Industrial Ecology

Industrial Ecology ist ein stark naturwissenschaftlich-technisch und managementorientiertes Forschungs- und Entwicklungskonzept. IE verfolgt das langfristige Ziel einer nachhaltigen Einbettung der Technosphäre in die Ökosphäre, der wirtschaftlich-technischen in die natürlichen Systeme. Der Fokus liegt auf Energie- und Stoffströmen. Damit kommen zunächst einmal ganz traditionell die Schnittstellen zwischen Ökosphäre und Technosphäre als ‚Grenzen des Wachstums’ in den Blick, also die Verfügbarkeit von Ressourcen einerseits und die Aufnahmefähigkeit der Natur für Emissionen und Abfälle andererseits. Das Verhältnis zwischen den beiden Sphären stellt sich als Input-Output-Verhältnis dar. Wir entnehmen (empfangen) Ressourcen aus der Natur (Sonnenenergie, Biomasse, mineralische Ressourcen), verarbeiten und verwerten diese mehr oder weniger effizient in der Technosphäre und entlassen sie dann in entwerteter (verbrauchter) Form als Emissionen und Abfälle wieder in die Natur. Zentrale Nachhaltigkeitsprobleme erscheinen so gesehen an den Schnittstellen zwischen Techno- und Ökosphäre, als Grenzen der Verfügbarkeit von Ressourcen und als Grenzen der Aufnahmefähigkeit der Natur für Emissionen und Abfälle. Von diesen Grenzen der Verfügbarkeit von Ressourcen und der Aufnahmefähigkeit für Emissionen handelt der Begriff der Tragekapazitäten.

Der derzeitige Anstieg des CO₂ in der Atmosphäre erfolgt etwa 100-fach schneller als zum Ende der letzten Eiszeiten, als der atmosphärische CO₂-Gehalt um etwa 80 ppm in 6000 Jahren zunahm. Mit ca. 380 ppm ist der derzeitige Wert der höchste der letzten 420 000, womöglich mehreren 10 Millionen Jahre (IPCC 2001). Aufgrund ihres großen Volumens, ihres Anteils von 70% an der Erdoberfläche und ihrer Fähigkeit zur Pufferung des aufgenommenen CO₂ haben die Ozeane in den letzten 200 Jahren etwa die Hälfte aller anthropogenen CO₂-Emissionen, vor allem aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe, aufgenommen, insgesamt über 120 Gt C (440 Gt CO₂, Sabine et al., 2004). Das durch menschliche Aktivitäten produzierte CO₂ dringt in die Oberflächenschichten des Ozeans ein und gelangt mit den Meeresströmungen über Zeiträume von mehreren hundert Jahren auch in die tieferen Meeresschichten. Derzeit nehmen die Ozeane pro Jahr etwa 2 von 6 Gt C aus menschlicher Aktivität auf, der biologische Beitrag des Ozeans ist damit ähnlich groäre. Demnach erscheint der Ozean aufgrund seiner hohen Speicherkapazität als geeigneter Ort für die Entsorgung von CO₂. Allerdings nimmt die Fähigkeit des Ozeans zur CO₂-Aufnahme mit steigenden atmosphärischen CO₂-Gehalten aufgrund fallender Pufferfähigkeit ab. Gleichzeitig entfaltet das CO₂ spezifische Wirkungen auf die Biosphäre, die eine Nutzung dieser Speicherkapazität zumindest einschränken. Diese Wirkungen gehen über die potenzielle Veränderung von Stoffflüssen hinaus und betreffen die geographische Verbreitung und das überleben von Arten und Populationen in ihren angestammten Lebensräumen.

„Luft“ ist das Medium, in dem der Mensch lebt und das er atmet. Die die Erde umgebende Lufthülle, die Atmosphäre, ist ein Gasgemisch bestehend aus 78% Stickstoff, 21% Sauerstoff, 0.9% Edelgase und 0.1% verschiedener Spurenstoffe. Die Spurenstoffe dienen als Wärme- und Strahlenschutzschicht und haben daher große Bedeutung für den Temperaturhaushalt und für alles Leben auf der Erde. Die Atmosphäre ist aber nur eine Komponente des Erdsystems. Zum System „Erde“ gehören der Erdkörper selbst, die Erdoberfläche — die Pedosphäre, die Atmosphäre, die Hydrosphäre, die Kryosphäre und die Biosphäre. Stoffflüsse zwischen den Komponenten dieses Systems „Erde“ bilden meist über lange Zeiträume betrachtet geschlossene Kreisläufe, die sich untereinander beeinflussen und eigene Gesetzmäßigkeiten aufweisen.

