Modul Nachhaltige Biomassenutzung in defossilisierten Wertschöpfungsketten

Code:	302400
Modul:	Nachhaltige Biomassenutzung in defossilisierten Wertschöpfungsketten
Module title:	Sustainable Biomass Use in Defossilized Value Chains
Version:	1.0 (06/2024)
letzte Änderung:	24.07.2024
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr.-Ing. Hildebrandt, Jakob Jakob.Hildebrandt@hszg.de

angeboten im Studiengang:	Integrierte Managementsysteme (M.Sc.) gültig ab Matrikel 2025

Modul läuft im:	WiSe (Wintersemester)
Niveaustufe:	Master
Dauer des Moduls:	1 Semester
Status:	Wahlpflichtmodul
Lehrort:	Zittau
Lehrsprache:	Deutsch

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*	Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden)
**	eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche

Selbststudienzeit in h	Angabe gesamt	davon
	105	45 Vor- und Nachbereitung LV	0 Vorbereitung Prüfung	60 Sonstiges

Lehr- und Lernformen:	Vorlesung Seminar/Übungen Exkursionen und Fallstudien Gastvorträge



Prüfung(en)
Prüfung	Prüfungsleistung als Beleg (PB)	-	100.0%

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Lerninhalt:

Teil I- Das System Bioökonomie Die Biomassenutzung umfasst nicht nur die energetische Nutzung zur Prozessenergieversorgung, sondern auch die stoffliche Nutzung z.B. in der Chemischen Industrie und die werkstoffliche Nutzung z.B. in der Möbel-, Automobil- und Bauindustrie. Die aktuellen Mengen-Aufkommen und Mengenpotenziale an verschiedenen Biomasserohstoffen z.B. Ölpflanzen, Faserpflanzen, Stärkepflanzen und holzartiger Biomasse, die technischen und werkstoffwissenschaftlichen Optionen zur Substitution fossiler und mineralischer Rohstoffe und die technisch-ökonomischen und potenzialseitigen Grenzen der Substitution werden anhand absoluter Potenziale und relativer Substitutionsanteile für die verschiedenen energetischen und stofflichen Biomassenutzungspfade auf Basis von Statistiken, Potenzialstudien und repräsentativen Fallstudien aufgezeigt. Teil II - Entkopplung der Wirtschaft von fossilen Rohstoffen Die Erschöpfung fossiler Rohstoffe und die natürlichen planetaren Grenzen wie der Klimawandel erfordern, dass betriebliche Wertschöpfungsketten in zunehmendem Maße defossilisiert werden müssen. In diesem Teil werden die absoluten Rohstoffverbräuche in Bezug zu theoretischen Substitutionspotenzialen und Priorisierungsmöglichkeiten für Biomassenutzungen z.B. in Form von Kaskadenhierachien gebracht. Teil III - Strategien zur Integration der energetischen Biomassenutzung in die betriebliche Energieversorgung Für die technische Umsetzung der energetischen Biomassenutzung stehen verschiedene thermische, thermo-chemische, biologische, chemische und biochemische Verfahren bereit. In diesem Teil werden die möglichen Umwandungsverfahren in Bezug zu mögliche Vorgehensweisen in den unterschiedlichen Branchen gestellt z.B. Reststoffnutzung in Biogasanlagen in der Nahrungsmittelwirtschaft. Teil IV - Systeme für die Nachhaltigkeitszertifizierung von Biomasserohstoffen in verschiedenen Industriebranchen Zertifizierungssysteme, Nachhaltigkeitsclaims und Multi-Stakeholder-Dialoge in der stofflichen und energetischen Biomassenutzung und der Nahrungsmittelbranche - Einordnung des Beitrages und der Widersprüche von Zertifierungssystemen in den Zusammenhang der Teller-Tank-Debatte, der Debatten zu Entwaldung und Schutz von tropischem Regenwald und Biodiversitätshotspots, der international unterschiedlichen Bedrohung indigener Völker, kleinbäuerlicher Existenzen und biodiverser Agrarsysteme - Überblick über internationale Nachhaltigkeitszertifizierungssysteme im Agrar- und Forstsektor (z.B. Rainforest Alliance, RSB, RSPO, ISCC+, RedCert, FSC, PEFC u.a.) - Überblick über die Unterschiede in den Bilanzgrenzen, der Erhebungssystematik, der Validierung, der Robustheit der Nachhaltigkeitsindikatoren der unterschiedlichen Zertifizierungssysteme - Überblick über die Marktdurchdringung der verschiedene Zertifizierungssysteme - Kritische Betrachtung der Rolle und Wirksamkeit von Multi-Stakeholder-Dialogen in Abhängigkeit vom Aufbau, der Zusammensetzung und Verstetigung von Dialogplattformen für die Fortentwicklung von Nachhaltigkeitsstandards in der Biomassezertifizierung - Stoffstrom-Bilanzierung und Weiterreichung von Claims entlang von Wertschöpfungsketten in Abhängigkeit technologiespezifischer Restriktionen bzgl. der Bilanzierbarkeit- Proaktive Außenkommunikationen und aktiver Einbezug der Nutzung zertifizierter Biomasserohstoffe und der Beteiligung an der Fortentwicklung von Nachhaltigkeitsstandards als wichtiger Eckpfeiler einer Nachhaltigkeits-zentrierten Unternehmenspolitik in Unternehmen der Nahrungsmittelbranche, der Biotreibstofferzeugung und der Holzwirtschaft

Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:	Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage: - Kritisch die Systeme zur Nachhaltigkeitszertifizierung von Biomasserohstoffen zu verstehen und in ihrer Bedeutung für die betrieliche Praxis einordnen können - Ansätze zur Datenerhebung und dem Nachhaltigkeitsmonitoring von Biomassenutzungstrategien anwenden können - Beiträge und Begrenzung der der energetischen Biomassenutzung zur Defossilisierung einordnen können
Fachübergreifende Kompetenzen:	Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul sind die Studierenden in der Lage: - Nachhaltigkeitsaspekte der Integration von energetische und werkstofflicher Biomassenutzung in industriellen Wertschöpfungsketten ganzheitlich einordnen lernen - -Maßgebliche Umwelt- und soziale Auswirkungen der Biomassenutzung verstehen lernen

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	keine

Literatur:

Veröffentlichungen: Daniela Thrän, Urs Moesenfechtel, Das System Bioökonomie, Springer Spektrum Berlin, Heidelberg, 2020,https://doi.org/10.1007/978-3-662-60730-5 Martin Kaltschmitt, Hans Hartmann, Hermann Hofbauer, Energie aus Biomasse, Grundlagen, Techniken und Verfahren, Springer Vieweg Berlin, Heidelberg, 2016, https://doi.org/10.1007/978-3-662-47438-9 Titel Adler, P., Budzinski, M., Erdmann, G., Majer, S., Meisel, K., Schock, S., Thrän, D., 2015. Sachstandsbericht über vorhandene Grundlagen für ein Monitoring der Bioökonomie: Nachhaltigkeit und Ressourcenbasis der Bioökonomie. Deutsches Biomasseforschungszentrum, (DBFZ) Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ), Leipzig. Bugge, M., Hansen, T., Klitkou, A., 2016. What Is the Bioeconomy? A Review of the Literature. Sustainability 8, 691. https://doi.org/10.3390/su8070691 Kaltschmitt, M., Hartmann, H., Hofbauer, H., 2009. Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren, 2., Corrected Aufl. 2009. 2., korr. Nachdruck 2009. ed. Springer. Meghan, O., Stefan, B., Karin, A., 2015. Sachstandsbericht über vorhandene Grundlagen und Beiträge für ein Monitoring der Bioökonomie: Systemische Betrachtung und Modellierung der Bioökonomie. Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie GmbH, Wuppertal. Philp, J., Winickoff, D., 2019. Innovation ecosystems in the bioeconomy. OECD Sci. Technol. Ind. Policy Pap. Meemken, EM., Barrett, C.B., Michelson, H.C. et al. Sustainability standards in global agrifood supply chains. Nat Food 2, 758–765 (2021). https://doi.org/10.1038/s43016-021-00360-3 Webseiten: - https://www.standardsmap.org/en/trends -https://knowledge4policy.ec.europa.eu/visualisation/bioeconomy-different-countries_en - https://www.dbfz.de/projektseiten/biooekonomieatlas