Sustainability
Nachhaltigkeit und IT - passt das zusammen? Digitalisierung kann und wird zukünftig eine große Rolle in der Nachhaltigkeitsforschung spielen.
Mit den wachsenden Erfolgen und dem Erschließen immer neuer Anwendungsgebiete steigt der Ressourcenhunger von digitalen Technologien. Wir stellen uns diesem Effekt und untersuchen IKT auch unter Nachhaltigkeitsaspekten. Zum Beispiel stellen vor allem Simulationen und Prognosen teilweise enorme Anforderungen an Rechenleistungen und benötigen große Mengen an Energie und Ressourcen. Gerade wegen der bedeutsamen Resultate und des Zugriffs von jedem Smartphone wird davon ausgegangen, dass die Nutzung von digitalen Technologien auch in Zukunft extrem zunimmt. Cloudbasierte sowie Blockchain-basierte Anwendungen benötigen viel Rechenleistung, die in Rechenzentren bereitgestellt werden muss, mit der Aussicht auf ansteigender Rechenleistung.
Nachhaltige Entwicklung durch neue Technologien
Neue Technologien gelten als Hauptantrieb und Garant für ein sauberes Wirtschaftswachstum und eine nachhaltige Entwicklung in der Zukunft. Jedoch werden viele in der Materialbasis enthaltene Rohstoffe aufgrund ihrer wirtschaftlichen Bedeutung und ihres Versorgungsrisikos von Kritikalitätsbewertungen als „kritische Rohstoffe“ eingestuft und einige werden wegen schwerwiegender Verletzungen der Menschenrechte oder des humanitären Völkerrechts im Zusammenhang mit ihrer Gewinnung und ihrem Handel sogar als „Konfliktrohstoffe“ eingestuft. Digitale Technologen können hier zwar helfen z. B. die Herkunft zu dokumentieren und zurück zu verfolgen und eventuelle Konflikte in der Zukunft unterbinden, dennoch wird es nicht dazu führen, dass weniger Rohstoffe verbraucht werden.
Circular Economy Strategie
Unbestreitbar sind zum Beispiel auch Technologien der künstlichen Intelligenz (KI) längst zum Alltag geworden, vom Wohnzimmer mit Amazon Alexa über die Cloud-Dienste von Google, Microsoft, Amazon, Baidu und Alibaba bis hin zum Einsatz in kritischen Infrastrukturen wie zum effizienten und nachhaltigen Energienetzmanagement. Das heißt nun aber auch, dass das System ganzheitlich über mehrere Lebenszyklusphasen betrachtet werden muss und lehnt sich somit an die Circular Economy Strategie an.
Die „Circular Economy Strategie“ der Europäischen Kommission hat das Bewusstsein für eine nachhaltige Ressourcennutzung im Wirtschaft und Gesellschaft weiter geschärft. Politische Maßnahmen zielen darauf ab, die Umweltauswirkungen von Altprodukten zu verringern oder negative Einflüsse in der Wertschöpfungskette zu reduzieren, z. B. beim Handel mit Konfliktmineralien (EU-Verordnung zur Erfüllung der Sorgfaltspflichten in der Lieferkette von sogenannten „Konfliktrohstoffen“). In Bezug auf Produkte am Ende ihres Lebenszyklus konzentriert sich die Abfallhierarchie auf die Wiederverwendung und das Recycling als bevorzugte Strategien gegenüber der Verwertung bzw. den Deponien. Ganz im Sinne der Kreislaufwirtschaft sollte es sein, digitale Technologien zu verwenden, um mehr Rohstoffe, bzw. Produkte wiederzuverwenden, aufzubereiten und als Gebrauchtteil länger zu nutzen. Dies ist keineswegs nur auf den Bereich der Konsumgüter beschränkt, sondern greift auch in den Bereich der nachhaltigen Mobilität (z. B. Rohstoffe für Batterietechnologien und dessen Recycling) und in den Bereich der Erneuerbare Energien (z. B. Anteil von kritischen Rohstoffen in Erneuerbare Energietechnologien und dessen Wiedergewinnung).
OFFIS befasst sich daher sowohl damit, digitale Technologien für den Umwelt-und Gesundheitsschutz einzusetzen als auch mit der verbesserten Effizienz der Technologie (Green IT) selber.
Nachhaltigkeitsziele
Auf globaler Ebene spielen daher die 17 Nachhaltigkeitsziele, publiziert von den Vereinten Nationen, eine große Rolle. Die Agenda 2030 der Vereinten Nationen ist Ausdruck einer neuen Qualität der Politik: Alles soll mit Blick auf eine nachhaltige Entwicklung überlegt und angegangen werden. Die Agenda gilt - anders als frühere Programme zur nachhaltigen Entwicklung – gleichermaßen für Industrieländer, Schwellen- und Entwicklungsländer. Diese 17 Nachhaltigkeitsziele wurden daher auch in die Strategie der Bundesregierung übernommen. Der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen hat dazu ein Gutachten über „Unsere gemeinsame digitale Zukunft“ herausgegeben und konkrete Forschungsempfehlungen im Kontext der nachhaltigen Digitalisierung ausgesprochen, beziehungsweise bittet aktuell um offene Stellungnahme auf internationaler Ebene.
