Industrial Ecology
Ecology Economics
Industrial Ecology
International Society for Industrial Ecology ISIE
Konferenzen der ISIELeiden (NL) 2001Ann Arbour (USA) 2003Stockholm (S) 2005
Journal for Industrial Ecology JIE - MIT Press, Yale Universitygegründet 1997
Die Zeitschrift Ecological Economics
gibt es schon seit 1988.European Society for Ecological EconomicsESEEInternational Society for Ecological EconomicsISEE, seit 1989
IÖW – Institut für Ökologische WirtschaftsforschungBerlin
The journal is concerned with extending and integrating the study and management of “nature's household” (ecology) and “humankind's household” (economics). This integration is necessary because conceptual and professional isolation have led to economic and environmental policies which are mutually destructive
von Elsevier
Specific research areas covered include: valuation of natural resources, sustainable agriculture and development, ecologically integrated technology, integrated ecologic-economic modelling at scales from local to regional to global, implications of thermodynamics for economics and ecology, renewable resource management and conservation, critical assessments of the basic assumptions underlying current economic and ecological paradigms and the implications of alternative assumptions, economic and ecological consequences of genetically engineered organisms, and gene pool inventory and management, alternative principles for valuing natural wealth, integrating natural resources and environmental services into national incomeand wealth accounts, methods of implementing efficient environmental policies, case studies of economic-ecologic conflict or harmony, etc. New issues in this area are rapidly emerging and will find a ready forum in Ecological Economics.
environmental policies which are mutually destructive rather than reinforcing in the long term. The journal is transdisciplinary in spirit and methodologically open.
Elinor Oström Nobelpreis für Wirtschaftswissenschaften 2009
Elinor Ostrom studierte Politikwissenschaft an der University of California, Los Angeles (UCLA) und schloss nach dem Bachelor of Arts (BA, 1954) und dem Master of Arts (MA, 1962) dort ihre Studien im Jahre 1965 mit dem PhD ab. In ihrer Doktorarbeit Public Entrepreneurship: A Case Study in Ground Water Basin
Management analysierte sie Strategien, mittels derer öffentliche Unternehmen das Problem der Salzwasserkontamination des Grundwassers in Los Angeles lösen wollten.wollten.Im Jahre 1973 gründete sie zusammen mit ihrem Mann Vincent Ostrom den Workshop in Political Theory and Policy Analysis an der Indiana University in Bloomington, der weltweit als eines der wichtigsten Zentren für Allmendestudienangesehen wird. 2006 gründete sie das Center for the Study of Institutional Diversity
(CSID) an der Arizona State University als Schwesterinstitut des Workshops. Internationale Kooperationen bestehen vor allem mit dem Zentrum für
interdisziplinäre Forschung (ZiF) in Bielefeld und der Landwirtschaftlich-Gärtnerischen Fakultät der Humboldt-Universität zu Berlin, Deutschland, sowie mit dem Beijer Institute of Ecological Economics in Stockholm, Schweden.
Governing the Commons (1990)
International bekannt wurde sie vor allem mit ihrem Buch Governing the Commons: The Evolution of Institutions for
Collective Action (1990), in dem sie sich mit Problemen kollektiven Handelns bei knappen natürlichen Ressourcen, die gemeinschaftlich genutzt werden (Allmenden), beschäftigt. Sie kam zu dem Ergebnis, dass für eine angemessene und nachhaltige Bewirtschaftung von lokalen Allmenderessourcen in vielen Fällen eine institutionalisierte lokale Kooperationder Betroffenen sowohl staatlicher Kontrolle als auch Privatisierungen überlegen sei.In einem institutionenökonomischen Ansatz stellte sie zwei voneinander getrennte Probleme heraus, zum einen die Nutzung und zum anderen die Bereitstellung der Ressourcen betreffend (Aneignungs- und Bereitstellungsproblem). Anhand der Analyse zahlreicher Einzelfälle weltweit, wie zum Beispiel regionale Bewirtschaftungsformen für Hochgebirgsalmen in der Schweiz und Japan sowie Bewässerungssysteme in Spanien und den Philippinen, zeigt sie erfolgreiche und gescheiterte Beispiele für die nachhaltige Bewirtschaftung von lokalen Allmenderessourcen in Selbstorganisation auf.Als Resümee ihrer Forschung nennt Ostrom folgende Prinzipien für erfolgreiche Lösungen von lokalen Als Resümee ihrer Forschung nennt Ostrom folgende Prinzipien für erfolgreiche Lösungen von lokalen Allmendeproblemen:[2]
