Nachhaltigkeit

Wasser- und Abwasseraufbereitung ist eines der zentralen Forschungsthemen beim Fraunhofer UMSICHT. Vor allem das Themenfeld der Flexibilisierung urbaner Stoffströme mit einem Schwerpunkt auf dezentralem Abwasserrecycling in Kombination mit der Kultivierung von Nutzpflanzen leistet einen Beitrag zur Erreichung von SDG 6. Die Forscher und Forscherinnen rechnen mit einem Paradigmenwechsel weg von der zentralen Abwasserentsorgung hin zu einer dezentralen Abwassernutzung in »Nutrient Recovery Centers«. Denn vor dem Hintergrund der Ressourcenknappheit darf Abwasser nicht mehr als »Abfall«, sondern muss zwingend als Quelle für Wasser, Energie und Nährstoffe behandelt werden.

Beispielprojekte:

• WHy: Wasser für die grüne Wasserstoffwirtschaft
• SUSKULT – das Agrarsystem der Zukunft
• ALTMARKTgarten in Oberhausen
  
• ROOF WATER-FARM in Berlin

Die Umstellung auf regenerative Energieträger aus Sonne, Wind und Biomasse erfordert nachhaltige Lösungen für Gesellschaft, Industrie, Bürgerinnen und Bürger, um Energiebedarf und -bereitstellung aufeinander abzustimmen. Benötigt werden effiziente Energieprozesse, neue Speichertechnologien und intelligente Systemlösungen. Fraunhofer UMSICHT entwickelt und optimiert Energieanlagen, erarbeitet Lösungen für die Speicherung von Strom bzw. Wärme und optimiert Energie- und Energieversorgungssysteme. Unsere Kompetenzen liegen in der Entwicklung neuartiger Technologien und deren Realisierung in Pilot- und Demonstrationsanlagen sowie systemanalytischen Studien. Die Energieversorgung der Zukunft braucht leistungsfähige Speichersysteme, die auf spezifische wirtschaftsstrategische Rohstoffe angewiesen sind. Fraunhofer UMSICHT arbeitet daher neben der Optimierung von Energieanlagen auch an der Nutzung von Sekundärrohstoffen zum Einsatz in Vanadium-Redox-Flow-Batterien. Energie- und Rohstoffwende werden verbunden und die Brücke zum SDG 12 (Nachhaltige/r Konsum und Produktion) wird hergestellt.

Beispielprojekte:

• FlowingFuture: Energiespeicher fürs Lehren und Lernen
• HyCoFC: Hybrid-Compound Bipolarplatten
• Future-iQ: Beschleunigung der Energiewende im Quartier
• Kommunale Wärmeplanung in der Praxis

Fraunhofer UMSICHT entwickelt neue Konzepte für nachhaltige Stadtentwicklung. So beschäftigen wir uns damit, wie man Anbauflächen für Obst und Gemüse im urbanen Raum schaffen und nutzen kann und wie Stadtgestaltung partizipativ umgesetzt werden kann.

Beispielsprojekte:

• inFARMING^®: Konzept zur Integration der Agrikultur in Städten und Metropolen
  
• SAIN: Städtische Agrikultur: Gemeinsam innovativ entwickeln – Nachhaltige Integration und Vernetzung von Nahrungsmittelkleinproduktion
  
• ALTMARKTgarten in Oberhausen
• Ressouceneffiziente Gewerbegebiete
• c.lab-Kreativlabor Oberhausen: Kreativlabor für Transformation und nachhaltige partizipative Innenstadtentwicklung
• INVITING: Incentivierung für emissionsarme Mobilität in urbanen Gewerbegebieten 
  

Zu diesem SDG trägt Fraunhofer UMSICHT in vielfältiger Weise bei. So forschen wir intensiv an neuen Produkten und Technologien sowie Effizienzsteigerungen bei Material- und Energieeinsatz.

Beispielsprojekte:

• FutureProteins: Resiliente und nachhaltige Produktion von hochwertigen Lebensmittelproteinen
• Bau-DNS: Gebäudesanierung nachhaltig, modular und zirkulär
• Aerogel-Dämmstoff: Neuer Herstellungsprozess
• EKODA: Kreislaufwirtschaft in der Automobilbranche
• Fraunhofer Cluster of Excellence Circular Plastics Economy CCPE
• iCycle^®: Technologie für das Elektroschrott Recycling
• FungiFacturing: Schallschutz auf Pilzbasis

SDG 13 ist darauf ausgerichtet, Klimaschutzmaßnahmen, Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel und Maßnahmen zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber klimabedingten Gefahren und Naturkatastrophen durchzuführen. Eine Verbesserung des Klimaschutzes erfordert neben der Reduzierung von CO₂-Emissionen auch einen reduzierten Einsatz fossiler Rohstoffe.

Das Verbundprojekt Carbon2Chem^® setzt hier an: Ziel ist, im Zuge der Defossilisierung der Industrie die Abgase, die bei der Produktion anfallen, als wertvolle Rohstoffquelle für die chemische Industrie zu erschließen.

Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Vorhaben mit 17 Partnern aus Industrie und Forschung wird gemeinsam vom Fraunhofer UMSICHT und zwei weiteren Partnern (thyssenkrupp AG, Max-Planck-Institut für Chemische Energiekonversion) koordiniert. Das Projekt ist auf eine Laufzeit von zehn Jahren angelegt.

Beispielprojekte

• CO2-Syn: CO2-Emissionen der Zementindustrie stofflich nutzen
• ElkaSyn: Energieeffiziente Elektrosynthese von Alkoholen
• KlimaCent

Zu diesem SDG trägt Fraunhofer UMSICHT insbesondere hinsichtlich der Reduzierung des Eintrags von Mikroplastik in die Weltmeere bei. Die AG Mikroplastik des Fraunhofer UMSICHT beschäftigt sich seit 2014 mit Mikroplastik und Kunststoffabfällen in der Umwelt. Im April 2016 startete eine Konsortialstudie mit elf Partnern aus Kunststoffindustrie, Wasserwirtschaft und Wissenschaft. Hierbei wurde eine Umfrage unter Außenstehenden und Fachleuten durchgeführt, die zeigte, dass Kunststoffe zwar eine wichtige Rolle in unserem Alltag spielen, dennoch aber keine Wertigkeit haben und als sehr störend und gefährlich wahrgenommen werden, wenn sie in die Umwelt gelangen. Weitere Forschungsprojekte starteten 2017 zu Mikroplastik in Kosmetik, zur Methodenentwicklung, um Mikroplastik in Ökobilanzierungen abzubilden, und zur Verbreitung von Reifenabrieb. 2018 folgten Forschungsprojekte zur Filterentwicklung für Waschmaschinen und zur Verwitterung von Agrarfolien. Um im Austausch mit Stakeholdern zu bleiben, Forschungsergebnisse zu kommunizieren und gemeinsame Lösungsstrategien zu erarbeiten, engagiert sich Fraunhofer UMSICHT beim Runden Tisch Meeresmüll des UBA und nimmt an diversen Workshops sowie Konferenzen teil.

Weitere Informationen:

• Bioshoreline: Biologisch abbaubare Geotextilien für Ufersicherungen
• Mikroplastik: Infomaterial, Studien, Forschung
• MARELITT Baltic EU Projekt: Recycling von Fischernetzen
• PlastikBudget: Bilanzierung von Kunststoffen in der Umwelt
• LimnoPlast: Europaweites Projekt zu Kunststoffen in Gewässern
• Runder Tisch Meeresmüll