INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Ergebnisse der Begleitforschung

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1 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Ergebnisse der Begleitforschung Anke Dürkoop, Stefan Albrecht, Philipp Büttner, Christian Peter Brandstetter, Martin Erdmann, Gudrun Gräbe, Michael Höck, Kirstin Kleeberg, Björn Moller, Katrin Ostertag, Lars Rentsch, Katja Schneider, Luis Tercero, Hildegard Wilken, Matthias Pfaff und Michael Szurlies 1. Zusammenfassung Die r³-fördermaßnahme Kritische Metalle im Fokus von r³ Vernetzung und Ressourcenanalytik Gesteigerte Versorgungssicherheit ausgewählter Metalle durch r³ Bewertung der Ergebnisse der r³-fördermaßnahme Gesamtwirtschaftliche Effekte in r³ Ressourceneffizienzpotenziale: Quantitative Analyse der ökologischen Effekte in r³ Nachhaltigkeit: ökonomisch-ökologisch-soziale Aspekte in r³ Technologiereife und Risikofaktoren der r 3 -Technologien Transfer von Ergebnissen Zukünftige Herausforderungen und Empfehlungen Literatur Zusammenfassung Die Fördermaßnahme r³ wurde von Ende 2011 bis 2016 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 30 Millionen EUR gefördert. In 28 Verbundprojekten forschten bundesweit mehr als 100 Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Behörden daran, wie nicht-energetische mineralische Rohstoffe zukünftig effizienter genutzt werden können. 253

2 Anke Dürkoop et al. Die Bewertungen der Forschungsergebnisse aus r³ erfolgte im Rahmen des Begleitprojekts INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme (Bild 1). Die Arbeiten und Ergebnisse des INTRA r³+ werden hier vorgestellt. INTRA r 3 + (Leitung: HIF) Vernetzung HIF Fraunhofer ICT LBP TUBAF Potenzialanalyse Fraunhofer ISI TUBAF LBP BGR / DERA Fraunhofer ICT Dokumentation & Transfer HIF BGR / DERA Öffentlichkeitsarbeit HIF INTRA r 3 + Partner: Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) Abteilung Ganzheitliche Bilanzierung, Lehrstuhl für Bauphysik (LBP) der Universität Stuttgart Deutsche Rohstoffagentur (BGR / DERA) Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) Technische Universität Bergakademie Freiberg (TUBAF) Bild 1: Arbeitspakete des Begleitprojekts INTRA r³+ Tercero, L.; Fraunhofer ISI Der Fokus von r³ lag auf wirtschaftsstrategisch wichtigen Metallen und Industriemineralen, die zukünftig effizienter gewonnen, recycelt und in Produkten verwendet werden sollen [4]. Wirtschaftsstrategische Metalle und Minerale werden teilweise nur in kleinen Mengen verwendet, sind aber vor allem für die Herstellung von Hightech- Produkten notwendig. Beispiele hierfür sind neben den Industriemetallen Kupfer und Aluminium auch die Technologiemetalle Indium, Germanium, Gallium und die seltenen Erden. Da Deutschland bei wirtschaftsstrategischen Rohstoffen weitgehend auf Importe angewiesen ist, wird eine Verbesserung der Versorgungslage durch die Gewinnung von Sekundärrohstoffen sowie der Erforschung technologischer Alternativen angestrebt. Die Ergebnisse für die r³-verbundprojekte zeigen, dass die Versorgungslage für einige dieser Rohstoffe für Deutschland verbessert werden könnte. 2. Die r³-fördermaßnahme In r³ forschten 28 Verbundprojekte in den Themenfeldern Recycling, Einsparung und Substitution, Urban Mining und Bewertung und Transfer (Bild 2 sowie Präsentation aller r³-projekte auf 254

3 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Recycling von Hightech- Metallen Substitution und Einsparung in Produkten und Prozessen Urban Mining Metalle aus anthropogenen Lagern Bewertung und Transfer Bo2W CaF2 InAccess NickelRück PhotoRec r 3 Bece UPgrade EcoTan Innodruck PitchER SubITO SubMag ATR Grenzflächen Kraftwerksasche PhytoGerm PRRIG ResourceApp REStrateGis ROBEHA Rotschlamm SMSB TÖNSLM Urban Nickel VemRec ZwiPhos ESSENZ INTRA r 3 Bild 2: Verbundprojekte und Cluster in der r³-fördermaßnahme Dürkoop, A.; Helmholtz-Institut Freiberg Diese Themenfelder bilden auch die übergeordneten Cluster: Im Cluster Recycling wurde untersucht, wie die in Elektro- und Elektronikgeräten oder Solarmodulen enthaltenen Metalle zurückgewonnen werden können. So befassten sich Projekte mit der Wiederverwertung von Metallen aus Abfallströmen in der Produktion sowie aus End-of-Life-Produkten. Zudem wurde an Konzepten gearbeitet, die die Rückführung von Hightech-Rohstoffen aus ausgedienten Exportgütern in das Herstellungsland Deutschland ermöglichen. Im Cluster Einsparung und Substitution wurden Verfahren erarbeitet, um z.b. Indium bei der Herstellung leitfähiger Schichten durch andere, weniger seltene Elemente zu ersetzen oder Chrom bei der Gerbung von Leder einzusparen. Ein Projekt ging der Frage nach, ob Metalle wie Molybdän, Wolfram und Tantal in der Produktion eingespart werden können. Im Cluster Urban Mining untersuchten mehrere Projekte, welche metallischen Rohstoffe noch in Aschenablagerungen, Gebäuden oder Bergbauhalden enthalten sind und gewonnen werden können. Dabei standen neben der Metallgewinnung auch der Rückbau und die Sicherheit von Halden im Fokus (so im Haldencluster). Im Cluster Bewertung konzentrierten sich die Arbeiten auf die Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit der Ergebnisse von r³. 255

4 Anke Dürkoop et al. 3. Kritische Metalle im Fokus von r³ Die Bekanntmachung für die Fördermaßnahme r 3 [4] bezieht sich auf das Konzept der wirtschaftsstrategischen Rohstoffe, das verwandt mit aber breiter gefasst ist als das der kritischen Rohstoffe. Dementsprechend ergeben sich für die in r 3 betrachteten Rohstoffe Ähnlichkeiten aber auch Unterschiede zu den Rohstoffen, die von der EU-Kommission [17] bzw. von der DERA [8] als kritisch eingestuft werden. Ein grafischer Vergleich dieser drei Listen (Rohstoffe in r 3, kritische Rohstoffe für die EU, DERA-Rohstoffliste) ist in Bild 3 gegeben. Versorgungsrisiko Schwere Seltene Erden Kritikalitätsbereich EU 2014 Leichte Seltene Erden Magnesium Antimon Germanium Gallium Kobalt Indium Fluorit Silizium Phosphat Platinmetalle zudem kritisch nach DERA Rohstoffliste 2014 Chrom Wolfram Gold Silber Molybdän Lithium Kupfer Tellur Zinn Selen Eisen Tantal Aluminium Vanadium Zink Nickel Wirtschaftliche Bedeutung Bild 3: Im Förderschwerpunkt r 3 behandelte Rohstoffe platziert auf der Kritikalitätsmatrix der EU [17]. Ergänzend dazu sind vier weitere von der DERA [8] als kritisch eingestufte Rohstoffe gekennzeichnet Tercero, L.; Fraunhofer ISI Aus den 20 Rohstoffen, die derzeit als kritisch für die EU eingestuft sind, wurden 14 von insgesamt 36 Rohstoffen in r 3 -Verbundprojekten behandelt. Vier weitere Rohstoffe, die nach der DERA [8] als kritisch eingestuft werden, sind ebenfalls in r 3 vertreten. Andere in r 3 behandelte Rohstoffe sind entweder sehr werthaltig, haben eine Relevanz als sog. Konfliktrohstoff, sind wichtig für Zukunftstechnologien oder sind als Industriemetalle von grundlegender Bedeutung für die industrielle Produktion in Deutschland. 4. Vernetzung und Ressourcenanalytik Um die r³-projekte untereinander zu vernetzen, wurden INTRA r³+ Verbundbetreuer eingesetzt, die in regelmäßigem Kontakt mit den r³-verbundkoordinatoren standen und konkrete Vernetzungsmöglichkeiten vorschlugen. Auf den vom HIF organisierten 256

