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Energie und Stoffstrommanagement Das ESSM zielt auf die ökologische und ökonomische Beeinflussung von Stoff und Energies

Energie- und Stoffstrommanagement

Das Energie- und Stoffstrommanagement (ESSM) zielt auf die ökologische und ökonomische Beeinflussung von Stoff- und Energieströmen. Hauptziele sind dabei die Ressourcen- bzw. Materialeffizienz und das Schaffen nachhaltiger Kreisläufe.

Ursprünge Bearbeiten

1972 veröffentlichte eine Reihe von Wissenschaftlern unter Dennis L. Meadows den ersten Bericht an den Club of Rome, „Die Grenzen des Wachstums“, in dem sie u. a. auf die Verknappung natürlicher Ressourcen durch das Wachstum der Menschheit hinwiesen. Diese Veröffentlichung führte zur ersten internationalen Konferenz über die menschliche Umwelt (United Nations Conference on the Environment, 1972 in Stockholm) und die Einrichtung eines eigenen Umweltprogramms (UNEP) in Nairobi. Dieses wiederum prägte den Begriff des „Eco-Development“, welchem u. a. auch Elemente der Befriedigung der Grundbedürfnisse mittels der eigenen Ressourcenbasis sowie Maßnahmen zur Ressourcenschonung beinhaltete.

Einen Meilenstein in der Diskussion um langfristige Strategien zur Ressourcensicherung stellte schließlich der 1987 veröffentlichte Brundtland-Bericht der UN-Sonderkommission „Weltkommission für Umwelt und Entwicklung“ dar. Innerhalb dieses Berichtes wurde erstmals der Begriff „Nachhaltige Entwicklung“ in seiner heute verwendeten Bedeutung definiert:

„Sustainable Development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs. It contains within it two key concepts: 1. The concept of ‚needs‘, in particular the essential needs of the world’s poor, to wich overriding priority should be given; and 2. The idea of limitations imposed by the state of technology and social organization on the environment ability to meet present and future needs.“

Von besonderer Bedeutung ist hierbei der Hinweis auf die „Idee der Grenzen“, die ihren Ursprung in dem ersten Bericht an den Club of Rome hat und sich auch im späteren Leitplankenmodell des Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) wieder findet.

Mit der Konferenz der Vereinten Nationen über nachhaltige Entwicklung in Rio de Janeiro im Jahr 1992 wurde aus der Wortschöpfung „Nachhaltigkeit“ bzw. „Nachhaltige Entwicklung“ endgültig ein normatives, internationales Leitprinzip, welches allgemein auf dem Drei-Säulen-Modell basiert. Die Schonung der natürlichen Ressourcen bildet dabei immer wieder ein zentrales Thema.

Mit den Arbeiten der Enquete-Kommission „Schutz des Menschen und der Umwelt“ wurde „Energie- und Stoffstrommanagement“ ein wichtiger Begriff in der deutschen Umweltpolitik. Grundsätzlich wird „Stoffstrom“ als „… der Weg eines Stoffes von seiner Gewinnung als Rohstoff über die verschiedenen Stufen der Veredelung bis zur Stufe der Endprodukte, den Gebrauch/Verbrauch des Produktes, ggf. seine Wiederverwendung/Verwertung bis zu seiner Entsorgung …“ definiert. Dabei werden Energieströme i. d. R. unter Stoffströmen subsumiert. Stoffstromsysteme stellen somit alle abgrenzbaren Systeme dar, in denen Stoff- und Energieströme bewegt und transformiert werden.

Energie- und Stoffstrommanagement ist mittlerweile ein weit gefächertes Themengebiet geworden, welches in vielseitiger Hinsicht zur Anwendung kommt und ebenso zahlreiche Verbindungen zu angrenzenden Themengebieten aufweist. So finden sich die ersten Ansätze von Energie- und Stoffstrommanagement bereits in den Arbeiten von Wassily Leontief, der 1930 eine Methodik zur Darstellung von ökonomischen Prozessen in Form von Input-Output-Tabellen entwickelte. Zuvor war eine Betrachtung der stofflichen In- und Outputs bereits in der Chemie bei der Analyse von chemischen Prozessen bekannt.

Notwendigkeit Bearbeiten

In Politik und Forschung wird Energie- und Stoffstrommanagement mittlerweile überaus positiv angenommen. Dies beweisen die länderspezifischen und nationalen Förderschwerpunkte, die sich ausschließlich mit diesem Thema beschäftigen. Die Resonanz in den Unternehmen ist jedoch bislang eher als verhalten zu bezeichnen, obwohl die positiven, wirtschaftlichen Aspekte von Energie- und Stoffstrommanagement längst in verschiedenen Studien belegt sind.

Dabei zeigt die Entwicklung der Kostenstruktur in Unternehmen, dass die Nutzung von Energie- und Stoffstrommanagement nicht nur empfehlenswert, sondern sogar notwendig ist. So stellen die Materialkosten den größten Kostenblock im verarbeitenden Gewerbe dar – mit steigender Tendenz. Für diesen Trend gibt es vor allem drei Ursachen:

  1. Rohstoffverknappung führt zu steigenden Kosten, wie bei Stahl und Erdöl zu beobachten ist.
  2. Unternehmen im verarbeitenden Gewerbe verringern zunehmend die Fertigungstiefe und verarbeiten immer hochwertigere Materialien.
  3. Die bisherigen Kostensenkungsprogramme fokussierten weitestgehend auf die Personalkosten oder auf Optimierungen in der Ablauforganisation.

Dies hat zur Folge, dass die Materialkosten immer weiter in den Fokus von Optimierungsmaßnahmen rücken und somit eine Senkung der Materialkosten essentiell wird, um im globalen Wettbewerb zu bestehen.

