Dr.-Ing.

Albrecht, Stefan

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Environmental Impacts of Biosurfactants from a Life Cycle Perspective

2022-03-23 , Briem, Ann-Kathrin , Bippus, Lars , Oraby, Amira , Noll, Philipp , Zibek, Susanne , Albrecht, Stefan

Biosurfactants are considered as an environmentally friendly and sustainable alternative to conventional fossil-derived and chemically produced surfactants. Their production pathways, physicochemical properties, and applications are widely researched and discussed in literature. In this context, investigating the different impacts from the entire life cycle of biosurfactants is important to understand and mitigate potential environmental hotspots. Life Cycle Assessment (LCA) is an internationally accepted and standardized methodology to analyze the environmental impacts of products from a holistic view. Therefore, this study provides a detailed overview of existing LCA studies of biosurfactants by means of a systematic literature research. The focus specifically lies on articles that investigated microbial biosurfactants. However, the systematic approach used ensured a broader overview related to bio-based surfactants as well. Furthermore, two related topics, ecotoxicity and biodegradability of biosurfactants, were identified and discussed based on the search findings. After screening over 2,500 documents using Scopus and Google Scholar, six relevant LCA articles of biosurfactants could be identified. The identified articles are divided into LCA studies of alkyl polyglycosides, chemically produced bio-based surfactants, and LCA studies of microbial biosurfactants, their content analyzed and discussed in context. In conclusion, the number of available LCA studies is very limited and their results are often not comparable. To the best of the authors’ knowledge, this review is the first of its kind to provide a detailed overview of LCA studies of biosurfactants. Consequently, the need for implementing more LCA studies becomes clear.

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Assessing land use and biodiversity impacts of industrial biotechnology

2020 , Lindner, J. P. , Beck, T. , Bos, U. , Albrecht, S.

One of the many promises of biotechnology is that it allows societies to move away from a fossil-based industry toward a bio-based industry, with positive implications for anthropogenic climate change and resource dependency. The provision of biomass from agriculture or forestry is, however, linked to specific environmental implications that cannot be disregarded in an informed discussion about the role of biotechnology in the twenty-first century. In this chapter, we discuss landuse-related effects of biomass provision such as landscape homogenization, eutrophication, erosion, biodiversity, and others. We also discuss how these effects are represented in Life Cycle Assessment, which is a powerful tool for product sustainability evaluation.

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Grundlagen der ökologischen Bilanzierung

2016 , Fischer, Matthias , Albrecht, Stefan , Ilg, Robert , Held, Michael , Jäger, Michael , Leistner, Philip

In diesem Beitrag wird auf verschiedene Methoden und Inhalte, konkrete Anwendungen, Datenquellen, Nutzen und spezifische Lösungen aus dem Themenfeld der ökologischen Bilanzierung näher eingegangen.

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Cooperation of young researchers from science and industry - life cycle assessment in theory and practice

2021 , Albrecht, Stefan , Fischer, Matthias

This preface introduces the contributions from young scientists and researchers participating in the 15th Ökobilanzwerkstatt in Stuttgart. It provides an overview of the growing relevance of establishing environmental aspects as a guideline in science, industry and politics. This results in an increased need to anchor life cycle assessments in the training of young scientists. Afterwards, the highlights of the Ökobilanzwerkstatt 2019 are presented and the topics of the publication in this book are introduced.

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Ganzheitliche Bilanzierung und Nachhaltigkeit im Leichtbau

2020 , Fischer, Matthias , Albrecht, Stefan , Baitz, Martin

Die Methoden der Ganzheitlichen Bilanzierung und der Ökobilanz ermöglichen einen vorausschauenden technischen Umweltschutz und dienen als Grundlage für eine nachhaltige Forschung und Entwicklung von Bauteilen, Produkten und Systemen. Neben der Wahl einer adäquaten Methode ist es wichtig, die Möglichkeiten und Grenzen der Methoden zu verstehen, diese wissenschaftliche Methode richtig anzuwenden, die Ergebnisse zu verstehen und - meist besonders wichtig - die Erkenntnisse verantwortungsvoll zu kommunizieren. Die Verantwortung mit geeigneten Werkzeugen auch sinnvolle Ergebnisse zu erzeugen, verbleibt hauptsächlich beim Nutzer der Werkzeuge. Bei Fehleinschätzungen oder konträren Aussagen sollte nicht das Werkzeug an sich in Frage gestellt werden, sondern geprüft werden, auf Basis welcher Aspekte die Ergebnisse zustande gekommen sind. Die Nachhaltigkeit auf Basis der (ökologisch-technischen) Vorteile von spezifischen Leichtbaukonzepten kann nur mit spezifischen Informationen unter den jeweiligen Randbedingungen gemessen, analysiert und beurteilt werden. Das ist auch mitunter der Grund dafür, dass viele große Firmen Abteilungen eingerichtet haben, die sich mit Fragestellungen zu Lebenszyklus und Prozessketten unter den spezifischen Rahmenbedingungen der jeweiligen Firmen- und Zulieferstruktur beschäftigen.