5 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Statusseminaren in 2013, 2014 und 2015 gab es Möglichkeiten des Austauschs und der Diskussion unter den r³-projekten. Auf einer Reststoffbörse auf dem 1. Statusseminar 2014 in Essen konnten nicht nutzbare Stoffströme mit hohem Wertstoffpotenzial anderen r³-projekten angeboten werden. Im Rahmen eines World Cafés auf dem Statusseminar 2014 konnten Möglichkeiten der Zusammenarbeit zu verschiedenen r³ relevanten Themen diskutiert werden. Im r³-haldencluster kooperierten die drei Haldenprojekten ROBEHA, REStrateGIS und SMSB eng miteinander. Ergebnis waren ein gemeinsames Haldenkataster mit Daten aus dem Saarland, Thüringen, dem Ruhrgebiet, Harz und Erzgebirge. Dieses Kataster wird auch nach Projektende an zentraler Stelle weitergeführt und für deutschlandweite Haldendaten geöffnet. Darüber hinaus wurde ein Methodenhandbuch erstellt, das zukünftig Unterstützung auch für andere Projekte bei der Haldenerkundung, Charakterisierung und Aufbereitung bietet. Weitere Kooperationen gab es unter den r³-projekten SMSB und PhytoGerm (Austausch von Haldenmaterial), TÖNSLM und Kraftwerksasche (Austausch von Aschen), Resource App und PRRIG (Abstimmung zu einheitlicher Vorgehensweise beim Rückbau von Gebäuden und Erfassung von Rohstoffen), UPgrade und Bo2W (Elektroaltgerätekataster geplant) u.v.m. Allen r³-teilnehmern wurden Serviceleistungen im Bereich Ressourcenanalytik angeboten, die zentral am HIF in Freiberg und Dresden zur Verfügung stehen (Tabelle 1). Art der Analyse Gerät Aufbereitung Rührwerksmühle (Hochdruck und -temperatur Rührautoklav) Partikelanalyse In-Line Laserbeugung TWISTER In-Line Bildanalyse PICTOS Mineral Liberation Analyser (MLA) Ionenstrahlmikrosonde Mikroanalyse Elektronenstrahl-Mikrosonde (EPMA) Feldemissionsmikrosonde Röntgenkamera Highspeed PIXE Mikroskopie/ konfokales Raman-Mikroskop mit Spektroskopie Rasterkraft-Mikroskop (AFM) Röntgenanalyse Röntgenfluoreszenzspektrometer (RFA) Röntgenpulverdiffraktometer (RDA) Spektrometrie Laser-Ablations-induktiv gekoppelte Plasma- Massenspektrometrie (LA-ICPMS) Flow-Cytometer Biologische Verfahren Raman-Mikrosokope Fermenter Dürkoop, A.; Helmholtz-Institut Freiberg Tabelle 1: Ressourcen-Analytik am Helmholz-Institut Freiberg 257

6 Anke Dürkoop et al. 5. Gesteigerte Versorgungssicherheit ausgewählter Metalle durch r³ Die in r 3 geleisteten F&E-Arbeiten tragen in den jeweiligen anthropogenen Stoffkreisläufen durch unterschiedliche Mechanismen und an unterschiedlichen Stellen zur Versorgungssicherheit ausgewählter wirtschaftsstrategischer Metalle und Minerale bei (Bild 4). Der Fokus der Bewertung lag auf potenzielle, quantitativ abschätzbare Veränderungen der relevanten Stoffströme. Ressourcen Reserven Halde / Deponie r 3 r 3 r 3 Metallrückgewinnung Vorbehandlung Bergbau + Metallurgie Industrielle Produktion r 3 Verwendung der Produkte Metallangebot Altprodukte r 3 r 3 Metallrückgewinnung Verbrennung r 3 Deponie Bild 4: Mögliche Positionen im anthropogenen Metallkreislauf, an denen Beiträge zur Versorgungssicherheit aus den r 3 -Verbundvorhaben geleistet wurden Tercero L.; Fraunhofer ISI Die meisten Verbundprojekte zielten auf eine langfristige Bereitstellung von Sekundärrohstoffen durch Recycling und Urban Mining ab. Die gewonnenen Rohstoffe stehen im Prinzip allen relevanten Wertschöpfungsketten zur Verfügung, wobei eine ausreichende Qualität (siehe unten) vorausgesetzt wird. Einige wenige Verbünde strebten eine Verbesserung der Versorgungssituation von primären sowie sekundären Rohstoffen durch Materialeinsparung und Substitution an. Zusammen ergeben sich aus den Arbeiten in r 3 -Rohstoffeinsparungen sowohl auf der Angebots- als auch auf der Nachfrageseiten (Bild 5). Der Punkt Qualität der gewonnenen Rohstoffe stellt eine besondere Herausforderung in der Bewertung dar. So zeigen die Daten aus den Verbünden, dass sich die Ergebnisse der Verbundprojekte oft nicht auf ein handelsfähiges Metall beziehen. Es handelt sich teilweise um unscharf definierte, aufbereitete Vorprodukte (NE-Schrott, NE-Konzentrat, usw.), die auf jeden Fall eine weitere Verarbeitung erforderlich machen. Soweit wie möglich wurden diese aufgeschlüsselt und in der Bewertung berücksichtigt. Obwohl die Verschiedenartigkeit der Beiträge, Datenlücken und die grundlegende Unsicherheit der tatsächlichen industriellen Umsetzung der F&E-Ergebnisse belastbarere Vorhersagen zur Erhöhung der Versorgungssicherheit für die betroffenen Metallen und Industrieminerale verhindern, ist eine qualitative Zusammenfassung der Potenziale möglich (Bild 6). Insgesamt wurden Ergebnisse für 15 Metalle und Industrieminerale ausgewertet und in die Kategorien gering, nennenswert und bedeutend unterteilt. 258