Klar definierte Grenzen und einen wirksamen Ausschluss von externen Nichtberechtigten.Regeln bezüglich der Aneignung und der Bereitstellung der Allmenderessourcen müssen den lokalen Bedingungen angepasst sein.Die Nutzer können an Vereinbarungen zur Änderung der Regeln teilnehmen, so dass eine bessere Anpassung an sich ändernde Bedingungen ermöglicht wird.Überwachung der Einhaltung der Regeln.Abgestufte Sanktionsmöglichkeiten bei Regelverstößen.Mechanismen zur Konfliktlösung.Die Selbstbestimmung der Gemeinde wird durch übergeordnete Regierungsstellen anerkannt.Ostrom ist es mit diesem Buch gelungen, die Komplexität befriedigender Lösungen lokaler Ressourcenprobleme und die Unzulänglichkeit einfacher Rezepte zu verdeutlichen. Was ohne Zweifel gezeigt wird, ist, dass es Probleme von Allmenderessourcen gibt, die auch ohne eine Privatisierung dieser Ressourcen und auch ohne eine zentralstaatlich von oben angeordnete Lösung gelöst werden konnten.[3]
Literatur
• Industrial Ecology: Mit Ökologie zukunftsorientiert wirtschaften. Hrsg. von Ralf Isenmann, Michael von Hauff, Elsevier 2007
• Frosch, Robert und Gallopoulos, Nicolas: Strategies for Manufactoring. Scientific American 1989, Sonderausgabe Managing Planet Earth
Diesem Beitrag von zwei Mitarbeitern von GM wird die Rolle eines Katalysatorsfür die Entwicklung dieser Denkrichtung und ihrer Wahrnehmung zugeschrieben.
Tagung 2006 inKaiserslautern
für die Entwicklung dieser Denkrichtung und ihrer Wahrnehmung zugeschrieben.
• Ayres, R.U., Kneese, A.V. (1968): Environmental Pollution. Washington DC.
• Ayres, R.U., Kneese, A.V. (1969): Production, Consumption and Externalities. American Economic Review, 59, 282-297
• Boulding, K.E. (1966): The Economics of the Coming Spaceship Earth.
Literatur
• Solow, R.M. (1974): Intergenerational Equity and Exhaustible Resources. Review of EconomicStudies Symposium, S. 29-45
• Stiglitz, J. (1974): Growth with Exhaustible Resources. Review of Economic Studies Symposium, S. 123-137.
• Daly, H. (1974): The Economics of the Steady State. American Economic Review, 64, S. 15-24
• Georgescu-Roegen, N. (1971): The Entropy Law and the Economic Process.
• Georgescu-Roegen, N. (1975): Energy and Ecomomic Myths. Southern Economic Journal, S. • Georgescu-Roegen, N. (1975): Energy and Ecomomic Myths. Southern Economic Journal, S. 347-381
• Hartwick, J.M. (1977): Intergenerational Equity and the Investing of Rents from ExhaustibleResources. American Economic Review, 67, 972-974
• Pearce, D.W.: (1998) Economics and Environment. Edward Elgar, Cheltenham
• Arrow, K. et.al. (1995): Economic Growth, Carrying Capacity, and the Environment. Science, 268, 520-521
Herman E. Daly
Herman Daly (Herman Edward Daly; * 1938) ist ein US-amerikanischer Professor an der School ofPublic Policy der University of Maryland, College Park in den USA.
•Leben und Werk
Er war Senior Economist im Environment Department der Weltbank, wo er half, politische Richtlinien zu nachhaltiger Entwicklung zu entwerfen. Während seiner dortigen Tätigkeit engagierte er sich auch für Umweltschutzprojekte in Lateinamerika. 1994 trat er nach sechsjähriger Tätigkeit zurück.Bevor Daly zur Weltbank ging, war er Alumni-Professor für Wirtschaft an der Louisiana State University.
Er ist Mitgründer und Redakteur der Zeitschrift Ecological Economics.Er ist Mitgründer und Redakteur der Zeitschrift Ecological Economics.Seine Interessen umfassen wirtschaftliche Entwicklung, Gesellschaft, Ressourcen, ökologisches Wirtschaften, Nachhaltigkeitsmanagement, den Erhalt der Umwelt und die Herausbildung einer stationären Wirtschaft. Diese vielfältigen Interessen haben Daly zu ebenso vielfältigen Veröffentlichungen veranlasst. Erschrieb mehrere 100 Artikel sowie zahlreiche Bücher mit (Original-)Titeln wie Steady-State Economics(1977; 1991), Valuing the Earth (1993), Beyond Growth (1996), und Ecological Economics and the Ecology of Economics (1999). Er übte scharfe Kritik an optimistischen Futurologen wie Julian L. Simon, die glauben, dass der technische Fortschritt einen Mangel an natürliche Rohstoffen stets ausgleichen könne.[3]
Er ist zusammen mit dem Theologen John B. Cobb, Jr. Mitautor des Buches For the Common Good(1989; 1994), wofür er den Grawemeyer Award bekam, der wie in diesem Fall für Ideen bezüglich einer besseren Weltordnung vergeben wird.
