum CO2-Fußabdruck muss hierbei die Regionalität der Ressourcenknappheit berücksichtigt werden.

Das Projekt knüpft an das Projekt EINBLIK an, bei dem ein rekursives Verfahren zur Erzeugung einer Treibhausgas-Kennzahl für Unternehmen einschließlich ihrer Lieferanten entwickelt wurde. Mit WaSChBerR soll diese Idee auf den Wasserbereich übertragen werden.

Projektpartner

Leuphana Universität Lüneburg

Systain Consulting GmbH Hamburg

M+W Germany GmbH

Veröffentlichungen

  • Joa, B., Hottenroth, H., Jungmichel, N., Schmidt, M. (2014): Introduction of a feasible performance indicator for corporate water accounting - A case study on the Cotton Textile Chain. Journal of Cleaner Production. DOI: 10.1016/j.jclepro.2014.06.075 
  • Joa, B., Hottenroth, H. (2012): Regionalized Cumulative Water Intensity – A Practical Approach to Corporate Water Accounting. In: Proceedings of the 10th International Conference on EcoBalance - Challenges and Solutions for Sustainable Society, 20 - 23th Nov. 2012, Yokohama, Japan

CliCCC - Climate & Carbon Calculator for Companies

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.06.2009 - 31.12.2011

Mittelgeber

Programm KMU-innovativ

Förderkennzeichen

01LY0903B

Projektbeschreibung

Es wird ein sowohl methodisch als auch IT-technisch innovativer „Rechner“ zur Ermittlung der Treibhausgasemissionen und der individuellen Klimaschutz-Performance von Unternehmen entwickelt, der speziell auf die Erfordernisse von KMU ausgerichtet ist. Der Rechner nutzt das Internet als IT-Plattform und soll auf den Internetseiten von Verbänden, Wirtschaftskammern und anderen Multiplikatoren in Lizenz betrieben werden können. Er wird modular und skalierbar gestaltet, wodurch ein individueller Zuschnitt auf die Bedürfnisse weiterer Nutzergruppen ermöglicht wird. Der Rechner soll bei einer großen Breitenwirkung schnelle aber dennoch belastbare Emissionsabschätzungen von hoher wissenschaftlicher Güte auf Unternehmensebene ermöglichen. Dabei werden neben den direkten, auch die indirekten Emissionen durch Vorprodukte und Dienstleistungen („Rucksäcke“) einbezogen. Dies erfolgt auf Grundlage von generischen Daten aus der umweltökonomischen und volkswirtschaftlichen Gesamtrechnung. Durch geeignete Verfahren zur einfachen Dateneingabe, der Indikatorenbildung und mit einem online-gestützten Benchmarking soll der Nutzen des Rechners insbesondere für KMU optimiert werden. Das innovative Dienstleistungskonzept des Rechners kann nicht nur national, sondern auch im internationalen Rahmen vermarktet werden. Das Geschäftsmodell umfasst vor allem Verkäufe von Nutzungslizenzen an Betreiber von Internetportalen und Werbeeinnahmen. Die Trennung von Kundenzielgruppe (Betreiber von Internetportalen) und Nutzerzielgruppe (Unternehmen insbesondere KMU) ermöglicht die kostenlose Nutzung des Rechners für den Endanwender. Dadurch werden die Nutzungsbarrieren drastisch gesenkt.

Projektkoordinator

ifu Hamburg GmbH

Publikationen

Raqué, C. (2012): Treibhausgasemissionen, Einkaufsdaten und Preiskonzepte. Horizonte, Ausgabe 39, S. 42-44. (pdf-download)

Raqué, C. (2011): Aufwandsreduzierte Schätzung von Lieferkettenemissionen. Horizonte, Ausgabe 38, S. 53-56. (pdf-download)

Raqué, C. (2011): Input-Output-Analysen zur Schätzung von Lieferkettenemissionen. In: Konturen 2011. Hochschule Pforzheim. S. 94-97. (pdf-download)

CCaRMa - Corporate Carbon Risk Management

Projektleitung

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.02.2009 - 31.01.2011

Mittelgeber

"Innovative Projekte", Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg

Projektbeschreibung

Im Projekt „Corporate Carbon Risk Management“ werden die Risiken für Unternehmen untersucht, die sich aus den Auswirkungen des Klimawandels ergeben. Ziel ist die Entwicklung eines Risikomanagements der direkten und indirekten Risiken aus Klimawirkungen in Unternehmen. Damit wird es Unternehmen ermöglicht, die Risiken aus dem Klimawandel zu erkennen, zu bewerten und sich gegen diese Risiken abzusichern. Durch einen modularen Aufbau werden alle Risikofaktoren in das Risikomanagement der Klimawirkungen einbezogen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf den Risiken der Lieferkette (Supply Chain) und den Wechselwirkungen zwischen Auswirkungen des Klimawandels und Ressourcenpreisen. Auf der Grundlage des von der Hochschule Pforzheim entwickelten Ansatzes der kumulierten Emissionsintensität und verschiedenen finanzmathematischen Instrumenten werden die Verlustrisiken für Unternehmen berechnet. Unternehmen werden durch ein solches bisher nicht vorhandenes Management der Klimarisiken darin unterstützt, Entscheidungen zu treffen, etwa in der Lieferantenauswahl, der Investitionsentscheidung und der Standortwahl, die das Risiko negativer Auswirkungen des Klimawandels minimieren. Das „Corporate Carbon Risk Management“ kann einerseits als Bestandteil des gesamten Risikomanagements in bestehende Analyseinstrumente eingegliedert werden. Andererseits kann das Modul „Carbon Supply Chain Risk“ zur Analyse der Lieferkette auch alleinstehend genutzt werden. Somit unterstützt dieses Instrument insbesondere auch hiesige Unternehmen in ihrer strategischen Ausrichtung gegenüber den Herausforderungen des Klimawandels. Auf diese Weise sichert das Instrument des „Corporate Carbon Risk Management“ die Zukunftsfähigkeit von Unternehmen.

Projektpartner

Universität Heidelberg, Lehrstuhl für Umweltökonomik ; Forschungsstätte der Evangelischen Studiengemeinschaft (FEST)

DyLiC - Dynamic Life Cycle Assessment - Methodische Erweiterung der Ökobilanzierung unter Berücksichtigung kostenrechnerischer Erfahrungen

Projektleitung

Prof. Dr. Mario.Schmidt

Projektdauer

1.10.2008 - 31.12.2011

Mittelgeber

 Programm FHproFunt

Förderkennzeichen

17 24X 08

Projektbeschreibung

Analysemethoden für technische Systeme und die Bereitstellung von Informationen müssen stets auch im Zusammenhang mit den Entscheidungs- und Planungssituationen in den betreffenden sozialen Systemen (Unternehmen, Politik usw.) gesehen werden. Vor dem Hintergrund umfangreicher Praxiserfahrungen wurde der derzeitige Methodenpool des Life Cycle Assessment (LCA) durchleuchtet, um einen Zusammenhang zwischen der Methodenwahl und der Entscheidungsunterstützung in der Politik- und Wirtschaftspraxis herzustellen. Die methodischen Grundlagen des LCA, insbesondere das quantitativ-mathematische Gerüst wurden vor den Erfahrungen und dem Methodenpool anderer Disziplinen, insbesondere der Wirtschaftswissenschaften, gespiegelt. Es wurden methodische Weiterentwicklungen aufgezeigt, mit denen LCAs konkrete Entscheidungssituationen in Wirtschaft und Politik besser unterstützen. Die Allokation wurde vor dem Hintergrund der Nutzenmaximierung dargestellt, wobei gezeigt werden konnte, dass die Willkür nicht in der Wahl der Allokationsvorschrift liegt sondern in der Wahl der Nutzenfunktion liegt. Es konnte gezeigt werden, dass sich bei einer flexiblen Modellierung des Produktsystems verschiedene Handlungsoptionen in einer Entscheidungssituation in einer Sachbilanz abbilden lassen. Die Ergebnisse wurden durch den Praxispartner bei der Entwicklung neuer Software zur Ökobilanzierung bzw. zum Carbon Footprinting berücksichtigt.

