Stoffströme

Das Arbeitsfeld Stoffströme befasst sich mit Fragestellungen der natürlichen Stoffströme (Bioökonomie) aus einer regionalen Perspektive. Ziel ist es, einen Beitrag zur Defossilisierung der Gesellschaft im Rahmen der Energiewende und zur Substitution fossiler Rohstoffe in der stofflichen Nutzung zu leisten. Die Definition und Bewertung von Potenzialen der Defossilisierung einer Region unter Berücksichtigung (i) der verschiedenen Funktionen der Kulturlandschaft (Schutz-, Nutz- und Erholungsfunktion), (ii) der Bedürfnisse der Menschen sowie (iii) der Wechselwirkungen mit anderen Räumen bilden die Schwerpunkte der Arbeiten. Neben dem Schwerpunkt Bioenergie bearbeiten die Mitarbeiter*innen des Arbeitsfeldes weitere Bereiche der Bioökonomie wie die stoffliche Nutzung von Biomasse, die Kaskadennutzung oder die Sicherstellung der Ernährung. Neben der klassischen Stoffstromanalyse ist in diesem Zusammenhang auch die Analyse der ökonomischen und gesellschaftlichen Transformationsprozesse ein wichtiges Element, um die Umsetzungsmöglichkeiten bioökonomischer Strukturen auch aus einer holistischen Sicht zu verstehen.

Im Bereich der Bioenergie untersucht das Arbeitsfeld

Biomassepotenziale und sich verändernde Märkte und Nutzungsperspektiven
Biomassenutzungswege im Kontext ökonomischer und ökologischer Effekte und intersektoraler Abhängigkeiten
den Beitrag der Bioenergie zum Energiesystem der Zukunft, insbesondere zur Wärmewende, zur Prozessenergie und zur THG-neutralen Kohlenstoffnutzung (z.B. durch Sektorkopplung)
infrastrukturelle Voraussetzungen und technische Betrachtungen der Energiewende aus Sicht der Bioenergie
die zukunftsfähigen Refinanzierungssysteme von Anlagen für die verschiedenen Nutzungspfade

Als weitere Aspekte der Bioökonomie untersucht das Arbeitsfeld stoffliche Nutzungsoptionen unter besonderer Berücksichtigung von Kaskadenprozessen und ihrer Wirkung im ländlichen Raum. Dabei werden verschiedene Nutzungsperspektiven der Biomasse miteinander verglichen und bewertet. In diesem Zusammenhang erfolgen auch Analysen der regionalen Wertschöpfungseffekte. Zum anderen werden naturschutzfachliche Effekte der Nutzung von Biomasse untersucht.

Im Bereich Transformationsprozesse ist es zu deren Initiierung und Etablierung notwendig, regionale Entscheidungsabläufe im Rahmen des Klimaschutzes zu verstehen und regionale, nationale sowie EU-weite Prozesse sowie politische und rechtliche Rahmenbedingungen zu analysieren.

Somit begleitet das Arbeitsfeld eine nachhaltige Entwicklung der Landnutzung durch Governanceanalysen. Im Rahmen dieser Analysen kommen zur Bewertung von Handlungsoptionen je nach Fragestellung sehr unterschiedliche Analyse- und Bewertungsmethoden zum Einsatz. Zum methodischen Bewertungsinstrumentarium des Arbeitsfeldes gehören Methoden zur Lebenszyklus-Analyse (Life-Cycle-Assessment, LCA), Kosten-Nutzen-Analyse (Cost-Benefit-Analysis, CBA), Wertschöpfungsanalysen sowie verbal-argumentative Bewertungsmethoden, wie die SWOT-Analyse, die Policy- oder die Politikfeldanalyse.

Des Weiteren besitzen die Mitarbeiter*innen des Arbeitsfeldes Kompetenzen bei der Anwendung folgender Analyseverfahren:

Wirtschaftliche und technische Machbarkeitsuntersuchungen für die Umsetzung von praktischen Projekten entlang der Wertschöpfungskette Biomasse
Clusterverfahren zur Aufdeckung von Ähnlichkeitsstrukturen in (großen) Datenbeständen, z.B. agglomerative hierarchische Clusteranalyse
Räumliche Analysen mit GIS-gestützten Verfahren (ArcGis) zur Überlagerung von Geoinformationen, z.B. Standortentwicklungen, Kürzeste-Wege-Problem, Netzwerkanalysen, Pufferzonen-Erzeugung, Wärmebedarfsanalysen
Potenzialanalysen zur Beurteilung der Umsetzbarkeit bioökonomischer Strukturen auf regionaler, nationaler oder internationaler Ebene im Bereich der Forst- und Landwirtschaft sowie der Reststoffe
Szenariotechnik zum Vergleich zukünftiger Entwicklungsalternativen innerhalb einer Region sowie deren mögliche Folgen und Wechselwirkungen
Ländervergleichende Rechtsanalysen v.a. des Energierechts und des landwirtschaftlichen Umweltrechts
Analysen mit der Software umberto® für LCA und CBA

Unser Team hat seinen wissenschaftlichen Hintergrund in folgenden Bereichen: Forst- und Agrarwissenschaften, Politik- und Rechtswissenschaften, Ökonomie und Ingenieurwissenschaften.

In der Groß-Region Saarland, Wallonien (Belgien), Lothringen (Frankreich) und Luxemburg sind wir der Ansprechpartner für biobasierte Regionalentwicklung und Bioökonomie. Bundesweit und EU-weit ist das Arbeitsfeld v.a. mit Arbeiten zu den Themen Bioenergie, Wärmewende und Entwicklung organischen Düngers präsent. Wir arbeiten aber auch in nationalen und internationalen Projekten mit vielen Partnern zusammen.