„Zum ersten mal in der Geschichte der Menschheit steht uns eine globale Wirtschaft zur Verfügung, in der alles überall jederzeit produziert und verkauft werden kann“ (Thurow 1996), mit der Folge, dass nicht nur das Tempo der technischen Innovation beschleunigt, sondern zum Teil auch ihre Risiken in die Höhe getrieben werden. Gleichzeitig schärfen Diskussionen über den globalen Wandel und seine Folgen in der Gesellschaft die Wahrnehmung der z. T. schleichenden und globalen ökologischen, ökonomischen und sozialen Risiken.

Dieser Beitrag bietet einen Überblick aus erster Hand von einem Akteur der Biodieseltechnologie in Deutschland zu Biodiesel als einem umweltverträglichen Kraftstoff der Zukunft. Materialien auf der Grundlage regenerativer Ressourcen wie z.B. Biokraftstoffe (biofuels), biologisch abbaubare ‚Kunst‘stoffe (bioplastics), Schmiermittel (biolubricants) und Netzmittel auf biologischer Basis (biosurfactants) sind wichtige Elemente auf dem Weg zur Einpassung der technischen Systeme in die natürlichen und stellen insofern auch einen interessanten Zweig in der Industrial Ecology dar. So war z. B. diesem Thema im Jahr 2003 ein Special Issue des Journal of Industrial Ecology 7(3/4) gewidmet.

Nachwachsende Rohstoffe erfahren im Bereich der „Industrial Ecology“ zunehmende Aufmerksamkeit. Dazu gehören auch Biokraftstoffe, die allgemein als besonders nachhaltig gelten, sind sie doch — zumindest auf den ersten Blick — CO₂-neutral, bioabbaubar und sparen fossile Rohstoffe ein. Daher hat die Bedeutung der Biokraftstoffe in den letzten Jahren kontinuierlich zugenommen und findet sich mittlerweile in nationalen und internationalen Rahmensetzungen bzw. Zielvorgaben wieder, so beispielsweise in der „EU-Richtlinie zur Förderung der Verwendung von Biokraftstoffen oder anderen erneuerbaren Kraftstoffen im Verkehrssektor“. Hiernach soll der Marktanteil von Biokraftstoffen in allen Mitgliedsländern der EU im Jahr 2005 auf 2 % und bis Ende 2010 auf 5,75 % ansteigen (Europäische Kommission (2003).

Die industrielle Ökologie propagiert den Wechsel von linearen industriellen Prozessen, in denen aus Rohstoffen letztendlich Abfälle werden, hin zur Schließung von Kreisläufen, bei denen Reststoffe wieder als Rohstoffe für neue Prozesse genutzt werden. Dieses Prinzip findet in zunehmendem Masse auch auf dem Sektor der Lebensmittelindustrie Anwendung.

Eines der wichtigsten Anliegen der Wissenschaftsdisziplin „Industrial Ecology“ ist es, industrielle Systeme als Teil der sie umgebenden Biosphäre zu betrachten und nach Wegen zu suchen, industrielle Systeme besser in die Funktionsweise des übergeordneten Natursystems einzubeziehen. Ein solches Wirtschaften nach dem Vorbild der Natur muss vom Ansatz her kreislauforientiert und ressourceneffizient sein. Will man bei der Herstellung von Chemikalien, Pharmazeutika oder auch organisch-basierten Polymeren diesem Ziel näher kommen, liegt es nahe zu untersuchen, ob und welche Möglichkeiten biologische Systeme selbst bieten, um in der geforderten Weise nachhaltig zu wirtschaften (Aufgabe der Biotechnik). Die Nutzung von Zellen oder Enzymen im Rahmen technischer Verfahren und Produktionsprozesse (Biotechnik) hat dabei im Hinblick auf Umweltentlastung und Umweltschutz schon eine lange Tradition. So basiert beispielsweise heute die Reinigung kommunaler Abwässer nahezu vollständig auf biologischen Prozessen und ist damit der Prozess mit den größten Umsatzvolumina aller biotechnischen Verfahren (in Deutschland Umsatzvolumen von 11 500 Mill. m³/Jahr). Die Biotechnik bietet aber auch in anderen Prozessindustrien wie z.B. der Chemieindustrie oder der Zellstoff- und Papierindustrie gute Möglichkeiten zur Entwicklung nachhaltigerer Produktionsverfahren, z.B. durch

