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Digitalisierung und Nachhaltigkeit zusammen denken!
Aktualisiert: vor 46 Minuten 34 Sekunden

Greenwashing im Online-Modehandel: Angaben zur Nachhaltigkeit von Produkten oft ungeprüft oder fehlerhaft

28. November 2022 - 5:25

Das Projektteam des „Green Consumption Assistant“ um Prof. Felix Biessmann (Berliner Hochschule für Technik), Prof. Tilman Santarius und Dr. Maike Gossen (TU Berlin) sowie die grüne Suchmaschine Ecosia sah ein doppeltes Dilemma. Erstens: Viele Menschen geben zwar an, dass sie nachhaltigere Entscheidungen treffen wollen, aber sie handeln nicht danach, wenn sie Produkte kaufen. Zweitens: Die bestehenden Produktkataloge der Online-Händler könnten genutzt werden, um nachhaltige Konsumentscheidungen zu erleichtern und das Sucherlebnis zu verbessern. Was jedoch fehlt, sind die Daten über nachhaltige Produkte, die diese Systeme speisen.

Keine nachhaltigen Optionen beim Online-Kauf zu haben sollte nicht länger eine Entschuldigung sein

Daher hat sich das Forschungsteam des „Green Consumption Assistant“ zum Ziel gesetzt, Verbraucher*innen bei der Suche und dem Kauf nachhaltiger Produkte zu unterstützen und eine umfassende Datenbank (die GreenDB) mit nachhaltigkeitsbezogenen Produktdaten entwickelt. Such- und Empfehlungsalgorithmen im E-Commerce können die GreenDB nutzen, um Nachhaltigkeitsaspekte bei ihren automatisierten Entscheidungen zu berücksichtigen. Die Datenbank wird wöchentlich aktualisiert und enthält derzeit über 600.000 Produkte von den größten Online-Händlern in mehreren europäischen Ländern und deckt die 37 Produktkategorien ab, nach denen auf Ecosia am häufigsten gesucht wurde. Die Datenbank gibt Aufschluss darüber, wie verlässlich die Nachhaltigkeitsinformationen zu einem bestimmten Produkt sind: ob es ein glaubwürdiges, von Dritten verifiziertes Nachhaltigkeitslabel hat oder ein Label, das die hohen Glaubwürdigkeitskriterien nicht erfüllt. Die Datenbank wird auch auf der Ecosia-Suchseite unter der Rubrik „Einkaufen“ verwendet, um nachhaltige Produkte hervorzuheben.

Anfang des Jahres untersuchte das Forschungsteam anhand der Daten der GreenDB, wie vertrauenswürdig die verfügbaren Nachhaltigkeitsinformationen in Deutschlands größten Online-Shops sind. Dabei stellte sich heraus, dass nur 14 Prozent der Produkte mit Nachhaltigkeitssiegeln zertifiziert sind, die den hohen Glaubwürdigkeitskriterien des Forschungsteams genügen. Das zeigt, wie schwierig es für Verbraucher*innen ist, tatsächlich nachhaltige Produkte zu erkennen. Die vielen Labels mit geringer Glaubwürdigkeit verhindern die Vergleichbarkeit und sorgen für Verwirrung und Unsicherheit. Die Ergebnisse zeigen aber noch etwas anderes deutlich, nämlich dass viele Unternehmen zwar die Nachfrage nach Nachhaltigkeitsinformationen verstanden haben, diese aber in erster Linie zu Marketingzwecken zu nutzen scheinen. Mit anderen Worten, diese Ergebnisse belegen das weit verbreitete und fast unkontrollierte Greenwashing im elektronischen Handel.

Dieses Phänomen wurde von der europäischen Gesetzgebung erkannt und wird durch die Initiative zur „Begründung grüner Behauptungen“ angegangen. Der vorgeschlagene Rechtsrahmen soll sicherstellen, dass Unternehmen den ökologischen Fußabdruck ihrer Produkte anhand standardisierter Quantifizierungsmethoden nachweisen.

Initiativen, die Greenwashing aufdecken, dringend nötig

Die Umsetzung des europäischen Gesetzes in den Mitgliedsländern hat schon erste Früchte getargen: H&M und Decathlon wurden im Sommer diesen Jahres von der niederländischen Behörde für Verbrauchermärkte (ACM) wegen irreführender Werbeaussagen gerügt. Um Sanktionen zu vermeiden, versprachen die beiden Unternehmen, Verbraucher*innen besser zu informieren und spendeten mehrere Hunderttausend Dollar für Nachhaltigkeitsanliegen in der Modeindustrie. Darüber hinaus wurde angekündigt, dass ASOS von der Wettbewerbs- und Marktaufsichtsbehörde (CMA) wegen möglicher „Greenwashing“-Probleme untersucht werden soll.

Gleichzeitig hat das Forschungsteam einen deutlichen Rückgang der Anzahl der Produkte von Asos festgestellt, die Aussagen über ihre Nachhaltigkeit enthalten. Seit Mitte Juli sank die Zahl der Produkte kontinuierlich von etwa 14.000 auf nur noch 1.000 Mitte September. Bei H&M stellte GreenDB ebenfalls fest, dass seit Mitte Juni die mit dem Higg-Index zertifizierten Produkte komplett entfernt wurden.

Dies deutet darauf hin, dass der Begriff „nachhaltig“ inflationär verwendet wird, oft ohne jeglichen Nachweis durch ein von Dritten zertifiziertes Label mit hohen Nachhaltigkeitsanforderungen. Darüber hinaus zeigt es, dass Untersuchungen von Behörden einen großen Einfluss darauf haben, wie Unternehmen mit Nachhaltigkeitsangaben umgehen. Daher sind politische Initiativen, die die vielen unzureichenden Eigenmarken anderer Geschäfte auf mögliches Greenwashing untersuchen, dringend erforderlich.

Der vollständige Artikel „Nudging Green Consumption: A Large-Scale Data Analysis of Sustainability Labels for Fashion in German Online Retail“ von Maike Gossen, Felix Bießmann und ihren Co-Autoren ist in Frontiers in Sustainability (open access) erschienen.

Die GreenDB ist in einem offenen Repository öffentlich zugänglich, so dass zukünftige Forschungen ein vollständigeres Bild des aktuellen Stands der Nachhaltigkeitsinformationen im Online-Handel zeichnen können.

Dies ist ein Gastbeitrag von Maike Gossen und Felix Biessmann. Maike Gossen ist Post-Doc im Fachgebiet Sozial-ökologische Transformation der TU Berlin und leitet das Forschungsprojekt “Green Consumption Assistant”, das gemeinsam mit Ecosia und der BHT Berlin umgesetzt wird. Felix Biessmann ist Professor für Data Science an der Berliner Hochschule für Technik und am Einstein Center Digital Future.

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Mit PeakPick dann Energie verbrauchen, wenn grüner Strom fließt

23. November 2022 - 5:42

Egal, ob du Ökostrom beziehst oder nicht (wobei ersteres natürlich besser fürs Klima ist), aus deiner Steckdose fließt ein Strommix. Je nach Tageszeit verändern sich die Anteile von fossilen und erneuerbaren Energiequellen. Wenn die Sonne scheint und der Wind weht können erneuerbare Energien etwa drei Viertel der gesamten Stromerzeugung ausmachen (Quelle: Agora Energiewende), Kohle-, Gas- und Atomkraftwerke werden dann entsprechend zurückfahren, denn per Gesetz haben Erneuerbare Vorrang. Dabei gilt: Je mehr Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wird, desto niedriger sind die CO2-Emissionen.

Schauen wir uns zum Beispiel die Emissionen einer Waschladung 60 Grad Buntwäsche an. Dieser Waschgang verbraucht ungefähr eine Kilowattstunde Strom. In Deutschland setzt sich der Strom, der aus der Dose kommt, im Durchschnitt zu 50 Prozent aus erneuerbaren Energien und zu 50 Prozent aus konventionellen Energien zusammen. Mit diesem Strommix entstehen bei deiner Waschladung rund 370 Gramm CO2. Startest du deinen Waschgang jedoch in einer Peakzeit erneuerbarer Energien, beträgt deren Anteil ca. 74 Prozent. Die CO2-Emissionen deines Waschgangs haben sich dann auf rund 150 Gramm halbiert.