7 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Innodruck Materialeinsparung EcoTan EcoTan Substitution SubITO Technologischer Wandel PitchER SubMag ~ Nachfrage wahrgenommenes Versorgungsrisiko und relatives Preisniveau Nachfrage vs. Angebot CaF 2 UPgrade Recycling NickelRück r 3 BECE ROBEHA ZWIPHOS Ressource- App Bevölkerungswachstum Wirtschaftswachstum InAccess PhotoRec Bo2W ATR Kraftwerksasche Urban Mining SMSB VeMREC Rotschlamm Angebot TÖNSLM REStrateGIS Urban- Nickel PhytoGerm PRIGG Minenproduktion Bild 5: Verortung der Verbünde nach dem zu erwartenden Einfluss auf das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage der Zielrohstoffe. Nicht dargestellte r³-projekte: ESSENZ (Bewertung), Grenzflächen (kein Zielmetall), INTRA r 3 + (Begleitforschung) Tercero, L.; Fraunhofer ISI Potenzieller Beitrag zur Erhöhung der Versorgungssicherheit Deutschlands Rohstoff gering nennens- bedeutend wert Aluminium Chrom Eisen Fluorit Gallium Indium Kupfer Magnesium Mangan Nickel Seltene Erden Tellur Wolfram Zink Zinn Bild 6: Qualitative Zusammenfassung der Beiträge zur Versorgungssicherheit der unterschiedlichen Rohstoffe Tercero, L.; Fraunhofer ISI Alle Arbeiten in r 3 lieferten positive Beiträge zur Verbesserung der Versorgungssicherheit. Bei Eisen, Mangan, Nickel, Seltenen Erden, Tellur, Wolfram und Zink sind die kombinierten Beiträge zur Erhöhung der Versorgungssicherheit als gering einzuschätzen. Gründe dafür sind entweder geringe absolute Veränderungen der Stoffströme oder die Relation von gewonnener Menge zur Größe der Nachfrage. Einen besonderen Fall stellen Verbesserungen der Materialeffizienz im Prozess dar, die dazu führen, dass kaum Produktionsschrotte entstehen. Werden die Produktionsschrotte jedoch bereits recycelt, entsteht in der Summe zwar ein vorteilhafter Prozess, der jedoch keinen nennenswerten Effekt auf die Versorgungssicherheit hat. 259

8 Anke Dürkoop et al. Einen positiven nennenswerten Effekt haben die r³-ergebnisse für Aluminium, Chrom, Gallium, Kupfer und Zinn. Im Falle von Aluminium, Chrom und Kupfer ist diese Einschätzung ausschließlich für Deutschland zutreffend, da hier die Voraussetzungen für eine Anwendung der Technologien eher gegeben sind. Für alle drei Metalle ließe sich bei Ausschöpfung der deutschlandweiten Potenziale die deutsche Rohstoffversorgung im niedrigen einstelligen Prozentbereich zumindest zeitweise zusätzlich aus Sekundärquellen sichern. Für Zinn sind durch die starke Halbleiterindustrie in Asien erheblich größere weltweite Potenziale als für Deutschland allein zu erwarten. Die Einschätzung für Gallium ist ein spezieller Fall: die theoretischen Potenziale sind sehr groß, auch im Vergleich zur weltweiten Nachfrage. Allerdings erscheint eine breite Umsetzung der r 3 -Rückgewinnungstechnologien mit Gallium als Zielmetall vor dem Hintergrund der ungenutzten Produktionskapazitäten sowie der noch nicht ausgeschöpften Potenziale zur Gallium-Gewinnung in der Aluminiumindustrie wenig wahrscheinlich. Die Beiträge für Fluorit, Indium und Magnesium sind als bedeutend einzuschätzen. Bei Fluorit (auch Flussspat, Säurespat, Kalziumfluorid) entsprechen die Potenziale aus dem Recycling ungefähr der Hälfte der heimischen Produktion bzw. zwölf Prozent der Importe, (insgesamt knapp zehn Prozent des heutigen deutschen Bedarfes). Für Indium ergeben sich aus der Kombination von Substitution und Recycling große weltweite Potenziale (Technologieexport) sowie die Möglichkeit, überhaupt eine Rückgewinnung von Indium aus Altgeräten zu etablieren. Für Magnesium basiert die Einschätzung v.a. auf der starken Gießerei-Industrie in Deutschland, die durch einen Teilverzicht auf Magnesium für die Entschwefelung an Rohstoffflexibilität gewinnt. 6. Bewertung der Ergebnisse der r³-fördermaßnahme 6.1. Gesamtwirtschaftliche Effekte in r³ Die in der Begleitforschung quantitativ betrachteten 16 r³-verbünde zeigen insgesamt die in Tabelle 2 dargestellten direkten ökonomischen Potenziale [24]. Bei deutschlandweiter Anwendung der in r³ entwickelten Technologien würden sich demnach Einsparungen von insgesamt 116 Millionen EUR ergeben. Tabelle 2: Wirtschaftliche Bilanz des Einsatzes effizienzsteigernder Technologien, die in r³ entwickelt wurden Erlöse aus veränderten Stoffströmen (netto aus Minder- und Mehrverbräuchen) 154 Millionen EUR Investitionskosten (annuisiert) 23 Millionen EUR Personalkosten (netto aus Minder- und Mehreinsatz) 15 Millionen EUR = Saldo 116 Millionen EUR Pfaff, M.; Fraunhofer ISI 260

