Nachhaltiger Erfolg erfordert vernetztes Denken – Physics World

Das anhaltende Streben nach einer nachhaltigeren Entwicklung, die von den Vereinten Nationen als „Befriedigung der Bedürfnisse der Gegenwart ohne Gefährdung der Fähigkeit der Zukunft, ihre Bedürfnisse zu befriedigen“ definiert wird, manifestiert sich auf viele verschiedene Arten. Für Wissenschaftler und Ingenieure bedeutet dies am häufigsten das Streben nach innovativen Technologien, die darauf abzielen, die Zukunft unseres Planeten zu sichern, wie etwa sauberere Energiequellen, Herstellungsprozesse, die den Einsatz giftiger Substanzen minimieren, oder Recycling- und Verwertungsprogramme, die die Zukunft unseres Planeten sichern effizientere Nutzung begrenzter natürlicher Ressourcen.

Bei einer derart starken Fokussierung auf die Technologie können jedoch andere Faktoren außer Acht gelassen werden, die darüber entscheiden, ob eine neuartige Lösung nachhaltig ist. Dazu gehören etwa die Produktions- und Betriebskosten, die langfristige Verfügbarkeit von Materialien und die sozialen Auswirkungen der Einführung eines neuen Produkts oder Verfahren. „Grüne Technologien, die in erster Linie dem Schutz der Umwelt dienen, sind nicht immer nachhaltig“, sagt Jonas Baltrusaitis, außerordentlicher Professor für Chemieingenieurwesen an der Lehigh University in Bethlehem, USA, und Chefredakteur einer neuen Open-Access-Zeitschrift. Nachhaltigkeitswissenschaft und -technologie, das gerade von IOP Publishing veröffentlicht wurde. „Nachhaltigkeit erfordert eine umfassendere Perspektive, die ökologische, soziale und wirtschaftliche Überlegungen in Einklang bringt, mit dem Ziel, dauerhafte Systeme und Praktiken zu schaffen, die sowohl heutigen als auch zukünftigen Generationen zugute kommen.“

Beispielhaft erklärt Baltrusaitis, wie sich die Unterscheidung auf die Gebäudegestaltung auswirkt. „Ein umweltfreundliches Gebäude könnte energiesparende Technologien integrieren, recycelte Materialien verwenden und effiziente Wassermanagementsysteme implementieren“, sagt er. „Solche Maßnahmen sind zweifellos positive Schritte zum Umweltschutz, aber sie könnten nicht nachhaltig sein, wenn sie nicht die langfristigen sozialen und wirtschaftlichen Auswirkungen des Baus und Betriebs des Gebäudes berücksichtigen.“

Baltrusaitis argumentiert, dass die meisten wissenschaftlichen Diskurse, wie sie in der wachsenden Zahl von Zeitschriften im Bereich Nachhaltigkeit vertreten sind, dazu neigen, die komplexen Faktoren zu übersehen, die bestimmen, ob eine neuartige Technologie eine wirksame und praktikable Lösung liefert, die sowohl jetzt als auch in Zukunft positive Auswirkungen haben wird die Zukunft. „Bestehende Zeitschriften konzentrieren ihre ganze Aufmerksamkeit auf die Technologie, da praktisch jede wissenschaftliche oder technische Disziplin einen gewissen Fortschritt in Richtung Nachhaltigkeit nachweisen kann“, sagt er. „Mit dieser neuen Zeitschrift wollen wir die Entwicklung innovativer Technologien in einem breiteren sozialen und wirtschaftlichen Kontext betrachten und nicht nur die Technologie selbst verherrlichen.“

Tatsächlich wurden verschiedene wissenschaftliche Ansätze entwickelt, um festzustellen, ob ein neues Produkt, ein neuer Prozess oder eine neue Technologie nachhaltige Veränderungen vorantreiben kann oder nicht. Am bekanntesten ist vielleicht die Ökobilanz, die die Umweltauswirkungen eines Produkts oder Prozesses während seiner gesamten Lebensdauer bewertet, von der ersten Gewinnung der Rohstoffe über den routinemäßigen Betrieb bis hin zu seiner eventuellen Entsorgung. Andere Methoden wurden entwickelt, um quantifizierbare Messungen des ökologischen Fußabdrucks, der sozioökonomischen Auswirkungen und des Energie- und Ressourcenverbrauchs einer Technologie bereitzustellen, während die Entscheidungsanalyse eine Möglichkeit bietet, mehrere Kriterien für einen objektiven Vergleich alternativer Lösungen zu kombinieren.

„Wir möchten Einreichungen fördern, die beispielsweise den langfristigen Wert der entwickelten Produkte, Technologien oder Prozesse analysieren oder deren Nutzen oder Schaden für Menschen und lokale Gemeinschaften bewerten könnten“, sagt Baltrusaitis. „Unser Ziel für die Zeitschrift ist es, eine gerechte Veröffentlichung anzubieten, die alle drei Säulen der Nachhaltigkeit – soziale, ökologische und wirtschaftliche – in Bezug auf die Entwicklung neuartiger Technologien und Prozesse repräsentiert.“

Ein solch ganzheitlicher Ansatz für die komplexen und miteinander verbundenen Herausforderungen der Nachhaltigkeit erfordert die Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen und Interessengruppen. „Wir möchten Wissenschaftlern, Forschern und Experten aus verschiedenen Bereichen eine Plattform bieten, auf der sie zusammenarbeiten und ihre Erkenntnisse teilen können“, fährt Baltrusaitis fort. „Die Entwicklung nachhaltiger Lösungen in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Technologie bietet eine reichhaltige Gelegenheit für interdisziplinäres Lernen und ermöglicht es verschiedenen Gemeinschaften, von innovativen Ansätzen und Methoden zu profitieren, die in anderen Bereichen entwickelt wurden.“

