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WaterProof-Folie: CO₂ aus urbanen Abfall- und Abwasserströmen für die Produktion von Formiat und Formic Acid

Packaging & Packaging Waste Regulation (PPWR) als Hebel für Industrial-Urban Symbiosis: Business, Finanzierung und Praxis aus dem I-US-Ansatz

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Datum: 24. März 2026

Event: WaterProof Project Webinar

Speaker: Mara Wagner (IZES), James Woodcock (International Synergies), Hannes Utikal (Provadis School), Erik Schüller (Avantium)

Inhaltsverzeichnis

Kurze Einordnung der Speaker

Mara Wagner (IZES): arbeitet an Anwendungen und Systemthemen rund um Energie und Nachhaltigkeit und fokussiert auf die soziale und ökologische Einbettung von Kreislauf- und I-US-Ansätzen.

James Woodcock (International Synergies): unterstützt seit Jahren die praktische Umsetzung von Industrial Symbiosis Programmen in verschiedenen Ländern, unter anderem durch Facilitation, Kapazitätsaufbau und Ressourcen-Matching.

Hannes Utikal (Provadis School / Process for Sustainability): bringt Praxiswissen aus dem Industrial Park Höchst ein und zeigt, wie Wissen, Infrastruktur, Energie- und Abfallströme in der Region zu konkreten Kooperationen führen.

Erik Schüller (Avantium / Volta): entwickelt CO2-basierte Chemieprozesse im Rahmen elektrochemischer Routen und erläutert, wie Carbon Capture and Utilization (CCU) in ein symbiotisches System passt.

Lücke für zusätzliche Speaker-Details (optional):

Industrial-Urban Symbiosis (I-US) ist ein Ansatz, der Ressourcenströme zwischen Industrie und städtischen Systemen so verknüpft, dass weniger Material aus Primärquellen benötigt wird und mehr Wert in Umläufen verbleibt. Im Kern geht es darum, unterausgelastete Ressourcen wie Abfälle, Nebenprodukte, Energie, Wasser oder auch Infrastruktur und Expertise so zu nutzen, dass sie als Input für andere Prozesse dienen. Das Webinar machte deutlich: Der Weg von der Idee zur skalierbaren Umsetzung hängt nicht nur von Technik ab, sondern vor allem von Business Case, Governance, KPIs und passenden Finanzierungspfaden.

Warum PPWR und I-US zusammen gedacht werden sollten

Die Packaging & Packaging Waste Regulation (PPWR) stärkt europaweit die Pflicht zur besseren Vermeidung, Wiederverwendung und Verwertung von Verpackungsabfällen. Für Unternehmen mit Verpackungs- und Materialströmen bedeutet das: Kostendruck steigt, Anforderungen an Recycling und Materialqualität werden präziser, und Kreislauflösungen müssen planbar und nachweisbar werden.

Genau hier liefert Industrial-Urban Symbiosis einen strategischen Rahmen: Wenn Verpackungen und Verpackungsabfälle stärker sortiert, verwertet und in hochwertige Materialfraktionen überführt werden, entstehen neue Inputströme für Industrieprozesse. Gleichzeitig können städtische Systeme (kommunale Abfallwirtschaft, Kläranlagen, Biogas- und Vergärungsanlagen, Infrastruktur für Logistik und Energie) zum Lieferanten von Ressourcen oder Energie werden. I-US kann damit helfen, die PPWR-Anforderungen in konkrete Liefer- und Wertschöpfungsketten zu übersetzen.

Industrial Symbiosis versus Industrial-Urban Symbiosis: Definition und Nutzen

Industrial Symbiosis wird im Webinar als Nutzung unterausgelasteter Ressourcen eines Unternehmens durch ein anderes beschrieben. Diese Ressourcen können Abfall, Nebenprodukt, Residuum, aber auch Energie, Wasser, Infrastruktur, Kapazitäten oder Wissen umfassen. Das Ziel ist, Ressourcen in einer produktiven Schleife zu halten und die Industrie in Richtung Kreislaufwirtschaft zu transformieren.