Das sind die – wohlgemerkt grob überschlagenen – Berechnungen von PeakPick. Schon heute werden in vielen Smart Homes Geräte bei einem hohen Anteil erneuerbarer Energien automatisch eingeschaltet. Doch die „Lastenverschiebung“ geht auch ohne Smart Home System und zusätzliche Hardware. Die kostenfreie Web-App PeakPick zeigt für jeden Zeitpunkt, wie hoch der Anteil erneuerbarer Energien am aktuellen Strommix ist und gibt dir auch eine Prognose für den nächsten Tag. Damit kannst du auch ohne eine Solaranlage auf dem Dach deinen Stromverbrauch daran anpassen, wann gerade viel Strom aus Wind und Sonne erzeugt wird, denn viele Geräte können wir auch problemlos zu einem anderen Zeitpunkt einschalten. Auch wenn einzelne Waschgänge natürlich „Peanuts“ sind: Je mehr Menschen mitmachen und ihren Stromverbrauch auf Peakzeiten von erneuerbaren Energien verlegen, desto besser werden Wind- und Solaranlagen ausgelastet und desto seltener müssen Kohlkraftwerke laufen.

Lastenverschiebung wichtiger Baustein der Energiewende

Klar ist: Ein unverzichtbarer Hebel, um Kurs auf das 1,5-Grad-Ziel zu nehmen, ist die Energiewende. Doch Sonne und Wind erzeugen nicht permanent Strom und wir müssen unser Energiesystem daran anpassen. Dabei ist die Lastverschiebung eine effektive Methode, um auf Schwankungen zu reagieren – und dazu gehört auch, den Verbrauch an die Erzeugung anzupassen und den klimafreundlichen Strom optimal zu nutzen. Mehr dazu auch hier: Interview – Die Energiewende gelingt nur mit Intelligenz und Effizienz

Die Prognosen werden aus den Daten der europäischen Transparenzplattform der Übertragungsnetz-Betreiber ENTSO-E erstellt. Aus den Prognosen berechnet PeakPick den stündlichen Anteil erneuerbarer Energien. Die angegeben CO2-Emissionen werden von diesem Anteil vereinfacht abgeleitet und sind nur Näherungswerte zum besseren Verständnis.

Im Moment kannst du PeakPick per Web-App nutzen oder dir die Prognose für den nächsten Tag jeden Abend in deinen Posteingang bestellen. Eine Smartphone-App befindet sich noch in der Entwicklung. Wenn es soweit ist, kannst du dich über die App erinnern lassen, Geräte einzuschalten und bekommst angezeigt, wie viele CO2-Emissionen du damit eingespart hast.

Übrigens: PeakPick verzichtet nach eigenen Angaben von Vorneherein auf technisch nicht notwendige Cookies und das Speichern deiner Daten und nutzt grünes Webhosting mit zertifiziertem Ökostrom. We like!

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Können wir mithilfe von KI mit Pottwalen „sprechen“?

21. November 2022 - 8:58

Wenn Menschen mit Tieren sprechen könnten, was könnten wir dann von ihnen lernen? Und würde uns das auch helfen, sie besser zu schützen? Genau das will ein ehrgeiziges, multidisziplinäres Projekt herausfinden.

Das Projekt CETI (Cetacean Translation Initiative) erforscht Möglichkeiten, um die Geheimnisse des Walgesangs zu entschlüsseln, insbesondere den des Pottwals. Es ist seit langem bekannt, dass Pottwale eine komplexe Kombination von Klicklauten, die so genannten Codas, verwenden, um über große Entfernungen miteinander zu kommunizieren. Im Jahr 2017 entdeckte die Forschenden hinter CETI, dass der Gesang der Pottwale tatsächlich dem Morsealphabet ähnelt, wobei die Klicks zur Übermittlung komplexer Botschaften verwendet werden.

Das CETI-Team hofft, diese „Sprache“ zu entschlüsseln und vielleicht sogar mit den Walen zu kommunizieren. Zunächst arbeiten zunächst Biologi*nnen mit Robotiker*innen zusammen, um mit an Saugnäpfen befestigten Computern, Unterwassermikrofonen und kleinen Schwimmrobotern Tonaufnahmen von Walen zu machen. Die Aufnahmen werden dann mithilfe maschinellen Lernens aufgeschlüsselt und Vorhersagen über ihre Bedeutung getroffen. Linguisten*innen wiederum versuchen dann, daraus die „Walsprache“ aufzudecken.

Project CETI

Könnten Menschen Pottwale vollständig verstehen wird vermutet, dass neue Strategien entwickelt werden können, um die vom Aussterben bedrohten Meerestiere besser zu schützen. Das Verständnis der Wale könnte nicht nur Informationen über ihre Bedürfnisse und Gefühle liefern (Pottwale zeigen bekanntermaßen ein breites Spektrum an Emotionen), sondern auch die öffentliche Unterstützung und das Interesse an Schutzprojekten enorm steigern. Schon einmal war die Entdeckung der Walgeräusche in den 1960er Jahren einer der Hauptgründe für die weit verbreitete „Rettet die Wale“-Bewegung in den folgenden Jahrzehnten.

Das Erlernen der Pottwal-Sprache ist jedoch mit einigen erheblichen Hürden verbunden. Erstens braucht es einen großen Datensatz, um den KI-Algorithmus zu trainieren. Das bedeutet, dass eine riesige Bibliothek von Pottwalgeräuschen gesammelt und katalogisiert werden muss. In Anbetracht der Tatsache, dass Pottwale tief unter Wasser leben, weite Wanderwege zurücklegen und sehr zurückgezogen leben, ist dies leichter gesagt als getan. Darüber hinaus wird immer noch heftig darüber diskutiert, ob Tiere überhaupt eine „Sprache“ verwenden, die der menschlichen Sprache auch nur im Entferntesten ähnelt.

Sprechen Tiere?

Jahrzehntelang war die gängige wissenschaftliche Meinung, dass Sprache ein grundsätzlich menschliches Konzept ist. Experten wie Konrad Lorenz – einer der Pioniere der Tierverhaltensforschung – vertraten die Ansicht, dass die Lautäußerungen von Tieren zwar eine Absicht oder einen psychologischen Zustand signalisieren sollen, aber bei weitem nicht dem entsprechen, was wir als Sprache verstehen. Tiere kommunizieren, aber sie sprechen nicht. Außerdem vertrat er die Ansicht, dass Tierrufe mehr mit der menschlichen Mimik gemeinsam haben, da sie von klein auf verstanden werden, sich aber im Laufe der Zeit nicht weiterentwickeln oder verändern.

Neuere Forschungen beginnen jedoch, einige dieser seit langem bestehenden Annahmen in Frage zu stellen. Erkenntnisse über Vogelstimmen legen beispielsweise nahe, dass Vögel als Reaktion auf ihre Umgebung neue Rufe lernen und entwickeln und dass bestimmte Rufe bestimmte Bedeutungen haben. Einige Forschende gehen sogar davon aus, dass dies die Grundlage für eine „Grammatik“ ist, während andere regionale „Dialekte“ und „Kulturen“ zwischen getrennten Populationen derselben Art festgestellt haben. Die Erforschung der Vogelstimmen hat auch ergeben, dass sich ihr Wortschatz als Reaktion auf den Umweltdruck und die zunehmende Verstädterung verändert, wobei einige Vogelstimmen „verloren“ gehen.

Natürlich variiert die Kommunikationsfähigkeit von Tieren auch stark zwischen den einzelnen Arten und ihrer Beziehung zum Menschen. Wichtig ist auch, dass die menschliche Sprache in erster Linie auditiv oder schriftlich ist, während die „Sprache“ von Tieren auch subtile und komplexe Ausdrücke oder Gerüche umfassen kann, die für den Menschen nicht wahrnehmbar sind. Im KI-Projekt DeepSqueek wurde zum Beispiel versucht, Ultraschallgeräusche von Nagetieren zu erkennen, die für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbar sind.