Kühlschmierstoffe sind eine wesentliche Eingangsgröße für den Zerspan- und Umformprozess. Neben dem Werkstoff, dem Werkzeug, den Schnittdaten und den Eigenschaften der Werkzeugmaschine haben Kühlschmierstoffe einen erheblichen Einfluss auf das Arbeitsergebnis. Nur eine optimale Abstimmung der Eigenschaften des Kühlschmierstoffs mit den anderen Prozesseingangsgrößen gewährleistet stabile und reproduzierbare Zerspanprozesse. Auch wenn es heute neue Ansätze gibt, um die Einsatzmengen von Kühlschmierstoffen zu reduzieren, sind nach Bundesamt für Wirtschaft (2007) die Verbrauchsmengen in Deutschland in den letzten 10 Jahren nahezu konstant geblieben. Die Minimalmengenschmierung und die Trockenbearbeitung stellen zwar interessante Alternativen zum konventionellen Einsatz von Kühlschmierstoffen dar, aber eine erfolgreiche und vollständige Substitution der Aufgaben und Funktionen von Kühlschmierstoffen (Kühlen, Schmieren, Transportieren, Reinigen, Konservieren usw.) konnte bisher nur in Einzelfällen erreicht werden.

Bei Google bringt der Begriff „Ecodesign“ allein auf deutschsprachigen Websites aktuell etwa 65.000 Einträge, der Begriff „umweltgerechte Produktgestaltung“ kommt immerhin auf 20.000 Einträge. Einer der ersten Links für Ecodesign führt auf das Lexikon der www.umweltdatenbank.de. Nach der in der Umweltdatenbank gegebenen Definition liegt eco-design „der Ansatz zugrunde, bei der Entwicklung, der Produktion, dem Vertrieb, der Verwendung und schließlich der Entsorgung eines Produktes stets die zu erwartenden Auswirkungen auf die Umwelt mit ins Kalkül zu ziehen und deutlich zu verringern, um zu einem optimierten, ganzheitlichen Nutzungskonzept zu gelangen. Dabei inkludiert der Produktbegriff sowohl Hardware, Software, Dienstleistungen als auch jegliche Art eines zur Bedürfnisbefriedigung dienenden Gutes.“ Betrachtet werden in diesem Zusammenhang der Übergang vom Nachsorge- zum Vorsorgeprinzip, eine ökologische und funktionale Verlängerung der Nutzungsdauer sowie eine Optimierung der Produktnutzung statt der Produkterzeugung.

Der rasante Bedeutungszuwachs von Information und Kommunikation in allen Bereichen von Wirtschaft und Gesellschaft ist unübersehbar und wird unter dem Begriff „Informationsgesellschaft“ zusammengefasst. Die zugrunde liegenden Informations- und Kommunikationstechniken (IKT) mit ihren vielfältigen Anwendungen stellen eine Schlüsseltechnologie dar, die nicht nur über ein hohes ökonomisches Potenzial verfügt, sondern auch im Hinblick auf eine nachhaltige Wirtschaftsweise von größtter Bedeutung ist. Die Relevanz der IKT für das Konzept der Industriellen Ökologie zeigt sich sowohl an dem Ausmaß der Stoff- und Energieströme, die mit der IKT verbunden sind, als auch an der zunehmenden Bedeutung für die Erschließung von Umweltentlastungspotenzialen durch den Einsatz von Informationstechnologien und Telekommunikation. IKT ist ein wichtiges Handlungsfeld für umwelt- und industriepolitische Ansätze nicht nur zur Ressourceneffizienz, sondern auch zur Erschließung von grünen Leitmärkten. Der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechniken macht Prozesse und Produkte effizienter, wodurch der Rohstoff- und Energieverbrauch gesenkt wird. Die konsequente Nutzung ihr innewohnender Potenziale verspricht, zur Entkopplung des Wirtschaftswachstums von Ressourcenverbrauch und Umweltbelastungen beitragen zu können. Allerdings rufen Informationstechnologien und Telekommunikation wegen ihrer hohen Innovationsdynamik, ihres Beitrags zur Produktivitätssteigerung, ihrer kurzen Produktlebensdauer und dem damit verbundenen schnellen Wandel der Nutzungsgewohnheiten neue ökologische Probleme hervor. Die sich abzeichnenden Wirkungen der Informations- und Kommunikationstechniken auf Energie- und Stoffströme ergeben daher ein vielfältiges Bild positiver, negativer und neutraler Umwelteffekte¹.

