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GCRI · Fortgeschrittene Industrie und Robotik

Kreislaufwirtschaft und Umweltverschmutzung

Industry extracts materials, transforms them and releases waste and pollution. A circular economy aims to keep materials in use through design, reuse, repair and recycling, while pollution control limits harmful emissions to air, water and soil. This page sets out how materials flow through industry, how circularity and pollution are measured, and what evidence serves the regulators, firms and communities involved.

01Registrieren

Circular economy and pollution on the record.

02Die Frage

Circular economy and pollution: how the risk develops.

Industrial circularity, pollution management and cross-system effects. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

Mechanismus

Most materials are used once

Large shares of extracted materials end as waste or emissions after a single use. Design for durability and recycling changes this only gradually.

Mechanismus

Recycling depends on quality and markets

Recycled materials compete with virgin ones on price and quality. Mixed and contaminated waste is hard to recycle well.

Mechanismus

Permits set emission limits

Industrial permits based on best available techniques limit pollutants. Enforcement and monitoring determine their effect.

Mechanismus

Pollution burdens are local

Communities living near industrial sites bear most of the exposure to pollution, and they are often low-income communities.

03Geografie

Infrastrukturexposition in Deutschland.

Night lights, population density and haze over Germany, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.

Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.

Ebenen 3

Exposition der Infrastruktur, für diese Seite

Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Anbieter
NASA LAADS DAAC
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenstrahldichte, korrigiert um Mondlicht und Atmosphäre
Neueste beim Build
2026-10-12
Auflösung
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Nächtliche Strahldichte aus Satellitendaten für das angezeigte Datum; Lichter sind ein Näherungswert für Stromverbrauch und Ausfälle, keine Messung von Versorgung oder Zugang.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Geschätzt
Quelle
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
Anbieter
NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
Lizenz
CC BY 4.0
Jahrgang
null; Zensusbasierte Schätzung, statisch (2020)
Auflösung
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Auf Volkszählungen beruhende Schätzung der Einwohner je Quadratkilometer im Jahr 2020, dargestellt als Expositionskontext; keine Zählung der von einer Gefahr betroffenen Menschen.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenableitung; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Satellitenmessung von Dunst, Rauch und Staub über die gesamte Luftsäule am angezeigten Tag; ein Expositionsindikator, kein bodennahes PM2.5, kein Luftqualitätsindex und keine Gesundheitswarnung.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS NOAA-20, korrigierte Reflexion (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenbild
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenbild. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS Global Flood Product (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
täglich; Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken
Neueste beim Build
2026-10-14
Auflösung
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken. Satelliten- oder Modellraster, wie der Anbieter es veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Ableitungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Modelliert (jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht)
Quelle
MODIS Terra und Aqua, Landbedeckung (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Anbieter
NASA LP DAAC
Lizenz
Offene Daten der NASA
Jahrgang
jährlich; Satellitenklassifikation; jüngstes Jahr, das GIBS veröffentlicht
Neueste beim Build
2024-01-01
Auflösung
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Satellitengestützte Landbedeckungsklassen für das angezeigte Jahr, einschließlich Ackerland; eine Klassifikation mit bekannten Fehlern, kein Betriebsregister.
Erreichbar über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben

Zuletzt verfügbar

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth

Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.

Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.

Infrastrukturexposition, gerahmt auf Deutschland.Satelliten- und Modellprodukte, wie die NASA sie veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.

Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological Survey · NASA JPL OPERA DIST-ALERTQuellen und Lizenzen

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Offene Daten der NASA
  • Nächtliche Lichter VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center; bereitgestellt vom NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Lizenziert unter CC BY 4.0. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • MODIS- und VIIRS-Atmosphärenprodukte, NASA LANCE und LAADS DAAC; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • VIIRS-Produkte nahezu in Echtzeit (Hochwasser, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflektanz), NASA LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • MODIS-Landprodukte (Vegetationsindizes, Bruttoprimärproduktion, Landbedeckung), NASA LP DAAC und LANCE; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Zitieren als: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene Daten der NASA
  • Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
  • © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben aus der veröffentlichten Farbtabelle neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilder über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo gezeigt, in Sechseckzellen gemittelt (verändert). Offene Daten der NASA
  • Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
  • Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
  • Live: Die NASA-EONET-Ereignisse sind Anhaltspunkte, keine behördlichen Warnungen.
  • Live: Ereignisse des U.S. Geological Survey sind Hinweise, keine behördlichen Warnungen.
  • Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Abflussvorhersage für Flüsse, 30 Tage mit Spannweite (GloFAS über Open-Meteo): Enthält modifizierte Informationen des Copernicus Emergency Management Service 2026; keine Hochwasserwarnung.
  • Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optionale Ebenen (12 Quellen in der Ebenenliste: live, Vorhersage, beobachtet und Kontext) zeigen ihren Anbieternachweis auf der Karte und hier, wenn sie eingeschaltet sind; Vorhersagen sind Modellausgaben, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.

Ebenen und Daten

  • Nachtlichter, täglich: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12. Okt. 2026
  • Bevölkerungsdichte, 2020: Bevölkerung: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statisch
  • Aerosol-Optische-Dicke, täglich: VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Echtfarbe: VIIRS NOAA-20 korrigierte Reflektanz, NASA LANCE · 13. Okt. 2026
  • Hochwasser, 3-Tage-Komposit: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14. Okt. 2026
  • Landbedeckungstyp (IGBP), jährlich: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024

04Domänenübergreifend

Circular practices reduce pressure on every domain.

05Monitoring

Energy and circularity board.

Die Ansicht, die ein Team nutzen würde, um dieses Thema zu verfolgen: seine Messgrößen, Zustände und Entscheidungen. Namen sind Beispiele, Werte sind illustrativ.

Energy and circularity board

Circular economy and pollution · Industrial park A · Year 2

Im PlanGCRI · Fortgeschrittene Industrie und Robotik

Material flows

  • Recycled
  • Recovered
  • Landfill

Targets

Waste recycled, %65 of 70 requiredWater reused, %31 von 50 erforderlichEnergy from renewables, %26 of 60 required
Energy and circularity board: the screen’s structure, terms and states for Circular economy and pollution.Beispielnamen und beispielhafte Werte; ein Entwurf, kein Eintrag und kein Live-System.
06Indikatoren

Was gemessen wird und wie gut.

Jeder Indikator trägt seine Einheit, seinen Rhythmus, die Art der zugrunde liegenden Quelle und die Evidenzkennzeichnung, die ein Wert tragen würde. Es werden keine Werte gezeigt: Ein Programm liefert sie unter seiner eigenen Autorität.

IndikatorEinheitTaktQuellentypKennzeichnung
Circular material use ratepercent of material use from recycled sourcesjährlichMaterial flow accountsGESCHÄTZT
Industrial waste generatedtonnes by sectorjährlichWaste statisticsVeröffentlichte Statistiken
Recycling rate of industrial wastepercentjährlichWaste statisticsVeröffentlichte Statistiken
Pollutant releases from industrial facilitiestonnes by pollutantjährlichPollutant release and transfer registersVeröffentlichte Statistiken
Permit compliance ratepercent of inspected installationsjährlichRegulator recordsVeröffentlichte Statistiken
Domestic material consumptiontonnes per capitajährlichMaterial flow accountsGESCHÄTZT
07Zwillings- und Kaskadensimulator

Model circular economy and pollution as a system. Run the cascade.

Assembled from the Nexus Standards area profile Industrie und Fertigung: the hazards it names, the Systeme and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System-Builder.