Dass hierbei durchaus nennenswerte Potenziale vorhanden sind, zeigt eine Studie von Arthur D. Little, dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung und dem Wuppertal-Institut, welche sich mit Potenzialen und Strategien zur Steigerung der Materialeffizienz in mittelständischen Unternehmen befasste. Zu diesem Zweck wurden besonders materialintensive Branchen, wie die Herstellung von Metallerzeugnissen oder Kunststoffwaren, identifiziert und Kostensenkungspotenziale auf Basis vorliegender Materialeffizienzstudien sowie Produktionskostenstatistiken abgeschätzt. Insgesamt wurden durch die Studie Minderungspotenziale der Materialkosten über ca. 7 Mrd. € für die verarbeitende Industrie in Deutschland geschätzt. Prozentual gesehen handelt es sich dabei um Kostensenkungspotenziale, die bis in den zweistelligen Bereich der Gesamtkosten der individuellen Unternehmung reichen können.

Maßnahmen in diesem Bereich fokussieren u. a. die Minderung von Material- und Ressourcenverlusten durch Verbesserung der Qualität (z. B. durch Verminderung des Ausschusses), Optimierung von Produktionsprozessen, Werkstoffrecycling oder die Kreislaufführung bzw. Mehrfachnutzung von Nutzwasser.

Betriebliches und überbetriebliches Stoffstrommanagement weisen somit gut abschätzbare Potenziale auf, die im Sinne der Nachhaltigkeit sowohl die ökologische als auch die ökonomische Zieldimension bedienen. Zusätzlich kann eine Erhöhung der Materialeffizienz auch zu einer Sicherung der Arbeitsplätze beitragen. Somit erweist sich Energie- und Stoffstrommanagement als ein Instrument, welches positive Effekte in allen drei Zieldimensionen der Nachhaltigkeit bewirken kann.

Formen Bearbeiten

Stoff- und Energiestrommanagement kann im Wesentlichen hinsichtlich der Motivation der Durchführung sowie nach dem betrachteten Objekt bzw. der gewählten Systemgrenzen unterschieden werden.

Unterscheidung nach Motivation der Durchführung Bearbeiten

Unter dem Kriterium der Motivation der Durchführung kann Energie- und Stoffstrommanagement in zwei grundsätzliche Strömungen unterschieden werden:

  • industrielles bzw. ökonomisch motiviertes ESSM und
  • ökologisch motiviertes ESSM.

Industrielles Energie- und Stoffstrommanagement Bearbeiten

Beim industriellen Energie- und Stoffstrommanagement stehen im Wesentlichen wirtschaftliche Aspekte der individuellen Unternehmung im Vordergrund. Formen und Ansätze eines industriellen Energie- und Stoffstrommanagements finden sich bereits in der Leontief’schen Input-Output-Analyse, in verschiedenen Prozesssimulationssystemen oder in Optimierungsmodellen des Operations Research. In neuerer Zeit werden ökologische Handlungsansätze als weitere Zieldimension im industriellen Energie- und Stoffstrommanagement eingebettet. Unter dem Dach einer ökologieorientierten Unternehmensführung nennt RÜDIGER (2000) folgende Aufgabenbereiche eines industriellen Energie- und Stoffstrommanagements:

  • Planung, Analyse, Optimierung und Steuerung produktionswirtschaftlicher Systeme
  • Unterstützung der Produktentwicklung und Innovation.

In den Kontext eines industriellen Energie- und Stoffstrommanagement sind auch die Forderungen und Ansätze einer stoffstrombasierten (Umwelt)Kostenrechnung einzuordnen.

Ökologisches Energie- und Stoffstrommanagement Bearbeiten

Im ökologisch motivierten Energie- und Stoffstrommanagement liegt der Fokus auf Umweltschutzgesichtspunkten. Dabei steht oft die Vermeidung von Abfällen, Abwasser und vermeidbarem Energieeinsatz im Vordergrund (Cleaner Production). Zielsetzungen eines ökologisch motivierten Stoffstrommanagements sind u. a.:

  • Erhöhung der Ressourcenproduktivität
  • Absolute Verringerung des Verbrauches an Ressourcen
  • Vermeidung und Verringerung von Emissionen und Abfällen
  • Vermeidung und Verringerung des Einsatzes ökologisch bedenklicher Stoffe
  • Erhöhung des Einsatzes von Sekundärstoffen
  • Erhöhung der Recyclingfähigkeit von Produkten und Reststoffen.

Unterscheidung nach Systemgrenzen und Objekt Bearbeiten

Energie- und Stoffstrommanagement lässt sich nach dem Kriterium der Systemgrenzen und des betrachteten Objektes in vier Ebenen aufgliedern:

  • räumlich-stoffliches Energie- und Stoffstrommanagement
  • überbetrieblich-akteursbezogenes Energie- und Stoffstrommanagement (auch regionales Energie- und Stoffstrommanagement)
  • betrieblich-prozessbezogenes Energie- und Stoffstrommanagement
  • produktorientiertes Stoffstrommanagement/Life Cycle Assessment

Räumlich-stoffliches Energie- und Stoffstrommanagement Bearbeiten

Unter räumlich-stofflichen Stoffstrommanagement versteht man nach den Vorgaben der Enquête-Kommission Schutz des Menschen und der Umwelt das „… zielorientierte, verantwortliche, ganzheitliche und effiziente Beeinflussen von Stoffsystemen […], wobei Zielvorgaben aus dem ökologischen und dem ökonomischen Bereich kommen, unter Berücksichtigung von sozialen Aspekten.“ (Enquête-Kommission (1994)) Unter „Stoffsystemen“ werden hierbei i. d. R. globale und regionale Wirksysteme konkreter chemischer Stoffe oder Verbindungen, wie z. B. der globale CO2-Haushalt verstanden. Ein solches ganzheitliches Vorgehen erfordert jedoch enge Kooperationen zwischen

  • Staat (in begleitender Rolle durch die Vorgabe umweltpolitischer Rahmenbedingungen),
  • Wirtschaft (als direkt handelnde Akteure) und
  • Nichtregierungsorganisationen (NROs; als gesellschaftlich operierende Organisationen in unterstützender Funktion).

Stoffstrommanagement in diesem Sinne scheiterte bisher im Wesentlichen an fehlenden konkreten umweltpolitischen Vorgaben.