Der Abbau von Rohstoffen geht unvermindert weiter -für künftige Generationen erschöpfen sich die zur Verfügung stehenden natürlichen Ressourcen, und auf der anderen Seite haben wir mit wachsenden Abfallbergen zu kämpfen. Der lineare Stoff- und Energiestrom stellt als Antrieb der Wirtschaft nach wie vor das von der Brundtland-Kommission in den späten achtziger Jahren entworfene Konzept der Nachhaltigkeit in Frage. Die Kommission betonte den zeitlichen Aspekt ökonomisch und ökologisch nachhaltiger Gesellschaften und hob die Bedeutung gemeinsamen Handelns hervor: beispielsweise durch Recycling und Energierückgewinnung, um dem zunehmenden Ressourcenraubbau vorzubeugen. Die Entkopplung bzw. Entflechtung von „Umweltsündern“ und „Wirtschaftsförderern“ ist im gegenwärtigen Zeitalter der Globalisierung und Internationalisierung jedoch ein höchst komplexes, anspruchsvolles Unterfangen. Mehr denn je bedarf es konkreter Rezepte und Tools, um die Vision nachhaltiger Gesellschaften zu realisieren.

Pfadwechsel sind die fundamentalen Änderungen des Entwicklungsweges eines Systems und von daher notgedrungen mit grundlegenden Umwälzungen verbunden. Im Zusammenhang mit den Fragen der Nachhaltigkeit werden Pfadwechsel insbesondere mit dem Umstieg auf regenerative Stoff- und Energiequellen und der Neugestaltung des gesellschaftlichen Stoffwechsels diskutiert. Ein Pfadwechsel scheint in diesen Bereichen unumgänglich, wenn die Entwicklungsfähigkeit der menschlichen Gesellschaft in der Zukunft gewährleistet bleiben soll. Der derzeitige Entwicklungspfad, basierend auf fossilen Energiequellen, nichtregenerativen Ressourcen und ständigem Wachstum verpflichtet, lässt sich auf Dauer nicht aufrecht erhalten und schon gar nicht global verallgemeinern. Ein übergang zu einer anderen Wirtschaftsweise geschieht allerdings nicht von selbst, er muss eingeleitet werden und ist an bestimmte Voraussetzungen gebunden. Ein solcher übergang hat typischerweise mit einigen Schwierigkeiten zu kämpfen, die zusammenfassend als Systemträgheit bezeichnet werden können. Bezüglich dieser Systemträgheiten gibt es aber durchaus Phasenunterschiede, d.h. das System ist Veränderungen gegenüber unterschiedlich empfänglich, je nach dem in welcher Entwicklungsphase es sich gerade befindet. Ein genauerer Blick auf diese Trägheiten ermöglicht deshalb die Entwicklung strategischer Ansätze, wie und wann man diese am besten überwinden kann.

„Stoffstrommanager müssen ... eine rein technisch-analytische Perspektive verlassen, um in der skizzierten Komplexität handlungsfähig zu bleiben.“ Diese Aussage von Müller und Schneidewind im folgenden Buchbeitrag stellt auch die zentrale Erkenntnis des EcoMTex- Projekts dar, in dem der Otto Konzern in den Jahren 2000 bis 2002 an der ökologischen Optimierung seiner Baumwolltextilienkollektion arbeitete. Dieser Beitrag beschreibt, wie einschneidend sich durch ökologische Optimierungen Produktionssysteme ändern, bis hin zur Infragestellung vertrauter Handelstraditionen. Er schließt mit einer einerseits ernüchternden und andererseits ermutigenden Perspektive.