9 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Die Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz in r 3 führen grundsätzlich über zwei Mechanismen zu gesamtwirtschaftlichen Effekten: 1. Die veränderte Inanspruchnahme von Rohstoffen führt zu direkten Veränderungen der Nachfrage in den betroffenen Produktionsbereichen 1. Diese sind im Falle von Effizienzsteigerungen in der Regel negativ, wobei in bestimmten Fällen prozesstechnisch bedingt auch Mehrverbräuche auftreten können. Die Investitionen in effizienzsteigernde Technologien und deren Betrieb und Wartung steigern die Nachfrage in Produktionsbereichen, die Investitionsgüter herstellen (in der Regel Maschinenbau, sowie Mess-, Steuer- und Regeltechnik). Je nach Importanteil dieser Produktionsbereiche sind die oben beschriebenen Effekte jedoch nur teilweise in der deutschen Wirtschaft zu verorten. 2. Indirekte Effekte ergeben sich zum einen aus den Veränderungen der Nachfrage in den oben beschriebenen Produktionsbereichen, die ihre Nachfrage nach Vorleistungen von vorgelagerten Produktionsbereichen entsprechend anpassen. Zum anderen ergeben sich indirekte Effekte aus den in den Verbünden anfallenden finanziellen Einsparungen bzw. Zusatzaufwänden. Positive Saldi können auf unterschiedliche Art und Weise nachfragewirksam werden, z.b. indem sie reinvestiert werden. Es ist auch denkbar, dass die Effizienzinnovationen bei einer deutschlandweiten Adoption aufgrund des Preisdrucks zu Preissenkungen führen, die über ihre Budgetwirkung zusätzlichen privaten Konsum ermöglichen. Im Fall von negativen Saldi kann eine gegensätzliche Entwicklung erwartet werden. In der Summe ist eine Veränderung der Endnachfrage zu erwarten, die alle Produktionsbereiche betrifft. Das direkte ökonomische Gesamtergebnis der r³-fördermaßnahme ist positiv (Tabelle 2) und führt zu einem positiven gesamtwirtschaftlichen Nachfrageimpuls. Aus den verringerten Materialinputs von etwa 154 Millionen EUR (jährlich) ergibt sich abzüglich Investitions- und Personalkosten ein Saldo von etwa 116 Millionen EUR. Die hier beschriebenen Nachfrageeffekte gelten im Allgemeinen auch für die Arbeitsnachfrage, die im Umfang zusätzlich von der jeweiligen Arbeitsproduktivität der betroffenen Produktionsbereiche abhängt. Die gesamtwirtschaftliche Analyse wurde mithilfe des Input-Output-Modells ISIS [30] durchgeführt, das schon in der Begleitforschung der Fördermaßnahme r² Innovative Technologien für Ressourceneffizienz rohstoffintensive Produktionsprozesse verwendet wurde [23]. Das Modell basiert auf den zum Zeitpunkt der Analyse neuesten IO-Tabellen des Statistischen Bundesamtes (Stand 2010). Darin wird die deutsche Volkswirtschaft in 73 Produktionsbereiche und sechs Endnachfragebereiche unterteilt, wobei die Lieferbeziehungen zwischen den Produktionsbereichen sowie von diesen an die Endnachfragebereiche abgebildet werden [9]. Die Methodik ist im Detail in einem INTRA r³+ Arbeitspapier erläutert [24]. 1 Das Statistische Bundesamt unterteilt die wirtschaftlichen Beobachtungseinheiten entsprechend ihrer Haupterzeugnisse in Produktionsbereiche (Destatis 2008). Diese umfassen Primär-, Sekundär- und Tertiärsektor. 261

10 Anke Dürkoop et al. Nach der VDI Richtlinie [29] ist Ressourceneffizienz allgemein definiert als das Verhältnis eines bestimmten Nutzens oder Ergebnisses zum dafür nötigen Ressourceneinsatz: Bruttowertschöpfung Gesamt- Importe Mio EUR Erwerbstätige, netto Recycling Substitution Urban Mining Bild 7: Gesamtwirtschaftliche Ergebnisse der r³-fördermaßnahme, geclustert 2 Pfaff, M.; Fraunhofer ISI In Bild 7 sind die Effekte auf Bruttowertschöpfung und Gesamt-Importe sowie die Veränderung der Anzahl der Erwerbstätigen exemplarisch dargestellt. Die oben beschriebenen direkten und indirekten ökonomischen Impulse führen zu einer potenziellen Steigerung der deutschlandweiten Bruttowertschöpfung von knapp 50 Millionen EUR sowie einer Reduktion der Gesamtimporte um etwa 66 Millionen EUR, was die Abhängigkeit von Importen verringert. Die Beschäftigung erfährt einen Netto-Zuwachs um etwa Erwerbstätige. Hierbei ist anzumerken, dass die Cluster eine zufällige Auswahl an Projekten darstellen, die sehr unterschiedlichen Rahmenbedingungen unterliegen. Sie sind daher nicht als repräsentativ für die Ansätze Recycling, Substitution und Urban Mining im Allgemeinen anzusehen. Die projizierten Effekte sind im Vergleich zur gesamtdeutschen Wirtschaftsleistung klein, da mit strategische Metallen und Mineralien nur ein kleiner Teilbereich (trotz weitläufiger Verflechtungen) der deutschen Wirtschaft abgedeckt ist. Es zeigt sich allerdings, dass die Mehrzahl der r³-verbundprojekte trotz des vorherrschenden Aspekts der Steigerung der Versorgungssicherheit rentabel ist und nicht zu negativen gesamtwirtschaftlichen Effekten führt. Nach Ausweitung in andere Anwendungsgebiete der Technologien sind eventuell weitaus größere Potenziale möglich Ressourceneffizienzpotenziale: Quantitative Analyse der ökologischen Effekte in r³ 2 Aus Gründen der Geheimhaltung werden die Ergebnisse auf Verbundebene in Clustern gebündelt dargestellt. 262

11 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Ressourceneffizienz = Nutzen/Ressourceneinsatz Eine natürliche Ressource ist hierbei eine Ressource, die Bestandteil der Natur ist. Hierzu zählen erneuerbare und nicht erneuerbare Primärrohstoffe, physischer Raum (Fläche), Umweltmedien (Wasser, Boden, Luft), strömende Ressourcen (z.b. Erdwärme, Wind-, Gezeiten- und Sonnenenergie) sowie die Biodiversität. Es ist hierbei unwesentlich, ob die Ressourcen als Quellen für die Herstellung von Produkten oder als Senken zur Aufnahme von Emissionen (Wasser, Boden, Luft) dienen. [28] Diese Definition folgt auch dem europäischen Verständnis der Ressourceneffizienz von Produkten [18]. Ziel in r 3 ist die Erhöhung der Ressourceneffizienz verschiedener Technologien. Folglich wird eine mögliche Erhöhung der Ressourceneffizienz für jeden Verbund in Erweiterung der Ressourceneffizienzdefinition ermittelt nach folgender Gleichung [3]: Erhöhung Ressourceneffizienz = erweiterter Nutzen/verbesserter Ressourceneinsatz Fokus ist dabei vornehmlich ein verbesserter Ressourceneinsatz im jeweiligen Verbund. Die Datenerhebung wurde für jedes Forschungsvorhaben separat und in enger Abstimmung mit den jeweils beteiligten Akteuren durchgeführt und lehnte sich eng an die r 2 -Methodik an [2]. In Anlehnung an die Methode der Ökobilanz wurden die Stoff-, Energie- und Emissionsmengen in Bezug auf Einsparungen bei kumuliertem Materialaufwand, Primärenergiebedarf und Treibhausgasemissionen bestimmt. Ziel war es dabei, die Potenziale der jeweiligen Forschungsarbeiten in den einzelnen Verbünden hinsichtlich Materialaufwand kumulierter Materialaufwand (kg) Primärenergiebedarf regenerativer und nicht regenerativer Primärenergiebedarf (kwh) Treibhausemissionen Beitrag zum Treibhauspotenzial (kg CO 2 -Äquivalente) zu analysieren (SOLL-Zustand) und mit dem aktuellen Stand in diesem Bereich ins Verhältnis zu setzen (IST-Zustand). Dies ermöglicht sowohl die Potenziale innerhalb der Technologien zu ermitteln, als auch über eine marktweite Skalierung Aussagen über die Potenziale, die aus einer möglichen großtechnischen Umsetzung in Deutschland resultieren (würden), abzuschätzen. Die Auswertung und Interpretation der Ergebnisse wurde für jeden Verbund einzeln durchgeführt und den Verbünden als Unterstützung für die weitere Entwicklung übermittelt. Die Auswertung erfolgte in den Clustern von r³ (Bild 2) und ist in aggregierter Form in Bild 8 dargestellt. Bei deutschlandweiter Umsetzung der r 3 -Ergebnisse in industrielle Prozesse könnten global etwa 1,55 Millionen Tonnen Rohstoffe und GWh an Primärenergie eingespart werden. Der Ausstoß von Treibhausgasemissionen könnte um t CO 2 -Äquivalente pro Jahr gesenkt werden. Die größten Einsparpotenziale lassen sich im Bereich Substitution mit knapp 50 Prozent erzielen, gefolgt von den Bereichen Urban Mining und Recycling, die etwa 30 bis 40 Prozent bzw. 13 bis 20 Prozent zum Gesamteinsparpotenzial beitragen. 263

