Nachhaltigkeit der Ressourceneffizienztechnologien in r3 Eine qualitative Analyse.

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1 Nachhaltigkeit der Ressourceneffizienztechnologien in r3 Eine qualitative Analyse. Arbeitspapier im Rahmen des r3-integrations- und Transferprojektes KIRSTIN KLEEBERG, MICHAEL HÖCK Januar

2 Abstrakt Einleitung Methodik der Nachhaltigkeitsbewertung Hintergrund und Begriffsverständnis Vorgehensweise bei der Bewertung Methode Workshops Aggregation der Ergebnisse Ergebnisse Charakterisierung der Fördermaßnahme Ökologische Nachhaltigkeitsaspekte Ökonomische Aspekte Soziale Aspekte Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

3 Abstrakt Die Verbesserung der Ressourceneffizienz als Beitrag zu einer nachhaltigen Entwicklung stellt eine der wichtigsten aktuellen gesellschaftlichen Herausforderungen dar. Jedoch fehlen im Hinblick auf die unterschiedlichen Konsequenzen der neuen Technologien in ihrem jeweiligen Kontext häufig grundlegend geeignete Bewertungsmethoden. Im Rahmen der Begleitforschung INTRA r 3 + der r 3 -Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) stellten sich Forscher der TU Bergakademie an der Professur für Industriebetriebslehre/Produktion, Logistik 1 der Aufgabe, den potentiellen Beitrag von 26 BMBF-geförderten Forschungsvorhaben, die sich mit Forschungen zu Ressourceneffizienztechnologien auseinandersetzen, zu einer nachhaltigen Entwicklung zu ermitteln. Ausgehend von einer iterativen Erarbeitung der zentralen Fragestellungen zur Nachhaltigkeit wurde durch intensive Konsultationen mit den Fachexperten der Verbundprojekte angestrebt, das methodische Know-How und Kontextbedingungen der technologischen Entwicklung in Einklang zu bringen. Zentrale Ergebnisse mit Orientierung an den drei Dimensionen der Nachhaltigkeit umfassen stellvertretend für insgesamt zwölf Fragestellungen Aussagen zur Verbesserung des Gefährdungspotentials durch Schadstoffe, die Bedeutung der (vollständigen) Verwertung oder Auswirkungen auf den Unternehmensstandort. 1 Bis zum Wechsel von Prof. Dr. Michael Nippa an die Freie Universität Bozen ab dem 1. Februar 2015 erfolgten die Forschungsarbeiten zu den Arbeitspaketen Nachhaltigkeits- und Technologiebewertung an der Professur für Allgemeine Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Unternehmensführung und Personalwesen. 3

4 1 Einleitung Die Förderung von innovativen Technologien, die die Ressourceneffizienz erhöhen sollen, ist Gegenstand der r 3 -Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Mit dieser Maßnahme wird eine Reihe von Forschungsansätzen zur nachhaltigen Steigerung der Versorgungssicherheit strategisch wichtiger Metalle und Industriemineralien in insgesamt 28 Verbundprojekten finanziell unterstützt. Unter der Leitung des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) erfolgten mit fünf weiteren Partnern im Rahmen des Integrations- und Transferforschungsprojekts INTRA r 3 + Aufgaben der internen Vernetzung, der Öffentlichkeitsarbeit, der Verbesserung von Kooperationen auf nationaler und internationaler Ebene sowie der Bewertung des Beitrages zur Nachhaltigkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Versorgungssicherheit (weitere Informationen unter Zielstellung der Begleitforschung von INTRA r 3 + ist es, die singulären Ergebnisse der einzelnen r 3 -Verbundprojekte mit Aussagen zu Gesamtwirkungen bei der Umsetzung zu ergänzen. Der geforderten Aggregation der Verbesserungen einzelner Projekte auf Industrien und die Gesamtwirtschaft steht eine hohe Komplexität vor allem infolge der Unterschiedlichkeit der Forschungsvorhaben gegenüber, die sich beispielsweise in der Verwendung unterschiedlicher Inputmaterialien sowie Zielrohstoffe zeigt. Ein weiteres Problem sind die aufgaben- und projektspezifischen Forschungsansätze, deren individuelle Kombination per se bereits zu einer Einzigartigkeit der Verbundvorhaben führt. Zudem müssten die Vorhaben hinsichtlich ihrer F&E-Ziele differenziert werden, die eine reine Potenzialermittlung und sicherung zum Ziel haben, die Verbrauchsreduzierungen bestehender Prozesse und Produkte anstreben oder auf die Verfahrensentwicklung zur Gewinnung von strategischen Metallen und Mineralien aus Abfallstoffen und strömen abstellen. Ziel der für die qualitative Nachhaltigkeitsanalyse gewählten Vorgehensweise ist es, trotz dieser Einzigartigkeit und der daraus resultierenden Heterogenität, Wirkungen bei einer industriellen Umsetzung darzustellen, die über standardisierte Kenngrößen wie dem Treibhauspotential oder dem kumulierten Energieaufwand hinausgehen. Der vorliegende Bericht zeigt damit zentrale Ergebnisse hinsichtlich des Beitrages der unterschiedlichen Forschungsergebnisse zur nachhaltigen Entwicklung auf. Um der Herausforderung gerecht zu werden, einerseits die besonderen Beiträge einzelner technologischer Ansätze auf dem Weg zu mehr Ressourceneffizienz zu würdigen und gleichzeitig verallgemeinerbare Erkenntnisse abzuleiten, wurden u.a. intensive Konsultationen mit fachlich kompetenten Vertretern durchgeführt. 4

