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Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)
Technisch bedingte Stoffströme
KIT-Zentrum: Klima und Umwelt
Topic: Technisch bedingte Stoffströme
Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)
Technisch bedingte Stoffströme
Topic-Mitglieder:
Dr. Rainer Schuhmann (Sprecher) CMM, ITC-WGTPD Dr. Ute Karl (stellv. Sprecherin) EIFER
Dr. Stephan Fuchs IWGDr. Michael Hiete DFIU/IIPDr. Hanns-Rudolf Paur ITC-TABProf. Georg Schaub EBIProf. Liselotte Schebek ITAS-ZTSProf. Helmut Seifert ITC-TAB
Dipl.-Geoök. Anke Ehbrecht CMMDr. Katja Emmerich CMM, ITC-WGT
Sitzungen am 11.06. + 17.06. + 02.07.2008, Campus-Nord, Bau 330
Anthroposhere
Germany
Private Households & Consumption
Import & Export
Energy
Atmosphere
Traffic & Transport
Mining
Waste treatmentAgriculture &
Forestry
Lithosphere
Industry
50 Mt C
Anthroposhere
Germany
Private Households & Consumption
Import & Export
Energy
Atmosphere
Traffic & Transport
Mining
Waste treatmentAgriculture &
Forestry
Lithosphere
Industry
50 Mt C
Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)
Technisch bedingte Stoffströme
Gliederung:
1. Ziele2. Forschungsfelder3. Gegenwärtige und zukünftige Aufgaben4. Ausstattung5. Topicspezifischer Mehrwert durch KIT
PräambelEine sparsame und wirtschaftliche Nutzung von Ressourcen ist ein wesentlicher Faktor für eine nachhaltige Entwicklung. Maßnahmen zur Minderung von Emissionen aus der Energieumwandlung und Prozessen sowie die zunehmende Rohstoffver-knappung erfordern detaillierte Kenntnisse der anthropogenen Stoffströme. Die Analyse, Bewertung und das Management von technisch bedingten Stoff-strömen sowie die Entwicklung von Methoden und Verfahren zu ihrer gezielten Beeinflussung bilden die Grundlage für ein nachhaltiges Wirtschaften.
Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)
1. Ziele
• Effizienzsteigerung bei der Nutzung von Rohstoffen• Schadstoffminderung bei Energieumwandlung und Produktion• Verständnis und Bewertung komplexer Stoffsysteme• Ableitung von Handlungsempfehlungen und Umsetzungsstrategien
Insgesamt stellen die Forschungsergebnisse dieses Topics die Entscheidungs-grundlage für das Management von Stoffströmen durch Unternehmen, Kommunen sowie nationalen und internationalen Organisationen dar und sind somit von hoher gesellschaftlicher Bedeutung.
Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
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2./3. Forschungsfelder und Aufgaben
a. Rohstofferschließung und Rohstoffnutzung
• Struktur-Funktionalitäts-Beziehung von natürlichen Rohstoffen • Erschließung neuer Anwendungen für primäre und sekundäre Rohstoffe
sowie ihrer Aufbereitungsprodukte• Ersatz fossiler Rohstoffe durch nachwachsende und nicht-konventionelle
Rohstoffe sowie Nutzung von Sekundärrohstoffen• Stabilisierung des sozioökonomischen Gleichgewichts in den Produktions-
ländern durch Verlängerung der Verfügbarkeit knapper Rohstoffe
b. Stoffumwandlung, Prozess- und Umwelttechnik
• Effizienzsteigerungen bezüglich Energie- und Stoffeinsatz• Minderung von Schadstoffen aus Energieumwandlung und Produktionsprozessen (Industrie, Land- und Forstwirtschaft)• Entwicklung kurativer Verfahren (Nachsorgetechnologien) und Rohstoffrück- Gewinnung• Prozessüberwachung
Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)
2./3. Forschungsfelder und Aufgaben
c. Umweltüberwachung, Stoffstromanalysen und –bewertung
• Umweltmonitoring, Modellbildung und Identifizierung kausaler Zusammenhänge• Ganzheitliche Erfassung von zivilisatorischen ( = technisch bedingten, ökonomischen) Stoffströmen, Bewertung im Vergleich mit natürlichen Stoffströmen• Analyse komplexer Systeme (verfahrenstechnischer, ökonomischer, konsumtiver u.a.)• Verfahrensbewertung im Sinne von BVT (beste verfügbare Technik, Ökoeffizienz)
d. Technikfolgenanalyse, betriebliches Umweltmanagement und Umweltpolitik
• Erfassung und Bewertung der Wirkungen von Technikeinsatz• Instrumente zur Steuerung von betrieblichen und überbetrieblichen Stoffströmen• Entwicklung von Strategien im Hinblick auf technische, ökonomische, politische Zielfunktionen
Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)
4. Ausstattung
BRENDA
Ausgewählte Projekte und Kooperationen:
• BMBF-Projekte zur Rohstoffnutzung (Sandwich, ProPhos, Erestre)
• Bioliq• Kraftwerkspilot-Brennkammer mit
Hg-Analytik• Netzwerk Lebenszyklusdaten
MercOx
SANDWICH
Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM)
KIT – die Kooperation vonForschungszentrum Karlsruhe GmbHund Universität Karlsruhe (TH)
5. Topicspezifischer Mehrwert durch KIT
Der topicspezifische Mehrwert wird durch die Bündelung verschiedener Fachkompetenzen aus den verschiedenen Disziplinen der Natur-, Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften erreicht. Das KIT-Zentrum Klima und Umwelt eröffnet damit die einzigartige Möglichkeit, die komplexen Wechselwirkungs-prozesse und Speichermöglichkeiten von klima- und umweltrelevanten Stoffströmen fach- und institutionsübergreifend zu bearbeiten.
• Verknüpfung naturwissenschaftlicher, technischer, ökologischer und ökonomischer Forschung• Zusammenführung der Erkenntnisse im Rahmen der Umweltsystemanalyse• Zusammenführung exzellenter analytischer Ausstattungen• Input für KIT-Zentrum Energie (Topic: Nukleare Technologie, Geologische Tiefenlager, Topic: Erneuerbare Energien, Biokraftstoff 2. Generation und Topic: Energiekonversion, Gasreinigung, Topic: Energiesystemanalyse, Bewertung von Energieträgern) • Input für KIT-Zentrum Nano-Mikro (im Rahmen von PoF - Forschungsbereich „Schlüsseltechnologien“)