12 Anke Dürkoop et al. Urban Mining t Recycling t Substitution t Urban Mining 450 GWh/a Recycling 230 GWh/a Substitution 640 GWh/a Kumulierter Materialaufwand t/a Primärenergiebedarf GWh/a Urban Mining t CO 2 -äq./a Recycling t CO 2 -äq./a Substitution t CO 2 -äq./a Treibhausgasemissionen t CO 2 -äq./a Bild 8: Einsparpotenziale der Fördermaßnahme r 3 bei Umsetzung auf deutschlandweiter Ebene, auf r³-cluster bezogen Brandstetter, P./LBP; Katzke, H./PTJ In Summe sind in r³ positive, direkte Einsparpotenziale vorhanden, auch wenn diese niedriger als bei der vorhergehenden Fördermaßnahme r² ausfallen. Dies ist auf den geänderten Fokus in r³ auf niedrig konzentrierte strategische Metalle und Minerale zurückzuführen, wobei in r 2 Basis- und Massenmetalle im Fokus standen. Die wirtschaftsstrategische Bedeutung für sehr viele innovative ressourcenschonende Technologien ist groß und zahlreiche Innovationen sind von den in r 3 erforschten Technologien abhängig. Diese zusätzlichen indirekten Ressourceneffizienzpotenziale sind ohne Zweifel signifikant, kommen aber in dieser Auswertung nicht zum Tragen Nachhaltigkeit: ökonomisch-ökologisch-soziale Aspekte in r³ In Ergänzung zu den oben skizzierten, vorwiegend quantitativen Betrachtungen wurden die 26 technologisch orientierten Forschungsvorhaben hinsichtlich ihrer weitergehenden Bedeutung für eine nachhaltige Entwicklung analysiert [21].Grundsätzlich stellte mit insgesamt etwa 50 Zielrohstoffen und über 100 Technologien und Verfahren die große Heterogenität von r³ eine enorme Herausforderung für alle Bewertungsansätze dar. Im ersten Schritt der gewählten iterativen Bottom-up Analyse erfolgte ein Literaturreview zu Methoden und Indikatoren der Nachhaltigkeitsbewertung [20]. 264

13 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Darauf folgte immer im direkten Austausch mit den Fachexperten der Verbundprojekte ein umfassendes, projektspezifisches Screening in strukturierten Workshops und auf Basis eines einheitlichen Ergebnisprotokolls reflektiert. Die Beiträge der r 3 -Verbünde wurden in zwölf Wirkungsbereiche katalogisiert, von denen zehn in Bild 9 dargestellt werden. Neben eindeutigen Verbesserungen und bestehenden Herausforderungen gibt es auch Bereiche, die nicht eingeschätzt werden können, z.b. ob ein Gefährdungspotenzial durch eine verbesserte Erfassung des Rohstoffpotenzials von Gebäuden oder Altablagerungen verändert wird. Ein weiteres Beispiel ist die Flächenbeanspruchung, für die keine Veränderungen erwartet werden, da bestehende Aufbereitungs- bzw. Produktionsstandorte genutzt werden. Ebenfalls erfasste Wirkungsbereiche, die nicht in dieser Form darstellbar sind, umfassen den Zuwachs an Wissen und Kompetenzen sowie Interessennehmer und deren Funktionen. Urban Mining Recycling Substitution/ Einsparung Gesamt Gefährdungspotential durch Schadstoffe Verwertung von Zielwertstoffen und -produkten nicht-verwertbare Reststoffe Flächenbeanspruchung Einfluss auf direkte Abfallströme bzw. anthropogene Lagerstätten Unternehmensstandort Deutschland Kosteneinsparungen Beseitigung und/ oder Rohstoffverbrauch potentielle Innovationsimpulse durch Technologie- und Wissenstransfer Verbesserungen Arbeitsplätze und -bedingungen potentieller Einfluss der Öffentlichkeit 0 n=14 100% 0 n=7 100% 0 n=5 100% Verbesserung erwartet Herausforderung nicht zutreffend / abhängig von weiteren Bedingungen Bild 9: Weitergehende Nachhaltigkeitsaspekte der r 3 -Fördermaßnahme in 26 r³-projekten unterteilt in die Cluster Urban Mining, Recycling, Substitution/Einsparung Kleeberg, K.; TU Bergakademie Freiberg Aus ökologischer Sicht werden in r³ innovative Technologien gefördert, für die eine Minimierung bestehender Risiken durch Schadstoffeinträge kennzeichnend ist. Für den als Gefährdungspotenzial bezeichneten Nachhaltigkeitsaspekt wurden Art und tendenzielle Menge der Schadstoffe sowie die Höhe der Eintrittswahrscheinlichkeit jeweils vor und nach einer großtechnischen Realisierung eingestuft. Für einen Großteil der Vorhaben liegt aktuell ein mittleres Risiko infolge von hohen Gehalten an Schadstoffen wie z.b. Schwermetallen (z.b. Chrom, Quecksilber oder Nickel), in Verbindung mit einer geringen bis mittleren geochemischen Verfügbarkeit aber einer 265

