Wie viel Recycling braucht eine nachhaltige Wirtschaft?

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1 Forum Abfallentsorgung in Hochschulen Clausthal, Juni 2015 Wie viel Recycling braucht eine nachhaltige Wirtschaft? Torsten Zeller CUTEC Institut, Technische Universität Clausthal Martin Faulstich Sachverständigenrat für Umweltfragen, Berlin CUTEC Institut, Technische Universität Clausthal Jan Henning Seelig, CUTEC Institut, Technische Universität Clausthal Wie viel Recycling braucht eine nachhaltige Wirtschaft? Inhalt Möglichkeiten des Recyclings 2

2 Wie viel Recycling braucht eine nachhaltige Wirtschaft? Inhalt Möglichkeiten des Recyclings 3 Rohstoffe Entwicklungen Rohstoffentnahmen* Elemente Periodensystem Elemente Globale Erwärmung Metalle Entnahme [in Gt/a] Elemente [in Stk.] Metalle [in Stk.] * (Erze, Industrie- und Bauminerale) 4 Quellen: Maddison 2008, SERI 2011, Eigene Berechnungen

3 Rohstoffe Vielfalt Eisen Chrom Kupfer Platin Titan Aluminium Silber Lithium Tantal Kobalt Iridium Antimon Scandium Yttrium Neodym Cer Indium Germanium Gallium Niob Dysprosium 5 Rohstoffe Derzeitige Recyclingraten weltweit > 50 % > % > % 1-10 % < 1 % 6 Quelle: UNEP 2011, Hagelüken 2011

4 Rohstoffe Kritische Rohstoffe für Baden-Württemberg sehr kritisch kritisch weniger kritisch 7 Wie viel Recycling braucht eine nachhaltige Wirtschaft? Inhalt Möglichkeiten des Recyclings 8

5 Möglichkeiten des Recyclings Elemente im Produktlebenszyklus Leasing Sharing Mehrfachnutzung Produktlebenszyklus Multifunktionalität Zeitlosigkeit Langlebigkeit Sammlung Recycling Innovationsoffenheit Aufbereitung Identifikation Kennzeichnung Demontage 9 Möglichkeiten des Recyclings Leuchtturmprojekte für Baden-Württemberg Think Tank für Industrie und Ressourcenpolitik Forschungs und Entwicklungsverbund Zentrale Phosphor Recyclinganlage Demontagefabrik im Urbanen Raum Effizienteste Rohstoff Mine der Welt 10

6 Möglichkeiten des Recyclings Bundesregierung: Forschungspolitische Strategien 11 Quelle: Mennicken, 2015 Wie viel Recycling braucht eine nachhaltige Wirtschaft? Inhalt Möglichkeiten des Recyclings 12

7 Rebound-Effekt Quantität [%] 200 Verkaufsmenge 150 Elementverbrauch Elementgehalt Zeit Rebound-Effekt am Beispiel Mobiltelefone Quantität [%] Verkaufszahlen Goldverbrauch Goldgehalt Zeit

8 Rohstoffe Dissipative Verluste Dissipative Verlustmechanismen Nicht nachhaltige Produktgestaltung Bestimmungsgemäßer Gebrauch Korrosion Abrasion Sammel- und Sortiersysteme Thermodynamische Eigenschaften Aluminiumfolie Zinkrecycling RFID-Chips aus Filterstäuben: Fest verbaute ca. Akkus 7 % Verlust bei modernem Wälzverfahren Landwirtschaft Pharmazeutika Farben und Lacke Gebäude Maschinen Infrastrukturen Bremssysteme Schienennetze Schleifanlagen Nutzerfehler / -informationen Technische Grenzen Komplexe Produkte Nicht trennbare Legierungen Metallurgische Prozesse Katalytische Prozesse 15 Rohstoffe Dissipative Verluste Dissipative Verlustmechanismen Nicht nachhaltige Produktgestaltung Bestimmungsgemäßer Gebrauch Korrosion Abrasion Sammel- und Sortiersysteme Thermodynamische Eigenschaften Prognose: RFID-Tags bis Zinkrecycling Mg/a aus Filterstäuben: ca. Cu/Al/Ag in 7 % Verlust Deutschland, bei modernem Jahr 2020 Wälzverfahren Kupfer in Pestiziden, Dünger, Futtermittel, Pigmenten in Deutschland ca Mg/a Weltweite Eisenverluste durch korrosive Prozesse ca Mg/a Deutsches Bahnnetz Mg/a Metalle, v. a. Fe, Cu, Mn, Cr Schrott von Elektrokleingeräten in Deutschland Au 1,59 Mg/a Pt 0,48 Mg/a Zinkrecycling aus Filterstäuben mittels Wälzverfahren in Deutschland > Mg/a 16

