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Forschungsfeld

Gekoppelte Infrastrukturen

Technische Infrastrukturen sind unverzichtbar für die Daseinsvorsorge. Sie spielen außerdem eine Schlüsselrolle bei der Klimaanpassung. Angesichts zunehmender Klimaextreme und Ressourcenknappheit stehen diese Infrastrukturen vor tiefgreifenden Herausforderungen, die ihre Funktionsfähigkeit gefährden. Einfache Anpassungen reichen nicht aus, es braucht Transformationen der verschiedenen Infrastruktursysteme.

Im Forschungsfeld „Gekoppelte Infrastrukturen“ entwickeln wir nachhaltige Systeme für eine Circular Society, fokussiert auf Ressourceneffizienz, Wiederverwendung und gerechte Nutzung. Wir erforschen, wie Infrastrukturen Zirkularität fördern, und entwerfen Szenarien zur sozialen und ökologischen Transformation.

Unsere Forschung konzentriert sich auf zwei Forschungslinien:

Sozial-ökologisches Innovations- und Transformationsmanagement

Die Transformation von Infrastruktursystemen erfordert Änderungen in Technik, Wissen, Kooperation und Management. Wir erforschen, wie sozial-ökologisches Transformationsmanagement nachhaltige Entwicklungspfade für Infrastrukturen erschließen kann. Dabei konzentrieren wir uns auf zwei wesentliche Aspekte: Wie können bestehende Pfadabhängigkeiten überwunden und sozial-ökologische Innovationen breit angewendet werden? Mit transdisziplinären Methoden untersuchen wir zudem, wie ein sozial-ökologisches Transformationsmanagement besser gestaltet werden kann und welche Rolle Pilotierungen von Innovationen dabei spielen können.

Kopplung von Infrastruktursystemen für Circular Societies

Für die Kopplung unterschiedlicher Infrastruktursysteme sind komplexe, synchronisierte Umbauprozesse notwendig. Unsere Forschung untersucht, wie diese Ko-Transformationen von gekoppelten Infrastruktursystemen gelingen können: Welche Barrieren müssen überwunden werden und wie können Kooperationen zwischen Akteuren verschiedener Infrastrukturen gefördert werden? Wir erforschen Synergieeffekte, Lösungen für Zielkonflikte und die gesellschaftliche Einbettung, um gerechte und effektive Beiträge zu einer Circular Society zu ermöglichen. Dabei entwickeln wir Transformationspfade und Zielbilder über sektorale Grenzen hinweg und untersuchen, wie Nutzungspraktiken der Anwender*innen mit den Entscheidungen der Infrastrukturbetreiber zusammenhängen.

 

Kontakt

Team

  • Dr. Jutta Deffner

    Dr. Jutta Deffner

    Leiterin des Forschungsfelds Nachhaltige Gesellschaft
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  • Dr. Fanny Frick-Trzebitzky

    Dr. Fanny Frick-Trzebitzky

    Leiterin des Bereichs Praktiken und Infrastrukturen, Leiterin der Nachwuchsgruppe regulate
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  • Sophia Keller

    Sophia Keller

    Wissenschaftliche Assistentin
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  • Heide Kerber

    Heide Kerber

    Wissenschaftliche Mitarbeiterin
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  • Paula Klöcker

    Paula Klöcker

    Wissenschaftliche Mitarbeiterin
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  • Dr. Johanna Kramm

    Dr. Johanna Kramm

    Leiterin des Bereichs Wissensprozesse und Transformationen
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  • Jonathan Pillen

    Jonathan Pillen

    Wissenschaftlicher Mitarbeiter
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  • Michaela Rohrbach

    Michaela Rohrbach

    Wissenschaftliche Mitarbeiterin
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  • Dr. Immanuel Stieß

    Dr. Immanuel Stieß

    Mitglied der Institutsleitung, Leiter des Bereichs Praktiken und Infrastrukturen
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  • Dr.-Ing. Martina Winker

    Dr.-Ing. Martina Winker

    Mitglied der Institutsleitung, Koordinatorin für Strategische Beratung
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Projekte

  • WaReNam – Mehrskalige Wasserwiederverwendungsstrategie für Namibia
    Wasser

    WaReNam – Mehrskalige Wasserwiederverwendungsstrategie für Namibia

    Um Rahmenbedingungen für die Umsetzung von Wasserwiederverwendung zu schaffen, integriert das Projekt WaReNam innovative Technologien, Wissenstransfers, adaptive Governance und Kapazitätsentwicklung auf verschiedenen Ebenen.

