Handlungsfelder

Nachhaltiger Digitalisierung
  • 02.11.2018

Unsere Handlungsfelder

Die Handlungsfelder und Beiträge des Umweltressorts zur landesweiten Digitalisierungsstrategie stehen im Einklang mit dem durch digital@bw gespannten Rahmen einer nachhaltigen Digitalisierung. Das Umweltministerium hat fünf thematische Digitalisierungsschwerpunkte für die nächsten Jahre herausgearbeitet, die wir Ihnen im Folgenden näher vorstellen.

Ressourcen- und Energieeffizienz

  • Die natürlichen Ressourcen unserer Erde sind begrenzt. Nur wer die immer knapper werdenden Ressourcen möglichst sparsam und effizient einsetzt, kann mittelfristig wettbewerbsfähig bleiben. Neue, umweltschonende und ressourceneffiziente Produktionstechnologien einzuführen, ermöglicht Unternehmern, sich Wettbewerbsvorteile zu sichern. 

    Die Digitalisierung unterstützt Unternehmen dabei, ihre Prozesse mithilfe intelligenter Steuer- und Regelungstechnik effektiv und effizient zu gestalten. Produkte können dabei entlang ihres gesamten Lebenszyklus optimiert und effizient gestaltet werden. Dabei berücksichtigen wir die Gewinnung der Rohstoffe, die Fertigung und Nutzungsphase bis hin zur Rückführung der eingesetzten Rohstoffe in die Kreislaufwirtschaft.

    Um innovative Ansätze für eine verlust- und emissionsfreie Pro­duktions­weise voranzutreiben, die auch wieder in dichter besiedelten Gebieten stattfinden kann, entsteht auf dem Campus der Universität Stuttgart ein Zentrum für Ultraeffizienzfabriken. In sogenannten Reallaboren können Unternehmen Problemstellungen aus ihrer Produktion mit Hilfe von Forschungseinrichtungen lösen. Das Zentrum ist somit eine Austauschplattform für Innovationen und Technologieentwicklung.

Intelligente Energiesysteme

  • Der Umbau der Energieversorgung von fossilen hin zu erneuerbaren Energieträgern ist eine wesentliche Voraussetzung dafür, Treibhausgase zu reduzieren und das Klima zu schützen. Da sich der Anteil von Strom aus fluktuierenden Energiequellen wie Sonne oder Wind immer weiter erhöht, steigen auch die Anforderungen an die Stromnetze. Sie müssen Angebot und Nachfrage in Einklang bringen.

    Die digitale Messtechnik und intelligente Sensoren spielen dabei eine entscheidende Rolle. Intelligente Stromnetze – sogenannte Smart Grids – können viel schneller auf Änderungen im Stromangebot oder in der Stromnachfrage reagieren. Die Smart Grids gleichen so die Schwankungen der erneuerbaren Energien aus.

    Mithilfe von zwei Förderprogrammen unterstützt das Umweltministerium Unternehmen dabei, die Sektorkopplung zwischen Strom, Wärme und Mobilität weiter voranzutreiben und die Flexibilität im Energiesystem mittels moderner Technologien zu erhöhen. 

Smarte Umweltdaten

  • Informationen über den Zustand und die Veränderungen der Umwelt bereitzustellen, ist eine wesentliche Voraussetzung für einen effektiven Natur- und Umweltschutz. Moderne digitale Technologien unterstützen bei der Erhebung, Speicherung und Analyse dieser Daten. Eine immer größere Rolle spielen dabei Sensor- und Satellitendaten. Auch die Bürgerinnen und Bürger können durch sogenanntes Crowdsourcing aktiv Umweltdaten bereitstellen. Das Zusammenführen und die Analyse dieser unterschiedlichen Datenquellen werden durch digitale Prozesse und Technologien wie sogenannte Cloud-Speicherung und Big-Data-Analysen überhaupt erst ermöglicht.

    Intelligente Such-Algorithmen und Big-Data-Technologien sollen Umweltinformationen noch besser zugänglich machen und die Schnittstellen zwischen Umweltverwaltung, Bürgerinnen und Bürgern und Unternehmen weiter optimieren. Wichtige Ansatzpunkte bietet das Umweltinformationssystem Baden-Württemberg (UIS BW) mit seinen Fachverfahren, Geoinformationen, Portalen und mobilen Lösungen.

    Das UIS BW bildet heute das Rückgrat einer modernen, dienstleistungsorientierten Umweltverwaltung. Es bildet in seinen Fachverfahren Verwaltungsprozesse ab und beinhaltet die digitalen Werkzeuge für das Umweltmonitoring oder die Überwachung von Anlagen. Neue Ansätze aus der „Werkzeugkiste“ des semantischen Web – gepaart mit künstlicher Intelligenz – für die Interaktion innerhalb der Verwaltung und zwischen Öffentlichkeit und Verwaltung werden das UIS BW künftig auf eine neue Stufe heben.

Green IT

  • Green IT zielt darauf ab, Energie und Ressourcen möglichst schonend über den gesamten Lebenszyklus von IT-Geräten hinweg einzusetzen. Demzufolge betrachtet Green IT den Energie- und Ressourcenverbrauch von IT-Endgeräten und Rechenzentren ganzheitlich, der durch die zunehmende Digitalisierung noch weiter zu wachsen droht. Auch die Kreislaufwirtschaft hat mit Recyclingquoten von unter 2 Prozent im Bereich IT erheblichen Nachholbedarf. Hier werden noch zu viele seltene Metalle und Rohstoffe verschwendet.

    Die Digitalisierung selbst bietet die nötigen Werkzeuge, um das Problem anzugehen. Beispielsweise lassen sich Produkt-Lebenswege mittels Blockchain-Technologie digital aufzeichnen. Als wichtige Grundlage für die nachhaltige Gestaltung der IT in der Landesverwaltung dient die Landesstrategie Green IT-Baden-Württemberg. Ihr Ziel: den IT-bedingten Energie- und Ressourcenverbrauch in der Landesverwaltung zu verringern (Anteil annähernd 30 Prozent am Gesamtstromverbrauch).

    Anwendungsorientierte Forschungsprojekte sollen die Potenziale und Risiken angewandter Digitalisierung evaluieren und Vorteile und Nutzen erkennbar machen. So befasst sich das Projekt Nachhaltige Rechenzentren beispielsweise mit der Frage, wie der Energie- und Ressourceneffizienz von Rechenzentren in Baden-Württemberg ganzheitlich gesteigert werden kann.

Digitale Umweltbildung und -partizipation

  • Bürgerinnen und Bürger sollen dazu motiviert und in die Lage versetzt werden, selbst Beiträge zu einer nachhaltigen Entwicklung zu leisten. Eine große Chance liegt in der Verknüpfung von Umweltbildung und Umweltpartizipation mit den modernen Möglichkeiten der Informationstechnologien, welche in diesem Handlungsfeld vorangetrieben werden soll.

    Moderne Visualisierungskonzepte, wie beispielsweise Augmented Reality, können (Fach-)Informationen frühzeitig und verständlich darstellen. So können infrastrukturelle Veränderungen oder der Bau einer Windkraftanlage anschaulich visualisiert werden. Intuitive Apps zeigen optische Eindrücke direkt am Smartphone und ganz individuell für den jeweiligen Standort. Die Öffentlichkeit wird so aktiv eingebunden.

    Durch neue Förderschwerpunkte und Maßnahmen sollen in diesem Handlungsfeld neue Ideen für die Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) erprobt werden und mit anschaulichen Visualisierungen und modernen Lernkonzepten Wissen im Natur- und Umweltschutz vermittelt werden.