Industrial-Urban Symbiosis erweitert das Konzept um urbane Materialströme wie kommunalen Hausmüll oder Abwasser aus dem Alltag. Dadurch entsteht eine Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Akteuren der städtischen Entsorgung oder Infrastruktur.

Weshalb Organisationen I-US verfolgen

  • Resilienz und Ressourcensouveränität: weniger Abhängigkeit von volatilen Rohstoff- und Entsorgungsmärkten.
  • Nachhaltigkeitsbeitrag: Kreislaufwirtschaft und Ressourcenschonung entlang echter Materialflüsse.
  • Wirtschaftlicher Mehrwert: Reduktion von Abfallkosten, neue Erlösströme durch Wertstoffaufbereitung oder Nutzung von Nebenströmen.
  • Transformation im System: Kooperation statt einzelner Effizienzmaßnahmen.

Der Unterschied, den viele übersehen: “Teilen” ist oft “Transaktion”

In der Praxis wird häufig von Austausch oder Teilen gesprochen. James Woodcock machte jedoch deutlich: In Gesprächen mit Unternehmen zeigt sich oft, dass es sich eher um transaktionale Geschäftsbeziehungen handelt. Ressourcen werden meist gekauft oder verkauft. Das ist wichtig, weil es die Anforderungen an Verträge, Preislogik, Haftung und Messbarkeit erhöht. Für PPWR bedeutet das: Auch wenn Recycling und Kreislaufziele politisch gesetzt werden, muss die Umsetzung in marktfähige Interaktionen übersetzt werden.

Governance-Modelle: von ad hoc bis strategisch geplant

Ein zentrales Thema war, wie Industrial-Urban Symbiosis organisatorisch “gesteuert” wird. Im Kontext eines Standards werden vier Governance-Modelle diskutiert. Die wichtigste Erkenntnis: Die Grenzen zwischen diesen Modellen sind fließend. In realen Projekten entsteht häufig eine Mischung.

1) Selbstorganisiert (Self-organized)

Bottom-up: Unternehmen finden durch Zufall oder Initiative heraus, was andere benötigen, und starten daraus Kooperationen. Diese Variante kann zwar Innovation auslösen, ist aber schwer zu replizieren, weil sie stark vom lokalen Kontext und von Einzelkontakten abhängt.

2) Facilitated (durch Facilitation organisiert)

Hier arbeitet eine Organisation mit Unternehmen und Stakeholdern, um Ressourcen, Akteure und Barrieren systematisch zu erfassen. Der facilitator unterstützt bei der Identifikation von Chancen und beim Überwinden von Hindernissen. Woodcock bewertete diese Struktur als besonders geeignet, um Barrieren skalierbar und replizierbar anzugehen.

3) ICT-enabled (unterstützt durch Plattformen)

Oft als Governance-Modell bezeichnet, ist es in der Praxis eher ein Unterstützungsmechanismus: Plattformen helfen bei der Erfassung und dem Matching von Ressourcen. Der Haken: Viele Plattformen überleben nicht langfristig, weil Funding oder Betrieb nicht dauerhaft gesichert ist. Zudem entscheidet sich der Erfolg nicht nur durch Daten, sondern durch nachgelagerte Umsetzung und Geschäftsbeziehungen.

4) Strategisch geplant (strategic / planned)

Top-down: Regionen entwickeln eine Strategie, definieren Zielbilder und “ziehen” fehlende Bausteine an. Auch hier bleibt die Umsetzung häufig in Mischformen, weil die konkrete Realisierung wieder über andere Modelle laufen muss.

In internationalen Kontexten, etwa in China, wurde im Q&A deutlich, dass häufig mit strategisch/planerischer Ausrichtung begonnen wird, die Umsetzung aber mit Facilitation und datenbasierten Mechanismen in der Fläche kombiniert. Entscheidend ist, dass Governance nicht als starres Schema verstanden wird.