5 2 Methodik der Nachhaltigkeitsbewertung 2.1 Hintergrund und Begriffsverständnis Dem zentralen Ziel folgend, steht die Bewertung der Nachhaltigkeit von alternativen und komplementären Ressourceneffizienztechnologien zunächst vor der Notwendigkeit, zugrunde liegende Begrifflichkeiten zu diskutieren. Bereits der Begriff der Ressourcen zeigt, dass in den unterschiedlichen Fachdisziplinen ein differenziertes Verständnis vorliegt. Während in natur- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen darunter in der Regel physische Produkte und materielle Einsatzstoffe wie z.b. Bodenschätze, Biomasse oder Energie verstanden werden, geht die Betriebswirtschaftslehre traditionell von einem deutlich erweiterten Begriff aus, der im Grunde alle Inputfaktoren des Wertschöpfungsprozesses umfasst. Effizienz wird dennoch disziplinenübergreifend als Verhältnis vom (messbaren) Output zum (messbaren) Input verstanden. Schließlich verweist der ENTIRE-Bericht in seinem Definitionsansatz auf vier Säulen der Ressourceneffizienz, namentlich die Verfügbarkeit der Primärrohstoffe, Materialeffizienz, Recycling und Substitution. 2 Das entspricht der Differenzierung, die auch der r 3 - Fördermaßnahme zugrunde liegt. Nachhaltigkeit wird nach der Koexistenz von Definitionen bzw. unterschiedlichen Auffassungen unterschiedlich ausgelegt. Verwiesen wird oft auf die Definition sustainable development seeks to meet the needs and aspirations of the present without compromising the ability to meet those of the future 3 des Brundtland-Reports Our common future. Als Resultat eines intensiven Literaturstudiums insbesondere zur Anwendung der Nachhaltigkeitsbewertung von verschiedenen Technologien u.a. Energietechnologien wird jedoch deutlich, dass neben der unterschiedlichen Auslegung - eine prinzipielle Schwierigkeit, die Komplexität der Natur und des Wirkens des Menschen mehr als nur ausschnittsweise abzubilden, vorliegt, und - -unter anderem- grundlegende Prinzipien der Nachhaltigkeit in der Anwendung vielfach nur schemenhaft oder unvollständig berücksichtigt werden. Die Heterogenität der Definitionen und Konzepte für Nachhaltigkeit in Verbindung mit der Vielzahl der angewandten, unterschiedlichen und nicht immer transparenten Messund Bewertungsmethoden führen charakteristischer Weise nicht selten zu unterschiedlichen, wenn nicht widersprüchlichen, so doch kaum nachvollziehbaren und wenig verallgemeinerungsfähigen Ergebnissen, die eher das subjektive Erwartungsbild der For- 2 Technische Universität Clausthal, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (2013) ENTIRE Forschungsbericht über die Entwicklung der internationalen Diskussion zur Steigerung der Ressourceneffizienz, Berlin, Clausthal- Zellerfeld, Hannover. 3 WCED, Our Common Future, Report of the World Commission on Environment and Development, United Nations, 5