Empathische Buckelwale

Meeressäuger wie Delfine und Wale sind aufgrund der Komplexität ihrer Laute und ihrer hohen Intelligenz besonders gut für die Forschung geeignet. Da sie sich nicht wie andere Tiere körperlich äußern können und über große Entfernungen kommunizieren, ist die „Sprache“ wahrscheinlich ein wichtiger Bestandteil ihres Alltags und ihres Überlebens.

Insbesondere Buckelwale haben emotionale Intelligenz bewiesen, die sogar an Empathie grenzt, und wurden dabei beobachtet, wie sie anderen Tierarten vor Raubtieren halfen. Obwohl dies in einem grundlegenden tierischen Kontext erklärt werden könnte (einer rivalisierenden Spezies die Nahrung zu entziehen, kommt ihnen zugute), ist es möglicherweise auch ein Hinweis auf ein komplexeres Verständnis ihrer Umwelt und vielleicht ja sogar altruistisches Verhalten.

KI als „Verhaltsversteher“

Die Übersetzung von Tierlauten ist nicht die einzige Art und Weise, wo KI eingesetzt wird, um die Bedürfnisse und das Verhalten von Tieren zu verstehen. Vor kurzem haben wir auf RESET über eine KI zur Bilderkennung berichtet, die nicht nur einzelne Tiere einer Art identifizieren kann, sondern auch Einschätzungen zu ihrem Gesundheitszustand und ihrer Gemütsverfassung abgeben kann.

Obwohl diese Technologie das Potenzial hat, die Verhaltensforschung erheblich zu unterstützen und ein neues Verständnis für unsere tierischen Mitbewohner zu entwickeln, birgt sie auch mögliche Nachteile. Einige Expert*innen fürchten eher, dass die Eroberung der tierischen Kommunikation dem Menschen erleichtern könnte, Tiere weiter zu dominieren und auszubeuten. Gleichzeitig kann auch die Anthropomorphisierung der Tiere mit menschenähnlichen Eigenschaften nachteilig sein. Im Grunde sind Tiere nicht menschlich, sie haben spezifische und komplexe nicht-menschliche Bedürfnisse. Wenn man Tiere in ein emotionales, „sprechendes“ Wesen verwandelt, könnte das von ihren sehr realen täglichen Überlebensbedürfnissen ablenken.

Darüber hinaus eröffnet der Einsatz von Technologie und Bilderkennungssoftware zur Erkennung eines Individuums und sogar zur Einschätzung seines Geisteszustandes einige potenziell beunruhigende Möglichkeiten, nicht nur für Tiere, sondern auch für uns Menschen. Schon jetzt gibt es Kontroversen über den Einsatz von Gesichtserkennungssoftware in Geschäften, um bekannte Ladendiebe zu erkennen. Wird die Technologie bald in der Lage sein, die „kriminelle Absicht“ in den subtilen Bewegungen einer Person zu erkennen, bevor ein Verbrecher überhaupt begangen wurde?

Grundsätzlich ist die Frage, ob wir uns, selbst wenn wir mit einem Tier „sprechen“ könnten, überhaupt verstehen. Unsere Bezugssysteme sind so unterschiedlich, dass es für beide Seiten eine Übung in Frustration sein könnte. Wie der österreichisch-britische Philosoph Ludwig Wittgenstein einmal schrieb: „Wenn ein Löwe sprechen könnte, könnten wir ihn nicht verstehen. Es bleibt also abzuwarten, welchen Nutzen Projekte wie CETI tatsächlich haben werden.

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Climate Pledges von Unternehmen sind nicht ambitioniert genug

17. November 2022 - 9:54

In diesen Tagen treffen sich Vertreter*innen aus Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft bei der Weltklimakonferenz, der sogenannten COP27, in Ägypten und diskutieren über Maßnahmen und Verantwortlichkeiten zur Bewältigung der Klimakrise. Der Druck könnte kaum größer sein: Der im Frühjahr 2022 veröffentlichte sechste Assessment Report des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) zeigte drastisch auf, dass die Auswirkungen des Klimawandels bereits stattfinden und in den nächsten Jahrzehnten noch schwerwiegender werden. Um die Erderwärmung auf einen Anstieg von 1,5 °C zu begrenzen, müssen die Treibhausgasemissionen bis 2030 nahezu halbiert werden. Für eine Stabilisierung des Klimas ist ein noch ambitioniertes globales Ziel ausgerufen: bis 2050 Net Zero zu erreichen, also die Netto Null bei den Emissionen.

Doch nicht nur die Regierungen dieser Welt sind dringend gefragt, wirkungsvolle Maßnahmen für die Erreichung der Klimaziele umzusetzen. Auch Unternehmen sind in der Verantwortung, die eigenen Emissionen zu senken und klimaneutral zu wirtschaften. Bereits seit einigen Jahren veröffentlichen Unternehmen sogenannte Net-Zero-Pledges, mit denen sie ihren Beitrag zur Bekämpfung der Klimakrise aufzeigen. Doch wie groß dieser Beitrag wirklich ist und inwiefern damit die nötigen Emissionseinsparungen erreicht werden können, ist oft undurchsichtig. Zudem beinhalten viele dieser Pledges zu schwache oder unkonkrete Ziele zur Reduktion von Treibhausgasemissionen und stehen unter dem Vorwurf des Greenwashings.

Vor der COP27 veröffentlichte eine Expertengruppe im Auftrag der UN einen Bericht zu den Net-Zero-Pledges von Unternehmen, Finanzinstitutionen, Städten und Regionen, in dem vor allem die Gefahr adressiert wird, die von unzureichenden Net Zero-Pledges ausgeht: “The risk is clear. If greenwash premised upon low-quality net zero pledges is not addressed, it will undermine the efforts of genuine leaders, creating both confusion, cynicism and a failure to deliver urgent climate action”.

Wie aber können anspruchsvolle Net Zero-Pledges von schwachen unterschieden werden?

Um die Ambitionen hinter diesen Versprechungen transparent zu machen, hat die TU Berlin gemeinsam mit der Suchmaschine Ecosia das Climate Pledge Rating entwickelt. Dieses untersucht und bewertet öffentlich verfügbare Informationen zu Klimaversprechen von großen Technologiefirmen wie Meta, Microsoft oder Netflix. Das Climate Pledge Rating veranschaulicht für Nutzer*innen von Ecosia anhand eines Ratings von A = “Hervorragend” bis F = “Ungenügend”, wie ambitioniert die Net-Zero-Pledges wirklich sind. Um ein A zu erhalten, müssen Unternehmen sich zum Ziel gesetzt haben, ihre gesamten Emissionen bis 2030 um mindestens 50 Prozent zu reduzieren. Darüber hinaus fordert ein A-Rating, dass bereits erste Fortschritte in der Erreichung dieser Ziele nachgewiesen werden können. Durch die Bewertung wird zudem erkennbar, welche Unternehmen noch stark nachbessern müssen und welche bereits auf einem guten Weg sind.

Ecosia

Das Climate Pledge Rating zeigt jedoch, dass keines der untersuchten Unternehmen bislang diesen Anspruch erfüllt. „Hauptausschlaggebend für das schlechte oder nur mittelmäßige Abschneiden ist das häufige Fehlen von konkreten Zielen zur Reduzierung sämtlicher Treibhausgasemissionen“, berichtet Maike Gossen, die das Forschungsprojekt “Green Consumption Assistant”, das gemeinsam mit Ecosia und der BHT Berlin umgesetzt wird, leitet. „Insbesondere Emissionen, die entlang der Wertschöpfungskette von Unternehmen entstehen, sind oft nicht mit konkreten Reduktionszielen in öffentlichen Pledges berücksichtigt. Dabei machen diese Emissionen bei vielen der untersuchten Technologiefirmen über 90 Prozent der Gesamtemissionen aus.“ Viele Unternehmen setzen stattdessen verstärkt auf Investitionen in Carbon Offset-Projekte zur Kompensation von Emissionen, um dadurch einen Net-Zero-Status zu erlangen. Allerdings sind Carbon Offset-Projekte stark umstritten und sollten lediglich einen Zusatz zu drastischen Reduktionsmaßnahmen darstellen, und keine Alternative.