Veröffentlichungen

  • Schmidt, M. (2009): Principle of causality or market price principle – what really leads us fur-ther in allocating the greenhouse gas emissions? In: VHB/TU Dresden (Hrsg.): Klimawandel - eine Herausforderung für die BWL. Dresdner Beiträge zur Betriebswirtschaftslehre Nr. 150-09. ISSN 0945-4810. 14 Seiten.
  • Schmidt, M. (2009): Die Allokation in der Ökobilanzierung vor dem Hintergrund der Nutzen-maximierung. In: Feifel, S., Walk, S., Wursthorn, S., Schebeck, L. (Hrsg.): Ökobilanzierung 2009: Ansätze und Weiterentwicklungen zur Operationalisierung von Nachhaltigkeit. Univer-sitätsverlag Karlsruhe. S. 21-38
  • Schmidt, M. (2010): Carbon Accounting zwischen Modeerscheinung und ökologischem Ver-besserungsprozess. Zeitschrift für Controlling und Management, 54. Jg. 2010, H.1, S. 32-37
  • Schmidt, M. (2011): Von der Material- und Energieflussanalyse zum Carbon Footprint - An-leihen aus der Kostenrechnung. Chemie Ingenieur Technik Vol. 83, Nr. 10, S. 1541 ff.

Fachvorträge:

  • Schmidt, M., Lambrecht, H., Hottenroth, H. (2009): Can LCA learn from cost accounting and production theory? SAM3: 3rd International Seminary on Society and Materials. 29.-30.4.2009, Freiberg
  • Lambrecht, H. (2010): Flexible Modellierung des Produktsystems bei der Sachbilanzierung. Ökobilanz-Werkstatt, 29.09. - 01.10.2010, Darmstadt
  • Schmidt, M. (2011): MFCA and Supply Chain. International Symposium Environmental Ac-counting and LCA in Asia for Greening the Supply Chain. 3.12.2011, Kobe, Japan

Materialeffizienz und Ressourcenschonung (MaRess) - Untersuchung von Stoffströmen, Branchen, Bedürfnisfeldern sowie Entwicklung von Strategien und Instrumenten

Projektleiter

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

bis Dezember 2010

Mittelgeber

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)

Umweltbundesamt (UBA)

Projektbeschreibung

Im Rahmen der im MaRess-Projekt definierten 13 Arbeitspakete ist die Arbeit des IAF im Arbeitspaket 4 („Innovative Ressourcenpolitikansätze auf Mikroebene: Unternehmensnahe Instrumente und Ansatzpunkte“) verortet. Schwerpunkt dieses Arbeitspaketes ist die Analyse und Entwicklung von Politikempfehlungen für unternehmensnahe Instrumente und Methoden, die für Unternehmen (innerbetrieblich) und in Wertschöpfungsketten eine Anreizwirkung erzielen, ressourceneffizienter zu wirtschaften. Hierzu gehören Instrumente wie z. B. Diffusionsförderangebote für Unternehmen/Unternehmensnetzwerke, Diffusion im Bereich Querschnittstechnologien (z. B. Membrantechnik), Markteinführungsprogramme für ressourcensparende Leitprodukte/Leitdienstleistungen/Leittechnologien, Informationskampagnen, Exportförderprogramme.

AP3 („Innovative Ressourcenpolitikansätze zur Gestaltung der Rahmenbedingungen“), AP4 und AP12 („Konsumentennahe Ansätze zur Ressourceneffizienzsteigerung“) streben eine enge Abstimmung und eine Synthese der in den Handlungsfeldern gewonnenen Erkenntnisse in einem übergreifenden Policy Mix an. Dazu werden die Arbeitsschritte zeitlich und inhaltlich miteinander verzahnt. Die Ergebnisse, inklusive der Wirkungsabschätzungen werden untereinander ausgetauscht, um Wechselwirkungen zu identifizieren. In der Synthese wird ein Policy Mix entwickelt, der die Ergebnisse der verschiedenen Handlungsfelder so weit wie möglich integriert.

Innerhalb des Arbeitspakets 4 beschäftigt sich das IAF Pforzheim speziell mit dem Arbeitsschwerpunkt 4.1: „Analyse der Ressourcenpolitikoptionen im Bereich der unternehmensnahen Instrumente“. Ausgangspunkt hierbei ist die Frage nach der Stimulierung ressourceneffizienter unternehmerischer Handlungsweisen, wobei weniger die innerbetrieblichen Faktoren, als vielmehr die nähere Unternehmensumwelt, d.h. externe (Verhaltens-)Angebote bzw. Stimuli, von besonderem Interesse ist.

Vor dem Hintergrund der Komplexität ökologischer wie sozialer Prozesse wird das System „Unternehmen“ als autonom agierender und gleichzeitig durch die Unternehmensumwelt irritier- bzw. stimulierbarer Akteur verstanden. Infolgedessen gilt es, die Selbststeuerung dieser Systeme durch Schaffung geeigneter Anreize gezielt zu nutzen, um – idealiter auf breiter Front – ressourceneffizient(er)es Wirtschaften einzuleiten und insofern gesamtgesellschaftlich positive Wirkungen zu erzielen. Dies setzt voraus, dass die implementierten (formalen bzw. informalen) Institutionen für alle (relevanten) Akteure gelten und auf (positiven bzw. negativen) Sanktionen basieren. Welche externen Angebote als besonders stimulierend im Hinblick auf eine Veränderung der unternehmerischen Ordnungsmomente (Strategie, Struktur, Kultur) und Handlungen (Management-, Geschäfts- und Unterstützungsprozesse) erscheinen, wird näher zu untersuchen sein.

Veröffentlichungen

REFFIM - Ressourceneffizienzmarketing für KMU

Projektleiter

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

bis Sommer 2010

Mittelgeber

Umweltministerium Baden-Württemberg

Projektbeschreibung

Ressourceneffizienz ist in aller Munde - und trotz hoher Effizienzpotenziale und den damit verbundenen Kosteneinsparungen noch lange kein Selbstläufer in der deutschen Unternehmenslandschaft. REFFIM zielt daher auf die Komponente der öffentlichen Kommunikation. Das Projekt untersucht, wie Maßnahmen ausgerichtet sein müssen, um von Unternehmen (besonders KMU) und dort von den entsprechenden Zielgruppen (vor allem Führungskräfte) wahrgenommen zu werden. Daraus soll ein "Effizienzmarketing"-Konzept entwickelt werden, welches neue Ansätze aus dem sog. Business Campaigning aufgreift. Des Weiteren werden geeignete Hilfsmittel und Informationsangebote entwickelt und bereit gestellt.

