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Lassen sich mit Nanotechnik Energie und Rohstoffe einsparen?

Studie : "Untersuchung der Auswirkungen ausgewählter nanotechnischer Produkte auf den Rohstoff- und Energiebedarf"

In Zeiten der Verknappung endlicher Ressourcen gewinnt die Bedeutung der Einsparung an Rohstoffen und Energie bei Herstellern und Verbrauchern von Produkten eine immer größere Bedeutung als Triebkraft für die Entwicklung neuer Produkte. Dabei werden in die Verwendung von Nanomaterialien mit ihren neuartigen Eigenschaften große Erwartungen gesetzt. Die so ausgerüsteten Anwendungen sollen mit ihren verbesserten mechanischen, elektrischen, optischen oder magnetischen Eigenschaften eine Verringerung des Rohstoff- und Energieverbrauchs ermöglichen.

Gefördert durch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit hat das Öko-Institut für eine Reihe nanotechnischer Anwendungen und Produkte die in der Zukunft zu erwartenden Rohstoff- und Energieaufwendungen untersucht. Diese standen im Fokus des vorliegenden Projektes, zumal gemäß Aktionsplan Nanotechnologie 2015 der Bundesregierung gerade die Neuausrichtung der Energieversorgung, die Erhöhung der Ressourceneffizienz und die steigenden Anforderungen an den Klimaschutz zu den dringlichsten Aufgaben der Zukunft gehören.

Die wesentlichen Inhalte im Überblick

Die in der Studie untersuchten Anwendungen wie zur Energieerzeugung und -speicherung, zur Filterung und Reinigung von Abgasen oder zur Wärmedämmung zeigen, dass bei Betrachtung der gesamten Wertschöpfungskette einer Anwendung durch Nutzung von Nanomaterialien signifikante Einsparungen von Rohstoffen und Energie erzielbar sein können. So ermöglicht beispielsweise die Nutzung elektrisch dimmbarer Fenster, die mit Hilfe von nanoskaligem Wolframoxid die Fenster verdunkeln - im Vergleich zu herkömmlichen Fenster in Verbindung mit Aluminiumjalousien zur Verschattung – eine Energieeinsparung um rund 30 Prozent.

Die Studie widmete sich auch der Untersuchung von Rebound-Effekten nanotechnischer Anwendungen, ein Thema, das in bisherigen Studien zu Einspareffekten durch Nanotechnik kaum berücksichtigt wurde. Der Rebound-Effekt besagt, dass Einsparungen, die z. B. durch effizientere Techniken entstehen, durch eine sich daraus ergebende vermehrte Nutzung geschmälert oder sogar aufgehoben werden, so dass im Endeffekt insgesamt mehr Energie oder Rohstoffe verbraucht werden. Dies ist insbesondere bei der Betrachtung der Auswirkungen auf den Einsatz kritischer Rohstoffe wichtig, die verbreitet Bestandteil nanotechnischer Anwendung im Elektro- sowie Informations- und Kommunikationssektor sind.

Im Ergebnis macht die Studie deutlich, wie wichtig es ist, die gesamte Wertschöpfungskette (Lebenszyklus) bei der Untersuchung der Umweltwirkungen nanotechnologischer Wirkungen zu betrachten. Nur so gelingt es, die Auswirkungen auf den Rohstoff- und Energieverbrauch sowie relevante Rebound-Effekte angemessen zu ermitteln.


Stand: 12.03.2014
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Themenbereich Nanotechnologie