Beispielsweise, sagt Baltrusaitis, können nachhaltige Energielösungen, die im Ingenieurwesen entwickelt werden, neue Ideen in der Landwirtschaft oder Stadtplanung inspirieren. „Dieser Wissensaustausch trägt dazu bei, überflüssige Anstrengungen zu vermeiden und den Fortschritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft zu beschleunigen“, sagt er. „Das Zusammenbringen verschiedener Ideen kann auch Kreativität anregen und zur Entwicklung interdisziplinärer Lösungen führen, die komplexe Nachhaltigkeitsherausforderungen angehen.“

Solche Kooperationen müssen die wissenschaftliche Expertise der Forschungsgemeinschaft mit den praktischen Erfahrungen von politischen Entscheidungsträgern, Branchenführern und lokalen Organisationen kombinieren. Dieses Zusammenspiel zwischen nachhaltiger Technologieentwicklung und öffentlicher Politik lässt sich beispielsweise deutlich an den Akzeptanzraten von Elektrofahrzeugen auf der ganzen Welt erkennen. Während technologische Verbesserungen dazu beigetragen haben, die weltweite Flotte von Elektrofahrzeugen auf 14 % aller im Jahr 2022 verkauften Neuwagen auszuweiten, wurden in Norwegen konzertierte Maßnahmen der Regierung ergriffen – darunter finanzielle Anreize für Autofahrer, koordinierte Investitionen in die Ladeinfrastruktur und eine langjährige Die Verpflichtung, den Verkauf neuer Autos mit fossilen Brennstoffen bis 2025 zu verbieten, hat diese Zahl auf fast 80 % erhöht.

„Die Zusammenarbeit zwischen der wissenschaftlichen Gemeinschaft und anderen wichtigen Interessengruppen ist von entscheidender Bedeutung, um nachhaltige Veränderungen voranzutreiben“, sagt Baltrusaitis. „Die Zusammenarbeit mit politischen Entscheidungsträgern kann Wissenschaftlern helfen, reale Belastungen zu verstehen, die die Forschung zu praktischen Lösungen führen können, während innovative Kooperationen zwischen Wissenschaftlern und Unternehmen die Entwicklung nachhaltiger Technologien und Praktiken erleichtern können.“ Wir möchten, dass die Zeitschrift erfolgreiche Partnerschaften präsentiert, Best Practices austauscht und die Leser über wirksame Entwicklungsstrategien inspiriert und informiert.“

Die Einrichtung eines solchen interdisziplinären Forums erfordert einen innovativen Veröffentlichungsansatz. Während sich die Zeitschrift auf traditionelle wissenschaftliche Artikel konzentrieren wird, die bedeutende technische Fortschritte darstellen, besteht das Ziel darin, verschiedene Veröffentlichungsoptionen anzubieten, die das breitere Ethos der Nachhaltigkeit widerspiegeln, wie z. B. Proof-of-Concept-Demonstrationen, Lebenszyklusbewertungen und Roadmaps zur Bewertung wirtschaftliche und soziale Faktoren sowie die Entwicklung neuartiger Technologien. „Während sich die Zeitschrift weiterentwickelt, werden wir bessere Möglichkeiten finden, diese wichtigen Beiträge einzubeziehen“, kommentiert Baltrusaitis.

Ein gemeinsamer Aspekt aller in der Zeitschrift veröffentlichten Studien wird ein starker Bezug zu einem oder mehreren der 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) der Vereinten Nationen sein. Diese miteinander verbundenen Ziele sollen einen „gemeinsamen Plan für Frieden und Wohlstand für die Menschen und den Planeten jetzt und in der Zukunft“ liefern und viele haben eine klare technologische Komponente – wie sauberes Wasser und Sanitäranlagen, Klimaschutz, erschwingliche und saubere Energie und verantwortungsvoller Konsum und Produktion. Der Themenbereich der Zeitschrift spiegelt die breiten Themen der SDGs wider und reicht von der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung bis hin zu nachhaltiger Chemie, Abfallreduzierung und -recycling sowie Wassermanagement.

Innerhalb dieser weitreichenden Bereiche wird es für die Zeitschrift besonders wichtig sein, globale Nachhaltigkeitsinitiativen widerzuspiegeln, da die Prioritäten für Forschung und Maßnahmen wahrscheinlich von regionalen Bedürfnissen und Anliegen abhängen. Tatsächlich, a Von den Vereinten Nationen unterstützte Studie im Jahr 2022 veröffentlicht zeigte, dass etwa 64 % der Forschungspublikationen aus Ländern mit niedrigem Einkommen auf die SDGs ausgerichtet sind, verglichen mit nur 34 % in Ländern mit hohem Einkommen, die wahrscheinlich über die größten Budgets für akademische Forschung verfügen. „Wir wollen alle geografischen Standorte und alle Disziplinen durch die Redaktion und durch die Arbeit, die wir in der Zeitschrift präsentieren, repräsentieren“, sagt Baltrusaitis. „Gemeinsame Anstrengungen innerhalb der globalen wissenschaftlichen Gemeinschaft werden von entscheidender Bedeutung sein, um Initiativen zu identifizieren und zu priorisieren, die den positivsten Einfluss auf die Zukunft des Planeten haben werden.“

• Nachhaltigkeitswissenschaft und -technologie ist eine neue Open-Access-Zeitschrift von IOP Publishing, die auch veröffentlicht Physik-Welt. Die Einreichung der Beiträge für die Zeitschrift beginnt im Januar 2024, wobei alle Veröffentlichungsgebühren bis Ende 2026 erlassen werden.

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• Quelle: https://physicsworld.com/a/sustainable-success-demands-joined-up-thinking/