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Institut für

AT Agrartechnologie

Nachhaltigkeitsbewertung und Ökobilanzierung

Was soll nachhaltig erhalten werden, für wen, wo und für wie lange? Die Beantwortung dieser Frage ist kontext-spezifisch und ist abhängig vom räumlichen und zeitlichen Rahmen sowie dem kulturellen Wertesystem – wir arbeiten daran.

Der Brundtland-Bericht mit dem Titel „Unsere gemeinsame Zukunft“ („Our Common Future“) ist im Jahr 1987 von der Weltkommission für Umwelt und Entwicklung der Vereinten Nationen veröffentlicht worden. Die Veröffentlichung des Brundtland-Berichts gilt als der Beginn des weltweiten Diskurses über Nachhaltigkeit bzw. nachhaltige Entwicklung.

Nachhaltige Entwicklung definierte die Kommission in ihrem Bericht auf zwei Arten, zum einen im Sinne der Generationengerechtigkeit und zum anderen als Forderung für eine ganzheitliche Verhaltensänderung:

  1. „Dauerhafte Entwicklung ist Entwicklung, die die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigt, ohne zu riskieren, dass künftige Generationen ihre eigenen Bedürfnisse nicht befriedigen können.“ 
  2. „Im Wesentlichen ist dauerhafte Entwicklung ein Wandlungsprozess, in dem die Nutzung von Ressourcen, das Ziel von Investitionen, die Richtung technologischer Entwicklung und institutioneller Wandel miteinander harmonieren und das derzeitige und künftige Potential vergrößern, menschliche Bedürfnisse und Wünsche zu erfüllen.“

Aufgrund der Multi-Dimensionalität von Nachhaltigkeit bzw. nachhaltiger Entwicklung gibt es nicht die eine Methode diese zu messen und zu bewerten. Es gibt eine Vielzahl von Bewertungsansätzen, die auf unterschiedlichen theoretischen oder konzeptionellen Ansätzen beruhen. Einige Bewertungsansätze sind in sich geschlossen, andere können miteinander zu einem Nachhaltigkeitsbewertungsschema zusammengefügt werden.

Leitlinien, Normen und Zertifizierungsverfahren helfen eine gemeinsame Basis für die Bewertung biobasierter Systeme zu schaffen. Wir  kooperieren mit Partnern weltweit und beteiligen uns an der Entwicklung von Standards und Industrierichtlinien.

Ansprechpartner

Dr. rer. nat. Heinz Stichnothe

Projekte

Wege zu einer biobasierten Wirtschaft

Biogene Roh- und Reststoffe sind zentrale Bausteine einer biobasierten Wirtschaft. Nachhaltig produzierte Biomasse und effiziente Konversionsrouten sind Voraussetzung für die schonende Nutzung von Ressourcen unter Berücksichtigung verschiedener Umweltbelange. Der Verwendung von Reststoffen ist in Anbetracht der Konkurrenz von Nahrungsmitteln und Rohstoffen von besonderer Bedeutung. Hier gilt es auch Zielkonflikte zu identifizieren und zu benennen.

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Wege zu einer biobasierten Wirtschaft

Nachhaltigkeitsbewertung biobasierter Systeme

Der Übergang zu einer biobasierten Wirtschaft hängt von einer Reihe technischer, wirtschaftlicher, sozialer und auch umweltrelevanter Faktoren ab. Die einzelnen Schritte dafür müssen daher auf ihre Nachhaltigkeit hin untersucht werden, um den Wechsel zu einer biobasierten Wirtschaft erfolgreich gestalten zu können.

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Nachhaltigkeitsbewertung biobasierter Systeme

Bioraffinerien und Kreislaufwirtschaft

Die Bioraffination ist eine der Schlüsselstrategien der Kreislaufwirtschaft, die Rohstoffkreisläufe schließen hilft. Die internationale Plattform IEA Bioenergy Task 42 bietet den Akteuren ein Netzwerk zum Informationsaustausch

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Bioraffinerien und Kreislaufwirtschaft

Biobasierte Dicarbonsäuren

Biobasierte Dicarbonsäuren wie Furandicarbonsäure (FDCA) sind interessante Bausteine für Polyester. Die Prozessentwicklung im Labor wird durch Ökoeffizienzanalyse begleitet, die verallgemeinert und auf andere Prozesse übertragen werden sollen.

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Biobasierte Dicarbonsäuren

Galerie

Ökobilanzen

Ökobilanzen sind meist Teil der Nachhaltigkeitsbewertung. Die Ökobilanz ist aufgrund ihrer "holistischen" Struktur hervorragend geeignet Produkte zu vergleichen und diejenigen Lebensabschnitte ausfindig zu machen, die die größten Umweltprobleme verursachen. Ökobilanzergebnisse bilden somit die Basis für die Integration umweltrelevanter Aspekte in den Design-, und Entwicklungsprozess von Produkten und Herstellungsverfahren.