Technologien und Konzepte zur Minderung von Treibhausgasemissionen bei der Herstellung von Halbleiter-Bauelementen und Solarzellen

Projektleiter

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.08.2006 - 30.06.2009

Mittelgeber

Forschung für den Klimaschutz und Schutz vor Klimawirkungen

Förderkennzeichen

01LS05091

Projektbeschreibung

Im Rahmen des Kyoto-Protokolls hat sich die Bundesregierung verpflichtet, die Emissionen der Treibhausgase CO2, CH4, N2O, H-FKW, FKW und SF6 bis zum Jahre 2012 um 21% gegenüber 1990 zu vermindern. Die Halbleiterindustrie ist von diesen politischen Vorgaben in besonderem Maße betroffen, da von ihr große Mengen an treibhausrelevanten Gasen wie Kohlendioxid (CO2), Schwefelhexafluorid (SF6) und Stickstofftrifluorid (NF3) sowie solchen aus der Gruppe der (teil-)halogenierten Fluorkohlenwasserstoffe ((H-)FKW) freigesetzt werden. Der Beitrag der Halbleiterindustrie im Jahr 1997 durch die H-FKW, FKW, SF6 und NF3  betrug 0,577 Mio t CO2-Äquivalente.  
Ausgehend von diesen Rahmenbedingungen beschäftigt sich dieses Projekt unter der Federführung der Firma M+W Zander mit neuen Technologien und Konzepten in der Halbleiter- und Solarzellenindustrie, die die Reduktion von Treibhausgasemissionen vorantreiben und energieeffiziente und effektive Lösungen für diese Branche darstellen.
Im Vordergrund stehen die Evaluation neuer Abgasbehandlungstechnologien in der Halbleiter- und Solarzellenproduktion und der Optimierung von Fabrikgesamtstrategien zur Verminderung von Treibhausgasemissionen. 
Zu den optimierten Abluftbehandlungstechnologien zählt z.B. die Weiterentwicklung von elektrisch betriebenen atmosphärischen Plasmabrennern in Kombination mit Katalysatoren. Neben deren Nutzen für die Halbleiterindustrie werden die Ausdehnung der Einsatzbereiche dieser Verfahren auf Photovoltaik- und Flachbildschirm-Herstellungsanlagen mit großen Massenströmen an FKWs untersucht und mit Hilfe der sich ergebenden Minderungspotenziale bewertet. 
Der Schwerpunkt des IAF liegt in der Erarbeitung von Reduktionspotenzialen der Treibhausgase anhand verschiedener Szenarien der technischen Anlagengestaltung und der Evaluation des typischen Gesamtpotenzials für die CO2-Reduktion mit energiesparenden Maßnahmen im Bereich Lüftung/Klima, Bulkgase-, Reinstwassererzeugung und standortweite Energieintegration. Als Ergebnis soll ein Werkzeug zur Entscheidungsfindung im Fabrikplanungsprozess von Halbleiter- und Solarzellenanlagen entstehen, das auch den Anforderungen der Industrie nach einer effektiven und kostengünstigen Methode zur Bewertung der Umweltauswirkungen genügen.

Projektpartner

M+W Zander FE GmbH, Stuttgart
Centrotherm Clean Solutions GmbH & Co. KG, Blaubeuren

Veröffentlichungen

  • Schmidt, M.; Hottenroth, H.; Schottler, M.; Fetzer, G.; Schlüter, B. (2011): Life Cycle Assessment of Silicon Wafer Processing for Microelectronic Chips and Solar Cells. Int. J. Life Cyle Assess., akzeptiert
  • Hottenroth, H., Schottler, M., Schmidt, M. (2011): Minderung von Kohlenwasserstoffemissionen in der Solarzellenfertigung - Eine ökobilanzielle Betrachtung. Chem. Ing. Techn. 2011, DOI: 10.1002/cite.201100104
  • Schottler, M., Hottenroth, H., Schlüter, B. (2010): VOC-Minderung in der Solarzellenfertigung (PV-Industrie) - Eine Lebenszyklusbetrachtung. In: Emissionsminderung 2010 - Stand - Konzepte - Fortschritte. VDI-Tagungsband. Nürnberg, 08. und 09. Juni 2010. S. 201-210
  • Schottler, M., Hottenroth, H., Schlüter, B., Schmidt, M. (2010): VOC abatement in semiconductor and solar cell fabrication with respect to resource depletion. Chem. Eng. Technol. 2010, 33, No. 4, 552–558
  • Hottenroth, H., Schottler, M., Schmidt, M. (2009): Die Auswahl von Abgasreinigungstechnologien in der Solarzellenfertigung unter Klimaschutzgesichtspunkten. In: Mahammadzadeh, M., Biebeler, H., Bardt, H. (Hrsg.): Klimaschutz und Anpassung an die Klimafolgen – Strategien, Maßnahmen und Anwendungsbeispiele, Köln 2009, ISBN 3602148475, S. 75-81
  • Hottenroth, H. & Schottler, M. (2009): Behandlung von NMVOC-Abgasen in der Halbleiterbauelement- und Solarzellenfertigung - gesamtökologisch sinnvoll? In: Feifel, S., Walk, S., Wursthorn, S., Schebeck, L. (Hrsg.): Ökobilanzierung 2009 - Ansätze und Weiterentwicklungen zur Operationalisierung von Nachhaltigkeit. Universitätsverlag Karlsruhe. S. 97-104 (pdf-download)
  • Schottler, M., Hottenroth, H., Schmidt, M. (2008): Reduction of Organic Solvents in Semiconductor Device Manufacturing by Oxidation - An Ecological Assessment. In: Reichl, H. et al. (Hrsg.): Electronics Goes Green 2008+. Proceedings. IRB Verlag. ISBN 381677668X. S. 959-960
  • Abschlussbericht als Download bei der TIB Hannover

Kombination von Optimierungsmethoden und Stoffstromanalyse zur Verbesserung des betrieblichen Materialeinsatzes

Projektleiter

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.12.2006 - 31.03.2009

Mittelgeber

Innovationen als Schlüssel für Nachhaltigkeit in der Wirtschaft

Förderkennzeichnen

01RI0636A

Projektbeschreibung

Das Projekt dient der innovativen Verknüpfung von IT-Ansätzen zur betrieblichen und überbetrieblichen Stoffstromanalyse mit Methoden der Optimierung aus der BWL/Wirtschaftsinformatik. Das Ziel ist dabei die Produktivitätssteigerung in produzierenden Systemen durch Identifikation von Ineffizienzen beim Material- und Energieeinsatz und durch gleichzeitiges Aufzeigen von Optimierungsstrategien. Beide Ansätze (Stoffstromanalyse, Optimierung) sind auf der instrumentellen Software-Ebene bislang höchstens getrennt verfolgt worden, was zu einem geringen Einsatz insbesondere bei KMU geführt hat. Wenn die Ineffizienzen jedoch nicht nur ermittelt werden, sondern auch festgestellt wird, wie Throughput-Parameter der Produktion gewählt werden können, um ein lokales oder globales – ökonomisches oder ökologisches – Optimum zu erreichen, so steigert man damit die Relevanz dieser „stoffstrombasierten Optimalplanung“ für betriebliche Entscheidungsprozesse. Offene Forschungsfragen sind dabei, wie fortgeschrittene Algorithmen der „globalen Optimierung“ mit den Ansätzen der Stoffstrommodellierung so verknüpft werden können, dass sie quasi universell auf Produktionssysteme angewendet werden können. Die methodischen Arbeiten des Projektes bauen auf konkreten Praxiserfahrungen auf und sollen in Software- Instrumenten münden, die in Pilotprojekten in der chemischen und metallverarbeitenden Industrie getestet und später auch zur Marktreife geführt werden. Die Anwendungsrelevanz ist im produzierenden Gewerbe – und dort in mehreren Branchen – sehr groß. Aktuelle und seriöse Schätzungen gehen von einem Einsparpotential der Materialkosten von 5 – 15 % aus, wodurch die hohe volkswirtschaftliche Relevanz angezeigt wird.

