Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Universität der Bundeswehr
München untersuchen die gesundheitsschädliche Wirkung des sogenannten
Ultrafeinstaubs der im Flugbetrieb entsteht und vergleichen dies mit
Emissionen im Straßen- und Schiffs- und Bahnverkehr.

Luftverschmutzung stellt ein großes Gesundheitsrisiko mit weltweit mind. 5
Millionen Todesfällen pro Jahr dar. Besonders der Ultafeinstaub, das sind
Partikel mit einem Durchmesser von kleiner als 100 Nanometern und damit
tausendmal kleiner als ein menschliches Haar, wird für schwerwiegende
Atemwegserkrankungen verantwortlich gemacht. Der Straßenverkehr hat am
Entstehen von Ultrafeinstaub einen hohen Anteil, da er vorwiegend bei
Verbrennungsprozessen entsteht.

Ziel des von der EU finanzierten Forschungsvorhabens Ultrhas („ULtrafine
particles from TRansportation – Health Assessment of Sources“) ist es, die
gesundheitlichen Risiken des Ultrafeinstaubs von verschiedenen verkehrs-
bedingten Verursachern gegenüber zu stellen und eine Risikobewertung
vorzunehmen. Darüber hinaus finden Untersuchungen zu Alterungsprozessen
der Partikel in der Atmosphäre statt um deren Einfluss auf das Klima
besser zu verstehen. Neben Abgasen von Diesel- und Benzinmotoren aus Pkw
und Lkw werden Emissionen von Schiffsmotoren und Flugzeugantrieben sowie
metallische Abriebe aus Bremsen und Bahn-Oberleitungen betrachtet.

Realitätsnahe Untersuchungen im Labor
Die Forschungsarbeiten an den Flugantrieben werden dabei von Prof. Andreas
Hupfer vom Institut für Aeronautical Engineering und Prof. Thomas Adam vom
Institut für Chemie und Umwelttechnik durchgeführt. In aufwendigen
Voruntersuchungen an realen Triebwerken und im Labor wird versucht das
chemisch-physikalische Emissionsmuster von echten Flugantrieben möglichst
realitätsnah auf einem selbst entwickelten Modellprüfstand abzubilden.

Im Anschluss werden in einer mehrwöchigen Messkampagne die umfangreichen
toxikologischen Studien in Kooperation mit den Projektpartnern aus
Deutschland, Norwegen, Finnland und der Schweiz durchgeführt. Unterstützt
wird das Vorhaben zusätzlich durch die Forschungsgruppe „Small Aero
Engines“, einem Gemeinschaftsprojekt der Universität der Bundeswehr
München und der Technischen Universität München. Gefördert durch das
Forschungsnetzwerk Munich Aerospace untersucht „Small Aero Engines“ die
Eigenschaften alternativer Kraftstoffe für die Luftfahrt.

Das Projekt Ultrhas startete am 1. September 2021 und hat eine Laufzeit
von vier Jahren. Gefördert wird es innerhalb des EU Förderprogramms
Horizon 2020.

Kooperationspartner sind das Helmholtz Zentrum München, die Universität
Rostock, das Norwegian Institute of Public Health, die University of
Eastern Finland, das Finnish Institute for Health and Welfare und die
Universität Fribourg.

Innovative Technologien und praktische Anwendungen für
Wirtschaftsingenieure der Zukunft
Im zurückliegenden Wintersemester konnte das neu eingerichtete
Kunststofflabor der DHBW Karlsruhe erstmalig in vollem Umfang von
Studierenden der Fakultät Technik genutzt werden. Trotz der
pandemiebedingten Einschränkungen im Lehrbetrieb wurden alle geplanten
Laborveranstaltungen durchgeführt.
Das Konzept des neuen Kunststofflabors wurde im Studiengang
Wirtschaftsingenieurwesen von den Professoren Dr. Dirk Eidam und Dr.-Ing.
Axel Kauffmann studiengangsübergreifend innerhalb der Fakultät Technik
entwickelt. Ziel ist es, Studierende mit Technologien vertraut zu machen,
die für eine ressourcenschonende Materialentwicklung geeignet sind und
nachhaltige Wege in der Kunststoffverarbeitung aufzuzeigen.

