Gemeinsame Initiativen

An seiner Sitzung vom 13. Juli bewilligte der ETH-Rat «Gemeinsame Initiativen» der Institutionen des ETH-Bereichs zu «Energie, Klima und ökologischer Nachhaltigkeit» sowie zu «Engagement und Dialog mit der Gesellschaft». Damit stärkt der ETH-Rat Aktivitäten im Rahmen der «Strategischen Schwerpunkte» des ETH-Bereichs, die er in seiner Strategie 2025–2028 definiert hat.

In seiner Strategie 2025–2028 definierte der ETH-Rat «Strategische Schwerpunkte» (Strategic Areas, SA) und lancierte zu zwei davon bereits «Gemeinsame Initiativen» (Joint Initiatives, JI). Diese Initiativen stärken die Zusammenarbeit und Koordination zwischen den Institutionen des ETH-Bereichs in den ausgewählten Schwerpunkten.

Förderung gemeinsamer Initiativen zu Energie, Klima und ökologischer Nachhaltigkeit

Im Strategischen Schwerpunkt «Energie, Klima und ökologische Nachhaltigkeit» werden sechs Gemeinsame Initiativen mit einem Budget von rund 30 Mio. Franken vom ETH-Rat kofinanziert. Darunter sind Initiativen, die aus Abfall der Lebensmittelproduktion nachhaltige Materialien entwickeln oder welche die Nutzung von Holz in der Bauwirtschaft fördern sollen. Verschiedene weitere Initiativen zielen darauf ab, Lösungen zu finden für die Herausforderungen durch den Klimawandel für die Ökosysteme und Biodiversität sowie die Energiesicherheit. Zudem soll ein Schweizerisches Zentrum für Netto-Null-Emissionen entstehen.

Gemeinsame Initiativen zu Engagement und Dialog mit der Gesellschaft

Im Strategischen Schwerpunkt «Engagement und Dialog mit der Gesellschaft» werden vier «Gemeinsame Initiativen» mit insgesamt rund 7 Mio. Franken vom ETH-Rat kofinanziert. Dazu gehört eine Dialogplattform zwischen Wissenschaft und Gesellschaft, um das gegenseitige Verständnis zu fördern und Bildungsangebote für Forschende zu entwickeln für den Austausch mit der Gesellschaft. Geplant sind weitere Dialogformate sowie Ausstellungen zu wichtigen Themen wie beispielsweise Energie oder Senkung der Treibhausgasemissionen. Gemeinsam mit dem Jurapark Aargau entsteht ein Reallabor, bei dem Forschende im direkten Austausch mit den 32 Gemeinden des Juraparks Nachhaltigkeitsprobleme diskutieren und gemeinsam Massnahmen und Lösungen vor Ort entwickeln. Geplant ist ausserdem ein nationales Zentrum zum Erhalt der Biodiversität, bei dem das wissenschaftliche Wissen zu diesem Thema gesammelt und mit allen Interessierten geteilt wird.

Bewilligte gemeinsame Initiativen 2022

Strategischer Schwerpunkt «Energie, Klima und ökologische Nachhaltigkeit»

Obwohl beinahe eine Milliarde Menschen noch immer unter Mangelernährung leiden, wird etwa ein Drittel aller produzierten Lebensmittel verschwendet. Die Grundidee dieser gemeinsamen Initiative besteht in der Entwicklung von Ansätzen zur Gewinnung funktioneller Materie aus (un- oder vorbehandelten) proteinreichen Abfallströmen unter dem Einsatz minimaler Reinigungs- und Verarbeitungsverfahren. Über die drei Jahre des Forschungsprogramms hinweg werden beispielhaft einige Anwendungen untersucht, welche dann als Ausgangspunkte für eine zukünftige Initiative in grösserem Massstab dienen sollen. Wegen ihrer Dringlichkeit und globalen Auswirkungen wurden die folgenden drei Kernthemen hier als besonders wichtig eingestuft: Das erste Thema sind Lebensmittelverpackungen, welche ca. 40 % der gesamten jährlichen Umweltbelastung durch Kunststoffe verursachen. Das zweite Thema beschäftigt sich mit durchlässigen Materialien zur CO2-Abscheidung – einerseits als Beispiel zur Nutzung von Materialien mit hohem Wertschöpfungspotenzial, andererseits als Methode zur weiteren Verringerung des CO2-Fussabdrucks. Das dritte Thema behandelt Membranen zur effizienten Aufbereitung von Wasser. Die vorgeschlagenen Forschungsprojekte zielen darauf ab, proteinreiche Abfallströme wirksam aufzuwerten und so nachhaltige Technologien zu schaffen, die einen Paradigmenwechsel einläuten: Aus Verschwendung (von CO2 und Nahrungsmittelprotein) wird Gewinn.