6 scher bestätigen, als eine relativ objektive Bewertung wiederzugeben. Gleichwohl ist es notwendig, die Ressourcen- und Energieeffizienz angefangen von tagtäglichen Gebrauchsgegenständen über Rohstoffgewinnungsprojekte, Fertigungsprozesse bis hin zu ganzen Volkswirtschaften systematisch zu erhöhen, um die Lebensgrundlagen für zukünftige Generationen ganz im Sinne von Carlowitz, der den Begriff vor 300 Jahren geprägt hat, zu erhalten. Die Identifikation, Operationalisierung und Messung der Nachhaltigkeit von Ressourceneffizienztechnologien erfolgt auf unterschiedlichen Ebenen und steht aus methodischer Sicht noch am Anfang. Wie auch in anderen Fällen komplexer sozio-technischer Systeme ist zu erwarten, dass es nicht die eine Methode geben wird, die in jedem Fall zur Bestimmung des Ausmaßes der Ressourceneffizienz verwendet werden kann, sondern, dass bestenfalls eine Kombination an methodischen Ansätze erforderlich ist. Demzufolge orientiert sich aufbauend auf den Erkenntnissen eines systematischen Literaturreviews das Vorgehen an fünf inhaltsbezogenen Prinzipien der Nachhaltigkeitsbewertung. Zu den von uns gewählten und angewandten Prinzipien mit einem inhaltlichen Bezug zählen eine begründete Bewertung und Entscheidung auf der Basis 4 (1.) einer integrierenden oder singulären Betrachtung der drei Bewertungsdimensionen (sozial, ökologisch, ökonomisch), (2.) -im Sinne einer Vorausschau- Einbeziehung zukünftiger Entwicklungen von Technologien, Umwelt- und Rahmenfaktoren sowie deren Interdependenzen, (3.) der Beachtung der inter- und intragenerationalen Gerechtigkeit, (4.) des Grundsatzes der Vorsorge sowie (5.) einer beteiligungsorientierte Ausrichtung hinsichtlich der Bedürfnisse, Werte und Erwartungen betroffener Stakeholder für die Bewertung einer nachhaltigen Entwicklung von Bedeutung und werden deswegen als Prüfkriterien einbezogen. Diese kurzen Ausführungen zum Hintergrund und Begriffsverständnis stellen kurze inhaltliche Ausschnitte aus zwei Veröffentlichungen seitens der TU Bergakademie 5 6 dar. Diese stellen die Ergebnisse eines für die weitere Bewertung wichtigen Literaturreviews dar. 4 Gasparatos, A., Scolobig, A. (2012) Choosing the most appropriate sustainability assessment tool, Ecological Economics, 80, Kleeberg, K., Schneider, K., Nippa, M. (2015) Methods for Measuring and Evaluating Sustainability: State-of-the Art, Challenges, and Future Developments. Handbook of Clean Energy Systems DOI: / hces174 6 Kleeberg, K., Nippa, M. (2016) Herausforderungen und Lösungsansätze einer validen Bewertung der Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit. Glanzlichter der Forschung an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg. In Veröffentlichung. 6

7 2.2 Vorgehensweise bei der Bewertung Die TU Bergakademie Freiberg hat für die Bewertung der Nachhaltigkeitswirkungen ein alternatives Vorgehen anstelle der Anwendung bestehender Modelle gewählt. Ein wesentlicher Grund hierfür ist die enorme Heterogenität der r 3 -Forschungsvorhaben hinsichtlich nahezu aller Faktoren angefangen bei den betrachteten Ausgangsmaterialien bzw. prozessen über die Fokussierung von Zielwertstoffen bis hin zur Zielausrichtung, die sich von einzeltechnologischen Lösungen wie dem Ersatz von Magnesium im Eisenguss bis hin zu komplexen Verfahrensentwicklungen erstreckt. Review zu Methoden und Indikatoren der Nachhaltigkeitsbewertung Identifizierte potentielle Bewertungsaspekte Projektspezifische Analyse (Dokumente, Workshop) Auswahl relevanter Aspekte mit möglichen Ausprägungen Abbildung 1. Schema des Vorgehens zur qualitativen Nachhaltigkeitsbewertung. Entsprechend der Notwendigkeit der interdisziplinären, fachübergreifenden Zusammenarbeit wurden im Rahmen des Begleitforschungsvorhabens INTRA r 3 + ein iteratives Analyse- und Bewertungsvorgehen umgesetzt. Im ersten Schritt der Bewertung erfolgte ein Review der Methoden und Indikatoren der Nachhaltigkeitsbewertung in wissenschaftlichen Artikeln (vgl. Abbildung 1). Im zweiten Schritt der Nachhaltigkeitsbewertung erfolgte eine projektspezifische Analyse mittels eines inhaltlich und strukturell einheitlichen Vorgehens. Erste relevante Bewertungsaspekte wurden durch die Sichtung von projektspezifischen Dokumenten, wie beispielsweise dem Forschungsantrag, bereits vorliegenden Veröffentlichungen sowie den in 2013 projektbezogenen Analyserastern erfasst. Zahlreiche fachliche Fragestellungen mit Bewertungsrelevanz können nur in einem direkten Austausch zwischen externem, möglichst neutralem und objektivem Bewerterteam und den Fachexperten der verwendeten Materialien, Technologien und Prozessen beantwortet werden. Deswegen wurden mit allen r 3 -Forschungsvorhaben Workshops und in Einzelfällen Telefonate durchgeführt. Nach Abschluss der Workshops mit insgesamt 26 r 3 -Forschungsvorhaben wurde ein einheitliches Ergebnisprotokoll erarbeitet. Dieses wurde entsprechend der Einzelver- Sekundärdatenanalyse Einzelverbundanalyse Ergebnisaggregation Ergebnisdarstellung mittels einheitlich gestaltetem Protokoll aggregierte Faktoren mit tendenzieller Einschätzung für die r 3 -Fördermaßnahme 7