Veröffentlichungen

  • Lambrecht, H. und M. Schmidt (2010): Material Flow Networks as a Means of Optimizing Production Systems. Chemical Engineering & Technology. 33 (4)
  • Schmidt, M., Lambrecht, H., Möller, A. (Hrsg.): Stoffstrombasierte Optimierung. 2009. MV-Wissenschaft, Marburg
  • Lambrecht, H., M. Schmidt und A. Möller (2009): Stoffstromnetze aus Sicht der Optimierungstheorie. In: F. Heyde, C. Tammer (Hrsg.): Methoden der Mehrkriteriellen Entscheidungstheorie. Tagungsband des Workshops der GOR-Arbeitsgruppen „Entscheidungstheorie und –praxis" und „OR im Umweltschutz", Lutherstadt Wittenberg 2008, SHAKER, Aachen.
  • Lambrecht, H. und M. Zimmermann (2008): Combination of Optimization Methods and Material Flow Analysis for Improvement of Operational Material Use (KOMSA): Concept and its Implementation. In A. Möller et al. (Hrsg.): Environmental Informatics and Industrial Ecology, Shaker Verlag, Aachen.
  • Schmidt, M., Lambrecht, H., Möller, A. (2007): Optimisation Approaches in Material Flow Models of Manufacturing Systems. In: Hryniewicz, O., Studzinski, J., Romaniuk, M. (Eds.): Environmental Informatics and System Research. Vol. 1. 21st. International Conference on Informatics for Environmental Protection Sept. 2007, Warsaw, Poland. S. 271-278
  • Lambrecht, H., M. Schmidt, A. Möller (2007): Konzeptionelle Grundlagen zur Verbesserung von Produktionsprozessen durch Kopplung von Simulations- und Optimierungsverfahren. In: J. Wittmann, V. Wohlgemuth (Hrsg.): Simulation in Umwelt- und Geowissenschaften: Workshop Berlin 2007. S.37-47

Kumulative Emissionsintensitäten zur Bewertung der Klimaschutz-Performance längs Lieferketten

Projektleiter

Prof. Dr. Mario Schmidt

Projektdauer

01.01.2007 - 31.01.2009

Mittelgeber

Forschung für den Klimaschutz und Schutz vor Klimawirkungen

Projektbeschreibung

Hintergrund

Die gesellschaftliche und ökologische Verantwortung von Unternehmen endet nicht am eigenen Werkstor, sondern geht darüber hinaus. In Zukunft werden sich Unternehmen im Rahmen ihrer Nachhaltigkeitsberichterstattung verstärkt mit Themen beschäftigen müssen, die die Produktionsweise ihrer Zuliefer- und Entsorgungsketten betreffen. In diesem Sinne rückt die gesamte Supply Chain eines Unternehmens in den Fokus der Klimaschutzbetrachtung. Die Frage nach der Klimaeffizienz eines Unternehmens stellt sich in Zeiten einer durch Outsourcing-Prozesse immer geringer werdenden Fertigungstiefe und internationaler Arbeitsteilung in einem veränderten Kontext. Durch die Auslagerung von Klima belastenden Prozessen, zum Teil in Länder mit niedrigeren Umweltstandards, können Unternehmen eine positive Klimabilanz aufweisen, selbst wenn die Klimabilanzen der von ihnen produzierten Produkte schlecht ausfallen.

Ansatz

Um dieser Problematik Rechnung zu tragen, soll im vom BMBF geförderten Forschungsprojekt EINBLIK eine Kennzahl entwickelt und zur Praxisreife gebracht werden, die die Intensitäten von Treibhausgasemissionen über alle Firmen entlang einer Lieferkette summiert. Die im Projekt EINBLIK eingesetzte Kennzahl erfasst in Abgrenzung zur Methode des Life Cycle Assessments nicht nur die Klimawirksamkeit von Produkten. EINBLIK hat vielmehr zum Ziel die Klimawirksamkeit eines ganzen Unternehmens bzw. verschiedener Unternehmensstandorte in einer Kennzahl darzustellen. Diese Kennzahl dient als Indikator der eigenen Klimaschutz-Performance. In den Indikator fließen die Kennzahlen der Zuliefer- und Entsorgungsbetriebe mit ein, so dass kumulative Emissionsintensitäten gebildet werden. Im Vergleich mit herkömmlichen Konzepten zur Messung der Klimaschutz-Performance wird bei der Berechnung der kumulierten Emissionsintensitäten ein anderer Ansatz verwendet. Zur Berechnung der kumulierten Emissionsintensität eines Unternehmens werden seine direkten Emissionen und die mit dem Wert der Vorleistungen multiplizierten Emissionsintensitäten sämtlicher Vorleister ins Verhältnis zu seinem Umsatz gesetzt. Es ergibt sich ein rekursives System an Kennzahlen, bei dem von Lieferant zu Lieferant lediglich der bisher aufgelaufene Klimarucksack weitergereicht wird. Jedes Unternehmen muss nur eine Lieferantenstufe zurück betrachten. Dies ist ein großer Vorteil bei der praktischen Umsetzung, weil die notwendigen Daten zur Berechnung der eigenen kumulierten Emissionsintensität im Unternehmen vorliegen.

Schritte

Das Projekt umfasst folgende Arbeitsschritte: Im ersten Schritt wird die methodische Konzeption des Verfahrens festgelegt. Dazu werden das bilanztechnische Vorgehen und der grundsätzliche Datenbedarf geklärt. Es werden Abgrenzungsregeln und Ansätze zum internationalen Einsatz bestimmt. Der zweite Schritt umfasst die Einbindung des Konzeptes in die inner- und überbetriebliche Entscheidungsunterstützung. In diesem Arbeitsschritt erfolgt vor der Integration in den betrieblichen Entscheidungsprozess die Analyse und Erweiterung der Entscheidungsmodelle. Im dritten Schritt erfolgt die Praxisanwendung bei den Projektpartnern aus der Wirtschaft. Bei der Volkswagen AG werden mittels kumulierten Emissionsintensitäten verschiedene Standorte des Unternehmens hinsichtlich ihrer Klimaeffizienz verglichen, während in Zusammenarbeit mit der Systain Consulting GmbH die kumulierten Emissionsintensitäten exemplarisch entlang einer langen Wertschöpfungskette berechnet werden.