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  • LiveSewer – KI-basiertes Abwassermonitoring
    Wasser

    LiveSewer – KI-basiertes Abwassermonitoring

    Im Forschungsprojekt LiveSewer werden Abwasser-Echtzeitdaten mithilfe von KI-gestützter Mustererkennung verarbeitet und ausgewertet mit dem Ziel, innovative Überwachungs- oder Steuerungsroutinen anzustoßen.

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  • HypoWave+ – Implementierung eines hydroponischen Systems zur nachhaltigen Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft
    Wasser Landnutzung

    HypoWave+ – Implementierung eines hydroponischen Systems zur nachhaltigen Wasserwiederverwendung in der Landwirtschaft

    Hypowave+ begleitet die Umsetzung des pilotierten HypoWave-Konzepts. Dabei fokussiert es auf ein integriertes Qualitätsmanagement, welches für einen ganzheitlichen Blick auf Prozesse der Wasseraufbereitung und regionale Gemüseproduktion steht.

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  • TRAPA India – Transitionswege zur Lösung der Abwasserproblematik in indischen Städten
    Schadstoffrisiken Wasser

    TRAPA India – Transitionswege zur Lösung der Abwasserproblematik in indischen Städten

    Ziel des BMBF-Projektes ist die Entwicklung und Bewertung ressourceneffizienter Abwasserkonzepte. Das ISOE verantwortet hierbei eine grundlegende Institutionen- und Akteursanalyse, die Nachhaltigkeitsbewertung aus sozial-ökologischer Sicht sowie eine abschließende Transferpotenzialanalyse.

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  • PlastX – Mikroplastik in Fließgewässern
    Wasser Schadstoffrisiken

    PlastX – Mikroplastik in Fließgewässern

    Im Teilprojekt der Nachwuchsgruppe PlastX wird ein Konzept zur Bewertung der Umweltrisiken durch Mikroplastik in Fließgewässern entwickelt.

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  • Umweltrisiken und Arzneimittel: Schlüsselrolle der Apotheken
    Schadstoffrisiken

    Umweltrisiken und Arzneimittel: Schlüsselrolle der Apotheken

    Zur Schärfung des Umweltbewusstseins entwickelt das Projektteam gemeinsam mit Praxispartnern des Apothekenwesens Materialien, die pilothaft in einer Aus- und Fortbildung eingesetzt und evaluiert werden.

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  • Spurenstoffen auf der Spur
    Schadstoffrisiken

    Spurenstoffen auf der Spur

    Das Projekt untersucht, in welchem Maße Arzneimittelrückstände im Wasserkreislauf durch technische und kommunikative Maßnahmen verringert werden können.
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  • Arznei für Mensch und Umwelt?
    Schadstoffrisiken

    Arznei für Mensch und Umwelt?

    Ziel des Projektes ist die Sensibilisierung von Ärzt*innen für die Umweltrelevanz von Arzneimittelrückständen im Wasser durch eine Integrierung der Thematik in die Aus- und Fortbildung.

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  • TransRisk – Schadstoffe als Risiko im Wasserkreislauf
    Schadstoffrisiken Wasser

    TransRisk – Schadstoffe als Risiko im Wasserkreislauf

    In TransRisk entwickelt das Projektteam ein Risikomanagementsystem für den Umgang mit neuen, von Menschen in den Wasserkreislauf eingetragenen Schadstoffen und Krankheitserregern.

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  • KREIS – Innovative Stadtentwässerung in der Jenfelder Au
    Wasser

    KREIS – Innovative Stadtentwässerung in der Jenfelder Au

    In einem neuen Stadtquartier wird das innovative Entwässerungs- und Energiegewinnungskonzept HAMBURG WATER Cycle umgesetzt. Das ISOE analysiert das Nutzerverhalten und die Nachhaltigkeit.
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  • Pharmas – Risikoabschätzung für Medikamente in der Umwelt
    Schadstoffrisiken

    Pharmas – Risikoabschätzung für Medikamente in der Umwelt

    In Pharmas werden ökologische und gesundheitliche Risiken von Medikamenten in der Umwelt analysiert. 13 Institutionen untersuchen exemplarisch die Stoffgruppen Krebsmedikamente und Antibiotika.
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  • Elimination von Spurenstoffen in Kläranlagen
    Schadstoffrisiken Wasser

    Elimination von Spurenstoffen in Kläranlagen

    Im Projekt wird erforscht, welcher Nutzen der Gesellschaft entsteht, wenn Arzneimittelwirkstoffe und Spurenstoffe über Kläranlagen entfernt werden.