Gefahren

  • Natech event
  • Dammbruch
  • Flusshochwasser (nachgelagert ausgelöst)
  • Flash flood (set off downstream)
  • Massenvertreibung (stromabwärts ausgelöst)
  • Chemical spill or leak (set off downstream)
  • Emergency-response overload (set off downstream)
  • Großflächiger Stromausfall (stromabwärts ausgelöst)
  • Wasserversorgungsengpass (nachgelagert ausgelöst)
  • Toxic gas release (set off downstream)
  • Industrial fire (set off downstream)

Steuerung

  • NS-0 Verfassung und Grundsätze
  • NS-9 Kontextuelle UNIs (Bereitstellungen, Instanzen, Programminstanzen)
  • NS-11 Verifikation und Überwachung (Evidenz, Bescheinigungen, Beobachtung der Zero-Trust-Konformität)
  • NS-12 Software-, Modell- und KI/ML-Artefakte (Lieferkette, Modellkarten, Datenblätter)
  • NRS-H60 Gefahrenfamilie: Störung von Lieferketten und Flüssen (NHS-1 sys.supply-chain)
  • NRS-H50 Gefahrenfamilie: Industrie- und Prozessunfälle (NHS-1 infra.industrial)
  • NRS-H109 Gefahrenfamilie: Ausfälle von Technologien der Energiewende (NHS-1 tech.energy-transition)
  • NRS-X10 Chemische, industrielle, nukleare und radiologische Sicherheit
  • NRS-H54 Gefahrenfamilie: Signal- und Plattformstörung (NHS-1 cyber.platform)
  • NRS-K14 Profil des Domänenpakets: verarbeitende Industrie (DOMAIN-014)

Beobachtung

  • eMARS Major Accident Reporting System (listed for reference)
  • World Development Indicators (listed for reference)
  • ILOSTAT (listed for reference)
  • Manufacturing value added as a proportion of GDP and per capita
  • CO2 emission per unit of value added
  • Manufacturing, value added (% of GDP)
  • Direct economic loss to all other damaged or destroyed productive assets attributed to disasters

Beispielgeografie

  • The Strait of Malacca: 227 hexagonal cells
  • Nachtlichter heute Nacht, Ausfälle (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
  • Oberflächenwasser durch Wolken, 30 m (Radar OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
  • Niederschlagsrate, letzte halbe Stunde (IMERG), NASA GIBS
  • Bodenfeuchte an der Oberfläche (SMAP), NASA GIBS
08Quellen

Woher die Evidenz stammt.

Benannte öffentliche Datensätze und institutionelle Aufzeichnungen, jeweils mit ihrer Lizenzklasse. Quellen auf Vereinbarungsbasis werden nur zu ihren Bedingungen genutzt und niemals weiterveröffentlicht.

QuelleWas es liefertLizenzklasse
Pollutant release and transfer registers, such as E-PRTR and US TRIFacility-level releases of pollutantsPublic, terms per register
Eurostat circular economy indicatorsCircular material use rate and waste statisticsOpen, Eurostat reuse policy
UNEP International Resource Panel global material flows databaseMaterial extraction and consumptionPublic, UNEP terms
EU Best Available Techniques reference documentsTechniques and emission levels for industriesPublic, EU terms
OECD materials and waste statisticsMaterial productivity and wastePublic, OECD terms
09Methoden und Evidenz

How circular economy and pollution is modelled, measured and tested.

Das Modell, seine Annahmen, seine Daten und seine Unsicherheit in der Form, in der eine Wissenschaftlerin oder ein Ingenieur sie prüfen würde. Die Strukturen folgen veröffentlichten Methoden. Die dargestellten Werte sind illustrativ, keine Befunde.

Systemmodell

The couplings between the systems in circular economy and pollution: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−++IndustrieArbeitHandelGemeinschaftenWirtschaftR verstärkendB ausgleichend
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
FAIR-Leitprinzipien · GO FAIR und FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumHinweise zur einheitlichen Behandlung von Unsicherheiten · IPCCCEOS Analysis Ready Data · Committee on Earth Observation Satellites
10Entscheidungen

Wer entscheidet und wozu die Evidenz dient.