Das Climate Pledge Rating zeigt, dass Net-Zero-Pledges alleine nicht ausreichen, um weitreichende Klimaauswirkungen zu verhindern. „Würden alle Unternehmen so handeln wie die meisten der untersuchten Technologiefirmen, würde die globale Temperatur um weit mehr als 1,5 Grad steigen und hätte verheerende Folgen für das Leben auf der Erde. Unternehmen müssen konsequent auf eine drastische Reduzierung sämtlicher Emissionen setzen und langfristige und ehrgeizige Dekarbonisierungspläne entwickeln“, betont Marja Lena Hoffmann, die im Forschungsprojekt “Green Consumption Assistant” für Nachhaltigkeitsbewertungen verantwortlich ist. Auf der COP27 wird dies bereits als Greenwashing angemahnt, und zwar nicht nur von Klimaaktivist*innen und Umwelt-NGOs. Selbst der Generalsekretär der Vereinten Nationen, António Guterres, verurteilt die Praxis einiger Unternehmen, Netto-Null-Emissionen zu versprechen, um die Folgen ihres Handelns aus Imagegründen schönzurechnen.

Weitere Informationen zur Methodik und zu den Ergebnissen des Climate Pledge Ratings sind hier zu finden: Green Consumption Assistent

Dies ist ein Gastbeitrag von Marja Lena Hoffmann und Maike Gossen. Marja Lena Hoffmann ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im Fachgebiet Sozial-ökologische Transformation der TU Berlin und ist im Forschungsprojekt “Green Consumption Assistant” für Nachhaltigkeitsbewertungen verantwortlich. Maike Gossen ist Post-Doc im Fachgebiet Sozial-ökologische Transformation der TU Berlin und leitet das Forschungsprojekt “Green Consumption Assistant”, das gemeinsam mit Ecosia und der BHT Berlin umgesetzt wird.

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Satellitentechnologie legt im Rahmen der COP27 die Methanlecks der Welt offen

16. November 2022 - 5:40

Obwohl Kohlendioxid oft in den Schlagzeilen steht, ist es nicht das einzige Treibhausgas, das unsere Umwelt schädigen kann. Im Gegenteil, es ist nicht einmal das schlimmste.

Über einen Zeitraum von 100 Jahren hat Methan eine 28 Mal stärkere Treibhauswirkung als CO2, über 20 Jahre berechnet ist die Wirkung sogar 86 Mal stärker. Insgesamt hat Kohlendioxid zwar eine größere Auswirkung, da viel mehr davon freigesetzt wird. Allerdings macht Methan etwa 20 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen aus. Daher müssen neben den CO2-Emissionen auch Methangase massiv gesenkt werden, um unseren Planeten abzukühlen.

Um diese Tatsache zu verdeutlichen, veröffentlich Bloomberg während des laufenden COP27-Gipfels täglich Bilder von Methanlecks in der ganzen Welt. Dazu hat sich das Medienunternehmen mit GHGSat zusammengetan, einer Organisation, die Satelliten zur Überwachung von Methanlecks rund um den Globus einsetzt.

GHGSat verwendet ein bildgebendes Interferometer, um Methanemissionen mit Satelliten in einer Umlaufbahn in 500 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche aufzuspüren. Diese Sensoren können Methan durch die Verzerrung des Sonnenlichts, wenn es in den Weltraum zurückgeworfen wird, erkennen. Methan blockiert einen Teil des Lichtspektrums, der dann von den empfindlichen Sensoren erfasst werden kann. Obwohl andere Unternehmen ähnliche Arbeiten durchführen, haben die Bilder von GHGSat nach eigenen Angaben die höchste Auflösung und die Methanlecks können so bestimmten Anlagen zugeordnet werden. Auch der ESA ist das als eine der wenigen anderen Organisation mit ihrem Copernicus Sentinel-5P-Satelliten gelungen.

GHGSat

Zusätzlich zu den satellitengestützten Sensoren hat GHGSat auch Sensoren für die Vermessung aus der Luft entwickelt, die noch genauere Messwerte ermöglichen. All dies steht Organisationen über die Datenplattform SPECTRA zur Verfügung. Mithilfe dieser Technologie konnten GHGSat und Bloomberg exklusive Bilder veröffentlicht, die Methanlecks aus verschiedenen Quellen und Ländern zeigen.

Die Hauptquellen sind Mülldeponien, Kohlebergwerke und Ölfelder

Vor allem Mülldeponien sind bemerkenswerte Methanquellen und liefern einen nahezu konstanten Strom dieses Gases. Das Gas entsteht bei der Zersetzung von organischem Material, wie zum Beispiel Lebensmittelresten, die in Abwesenheit von Sauerstoff zersetzt werden, und ist laut Bloomberg für 20 Prozent aller Methanemissionen verantwortlich. Allein in einer kanadischen Mülldeponie wurden Methanemissionen von rund 1.185 Kilogramm pro Stunde gemessen. In der EU müssen laut geltenden Verordnungen Deponiebetreiber*innen das entstehende Gas sammeln und entweder verwerten oder zumindest verbrennen. Werden Deponien gut gemanagt, wird der Abfall gas- und wasserdicht eingeschlossen und das Deponiegas im besten Fall einer Verwertung zugeführt und daraus zum Beispiel Strom und Wärme generiert. Allerdings wird das entstehende Methan bisher nicht komplett aufgefangen.

Auch Kohlebergwerke sind eine erhebliche Quelle, insbesondere in China, aber auch in vielen anderen Ländern. Aus einem polnischen Kohlebergwerk werden beispielsweise 3.410 Kilogramm Methan pro Stunde gepumpt. Bei der Förderung von Kohle wird häufig Methangas freigesetzt, das entlüftet werden muss, um Ablagerungen und mögliche Explosionen zu verhindern. Auch hier könnten Gasabscheidungssysteme eingesetzt werden, um nicht nur die Emissionen zu verringern, sondern auch zusätzliche Einnahmequellen zu erschließen.

Einen großen Anteil an den steigenden Methanemissionen haben Ölfelder. Alleine sechs chinesische Ölfelder sind für ca. 4.477 Kilogramm Methan pro Stunde verantwortlich und die turkmenischen Öl- und Gasfelder pusten jede Stunde 8.501 Kilogramm des extrem klimaschädlichen Gases in die Atmosphäre. Insgesamt sind die größten Methanproduzenten China, die Vereinigten Staaten, Russland, Indien, Brasilien, Indonesien, Nigeria und Mexiko. Diese acht Länder sind für rund 50 Prozent aller Methanemissionen verantwortlich.

Die Darstellung dieses umweltschädlichen und verschwenderischen Prozesses tut dringend Not, um das ganze Ausmaß der Methanemissionen aufzuzeigen und mehr Aufmerksamkeit auf die Reduzierung oder Erfassung der gefährlichen Gase zu lenken.

Dieser Tage befinden wir uns mitten in der COP27-Klimakonferenz, die in Sharm El-Sheikh, Ägypten, stattfindet. Die Konferenz knüpft an die im Pariser Abkommen von 2015 eingegangenen Verpflichtungen an, auch wenn die Fortschritte in diesen Fragen schwer zu beurteilen sind. Nur 24 von 193 Staaten haben der UNO bisher ihre Pläne zur Verringerung der Kohlenstoffemissionen vorgelegt.

