Erforschung der Rolle des Ingenieurwesens bei der Schaffung einer Nachhaltigeren Welt
Nachhaltige Innovation stellt eine entscheidende Herausforderung und Chance für Unternehmen, Regierungen und Gesellschaften dar, die sich bemühen, die drängenden Umweltprobleme unserer Zeit anzugehen. Auf dem kritischen Weg in eine Netto-Null-Zukunft erweist sich die Technik als treibende Kraft, die Umweltbelastungen in Plattformen für Kreativität, Widerstandsfähigkeit und sinnvollen Fortschritt verwandelt.
Anhand von Beispielen aus der Forschung, praktischen Projekten und branchenübergreifenden Lehren wird deutlich, wie das Ingenieurwesen auf die Klimakrise reagiert. Die digitale Transformation ebnet den Weg für eine umweltfreundlichere Industrie und einen umweltfreundlicheren Verkehr, während kollaborative, multidisziplinäre Ansätze sich als unerlässlich für den dauerhaften Erfolg erweisen.
Verantwortung Neu Definieren: Technik und Umwelt
Die Notwendigkeit nachhaltiger Innovation wurzelt in der kollektiven Anerkennung der ökologischen Grenzen. Viele Organisationen stellen den Umweltschutz in den Mittelpunkt ihrer Strategien und richten ihre Maßnahmen an Rahmenwerken wie der Agenda 2030 der Vereinten Nationen und dem Pariser Abkommen aus.
Ein ganzheitlicher Ansatz integriert Nachhaltigkeit über menschliche Faktoren, Umweltprioritäten und Innovationen hinweg. So haben beispielsweise einige führende Ingenieurbüros mehr als 30 % ihrer F&E-Ausgaben in nachhaltige Projekte investiert, was ein praktisches und umfassendes Engagement für den Wandel widerspiegelt. Dies hat insbesondere ALTEN mit einem starken Fokus auf verantwortungsvolle Innovation innerhalb seiner Struktur unter Beweis gestellt.
Ehrgeizige Ziele setzen
Wirksamer Klimaschutz erfordert klare, wissenschaftlich fundierte Ziele. Verpflichtungen, die im Rahmen der Initiative “Science-Based Targets” validiert wurden (SBTi), werden immer häufiger. B. Das Ziel von Netto-Null-Emissionen bis 2050. Zu den strengen Zwischenzielen für 2030 gehören oft:
- Reduzierung der Treibhausgasemissionen von Scope 1 und 2 um fast 60 % in absoluten Zahlen
- Senkung der Emissionsintensität durch Geschäftsreisen, Pendeln und Beschaffung um mehr als die Hälfte
- Förderung von Investitionen in erneuerbare Energien, wobei einige Unternehmen einen Jahresverbrauch von über 12.000 MWh erreichen und die Zertifizierung nach ISO 14001 weit verbreitet ist
Ein verantwortungsvolles Ressourcenmanagement ist von zentraler Bedeutung, mit Initiativen, die Abfallreduzierung, Wassermanagement, Partnerschaften mit der biologischen Vielfalt und die Wiederverwendung von IT-Geräten umfassen – wie z. B. die Sammlung von mehreren Tonnen Elektro- und Elektronikgeräten in einem einzigen Jahr.
Innovation als Katalysator für den Wandel
Nachhaltige Innovation geht über technologische Erfindungen hinaus; es handelt sich um einen strategischen Prozess, bei dem Systeme, Produkte und Dienstleistungen für eine langfristige Rentabilität neu konzipiert werden. Das Engineering erleichtert dies, indem es sowohl digitale als auch physische Werkzeuge nutzt, um neue Möglichkeiten im Rahmen ökologischer Herausforderungen aufzudecken.
Das Aufkommen von Smart-Digital-Initiativen, die Bereiche wie Smart Factory 4.0, Smart Mobility, Green Supply Chains und Sportwissenschaft abdecken, zeigt, wie Engineering, digitale Technologie und Unternehmensdienstleistungen für praktische, messbare Auswirkungen miteinander verbunden werden können. So zeigt die engagierte Forschung von ALTEN im Bereich der digitalen Transformation und intelligenter Systeme, wie maßgeschneidertes Know-how gezielte Fortschritte in diesen Bereichen vorantreiben kann.
Smart Factory 4.0: Der Digital-Umwelt-Nexus
Industrie 4.0 hat eine Revolution in Fertigung und Produktion eingeläutet, die durch Digitalisierung, IoT, künstliche Intelligenz und Robotik vorangetrieben wird. Durch die Integration von Ökodesign und prädiktiver Analytik streben moderne Fabriken neben ökologischer Nachhaltigkeit auch nach operativer Exzellenz.