Advanced Industry and Robotics prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

Wer entscheidetDie FrageEvidenz, der diese Seite dient
Environmental regulatorsWhich permits and inspections to prioritiseRelease trends; compliance evidence
Industrial firmsWhich circular measures and pollution controls to adoptOption assessments
Communities and local governmentsHow to address pollution burdensExposure evidence

Ergebnisse, die dieses Thema hervorbringt

  • Material flow analyses for industrial sectors
  • Pollution release trend analyses from registers
  • Circularity option assessments
  • Evidence notes on community exposure
11Kernfragen

Was Fachleute fragen.

  1. 01

    Where do materials leak?

    Which stages of production and use generate the most waste and pollution.

  2. 02

    What circular strategies work?

    Evidence on design for disassembly, remanufacturing, recycling and industrial symbiosis.

  3. 03

    What are the trade-offs?

    Energy use, contamination and hazardous substances in recycled materials.

  4. 04

    Who bears pollution?

    How emissions and waste burdens fall on communities near industrial sites.

12Mechanismen

What drives the risk.

Industrial pollution affects air, water and soil. Some pollutants act locally and quickly, others persist and accumulate, such as certain metals and persistent organic chemicals. Health burdens often fall on communities with less influence over siting decisions.

Circularity reduces demand for virgin materials and waste, but not automatically. Recycling consumes energy, may concentrate hazardous substances and can degrade material quality. Strategies higher in the hierarchy, such as longer product life and reuse, usually save more.

Supply-chain resilience and circularity can reinforce each other. Recovered materials provide an alternative source when primary supply is disrupted.

Waste trade moves pollution across borders. Exported waste may be processed with weaker controls, shifting burdens rather than reducing them.

Pollution and accidents connect. Poorly managed waste stores, tailings and legacy contamination can become sources of acute release when floods or fires reach them.

13Methoden und Grenzen

Wie Evidenz gesammelt wird und wo sie endet.

Methode oder DatenWas es zeigtSeine Grenze
Material flow analysisWhere materials go and leakData gaps in informal sectors
Emissions monitoringPollutant releasesCoverage and reporting vary
Life-cycle assessmentNet environmental effects of strategiesBoundary and data choices
Exposure studiesHealth effects on nearby communitiesAttribution and confounding
15Where this page’s references

Where this page’s references lead.

Die Gremien und Dokumente, vor deren Hintergrund diese Seite gelesen wird. Status und Ausgaben ändern sich; jeder Link führt zur herausgebenden Stelle.

16Fragen

Fragen und Antworten.

What is a circular economy?
An economic system that keeps materials and products in use for as long as possible through design, reuse, repair, remanufacturing and recycling.
What is a pollutant release and transfer register?
A public database of releases of specified pollutants to air, water and land, and transfers of waste, reported by facilities.
What are best available techniques?
The most effective techniques for preventing or reducing emissions that are technically and economically viable for an industry, used to set permit conditions in the EU.
Is recycling always better for the environment?
Usually, but not always. It depends on energy use, contamination and what it replaces. Longer product life and reuse typically save more.
Does the platform monitor pollution at specific sites?
No. Monitoring and enforcement belong to environmental regulators. The platform publishes research.
How does circularity relate to supply resilience?
Recovered materials can provide an alternative to disrupted primary supply, reducing dependence on concentrated sources.
BerichteBeitragen

Evidenz von dieser Seite aus beitragen.

Berichte is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIFortgeschrittene Industrie und RobotikExponentielle TechnologieGlobales Sektorrisiko und Resilienz
Fortgeschrittene Industrie und Robotik

Bringen Sie eine Methode, einen Datensatz oder eine Frage mit.

Information und Anfragen sind heute offen. Eine Anfrage erhält ein Aktenzeichen und nennt den nächsten Schritt; Bewerbungen, Zahlungen, Rechenzuteilungen und Registrierungen öffnen erst, wenn Team, Bedingungen und Prüfkapazität bestehen.