8 bundanalyse vorausgefüllt den Forschungsvorhaben zur Reflexion im Zeitraum zwischen Juli und August 2015 zugesendet. Somit konnte weitestgehend zum gleichen Zeitpunkt eine Bewertung vorgenommen werden. Ein Großteil der untersuchten F&E- Projekte war bereits abgeschlossen bzw. befand sich in der Endphase, zumindest waren die zentralen Ergebnisse der jeweiligen Forschungen ermittelt. Die entsprechend aggregierten und damit auch anonymisierten Ergebnisse aus den einzelnen r 3 - Forschungsvorhaben sind im Kapitel 4 dargestellt. 2.3 Methode Workshops In den durchgeführten Workshops wurden die jeweiligen Forschungsziele und -objekte, Interdependenzen und Kontextfaktoren anhand einer einheitlichen Vorgehensweise systematisch besprochen und dokumentiert. Meist erfolgten die Workshops vor Ort bei den Forschungsprojekten mit einem Umfang von ca. drei bis fünf Stunden und wurden im Zeitraum zwischen dem 7. Februar 2014 und 3. Juli 2015 durchgeführt. Die drei Haldenprojekte wurden in zwei gemeinsamen Terminen zusammengefasst, während für ein Verbundvorhaben eine Online-Konferenz erfolgte und zwei Verbünde ein entsprechendes Formular ausfüllten, zu dem ergänzend ein Telefoninterview stattfand. "Personen" seitens"des" Vorhabens" 3""Personen" seitens"des" Vorhabens" 5""Personen" seitens"des" Vorhabens" 2" 1"Person" seitens"des" Vorhabens" 5" 2"Personen" seitens"des" Vorhabens" 11" Projektleitung# 26# Forschungspartner# 24# Industriepartner# 5# ggf.#projekanterne#bewertung# 3# Anzahl# 0# 10# 20# 30# Abbildung 2. Anzahl und Art der an den Workshops teilnehmenden Experten (26 r 3 - Forschungsvorhaben). In jedem Fall wurden die Workshops mit der Projektleitung bzw. koordination durchgeführt (vgl. Abbildung 2). Größtenteils waren noch weitere Fachvertreter insbesondere aus der Forschung beteiligt. Im Vorfeld wurden dazu Kurzkonzepte erstellt, die die wesentlichsten Fragestellungen enthielten. Die Dokumentation erfolgte ausschließlich über die Mitschriften der durchführenden Initiatoren der TU Bergakademie Freiberg. Im ersten Teil des Workshops wurde ein gemeinsames Verständnis für die Ziele und Inhalte der Forschung sowie die zur Zielerreichung notwendigen Teilprojekte und Arbeitspakete einschließlich ihrer Zielwertstoffe, Ausgangsmaterialien, Technologien und Prozesse erarbeitet, um u.a. die für die Bewertung eigentlichen Objekte und Systemgrenzen festlegen zu können. Typische Unterschiede sind beispielsweise die in einem 8