Wir nutzen Ökobilanzen, um den regionalen Anbau von nachwachsenden Rohstoffen sowie biotechnologische/biochemische und chemisch-katalytische Herstellungsprozesse für bio-basierte Produkte zu bewerten und Umweltaspekte schon im Frühstadium bei der Entwicklung von Herstellungsverfahren und Produkten zu berücksichtigen.

Projekte

Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen (RekoRT)

Will die Bundesregierung die Klimaschutzziele für 2030 erreichen, ist dringender Handlungsbedarf für die landwirtschaftlichen Betriebe gegeben. In diesem Projekt sollen regionalspezifische Maßnahmen identifiziert werden, mit denen sich Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen reduzieren lassen.

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Regionalspezifische Maßnahmen zur kosteneffizienten Reduktion von Treibhausgasemissionen beim Anbau von Rohstoffpflanzen (RekoRT)

Verminderung der Umwelt- und Klimawirkung des Anbaus von Rohstoffpflanzen durch Nutzung der Vorteilswirkungen optimierter Verfahren der Krumenvertiefung (Krumensenke)

Wie kann der Anbau von Rohstoffpflanzen klimafreundlicher gestaltet werden? Dieser Frage widmet sich das Projekt „Krumensenke“, ein Verbundprojekt des Thünen-Instituts für Agrartechnologie (TI-AT) und des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF).

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Verminderung der Umwelt- und Klimawirkung des Anbaus von Rohstoffpflanzen durch Nutzung der Vorteilswirkungen optimierter Verfahren der Krumenvertiefung (Krumensenke)

N-Stabilisierung und wurzelnahe Platzierung als innovative Technologien zur Optimierung der Ressourceneffizienz bei der Harnstoff-Düngung

Geprüft werden zwei innovative Verfahren: (1) Stabilisierung: Die kombinierte N-Stabilisierung mit Urease und Nitrifkationshemmern soll eine signifikante Minderung von N-Verlusten bewirken. Gleichzeitig können weitere agronomische Vorteile der N-Stabilisierung genutzt werden. (2) Injektion: Durch ein spezielles Side- Dressing, bei dem Harnstoff auch in stehende Bestände unter der Bodenoberfläche platziert werden kann, sollen NH3-Verluste gemindert werden.

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N-Stabilisierung und wurzelnahe Platzierung als innovative Technologien zur Optimierung der Ressourceneffizienz bei der Harnstoff-Düngung

THG-Berechnung beim Rapsanbau

Ab 2017 müssen Biotreibstoffe eine Treibhausgas-Einsparung von 50 % erreichen. Für die Produktion von Raps-Biodiesel bedeutet insbesondere Reduktion der THG-Emissionen beim Rapsanbau eine große Herausforderung. In dem Projekt sollen regionalen Unterschiede untersucht werden. Die regionalen THG-Emissionen und andere Umweltwirkungen des Rapsanbaus sollen anhand einer lebenszyklus-basierten Analyse für fünf Standorte in Deutschland quantifiziert werden.

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THG-Berechnung beim Rapsanbau

Standort-spezifische Ökobilanzen für den Energiepflanzenanbau

Biogas aus Mais zur Energieerzeugung wird kontrovers diskutiert. Die „Teller-Tank-Debatte“ über Biotreibstoffe muss in diesem Sinne gesehen werden; sie wird zum Teil stark emotional geführt. Wir wollen innerhalb unseres Projektes anhand von Messungen und Modellierung die standortspezifischen Umweltauswirkungen des Anbaus von Energiepflanzen quantifizieren. Damit leisten wir einen Beitrag, den gesamtgesellschaftlichen Dialog zum Thema Bioenergie zu versachlichen.

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Standort-spezifische Ökobilanzen für den Energiepflanzenanbau

Vergleichendes life cycle assessment der Biogasproduktion

Wir generieren ein umfassendes Ökobilanzierungsinstrument zur Abschätzung der Umweltauswirkungen verschiedener Optionen der Bioenergie-Produktion mit einem Schwerpunkt auf Biogas. Das Instrument wird DEFRA und anderen Akteuren zur Verfügung stehen.

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Vergleichendes life cycle assessment der Biogasproduktion

Expertise

Internationale Zusammenarbeit

In der industriellen Herstellung von Grundstoffen und Produkten werden zunehmend nachwachsende Rohstoffe eingesetzt. Diese sollen nachhaltig produziert und nachhaltig weiterverarbeitet werden.

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Internationale Zusammenarbeit

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