Auch das OFFIS richtet seine Forschung nach den 17 Nachhaltigkeitszielen wie bspw. Gesundheit und Wohlergehen, hochwertige Bildung, bezahlbare und saubere Energie oder nachhaltige Städte und Gemeinden aus. Auch nachhaltiger Konsum und nachhaltige Produktion werden in Zukunft mehr Beachtung finden.
Personen 
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Maria Fernanda Davila Restrepo
E-Mail: maria.fernanda.davila.restrepo(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-744
H
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P
Dr. Ing. Alexandra Pehlken
E-Mail: alexandra.pehlken(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-712, Raum: O90
S
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Projekte
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AVKVIN
Abfallverbrennungskessel 4.0 - Digitalisierung und ganzheitliche Betriebscharakterisierung von Dampferzeugern in Abfallverbrennungskraftwerken
Laufzeit: 2020 - 2023C
CHARE-GD I SP1
Cross-border Health Data Compass as Basis for Comparative Studies (CHDC, SP1) | Teilprojekt von: Comparison of healthcare structures, processes and outcomes in the Northern German and Dutch cross-border region. (Phase I. CHARE-GD I)
Laufzeit: 2021 - 2024 CIRC-UITS
Circular Integration of independent Reverse supply Chains for the smart reUse of IndusTrially relevant Semiconductors
Laufzeit: 2023 - 2025D
DigiSchwein
Cross Innovation und Digitalisierung in der tiergerechten Schweinehaltung unter Berücksichtigung des Ressourcenschutzes
Laufzeit: 2020 - 2024E
EDNA
Edge Datenwirtschaft in der nachhaltigen automatisierten Fertigungswirtschaft
Laufzeit: 2022 - 2025 ERIGrid 2.0
European Research Infrastructure supporting Smart Grid Systems Technology Development, Validation and Roll Out
Laufzeit: 2020 - 2024P
Pyrate
Polymorphe Agenten als querschnittliche Softwaretechnologie zur Analyse der Betriebssicherheit cyber-physischer Systeme
Laufzeit: 2019 - 2022 Publikationen
2023
Das Dilemma von Druckluft und Leckagen
Lisa Dawel, ALexandra Pehlken; Industrie 4.0 Management; Februar / 2023
Nachhaltigkeit durch Digitalisierung im Mittelstand - Chancen der Digitalisierung zur Erhöhung der Nachhaltigkeit in KMU-Anwendungsfällen – Ein Praxisbeitrag
H. Ekwaro-Osire, S. Wiesner, D. Bode, A. Pehlken ; Industrie 4.0 Management; Februar / 2023
“Scale without mass”: A decision-making tool for scaling remanufacturing practices in the white goods industry
Claudia Franzè and Danilo Pesce and Matthias Kalverkamp and Alexandra Pehlken; Journal of Cleaner Production; July / 2023
2022
A Cartography of the Effects of Disclosure Control on Small-scale Population Grids in the Context of Municipal Data Requirements in Northwest Germany.
Specht, Sebastian; 30th Annual Geographical Information Science Research UK (GISRUK), Liverpool, United Kingdom, 5th - 8th April 2022; 2022
An Electricity Market Categorization Based on Morphological Analysis for Smart Grid Development
Rebeca Ramirez Acosta; Sebastian Lehnhoff; Jorge Marx Gomez; 18th International Conference on European Electricity Market, (EEM); 2022
An Open Source Grid Observer for the Analysis of Power Flexibilities in Low Voltage Distribution Grid Simulations
Fayed, S. and Penaherrera, Fernando and Wagner, Henrik and Rolink, Johannes; 2022 (10th) International Conference on Smart Grid and Clean Energy Technologies; 2022
Co-Simulation-Based Analysis of the Grid Capacity for Electric Vehicles in Districts: The Case of Ölper Bergein Lower Saxony
Wagner, Henrik and Penaherrera, Fernando and Eckhoff, S. and Breitner, Michael H.; E-Mobility Power System Integration Symposium; 2022
Designing a Cross-Border Health Atlas through Immersion in Health Services Research
Specht, Sebastian; Abstracts of the ICA; 2022
Digitale Nachhaltigkeit im Nordwesten
Ekwaro-Osire, Henry; Pehlken, Alexandra; Mittelstand-Digital Magazin Wissenschaft trifft Praxis - Sonderausgabe Nachhaltigkeit; Mai / 2022
Quantifying the Environmental Impacts of Battery Electric Vehicles from a Criticality Perspective
Penaherrera, Fernando; Davila, Maria; Pehlken, Alexandra; Koch, Björn; Juni / 2022
