Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe.

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1 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Technisch bedingte Stoffströme KIT-Zentrum: Klima und Umwelt Topic: Technisch bedingte Stoffströme

2 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Technisch bedingte Stoffströme Topic-Mitglieder: Dr. Rainer Schuhmann (Sprecher)CMM, ITC-WGT PD Dr. Ute Karl (stellv. Sprecherin)EIFER Dr. Stephan FuchsIWG Dr. Michael HieteDFIU/IIP Dr. Hanns-Rudolf PaurITC-TAB Prof. Georg SchaubEBI Prof. Liselotte SchebekITAS-ZTS Prof. Helmut SeifertITC-TAB Dipl.-Geoök. Anke EhbrechtCMM Dr. Katja EmmerichCMM, ITC-WGT Sitzungen am 11.06. + 17.06. + 02.07.2008, Campus-Nord, Bau 330

3 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) Technisch bedingte Stoffströme Gliederung: 1.Ziele 2.Forschungsfelder 3.Gegenwärtige und zukünftige Aufgaben 4.Ausstattung 5.Topicspezifischer Mehrwert durch KIT Präambel Eine 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.

4 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und 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.

5 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und Universität Karlsruhe (TH) 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

6 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und 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

7 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und 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

8 Dr.-Ing. Rainer Schuhmann, Kompetenzzentrum für Materialfeuchte (CMM) KIT – die Kooperation von Forschungszentrum Karlsruhe GmbH und 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)