Wer steuert die mannigfaltigen Stoffströme in Wertschöpfungsketten? Sind es analytisch durchoptimierte Managementprozesse, die maschinenartig Herr der Rohstoffe, Veredlungsmittel und Recyclingflüsse sind? Die Aussage des vorliegenden Beitrages ist eindeutig: Nein, auf diese Weise alleine lässt sich der Strom der Stoffe nicht erklären. Sie werden vielmehr zusätzlich durch sublime, lang tradierte und häufig gar nicht bewusst wirkende Symbolsysteme (mit-)gesteuert: Die symbolische Software lenkt die substanzielle Hardware. Dies ist für die Gestaltung von kreislauforientierten Systemen, wie sie die Industrial Ecology anstrebt, eine wichtige Erkenntnis, um Maßnahmen im Hinblick auf die sozio-ökonomische Wirkung solcher Systeme genauer beurteilen zu können.

In den 1960er Jahren erlebte die Welt eine lange, nachhaltige Periode des Wirtschaftswachstums, die vielen Ländern Wohlstand und Reichtum brachte. Bereits Mitte/Ende der 1960er Jahre kam jedoch bei Boulding (1966) und Mishan (1967) die Frage auf, ob aufgrund der wachsenden Umweltbelastungen kontinuierliches Einkommenswachstum möglich bzw. wünschenswert ist. Man war der Auffassung, Wirtschaftswachstum sei unvermeidbar mit Umweltbelastungen verbunden, die auf lange Sicht den menschlichen Wohlstand mindern würden.

Die Zeit der ersten Stadtkulturen in den großen Flusstälern des Orients fällt, archäologisch betrachtet, zusammen mit der Erfindung und der Anwendung neuer Techniken wie Getreidebau, Töpferscheibe, Segelboot, Kupferverarbeitung (Metallurgie), astronomische Kalender (Zeitmessung) und Schrift. Urbanes Leben erfand auch neue Institutionen für das menschliche Zusammenleben in Siedlungen hoher Populationsdichten. Die frühgeschichtliche Stadt begann als Sammlung von Arbeitskräften unter fester, einheitlicher und selbstbewusster Führung und war in erster Linie ein Instrument, mit dem man Menschen reglementieren, die Natur überwältigen und das Gemeinwesen zum Dienst für die Götter anhalten konnte (Mumford 1963).

Über Infrastrukturen der Energieversorgung nachzudenken heißt, die Eigenschaft von Energiequellen und die Ausrichtung von Energieunternehmen sowie den spezifischen Infrastrukturbedarf für beides ins Auge nehmen zu müssen. Energieinfrastrukturen sind nämlich nicht neutral gegenüber allen Energiequellen und allen Unternehmensformen. Dieser Aspekt wird in der Energiedebatte, von der wissenschaftlichen bis zur wirtschaftlichen und politischen, weitgehend ausgeklammert. Der determinierende Faktor eines Energiesystems sind die von diesem bereitgestellten Energiequellen. Von deren Wahl hängen alle weiteren Schritte ab: welche Techniken der Energieumwandlung und welcher Infrastrukturbedarf für deren optimalen Einsatz erforderlich sind, welche Unternehmensformen sich herausbilden — und welchem Ziel die Energiepolitik dient. Wir brauchen diesbezüglich einen energie-, technik- und wirtschaftssoziologischen Blick, um das Energiesystem von heute verstehen zu können — und um erkennen zu können, welche Konsequenzen sich aus dem anstehenden historischen Wechsel von fossilen und atomaren hin zu erneuerbaren Energien ergeben.

Seit Jahrmillionen findet in der Biosphäre Stoffaufbau und -abbau und damit „Organische Chemie“ statt. Dabei hat sich ein Grundprinzip durchgesetzt, das bereits als „solare Chemie“ bezeichnet werden kann: ausgehend von sehr einfachen, energiearmen Molekülen werden in lebenden Pflanzen hochkomplexe, energiereiche Moleküle synthetisiert.