KPIs: Messbarkeit ohne Begriffschaos

Ein weiteres Ergebnis des Webinars: Industrial Symbiosis braucht Key Performance Indicators (KPIs), die tatsächlich zu Entscheidungen führen. Das Problem sind häufig unklare oder nicht abgestimmte Kennzahlen. Woodcock kritisierte KPIs wie “save carbon”, ohne zu klären: welcher Kohlenstoff, welcher Scope und welche Systemgrenze.

Statt einer großen KPI-Liste zeigte das Webinar die Idee einer smart KPI-Methodik: Eine Kernmenge aus Umwelt-, Wirtschafts- und sozialen Kennzahlen wird so definiert, dass sie eindeutig ist und Projektteams dieselbe Bedeutung verwenden. Ziel ist nicht Statistik um der Statistik willen, sondern ein gemeinsames Verständnis, ob Nutzen entsteht und ob Investitionen “durchziehen”.

Warum die Wahl der KPIs den Projektumfang steuert

Selbst die Formulierung von KPIs beeinflusst, was als in Scope gilt. Ein KPI wie “Landfill diversion” lenkt den Fokus auf Deponierung. Ein KPI wie “resources raised through the waste hierarchy” kann hingegen dazu führen, dass die Aufgabe als “nächster Schritt in der Abfallhierarchie” verstanden wird, unabhängig davon, wohin die Ressource aktuell gelangt.

Finanzierung: Kontinuität statt Projekt-Friedhof

Finanzierung ist für Industrial-Urban Symbiosis eine wiederkehrende Engstelle. James Woodcock beschrieb ein häufiges Muster: Projekte laufen zwei bis drei Jahre, dann endet die Förderung, Kontakte zerfallen und die Umsetzung stockt. Daher braucht es Kontinuitätsfinanzierung über Projektzyklen hinaus.

Gleichzeitig sollte die Finanzstrategie zu den Projektphasen passen. Das Webinar ordnete Finanzierung entlang der Frage ein: Welche Organisationstypen werden adressiert, welche Stufen werden abgedeckt und welche Interventionstiefe ist vorgesehen?

Typische Finanzierungshebel

  • EU- und nationale Programme: Grants, Contracts und Mischformen.
  • Förderung entlang von TRL und Umsetzungsreife: mit der Forderung, auch höhere TRLs besser zu finanzieren.
  • Private und kommerzielle Finanzierungsinstrumente: Banken und Mischfinanzierungen.
  • Market Pull statt nur Technology Push: Nachfragehebel durch grüne Quoten oder klar definierte Absatzmärkte.

Praxisbeispiel: Industrial Park Höchst als symbiotisches System

Hannes Utikal zeigte, wie Industrial-Urban Symbiosis in einem etablierten Industriecluster funktioniert. Der Industrial Park Höchst wird dabei als “Stadt-ähnliche” Infrastruktur verstanden: viele Unternehmen, viele Anlagen, mehrere Energie- und Stoffflüsse. Er betonte eine Doppelherausforderung: Wettbewerbsfähigkeit heute und Vorbereitung auf eine klimaneutrale Zukunft.

Konkrete I-US-Ansätze im Park

  • Wärme- und Stromverbund: Optimierung der Energieversorgung aus ökonomischer und ökologischer Sicht.
  • Nutzung von Abwärme: statt alleinige Entsorgung.
  • Wasserstoff-Logiken: Nutzung eines Wasserstoff-Byproducts für Anwendungen wie Busbetankung und perspektivisch weitere Sektorkopplung.
  • Gemeinsame Energie- und Ressourcenbeschaffung: etwa über abgestimmte CO2- oder Ressourcenflüsse aus Biogas.
  • District Heating und regionale Kopplungen: Verknüpfung mit städtischer Infrastruktur.
  • Ressourcen wie Phosphor aus kommunalen Abfällen: als Beitrag zu Recyclingzielen.