Ziele

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Weiterentwicklung des Ansatzes der kumulierten Emissionsintensitäten, so dass dieses Konzept in allen Unternehmen im globalen Produktionssystem angewendet werden kann. Das Kennzahlensystem soll unabhängig von Branche und Größe der Unternehmen anwendbar sein. Des Weiteren soll die Übertragbarkeit des Ansatzes auf andere Schadstoffe und die Einbindung von Nachketten dargestellt werden. Durch den Ansatz der kumulierten Emissionsintensitäten ist ein Unternehmen bestrebt seine ganze Produktpalette hinsichtlich ihrer Klimawirkungen zu optimieren. Somit genügt die Methode dem Anspruch eine umfassende Unternehmensverantwortung widerzuspiegeln und zu unterstützen. Weiterhin soll ein solches Kennzahlensystem dazu dienen, Lieferantenbeziehungen anhand der klimarelevanten Emissionsrucksäcke zu bewerten und damit ein integriertes Supply Chain Management der Klimawirkungen von Unternehmen zu ermöglichen. Dies führt zur Reduktion von CO2-Emissionen, da jedes Unternehmen bestrebt sein wird eine niedrige Kennzahl zu erhalten und dieses Bestreben an seine Zulieferer und Entsorger weiterreicht. Reduktionen bei den CO2-Emissionen können außerdem erreicht werden, indem man Zielwerte für die Kennzahl vorgibt oder ein Benchmarking-System obligatorisch einführt. Darüber hinaus liefert die Kennzahl ein bisher nicht vorhandenes Entscheidungskriterium, weil es Umweltdaten mit ökonomischen Daten eines Unternehmens verbindet. Die Kennzahl ist für die Entscheider in den Unternehmen besonders zugänglich, da sie sich auf eine konkrete betriebswirtschaftliche und nicht auf eine für den Ökonomen abstrakte naturwissenschaftliche Größe bezieht.

Projektpartner

Institut für Angewandte Forschung, Professur für ökologische Unternehmensführung, Hochschule Pforzheim, E-Mail: mario.schmidt(at)hs-pforzheim.de

Institut für Wirtschaftswissenschaften, Abteilung Betriebswirtschaftslehre, insb. Produktionswirtschaft TU Braunschweig

Volkswagen AG, Abteilung K-GEFUW

Systain Consulting GmbH

Veröffentlichungen

Schmidt, Mario/Schwegler, Regina (2005): Wertschöpfungsbasierte Erfolgsmessung unternehmensbezogener Klimaschutzaktivitäten, hrsg. vom Institut für Angewandte Forschung der Hochschule Pforzheim (Pforzheimer Forschungsberichte: Nr. 4) (pdf-download)

Effiziente Logistik und Verwertung durch den integrierten Einsatz von Smartlabels im Elektronikschrott

Projektleiter

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.10.2005 - 31.05.2008

Mittelgeber

FH3-Programm

Förderkennzeichen

17 23C 05

Projektbeschreibung

Mit der im Jahr 2003 verabschiedeten WEEE-Richtlinie der EG und der Umsetzung in nationales Recht durch das ElektroG kommen auf die Hersteller von Elektro- und Elektronikgeräten Aufgaben zu wie z.B. der Aufbau eines Sammelsystems für Altgeräte, der Nachweis der vorgegebenen Verwertungsquoten sowie die Entwicklung von recyclinggerechten Produkten. Diese Aufgaben erfordern die Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von Systemen der Produktkennzeichnung bzw. des Monitorings, da die Eigenschaften der Geräte auf ihrem gesamten Lebensweg, von der Herstellung bis zur Entsorgung oder Wiederverwertung, an verschiedenen Stellen zur Verfügung stehen müssen. Der Projektverbund der drei Fachhochschulen Bingen, Darmstadt und Pforzheim zielt darauf ab, die technischen, betriebswirtschaftlichen und gesamtgesellschaftlichen Implikationen derartiger Kennzeichnungs- und Monitoring-Systeme zu analysieren und nach geeigneten institutionellen Rahmenbedingungen zu suchen, unter denen sich die Vorteile derartiger Lösungen am effizientesten entfalten können. Dabei werden die rechtlichen Rahmenbedingungen, möglichen technischen Standards und Organisationsformen daraufhin untersucht, inwieweit sie geeignet sind, eine Anreizsituation zu schaffen, die es bei möglichst geringen Transaktionskosten gestattet, die Vorgaben des ElektroG mit der individuellen Anreizsituation der Akteure entlang der Wertschöpfungskette zu verbinden. Die Arbeitsgruppe untersucht in diesem Rahmen die Zielsetzungen und Umsetzungsmöglichkeiten eines closed-loop supply chain managements ("effiziente Reverse Logistics") sowie die Anforderungen an die Standardisierung bzw. Normung der Informationsflüsse. Weiterhin sollen die auftretenden Stoffflüsse verfolgt und in einem Modell abgebildet werden, das als Grundlage für weitere Überlegungen aller Projektpartner dienen kann.

Publikationen

Führ, Martin; Roller, Gerhard; Schmidt, Mario uva.: Individuelle Herstellerverantwortung durch Produktkennzeichnung bei Elektro- und Elektronikgeräten. Projektbericht. Sofia-Studien zur Institutionenanalyse Nr. 08-2, Darmstadt 2008 (ISBN 978-3-933795-88-5)

Download Projektbericht (1,4 MB pdf)

Führ, Martin; Roller, Gerhard; Schmidt, Mario uva.: Individuelle Herstellerverantwortung durch Produktkennzeichnung bei Elektro- und Elektronikgeräten. Anlagenband. Sofia-Studien zur Institutionenanalyse Nr. 08-3, Darmstadt 2008 (ISBN 978-3-933795-89-3)

Download Anlagenband (2,7 MB pdf)

Cichorowski, Georg: Technische Optionen für eine automatische Produktidentifikation im Bereich des Elektrogeräterecycling. Sofia-Studien zur Institutionenanalyse Nr. 08-1, Darmstadt 2008 (ISBN 978-3-933795-87-7)

Download Technische Optionen  (0,5 MB pdf)

Barginda, Karsten: Akteurspezifische Anreizsituation durch WEEE und ElektroG. Teilprojektbericht. Sofia- Diskussionsbeiträge zur Institutionenanalyse Nr. 08-1, Darmstadt 2008 (ISBN 978-3-933795-90-7) Download Anreizsituation  (0,4 MB pdf)

Hottenroth, H., Schräfer, W., Schmidt, M. (2008): Herstellerverantwortung beim Recycling von Elektro- und Elektronikaltgeräten. horizonte. Ausgabe 32, S. 8-14 (pdf-Download)

Führ, M.; Nuphaus, L.; Hottenroth, H.; Barginda, K.; Roller, G.; Cichorowski, G; Assmann, R. (2008): Herstellerverantwortung nach WEEE-Richtlinie und Produktinnovationen – Status quo, Szenarien und Handlungsbedarf. In: MÜLL und ABFALL Nr. 1 vom 16.01.2008, S. 11-18

Keil, R. (2007): Mit ELVIES effizient in die Zukunft blicken. Was geschieht mit alten Elektro- und Elektronikgeräten? In: Konturen 2007. Hochschule Pforzheim. S. 64-65. (pdf-download)