In diesem Jahr geht es vor allem um die Frage, wie neue Technologien, erneuerbare Energiequellen und Managementpraktiken die Emissionen verringern können und wie die Länder des globalen Nordens den Ländern des globalen Südens bei der Anpassung ihrer Wirtschaft helfen können. Wie immer wird auch die Finanzierung der Klimaschutzmaßnahmen diskutiert werden. Und dabei sollten auch die Reduzierung der Methanemissionen nicht vernachlässigt werden. Immerhin haben auf der UN-Klimakonferenz in Glasgow 2021 mehr als 100 Staaten angekündigt, ihre Methan-Emissionen deutlich zurückfahren zu wollen. Wenn man sich die massiven Methanemissionen verdeutlicht, ist es allerhöchste Zeit, auf Worte auch Taten folgen zu lassen. Für die Beseitigung von Kohlendioxid aus der Atmoshäre gibt es immerhin eine zunehmend gut etablierte Forschungsagenda und technologische Grundlagen. Für die Methanentfernung gibt es bisher keinen vergleichbaren Rahmen.

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Ein für den Mond entwickeltes Gerät soll bei der CO2-Bindung auf der Erde helfen

14. November 2022 - 5:12

Bei der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) wird CO2 aus Emissionen abgetrennt, unter Druck in eine „überkritische Flüssigkeit“ gepresst und dann tief unter die Erde in poröse Gesteinslagerstätten gepumpt, wo es theoretisch eingeschlossen bleibt. Zu den potenziellen Lagerstätten für Kohlenstoff gehören erschöpfte Öl- und Gasfelder und tiefe salzhaltige Aquifere (Gesteinskörper, der geeignet ist, Grundwasser weiterzuleiten und abzugeben).

Obwohl es die CCS-Technologie schon seit Jahrzehnten gibt, hat sie sich noch nicht durchgesetzt. Das liegt zum Teil an den hohen Kosten für den Bau von Sequestrationsanlagen, aber auch an der Frage, wie gut das Verfahren tatsächlich funktioniert. Über längere Zeiträume hinweg können kleine Mengen Kohlendioxid austreten, und wenn sich die Speicherstätten unter dem Meeresboden befinden, haben die Lecks Auswirkungen auf das Leben im Meer.

Allein das Aufspüren von Lecks ist schwierig und teuer. Die CCS-Überwachung stützt sich in der Regel auf schwere seismische Geräte, die auf Lastwagen oder Schiffen montiert sind. Die Geräte senden starke Vibrationen in die Erdkruste und analysieren die Schallwellen, die zurückgeworfen werden. Aufgrund der hohen Kosten können solche Systeme nur für begrenzte Zeiträume eingesetzt werden. „Bei einem konventionellen System ist die Überwachung diskontinuierlich“, sagt Takeshi Tsuji, Ingenieurprofessor an der Universität von Tokio. „Es ist schwierig, kontinuierlich seismische Daten zu erfassen“.

Japans Bestreben, das Sonnensystem zu erforschen, könnte jedoch zu einem Durchbruch bei der CO2-Speicherung hier auf der Erde geführt haben. Ein Team der Universität Tokio und der Kyushu-Universität hat unter der Leitung von Tsuji ein leichtes System, die Portable Active Seismic Source (PASS), entwickelt, das an Bord von Mars- und Mondlandegeräten mitgeführt werden kann und auch Kohlenstofflecks an Sequestrationsstandorten aufspüren kann. Die Wissenschaftler*innen veröffentlichten ihre Ergebnisse letzten Monat in der Zeitschrift Seismological Research Letters.

Takeshi Tsuji Das tragbare aktive seismische Gerät (rechts) ist nur 10 Zentimeter lang und verringert damit die logistischen Herausforderungen, die mit den derzeit zur Überwachung von Kohlenstoffspeicherstätten verwendeten Geräten (links) verbunden sind. Gestapelte Schwingungen

Der nur 10 Zentimeter lange PASS erzeugt Vibrationen durch ein sich drehendes Rad, das mit einem außermittigen Gewicht versehen ist. Aufgrund der geringen Größe des Geräts sind die von ihm erzeugten Schwingungen relativ schwach, aber das Team verwendet eine Software, um Hunderte von Signalen zu „stapeln“ und so die Übertragung enorm zu verstärken.

Die „gestapelten“ seismischen Signale sind in der Lage, mehr als 800 Meter unter die Erde zu dringen. CCS-Bohrungen müssen so tief sein, um den Druck des Kohlendioxids aufrechtzuerhalten. Theoretisch können über diesen Bohrlöchern Reihen von PASS-Boxen aufgestellt werden, mit denen Geologen den Austritt von Kohlendioxid überwachen können. „Dieses System ist sehr billig“, so Tsuji, „und es erzeugt kontinuierlich Signale, so dass wir in der Lage sein werden, kontinuierlich zu überwachen.

Die PASS-Boxen könnten Japan helfen, sein ehrgeiziges Ziel zu erreichen, bis 2050 CO2-neutral zu sein. Als Teil dieses Ziels plant das Land, bis zu 240 Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr in Hunderten von Bohrlöchern, vor allem vor der Küste, zu speichern.

Toru Sano ist Geophysiker bei JX Nippon Oil & Gas Exploration, einem japanischen Unternehmen, das plant, CCS in seine Aktivitäten einzubeziehen. Seiner Meinung nach ist das PASS aufgrund seiner geringen Größe und niedrigen Kosten ideal für die langfristige Überwachung von Sequestrationsstandorten. „Wir müssen nicht nur den Zeitraum der Injektion überwachen“, sagte er, „sondern auch nach der Schließung der Anlage – vielleicht 10, 20 oder sogar 50 Jahre lang“.

Obwohl einige Kritiker Japan vorwerfen, dass es die Kohlenstoffspeicherung als eine Möglichkeit ansieht, weiterhin fossile Brennstoffe zu fördern und zu verbrennen und gleichzeitig seine Netto-Null-Kohlenstoffziele zu erreichen, hält der Weltklimarat der Vereinten Nationen CCS für entscheidend, um die globale Erwärmung zu begrenzen. Laut dem jüngsten Bericht des Gremiums zum Klimawandel gibt es mehr als genug potenzielle Kohlenstoffspeicher auf der Erde, um das gesamte Kohlendioxid einzuschließen, das benötigt wird, um die Erwärmung auf 1,5 °C zu begrenzen. Allerdings liegt die Verbreitung der Technologie derzeit weit unter dem, was zum Erreichen dieses Ziels erforderlich wäre.

Dieser Artikel von AGU’s Eos Magazine wird hier im Rahmen der globalen journalistischen Zusammenarbeit Covering Climate Now vröffentlicht.

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Neue Podcast-Folge: Wie kann die Transformation unseres Energiesystems gelingen?

9. November 2022 - 3:25

Die Erzeugung von Strom und Fernwärme in öffentlichen Kraftwerken und die Herstellung von Kohle- und Mineralölprodukten in der Industrie ist für mehr als ein Drittel der gesamten CO2-Emissionen in Deutschland verantwortlich. Damit ist die Dekarbonisierung der Energiewirtschaft und Industrie einer der größter Hebel auf dem Weg zu Klimaneutralität – und das gelingt nur mit einer unverzüglichen Energiewende.

In den letzten Monaten haben wir uns bei RESET intensiv mit der Frage auseinandergesetzt, wie die Energiewende gelingen kann und welche Rolle digitale Technologien dabei spielen. Wir haben mit Expert*innen gesprochen, spannende Lösungen vorgestellt und über Studien berichtet.

In unserer neusten Folge von RESET Radio lassen wir unsere Interview-Partner*innen nochmals zu Wort kommen und berichten über Potenziale und Hürden beim Einsatz digitaler Technologien zur Transformation des Energiesystems. Mit dabei: Severin Beucker (Boderstep Institut) und Grischa Beier (IASS Potsdam).

Hört selbst: Wie kann die Transformation unseres Energiesystems gelingen?

Unser Dank geht an die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) für die Förderung der Podcast-Folge!

Alle Folgen unseres Podcasts findest du hier: RESET Radio

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ThermoTerra kann deine Wohnung mit natürlicher Luftfeuchtigkeit heizen und kühlen

7. November 2022 - 5:34

Auch wenn es zwischen den einzelnen Systemen mitunter erhebliche Unterschiede gibt, so verbrauchen Heiz- und Kühlsysteme in Privathaushalten in der Regel mehr Energie und verursachen höhere Betriebskosten als jedes andere Gerät in einem Haushalt. Die Heizung macht die Heizung rund 30 Prozent der Stromrechnung eines typischen Haushalts aus, in einigen Fällen kann dieser Anteil sogar bis zu 50 Prozent betragen.

