Lehrstuhl für Abfallwirtschaft und Abluft

Arbeitsbereich Systeme in der Kreislauf- und Abfallwirtschaft- SKA

Mikroplastik, Logistik, Analytik, Modellierung

                             

Abfälle sind Wertstoffe am falschen Ort – diese Aussage ist zentrale Grundlage vieler Aktivitäten unseres Arbeitsbereichs. Im Vordergrund stehen die Analyse und Optimierung von Systemen innerhalb der Siedlungsabfallwirtschaft.

Die zunehmende Verknappung bzw. Verteuerung von Rohstoffen macht die Kreislauf- und Abfallwirtschaft im Bereich der Siedlungsabfälle zu einem wichtigen Element innerhalb der Ressourcenwirtschaft. Die Erfassung und Verwertung von Sekundärrohstoffen stehen dabei im Vordergrund. Die dazu notwendigen Systeme werden zunehmend komplexer.

Bestehende Systeme müssen hinsichtlich der Effizienz, aber auch hinsichtlich der Bürgerfreundlichkeit, überprüft und optimiert werden. Dazu ist es unter anderem notwendig die bestehenden Potenziale und Eigenschaften der jeweiligen Stoffströme zu ermitteln.

Forschungsfelder:

  • Konzeptionelle Entwicklung sowie Analyse von Systemen in der Kreislauf- und Abfallwirtschaft
  • Entsorgungssysteme in der internationalen Abfallwirtschaft
  • Potenzialanalyse von Stoffströmen
  • Analytik von Stoffströmen

Verbundvorhaben: Nährstoffgemeinschaften für eine zukunftsfähige Landwirtschaft »Rural Urban Nutrient Partnership (RUN)«

Ein neues Verbundprojekt „RUN“ (Rural Urban Nutrient Partnership, Nährstoffgemeinschaften für eine zukunftsfähige Landwirtschaft) hat die Arbeit aufgenommen. Unter der Projektkoordination des Instituts für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA) der Universität Stuttgart entwickeln Wissenschaftler verschiedener Disziplinen zusammen mit Praxispartnern Systemlösungen mit dem Ziel, Nährstoffkreisläufe zwischen Stadt und Land zu schließen.

Die Welt braucht den effizienten Umgang mit Ressourcen. Auch die Landwirtschaft ist angehalten, neue Wege einer ressourcenschonenden Nahrungsmittelproduktion zu gehen. Das betrifft nicht nur landwirtschaftliche Produktions- und Wirtschaftsweisen, sondern auch ein Wandel in der Konsumweise städtischer Bewohner sowie innovative Verwertungsverfahren für Bioabfälle und häusliche Abwässer. In dem Projekt RUN erarbeiten Forscher mit zwei Industriepartnern und einem assoziierten Praxispartner ein Konzept für die Kreislaufschließung durch Nährstoffgemeinschaften zwischen städtischen Bewohnern und Landwirten. RUN ist eines von acht Projekten des Forschungsvorhabens „Agrarsysteme der Zukunft“ im Rahmen der „Nationalen Forschungsstrategie BioÖkonomie 2030“. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt das zunächst dreijährige Projekt mit gut 4,2 Millionen Euro.

Projektleitung: Prof Dr.-Ing. Martin Kranert
Koordination: Detlef Clauß, Anna Fritzsche, Daniel Morrison

Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Förderprogramm Agrarsysteme der Zukunft

Ausführliche Pressemitteilung:

https://www.uni-stuttgart.de/universitaet/aktuelles/presseinfo/Naehrstoffgemeinschaften-fuer-zukunftsfaehige-Landwirtschaft/

RUN Teilprojekt Logistik:

Vor dem Hintergrund der zunehmenden Digitalisierung und Steigerung der Transportaufwendungen für Waren durch den Online Handel werden neue Logistiksysteme für die Versorgung mit Gütern eingesetzt. Autonome Systeme kommen bereits in der Produktionslogistik (z. B. Lagerhaltung) zum Einsatz und sollen zukünftig auch in der Distributionslogistik (z. B. Amazon, Hermes) eingesetzt werden. Diese neuen Logistikansätze sollen, neben bestehenden Konzepten wie z. B. leitungsgebundenen Systemen, auf die Entsorgungslogistik in urbanen Räumen übertragen, untersucht und bewertet werden. Ziel ist es, neuartige Konzepte zu entwickeln, die zu einer Stärkung des Kreislaufwirtschaftsgedankens, vor allem im Bereich der organischen Reststoffe aus Haushalten, führen. Dabei stellt die Akzeptanz dieser Logistiksysteme (bürgerfreundlich und komfortabel) bei den Nutzern (Haushalte) einen wichtigen Eckpfeiler dar. Nur wenn diese gewährleistet ist, können größere Mengen organischer Reststoffe aus Haushalten, bei besserer Qualität, in den Nährstoffkreislauf zurückgeführt werden. Im Fall der nicht leitungsgebundenen Logistiksysteme soll zudem untersucht werden, inwieweit diese Systeme für Serviceleistungen „on Demand“ oder andere Geschäftsmodelle geeignet sind.

Ansprechpartner: Detlef Clauß, Benjamin Schäffner

 

Plastik im Bioabfall (Anna Fritzsche) (c)
Plastik im Bioabfall
Kunststofffragmente nach der Zerkleinerung in der Grobaufbereitung (Hildemar Mendez) (c)
Kunststofffragmente nach der Zerkleinerung

Verbundvorhaben: Mikrokunststoffe in Komposten und Gärprodukten aus Bioabfallverwertungsanlagen und deren Eintrag in Böden

– Erfassen, Bewerten, Vermeiden –

Mikroplastikpartikel, definiert als Kunststoffpartikel (MKS) < 5 mm, werden zunehmend als Belastung der Umwelt gesehen. Das Verbundvorhaben betrachtet das vergleichsweise wenig erforschte Umweltsystem Boden (Eintragswege und deren mögliche Beeinflussung). Bislang noch kaum erfasst ist die mögliche Belastung der Böden durch MKS in Komposten bzw. Gärprodukten aus der Verwertung von Biogut.

Teilprojekt 6:

Durch Kompostierungs- und Vergärungsversuche werden die Prozessbedingungen während der großtechnischen biologischen Behandlung von Biogut im Labormaßstab unter kontrollierten Bedingungen simuliert. Dabei soll untersucht werden, welchen Einfluss die Prozessführung auf die Fragmentierung von Kunststoffen und damit auf die Bildung von Mikrokunststoffpartikel hat.

Mittelgeber:
BWPLUS – Baden-Württemberg Programm Lebensgrundlage Umwelt und ihre Sicherung

Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
Dipl. Geol. Detlef Clauß
M. Sc. Hildemar Mendez-Guillen

Projektpartner:              
Universität Stuttgart
   Institut für Kunststofftechnik
   Institut für Biomaterialien und biomolekulare Systeme

Universität Hohenheim
   Institut für Bodenkunde und Standortslehre

Universität Beyreuth
   Lehrstuhl für Tierökologie I
   Lehrstuhl für Bioprozesstechnik

Fraunhofer ICT (Koordinator)

Projektlaufzeit:
2018 – 2021

 

Abgeschlossene Forschungsprojekte

Ziel des Projektes ist es, die Reststoff- und Abfallbiomassepotenziale in Baden-Württemberg räumlich zu erfassen. Das zu entwickelnde GIS-Modell ermöglicht die Identifikation von Anfallschwerpunkten der Reststoff- und Abfallbiomassen, sowie eine Optimierung von biomassebasierten Verwertungssystemen im Rahmen der gesamten Bioökonomie.

Mittelgeber:
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg

Ansprechpartner:
Prof. Dr.-Ing. Martin Kranert
Dipl.-Ing. Lea Böhme
Dipl.-Geol. Detlef Clauß

Projektlaufzeit: 08/2014 - 08/2017

Weitere Informationen: http://www.bioeconomy-research-bw.de/

Kontakt

Detlef Clauß
Dipl.-Geol.

Detlef Clauß

Arbeitsbereichsleiter "Systeme der Kreislauf- und Abfallwirtschaft" (SKA)

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