14 Anke Dürkoop et al. geringen Eintrittswahrscheinlichkeit vor. Die größten positiven Effekte treten durch die Aufbereitung von nach alten technischen Standards angelegten Ablagerungen, durch die Vermeidung von Abfällen insbesondere in der industriellen Produktion sowie einer unter Abluft stattfindenden mechanischen Aufbereitung auf. Dem gegenüber stehen die im Vergleich zum IST-Zustand zu prüfenden Gefährdungen einer Schadstoffmobilisierung während der Aufbereitung sowie dem erforderlichen Umgang mit Gefahrstoffen, die vorher nicht eingesetzt werden. Direkte Abfallströme bzw. anthropogene Lagerstätten werden kurz- bis mittelfristig beeinflusst. Nach Gesamtrechnungen werden mindestens 22 Millionen t/a der jährlichen Abfallströme verändert, was etwa 7 Prozent des jährlichen Gesamtaufkommens von 334 Millionen t/a in 2012 in Deutschland entspricht [26]. Dennoch fallen nach wie vor Reststoffe an, die einer Deponierung bedürfen. Im Zuge dessen werden auch Verwertungswege erprobt, die bislang nicht in dieser Form existierten. Es wird nicht nur eine Vielzahl von aktuell kritischen Rohstoffen abgedeckt, sondern weitere wichtige Materialien wie z.b. weitere Metalle, mineralische Stoffe oder Kunststoffe werden in den Wirtschaftskreislauf zurückgeführt. Die Forschungen in r 3 verdeutlichen zudem den Konflikt, sich zwischen einzelnen (kritischen) Rohstoffen und der vollständigen Verwertung entscheiden zu müssen. Weitere ökonomische und soziale Aspekte sind: Tendenziell können Flächen durch Rückbau von Altablagerungen anderen Nutzungen zugeführt werden, wobei wichtige Entscheidungen über die Folgenutzung im Einzelfall erfolgen. Der Unternehmensstandort Deutschland wird u.a. durch Erschließung neuer Geschäftsfelder sowie in einigen Fällen durch Unternehmensneugründungen gestärkt. Erwartet werden Einsparungen infolge der Vermeidung von Deponierungskosten und geringerem Rohstoffeinkauf, wobei diese deutlichen Aufwendungen u.a. für die Aufbereitung und Nachsorge gegenüber stehen. Es bestehen sehr gute Innovationsimpulse durch Übertragungsmöglichkeiten in andere Anwendungsbereiche. Inländische Arbeitsplätze werden gesichert aber es werden auch neue geschaffen. Herausforderungen durch den Einfluss der Öffentlichkeit infolge Beeinträchtigungen von Anwohnern sowie i.w.s. in der Rolle als Konsumenten beispielsweise bei der Rückgabe von Elektroaltgeräten sind zu erwarten. Sowohl diese kurzen Darstellungen als auch die Gesamtarbeiten unterliegen zwei zentralen Limitationen. Das ist zum einen die notwendige Kategorisierung der Ergebnisse sowie der inhaltlichen Überlappung verschiedener Nachhaltigkeitsaspekte. Durch diese Einschränkungen können die einzelnen dargestellten Wirkungen nicht in einer Gesamtheit aufsummiert werden. Eine quantitative Erfassung ist aufgrund der unterschiedlichen Projektstände und hohen Aufwendungen der Datenermittlung nicht möglich gewesen. Dennoch konnten Kausalitäten und Plausibilitäten abgeleitet werden, 266

15 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme die letztlich auch wertvolle Inputs sowohl für neue Fördermaßnahmen als auch für Änderungen von Rahmenbedingungen darstellen. Die detaillierten Ergebnisse liegen in Form eines INTRA r 3 + Arbeitspapieres vor [21]. 7. Technologiereife und Risikofaktoren der r 3 -Technologien Zur Bewertung der r 3 -Technologien wurden SWOT-Analysen (Strengths, Weaknesses, Opportunities and Threats) sowie Einstufungen nach Technology Readiness Level (TRL) vorgenommen. Dafür wurden Workshops mit den r 3 -Verbünden durchgeführt, die Ergebnisse mit Hilfe von Checklisten für jedes r³-forschungsvorhaben reflektiert und je Cluster aggregiert ausgewertet. Darüber hinaus wurden Anforderungen für weitere Entwicklungen sowie Herausforderungen für die möglichst wirksame großtechnische Realisierung betrachtet. Für die SWOT-Analyse wurden u.a. der Innovationscharakter, die technologische Funktionsfähigkeit sowie die politischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen betrachtet. Beispielsweise sind die Technologien des Clusters Substitution hochinnovativ und weisen eine gute erreichte technologische Funktionsfähigkeit auf, jedoch besteht ein hohes Risiko des Wettbewerbs durch parallele, internationale Technologieentwicklungen. Dagegen ist ein beachtlicher Anteil der Technologien des Urban Mining-Clusters an sich nicht neuartig, sondern in seiner Anpassung an neue Input-Materialien. Wirtschaftlichkeit und Unsicherheiten infolge von Zielkonflikten bei der Gesetzgebung konnten hierbei als zwei zentrale Risiken identifiziert werden. (9) Kommerzielle Anwendung (8) Qualifizierte Systemanwendung (7) Operationalisierter Prototyp (6) Prototyp Einsatzumgebung 1 (5) Funktion Einsatzumgebung (4) Funktionsnachweis Labor 1 1 (3) Funktionsnachweis Experiment 6 (2) Anwendungskonzept Entwicklungsstufe (1) Funktionsprinzip 09/ (0) Idee Start Substitution Recycling Urban Mining 5 r 3 -Projekte 5 r 3 -Projekte 12 r 3 -Projekte Bild 10: Entwicklungsstufen (TRL) der r³-technologien Kleeberg, K.; Schneider, K.; TU Bergakademie Freiberg 267

16 Anke Dürkoop et al. Des Weiteren wurden für r³ die Stufen einer Technologieentwicklung abgebildet [22]. Jeder der 83 Pfeile verdeutlicht eine einzelne Technologie (Bild 10). So wurden im Forschungsbereich Substitution fünf r³-projekte gefördert, wobei acht Technologien mittels TRL erfasst werden konnten (Start bei TRL 0 bis 4, maximal erreicht wurde TRL 7). Insgesamt haben 57 Prozent dieser Technologien maximal einen ersten Funktionsnachweis oder diesen auf Laborebene erbringen können, was in vielen Fällen bereits auch der Zielstellung entspricht. Den Schritt zum Funktionsnachweis in der Einsatzumgebung haben 22 Prozent der r 3 -Technologien erreicht. Mit der Einstufung in TRL erfolgt keine Wertung, ob das Forschungsvorhaben erfolgreich ist. Jedes Erreichen einer einzelnen Stufe ist auch stets von besonderen Herausforderungen gekennzeichnet. Beispielsweise gilt der Prototyp in der Einsatzumgebung (TRL 6) aufgrund hoher Investitionen in Infrastruktur und Technik als eine große Hürde, der zudem mit einem Nachweis der Wirtschaftlichkeit verbunden ist. Mit 17 Technologien hat etwa ein Fünftel diese Hürde überwunden. Da einige r³-projekte teilweise noch bis Mitte 2016 laufen, werden einige Technologien noch höhere Stufen erreichen. Insgesamt wurden sechs Risikobereiche, die eine großtechnische Umsetzung hemmen können, in ihrer Bedeutung mit zwei markanten Differenzen eingeschätzt (Bild 11): Die Rohstoffpreise und deren Entwicklungen sind insbesondere im Cluster Urban Mining und Recycling als bedeutsamster Einflussfaktor benannt. Diese Abhängigkeit ist für das Cluster Substitution und Einsparung deutlich geringer ausgeprägt. Im Mittel sind Unsicherheiten durch den Markt, der hier insbesondere für die Verfügbarkeit von recycelbaren Materialen steht, für Recycling-Projekte gering. (Rohstoff-)Preis Kosten Markt Technologische Entwicklungen Gesetzlicher / Regulatorischer Rahmen Gesellschaftliche Entwicklungen keine Bedeutung starke Bedeutung Urban Mining (13 Projekte) Recycling (7 Projekte) Substitution / Einsparung (5 Projekte) Bild 11: Risikofaktoren für die Umsetzung der Ressourceneffizienzlösungen von r 3 Kleeberg, K.; TU Bergakademie Freiberg 268