Nutzungsdauer von Kunststoffen durch Recyclateinsatz verlängern

Eine Herausforderung und Umweltproblematik bei Kunststoffen liegt in der
geringen Nutzungsdauer, insbesondere im Verpackungsbereich. Durch
geeignete Aufbereitungstechnologien lassen sich Kunststoffabfälle
heutzutage nahezu sortenrein trennen. Durch moderne Recyclingmethoden
lassen sich Kunststoffrecyclate von sehr hoher Qualität erzeugen, die
ebenso gute Eigenschaften wie Kunststoffneuware aufweisen. Im
Kunststofflabor der DHBW werden neuartige rheologische Methoden
entwickelt, um eindeutige Qualitätsparameter für den Einsatz von
Recyclaten zu bestimmen. Mit diesen Qualitätskriterien können Kunststoffe
und ihre Recyclate mehrfach eingesetzt und somit die Umweltbilanz positiv
beeinflusst werden.

Kreislaufwirtschaft durch Prozessoptimierung profitabel gestalten

Der Einsatz umweltfreundlicher Technologien ist gut fürs Firmenimage,
sollte auf Dauer aber auf wirtschaftlichen Erfolg angelegt sein, um eine
entsprechende Akzeptanz in den Unternehmen zu finden. Es muss ein
profitables Geschäftsmodell entwickelt werden, dass sowohl auf
betriebsinterner Ebene als auch im Zusammenspiel mit Kunden und
Lieferanten funktioniert – im Idealfall über den gesamten
Wertschöpfungsprozess von der Materialentwicklung über die Produktion und
darüber hinaus. Im DHBW Kunststofflabor können
Kunststoffproduktionsprozesse von der Materialherstellung mittels
Compounding und Extrusion über die Verarbeitung im Spritzguss oder auch
3-D-Druck bis zur Bauteilqualifizierung und -prüfung im Technikumsmaßstab
umgesetzt werden. Studierende lernen durch die Anpassung von
Verfahrensparametern, nachhaltige Produktionsprozesse optimal zu
gestalten.

Digitalisierungsstrategien in neuen Lehrformaten entwickeln

Durch die Möglichkeiten der Digitalisierung ergeben sich grundsätzlich
neuartige Herangehensweisen an die Verknüpfung von technischen und
betriebswirtschaftlichen Prozessen, und neuen damit auch neuen
Geschäftsmodellen. Insbesondere an den Kundenschnittstellen im B2B Bereich
sind viele Potenziale bei weitem noch nicht ausgeschöpft. In einem neu
entwickelten Lehrformat haben Studierende des Studiengangs
Wirtschaftsingenieurwesen im vergangenen Wintersemester erstmalig neue
Geschäfts-modelle für Servicedienstleistungen im Bereich 3D- Druck
erarbeitet. Grundlage der Arbeiten war ein aktives Kennenlernen der
verschiedenen Datenverarbeitungs- und Datentransfertechnologien im
Kunststofflabor. Durch das Verknüpfen innovativer Services mit einem
passenden Business Case werden kaufmännische wie technische Kompetenzen
parallel gefördert.

Forschung mit Lehre verknüpfen

Zunehmend von Bedeutung an der DHBW Karlsruhe ist die angewandte Forschung
vornehmlich im Rahmen von drittmittelgeförderten Verbundprojekten mit
Partnern aus der Wissenschaft und Industrie. Aktuell werden im neuen
Kunststofflabor Fragestellungen insbesondere im Bereich biobasierter
Werkstoffe, und Produktenwicklungen unter Einsatz der
Fertigungstechnologien des Kunststoff-Thermoformen bearbeitet. Im Rahmen
dieser Forschungstätigkeiten partizipieren unsere Studierenden und dualen
Partner über die Einbindung der Forschungstätigkeiten in Studienarbeiten,
sowie in Form von Beiträgen und Teilnahmen in Workshops und dem
Wissenstransfer in Lehr- Seminar und Tagungsveranstaltungen.