Ökosysteme als Vorbild
Nachhaltigkeit
Ökologisches Gleichgewicht
Naturnutzung im Gleichgewichtwie bei bäuerlicher Landwirtschaft
Systemdenken, KybernetikMaterialflüsse anylysieren
Abfälle vermeiden
Management Inspired by Nature
Kreislaufwirtschaftgeschlossene Stoffkreisläufe
Industrie als Bestandteil der Ökosystemeindustrielles System als Teilsystem der Biosphäreindustrielle Komplexe im ökologischen GleichgewichtÖko-Industrie-Parks – industrielle SymbioseEcodesign
industrial Metabolismindustrieller Stoffwechsel
Autoren, die die Natur als Vorbild für die Gestaltung der Wirtschaft propagieren
volkswirtschaftliche Ebene betriebswirtschaftliche Ebene
Ayres u. Simonis (1994), Freimann (1996)
Ayres (1996, 2002) Liesegang (1993, 2002)
Becker et. all. (2004, 2005) Pfriem (1990, 1993)
Faber und Manstetten (2003) Seidel (1994, 1999)
Hampicke (1977, 1991, 1992) Strebel (1980, 1998)
Radke (2001)
Quelle: nach Bey, Christoph: Grenzen der Kreislaufwirtschaft, S. 72. In: Industrial Ecology: Mit Ökologie zukunftsorientiert wirtschaften, Elsevier 2007
UmweltökonomieökologischeÖkonomie
Beseitigung Externer Effekte Die Wirtschaft in die Natur einbetten
schwache NachhaltigkeitDer Kapitalstock aus Sachkapital undNaturkapital soll insgesamt erhalten bleiben
Berücksichtigung von Irreversibilität
starke Nachhaltigkeitumfassende Erhaltung der Naturkeine Substituierbarkeit von Natur-und Sachkapital
Wachstumsoptimismus Wachstumspessimismus
Ein Fischerboot ohneFische ist nutzlos.
Typisierung der Positionen von Wirtschaftswissenschaftlern zur Natur
Typ 1 Typ 2 Typ 3 Typ 4
Naturverständnis(Theorie)
Natur als Objekt Natur als Grenze Natur als Vorbild Natur als Partner
Naturverhältnis(Praxis)
Nutzungder Natur
Schonungder Natur
Verzicht auf Nutzungder Nwatur
Lernen von der Natur Kooperation mit der Natur
Erkenntnisinteressean der Natur
Eingriff indie Natur
Schutz der Natur
Respekt vor der Natur Orientierung an der Natur
Koproduktion mit der Natur
Beziehung Herrschaft Pflegschaft Begegnung PartnerschaftBeziehung Mensch-Natur
Herrschaft Pflegschaft Begegnung Partnerschaft
Naturethik Anthropozentrismus aufgeklärterAnthropozentrismus
aufgeklärterAnthropozentrismus
Physiozentrismus
Umweltökonomie(VWL)
Umwelt- und Ressourchenökonomie
„Raumschiff-Wirtschaft“
Industrial Ecology Bio-Ökonomie
Umweltmanagement(BWL)
faktortheoretischerAnsatz
systemtheoretischer Ansatz
sozial-ökologischerAnsatz
Bio-Ökonomie
Quelle: nach Ralf Isenmann: Natur als Vorbild: Identitätsstiftendes Merkmal der Industrial Ecology.In: Industrial Ecology: Mit Ökologie zukunftsorientiert wirtschaften, Elsevier 2007
ökologische Ökonomie
Rezeption von Theoriebausteinen aus der Ökosystemforschung in der Industrial Ecology
Nahrungs-ketten
Kreislauf-systeme
ökologischeSukzession
Energie-Dissipation
?
1989 1994 1994 2005 zukünftig
Quelle: nach Bey, Christoph: Grenzen der Kreislaufwirtschaft, S. 78. In: Industrial Ecology: Mit Ökologie zukunftsorientiert wirtschaften, Elsevier 2007
unterschiedliche Konzepte der Nachhaltigkeit
Nachhaltige Entwicklung
Regel der Kapitalerhaltung
Summe aus Sachkapitalund Naturkapital bleibt
konstant.