Hottenroth, H.; Keil, R.; Schmidt, M.; Borghetto, E. (2007): Efficient Organization of Material and Information Flows Considering Interfaces in the Extended Supply Chain in the Electronic Industry. In: Hilty, L. M., Edelmann, X., Ruf, A. (eds.): R'07 World Congress - Recovery of Materials and Energy for Resource Efficiency, September 2007, Davos, Switzerland. Empa Materials Science and Technology, St.Gallen

Diplomarbeiten/
Dissertation

 

Keil, René (2006): Conceptual designing of alternative and individual WEEE collection systems for Hewlett-Packard. Master thesis, Hochschule Pforzheim (mit Sperrvermerk)

Kneller, Nadja (2006): Design of alternative WEEE collection systems for Hewlett-Packard. Diplomarbeit, Hochschule Pforzheim (mit Sperrvermerk)

Lebenszyklus-Modellierung mit dezentralen Partialsystemen

Projektleiter

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.01.2006 - 31.12.2007

Mittelgeber

Land Baden-Württemberg - Innovative Projekte

Projektbeschreibung

Bei der Ökobilanzierung (LCA) von Produkten werden international seit ca. 10 Jahren mathematische Verfahren eingesetzt, die zwar Vorteile in der Analyse mit sich bringen, in der deutschen Praxis in Wissenschaft und Wirtschaft aber nicht ohne Weiteres anwendbar sind. Statt der international üblichen Totalmodelle werden in Deutschland dezentrale branchen- oder sektorenbezogene Partialmodelle bei LCAs eingesetzt.
Im Allgemeinen liegt der Vorteil von sektoralen Modellen in der großen Genauigkeit, mit der betrachtete Prozesse abgebildet werden. In ihren Bereichen sind sie daher den in der heutigen LCA-Praxis üblichen Totalmodelle, die möglichst viele für einen Lebenszyklus relevante Prozesse in einer Datenbank zusammenfassen und linear nachbilden, überlegen. Für die Modellierung eines kompletten Lebenszyklus müssen solche Partialmodelle zusammengefügt werden, um den gesamten Lebensweg eines Produkts von der Wiege zur Bahre darstellen zu können. Das Forschungsvorhaben wird dazu die Partialmodelle in einem umfangreichen Matrixkalkül als Blockmatrizen abbilden und die entsprechenden quantitativen Zusammenhänge herausarbeiten.
Insbesondere muss nachgewiesen werden, welche Ungenauigkeiten durch die Fokussierung auf Partialmodelle entstehen und wie diese durch entsprechende Näherungsverfahren verringert werden können. An Fallbeispielen sollen die Verfahren ausgetestet werden. Die Ergebnisse fließen unmittelbar in den Diskussionsprozess und in Anforderungskataloge des Netzwerkes Lebenszyklusdaten ein und finden somit eine direkte Umsetzung in der deutschen Ökobilanzpraxis.

Veröffentlichungen

Schmidt, M., Ehrenberger, S. (2006): A Partial Model Approach for Life Cycle Inventory Analysis. In: Proceedings of the 7th International Conference on EcoBalance - Designing our Future Society Using Systems Thinking, 14 - 16th Nov. 2006, Tsukuba, Japan

Erfolgsfaktoren für betriebliches Energie- und Stoffstrommanagement

Projektleiter

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.01.2005 - 31.12.2006

Mittelgeber

Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg

Projektbeschreibung

Energie- und Stoffstrommanagement führt in produzierenden Unternehmen zur Aufdeckung zum Teil beträchtlicher Kosteneinsparungspotentiale, die mit ökologisch gewünschten Ressourceneinsparungen einhergehen. Pilotprojekte haben dies bestätigt. Analysemethoden und Instrumente liegen vor. Trotzdem werden in der Praxis - insbesondere in kleinen und mittleren Unternehmen - entsprechende Projekte erst gar nicht angegangen bzw. scheitern an diversen Hemmnissen. Ziel von EFAS ist es deshalb, die Erfolgsfaktoren (bzw. Hemmnisse) für Energie- und Stoffstrommanagement-Projekte zu identifizieren, die Unternehmen danach zu kategorisieren und spezifische Handlungsanleitungen für einen erfolgreichen Methoden- und Instrumenteneinsatz zu entwickeln.

Veröffentlichungen

Schwegler, R., Schmidt, M., Keil, R. (2007): Erfolgsfaktoren für betriebliches Stoffstrommanagement. Pforzheimer Forschungsberichte Nr. 7. (pdf-download)

Projektleiter

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.01.2003 - 31.12.2004

Mittelgeber

Land Baden-Württemberg, (BWPLUS) Programm Lebensgrundlage, Umwelt und ihre Sicherung

Projektbeschreibung

Mit dem Energie- und Stoffstrommanagement können die inner- und überbetrieblichen Stoffströme mit dem Ziel einer verbesserten Ressourcennutzung dargestellt werden. Der systematische Modellaufbau ermöglicht es, Transparenz im Produktionsprozess zu schaffen. Dabei sind unterschiedliche, an spezifische Prozesse gebundene Informationsniveaus sowie verschiedene Auswerteperspektiven und Herangehensweisen möglich. So kann beispielsweise für eine Gesamtbetrachtung der Energie- und Stoffströme eines Unternehmen eine Input-Output-Analyse erfolgen. Für anstehende Neu- und Umplanungen für Prozesse und Anlagen im Unternehmen bietet sich die Modellbildung oder Simulation an. (vgl. Meier et. al. 2003, 74). Eine Auswertung des Netzes kann sowohl entlang der Materialströme als auch entgegengesetzt erfolgen. Weiterhin ist es möglich, neben den Materialflüssen, auch die damit verbundenen Kosten darzustellen. Die Materialkosten stellen eine wichtige Kostengröße für die Unternehmen dar, weswegen ihnen hohe Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte. Das Forschungsprojekt basiert auf der Ausgangsthese, dass die herkömmlichen Kostenrechnungsinstrumenten bestimmte Informationsbedarfe nicht befriedigen können, die durch den Einsatz eines Energie- und Stoffstrommanagements abgedeckt werden können und auf diese Weise ein wesentlicher Beitrag zur innerbetrieblichen Transparenz und somit zur Verbesserung der Entscheidungsqualität geliefert werden könnte.

Das Instrumentarium des Energie- und Stoffstrommanagements ist mittlerweile weit entwickelt. Doch trotz vieler guter Praxisbeispiele zeigt sich, dass die Erhöhung der Umweltleistung „insgesamt langsam und uneinheitlich verläuft und häufig auf die Bearbeitung lediglich der offensichtlichsten Problemlagen begrenzt bleibt" (Clausen et. al. 2004, 419). Bislang kommt das Energie- und Stoffstrommanagement meist nur vereinzelt zum Einsatz und wird nach Abschluss der Pilotprojekte meist nicht kontinuierlich weitergeführt. Insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen stößt der Ansatz kaum auf breitflächige Resonanz, da diese gegenüber großen Unternehmen nicht über die finanziellen, personellen und technischen Ressourcen zur Verbesserung ihrer Umweltleistung verfügen. Dies erklärt, warum sie trotz der zahlreichen staatlichen Initiativen und Informationen zur Einführung des Energie- und Stoffstrommanagements nicht von den Kosteneinsparpotenzialen überzeugt sind (vgl. Clausen et. al. 2004, 420).