Die Energiewende kann nur vollbracht werden, wenn auch eine Wärmewende
gelingt. Dafür müssen die städtischen Wärmeversorgungssysteme umgebaut
werden. Das Difu hat für das Umweltbundesamt untersucht, welchen Beitrag
das Instrument der kommunalen Wärmeplanung dazu leisten kann.

Berlin. Mehr als ein Drittel der Energie in Deutschland wird zum Heizen
verbraucht: für Wohn- und öffentliche Gebäude, Gewerberäume, Fabriken und
zum Erwärmen von Wasser. Umso schwerer wiegt, dass ausgerechnet für den
Gebäudesektor die im Bundesklimaschutzgesetz verankerten Ziele in den
vergangenen Jahren verfehlt wurden. Ohne eine treibhausgasneutrale
Wärmeversorgung des Gebäudebestands wird die notwendige Energiewende
jedoch nicht gelingen. Daher gilt es, zügig den Wärmebedarf mittels
energetischer Sanierungen erheblich zu reduzieren und den verbleibenden
Anteil aus erneuerbaren Energien und unvermeidbarer Abwärme über
hocheffiziente Versorgungssysteme zu decken.

Hierbei ist die Planung in den Kommunen besonders wichtig. Langfristige,
räumlich abgestimmte Strategien müssen entwickelt werden, um lokale
Potenziale – erneuerbare Energien, Abwärme, vorhandene Infrastrukturen,
spezifische Wärmebedarfe der Gebäude – für die Erreichung der Klimaziele
zu nutzen. Städte und Gemeinden sind hierbei Schlüsselakteure, um einen
Strategieprozess zu koordinieren, der zu treibhausgasneutralen und
zugleich wirtschaftlichen Wärmeversorgungssystemen führt. Kommunen müssen
die komplexen Veränderungsprozesse selbst aktiv und strategisch – unter
Einbeziehung von Energieversorgern, Wohnungsunternehmen und
Privateigentümern ­– gestalten. Eine kommunale Wärmeplanung gilt dabei als
Leitinstrument für die Gestaltung der Wärmewende durch die Kommunen.

Im Auftrag des Umweltbundesamts hat das Deutsche Institut für Urbanistik
(Difu) daher verschiedene Wege der kommunalen Wärmeplanung aus
Wissenschaft und Praxis untersucht. Das Gutachten zeigt den aktuellen
Stand der Debatte zur kommunalen Wärmeplanung in Deutschland auf und fasst
Ergebnisse relevanter Forschungsprojekte zusammen. Die Studie beleuchtet
Aufgabenfelder innerhalb der kommunalen Wärmeplanung und stellt dazu ein
Referenzmodell vor. Zudem werden Einsatzbedingungen, Umsetzungshemmnisse
und Lösungswege auf kommunaler Ebene reflektiert.

Nachdem einige Nachbarländer – z.B. Dänemark, Niederlande, Österreich,
Schweiz – kommunale Wärmeplanung teils seit Jahrzehnten praktizieren, wird
sie nun auch in Deutschland in Wissenschaft und Praxis zum zentralen
Thema. In einigen Bundesländern Deutschlands wie Baden-Württemberg ist
Wärmeplanung für Kommunen bereits verpflichtend und damit Teil der
kommunalen Daseinsvorsorge. Und es ist zu erwarten, dass die Bedeutung
dieses Instruments weiter zunehmen wird und mehr Kommunen zur Wärmeplanung
verpflichtet werden.

Das strategische Instrument der Wärmeplanung soll eine systematische,
wirksame und bezahlbare Wärmewende ermöglichen. Es sorgt für eine
treibhausgasneutrale Wärme- und Kälteversorgung des Gebäudebestands der
Kommunen. Eine intelligente Kombination von Effizienzmaßnahmen und
erneuerbarer Wärmeversorgung dient dabei als Grundlage für
Stadtentwicklung und Energieplanung. Die rechnerische Verknüpfung von
Wärmepotenzialen und „Wärmesenken“ gibt dabei einen Überblick für ein
gesamtes Gemeindegebiet und zeigt damit lokal spezifische
Handlungsmöglichkeiten auf. Eine kartografische Darstellung bietet für
Bereiche mit netzgebundener oder auch dezentraler Wärmeversorgung
Orientierung für künftige Planungs- und Investitionsentscheidungen.