Sachkapitalund Naturkapital bleiben
jeweils konstant.
Sachkapital und kritisches Naturkapital
bleiben erhalten.konstant. jeweils konstant.bleiben erhalten.
schwache Nachhaltigkeitausgewogene Nachhaltigkeit
starke Nachhaltigkeit
Quelle: nach von Hauff: Industrial Ecology und nachhaltige Entwicklung.,S. 56.In: Industrial Ecology: Mit Ökologie zukunftsorientiert wirtschaften, Elsevier 2007
Mit dem Problem der nachhaltigenNutzung von Ressourcen hat sichu.a. Robert Solow beschäftigt.Nach seinem Modell ist durch SubstitutionNachhaltigkeit möglich.
Effizienz oder Suffizienz?
Gesellschaft EffizienzSuffizienz
Genügsamkeit technische Effizienzsteigerungen
Wird von vielenNGOs gefordert.
Genügsamkeit technische Effizienzsteigerungenfreiwilliger Konsumverzicht organisatorische Verbesserungengesetzliche Kontigentierungen
Notwendigkeitradikaler Innovationen
Wird der Kollaps der Erdenicht nur hinausgezögert?
Ökologische Modernisierung
industrielle Ökologie
„Berliner Schule“der UmweltpolitikforschungUdo-Ernst SimonisKlaus Zimmermann
eher weniger technisch,mehr sozialwissenschaftlich
gewisser Einfluß auf die Politik derBundesregierung unter Kanzler Schröder
eher technischeAnsätze
Einfluß auf den Rio-Prozeßund die „nachhaltige Entwicklung“
Die Hartwick-Regel
Es geht um den Abbau einer erschöpfbaren Ressource.
Die Hartwick-Regel besagt, daß zur Erhaltung eines konstanten Konsums währendder Zeit des Abbaus so viel Finanzkapital angespart werden muß, daß zum Zeitpunktder Erschöpfung der Ressource ein Betrag in Höhe des Barwertes der Überschüssezur Verfügung steht.Dann kann dauerhaft in Höhe des Zinses dieses Kapitals konsumiert werden.
Hartwick, J.M., 1977: Intergenerational Equity and the Investing of Rents from Exhaustible Resources. American Economic Review 67:972-974
heute Erschöpfungder Ressource
Zeit
Aufbau desKapitals
Konsum der Renteaus dem Kapital
Abbau derRessource, Konsumder Überschüsse
Bilanzen für Volkswirtschaften in physikalischen Größen
ExporteImporte
Bilanz-größenInput
Bilanz-größenOutput
National
InländischeRohstoff-
Entnahmen
Abfälleund
Emissionen
Nationalökonomie
inländisches Territorium
Quelle: nach Weisz: Metabolismus von Industriegesellschaften, 2007,dort nach Matthews et al. 2000
Nicholas Georgescu-Roegen1906 (Constanta) – 1994 (Nashville)
Studium in Bukarest, Paris, London,Promotion 1930 über latente zyklische Bestandteile von Zeitreihen.Professur in Bukarest, Forschung in Harvard (Förderung durch Schumpeter)Generalsekretär der rumänischen Waffenstillstandskommission, Flucht in die USA,Lehre an der Vanderbilt University, in Genf und in Straßburg.
Er war in der Bauernpartei aktiv und beschäftigte sich
Hauptwerk:The Entropy Law and the Economic Process (1971)
Vater der Bioökonomik
Das Entropieprinzip ist der 2. Hauptsatz der Thermodynamik
Er war in der Bauernpartei aktiv und beschäftigte sichmit der Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit.
Gesetze der Thermodynamik
Hauptsätze der Thermodynamik
0. Zwei Körper befinden sich im thermodynamischen Gleichgewicht, wenn sie sich mit einem dritten Körper im Gleichgewicht befinden.
Der Wein im Glas auf dem Tisch nimmtdie Raumtemperatur an (wird warm).
1. Energie kann weder geschaffen noch zerstört werden.
Chemische Energie in Treibstoff wird in kinetische Bewegungsenergie verwandelt, plus Emission von CO2
Thermodynamik ist der Zweig der Physik, der sich mit der makroskopischen Transformation von Energie und Materie beschäftigt
werden. verwandelt, plus Emission von CO2
2. Freie Energie wird im geschlossenen System in gebundene Energie verwandelt. Die Verfügbarkeit zur Leistung von Arbeit verringert sich.
Energie kann nur einmal zur Arbeit genutzt werden.
3. Die Entropie eines idealen Kristalls ist bei 0 Grad Kelvin gleich Null.
Die absolute Grenze von -273,15° C ist nicht erreichbar.