Gibt es angesichts des nahenden Winters vielleicht eine bessere und günstigere Möglichkeit, unsere Häuser zu heizen und zu kühlen? Das israelische Startup ThermoTerra hat ein innovatives System entwickelt, das die Energie aus den natürlichen Schwankungen der Luftfeuchtigkeit während des Tages nutzen kann und die Energie über lange Zeiträume speichert. Mit Hilfe Künstlicher Intelligenz und Geräten aus dem Internet der Dinge wird die Energie dann wieder freigesetzt.

Das System nutzt die Unterschiede zwischen trockenen und feuchten Bedingungen in der Luft, indem es die „Nässe“ oder „Trockenheit“ in einem hygroskopischen Material speichert, das in Wände eingebettet ist. Aktuell werden dazu verschiedene Materialien erprobt, darunter Hanfbeton, Silikagel oder Holzwolle. Wenn die Umgebungsluft trockener oder feuchter ist als das hygroskopische Material, kann die potenzielle Energiedifferenz genutzt werden, um einen Heiz- oder Kühleffekt im Gebäude zu erzeugen.

Der Schlüssel zum System ist die Feuchtigkeit, und das ThermoTerra-System wurde entwickelt, um diesen natürlichen und passiven Kreislauf zu nutzen. Am Morgen, wenn die Temperaturen niedriger sind, ist die Luftfeuchtigkeit am höchsten. Um die Mittagszeit ist das Gegenteil der Fall. Indem die Umgebungsluft ständig durch das System geleitet wird, können diese Spitzen und Täler im Laufe des Tages ausgeglichen werden.

Dieser Feuchtigkeitsausgleich führt auch zur Heiz- und Kühlfunktion des Systems. Während der kühleren, feuchteren Perioden, zum Beispiel in der Nacht und am frühen Morgen, wird Wasser im System gespeichert. Wenn wärmere, trockenere Luft während der wärmeren Tageszeiten durch das System strömt, verdunstet das Wasser und kühlt die Umgebung. In diesem Sinne funktioniert es ähnlich wie der Schweiß, der unseren Körper an heißen Tagen kühlt. In der Nacht dringt kühlere, feuchtere Luft in das trockene hygroskopische Material ein, wodurch Wärme erzeugt und abgegeben wird.

All diese Heiz- und Kühlvorgänge werden mit extrem geringem Energieaufwand erreicht, da die einzige Energie, die benötigt wird, die ist, Umgebungsluft durch das System zu blasen.

Obwohl das System den ganzen Tag über auf natürliche Weise funktionieren kann, entwickelt ThermoTerra auch eine Managementanwendung, Active MemBrain, die den Luftstrom anpassen kann, um Wasser oder trockenes Material für die Verwendung zu bestimmten Zeiten zu speichern. Die Software nutzt IoT-Sensoren und Simulationsalgorithmen, um Luftstrom, Luftfeuchtigkeit und Temperatur genau zu messen und entsprechend anzupassen. Nach eigenen Angaben erreicht ThermoTerra durch die künstliche Begrenzung des Luftstroms zu bestimmten Zeiten Temperaturänderungen von 15 Grad oder mehr. Die Wirkung des Systems wird wahrscheinlich in Gebieten größer sein, in denen die Luftfeuchtigkeit im Laufe des Tages stark schwankt, wie in Ländern wie Israel. In konstant trockeneren oder feuchteren Gebieten ist die Wirkung jedoch möglicherweise nicht so ausgeprägt.

Seit 2016 arbeitet ThermoTerra mit einer Reihe von Unternehmen und Organisationen an der Entwicklung der Luftfeuchtigkeits-Heizung. Neben der Herstellung der sogenannten „SmartWall“ experimentiert das Startup auch mit Frachtcontainermodellen für temporäre Strukturen, wie zum Beispiel Armee- und Flüchtlingslager. Darüber hinaus entwickelt ThermoTerra Methoden zur Kombination der Technologie zum Feuchtigkeitsausgleich mit herkömmlichen Brennöfen und einzelnen Lüftungs- und Luftkühlungssystemen. Heizen und Kühlen mit Luftfeuchtigkeit klingt spannend – ob das System tatsächlich zuverlässig funktioniert wird sich noch zeigen müssen.

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Ist Zink der Stoff für die Energiespeicherung der Zukunft?

2. November 2022 - 5:41

Wie schnell die Energiewende gelingen wird, darüber wird unter anderem auch die zügige Entwicklung preiswerter, zuverlässiger und effizienter Speicherlösungen für erneuerbare Energien entscheiden. Da erneuerbare Energiequellen nicht kontinuierlich Strom erzeugen können, werden Speicherlösungen benötigt, um die erzeugte Energie in Zeiten des Überschusses zu speichern und in Zeiten des Energiedefizits wieder abzugeben.

Im Grunde geht es bei der Energiespeicherung darum, elektrische Energie in eine andere Form umzuwandeln, die dann wieder in elektrische Energie zurückverwandelt werden kann. Derzeit werden viele verschiedene Methoden der Energiespeicherung eingesetzt, die gängigste ist jedoch die Verwendung von großen Lithium-Ionen-Batterien. Lithium-Ionen-Batterien sind relativ effizient beim Laden und Entladen, lassen sich leicht skalieren und in einer Vielzahl von Umgebungen einsetzen. Allerdings sind Lithium-Ionen-Batterien nach wie vor teuer, bergen Sicherheitsbedenken und zeigen bei unterschiedlichen Temperaturen ein schlechtes Verhalten. Aus diesem Grund wird weiterhin nach neuen Wegen zur Entwicklung von Batterien gesucht.

Ein in Kanada ansässiges Unternehmen, e-Zinc, hat, worauf der Name schon hinweist, eine Batterie auf Zinkbasis entwickelt, die viele der Nachteile von Lithium-Ionen-Zellen nicht haben soll.

Die Batterie besteht aus drei Hauptteilen: einem Lade-, einem Speicher- und einem Entladeteil. Anstelle eines auf den Elektroden befestigten Metalls, wie bei einer herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie, verwendet das Modell von e-Zinc ein neuartiges abnehmbares Metallsystem. Im Ladeteil befindet sich ein flüssiger Elektrolyt mit gelöstem Zink. Wenn Strom durch den Ladeteil fließt, lagert sich das gelöste Zink in kleinen Clustern an den Elektroden ab. Wenn diese groß genug sind, lösen sie sich von den Elektroden und fallen in den zentralen Speicherbereich, wo sie zur späteren Verwendung aufbewahrt werden können.

e-Zinc

Wenn dann Strom aus der Batterie benötigt wird, löst sich das Zink wieder in der Elektrolytlösung auf und gibt den gespeicherten Strom wieder an das Netz ab. Die Zinklösung kann dann für den nächsten Ladezyklus wieder in die Ladestation gebracht werden. Bei dieser Methode wird das Metall selbst als Energieträger und Speichermedium verwendet.

Nach eigenen Angaben hat die Speicherlösung von E-Zinc einige deutliche Vorteile gegenüber Lithium-Ionen-Batterien. Erstens werden nur günstige Rohstoffe benötigt; Zink ist ein gängiger, reichlich vorhandener und erschwinglicher Rohstoff. Außerdem besteht bei der e-Zinc-Batterie kein Brandrisiko und die Batterie kann in einem breiten Temperaturbereich betrieben werden und verliert mit der Zeit nicht an Ladeleistung. Schließlich kann die Zinkbatterie auch leicht skaliert und modifiziert werden, um unterschiedlichen Bedürfnissen oder Anforderungen gerecht zu werden.

Das 1,5-Grad-Ziel ist ohne eine echte Transformation unseres Energiesystems unerreichbar. Aber wie kann sie gelingen? Was sind die Energiequellen der Zukunft? Welche digitalen Lösungen stehen bereit und wo sind Innovationen gefragt? Und wie kann die Transformation vorangetrieben werden?