Wie wir in den vorangegangenen Artikeln gesehen haben, beschäftigt sich die Industrial Ecology mit Ansätzen zu einer nachhaltigen Gestaltung industrieller Systeme, die zugleich mehrere Dimensionen betreffen. Zunächst geht es um die natürliche Umwelt, also die Schonung der Natur. Wir haben gesehen, wie Eingriffe in die Großsysteme Ozean und Atmosphäre diese aus dem Gleichgewicht bringen können, wenn deren Tragekapazitäten überschritten werden. Doch Nachhaltigkeit bedeutet mehr: sie besitzt drei Dimensionen (Enquête-Kommission 1994), neben der ökologischen Dimension (Umwelt/)Ökosysteme) sind das die soziale (Gesellschaften/Soziale Systeme) und die ökonomische Dimension (Wirtschaftssysteme). Eine nachhaltige Lebensweise bedeutet, (zumindest) einen Zusammenbruch in einer oder mehrerer dieser Dimensionen zu verhindern (von Gleich 2006). Eine naheliegende, aber nicht in allen Fällen ausreichende, Herangehensweise ist nun, für jede dieser Dimensionen spezifische Strategien zu finden, mit denen man die betroffenen Systeme nachhaltig, also selbst in der Veränderung dauerhaft, im Gleichgewicht halten kann. In dem vorangegangen Kapitel wurden entsprechende Ansätze vorgestellt, die zumeist auf einen der drei Aspekte der Nachhaltigkeit fokussieren, und dabei mehr oder weniger begrenzte Strategien verwenden.

Es hat dem Schöpfer gefallen, unsere physische Welt so zu gestalten, dass sie durch ein System von nichtlinearen partiellen Differenzialgleichungen zweiter Ordnung beschrieben werden kann. Die Bilanzgleichungen für Masse, Impuls und Energie sind von dieser Art. Wir nennen sie Naturgesetze. Sie erlauben uns, die Veränderungen in unserer natürlichen Umwelt zu beschreiben. Dazu brauchen wir neben dem System von Differenzialgleichungen noch einige weitere Informationen, die das Material betreffen, das wir betrachten wollen. Denn ein Gletscher hat ein anderes Fließverhalten als ein Lavastrom, und ein Kormoran wird sich in der Luft anders fortbewegen als im Wasser. Nicht nur natürliche Systeme, auch technische Systeme unterliegen den gleichen Naturgesetzen. Das ist der Grund dafür, warum es so starke Analogien zwischen natürlichen und technischen Systemen gibt. So lässt sich etwa die Frage der Überfischung eines Gewässers mathematisch durch ein Gleichungssystem beschreiben, mit dem auch die Frage nach der Stabilität eines chemischen Reaktors behandelt werden kann (Jischa 2008).

Komplexität ist sehr beliebt. Nämlich als Entschuldigung. Wenn man darauf hinweist, dass „alles“ so komplex sei, kann man erklären, warum man Schwierigkeiten hatte, eine Entscheidung zu finden. Und „Komplexität“ erklärt auch, warum die gefundene Entscheidung leider falsch war. Was nun Komplexität eigentlich ist, welche Anforderungen sie stellt, ob sie den Menschen wirklich überfordert, welches die gewissermaßen „natürlichen“ Reaktionen von Menschen auf Komplexität sind, soll in diesem Aufsatz analysiert werden. Im Folgenden wird zunächst auf den Begriff ‘Komplexität’ genauer eingegangen, um zu zeigen, welche Eigenschaften ein komplexes System hat. Daraus wird abgeleitet, wie Komplexität „psychisch“ wirkt. Danach wird darauf eingegangen, welche Verhaltenstendenzen man bei Menschen beim Umgang mit komplexen Systemen findet.

Die Geburtsstunde der Industrial Ecology lässt sich wohl am Aufsatz „Strategies for Manufacturing“ von Frosch und Gallopoulos (1989) im Scientific American festmachen, selbst wenn die intellektuellen Wurzeln des noch jungen Forschungs- und Handlungsfeldes, die diversen Vorläuferkonzepte und frühen Anfänge historisch sehr viel weiter und systematisch in verschiedene Wissenschaftsdisziplinen zurückreichen. Zumindest hat der Aufsatz eine katalytische Wirkung entfaltet und zu Aktivitäten inspiriert, die für die weitere Entwicklung des Forschungs- und Handlungsfeldes bedeutsam waren. Frosch und Gallopoulos (1989, 152) schlugen in ihrem Aufsatz vor, Industriesysteme in Analogie zu Ökosystemen in der Natur zu betrachten, die augenscheinlich nach Prinzipien einer Kreislaufwirtschaft funktionieren. Das Gestaltungsziel, so ihr Vorschlag, besteht dann in einem „industrial ecosystem“, in dem der Einsatz von Energien und Materialien verbessert sowie Abfälle und Emissionen reduziert sind, „and there is an economically viable role for every product of a manufacturing process“.

