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Untersuchung des dynamischen Verhaltens anthropogen induzierter Kohlenstoffbestände zur Beurteilung künftiger Abfallressourcen und ökologischer Auswirkungen

Untersuchung des dynamischen Verhaltens anthropogen induzierter Kohlenstoffbestände zur Beurteilung künftiger Abfallressourcen und ökologischer Auswirkungen
Projektteam:

Cote Alarcón, Mauricio (Dissertation)

Starttermin:

2012

Endtermin:

2015

Forschungsbereich:

Energie - Ressourcen, Technologien, Systeme

Projektbeschreibung

Kohlenstoffbasierte Materialien zur energetischen und materiellen Nutzung verbinden biogene und anthropogene Kohlenstoffkreisläufe. In letzterem werden zahlreiche industriell gefertigte Güter mit unterschiedlichen Nutzungsdauern erworben, konsumiert und entsorgt, was zu einer möglichen Ansammlung von anthropogen verursachten Kohlenstoffbeständen in der Anthroposphäre führt. In einer Welt, in der die Nachfrage nach sekundären Rohstoffen stetig wächst, ist es wichtig, nicht nur die Entstehung, die Zusammensetzung sowie Alter und Typ der Bestände zu verstehen und kennen, sondern auch die Auswirkungen und Effekte von Kohlenstoffemissionen und Kohlenstoffmanagement, um künftige Abfallvolumina besser abschätzen zu können. Mit verbesserten Kenntnissen über die Bestände können neue Verfahren der Müllbehandlung (erneute Nutzung, Recycling oder Verbrennung) und deren Wirkungen (Umwelt, Emissionsflüsse) unter Berücksichtigung der sich möglicherweise ändernden Randbedingungen analysiert werden. Die sich ändernden Randbedingungen können beispielsweise technischer Fortschritt, Lebensgewohnheiten und politische Maßnahmen sein. Abschätzungen über zukünftige Abfallmengen können auch wertvolle Informationen über die künftigen Bedarfe an Abfallinfrastrukturen und -kapazitäten geben.

In der Vergangenheit haben verschiedene Modelle Bestandsänderungen einzelner Materialien abgeschätzt. Eine umfassende Behandlung von Kohlenstoffbeständen, die eine Vielzahl von unterschiedlichen Materialien und Produkten erfasst, fehlt aber bisher. Weiterhin werden häufig zur Abschätzung des Nutzerverhaltens Verteilfunktionen verwendet, die sich nicht mit den beobachteten Mustern zu Verbrauch und Abfallbehandlung decken.

Anhand von MFA-Methoden wird ein Bestands-Fluss-Modell für Kohlenstoff entwickelt, um Zusammenhänge zwischen Kohlenstoffströmen und -beständen vom Rohstoff bis zu Abfallbehandlungsprozessen aus Sicht des Verbrauchers zu analysieren. Das Modell beschreibt hierbei die Dynamiken von anthropogenen Kohlenstoffbeständen umfassend. Die Studie konzentriert sich auf Deutschland und analysiert drei verschiedene Arten von anthropogenen Kohlenstoffbeständen: Zellstoff- und Papierprodukte, Holzprodukte und Kunststoffprodukte. Im Rahmen eines Szenario-Ansatzes werden Verhalten, Entwicklung und Auswirkungen dieser Bestände und Ströme von 2010 bis 2050 analysiert.

Administrative Daten

Referent: Prof. Liselotte Schebek, TU Darmstadt
Koreferent: Dr. Witold-Roger Poganietz
Bezugnehmende Projekte: CarboMoG
Doktoranden bei ITAS: siehe Promovieren am ITAS

Kontakt

Mauricio Cote Alarcón
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe