Prof. Dr.-Ing. Susanne Hartard

Die Grundvorlesung besteht aus drei Teilen:
Teil I System Erde – Ökosystemtheorie und Zustand der Umwelt (State)
Teil II Umweltwirkungen des Wirtschaftens und Folgen (Pressure)
Teil III Stoffstrommanagement und Erneuerbare Energien (Response)
Die Studierenden erhalten einen Gesamtüberblick über das System Erde und dem Eingriff des Menschen, der natürliche Stoffkreisläufe aus dem Gleichgewicht bringt.

Exportveranstaltung an den Fachbereich UP/UT
Das Modul gliedert sich in einen Grundlagenteil, in dem die Herkunft und Grundregeln des Stoffstrommanagements vermittelt werden. Die Probleme der globalen Rohstoffwirtschaft werden klassifiziert. In einem folgenden Praxisteil wird Stoffstrommanagement in ausgewählten Themen vertieft. Ausgewählte Praxisthemen sind die nachhaltige Wasserwirtschaft und Abwasserbehandlung mit Nährstoffrückgewinnung, Modelle einer innovativen Kreislaufwirtschaft und zirkulären Wertschöpfung, Urban Mining und Zukunftsstrategien in der Bioökonomie. In einem Übungsteil wird vermittelt, wie Stoffströme analysiert werden können (Carbon Footprint, LCA, Darstellung von Stoffströmen in Sankey-Diagrammen).

Die Bionik als wissenschaftliche Disziplin befasst sich mit der technischen Umsetzung und Anwendung von Konstruktions-, Verfahrens- und Entwicklungsprinzipien biologischer Systeme. Im Hauptseminar werden die wichtigsten Bereiche der Bionik und aktuellen Forschungen und Entwicklungen in der technischen Bionik und Anwendungsgebiete der Managementbionik diskutiert. Das Hauptseminar dient der Vertiefung der Kompetenzen im wissenschaftlichen Arbeiten (Recherche, Handlungsanleitung, Fehlerquellen, Reflektion).

Das 4 SWS-Seminar richtet sich an Englisch-sprachige Gaststudierende des Umwelt-Campus Birkenfeld und Studierenden aus Deutschland als Seminarfach in Englischer Sprache
Die Veranstaltung besteht aus zwei Teilen: Im ersten Teil wird das Leitbild der Industriellen Ökologie an Theorie- und Praxisbeispielen vorgestellt, dazu zählt vor allem die nachhaltige Rohstoffwirtschaft mit ihren unterschiedlichen Facetten. Im zweiten Teil wird die Methodik der Ökobilanzierung (Life Cycle Assessment) anhand von praktischen Studien und eigenen Übungen behandelt.

Students will expand their knowledge in the field of Circular Economy especially sorting and recycling technologies for different waste value fractions like plastic, textiles, construction waste, electronic waste and others. Students will gain the necessary skills to analyze the sustainability contribution of recycling, to compare different technologies by ecological and economic criteria. They will be able to understand the range between lowtech solutions to high tech investments. They will be aware of innovative recycling trends.

Ziel im Proseminar ist die Vermittlung von grundlegenden Fähigkeiten im wissenschaftlichen Arbeiten (Recherche, Seminararbeit, eigener Seminarvortrag, wissenschaftliches Schreiben, Bibliotheksangebote). Das Thema nachhaltige Ernährung bekommteine immer größere Bedeutung, zum einen durch die wachsende Gemeinschaft der Veganer und Vegetarier, der Beitrag einer nachhaltigen Ernährung zum Klimaschutz, dem Wachstum der Anzahl  ökologischer Landbaubetriebe und innovativen Start-Ups etwa im Bereich der Produktion von Fleischersatzprodukten.

Die Industrielle Ökologie ist unter Praktikern ein immer noch weitgehend unbekanntes Leitbild. Im Seminar werden im ersten Block die Probleme „Industrie und Umwelt“ seit der Industriellen Revolution bis zur heutigen Konsumgesellschaft besprochen. Es geht um ein grundlegendes Verständnis des Leitbildes, wie kann die „Natur“ Modell für nachhaltiges Wirtschaften sein und einem Transfer in die Praxis. Schwerpunkt ist die Betrachtung von Handlungsalternativen einer industriellen nachhaltigen Rohstoffwirtschaft (Resilienz, zirkulär, Öko-Desing-basiert) und Diskussion materialeffizienter innovativer Geschäftsfelder (Sharing, Kaskaden, Leasing, Rent). Produktinnovationen und alternative Verpackungslösungen, z.B. aus der Bioökonomie, werden bewertet. Hierbei kommen Methoden wie die Ökobilanzierung und Carbon Footprint in einem Übungsteil zur Anwendung.

Beschreibung in Arbeit

Die Studierenden sind nach Absolvierung der Moduleinheit in der Lage, die innovativen Wirtschaftsbereiche der Bioökonomie als Teil der Rohstoffwende zu erkennen. Dazu differenzieren sie typische Supply Chains auf der Basis nachwachsender Rohstoffe und deren wirtschaftliches Potenzial. Sie verfügen über eine gute Kenntnis alternativer Konzepte des Ökolandbaus (Solidarische Landwirtschaft, Landbauverbände, Urban Farming). Sie sind dazu befähigt, die Instrumente der Stärkung des ökologischen Landbaus und der daran anknüpfenden Biowirtschaft zu bewerten. Sie entwickeln Zukunftskonzepte, wie das Zusammenspiel von ökologischer Ernährung und der bio-basierten Versorgung einer globalen Wirtschaft gestaltet werden kann

Die nachhaltige Kreislaufwirtschaft ist eine Kaskadenwirtschaft, in der Waste Values solange als Ressourcen genutzt werden, bis sie nicht mehr stofflich nutzbar der energetischen Verwertung (Waste-to-Energy) überlassen werden. Das Seminar beginnt mit Sortiertechniken und den erzeugten Wertstofffraktionen, der Finanzierung Dualer Systeme in Deutschland nach dem Prinzip Produktverantwortung. Am Beispiel der aktuellen Entwicklung des Kunststoffrecyclings werden innovative technische Entwicklungen in der Wirtschaft und deren Nachhaltigkeit, Integration in die Wirtschaft diskutiert. Weitere Schwerpunktthemen sind die Kreislaufwirtschaft und Produktion von Grünem Stahl, Recyclingverfahren für Lithium-Ion-Batterien und Ihre Rohstoffrückgewinnungsrate, das Recycling von kritischen Rohstoffen aus E-Schrott und die Kreislaufwirtschaft für Bauabfälle.

Ziel des Moduls ist, dass die Studierenden (aus einem überwiegend nicht technischen Vorstudium) ein Überblick und Basiswissen über Nachhaltige Techniksysteme erhalten. Dazu werden Techniksysteme in die einzelnen Anwendungsbereiche (Ver- und Entsorgung) klassifiziert, nachhaltige Techniksysteme charakterisiert. Intelligente zukunftsfähige Techniken werden als Alternativen zu End-of-the-pipe Techniken ausgewählt. Dazu dienen Techniken der Rohstoff- und Energiewirtschaft (Phosphorrückgewinnung, Li-Ionen-Batterierecycling, Wärme- und Stromspeicher) als exemplarisches Beispiel. Auch sogenannte „Grüne Technologien“ können mit einer materialintensiven Herstellung verbunden sein, können Schwermetalle enthalten oder sind schwer zu recyclen. Studierende lernen Fehler klassischer Technikentwicklungen kennen. In das Seminar werden Methoden der Technikbewertung integriert (Elektromobilität im Vergleich, Technikfolgenabschätzung, Carbon Footprint, Ökobilanz, Lebenszykluskosten).

Die Studierenden kennen die Industrial Ecology als interdisziplinäre Wissenschaft kennen, die das Ziel verfolgt, Analogien zu ökologischen Prinzipien in wirtschaftliche Prozesse zu übersetzen und in technologischen Lösungen umzusetzen. Sie sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, die nachhaltigen Techniksysteme zu benennen und zu charakterisieren.

Die Studierenden verfügen über Methoden der Technikbewertung auf der Basis eines verfügbaren Methodenpools und können ausgewählte Methoden in Übungen anwenden. Sie sind nach Abschluss des Moduls dazu befähigt, im Berufsleben bei der Beschaffung und Nutzung von Techniksystemen nachhaltige Technikalternativen auszuwählen und zukunftsfähige Investitionsentscheidungen abzusichern.

Students have an excellent overview of sustainable technical solutions in Circular Economy. They can transfer Best Practice Waste Management concepts to their home country and can calculate Waste Value Flows. They know sustainability parameters for Technology Assessment like recovery rate, energy intensity and output quality values.

The students know the innovative technical paths of Circular Water Systems and Eco Sanitation (state of the art). Beside general knowledge of standard steps of waste wa-ter treatment alternatives they can categorize the most important recent develop-ments in sustainable wastewater management like energy autarkic WWT plants and