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Ergebnisse der r²-Begleitforschung: Potenziale von Innovationen in rohstoffintensiven Produktionsprozessen

2013 , Ostertag, Katrin , Marscheider-Weidemann, Frank , Paitz, Patrick , Sartorius, Christian , Walz, Rainer , Moller, Björn P. , Seitz, Ralph , Woidasky, Jörg , Stier, Christian , Albrecht, Stefan , Brandstetter, Christian P. , Fröhling, Magnus , Trippe, Frederik , Müller, Josephine , Mayer, Wolfgang A. , Faulstich, Martin

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Sozioökonomische Nachhaltigkeitsbewertung

2020 , Knüpffer, Eva , Krieg, Hannes , Albrecht, Stefan , Springer, Sally

In diesem Kapitel werden Grundlagen, Forschungsstand und Methoden zur sozioökonomischen Nachhaltigkeitsbewertung von Biokunststoffen vorgestellt. Zunächst wird das Ziel für diese Bewertung formuliert. Basierend auf Literaturrecherchen und ExpertInnenmeinungen wird dann ein geeignetes Indikatorenset für die sozioökonomischen Auswirkungen von Biokunststoffen bzw. Bioökonomie vorgestellt. Die ausgewählten Indikatoren werden unter anderem anhand des von der Abteilung Life Cycle Engineering (GaBi) entwickelten Ansatzes Life Cycle Working Environment (LCWE) bewertet. Die methodischen Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten werden dargestellt und diskutiert. Als Proof of Concept wird das vorgestellte Indikatorenset im Rahmen eines Materialvergleichs und einer Fallstudie anhand der beschriebenen Methoden ausgewertet. Abschließend werden Handlungsempfehlungen für AnwenderInnen formuliert und ein Ausblick gegeben, welche weiterführenden Ansätze für eine ganzheitliche Nachhaltigkeitsbewertung berücksichtigt oder entwickelt werden könnten.

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Assessment of social impacts along the value chain of automation technology components using the LCWE method

2019 , Schlegl, Friederike , Barkmeyer, Mercedes , Kaluza, Alexander , Knüpffer, Eva , Albrecht, Stefan

Purpose: During the last years, the sustainability of products has gained importance. The established life cycle assessment (LCA) methodology focuses on the evaluation of environmental impacts of products. Academic research extends this approach to social impacts towards establishing a social life cycle assessment (S-LCA). The life cycle working environment (LCWE) method offers one option to include social impacts in LCA. This paper aims at creating a LCWE procedure for company purposes. Automation technology components serve as a case study. Methods: LCWE helps to assess the social impact on humans along a products life cycle based on statistical data and the possibility to integrate primary data. The methods focus is on working conditions in upstream and manufacturing activities. LCWE is based on the energy and material flows used in LCA study's. The results of the method are social profiles of single processes or products. The allocation to social profiles is performed through shares of value-added costs within the life cycle processes of a product. Results and discussion: First, a procedure that enables the integration of the LCWE method into companies is presented. Within the procedure, it is possible to integrate corporate data as well as companies aims. The results of the process assessment are categorized by a traffic light function, so that decision makers within the company will be able to integrate the results into their department and improve the processes they are responsible for.

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Ressourceneffizienz potenzieren: Der Beitrag des BMBF-Förderschwerpunkts r²

2012 , Ostertag, Katrin , Brandstetter, Christian Peter , Albrecht, Stefan , Fröhling, Magnus , Schultmann, Frank , Trippe, Frederik

Um das politische Ziel der Steigerung der Rohstoffproduktivität voranzubringen, unterstützt das Bundesministerium für Bildung und Forschung die Entwicklung innovativer Effizienztechnologien unter anderem im Förderschwerpunkt r². Im Integrations- und Transferprojekt werden die Ressourceneffizienzpotenziale der darin geförderten Vorhaben unter Berücksichtigung ökologischer und ökonomischer Aspekte bewertet. Erste Ergebnisse weisen darauf hin, dass das r²-Cluster Metall-Recycling den größten Anteil an den Einsparungen beim kumulierten Materialaufwand und Primärenergiebedarf hat. Bei der Reduktion der Treibhausgase liegen die r²-Vorhaben zu innovativen Baustoffen vorn. Das größte ökonomische Potenzial könnte sich aus den r²-Vorhaben der chemischen Industrie ergeben, die sich beide mit Katalyse beschäftigen.

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