Teilnehmende Institutionen des ETH Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Empa

Kontakt: Prof. Dr. Raffaele Mezzenga, ETH Zürich.

Die Baubranche verursacht etwa 40 % der CO2-Emissionen in der Schweiz. Dabei bergen Hoch- und Tiefbaukonzepte mit Holz ein immenses Potenzial, diese Emissionen zu reduzieren. Das Bauen mit Naturmaterial sorgt dafür, dass CO2 durch Nutzwälder gebunden und in langlebigen Gebäuden gespeichert wird, CO2-intensive Materialien wie Beton und Stahl nachhaltig ersetzt werden können und die energiebezogenen Emissionen bebauter Flächen sinken. Eine grossflächige Skalierung des Marktanteils von derzeit 9 % in der gesamten Schweiz hat Auswirkungen über die Grenzen einzelner Branchen hinweg. Dies umfasst die Holzproduktion in durch den Klimawandel belasteten Wäldern ebenso wie die Entwicklung neuer Materialien und Verarbeitungstechnologien sowie die Anpassung von Bauvorschriften bis hin zur Entwicklung innovativer Bau- und Sanierungskonzepte. Die gemeinsame Initiative hat den Anspruch, eine wissenschaftlich fundierte Basis für den Wandel des eidgenössischen Bausektors hin zur Bioökonomie zu schaffen, auch innerhalb eines europäischen und globalen Kontextes. Die Forschung stützt sich auf das Fachwissen von insgesamt vier Instituten der ETH-Bereiche und umfasst Waldentwicklung und Holzproduktion, innovative Baumethoden und Produkte, die Bewertung von Materiallebenszyklen und Simulation von Wegen zur Dekarbonisierung sowie Biodiversität und CO2-Wirkungsmodelle. Die gemeinsame Initiative soll innerhalb der Wertschöpfungskette Schlüsselpositionen identifizieren, an denen sich die Verwendung von Bauholz möglichst nachhaltig skalieren lässt, und gestaltet so optimal umweltgerechte Szenarien für den Holzverbrauch in der Schweiz.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Empa, WSL

Kontakt: Prof. Dr. Jaboury Ghazoul, ETH Zürich.

Der Klimawandel bedroht zunehmend Gesellschaft und Ökosysteme, darunter auch die Biodiversität. Zudem wirkt er sich auch auf die Energiesicherheit aus. Diese Initiative hat es sich zum Ziel gesetzt, Instrumente, Aktionspläne und Technologien zu entwickeln, die eine nachhaltige Transformation hin zu einer treibhausgasfreien und biodiversitätsfreundlichen Schweiz ermöglichen sollen. Geplant sind Lösungsansätze mit Sofortmassnahmen, die einen Beitrag zur Halbierung der Treibhausgasemissionen bis 2030, zur Entwicklung der benötigten Infrastruktur, zur Sicherstellung einer robusten Energieversorgung und zur Erhaltung der Biodiversität leisten. Letztendlich wird SPEED2ZERO auch den ETH-Bereich als Schlüsselakteur und verlässlichen Partner für diese Themen etablieren und den Übergang der Technologien in die Gesellschaft und Politik der Schweiz glaubhaft begleiten. Netto-Null-Treibhausgasemissionen, Energie, Biodiversität und Klima: Da diese Themenfelder so eng miteinander verwoben sind, wird SPEED2ZERO den Schnittstellen zwischen ihnen besondere Aufmerksamkeit widmen. SPEED2ZERO liefert entscheidungsrelevante Instrumente, Technologien und Prototypen, um die wissenschaftlichen, bürokratischen und gesellschaftlichen Hürden zu überwinden, die uns an der Umsetzung dieses dringend benötigten technologischen und systemischen Wandels hindern.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Eawag, Empa, PSI, WSL