Überbetrieblich-akteursbezogenes Energie- und Stoffstrommanagement Bearbeiten

Auf überbetrieblicher Ebene ist ein Trend zu vertikalen (Kooperationen zwischen Unternehmen unterschiedlicher Branchen entlang der Wertschöpfungskette) und horizontalen (Kooperationen zwischen Unternehmen der gleichen Branche) Kooperationen zu beobachten. Hierbei versteht man unter Stoffstrommanagement die Optimierung ganzer Produktlinien durch die relevanten wirtschaftlichen Akteure bzw. den optimierten Verbund von Unternehmen einer Region über deren Stoffströme. In den Kontext des überbetrieblichen Stoffstrommanagements sind z. B. aber auch Recyclingverbände einzubeziehen. Überbetriebliches Stoffstrommanagement kann im Wesentlichen auch als akteursbezogen bezeichnet werden, da der größte Teil der Aufwendungen in den Aufbau von Akteursnetzwerken und Schaffung der notwendigen Strukturen gesteckt wird. Bekannt geworden sind in dieser Betrachtung vor allem Kooperationen des Versandhandelshauses Otto mit Konfektionären und Baumwolllieferanten zur Entwicklung eines ökologisch verbesserten Bekleidungssortimentes und Kooperationen des Axel-Springer-Verlages mit den Papierherstellern STORA und CANFOR zur ökologischen Optimierung der Papierkette. Trotz dieser vielversprechenden Ansätze muss festgestellt werden, dass sich die Praxis des Stoffstrommanagements auf überbetrieblicher Ebene noch immer in der Anfangsphase befindet. Strategische Allianzen zwischen den relevanten Akteuren scheitern im Wesentlichen an externen, wirtschaftlichen Rahmenbedingungen (z. B. suboptimale Preisverhältnisse zwischen primären und sekundären Rohstoffen) und internen, organisationsbedingten Barrieren (z. B. Fehlen klarer Strukturen und Verantwortlichkeiten).

Betrieblich-prozessbezogenes Energie- und Stoffstrommanagement Bearbeiten

Das innerbetriebliche Stoffstrommanagement befindet sich hingegen in einer fortgeschrittenen Phase und wird als die input- und outputseitige Bilanzierung und Optimierung der ökologisch relevanten Stoff- und Energieströme eines Einzelprozesses, Prozessverbundes bzw. eines gesamten Unternehmens definiert. Innerbetriebliches Stoffstrommanagement kann somit auch als prozessbezogen bezeichnet werden, da der Fokus auf der Analyse und Optimierung der Produktionsstrukturen liegt. Durch die Entwicklung und Einführung zahlreicher unterstützender IV-Systeme, wie z. B. die Bilanzierungssoftware GaBi, UMBERTO und AUDIT, wurden beachtliche Erfolge in der Abbildung komplexer Stoffströme und dem Aufzeigen konkreter Minderungspotenziale erzielt. Die Detailtiefe der Stoffstromanalysen wird hierbei durch die Aufgabenstellung bestimmt. Bei produzierenden Unternehmen liegt der Fokus zumeist auf der umfassenden Analyse von Einzelprozessen bzw. Einzelstandorten.

Produktorientiertes Stoffstrommanagement/Life Cycle Assessment Bearbeiten

Das produktbezogene Stoffstrommanagement hat schließlich Bedeutung in zahlreichen Produktökobilanzen gefunden. Die Ökobilanz ist nach ISO 14040 eine „Methode zur Abschätzung der mit einem Produkt verbundenen Umweltaspekte und produktspezifischen potentiellen Umweltwirkungen“. In dieser Betrachtungsweise erfolgt eine Analyse bzw. Bilanzierung der Stoff- und Energieströme eines Produktes über dessen gesamten Lebensweg – von der Wiege bis zur Bahre. Zielsetzungen sind im Wesentlichen die Identifikation von ökologischen Verbesserungspotenzialen und die Entscheidungsunterstützung bei der strategischen Planung oder Produktentwicklung. In neuerer Zeit ist der Begriff Life Cycle Assessment (LCA) gebräuchlicher. Bekannt geworden sind unter anderem Ökobilanzen zu graphischen Papieren oder Getränkemehrwegverpackungen.

Einsatzgebiete Bearbeiten

Der Einsatz von Stoffstromanalysen und die Aufstellung von Stoffstrommanagement-Konzepten wird mittlerweile für die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete dokumentiert, z. B. für die Altbaumodernisierung, die Möbelindustrie oder den Industriezweig der Automobilindustrie. Nachdem zunächst bzw. die Bundesrepublik Deutschland verschiedene umweltpolitische Förderschwerpunkte durch einzelne Bundesländer ausgelobt wurden, die sich mit der praktischen Umsetzung von Stoffstrommanagement befassten (z. B. der Förderschwerpunkt „Stoffstromoptimierung in kleinen und mittleren Unternehmen“ der ehemaligen Landesanstalt für Umweltschutz (LfU) Baden-Württemberg), befasst sich seit 2005 auch die Bundesrepublik Deutschland verstärkt mit der Thematik. Ergebnis ist die Einrichtung der Deutschen Materialeffizienzagentur (demea) und des Förderprogramms VerMat, die zu einer deutlichen Verbesserung der Materialeffizienz in kleinen und mittelständischen Unternehmen führen soll.

Softwareunterstützung im Energie- und Stoffstrommanagement Bearbeiten

Im Bereich der computergestützten Stoffstromanalyse bieten derzeit mehrere Unternehmen Software an. Die Palette der angebotenen Software reicht dabei von einfachen graphischen Tools (z. B. Sankey Editor und e!Sankey) bis hin zu ausgefeilten Modellierungstools (z. B. Umberto oder GaBi Software).

Lehre Bearbeiten

Bundesweit gibt es 19 Hochschulen, innerhalb derer das Thema betriebliches Energie- und Stoffstrommanagement in der Lehre behandelt wird (alphabetisch nach Ort):

Hervorzuheben ist der viersemestrige Masterstudiengang Master in International Material Flow Management (M.Sc.), der vom Umwelt-Campus Birkenfeld angeboten wird. Ebenfalls ist es dort möglich Stoffstrommanagement als Schwerpunkt innerhalb der betriebswirtschaftlichen Studiengänge zu belegen.

An der Hochschule Pforzheim wurde zudem das erste (und bislang einzige) Plan- und Rollenspiel zu dieser Thematik entwickelt und in der Lehre eingesetzt.

Siehe auch Bearbeiten

Direkt verwandte Themen

Gleicher Themenbereich

Literatur Bearbeiten

Allgemeine Literatur zu ESSM

  • Paul. H. Brunner, Helmut Rechberger: Practical Handbook of Material Flow Analysis. Lewis Publishers. New York 2004.
  • Enquête-Kommission „Schutz des Menschen und der Umwelt“ des Deutschen Bundestages: Die Industriegesellschaft gestalten – Perspektiven für einen nachhaltigen Umgang mit Stoff- und Materialströmen. Bericht. Bonn 1994.
  • Henning Friege, Claudia Engelhardt, Karl O. Henseling: Das Management von Stoffströmen. Springer-Verlag. Berlin 1998.
  • Peter Heck, Ulrich Bemmann: Praxishandbuch Stoffstrommanagement. Deutscher Wirtschaftsdienst, Köln 2002, ISBN 3-87156-481-8.
  • C. Rüdiger: Betriebliches Stoffstrommanagement. Deutscher Universitätsverlag, Wiesbaden 2000.
  • Mario Schmidt, Achim Schorb: Stoffstromanalysen in Ökobilanzen und Öko-Audits. Springer-Verlag, Berlin/ Heidelberg 1995.
  • Mario Schmidt, Lambrecht, Hendrik, Möller, Andreas (Hrsg.): Stoffstrombasierte Optimierung. MV-Wissenschaft. Münster 2009.
  • T. S. Spengler: Industrielles Stoffstrommanagement. Erich-Schmidt-Verlag, Berlin 1998, ISBN 3-503-04398-5.
  • Thomas Sterr: Industrielle Stoffkreislaufwirtschaft im regionalen Kontext: Betriebswirtschaftlich-ökologische und geographische Betrachtungen in Theorie und Praxis. Springer, Berlin/ Heidelberg/ New York 2003, ISBN 3-540-43939-0.
  • Frank Teuteberg, Jorge Marx-Gomez (Hrsg.): Corporate Environmental Management Information Systems. IGI Global. Herschey, New York 2010.
  • Martin Wietschel: Stoffstrommanagement. Peter-Lang-Verlag. Frankfurt am Main 2002.
  • Ali Yacooub, Johannes Fresner: Half is Enough – An Introduction to Cleaner Production. Eigenverlag. Beirut 2006, ISBN 3-9501636-2-X.
  • J. Fresner, T. Bürki, H. Sittig: Ressourceneffizienz in der Produktion – Kosten senken durch Cleaner Production. Symposion Publishing, 2009, ISBN 978-3-939707-48-6.

Literatur zu Anwendungsfällen

  • T. Fels: Stoffstrommanagement als Beitrag einer nachhaltigen Raumentwicklung. Der Klärschlammhaushalt Schleswig-Holsteins. Universität Kiel 2003.
  • E. Gruber, U. Böde, K. Beck: Stoffstrommanagement in der Altbaumodernisierung. Akteurskooperationen im Bereich Bauen und Wohnen. Springer-Verlag, Berlin 1999.
  • Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg: Energie- und Stoffstrommanagement. Ein positives Fazit für die Unternehmen und die Umwelt. Broschüre. Karlsruhe 2004.
  • O. Rentz u. a.: Stoffstrommanagement für kleine und mittlere Unternehmen aus dem Bereich der Autoreparaturlackierung. Erich-Schmidt-Verlag, Berlin 2000.
  • M. Sietz, A. v. Röpenick: Auf dem Weg zum Stoffstrommanagement in der Möbelindustrie. Verlag Harri Deutsch, Thun/ Frankfurt am Main 2000.
  • Praxisberichte aus UPS-Programm der LUBW (als Download)
  • Praxisberichte aus dem BEST-Programm der LUBW (als Download)

Literatur zur Softwareunterstützung

  • Andreas Möller: Grundlagen stoffstrombasierter betrieblicher Umweltinformationssysteme. Projekt Verlag, Bochum 2000.

Weblinks Bearbeiten

Portale

Institute und Hochschulen

Studium

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. tecdesign.uni-bremen.de
  2. cms.uni-kassel.de@1@2Vorlage:Toter Link/cms.uni-kassel.de (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im April 2018. Suche in Webarchiven.)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
  3. Universität Leipzig, Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät: (Nicht mehr online verfügbar.) Archiviert vom Original am 19. April 2017; abgerufen am 18. April 2017.  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.wifa.uni-leipzig.de
  4. umwelt.hs-pforzheim.de
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Veröffentlichungsdatum:
Das Energie und Stoffstrommanagement ESSM zielt auf die okologische und okonomische Beeinflussung von Stoff und Energiestromen Hauptziele sind dabei die Ressourcen bzw Materialeffizienz und das Schaffen nachhaltiger Kreislaufe Inhaltsverzeichnis 1 Ursprunge 2 Notwendigkeit 3 Formen 3 1 Unterscheidung nach Motivation der Durchfuhrung 3 1 1 Industrielles Energie und Stoffstrommanagement 3 1 2 Okologisches Energie und Stoffstrommanagement 3 2 Unterscheidung nach Systemgrenzen und Objekt 3 2 1 Raumlich stoffliches Energie und Stoffstrommanagement 3 2 2 Uberbetrieblich akteursbezogenes Energie und Stoffstrommanagement 3 2 3 Betrieblich prozessbezogenes Energie und Stoffstrommanagement 3 2 4 Produktorientiertes Stoffstrommanagement Life Cycle Assessment 4 Einsatzgebiete 5 Softwareunterstutzung im Energie und Stoffstrommanagement 6 Lehre 7 Siehe auch 8 Literatur 9 Weblinks 10 EinzelnachweiseUrsprunge Bearbeiten1972 veroffentlichte eine Reihe von Wissenschaftlern unter Dennis L Meadows den ersten Bericht an den Club of Rome Die Grenzen des Wachstums in dem sie u a auf die Verknappung naturlicher Ressourcen durch das Wachstum der Menschheit hinwiesen Diese Veroffentlichung fuhrte zur ersten internationalen Konferenz uber die menschliche Umwelt United Nations Conference on the Environment 1972 in Stockholm und die Einrichtung eines eigenen Umweltprogramms UNEP in Nairobi Dieses wiederum pragte den Begriff des Eco Development welchem u a auch Elemente der Befriedigung der Grundbedurfnisse mittels der eigenen Ressourcenbasis sowie Massnahmen zur Ressourcenschonung beinhaltete Einen Meilenstein in der Diskussion um langfristige Strategien zur Ressourcensicherung stellte schliesslich der 1987 veroffentlichte Brundtland Bericht der UN Sonderkommission Weltkommission fur Umwelt und Entwicklung dar Innerhalb dieses Berichtes wurde erstmals der Begriff Nachhaltige Entwicklung in seiner heute verwendeten Bedeutung definiert Sustainable Development is development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs It contains within it two key concepts 1 The concept of needs in particular the essential needs of the world s poor to wich overriding priority should be given and 2 The idea of limitations imposed by the state of technology and social organization on the environment ability to meet present and future needs Von besonderer Bedeutung ist hierbei der Hinweis auf die Idee der Grenzen die ihren Ursprung in dem ersten Bericht an den Club of Rome hat und sich auch im spateren Leitplankenmodell des Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveranderungen WBGU wieder findet Mit der Konferenz der Vereinten Nationen uber nachhaltige Entwicklung in Rio de Janeiro im Jahr 1992 wurde aus der Wortschopfung Nachhaltigkeit bzw Nachhaltige Entwicklung endgultig ein normatives internationales Leitprinzip welches allgemein auf dem Drei Saulen Modell basiert Die Schonung der naturlichen Ressourcen bildet dabei immer wieder ein zentrales Thema Mit den Arbeiten der Enquete Kommission Schutz des Menschen und der Umwelt wurde Energie und Stoffstrommanagement ein wichtiger Begriff in der deutschen Umweltpolitik Grundsatzlich wird Stoffstrom als der Weg eines Stoffes von seiner Gewinnung als Rohstoff uber die verschiedenen Stufen der Veredelung bis zur Stufe der Endprodukte den Gebrauch Verbrauch des Produktes ggf seine Wiederverwendung Verwertung bis zu seiner Entsorgung definiert Dabei werden Energiestrome i d R unter Stoffstromen subsumiert Stoffstromsysteme stellen somit alle abgrenzbaren Systeme dar in denen Stoff und Energiestrome bewegt und transformiert werden Energie und Stoffstrommanagement ist mittlerweile ein weit gefachertes Themengebiet geworden welches in vielseitiger Hinsicht zur Anwendung kommt und ebenso zahlreiche Verbindungen zu angrenzenden Themengebieten aufweist So finden sich die ersten Ansatze von Energie und Stoffstrommanagement bereits in den Arbeiten von Wassily Leontief der 1930 eine Methodik zur Darstellung von okonomischen Prozessen in Form von Input Output Tabellen entwickelte Zuvor war eine Betrachtung der stofflichen In und Outputs bereits in der Chemie bei der Analyse von chemischen Prozessen bekannt Notwendigkeit BearbeitenIn Politik und Forschung wird Energie und Stoffstrommanagement mittlerweile uberaus positiv angenommen Dies beweisen die landerspezifischen und nationalen Forderschwerpunkte die sich ausschliesslich mit diesem Thema beschaftigen Die Resonanz in den Unternehmen ist jedoch bislang eher als verhalten zu bezeichnen obwohl die positiven wirtschaftlichen Aspekte von Energie und Stoffstrommanagement langst in verschiedenen Studien belegt sind Dabei zeigt die Entwicklung der Kostenstruktur in Unternehmen dass die Nutzung von Energie und Stoffstrommanagement nicht nur empfehlenswert sondern sogar notwendig ist So stellen die Materialkosten den grossten Kostenblock im verarbeitenden Gewerbe dar mit steigender Tendenz Fur diesen Trend gibt es vor allem drei Ursachen Rohstoffverknappung fuhrt zu steigenden Kosten wie bei Stahl und Erdol zu beobachten ist Unternehmen im verarbeitenden Gewerbe verringern zunehmend