Die Tatsache, dass Volkswirtschaften, ganz ähnlich wie ihre Bürger, zumindest auf lange Sicht nicht über ihre Verhältnisse leben dürfen, ist seit längerem unbestritten. Im Falle der Volkswirtschaften sind Überschreitungen extern veranlasster Beschränkungen temporär oder regional möglich, indem man auf die Ausgleichsfähigkeit des Systems in seiner Gesamtheit setzt. Langfristige Begrenzungen für das Wachstum der Volkswirtschaften bestehen jedoch in Form von Beschränkungen hinsichtlich des Vorhandenseins und der Ströme der natürlichen Ressourcen wie auch der Kapazitäten zur Aufnahme von Umweltbelastungen (Georgescu-Roegen 1971, Daly 1973, 1992, Ruth 1993). Auch auf kurze Sicht gelten bestimmte Einschränkungen, wie die Gesetze der Thermodynamik, die das Ausmaß beschränken, in dem Stoffe und Energie zu einem beliebigen Zeitpunkt transformiert werden können.

Die Industrial Ecology ist ein noch junges, aber rasch aufstrebendes interdisziplinäres Forschungs- und Handlungsfeld in den Umwelt- und Nachhaltigkeitswissenschaften. Es hat seinen thematischen Schwerpunkt in den Schnittstellen zwischen den Ingenieurwissenschaften einerseits und den Wirtschaftswissenschaften mit dem Fokus auf Umweltökonomie und Umweltmanagement andererseits (Ayres und Ayres 1996). Gleichwohl wird deutlich, dass technisch-ökonomische Ansätze zur Gestaltung nachhaltiger industrieller Systeme alleine kaum greifen. Insofern kommt der Integration der Sozialwissenschaften für die zukünftige Entwicklung der Industrial Ecology eine steigende Bedeutung zu (Graedel 2000).

Hat Industrial Ecology als Fach oder Disziplin eine eigene Daseinsberechtigung oder fristet sie lediglich ein Schattendasein im Kontext von Nachhaltigkeit oder nachhaltiger Entwicklung? Bezieht man sich auf eine der meistzitierten Definitionen des Fachgebietes, lautet die Antwort vermutlich „nein, Nachhaltigkeit ist nicht unverzichtbar.“ Als das Fach noch in den Kinderschuhen steckte, definierte Robert White, Präsident der US National Academy of Engineering, Industrial Ecology als:

...the study of the flows of materials and energy in industrial and consumer activities, of the effects of these flows on the environment, and of the influences of economic, political, regulatory, and social factors on the flow, use and transformation of resources (White, 1994, p. v.)¹ Whites Definition lässt in keiner Weise auf einen normativen Kontext für dieses Fachgebiet schließen. Doch im nächsten Satz fährt er fort: “The objective (my emphasis added) of industrial ecology is to understand better how we can integrate environmental concerns into our economic activities².” Mit dieser Zweckbestimmung fügte er eine normative Dimension hinzu, die eine fortgesetzte Debatte darüber auslöste, ob die Industrial Ecology ein eindeutig wissenschaftliches Unterfangen oder aber ein Suchen nach Lösungen für eine Reihe gesellschaftlicher Probleme darstellt, deren Behandlung als ein „Muss“ oder „Soll“ im Raum steht.

Das Buch neigt sich dem Ende zu. Da kann es nützlich sein, einen Schritt zurückzutreten und sich der Gründe für die ins Auge gefasste Umgestaltung der industriellen Zivilisation zu vergewissern. Ich möchte mit den folgenden Gedanken, jene Großkonfliktlage zu Beginn des 21. Jahrhunderts andeuten, zu deren Lösung beizutragen, „Industrial Ecology“ angetreten ist.

Zukunft braucht Herkunft heißt es nicht ohne Grund. Deshalb soll dieser Ausblick durch einen Rückblick eingeleitet werden. Um zu Aussagen über die möglichen Zukünfte der Industrial Ecology zu kommen, wird versucht, anhand wichtiger Stationen und Entwicklungsphasen die bisherige Dynamik der wissenschaftlichen Ökologie und Ökosystemtheorie von ihren Anfängen bis heute mit der aktuellen und möglichen zukünftigen Dynamik der Industrial Ecology in Beziehung zu setzen. Auf diese Weise sollten sich Hinweise finden lassen für mögliche (und ggf. auch nötige) Weiterentwicklungen der Industrial Ecology.