Kontakt: Prof. Dr. Reto Knutti, ETH Zürich

Der Schweizer Bundesrat hat das ehrgeizige Ziel formuliert, die Netto-Treibhausgasemissionen landesweit bis zum Jahr 2050 auf Null zu senken. Da der hierfür benötigte systemische und gesellschaftliche Wandel Jahrzehnte in Anspruch nehmen wird, mahnt der aktuelle IPCC-Bericht zu schnellem Handeln. Denn trotz des klar definierten Ziels bleiben viele Fragen offen, etwa zum genauen Vorgehen, zur gesellschaftlichen Akzeptanz, zu technologischen Entwicklungen, zum rechtlichen Rahmen und zu konkreten Geschäftsmodellen. Hier soll die gemeinsame Initiative ein Exzellenzzentrum etablieren, welches eine grosse Bandbreite an Forschungsbereichen rund um das Thema der Netto-Null-Emissionen abdeckt und ein Netzwerk für die institutsübergreifende Zusammenarbeit bietet. Um das Ziel der Netto-Null-Emissionen zu erreichen, wurden sechs Handlungsbereiche mit höchster Priorität identifiziert. Dabei geht es auch um Aspekte wie die Vermeidung, Beseitigung, Überwachung und Analyse von Treibhausgasemissionen. Zur Stärkung des bereichsweiten Netzwerks und zur Bündelung der benötigten Fachkenntnisse wird eine Arbeitsgruppe eingesetzt. Zudem werden unterstützend alle Aktivitäten, Expertinnen und Experten in einer gemeinschaftlich genutzten Datenbank gesammelt, die auch regelmässig aktualisiert wird. Die Arbeitsgruppe veröffentlicht proaktiv Fachbeiträge, gesammelte Projektergebnisse und White Papers und reagiert zeitnah auf Anfragen durch Interessensvertretungen, um eine direkte starke Öffentlichkeitswirkung zu erzielen. Die Arbeitsgruppe wird auch über die drei Jahre hinaus bestehen bleiben, für die der ETH-Rat die Finanzierung bewilligt hat. Langfristig soll mit dieser gemeinsamen Initiative eine Plattform zur Unterstützung wissenschaftlich fundierter Entscheidungen sowohl auf nationaler Ebene als auch für Interessensvertretungen geschaffen werden, damit die am Exzellenzzentrum entwickelten Technologien, Instrumente und Methodiken zeitnah in den Praxiseinsatz gelangen.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Eawag, Empa, PSI, WSL

Kontakt: Prof. Dr. Thomas J. Schmidt, PSI.

Für das Leben in allen Sphären der Erde ist das Element Stickstoff unverzichtbar. Manche Arten von Stickstoff können allerdings erhebliche Umweltprobleme verursachen und das Klima, die Luftqualität, Ökosysteme und die menschliche Gesundheit schädigen. Der Mangel an integrativer Forschung verhindert hier eine proaktive Strategie zur Erzielung vorhersagbarer Ergebnisse, die als Grundlage für politische Entscheidungen rund um Umwelt, Ökosysteme und Gesundheit dienen könnten, ebenso wie begleitende Massnahmen, die im Sinne des Stickstoffverbrauchs eine nachhaltige Energiewende ermöglichen sollen. Ziel der gemeinsamen Initiative ist es daher, Stickstoffkreisläufe ganzheitlich zu verstehen und quantitativ zu bestimmen, um die Auswirkungen der Energiewende und anderweitig (etwa durch den Klimawandel) verursachter Umweltveränderungen vorherzusagen. Für Interessensvertretungen und auf politischer Entscheidungsebene sollen so möglichst fundierte Einschätzungen eventueller Zukunftsstrategien und -szenarien in der Schweiz zur Verfügung gestellt werden.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Eawag, PSI, WSL