17 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Den weiteren Risikobereichen wurde im Durchschnitt allen eine mittlere Bedeutung zugewiesen. Detaillierte Ergebnisse liegen in Form eines INTRA r 3 + Arbeitspapiers vor [25]. 8. Transfer von Ergebnissen Der Übergang zu TRL 6, der mit einem Nachweis der Wirtschaftlichkeit des entwickelten Prozesses oder entwickelten Technologie verbunden ist, stellt für viele Forschungsprojekte eine besondere Herausforderung dar, die häufig nicht im Alleingang zu bewältigen ist. Eine Aufgabe von INTRA r³+ war es deshalb, die Ergebnisse aus r³ zu bündeln und in kompakter Form an potenzielle Anwender in der Wirtschaft (insbesondere KMU) zu übertragen. Für einen zielgerichteten Transfer wurden die Verbundprojekte zuerst in mehrstufige Cluster eingeteilt (1. Urban Mining, Recycling, Substitution, Einsparung; 2. Elektronik, Stahl, Verbrennung, Halde, Bau, u.a.; 3. Zielwertstoffe), um so inhaltliche Überschneidungen der einzelnen Projekte aufdecken und die Zielgruppen wie entsprechende Wirtschaftsverbände besser definieren zu können. Darüber hinaus wurde recherchiert, ob die Öffentlichkeitsarbeit der Verbünde noch weiter unterstützt werden konnte. In vielen Verbundprojekten wurden Arbeiten und Ergebnisse ihres Vorhabens durch eigene öffentlichkeitswirksame Maßnahmen kommuniziert (Pressemitteilungen, Webseiten, Präsenz auf Tagungen und Konferenzen, Publikationen in Fachzeitschriften). Manche Verbünde waren jedoch zurückhaltend mit der Verbreitung von Ergebnissen, besonders bei Beteiligung von größeren Unternehmen. Doch gerade durch die Beteiligung von diesen Unternehmen als Projektpartner ist ein (begrenzter) Transfer in die Wirtschaft bereits gewährleistet. Für den Ergebnistransfer wurde zum einen fortlaufend Öffentlichkeitsarbeit für die r³-verbünde betrieben und die r³-fördermaßnahme auf Fachkonferenzen, Messen und in Fachzeitschriften präsentiert [13, 14, 15, 16, 19]. Darüber hinaus wurde eine Webseite für r³ eingerichtet und redaktionell gepflegt ( Hier wurden und werden regelmäßig Pressemitteilungen und Nachrichten aus den r 3 - Projekten kommuniziert. Zudem wurden Flyer und Broschüren sowie ein Film zur r³-fördermaßnahme erstellt [6, 7]. Zum anderen wurde die Präsentation von r³-projekten auf Veranstaltungen wie dem BGR Statusseminar Forschungsaufträge im Bereich der Rohstoff- und Lagerstättenforschung koordiniert, bei der die drei Haldenprojekte ihre Ergebnisse vorgestellt haben. Darauf aufbauend soll das in r³ aufgebaute Haldenkataster inkl. Methodenhandbuch über die BGR Homepage zugänglich gemacht werden. Bei dem DERA-Industrieworkshop zum Thema Nachfrage mit angeschlossener Vermarktung der Auftragsstudie Zukunftstechnologien (Fraunhofer ISI) sollen ausgewählte r³-projekte die Veranstaltung mit der Präsentation ihrer Ergebnisse abrunden. Über das Innovationsradar des VDI-ZRE wurden Ergebnisse von r³ präsentiert ( de/instrumente/innovationsradar) und die Gesamtfördermaßnahme r³ im Newsletter der DIHK vorgestellt ( 269

18 Anke Dürkoop et al. 9. Zukünftige Herausforderungen und Empfehlungen Um die zukünftigen Herausforderungen bei der Erhöhung der Ressourceneffizienz im Hinblick auf wirtschaftsstrategische Rohstoffe zu identifizieren wurde ein zweigeteilter Ansatz verfolgt: Im Rahmen einer Bottom-up Analyse wurden die r 3 -Projektverbünde um ihre Einschätzung gebeten. Die Verbünde gaben für ihre Ergebnisse einen sehr hohen Grad der Zielerreichung an. Direkt als Folge der Projektbearbeitung wird neuer Bedarf an F&E häufig in neuen technologischen Lösungen, im Scale-up der gefundenen technischen Lösungen sowie in der Übertragung auf andere Rohstoffe, Rohstoffquellen oder in andere Länder gesehen. Ebenfalls als gut eingeschätzt wurde die technische Umsetzbarkeit der r³-ergebnisse in industrielle Prozesse. Als Hemmnisse wurden vorrangig ausstehende Praxistests und weiterer F&E-Bedarf, niedrige Rohstoffpreise, die gesicherte Verfügbarkeit des Ausgangsstoffes, die soziale Akzeptanz und rechtliche Rahmenbedingungen wie bspw. Genehmigungsprozesse aufgeführt. In einem zweiten Schritt erfolgte eine Top-down Analyse auf der gesamten r³-ebene. Hierzu wurden persönliche Interviews mit Experten im Themenfeld Ressourceneffizienz geführt, wobei die aufbereiteten Ergebnisse aus Schritt 1 als Input dienten. Zusammenfassend ergaben sich folgende wichtigste Aussagen: Ganzheitliche Betrachtung von Stoffströmen. Es ist wichtig zu erkennen, an welcher Stelle im gesamten Lebensweg der Rohstoffe Verluste entstehen. Die ganzheitliche Betrachtung und Erfassung umfasst Abbau, Qualität und Menge der Importe, Verarbeitung in Produkten sowie Sammlung und Deponierung. Das Thema Primärrohstoffe gewinnt an Bedeutung. Der Abbau von Primärrohstoffen könnte durch neue Technologien ermöglicht und mit Wiedergewinnungsstrategien verknüpft werden. Das Wirtschaftswachstum steht im Konflikt zu optimalem Rohstoffverbrauch. Der Zielkonflikt zwischen Verfahrenskosten und Umweltfreundlichkeit stellt ein großes Problem dar, sodass moderne Technologien nicht wettbewerbsfähig sind. Substitution ist schwierig. Im Bereich Einsparung/Substitution wird insgesamt der geringste Impact erwartet, da viele Stoffe sehr spezielle Eigenschaften haben, die sich nur schwer durch andere Stoffe ersetzen lassen. 3 Bedarf an nicht-technologische Lösungen. Neben der Entwicklung neuer Technologien werden weitere Konzepte in anderen Bereichen benötigt bis hin zum Umdenken in der Gesellschaft. Hierzu zählen die verstärkte Kooperation zwischen Industrie und Wirtschaftswissenschaften genauso wie die Entwicklung neuer Dienstleistungsmodelle. 3 In der technologischen Auswahl, die die r 3 -Verbünde darstellen, sind die erzielten und potenziellen Effekte jedoch bedeutend. 270