4. Der zweite Hauptsatz wird auch auf Stofflüsse ausgedehnt.
Stoffe dissipieren bei der Nutzung
Georgescu-Roegen
Dissipation (Physik)
Dissipation (lat. für „Zerstreuung“) bezeichnet in der Physik den Vorgang in einem dynamischen System, bei dem z. B. durch Reibung die Energie einer makroskopisch gerichteten Bewegung, die in andere Energieformen umwandelbar ist, in thermische Energie übergeht, d. h. in Energie einer ungeordneten Bewegung der Moleküle, die dann nur noch teilweise umwandelbar ist. Ein solches System heißt dissipativ. Dieser Begriff kommt in den physikalischen Gebieten der Thermodynamikund der Akustik oder allgemein in der Wellenlehre vor. Ein Beispiel für ein dissipatives System ist die gedämpfte Schwingung.In der Thermodynamik werden die Arbeiten, die auf Grund von Reibungs-, Drosselungs- oder Stoßvorgängen in thermische Energie (innere Energie) umgewandelt werden, als Stoßvorgängen in thermische Energie (innere Energie) umgewandelt werden, als Dissipationsarbeiten bezeichnet. Es handelt sich dabei um irreversible Vorgänge, bei denen die Entropie zunimmt, anders ausgedrückt: Exergie wird in Anergie umgewandelt (vgl. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik). Diese Arbeiten sind Prozessgrößen, d. h. wegabhängig.Die sogenannte Dissipationskonstante für einen Heißleiter (Heißleiter, Negative TemperatureCoefficient, NTC) ist der Wärmeleitwert, spezifiziert in der Regel für stehende Luft. Bei Kontakt mit Wasser ändert sich die Dissipationskonstante.In der Werkstofftechnik versteht man im Zusammenhang mit dem Werkstoffkreislauf unter Dissipation den Verbrauch von Rohstoffen - also nicht auszugleichende Verluste, z. B. Korrosion, Abrieb und sonstigen Verlust in breitgestreuter Verteilung über die ganze Erdoberfläche, so dassder Rohstoff nicht zurückgewonnen werden kann.
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Die Modellvorstellung Georgescu-Roegens
ökonomischer Prozeß
Import niedriger Entropie
fossile EnergieträgerNährstoffe des Bodens
Georgescu-Roegen benutztedas Bild der Sanduhr, die mannicht einfach wieder umdrehenkann.
Export hoher Entropie
offenes System
Nährstoffe des Bodens
AbwärmeAbfälle
Der Wirtschaftsprozeß verwandelt Materie von einem Stadium niedriger Entropiein ein Stadium hoher Entropie.Die Materie wird nicht vernichtet.
Es geht etwasirreversibel
verloren
Industrielle Produktion ist immer Kuppelproduktion– aus thermodynamischer Sicht
• Bei der industriellen Produktion wird ein materielles Produkt transformiert. Dabei wird die spezifische Entropie dieses Materials verringert. Die hierfür nötige Exergie wird in dem Produktionsprozeß zugeführt (Brennstoff).
• Wegen der hohen spezifischen Entropie des Koppelproduktes wird es oft als unerwünscht betrachtet (Abfall, Emission).
Backen von Brot
• Die Prozesse sind hinsichtlich der Energieumwandlung immer ineffizient (Wirkungsgrad unter 100%) – auch deshalb muß ein Kuppelprodukt auftreten.
• Obwohl wegen der Gesetze der Thermodynamik immer ein Koppelprodukt auftreten muß, wird das oft nicht wahrgenommen (Die Abwärme wird bei Systembeschreibungen z.B. oft vernachlässigt).
Kalundborg Eco-industrial Park
In Kalundborg, Denmark an Industrial symbiosis network exists where companies in a region collaborate to use each other's by-products and otherwise share resources. At the center is a 1500MW coal fired power plant which has material and energy links with the community and several other companies. Surplus heat from this power plant is used to heat 3500 local homes in addition to a nearby fish farm, whose sludge is then sold as a fertilizer. Steam from the power plant is sold to Novo Nordisk, a pharmaceutical and enzyme manufacturer, in addition to a Statoil plant. This reuse of heat reduces the amount thermal pollution discharged to a nearby fjord. Additionally, heat reduces the amount thermal pollution discharged to a nearby fjord. Additionally, a by-product from the power plant's sulfur dioxide scrubber contains gypsum, which is sold to a wallboard manufacturer. Almost all of the manufacturer's gypsum needs are met this way, which reduces the amount of open-pit mining needed. Furthermore, fly ash and clinker from the power plant is used for road building and cementproduction.[1]
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