Kontakt: Prof. Dr. Athanasios Nenes, EPFL

75 % aller Treibhausgasemissionen entstehen in Stadtgebieten, deren Lebensqualität durch die steigenden Temperaturen in Zukunft erheblich beeinträchtigt werden wird. Viele Systeme treffen hier auf ganz natürliche Weise zusammen: Energie, Verkehr, Trink- und Abwasser sowie Bebauungen. Damit sind Städte eine ideale Umgebung, um dem Klimawandel durch koordinierte, sektorübergreifende Massnahmen zu begegnen und sich die Digitalisierung als Treiber des Systemwandels zunutze zu machen. UrbanTwin soll ein integriertes Tool entwickeln und validieren, welches bei Entscheidungen in Bezug auf Ziele wie etwa die Schweizer Energiestrategie 2050 fundierte Hilfe leisten kann, wie auch für die Vision klimaangepasster «Schwammstädte» in der Schweiz. In detaillierten Modellen bildet das Tool kritische urbane Infrastrukturen wie Energie- und Wassernetze, Bebauungen und Mobilität ab und bezieht auch sozioökonomische und umweltbedingte Aspekte in die jeweiligen Wechselbeziehungen mit ein. Das geplante Tool wird für zwei spezifische Anwendungsfälle eingesetzt: (a) den nachhaltigen Wandel von Gemeinden unter angemessener Einbeziehung lokaler Ressourcen und optimaler Ausnutzung der Infrastruktur sowie (b) die Bewertung der Wirksamkeit politischer Strategien zum Klimawandel unter Berücksichtigung der Robustheit kritischer Infrastrukturen und der Versorgungssicherheit auch während des Transformationsprozesses. Um die erfolgreiche Umsetzung des vorgeschlagenen interdisziplinären Entscheidungstools sicherzustellen, bezieht das Projekt die Interessensvertretungen vor Ort proaktiv mit ein, ebenso wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschafter der beteiligten Institute.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Eawag, Empa, WSL

Kontakt: Prof. Dr. David Atienza Alonso, EPFL

Strategischer Schwerpunkt: «Engagement und Dialog mit der Gesellschaft»

Der Klimawandel, die Energiewende, der Verlust der Biodiversität, einwandernde Schadorganismen und invasive Arten stellen bedeutende gesellschaftliche Herausforderungen dar. Sie sind komplex, entwickeln sich schnell, enthalten viele Unwägbarkeiten und erfordern koordinierte Zusammenarbeit auf internationaler und branchenübergreifender Ebene. Der Umgang mit diesen Herausforderungen beinhaltet auch die Berücksichtigung der inhärenten Konflikte zwischen verschiedenen gesellschaftlichen Zielen, Bedürfnissen und Interessen. Dies erfordert einen Dialog zwischen Wissenschaft und Politik, der sich dieser gesellschaftlichen Realitäten bewusst ist und die Identifizierung von Zielkonflikten und potenziellen Lösungen für diese komplexen gesellschaftlichen Probleme unterstützt. Im Kontext dieser Probleme mangelt es derzeit im wissenschaftlich-politischen Dialog an zwei Dingen: Erstens existiert keine etablierte Plattform für den Austausch zwischen Wissenschaft und Politik, die ausreichend Platz für verschiedene wissenschaftliche Disziplinen und gesellschaftliche Akteure aus unterschiedlichen Branchen böte. Für den Umgang mit Zielkonflikten zwischen verschiedenen (auch wirtschaftlichen) Sektoren ist aber eine solche strukturierte Plattform entscheidend. Zweitens mangelt es der Wissenschaft noch immer an Bewusstsein, Sensibilität und Fachkenntnissen, wenn es um die Diskussion solch komplexer Problemstellungen mit Entscheidungsverantwortlichen geht. Daher soll diese Initiative eine Dialogplattform auf nationaler Ebene aufbauen, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedener Fachbereiche, Behörden, Interessengruppen und Verbände, politische Parteien und Parlamentsmitglieder zusammenbringt.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Eawag, Empa, WSL