Die Zurückhaltung mag u. a. darin begründet liegen, dass das Energie- und Stoffstrommanagement zunächst einmal mit einem relativ hohen Aufwand für die Erfassung der Energie- und Materialströme verbunden ist, wodurch sich ein ungünstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis ergibt (vgl. Meier et. al. 2003, 79). Zur Verringerung des Aufwandes zum einen und der hohen Kostenrelevanz der Materialströme zum anderen ist von daher eine Anknüpfung der Datenbasis des Energie- und Stoffstrommanagements an bereits bestehende Informationssysteme und Instrumente des Controllings sinnvoll. Von daher lautete die Zielsetzung des Projektes, die Anknüpfungsmöglichkeiten des Energie- und Stoffstrommanagements im Unternehmen, insbesondere im Instrumentarium des Controllings, zu analysieren. Wie im Verlauf des Projektes jedoch deutlich wurde, spielen nicht nur die theoretisch möglichen Integrationspotenziale sowie technischen Möglichkeiten eine Rolle, ob der Gedanke des Energie- und Stoffstrommanagements dauerhaften Eingang in die Vorgänge und Handlungsweisen im Unternehmen findet, sondern es wurden weitere Einflussfaktoren und Hemmnisse identifiziert, die sich die Berücksichtigung des Stoffstromansatzes in den Unternehmen auswirken. Das Projekt verfolgt damit das Ziel, auf der Grundlage eines umfassenden Analyseansatzes die Stellung und Bedeutung des Energie- und Stoffstrommanagements in den Unternehmen zu untersuchen, um darauf aufbauend diejenigen Bereiche und Faktoren zu skizzieren, an denen für eine breit-flächige Betrachtung der Energie- und Stoffströme in den Unternehmen angesetzt werden kann.

Veröffentlichungen/

Vorträge

  • Schmidt, M./Hroch,N. (2005): "Stoffstrombezogene Leistungsverrechnung für ein nachhaltiges Unternehmenscontrolling", Hochschule Pforzheim (IAF) [Download]
  • Schmidt, M.: "In Stoffströmen denken - Grundlage nachhaltigen Wirtschaftens". Vortrag beim NiK-Netzwerktreffen "Stoffstrommonitoring" des Fraunhofer-Instituts für Logistik und Materialfluss Dortmund am 24. Juni 2003 in Dortmund
  • Schmidt, M.: "Material and Energy Flow Analysis Objectives, Methods, Instruments and Possible Applications." Einführungsvortrag beim Achema 2003-Kongress - Session "Material and Energy Flow Analysis" am 21.Mai 2003 in Frankfurt/M.

Wertschöpfungsbasierte Erfolgsmessung unternehmensbezogener Klimaschutz-Aktivitäten

Projektleitung

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.01.2003 - 31.12.2004

Projektbeschreibung

Am Beispiel treibhausrelevanter Emissionen soll eine Methode entwickelt werden, die eine Erfolgmessung betrieblicher Umweltschutzaktivitäten und damit auch einen Vergleich über zeitliche, standortbezogene oder organisatorische Grenzen hinweg zulässt. Ein besonderes Problem ist dabei der Bezug oder die Normierung auf eine aussa¬gekräftige ökonomische Erfolgsgröße. In diesem Fall wird die betriebliche Wertschöpfung als Bezugsgröße vorgeschlagen. Mit ihr und zusammen mit den nichtfinanziellen Größen aus stofflichen Input-/Output-Bilanzen lassen sich auch in Unter¬nehmen, die von einer großen Produktpalette, geringen Fertigungstiefen oder stark wechselnden Produktionsmengen geprägt sind, Kennzahlen bilden, die nicht nur der Analyse, sondern auch der Steuerung und Planung im betrieblichen Umweltschutz dienen. Solchen Systemen kommt im Rahmen der politischen Bestrebungen, Industrieunternehmen in einen Emissionshandel zum Zwecke des Klimaschutzes (Stichwort Kyoto) einzubeziehen, künftig eine große Bedeutung zu.

Integration von Umweltschutz in strategisches Handeln und Ansätze für ein erweitertes Controlling

Projektleiter

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.11.2000 - 30.06.2002

Projektbeschreibung

Das Verbundvorhaben ISAC -"Integration von Umweltschutz in strategisches Handeln und Ansätze für ein erweitertes Controlling" lief unter der Federführung des ifeu-Instituts für Energie- und Umweltforschung Heidelberg gGmbH. Desweiteren beteiligten sich mehrere namhafte Partner aus Wissenschaft und Wirtschaft: 
Arbeitsbereich "Angewandte und sozialorientierte Informatik", Universität Hamburg
Lehrstuhl für Unternehmenstheorie, RWTH Aachen 
Institut für Angewandte Forschung (IAF), Fachhochschule Pforzheim 
Institut für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT), Universität Stuttgart 
sowie die Unternehmen
ifu Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH 
M+W Zander Facility Engineering 
Otto Versand GmbH & Co. 
Aventis Pharma Deutschland GmbH 
DaimlerChrysler AG

Aufgabe der Vorphase war es, den Forschungsbedarf in einem wichtigen Themenbereich des betrieblichen Umweltschutzes - dem strategisch ausgerichteten Controlling und der Informationsversorgung - festzustellen. In der Hauptphase wurden Konzeptionen skizziert und Umsetzungsprojekte geplant. Dazu wurde auch der Austausch mit der Öffentlichkeit gesucht: Der Projektansatz wurde an zwei öffentlichen Workshops vorgestellt und mit Vertretern aus Wirtschaft und Wissenschaft diskutiert.

Zielsetzung des ISAC-Gesamtprojekts ist es, den unternehmerischen Umweltschutz durch eine Integration in das strategische Handeln zu stärken. Ein effektives und effizientes Verfolgen ökologischer Ziele setzt deren Einbindung in die Unternehmensstrategie voraus, denn schließlich eröffnen strategische Entscheidungen einen ungleich größeren Handlungsspielraum als operative Entscheidungen. In der unternehmerischen Praxis klafft hier jedoch eine in der Fachwelt bereits oft bemängelte "strategische Lücke".
Ein Schwerpunkt des ISAC-Vorhabens ist die eingehende theoretische Beschäftigung mit dieser Problematik. Wie kommt die strategische Lücke im Umweltmanagement zustande? Welche unterschiedlichen Prioritäten werden dem Umweltschutz in unternehmerischen Zielsystemen eingeräumt? Welche Spielräume für ökologisches Handeln gibt es im Unternehmen? Darauf aufbauend werden Ansatzpunkte für eine optimale Integration des Umweltschutzes gesucht. Schließlich sollen Konzepte abgeleitet und entscheidungs-unterstützende Instrumente entwickelt oder ausgesucht werden, mit denen die Integration in der Unternehmenspraxis gefördert werden kann. Als Schlüsselfunktion wurde dabei das Controlling in seiner rationalitätssichernden Funktion identifiziert. Die Entwicklung eines Konzepts für ein strategisches (Öko-) Controlling ist daher der Dreh- und Angelpunkt der Hauptphase von ISAC.
Um der Komplexität und Interdisziplinarität dieser Thematik gerecht zu werden, wurde sich dem Thema aus drei Richtungen angenähert: Dem strategischen Management, dem strategischen Controlling und der Informationsversorgung. Die theoretische Forschung bildet die -Säulen - des Forschungsverbundes, praktische Teilprojekte mit namhaften Firmen wie z.B. DaimlerChrysler, Aventis, Otto Versand und M+W Zander bilden die Querverbindungen dieser Säulen. Die Teilprojekte wurden bewusst so ausgewählt, dass sie unterschiedliche Kategorien des Themas und unterschiedliche Ausgangssituationen optimal abdecken. Die Forschung kann so von Anfang an Praxisbezüge herstellen und die Ergebnisse (entwickelte Konzepte, Methoden und Instrumente) in den Unternehmen direkt einer ersten praktischen Erprobung unterziehen. Umgekehrt erhalten die Unternehmen die Möglichkeit, an innovativen Forschungsergebnissen teilzuhaben und theoretisch fundiert ihren Problemen bei der Integration der Nachhaltigkeit in die Unternehmensstrategie begegnen zu können.