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  • Strukturkonzept Trinkwasserversorgung Magdeburg
    Wasser

    Strukturkonzept Trinkwasserversorgung Magdeburg

    Im Projekt wurde für die Trinkwasserversorgung Magdeburg GmbH (TWM) ein Strukturkonzept zur zukünftigen Wasserversorgung entwickelt.
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  • Kommunikationsstrategien zum nachhaltigen Umgang mit Arzneimitteln
    Schadstoffrisiken

    Kommunikationsstrategien zum nachhaltigen Umgang mit Arzneimitteln

    Für das Umweltbundesamt hat das ISOE eine Kommunikationsstrategie entwickelt. Sie soll dazu führen, dass der Eintrag von Arzneimittelwirkstoffen in das Wasser reduziert wird.
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  • Nachhaltigkeitsleistungen von Wasserversorgungsunternehmen
    Wasser

    Nachhaltigkeitsleistungen von Wasserversorgungsunternehmen

    Um die Nachhaltigkeitsleistungen der deutschen Wasserversorgung mess- und bewertbar zu machen, hat das Team betriebliche Kennzahlen identifiziert und in einem Kennzahlenkatalog zusammengefasst.
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  • Privatisierung in der Wasserwirtschaft
    Wasser

    Privatisierung in der Wasserwirtschaft

    Diese Sondierungsstudie hat das ISOE für den Förderschwerpunkt "Sozial-ökologische Forschung" des BMBF erstellt. Darin haben die WissenschaftlerInnen den Forschungsbedarf für eine nachhaltige Entwicklung in der Wasserwirtschaft festgestellt.
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  • Marktöffnung in der Trinkwasserversorgung
    Wasser

    Marktöffnung in der Trinkwasserversorgung

    Das ISOE hat die Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen bei ihrer Positionierung in der Diskussion um Liberalisierung und Privatisierung des Wassermarkts begleitet.
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  • Bewertungsgrundlagen zur Substitution umweltrelevanter Flammschutzmittel
    Schadstoffrisiken

    Bewertungsgrundlagen zur Substitution umweltrelevanter Flammschutzmittel

    Anhand von ausgewählten Produkten hat das Team den Einsatz von Flammschutzmitteln in Deutschland untersucht. Dazu gehörten Produkte aus den Bereichen Dämmstoffe und Montageschäume, Konstruktionswerkstoffe für Schienenfahrzeuge, Leiterplatten, Werkstoffe für Elektronikgehäuse, Matratzen und Möbelbezugsstoffe.
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  • Wasserkreislauf und urban-ökologische Entwicklung
    Wasser

    Wasserkreislauf und urban-ökologische Entwicklung

    Im Projekt hat das Team den Zusammenhang zwischen den sozialen, technischen und ökologischen Aspekten einer nachhaltigen Entwicklung untersucht. Die Forschungen bezogen sich beispielhaft auf den nachhaltigen Umgang mit Wasser in den beiden Städte Dresden und Frankfurt am Main. Dafür haben die Wissenschaftler Strategien als Szenarien gegenübergestellt, mit denen sich die Wasserprobleme und sozial-ökologische Krisenlagen in urban-industriellen Regionen angehen lassen.
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  • Regenwasserversickerung in Wiesbaden
    Wasser

    Regenwasserversickerung in Wiesbaden

    Das ISOE hat Flächen des Wiesbadener Stadtgebiets einer wasserwirtschaftlichen Ersteinschätzung unterzogen. Die Wissenschaftler haben darin eingestuft, welche Flächen sich für eine dezentrale Versickerung des anfallenden Niederschlagswassers eignen. Die Flächen wurde hinsichtlich des Grundwasserschutzes (Schadstoffeinträge und Filtervermögen der Böden) und deren Sickervermögen bewertet.
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  • Stoffflüsse umweltrelevanter chemischer Stoffe: Produktliniencontrolling
    Wasser

    Stoffflüsse umweltrelevanter chemischer Stoffe: Produktliniencontrolling

    Das Projektteam hat am Beispiel Brandschutz die Möglichkeit untersucht, ein ökologisches Stoffstrommanagement entlang der Wertschöpfungskette umzusetzen. Beim vorbeugenden Brandschutz werden Kunststoffe oft mit Flammschutzmitteln ausgerüstet, die häufig problematische Substanzen enthalten. Aufbauend auf einer Produktstammbaumanalyse wurden Potentiale und Restriktionen ökologischer Innovationen im Brandschutz untersucht. Exemplarisch standen dafür die Produktlinien Personalcomputer und Autositze. Am ISOE wurden akteursorientierte Untersuchungen zum Stoffwissen, zur Risikowahrnehmung, zum Nutzungsverhalten und zu Innovationsroutinen durchgeführt.
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Publikationen

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