Das Aufgabenspektrum innerhalb der Wärmeplanung ist vielfältig, u.a.:
Erstellung von Wärmekatastern, Steuerung und Begleitung des
Wärmenetzausbaus, Dekarbonisierung von Bestandsnetzen, Sicherung von
Flächen für die Energieerzeugung und für Energiespeicher, Konzepte für die
Sanierung öffentlicher Gebäude im Quartierskontext, Energiekonzepte bei
Neubauquartieren.

Kommunale Wärmeplanung steht jedoch nicht für sich, sie ist ein zentrales
Instrument, das künftig bei allen Planungen und Umsetzungsschritten der
Stadtentwicklung berücksichtigt werden muss. Die Verknüpfung mit anderen
Instrumenten und Verfahren der Stadtentwicklung und die Berücksichtigung
der Wärmeplanung bei aktuellen Entwicklungsprojekten und stadtpolitisch
wichtigen Themen wie sozialverträglicher Wohnraumversorgung ist dabei
wichtig für das Gelingen.

Hintergrund:
Das Gutachten basiert auf der Auswertung von zehn Forschungs- bzw.
Pilotvorhaben aus der Praxis sowie einem Workshop mit Fachleuten.

Gemeinsame Pressemitteilung Beethovenstiftung Bonn und Museum Koenig Bonn
Die Beethovenstiftung für Kunst und Kultur der Bundesstadt Bonn hat den
renommierten kanadischen Klangkünstler Robin Minard zum stadtklangkünstler
bonn 2022 berufen. Der 68-Jährige wird in diesem Jahr während seiner
künstlerischen Forschungsresidenz in Bonn mit den Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftlern des LIB Museum Koenig Bonn als Kooperationspartner
zusammenarbeiten. Außerdem wird er Teil einer künstlerisch-
wissenschaftlichen Forschungsexpedition sein. Aus beiden Projekten werden
im Anschluss an die Reise klangkünstlerische Arbeiten vor Ort entstehen.

Schon von 2010 bis 2019 hatte die Beethovenstiftung Bonn innerhalb ih-res
Klangkunst-Projektes „bonn hoeren“ jährlich namhafte Klangkünst-ler*innen
zu Stadtklangkünstler*innen berufen. Nun bildet die nachhalti-ge Arbeit
von „bonn hoeren“ die Basis für das neue Klangkunst-Projekt „soundforum
bonn 2022“.
„soundforum bonn 2022“ wird die künstlerische und wissenschaftliche
Forschung in der Stadt mit der Expertise des Museum Koenig als Koope-
rationspartner verbinden. Klangkunst und Naturwissenschaft werden
gemeinsam Fragen zum Themenkomplex Natur, Naturzerstörung, Bio-diversität
und Nachhaltigkeit stellen. Ein erstes künstlerisches Ausstel-lungsprojekt
ist für August 2022 im Museum Koenig geplant.

Robin Minard
wurde 1953 in Montreal geboren, studierte Musiktheorie und Kompositi-on in
Kanada und Paris. Seit den frühen 1980er Jahren konzentriert sich seine
Arbeit auf den Bereich der elektroakustischen Komposition und der
Klanginstallationskunst. Von 1997 bis 2021 war er Professor für
elektroakustische Komposition und Klangkunst an der Hochschule für Musik
Franz Liszt und der Bauhaus-Universität in Weimar, wo er gleich-zeitig
auch Direktor des Studios für elektroakustische Musik (SeaM Weimar) war.
Seine Werke, zu denen u.a. elektroakustische Kompositio-nen,
Klanginstallationen, Klangskulpturen und Radiokunstproduktionen gehören,
wurden weltweit auf Festivals, in Museen, im Rundfunk und im öffentlichen
Raum präsentiert.

www.robinminard.de

Projektleiter & Kurator soundforum bonn 2022: Carsten Seiffarth

Leitung Ausstellung, Museum Koenig Bonn: Dr. Thomas Gerken