Veröffentlichungen

  • Dyckhoff, H. / Ahn, H. / Schwegler, R. (2003): "Rollenkonflikte zwischen Umweltmanagern und Controllern: Fallbeispiele, Ursachenanalyse und Ansatzpunkte zur Konfliktauflösung", in: Schmidt, M.; Schwegler, R. (Hrsg.): Umweltschutz und strategisches Handeln: Ansätze zur Integration in das betriebliche Management, Wiesbaden, S. 253-267 
  • Schmidt, M. / Schwegler, R. (2003): "Einführung in das ISAC-Vorhaben" in: Schmidt, M.; Schwegler, R. (Hrsg.): Umweltschutz und strategisches Handeln: Ansätze zur Integration in das betriebliche Management, Wiesbaden, S. 1-21, 
  • Schwegler, R. (2003): "Lücken schließen im Umweltmanagement -Theoretischer Bezugsrahmen für ein rationales Management-Handeln auf Basis der St. Galler Management-Lehre" in: Institut für Angewandte Forschung der Hochschule Pforzheim (Hrsg.): Pforzheimer Forschungsberichte Nr. 1 
  • Schwegler, R. / Schmidt, M. (2003): "Rationales Umweltmanagement: Schließung der Lücken im Umweltmanagement - ein managementorientierter Bezugsrahmen", in: UmweltWirtschaftsForum, 11. Jahrgang, Heft 2, S. 4-11 
  • Schwegler, R. / Schmidt, M. (2003): "Lücken im Umweltmanagement: Forschungsansatz für ein rationales Umweltmanagement auf Basis der St. Galler Management-Lehre", in: Schmidt, M.; Schwegler, R. (Hrsg.): Umweltschutz und strategisches Handeln: Ansätze zur Integration in das betriebliche Management, Wiesbaden, S. 25-90 
  • Schwegler, R. / König, M. (2003): "Nachhaltige Unternehmensstrukturen am Beispiel Otto", in: Schmidt, M.; Schwegler, R. (Hrsg.): Umweltschutz und strategisches Handeln: Ansätze zur Integration in das betriebliche Management, Wiesbaden, S. 285-313

Vorträge

  • Schwegler, R. (2003): "Lücken im Umweltmanagement: Theoretischer Bezugsrahmen für ein rationales Umweltmanagement auf Basis der St. Galler Management-Lehre", auf der Jahrestagung des DNWE (Deutsches Netzwerk Wirtschaftsethik) in Seeheim-Jugenheim, 5.4.2003 
  • Schwegler, R. (2003): "Kritik und Verbesserung der St. Galler Management-Modelle im Hinblick auf die Schließung von Lücken im Umweltmanagement (empirisch gestützt durch Fallstudien)", DNW-Doktoranden-Seminar des Doktoranden-Netzwerk nachhaltiges Wirtschaften e.V. (dnw) vom 26.-28.9.2003 in Berlin

Projektleiter

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.05.2002 - 30.06.2003

Mittelgeber

DaimlerChrysler AG

Projektbeschreibung

Am DC-Standort Stuttgart wurden Stoff- und Energiestromanalysen mit dem Zweck durchgeführt, ökonomische und ökologische Einsparpotentiale zu identifizieren und Optimierungsvorschläge zu erarbeiten. Hierfür wurden moderne Methoden der Stoffstromanalyse und entsprechende IT-Instrumente weiterentwickelt und eingesetzt. Wissenschaftliche Fragestellungen drehen sich um den geeigneten Einsatz der Methode von Petri-Netz-basierten Stoffstromnetzen, die modelltechnischen Aspekte bei der software-seitigen Darstellung und Analyse der Produktionsprozesse, die Bildung generischer Daten und die ökologische Bewertung der Stoffströme.

Projektleiter

Prof. Mario Schmidt

Projektdauer

01.11.2000 - 30.06.2002

Projektbeschreibung

Mit dem Vorhaben werden verfügbare wissenschaftliche Methoden im Bereich der ökologischen Stoffstromanalyse auf konkrete Fälle in produzierenden Unternehmen adaptiert. Das Mittel hierzu ist die Entwicklung von Musterlösungen, die auf immer wiederkehrende Problemstellungen im Unternehmen anwendbar sind. Das können z.B. Fragestellungen des innerbetrieblichen Recyclings, der Zurechnung von Umwelteinwirkungen bei Kuppelproduktionen oder die Berücksichtigung von vorgelagerten Prozessstufen außerhalb des eigenen Betriebsstandortes sein. Es wird hierzu eine Art "Modellbaukasten" entwickelt, der modular archetypische Situationen von Stoffstromsystemen abbildet.

Veröffentlichungen

  • M. Schmidt (2000): "Betriebliche Umweltinformationssysteme" In: BMU/UBA (Hrsg.): Handbuch Umweltcontrolling. Vahlen München. 2. Aufl. 
  • M. Schmidt (2000): "Computergestützte Stoffstromanalysen - hat das Unternehmen einen Nutzen davon?" In: L. M. Hilty et al. (Hrsg.): Strategische und betriebsübergreifende Anwendungen betrieblicher Umweltinformationssysteme. Marburg. S. 25-36. 
  • M. Schmidt (2000): "Betriebliches Stoffstrommanagement" In: H. Dyckhoff: Umweltmanagement - Zehn Lektionen in umweltorientierter Unternehmensführung. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg, S. 121-149

Projektleiter

Prof. Dr, Mario Schmidt

Projektdauer

01.04.2002 - 31.07.2003

Mittelgeber/

Projektpartner

ifeu-Institut für Energie- und Umweltforschung

Projektbeschreibung

Für den weltweiten Konzern Deutsche Post World Net wurde eine Konzeption entwickelt, wie eine Umweltberichterstattung für ein Logistikunternehmen erfolgen kann. Die Problematik lag dabei in der Erfassung und Zurechnung von Umweltwirkungen durch logistische Tätigkeiten zwischen Besteller und Dienstleister, in nationalen Bilanzabgrenzungen u.v.m. Außerdem stellte sich die Frage nach möglichen Ansätzen für ein ökoeffizientes Umweltmanagement in der Transportbranche.

Veröffentlichungen

Schmidt, M. (2003): Hochschule entwickelt Umweltbericht des Post Konzerns, in: Konturen, 23. Jahrgang, Ausgabe 22, S. 47-50. (pdf-download)