Kontakt: Dr. Christian Stamm, Eawag

Die Reduzierung von Treibhausgasemissionen zur Minimierung der Auswirkungen des Klimawandels ist eine der grössten Herausforderungen, denen sich die Menschheit heute gegenüber sieht. Von zentraler Bedeutung auf dem Weg hin zu niedrigeren Emissionen ist der Wandel weg von einem Energiesystem, das auf fossilen Ressourcen basiert. Die Transformation des Energiesystems ist nicht nur eine technische, sondern auch eine wirtschaftliche, politische und gesellschaftliche Herausforderung. Um diese gewaltige Aufgabe zu meistern und die gesetzten Klimaziele zu erreichen, müssen verschiedene Sichtweisen einbezogen und eine Vielfalt an Interessen berücksichtigt werden. Ziel der gemeinsamen Initiative ist die Interaktion mit der Öffentlichkeit sowie die Herstellung eines generationenübergreifenden Dialogs zum Thema Energie. Unsere Vision umfasst eine Ausstellung, ein «lebendes Labor», eine Dialogplattform, gemeinschaftsbezogene Aktivitäten und Kommunikationskanäle, die gemeinsam mit den Instituten des ETH-Bereichs, dem Verkehrshaus der Schweiz (VHS) und weiteren Partnern aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft entwickelt werden. Die geplante Ausstellung und das «lebende Labor» sollen dauerhaft Teil des VHS werden. Gleichzeitig werden bestimmte Exponate während des Finanzierungszeitraums auch zeitweise an den unterschiedlichen akademischen Instituten ausgestellt. Im «lebenden Forschungslabor» können Besucher Wissenschaft aktiv erleben und die Forschenden selbst kennenlernen. Die Dialogplattform, Aktivitäten und Kommunikationskanäle für die Gemeinschaft sollen dauerhaft in alle Partnerorganisationen eingebettet werden, um den permanenten Austausch zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, Industrie, Technik und Politik weiter zu fördern – auch über den Finanzierungszeitraum hinweg. Gesellschaftliche Interessen aller Schichten, Schweizer Regionen, Altersgruppen und Branchen werden so vernetzt und eingebunden.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, EPFL, Empa, PSI

Kontakt: Dr. Christian Schaffner, ETH Zürich

Im Rahmen dieser gemeinsamen Initiative diskutieren Forschende der ETH-Bereiche zusammen mit Mitgliedern der 32 Gemeinden des Juraparks Aargau 5-10 Nachhaltigkeitsprobleme und entwickeln gemeinsam konkrete Massnahmen, um diese vor Ort anzugehen. Zu diesem Zweck wird zusammen mit dem Jurapark Aargau ein «Reallabor» eingerichtet. Dieses Labor soll (i) allgemeine wissenschaftliche Erkenntnisse für den konkreten Kontext des Juraparks adaptieren, (ii) kooperative Partnerschaften aufbauen, indem Nachhaltigkeitsmassnahmen zusammen entwickelt und umgesetzt werden, und (iii) über verschiedene Formen des gemeinsamen Lernens und Dialogs fachübergreifende Kenntnisse und Schulungsangebote entwickeln. Das «Reallabor» soll eine kooperative Mehrung an Wissen schaffen, getragen von Forschenden des ETH-Bereichs und der Bevölkerung des Juraparks.

Die regionalen Schweizer Naturpärke bieten ein ideales Umfeld für die konkrete Untersuchung nachhaltiger Entwicklungen sowie die gegenseitige Abwägung zwischen Naturschutz und der Nutzung natürlicher Ressourcen. Bei dem «Reallabor» des Juraparks Aargau handelt es sich um einen Prototyp, der bei Erfolg auch auf andere regionale Schweizer Naturpärke übertragen werden kann.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, Eawag, Empa, WSL

Kontakt: Prof. Dr. Christian Pohl, ETH Zürich

Neben dem Klimawandel stellt der Rückgang der Biodiversität eine der dringlichsten Umweltkrisen dar. Ein Faktor, der die Fähigkeit unserer Gesellschaft, dem Verlust von Biodiversität zu begegnen, empfindlich einschränkt, ist der unzureichende Austausch vorhandenen Wissens und neuer Erkenntnisse zwischen Wissenschaft und Praxis. Die wirksame Erhaltung der Biodiversität wird dabei nicht durch unzureichende Forschung oder Kenntnisse begrenzt, sondern durch einen Mangel an Synthesen von wissenschaftlichen Erkenntnissen, die spezifisch auf die Bedürfnisse von Interessengruppen aus der Praxis eingehen und gemeinsam mit ihnen entwickelt wurden.

Das Synthesezentrum für Biodiversitätsschutz soll Praktikerinnen mit relevanten Informationen und dem nötigen Wissen versorgen, um Probleme im Naturschutz wirksam anzugehen. Gemeinsam mit wichtigen Schweizer PraktikerInnen identifiziert das Zentrum Themen für den Wissensaustausch und synthetisiert, übersetzt und kommuniziert Produkte in enger Zusammenarbeit mit PraktikerInnen. Langfristig soll ein Kompetenzzentrum für Biodiversität und Naturschutz im ETH-Bereich etabliert werden.

Teilnehmende Institutionen des ETH-Bereichs: ETH Zürich, Eawag, WSL

Kontakt Prof. Dr. Rolf Holderegger, WSL