die Fertigungstiefe und verarbeiten immer hochwertigere Materialien Die bisherigen Kostensenkungsprogramme fokussierten weitestgehend auf die Personalkosten oder auf Optimierungen in der Ablauforganisation Dies hat zur Folge dass die Materialkosten immer weiter in den Fokus von Optimierungsmassnahmen rucken und somit eine Senkung der Materialkosten essentiell wird um im globalen Wettbewerb zu bestehen Dass hierbei durchaus nennenswerte Potenziale vorhanden sind zeigt eine Studie von Arthur D Little dem Fraunhofer Institut fur System und Innovationsforschung und dem Wuppertal Institut welche sich mit Potenzialen und Strategien zur Steigerung der Materialeffizienz in mittelstandischen Unternehmen befasste Zu diesem Zweck wurden besonders materialintensive Branchen wie die Herstellung von Metallerzeugnissen oder Kunststoffwaren identifiziert und Kostensenkungspotenziale auf Basis vorliegender Materialeffizienzstudien sowie Produktionskostenstatistiken abgeschatzt Insgesamt wurden durch die Studie Minderungspotenziale der Materialkosten uber ca 7 Mrd fur die verarbeitende Industrie in Deutschland geschatzt Prozentual gesehen handelt es sich dabei um Kostensenkungspotenziale die bis in den zweistelligen Bereich der Gesamtkosten der individuellen Unternehmung reichen konnen Massnahmen in diesem Bereich fokussieren u a die Minderung von Material und Ressourcenverlusten durch Verbesserung der Qualitat z B durch Verminderung des Ausschusses Optimierung von Produktionsprozessen Werkstoffrecycling oder die Kreislauffuhrung bzw Mehrfachnutzung von Nutzwasser Betriebliches und uberbetriebliches Stoffstrommanagement weisen somit gut abschatzbare Potenziale auf die im Sinne der Nachhaltigkeit sowohl die okologische als auch die okonomische Zieldimension bedienen Zusatzlich kann eine Erhohung der Materialeffizienz auch zu einer Sicherung der Arbeitsplatze beitragen Somit erweist sich Energie und Stoffstrommanagement als ein Instrument welches positive Effekte in allen drei Zieldimensionen der Nachhaltigkeit bewirken kann Formen BearbeitenStoff und Energiestrommanagement kann im Wesentlichen hinsichtlich der Motivation der Durchfuhrung sowie nach dem betrachteten Objekt bzw der gewahlten Systemgrenzen unterschieden werden Unterscheidung nach Motivation der Durchfuhrung Bearbeiten Unter dem Kriterium der Motivation der Durchfuhrung kann Energie und Stoffstrommanagement in zwei grundsatzliche Stromungen unterschieden werden industrielles bzw okonomisch motiviertes ESSM und okologisch motiviertes ESSM Industrielles Energie und Stoffstrommanagement Bearbeiten Beim industriellen Energie und Stoffstrommanagement stehen im Wesentlichen wirtschaftliche Aspekte der individuellen Unternehmung im Vordergrund Formen und Ansatze eines industriellen Energie und Stoffstrommanagements finden sich bereits in der Leontief schen Input Output Analyse in verschiedenen Prozesssimulationssystemen oder in Optimierungsmodellen des Operations Research In neuerer Zeit werden okologische Handlungsansatze als weitere Zieldimension im industriellen Energie und Stoffstrommanagement eingebettet Unter dem Dach einer okologieorientierten Unternehmensfuhrung nennt RUDIGER 2000 folgende Aufgabenbereiche eines industriellen Energie und Stoffstrommanagements Planung Analyse Optimierung und Steuerung produktionswirtschaftlicher Systeme Unterstutzung der Produktentwicklung und Innovation In den Kontext eines industriellen Energie und Stoffstrommanagement sind auch die Forderungen und Ansatze einer stoffstrombasierten Umwelt Kostenrechnung einzuordnen Okologisches Energie und Stoffstrommanagement Bearbeiten Im okologisch motivierten Energie und Stoffstrommanagement liegt der Fokus auf Umweltschutzgesichtspunkten Dabei steht oft die Vermeidung von Abfallen Abwasser und vermeidbarem Energieeinsatz im Vordergrund Cleaner Production Zielsetzungen eines okologisch motivierten Stoffstrommanagements sind u a Erhohung der Ressourcenproduktivitat Absolute Verringerung des Verbrauches an Ressourcen Vermeidung und Verringerung von Emissionen und Abfallen Vermeidung und Verringerung des Einsatzes okologisch bedenklicher Stoffe Erhohung des Einsatzes von Sekundarstoffen Erhohung der Recyclingfahigkeit von Produkten und Reststoffen Unterscheidung nach Systemgrenzen und Objekt Bearbeiten Energie und Stoffstrommanagement lasst sich nach dem Kriterium der Systemgrenzen und des betrachteten Objektes in vier Ebenen aufgliedern raumlich stoffliches Energie und Stoffstrommanagement uberbetrieblich akteursbezogenes Energie und Stoffstrommanagement auch regionales Energie und Stoffstrommanagement betrieblich prozessbezogenes Energie und Stoffstrommanagement produktorientiertes Stoffstrommanagement Life Cycle AssessmentRaumlich stoffliches Energie und Stoffstrommanagement Bearbeiten Unter raumlich stofflichen Stoffstrommanagement versteht man nach den Vorgaben der Enquete Kommission Schutz des Menschen und der Umwelt das zielorientierte verantwortliche ganzheitliche und effiziente Beeinflussen von Stoffsystemen wobei Zielvorgaben aus dem okologischen und dem okonomischen Bereich kommen unter Berucksichtigung von sozialen Aspekten Enquete Kommission 1994 Unter Stoffsystemen werden hierbei i d R globale und regionale Wirksysteme konkreter chemischer Stoffe oder Verbindungen wie z B der globale CO2 Haushalt verstanden Ein solches ganzheitliches Vorgehen erfordert jedoch enge Kooperationen zwischen Staat in begleitender Rolle durch die Vorgabe umweltpolitischer Rahmenbedingungen Wirtschaft als direkt handelnde Akteure und Nichtregierungsorganisationen NROs als gesellschaftlich operierende Organisationen in unterstutzender Funktion Stoffstrommanagement in diesem Sinne scheiterte bisher im Wesentlichen an fehlenden konkreten umweltpolitischen Vorgaben Uberbetrieblich akteursbezogenes Energie und Stoffstrommanagement