9 Wie viel Recycling braucht eine nachhaltige Wirtschaft? Inhalt Möglichkeiten des Recyclings 17 Machbare Visionen Wissen Dienstleistungen Kommunikation Infrastrukturen Naturhaushalt Energiewende 100 % regenerativ 18 Ressourcenwende 100 % Recycling * * Innerhalb thermodynamischer Grenzen

10 Ausgewählte Metalle: Einsatzbereiche Heuchemer GmbH/Goldbeck Solar Ausgewählte Metalle: Recyclingraten Eisen: 67 % t Aluminium: 60 % t Zink: 52 % t Indium: < 1 % < 8 t 20 Quelle: UNEP 2011, Hagelüken 2011

11 Ausgewählte Metalle: Aufwände und Emissionen KRA in t/t KEA in GJ/t CO 2 Äquivalent/t Stahl Primär 4,5 21,4 1,6 Stahl Recycelt 0,4 7,2 0,4 Aluminium Primär 10,4 140,7 11,9 Aluminium Recycelt 1,3 16,1 1,0 Zink Primär 13,6 42,3 3,3 Zink Recycelt 2,0* 16,7 2,0* Indium Primär , ,6 149,2 Indium Recycelt Es gibt noch keine Recyclingverfahren * Geschätzte Werte 21 Quelle: eigene Berechnungen und UIP Umweltinnovationsprogramm vom BUMB, 2012 Reststoffrückführung: Fe Titel: Innovatives Aufbereitungs- und Agglomerationsverfahren für Hüttenreststoffe (INAH) Partner: Clausthaler Umwelttechnik-Institut GmbH (Koordinator) TU Clausthal SIMET GmbH Rössner Maschinenbau GmbH Blackballs Technology GmbH Lhotzky + Partner Ingenieurgesellschaft mbh 22

12 Reststoffrückführung: Al Titel: Integration des Elektrolyseausbruchs der Primäraluminium- Gewinnung in die Aluminiumrecycling-Technologie (IEPALT) Projektpartner: Clausthaler Umwelttechnik-Institut GmbH (Koordinator) TU Clausthal Evol GmbH LSL GmbH RCE GmbH Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Recicla Alumínio Ltda., Brasilien Universidade Luterana do Brasil, Brasilien 23 Substitution: Zn Titel: Entzinken von Stahlschrotten 2012 Projektpartner: Clausthaler Umwelttechnik-Institut GmbH (Koordinator) TU Clausthal Rohstoff-Handelsgesellschaft mbh Andritz-Sundwig GmbH Xstrata Zink GmbH Wolfsburg AG Fritz Winter GmbH & Co. KG 24

13 Landfill Mining: In Titel: Recycling bergbaulicher Aufbereitungsrückstände zur Gewinnung wirtschaftsstrategischer Metalle am Beispiel der Tailings am Bollrich in Goslar (REWITA) Projektpartner: Clausthaler Umwelttechnik-Institut GmbH (Koordinator) TU Clausthal PPM Pure Metals GmbH Harz-Metall GmbH Stöbich Holding GmbH & Co. KG pdv software GmbH Prof. Burmeier Ingenieurges. mbh Assoziierter Partner: Bergbau Goslar GmbH 25