Socio-technical Readiness: Technologie allein reicht nicht

Utikal hob außerdem hervor, dass defossilisierende Strategien an Netzverfügbarkeit (Strom und Wasserstoff) gebunden sind und dass Akzeptanz auf gesellschaftlicher Ebene zählt. Selbst gute symbiotische Geschäftsmodelle scheitern, wenn die Transformationspfade und politische Rahmenbedingungen nicht konsistent sind.

Zusätzlich warnte er vor “Datenfriedhöfen”: ICT-gestützte Ansätze helfen nur dann, wenn ein Geschäftsfall dahinter steht. Andernfalls bleiben Datenbestände ohne Umsetzung, und Kooperationen entstehen nicht.

CCU in I-US: CO2 als Rohstoff über elektrochemische Prozesse

Die Brücke zwischen Industrial-Urban Symbiosis und Carbon Capture and Utilization wurde von Erik Schüller erläutert. Der zentrale Gedanke: CO2 ist in Produkten “notwendigerweise enthalten”. Deshalb geht es weniger um “Decarbonization” im Sinne des kompletten Verzichts auf Carbon, sondern um Defossilization, also darum, Carbon-Moleküle aus nicht-fossilen Quellen bereitzustellen und im Kreislauf zu nutzen.

Volta (Avantium): CO2 + erneuerbarer Strom zur Chemie

Im Volta-Ansatz wird CO2 gemeinsam mit erneuerbarer Elektrizität in elektrochemischen Plattformen in chemische Zwischenprodukte umgewandelt. Das Webinar betonte: Ohne erneuerbare Elektrizität ist das ökologische Ziel unvollständig, weil sonst indirekt wieder fossile Emissionen “eingekauft” werden.

WaterProof als symbiotisches System

WaterProof zielt darauf ab, eine Pilotanlage in den Niederlanden zu errichten und die Technologie bis zu TRL 6 zu bringen. Ausgangspunkte sind CO2-Emissionen aus:

  • Abfallvergasung (Waste Incineration)
  • Abwasserbehandlung (Wastewater Treatment)

Die CO2-Umwandlung führt zu Formiat und anschließend zu Formic Acid (Ameisensäure). Diese kann für Anwendungen genutzt werden, etwa für:

  • Reinigungsmittel und Haushaltprodukte
  • Gerberei und Lederprozesse
  • Formic-basierte saure Deep Eutectic Solvents (ADES) zur Rückgewinnung kritischer Metalle aus Aschen

Logik der Nähe: Lokale Produktion statt globaler Transportketten

Ein besonders praxisnahes Detail war der Hinweis auf räumliche Symbiose: Formic Acid könnte in bestimmten Regionen vor Ort produziert werden, um Transportaufwand zu reduzieren. Das kann ökologisch und ökonomisch relevant werden, vor allem wenn PPWR-kompatible Lieferketten und Nachweise für Materialherkunft und Emissionsprofile strenger werden.

Wichtige Kennzahlen und Fakten im Überblick

Key Facts

  • Projekt WaterProof: Start 2022, Laufzeit bis 2026
  • Technologieziel: TRL 6 für die CO2-Umwandlung
  • CO2-Quellen: Abfallvergasung und Abwasserbehandlung
  • Hauptprodukt: Formic Acid (Ameisensäure), abgeleitet aus elektrochemischer Umwandlung
  • Anwendungsbeispiele: Reinigungsprodukte, Gerberei, ADES zur Metallrückgewinnung
  • Governance-Fokus: Selbstorganisiert, Facilitated, ICT-enabled, strategisch geplant (mit fließenden Übergängen)
  • KPI-Prinzip: smart KPIs sollen eindeutig, quantifizierbar, relevant und strategisch aligned sein

Was sich aus dem Webinar für PPWR-orientierte Unternehmen ableiten lässt

Auch wenn PPWR nicht explizit als Thema im Webinar genannt wurde, treffen die diskutierten Prinzipien direkt auf Verpackungs- und Materialströme zu. Der relevante Transfer ist:

  • Ressourcenlogik statt Entsorgungslogik: Verpackungsabfall muss als Rohstoffstrom gedacht werden, nicht nur als Kostenpunkt.
  • Geschäftsmodelle und Transaktionen: Kreislaufziele werden nur durch marktfähige Beziehungen umgesetzt.
  • KPIs mit Scope und Definitionen: Emissions- und Wertstromwirkungen müssen eindeutig messbar sein.
  • Facilitation als Skalierungshebel: Wenn Barrieren breit sind, hilft strukturierte Unterstützung schneller als reine Datenplattformen.
  • Kontinuität der Finanzierung: Umsetzungsprozesse benötigen mehrjährige Stabilität statt einmaliger Förderzyklen.

FAQ: Industrial-Urban Symbiosis, Finanzierung und PPWR-Bezug

Welche Rolle spielt die Packaging & Packaging Waste Regulation (PPWR) für Industrial-Urban Symbiosis?

PPWR verschärft Anforderungen an Verpackungsabfall, Recycling und Materialqualität. Industrial-Urban Symbiosis kann die PPWR-Anforderungen in konkrete Wertstrom- und Lieferketten übersetzen, indem sie städtische und industrielle Akteure über Rohstoff- und Energieflüsse koordiniert und so planbare Inputs für Industrieprozesse schafft.

Warum scheitern viele ICT-basierte Ressourcenplattformen für symbiotische Projekte?

Oft fehlt die langfristige Betriebs- und Finanzierungssicherheit. Zudem ersetzen Plattformen keine Umsetzung: Ohne Geschäftsmodelle, Verträge und reale Abnahme- und Aufbereitungspfade bleiben Daten ohne Wirkung. Dadurch entstehen, wie im Praxisbeispiel genannt, Datenfriedhöfe.

Was sind “smart KPIs” und warum sind sie entscheidend?

Smart KPIs sind eindeutig definierte Kennzahlen, die quantifizierbar, relevant und strategisch mit den Zielen abgestimmt sind. Sie verhindern Missverständnisse (zum Beispiel unklarer Kohlenstoff- oder Scope-Definitionen) und steuern damit die Projektentscheidungen zuverlässig.

Welche Governance-Variante ist für die Skalierung von I-US am erfolgversprechendsten?

Das Webinar argumentiert, dass eine facilitated Struktur häufig am besten geeignet ist, um Barrieren in einer replizierbaren Weise anzugehen. Selbst wenn ein Projekt mit anderen Modellen startet, profitieren Umsetzungen meist von klarer Moderation, Datenaufbereitung und Unterstützung beim Aufbau transaktionaler Beziehungen.

Wie kann Kontinuitätsfinanzierung den “Projekt-Friedhof” verhindern?

Durch Förderlogiken, die nicht nur Pilot- oder Analysephasen finanzieren, sondern auch die Weiterführung in Umsetzung und Markterschließung. Ohne diese Stetigkeit zerfallen Netzwerke und Unternehmen verlieren die Anschlussfähigkeit für Verträge, Infrastruktur und Abnahme.

Warum ist elektrochemisches CCU besonders relevant für symbiotische Systeme?

Elektrochemische CO2-Umwandlung kann erneuerbare Elektrizität direkt als Prozessenergie nutzen. Dadurch wird CCU stärker kompatibel mit einem symbiotischen Setup, in dem städtische CO2-Quellen (Kläranlagen, Vergärung, Vergasung) mit industriellen Abnahme- und Verarbeitungswegen gekoppelt werden.

Welche wirtschaftliche Logik steht hinter CO2-basierten Chemikalien?

Der Markteintritt war laut Diskussion zunächst schwer, weil direkte Kostennachweise fehlten. Die Perspektive verschiebt sich jedoch, wenn Ölpreise steigen, wenn CO2-basierten Produkten ein Carbon-Preis oder gezielte Marktmechanismen zugutekommen und wenn die Produkte über Performancevorteile oder Materialeinsparungen argumentieren können.