19 INTRA r³+ Integration und Transfer der r³-fördermaßnahme Danksagung Die Autoren bedanken sich beim Bundesministerium für Bildung und Forschung für die Förderung des Projektes unter dem Förderkennzeichen 033R Literatur [1] Albrecht, S.; Bollhöfer, E.; Brandstetter, P.; Fröhling, M.; Mattes, K.; Ostertag, K.; Peuckert, J.; Seitz, R.; Trippe, F.; Woidasky, J.: Ressourceneffizienzpotenziale von Innovationen in rohstoffnahen Produktionsprozessen. Chemie Ingenieur Technik, Special Issue: Innovative Technologien für Ressourceneffizienz, Volume 84, Issue 10, p , Oktober 2012 [DOI / cite ] [2] Albrecht, S.; Brandstetter, C. P.; Fröhling, M.; Trippe, F.: Abschätzung der ökologischen und direkten ökonomischen Effekte der BMBF-Fördermaßnahme r 2. In: Innovative Technologien für Ressourceneffizienz in rohstoffintensiven Produktionsprozessen Ergebnisse der Fördermaßnahme r 2, Woidasky, J.; Ostertag, K.; Stier, C.(Hrsg.), p , Fraunhofer-Verlag, Stuttgart, 2013 [3] Albrecht, S.; Krieg, H.; Klingseis, M.: Ressourceneffizienz durch Prozesskettenanalyse. Vortrag am 4. Ressourceneffizienz- und Kreislaufwirtschaftskongress des Landes Baden-Württemberg. 2015, Oktober, Stuttgart [4] BMBF: Bekanntmachung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung von Richtlinien zur Fördermaßnahme r³ Innovative Technologien für Ressourceneffizienz Strategische Metalle und Mineralien, 2010 Online verfügbar unter zuletzt aktualisiert am , zuletzt geprüft am [5] BMBF: Wirtschaftsstrategische Rohstoffe für den Hightech-Standort Deutschland. Forschungsund Entwicklungsprogramm des BMBF für neue Rohstofftechnologien. Bonn, 2012 [6] BMBF: r³ - Strategische Metalle und Mineralien, Innovative Technologien für Ressourceneffizienz, Bonn, 2013 [7] BMBF: Ein zweites Leben für Indium & Co. Bonn, 2015 [8] DERA: DERA-Rohstoffliste Angebotskonzentration bei mineralischen Rohstoffen und Zwischenprodukten - potenzielle Preis- und Lieferrisiken. Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). Berlin (DERA Rohstoffinformationen, 24). Online verfügbar unter pdf? blob=publicationfile&v=4. [9] Destatis: Klassifikation der Wirtschaftszweige Mit Erläuterungen. Wiesbaden. Online verfügbar unter blob=publicationfile. [10] Destatis: Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung: Input-Output-Rechnung Wiesbaden (Fachserie 18, Reihe 2), 2014 [11] DIN EN ISO 14040: Ökobilanz - Grundsätze und Rahmenbedingungen. Berlin: Beuth Verlag, 2006 [12] DIN EN ISO 14044: Ökobilanz - Anforderungen und Anleitungen. Berlin: Beuth Verlag, 2006 [13] Dürkoop, A.; Gutzmer, J.; Faulstich, M.; Klossek, A.: Das Begleitforschungsprojekt INTRA r³+- Integration und Transfer der r³-forschungsergebnisse zur nachhaltigen Sicherung strategischer Metalle und Mineralien. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.; Goldmann, D.(Hrsg.): Recycling und Rohstoffe, Band 5. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2012, S [14] Dürkoop, A.: Innovative Technologien für Ressourceneffizienz - Strategische Metalle und Mineralien. Vortrag, BMBF Branchendialog Nanotechnologien und Neue Materialien für Ressourceneffizienz 2012, Dezember 271

20 Anke Dürkoop et al. [15] Dürkoop, A.: Neue Technologien für mehr Ressourceneffizienz. GAIA - Ökologische Perspektiven für Wissenschaft und Gesellschaft 22/1, 2013, S [16] Dürkoop, A.: Potenziale der Rückgewinnung von Sekundärrohstoffen in Verbundprojekten der BMBF Fördermaßnahme r³ - Strategische Metalle und Mineralien. In: Tagungsband 9. Sächsischer Kreislaufwirtschaftstag. Freiberg: [17] European Commission (2014): Report on Critical Raw Materials for the EU. Report of the Ad hoc Working Group on defining critical raw materials. Online verfügbar unter eu/docsroom/documents/10010/attachments/1/translations/en/renditions/native, zuletzt geprüft am [18] European Commission: Resource efficiency a business imperative. Brüssel, April ec.europa.eu/environment/resource_efficiency/documents/factsheet_en.pdf [19] Gräbe, G.; Dürkoop, A.: Strategische Metalle und Mineralien - die BMBF Fördermaßnahme r³, Vortrag PIUS Länderkonferenz 2014, , Frankfurt am Main, Deutschland [20] Kleeberg, K.; Schneider, K.; Nippa, M.: Methods for Measuring and Evaluating Sustainability: State-of-the Art, Challenges, and Future Developments. Handbook of Clean Energy Systems, 2015, S DOI: / hces174 [21] Kleeberg, K.; Schneider, K.; Höck, M.: Nachhaltigkeit der Ressourceneffizienztechnologien in r3 Eine qualitative Analyse. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF. 2016, Im Erscheinen. [22] Mankins, J. C.: Technology readiness assessments. A retrospective. Acta Astronautica, 65, , 2009 [23] Ostertag, K.; Marscheider-Weidemann, F.; Niederste-Holleberg, J.; Paitz, P.; Sartorius, C.; Walz, R. et al.: Ergebnisse der r 2 -Begleitforschung: Potenziale von Innovationen in rohstoffintensiven Produktionsprozessen. In: Woidasky, J.; Ostertag, K.; Stier, C. (Hg.): Innovative Technologien für Ressourceneffizienz in rohstoffintensiven Produktionsprozessen. Ergebnisse der Fördermaßnahme r². Stuttgart: Fraunhofer Verlag, 2013, S [24] Pfaff, M.; Ostertag, K.; Sartorius, C.: Gesamtwirtschaftliche Effekte der Fördermaßnahme r³. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF, Im Erscheinen. [25] Schneider, K., Kleeberg, K. & Höck, M.: Bewertung innovativer Technologien zur Steigerung der Ressourceneffizienz Kernergebnisse der r3-fördermaßnahme. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF, Im Erscheinen. [26] Statistisches Bundesamt: Abfallentsorgung: Fachserie 19, Umwelt Reihe 1, Abfallentsorgung (korrigiert am 10. August 2015), Wiesbaden, 2015 [27] Tercero, L.: INTRA r³+-effekte der r³-fördermaßnahme auf Nachhaltigkeit und Versorgungssicherheit von strategischen Metallen. r³-abschlusskonferenz Die Zukunftstadt als Rohstoffquelle Urban Mining 2015, September, Bonn [28] Umweltbundesamt (Hrsg.): Glossar zum Ressourcenschutz. Dessau, Stand , [29] VDI-Richtlinie: VDI 4800 Blatt 1 Ressourceneffizienz Methodische Grundlagen, Prinzipien und Strategien. Berlin: Beuth Verlag [30] Walz, R.; Schön, M.; Nathani, C.; Marscheider-Weidemann, F.; Dreher, C.; Schirrmeister, E. et al.: Arbeitswelt in einer nachhaltigen Wirtschaft Beschäftigungswirkungen von Umweltschutzmaßnahmen. In: UBA-Texte 44/01. Berlin: Umweltbundesamt,