Das RESET-Greenbook „Energiewende- Die Zukunft ist vernetzt“ stellt digitale, innovative Lösungen vor und beleuchtet die Hintergründe.

Derzeit entwickelt e-Zinc eine Reihe von Versuchsprojekten mit wichtigen Partnern, darunter Toyota Tsusho Canada Inc und die California Energy Commission. Zu diesen Projekten gehört eine 1,3 Millionen Dollar schwere Felddemonstration, bei der e-Zinc-Batterien zur Speicherung von erneuerbarer Energie aus Windkraft eingesetzt werden sollen.

Doch auch wenn Zink zwar häufiger vorkommt und günstiger ist als Lithium, sind auch dessen Gewinnung und der Abbau mit Umweltproblemen verbunden. In der Umgebung von Zinkminen kommt es häufig zu einer stärkeren Verschmutzung von Wasser und Boden, was zu einer Verringerung der Biomasse und zur Verunreinigung von landwirtschaftlichen Flächen führt.

Zink ist jedoch nicht das einzige Element, mit dem Lithium auf dem Markt für Batterien verdrängt werden soll. Wir haben bereits über Batterien berichtet, die Natrium als Energieträger verwenden, oder in jüngerer Zeit über komprimierten Wasserstoff. Und natürlich gibt es neben wiederaufladbaren Batterien noch viele andere Möglichkeiten, erneuerbare Energie zu speichern, wie zum Beispiel die Speicherung mit Hilfe von Wasserkraft, das Heben und Fallenlassen von Gewichten oder die Erhitzung von Felsen und Steinen.

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Ist die CO2-Abscheidung an Bord der Weg in eine sauberere Frachtschifffahrt?

31. Oktober 2022 - 3:55

Obwohl die Technologie nach den Maßstäben des 21. Jahrhunderts ziemlich archaisch erscheinen mag, werden immer noch 90 Prozent der internationalen Fracht auf dem Seeweg befördert. Infolgedessen produziert die Cargoindustrie jährlich etwa 940 Millionen Tonnen Kohlenstoff – etwa 2,5 Prozent der weltweiten Gesamtmenge. Forschende vermuten, dass dieser Anteil bis 2050 auf 10 Prozent ansteigen wird.

Die Verringerung und Dekarbonisierung des Frachtverkehrs auf unseren Meeren ist daher ein wichtiges Ziel, um eine kohlenstofffreie Welt zu schaffen. Um dies zu erreichen, werden derzeit verschiedene Methoden entwickelt. Ein neues Konzept ist die CO2-Abscheidung und -Speicherung (OCCS) an Bord.

Wie der Name schon sagt, wird bei OCCS die Technologie der Kohlenstoffabscheidung auf fahrende Schiffe übertragen. Laut dem in Los Angeles ansässigen Entwickler Carbon Ridge ist das Konzept nicht nur erschwinglich, sondern auch nicht-invasiv und potenziell lukrativ.

In dem System werden Schiffscontainer mit Anlagen zur CO2-Abscheidung neben dem Abgastrichter eines Schiffes installiert. Die Abgase des Motors werden vom Carbon Ridge-System aufgefangen, wo das Kohlendioxid und andere Gase durch ein Kompressions- und Verflüssigungssystem getrennt werden. Die „entkohlten“ Abgase können dann ganz normal über den Schornstein abgeleitet werden, während der Kohlenstoff in den Containern in fester Form gespeichert wird.

Carbon Ridge Die Technologie von Carbon Ridge wird direkt am Abgastrichter eines Schiffes installiert.

Im Hafen angekommen, kann dieser Kohlenstoff entladen und entweder dauerhaft gelagert oder zur Herstellung neuer Produkte verwendet werden. Carbon Ridge monetarisiert auch die Gutschriften, die für jede Tonne abgeschiedenen CO2 auf kommerziellen Märkten vergeben werden. Der gesamte CO2-Fußabdruck eines Schiffes soll durch den Einsatz des Systems um bis zu 95 Prozent reduziert werden.

Nach eigenen Angaben ist das System von Carbon Ridge leicht und mit nur geringfügigen Änderungen auf den meisten Frachtschiffmodellen installierbar – und das zu erschwinglichen Kosten. Außerdem soll das Modell etwa 75 Prozent kleiner sein als andere OCCS-Systeme und sei speziell für den Betrieb unter maritimen Bedingungen entwickelt worden.

Natürlich bringt die Kohlenstoffabscheidung einige Probleme mit sich, insbesondere die Frage, was mit dem Kohlenstoff passiert, wenn er einmal abgeschieden ist. Eine Möglichkeit ist es, den Kohlenstoff zur Herstellung neuer Produkte – wie Kraftstoffe oder Baumaterialien – zu verwenden. Eine andere ist die Speicherung tief unter der Erde in verschiedenen geologischen Formationen. Ehemalige Gas- und Öllagerstätten sind eine beliebte Wahl, da sie bereits seit Millionen von Jahren Gas oder Öl enthalten. Weitere Möglichkeiten sind Salzlagerstätten, Kohleflöze, Basaltformationen und Schieferbecken.

Dekarbonisierung der Fracht

Die Kohlenstoffabscheidung ist jedoch nur eine Möglichkeit zur Dekarbonisierung der Fracht und Schifffahrt. Ein anderer Ansatz erinnert an das Zeitalter der Segelschifffahrt vergangener Jahrhunderte. Mehrere Startups und Unternehmen arbeiten an der Entwicklung von Windkraftgeneratoren für große Frachtschiffe, zum Beispiel rotierende Säulen und Drachen, die am Bug eines Schiffes angebracht werden. Diese Turbinen können dann einen Teil des Schiffsantriebs übernehmen und so die Abhängigkeit vom Öl verringern.

Ein anderer Ansatz ist die Entwicklung KI-gestützter Plattformen, die Schifffahrtsrouten effizienter planen. Große Entfernungen, hohe Geschwindigkeiten und unruhige Meere können den Treibstoffverbrauch und die CO2-Emissionen in die Höhe treiben. Wenn die Routenplanung von Schiffen dagegen effizienter ist, kann ihre Geschwindigkeit und ihr Treibstoffverbrauch verringert werden, was zu großen Einsparungen führen kann.

Letztendlich haben die Methoden zur Dekarbonisierung der Fracht bessere Chancen sich durchzusetzen, die auch für die Reedereien wirtschaftlich sinnvoll sind. Wie ein kürzlich veröffentlichter Bericht zeigt, sind fossile Brennstoffe nicht so billig, wie oft angenommen wird, während erneuerbare Energiequellen von Jahr zu Jahr billiger werden. Alles, was die Treibstoffkosten zuverlässig senken kann, ohne die Fahrpläne oder die Kapazität zu beeinträchtigen, könnte für Schifffahrtsunternehmen attraktiv werden. Reichen wird das allerdings nicht, um die enormen Emissionen der Schifffahrt maßgeblich zu reduzieren. Hier sind entsprechende politische Rahmenbedingungen gefragt.

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Sind flexible dezentrale Generatoren die Zukunft der Wellenkraft?

26. Oktober 2022 - 5:18

Die Wasserkraft liefert etwa ein Sechstel der weltweiten Energie – das ist mehr als Solar-, Wind- und andere erneuerbare Energien zusammen. Der größte Teil davon stammt aus traditionellen Wasserkraftwerken, aber auch die Offshore-Gezeitenkraft gewinnt zunehmend an Bedeutung.

Der ständige Wechsel der Gezeiten und auf das Land rollende Wellen haben das Potenzial, riesige Energiemengen zu liefern – aber es ist nicht immer einfach, sie anzuzapfen. Der Bau von Unterwasseranlagen erfordert umfangreiche – und teure – Konstruktionen, während die starken Kräfte unter der Wasseroberfläche die Anlagen belasten, Maschinen korrodieren lassen und Ausfälle verursachen können.