Bearbeiten Auf uberbetrieblicher Ebene ist ein Trend zu vertikalen Kooperationen zwischen Unternehmen unterschiedlicher Branchen entlang der Wertschopfungskette und horizontalen Kooperationen zwischen Unternehmen der gleichen Branche Kooperationen zu beobachten Hierbei versteht man unter Stoffstrommanagement die Optimierung ganzer Produktlinien durch die relevanten wirtschaftlichen Akteure bzw den optimierten Verbund von Unternehmen einer Region uber deren Stoffstrome In den Kontext des uberbetrieblichen Stoffstrommanagements sind z B aber auch Recyclingverbande einzubeziehen Uberbetriebliches Stoffstrommanagement kann im Wesentlichen auch als akteursbezogen bezeichnet werden da der grosste Teil der Aufwendungen in den Aufbau von Akteursnetzwerken und Schaffung der notwendigen Strukturen gesteckt wird Bekannt geworden sind in dieser Betrachtung vor allem Kooperationen des Versandhandelshauses Otto mit Konfektionaren und Baumwolllieferanten zur Entwicklung eines okologisch verbesserten Bekleidungssortimentes und Kooperationen des Axel Springer Verlages mit den Papierherstellern STORA und CANFOR zur okologischen Optimierung der Papierkette Trotz dieser vielversprechenden Ansatze muss festgestellt werden dass sich die Praxis des Stoffstrommanagements auf uberbetrieblicher Ebene noch immer in der Anfangsphase befindet Strategische Allianzen zwischen den relevanten Akteuren scheitern im Wesentlichen an externen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen z B suboptimale Preisverhaltnisse zwischen primaren und sekundaren Rohstoffen und internen organisationsbedingten Barrieren z B Fehlen klarer Strukturen und Verantwortlichkeiten Betrieblich prozessbezogenes Energie und Stoffstrommanagement Bearbeiten Das innerbetriebliche Stoffstrommanagement befindet sich hingegen in einer fortgeschrittenen Phase und wird als die input und outputseitige Bilanzierung und Optimierung der okologisch relevanten Stoff und Energiestrome eines Einzelprozesses Prozessverbundes bzw eines gesamten Unternehmens definiert Innerbetriebliches Stoffstrommanagement kann somit auch als prozessbezogen bezeichnet werden da der Fokus auf der Analyse und Optimierung der Produktionsstrukturen liegt Durch die Entwicklung und Einfuhrung zahlreicher unterstutzender IV Systeme wie z B die Bilanzierungssoftware GaBi UMBERTO und AUDIT wurden beachtliche Erfolge in der Abbildung komplexer Stoffstrome und dem Aufzeigen konkreter Minderungspotenziale erzielt Die Detailtiefe der Stoffstromanalysen wird hierbei durch die Aufgabenstellung bestimmt Bei produzierenden Unternehmen liegt der Fokus zumeist auf der umfassenden Analyse von Einzelprozessen bzw Einzelstandorten Produktorientiertes Stoffstrommanagement Life Cycle Assessment Bearbeiten Das produktbezogene Stoffstrommanagement hat schliesslich Bedeutung in zahlreichen Produktokobilanzen gefunden Die Okobilanz ist nach ISO 14040 eine Methode zur Abschatzung der mit einem Produkt verbundenen Umweltaspekte und produktspezifischen potentiellen Umweltwirkungen In dieser Betrachtungsweise erfolgt eine Analyse bzw Bilanzierung der Stoff und Energiestrome eines Produktes uber dessen gesamten Lebensweg von der Wiege bis zur Bahre Zielsetzungen sind im Wesentlichen die Identifikation von okologischen Verbesserungspotenzialen und die Entscheidungsunterstutzung bei der strategischen Planung oder Produktentwicklung In neuerer Zeit ist der Begriff Life Cycle Assessment LCA gebrauchlicher Bekannt geworden sind unter anderem Okobilanzen zu graphischen Papieren oder Getrankemehrwegverpackungen Einsatzgebiete BearbeitenDer Einsatz von Stoffstromanalysen und die Aufstellung von Stoffstrommanagement Konzepten wird mittlerweile fur die unterschiedlichsten Anwendungsgebiete dokumentiert z B fur die Altbaumodernisierung die Mobelindustrie oder den Industriezweig der Automobilindustrie Nachdem zunachst bzw die Bundesrepublik Deutschland verschiedene umweltpolitische Forderschwerpunkte durch einzelne Bundeslander ausgelobt wurden die sich mit der praktischen Umsetzung von Stoffstrommanagement befassten z B der Forderschwerpunkt Stoffstromoptimierung in kleinen und mittleren Unternehmen der ehemaligen Landesanstalt fur Umweltschutz LfU Baden Wurttemberg befasst sich seit 2005 auch die Bundesrepublik Deutschland verstarkt mit der Thematik Ergebnis ist die Einrichtung der Deutschen Materialeffizienzagentur demea und des Forderprogramms VerMat die zu einer deutlichen Verbesserung der Materialeffizienz in kleinen und mittelstandischen Unternehmen fuhren soll Softwareunterstutzung im Energie und Stoffstrommanagement BearbeitenIm Bereich der computergestutzten Stoffstromanalyse bieten derzeit mehrere Unternehmen Software an Die Palette der angebotenen Software reicht dabei von einfachen graphischen Tools z B Sankey Editor und e Sankey bis hin zu ausgefeilten Modellierungstools z B Umberto oder GaBi Software Lehre BearbeitenBundesweit gibt es 19 Hochschulen innerhalb derer das Thema betriebliches Energie und Stoffstrommanagement in der Lehre behandelt wird alphabetisch nach Ort Universitat Augsburg Hochschule fur Technik und Wirtschaft Berlin Studiengang Betriebliche Umweltinformatik Technische Hochschule Bingen Weiterbildungs Masterstudiengang Energie und Betriebsmanagement Umwelt Campus Birkenfeld das Institut fur Angewandtes Stoffstrommanagement IfaS Technische Universitat Braunschweig Hochschule Bremen Studiengang Umwelttechnik Universitat Bremen FB Produktionstechnik FG Technikgestaltung und Technologieentwicklung 1 Universitat Duisburg Essen Lehrstuhl fur Umweltwirtschaft und Controlling Ernst Abbe Fachhochschule Jena Karlsruher Institut fur Technologie Universitat Kassel Masterstudiengang Nachhaltiges Wirtschaften 2 Universitat Leipzig Professur Bioenergiesysteme 3 Leuphana Universitat Luneburg Fakultat Nachhaltigkeit Sustainability Sciences Otto