Knappheit von Rohstoffen und Urban Mining

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1 Abendveranstaltung zur VÖZ Vorstandssitzung Rainers Hotel Vienna, 4. September 2012 Knappheit von Rohstoffen und Urban Mining Helmut RECHBERGER Institut für Wassergüte, Abfallwirtschaft und Ressourcenmanagement 1

2 Knappheit von Rohstoffen: Reserven und Ressourcen McKelvey-Diagramm nachgewiesen gemessen identifiziert indiziert geschlussfolgert hypothetisch unentdeckt spekulativ unwirtschaftlich wirtschaftlich submarginal marginal Reserven Grenzreserven Ressourcen Zunehmender Grad an Wirtschaftlichkeit Zunehmender Grad an geologischer Sicherheit 2

3 Knappheit von Rohstoffen: Statische Reichweite (RW S ) RW S [a] = Reserven [t] / Produktion [t/a] Tantal Reserven [t] Tantal Produktion [t/a] Tantal Statische Reichweite [a] 3

4 Kritikalität von Rohstoffen Definition der EU: Kritikalität = f (Versorgungsrisiko, umweltpolitisches Risiko, wirtschaftlicher Bedeutung) 4

5 Kritikalität von Rohstoffen nach IW Consult & Reller Kriterien zur Einschätzung der Kritikalität Growth is resource intensive Large price fluctuations Limited availability Significance for emerging technologies Regional concentration of deposits Country risks associated with many raw material producing countries Raw materials are subject to strategic industrial policies Market dominance of only a few corporate producers Increasing marginal costs of exploration Increasing material diversity in products Limited potentials for substitution Ergebnis: Yttrium, Niobium, Neodym, Scandium, Germanium, Wolfram, Kobalt, Palladium, Platin, Magnesium, Lithium, Zinn, Indium, Molybdän, Graphit 5

6 Andere Rohstoffe: Kies Kiesbilanz der Schweiz [t/e.a] Quelle: Baccini & Bader 1996 Quelle: BMWA 6

7 Knappheit am hinteren Ende Input an festen Gütern in den Konsum Masse [t/e.a] 10 5 Mittlere Verweilzeit Output an festen Gütern aus dem Konsum (Abfälle) Jahr 7

8 Der österreichische Rohstoffplan Österreichischer Rohstoffplan Geogene Rohstoffe Anthropogene Rohstoffe 8

9 Die österreichische Kupferbilanz Systemgrenze "Kupferhaushalt Österreich" importierte Abfälle, Aschen, Rückstände 1 exportierte Rohprodukte Flüsse [kg Cu/(E.a)] Lager [kg Cu/E] importierte Rohprodukte Produktionsabfälle RP1 0,13 Recyclingmaterial 7,8 10 exportierte Produkte importierte Rohstoffe 4,9 Rohprodukte 2,3 Produktionsabfälle GP 3,0 Konsumabfälle 5,1 Rohstoffproduktion Güterproduktion Abfallwirtschaft exportierte Abfälle 0,6 Erze 0 Produkte 5,5 Produktionsabfälle RP2 Reststoffe 0 1 Lithosphäre + Bergbau Konsum Halden* + Deponien importierte Produkte 5,3 L E exportierte Erze 0 * Lager Halden nicht bestimmt Quelle: Döberl et al

10 Die globale Kupferbilanz Kupferproduktion Kathoden Kupfer Produkte Abfall Güterproduktion Konsum Entsorgung Erz Neuschrott 540 Schlacke Gangart Altschrott II Altschrott I deponierte Abfälle Lithosphäre Deponien Halden Flüsse: t/a Lager: t Systemgrenze Kupfer global 1994 Quelle: Graedel et al (ergänzt) 10

11 Urban Mining ca. 400 t/e Quelle: Wittmer, 2007 Separate Sammlung von Kunststoffen (LVP): 18 kg/e.a Altmetall: 15 kg/e.a Altholz: 23 kg/e.a Quelle: BAWP 2011 Vergleich zwischen UL und Reserven Kupfer: 300 Mio. t 580 Mio. t Eisen: Mio. t Mio. t Zink: 205 Mio. t 200 Mio. t Quelle:, 2004; Rauch 2009, USGS

12 Urban Mining Urbane Lager (Masse) Lagerforschung Neubau Umbau Jahr 12

13 Neubau: Gebäudepass Projekt EKON: 1. Prinzipielles Vorgehen zur Erstellung eines materiellen Gebäudepasses Masse [kg] Massiv Holzmassiv In der heutigen Praxis unmöglich: Lösung muss sein Building Information Modeling 0 Kunststoffe Dämmstoffe Stahl Gipskarton Estrich, Putz, Spachtelung Glas keramische Werkstoffe Holz Kupfer Aluminium Quelle: Autodesk 13

14 Lagerforschung als Teil des CDL Anthropogene Ressourcen 3 Ansätze, angewandt auf einzelne Abrissobjekte: 1. Auswertung vorhandener Informationsquellen (Pläne, Daten der Fernerkundung, Normen,.) 2. Begehung des Objektes (Aufnahme, Beprobung, ) 3. Indirekte Analyse durch sel. Rückbau/Recycling Anlage Auswertung und Verschmelzung der Ansätze Untersuchung inwieweit Ergebnisse zur Entwicklung eines Ressourcenkatasters nützlich sind 14

15 Kritikalität im Bauwesen 5 Kriterien Verfügbarkeit Selbstversorgung Recyclingfähigkeit Substituierbarkeit Scale up 15

16 Recyclingfähigkeit Aufbau Leichtbaufassade innen Dicke [m] 90+% recyclebar Gipskartonplatten (GKP) 2 Lagen 0,025 Mineralwolle 0,040 Alu C Profile für GKP zw. Mineralwolle GKP 2 Lagen 0,025 Da mpfs perre 0,000 Mineralwolle 0,125 Alu C Profile für GKP zw. Mineralwolle Stahlunterkonstruktion für Fassadenplatten zw. Mineralwolle Zementbauplatte 0,025 Hinterlüftung 0,030 Fassadenplatten: 1. Aluminumverbundplatten 0, Zementfaserplatten außen Wandstärke 0,285 16

17 Recyclingfähigkeit Primärenergieaufwand [TJ/FE] LBF 0% Errichtung Zyklen 17

18 Recyclingfähigkeit Primärenergieaufwand [TJ/FE] LBF 0% LBF 98% Errichtung Zyklen 18

19 Recyclingfähigkeit Primärenergieaufwand [TJ/FE] LBF 0% LBF 98% Beton 0% Errichtung Zyklen 19

20 Recyclingfähigkeit Primärenergieaufwand [TJ/FE] LBF 0% LBF 98% LBF opt. Beton 0% Errichtung Zyklen 20

21 Scale up: gibt es eine österreichische Holzbilanz? P 21

22 Zusammenfassung Kritikalität: wichtig sich damit auseinander zu setzen, Systemverständnis (K = f (X 1, X 2, X 3,., X n )) Maßnahme zur Reduktion der Kritikalität: Urban Mining Für die Umsetzung von UM fehlen heute noch wesentliche Voraussetzungen, Forschung (z.b. volkswirtschaftliche Material- und Stoffbilanzen) Hauptproblem: schwierig (z.b. Zusammenarbeit vieler Akteure) und Nutzen mittel- bis langfristig 22

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