Eine mögliche Lösung ist die Abkehr von älteren Generatorenmodellen und die Hinwendung zur Piezoelektrizität – der Fähigkeit bestimmter Materialien, als Reaktion auf eine mechanische Belastung eine elektrische Ladung zu erzeugen. Das US-amerikanische National Renewable Energy Laboratory (NREL) befasst sich genau mit diesem Thema und entwickelt eine Reihe von patentierten Konzepten mit der Bezeichnung Distributed Embedded Energy Converter Technologies (DEEC-Tec).

Diese dezentralen piezoelektrischen Wandler sind so konzipiert, dass sie Strom aus einem viel breiteren Spektrum von Meereswellenbewegungen erzeugen können als herkömmliche Ansätze, und gleichzeitig robust sind und weniger mechanische Teile benötigen. DEEC-Tecs können sich dehnen, verdrehen, biegen, ausdehnen oder sich anders verformen. Die Verformungen bzw. Bewegungen können dann über kleine dezentrale Energiewandler in Strom umgewandelt werden. Theoretisch bedeutet das, dass überall und jederzeit, wo DEEC-Tec bewegt werden, Energie erzeugt wird.

NREL DEEC-Tecs könnte es theoretisch in den verschiedensten Ausführungen geben.

Viele der DEEC-Tec-Konstruktionen werden aus relativ günstigen Polymeren hergestellt und können schnell installiert und deinstalliert werden, um beispielsweise Stürmen auszuweichen. Die Energiewandler können auch als kleine Sensoren fungieren, die Informationen über den Zustand eines DEEC-Tec liefern, wodurch sich die Wartungszeiten verringern. Auch bei der Wartung und Logistik haben diese Systeme Vorteile; da zahlreiche Messwertgeber verwendet werden, kommt es nicht zu einem Totalausfall, wenn nur einer nicht mehr funktioniert.

Da DEEC-Tecs außerdem Strom aus einem breiteren Spektrum von Bewegungen erzeugen können, eignen sie sich möglicherweise besser für Küstengebiete, in denen herkömmliche Wellenenergiegeneratoren ungeeignet sind. Einige Untersuchungen deuten darauf hin, dass nur zwei Prozent der weltweiten Küstenlinie für herkömmliche Wellenkraftwerke geeignet sind. Ein flexibleres Design – sowohl im übertragenen als auch im wörtlichen Sinne – könnte dazu beitragen, diese Zahl zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten für die Erstinstallation zu senken.

NREL Derzeit werden mehrere Designs erforscht und patentiert.

Derzeit befinden sich die DEEC-Tec-Konstruktionen des NREL in einem frühen Stadium und es wird mit mehreren verschiedenen Konstruktionen experimentiert. Herausforderungen sind aktuell noch, neue Materialien zu entwickeln die die Ermüdung verringern, effizientere Energieumwandler und verbesserte Wandlerdesigns.

Piezoelektrische Konstruktionen sind übrigens nicht auf die Gezeitenkraft beschränkt. Sie können überall dort Strom erzeugen, wo es eine konstante und zuverlässige Bewegung gibt. Das könnte die Reibung von fahrenden Autos, die Vibrationen von Gebäuden oder sogar die Bewegung von Kleidung sein.

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Video online: Wie gelingt die Energiewende in deiner Nachbarschaft?

24. Oktober 2022 - 6:13

Wie können sich Bürger*innen zusammenschließen auf dem Weg zu 100 Prozent erneuerbaren Energien? Was ist auf Ebene deiner Nachbarschaft möglich? Welche digitalen Tools können dabei unterstützen und wie werden diese am besten eingesetzt? Und welche politischen und rechtlichen Hürden gilt es zu überwinden?
Das sind die Fragen, über die wir am 1. Oktober bei der Bits-und-Bäume-Konferenz 2022 in Berlin zusammen mit Astrid Aretz (IÖW), Frieder Rabl (A2EI) und Christoph Rink (BürgerEnergieBerlin) diskutiert haben. Hier kannst du die Panel-Diskussion anschauen: Wie gelingt die Energiewende in deiner Nachbarschaft?

Das 1,5-Grad-Ziel ist ohne eine echte Transformation unseres Energiesystems unerreichbar. Aber wie kann sie gelingen? Was sind die Energiequellen der Zukunft? Welche digitalen Lösungen stehen bereit und wo sind Innovationen gefragt? Und wie kann die Transformation vorangetrieben werden?

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Bits-und-Bäume-Konferenz zum Nachschauen – unsere Empfehlungen

Die Bits & Bäume 22 waren zwei Tage volles Programm mit unglaublich vielen spannenden Talks und Workshops. Hier kommen unsere Empfehlungen:

Building Just and Sustainable Digital Futures (EN): A panel that maps different approaches to understand opportunities and pitfalls of emerging technologies; and that showcases pathways towards building the just and sustainable futures we want to see. With: Camila Nobrega (Brazilian journalist and researcher), Julia Kloiber (Superrr Lab), Prof. Dr. Lynn Kaack (Hertie School), Katrin Fritsch (Green Web Foundation) and Aymara Llanque Zonta (Siglo XX, Bolivia).

Politische Antworten auf die Nachhaltigkeitskosten von KI: In dieser Session werden die wahren Nachhaltigkeitskosten von KI-Systemen aufgezeigt und politische Lösungen diskutiert. Mit: Anne Mollen (AlgorithmWatch), Tabea Rößner (MdB – Grüne, Vorsitzende Ausschuss für Digitales), Marina Köhn (Umweltbundesamt, Green IT) und Alexandra Geese (Mitglied des Europäischen Parlaments, Die Grünen/EFA).

Die Nicht-Nachhaltigkeit von Blockchain & Web3: Blockchain und Web3 werden als revolutionäre neue Techniken, die die Wirtschaft und Gesellschaft dezentralisieren und demokratisieren werden, gefeiert. Aber stimmt das? Rainer Rehak (Weizenbaum-Institut, FIfF) über die Grundlagen für eine kritische Analyse.

Ein Großteil des Programms ist online, hier alle Sessions im Überlick.

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RESET sucht: Online-Redakteur*in mit Schwerpunkt Nachhaltigkeit und Digitalisierung

20. Oktober 2022 - 6:48

Auf RESET.org berichten wir seit 2007 lösungsorientiert und kritisch über Nachhaltigkeit und Digitalisierung. Im Mittelpunkt stehen dabei die Fragen, wie die Digitalisierung wirkungsvoll für eine nachhaltige Entwicklung eingesetzt werden kann und wie eine nachhaltige Digitalisierung gestaltet sein sollte.
Für die Online-Redaktion der gemeinnützigen Stiftungsgesellschaft RESET suchen wir ab sofort einen Redakteurin, der/die uns auf selbstständiger Basis unterstützt. Die Stelle ist angebunden an ein von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) gefördertes Projekt. Der wöchentlich Arbeitsumfang beträgt ca. 16 Stunden.

Deine Aufgaben:

  • Du recherchierst Themen und verfasst und redigierst Artikel.
  • Du entwickelst mit uns Themendossiers und kleinere Kampagnen.
  • Du unterstützt in der Kommunikation und Netzwerkpflege.

Was uns wichtig ist:

  • Du bist sicher im journalistischen Schreiben und im Umgang mit digitalen Medien und hast ein gutes Gefühl für Sprache.
  • Du brennst für die Themen Nachhaltigkeit und Digitalisierung und hast idealerweise schon Erfahrungen in diesem Bereich.
  • Du kommunizierst gerne und schreckst auch nicht davor zurück, dich auf eine Bühne zu stellen.

Was wir bieten:

  • Die sinnstiftende Beschäftigung mit zwei der wichtigsten Themen unserer Zeit.
  • Die Möglichkeit, dein Wissen im Bereich Nachhaltigkeit und Digitalisierung weiter zu vertiefen.
  • Ein kleines, dynamisches Team und flexible Arbeitszeiten.
  • Ein schönes Büro am Holzmarkt mit Blick auf die Spree.

Unsere Redaktion ist in Berlin, Homeoffice ist teilweise möglich. Wir freuen uns auf deine kurze, aussagekräftige Bewerbung sowie Schreibproben bis zum 13. November 2022.

Ansprechpartnerin für Rückfragen und Bewerbung: indra.jungblut@reset.org

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