von Guericke Universitat Magdeburg Technische Universitat Munchen Lehrstuhl fur Rohstoff und Energietechnologie Abteilung Stoffstrommanagement Fachhochschule Nordhausen Georg Simon Ohm Hochschule Nurnberg Fakultat Betriebswirtschaft Masterschwerpunkt Supply Chain and Information Management Carl von Ossietzky Universitat Oldenburg Hochschule Pforzheim Operations and Process Management Planspiel ESSM 4 Hochschule Zittau GorlitzHervorzuheben ist der viersemestrige Masterstudiengang Master in International Material Flow Management M Sc der vom Umwelt Campus Birkenfeld angeboten wird Ebenfalls ist es dort moglich Stoffstrommanagement als Schwerpunkt innerhalb der betriebswirtschaftlichen Studiengange zu belegen An der Hochschule Pforzheim wurde zudem das erste und bislang einzige Plan und Rollenspiel zu dieser Thematik entwickelt und in der Lehre eingesetzt Siehe auch BearbeitenDirekt verwandte Themen Energiemanagement Stoffstromnetz Vorsorgender UmweltschutzGleicher Themenbereich ISO 14001 Okobilanz Umweltmanagement Cleaner ProductionLiteratur BearbeitenAllgemeine Literatur zu ESSM Paul H Brunner Helmut Rechberger Practical Handbook of Material Flow Analysis Lewis Publishers New York 2004 Enquete Kommission Schutz des Menschen und der Umwelt des Deutschen Bundestages Die Industriegesellschaft gestalten Perspektiven fur einen nachhaltigen Umgang mit Stoff und Materialstromen Bericht Bonn 1994 Henning Friege Claudia Engelhardt Karl O Henseling Das Management von Stoffstromen Springer Verlag Berlin 1998 Peter Heck Ulrich Bemmann Praxishandbuch Stoffstrommanagement Deutscher Wirtschaftsdienst Koln 2002 ISBN 3 87156 481 8 C Rudiger Betriebliches Stoffstrommanagement Deutscher Universitatsverlag Wiesbaden 2000 Mario Schmidt Achim Schorb Stoffstromanalysen in Okobilanzen und Oko Audits Springer Verlag Berlin Heidelberg 1995 Mario Schmidt Lambrecht Hendrik Moller Andreas Hrsg Stoffstrombasierte Optimierung MV Wissenschaft Munster 2009 T S Spengler Industrielles Stoffstrommanagement Erich Schmidt Verlag Berlin 1998 ISBN 3 503 04398 5 Thomas Sterr Industrielle Stoffkreislaufwirtschaft im regionalen Kontext Betriebswirtschaftlich okologische und geographische Betrachtungen in Theorie und Praxis Springer Berlin Heidelberg New York 2003 ISBN 3 540 43939 0 Frank Teuteberg Jorge Marx Gomez Hrsg Corporate Environmental Management Information Systems IGI Global Herschey New York 2010 Martin Wietschel Stoffstrommanagement Peter Lang Verlag Frankfurt am Main 2002 Ali Yacooub Johannes Fresner Half is Enough An Introduction to Cleaner Production Eigenverlag Beirut 2006 ISBN 3 9501636 2 X J Fresner T Burki H Sittig Ressourceneffizienz in der Produktion Kosten senken durch Cleaner Production Symposion Publishing 2009 ISBN 978 3 939707 48 6 Literatur zu Anwendungsfallen T Fels Stoffstrommanagement als Beitrag einer nachhaltigen Raumentwicklung Der Klarschlammhaushalt Schleswig Holsteins Universitat Kiel 2003 E Gruber U Bode K Beck Stoffstrommanagement in der Altbaumodernisierung Akteurskooperationen im Bereich Bauen und Wohnen Springer Verlag Berlin 1999 Landesanstalt fur Umweltschutz Baden Wurttemberg Energie und Stoffstrommanagement Ein positives Fazit fur die Unternehmen und die Umwelt Broschure Karlsruhe 2004 O Rentz u a Stoffstrommanagement fur kleine und mittlere Unternehmen aus dem Bereich der Autoreparaturlackierung Erich Schmidt Verlag Berlin 2000 M Sietz A v Ropenick Auf dem Weg zum Stoffstrommanagement in der Mobelindustrie Verlag Harri Deutsch Thun Frankfurt am Main 2000 Praxisberichte aus UPS Programm der LUBW als Download Praxisberichte aus dem BEST Programm der LUBW als Download Literatur zur Softwareunterstutzung Andreas Moller Grundlagen stoffstrombasierter betrieblicher Umweltinformationssysteme Projekt Verlag Bochum 2000 Weblinks BearbeitenPortale Deutsche Materialeffizienz Agentur mit dem Forderprogramm VerMat Landesanstalt fur Umwelt Messungen und Naturschutz Baden Wurttemberg LUBW mit dem Forderprogramm BEST Faktor X Portal zur Einfuhrung in das Thema Ressourcenproduktivitat mit zahlreichen BeispielenInstitute und Hochschulen Hochschule fur Technik und Wirtschaft Berlin Bachelor und Masterstudiengang Betriebliche Umweltinformatik Institut fur Angewandtes Stoffstrommanagement Institut fur Energie und Umweltforschung Heidelberg ifeu Institut fur Umweltinformatik Hamburg ifu Institut fur Umweltwirtschaftsanalysen iuwa Hochschule Pforzheim Institut fur Angewandte Forschung Leuphana Universitat Luneburg Fakultat Nachhaltigkeit Umwelt Campus Birkenfeld Wuppertal Institut fur Klima Umwelt Energie mipsHAUS Institut fur ressourceneffizientes Bauen UWCON Lehrstuhl fur Lehrstuhl fur Umweltwirtschaft und Controlling Technische Universitat Munchen Lehrstuhl fur Rohstoff und Energietechnologie Technische Universitat Wien Forschungsbereich Abfallwirtschaft und RessourcenmanagementStudium Masterstudiengang International Master in Material Flow Management IMAT Masterstudiengang Betriebswirtschaftslehre Energy and Finance Master Sustainability Sciences Leuphana Graduate School Einzelnachweise Bearbeiten tecdesign uni bremen de cms uni kassel de 1 2 Vorlage Toter Link cms uni kassel de Seite nicht mehr abrufbar festgestellt im April 2018 Suche in Webarchiven nbsp Info Der Link wurde automatisch als defekt markiert Bitte prufe den Link gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis Universitat Leipzig Wirtschaftswissenschaftliche Fakultat Wirtschaftswissenschaftliche Fakultat der Universitat Leipzig Material Flow Management Nicht mehr online verfugbar Archiviert vom Original am 19 April 2017 abgerufen am 18 April 2017 nbsp Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 Vorlage Webachiv IABot www wifa uni leipzig de umwelt hs pforzheim de Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Energie und Stoffstrommanagement amp oldid 235719561