Digitale Zwillinge – virtuelle Darstellungen realer Systeme – ermöglichen die Überwachung und Szenarioplanung in Echtzeit und optimieren so wichtige Leistungsindikatoren, um Abfall, Energieverbrauch und Emissionen zu reduzieren. Zu den jüngsten Projekten gehören die Optimierung des Energieverbrauchs in Fabriken und die Entwicklung intelligenter Sensoren zur Steigerung der Energieeffizienz in der Luft- und Raumfahrt.
Dekarbonisierung von Verkehr und Mobilität
Der Verkehr, der einen großen Beitrag zu den weltweiten Emissionen leistet, stellt einen Bereich dar, der reif für einen Wandel ist. Der Wandel hin zu intelligenten, nachhaltigen Verkehrssystemen nimmt mit Digitalisierung, Multimodalität und alternativen Energiequellen Fahrt auf.
Die Innovationen reichen von fortschrittlichen Bahn- und Mobilitätssystemen über die Entwicklung wasserstoffbetriebener und elektrifizierter Flugzeuge bis hin zu intelligenter urbaner Mobilität. Der Ausbau der Ladeinfrastruktur, Fahrgemeinschaften und Selbstbedienungs-Fahrradstationen ist Teil einer breiteren Kultur der nachhaltigen Fortbewegung. Insbesondere hat ALTEN zu europäischen Initiativen im Bereich der intelligenten Mobilität beigetragen, indem es innovative Lösungen für den Schienen- und Stadtverkehr entwickelt hat.
Technik für Biodiversität und menschliches Wohlergehen
Nachhaltige Innovation geht über die Reduzierung von Emissionen hinaus. Sie setzt sich auch für die biologische Vielfalt und das menschliche Wohlergehen ein. Künstliche Intelligenz wird zunehmend genutzt, um die Auswirkungen auf die Gesundheit der Umwelt zu antizipieren, während neue Lösungen entwickelt werden, um die Auswirkungen von Infrastrukturen – wie Windkraftanlagen – auf die Tierwelt zu mildern. So hat ALTEN beispielsweise gemeinsam mit Partnern intelligente Systeme implementiert, die darauf abzielen, die Auswirkungen der Infrastruktur für erneuerbare Energien auf die lokalen Ökosysteme zu reduzieren.
Im Sport optimiert die Konvergenz von Biomechanik, Physiologie und Datenwissenschaft die Leistung von Athleten. Diese Fortschritte kommen nicht nur dem Spitzensport zugute, sondern führen auch zu Verbesserungen in den Bereichen Gesundheit, Ergonomie und Gerätedesign für die Gesellschaft als Ganzes.
Digitale Transformation für nachhaltige Wirkung
Digitale Technologien können zweischneidig sein: Sie treiben Effizienz und Innovation voran, doch ihr wachsender Energieverbrauch stellt die Umwelt vor neue Herausforderungen. Verantwortungsvolle digitale Strategien konzentrieren sich auf die Minimierung von Software-Blähungen, die Förderung eines verantwortungsvollen Datenmanagements und Investitionen in Green-IT-Initiativen.
Künstliche Intelligenz und Big Data werden zunehmend mit dem Schwerpunkt auf Effizienz, Transparenz und Verantwortung eingesetzt. So unterstützen beispielsweise die automatisierte Verarbeitung von Big Data und die Erkennung von Anomalien eine nachhaltige Entscheidungsfindung in Echtzeit.
Zusammenarbeit und Ökosystem-Denken
Nachhaltige Innovation ist grundsätzlich kollaborativ. Partnerschaften mit Ingenieurschulen, Industrieunternehmen und öffentlichen Forschungseinrichtungen fördern die gemeinsame Entwicklung von Lösungen. Ob es um die Entwicklung von Wasserstoffspeichern für die Luftfahrt, die Optimierung des Zugdesigns im Hinblick auf Energieeffizienz oder die Erstellung digitaler Zwillinge für Sport oder Industrie geht, multidisziplinäre Teams und sektorübergreifende Allianzen sind unerlässlich. Das Netzwerk internationaler Forschungszentren von ALTEN ist ein Paradebeispiel dafür, wie eine solche Zusammenarbeit das Experimentieren und eine Kultur nachhaltigkeitsorientierter Innovation fördern kann.