9 Vorhaben nicht betrachteten Erfassungssysteme für Reststoffe, die in einem anderen Vorhaben eine zentrale Rolle spielen oder die Frage, inwieweit eine Fokussierung der Gewinnung von Zielrohstoffen strategische Metalle und Mineralien die Verwertung der Restmaterialien als weitere Rohstoffe u.a. Mineralik ausschließt bzw. einbezieht. Aufbauend auf der Analyse, Systematisierung und Gegenüberstellung der Nachhaltigkeitsbewertung, die im Handbook of Clean Energy Systems erschienen ist 7, wurden mangels ressourceneffizienzbezogener Veröffentlichungen häufige in der Fachrichtung Energietechnologien verwendete Bewertungsaspekte herausgearbeitet, die als potentielle Nachhaltigkeitsfaktoren in den nachfolgenden Analyseschritt überführt wurden (Tabelle 1). Eine erste Einschätzung der Relevanz von verschiedenen Nachhaltigkeitskriterien in Bezug auf die r 3 -Fördermaßnahme wurde vorrangig differenziert nach ökologischen, ökonomischen und sozialen Aspekten. Es zeigte sich bereits, dass eine Quantifizierung insbesondere infolge des aktuellen technologischen Entwicklungsstandes als auch des Erhebungsaufwandes in nahezu allen Aspekten nicht oder nur unter sehr hohen Unsicherheiten möglich ist. Im Workshop schloss sich eine Diskussion dazu an, inwiefern die Ergebnisse auf andere Materialien, Zielwertstoffe, Branchen etc. übertragbar sind und welche Faktoren diese Übertragung in den nationalen Maßstab fördern oder hemmen. Ferner wurde zur Themenstellung Stakeholder diskutiert. Das umfasste u.a., welche Interessennehmer bereits im Vorhaben beteiligt sind bzw. bei einer Umsetzung sein sollten. Von weiterem Interesse war hierbei, inwiefern Konflikte bereits auftraten oder bereits im aktuellen Entwicklungsstadium absehbar sind. Tabelle 1. Fragestellungen im Workshop. Ökologische Kriterien Welche Schadstoffe, wie u.a. Schwermetalle, gibt es, die ggf. mit dem neuen Verfahren freigesetzt / gebunden / abgereichert etc. werden? Welche anderweitigen Veränderungen treten auf? Wie wird damit umgegangen? Welche Reststoffe treten im Prozess auf und wie wird mit diesen umgegangen? Welche weiteren Einflüsse auf die Gefährdungspfade Luft, Wasser und Boden könnten bestehen? Welche Stoffe, Substanzen bzw. Energie werden mit der neuen Technologie zusätzlich zum herkömmlichen Weg verbraucht? Welche lokalen Veränderungen können auftreten? Inwiefern werden beispielsweise Flächen neu beansprucht oder für höherwertige Nutzungen freigegeben? Gibt es weitere ökologische Aspekte, die Ihnen für Ihr Projekt wichtig sind oder die bereits im Projektkonsortium angesprochen wurden? Ökonomische Aspekte Welche Kosten treten bei einer Umsetzung der Technologie/ des Verfahrens 7 Kleeberg, K., Schneider, K., Nippa, M. (2015) Methods for Measuring and Evaluating Sustainability: State-of-the Art, Challenges, and Future Developments. Handbook of Clean Energy Systems DOI: / hces174 9

10 Soziale Aspekte auf? (u.a. einmalige Investitionen für neue Maschinen/Anlagen, laufende Kosten und Wartung, Vermeidung von Entsorgungskosten) Worin liegt das Marktpotential der Technologie/ des Verfahrens? Welche Einschätzungen dazu können vorgenommen werden? Was sind potentielle Einnahmen/ Erlöse und wovon werden diese beeinflusst? Auf welche Branchen/ Unternehmen hat eine Umsetzung der Technologie/ des Verfahrens Auswirkungen? Gibt es weitere ökonomische Aspekte, die Ihnen für Ihr Projekt wichtig sind oder die bereits im Projektkonsortium angesprochen wurden? Werden neue Arbeitsplätze geschaffen, bestehende erhalten oder reduziert (Anzahl, Fristigkeit (temporär/ permanent)? Inwiefern sind bestimmte Qualifikationen und/oder Weiterbildungen für den Einsatz der neuen Technologie notwendig? Welche besonderen Arbeitsbedingungen mit Sicherheits- und Gesundheitsrisiken gibt es? Wird bei einer Realisierung der Technologie/ des Verfahrens ein Beitrag zur regionalen oder überregionalen Entwicklung geleistet (bspw. Veränderungen der Infrastruktur)? Sind bislang rechtliche Herausforderungen oder Besonderheiten aufgetreten oder zu erwarten? (z.b. Genehmigungen, aktuelle bzw. absehbare Gesetzgebung, konfliktäre Gesetze) Sind bislang öffentliche Aktivitäten der Ablehnung wie bspw. Proteste, Anfragen von Verbänden, Medienbeiträge- aufgetreten oder von den Partnern angesprochen wurden, die auf die Umsetzung der Projektergebnisse wirken? Gibt es weitere soziale Aspekte, die Ihnen für Ihr Projekt wichtig sind oder die bereits im Projektkonsortium angesprochen wurden? Weitere Fragestellungen mit Orientierung an Nachhaltigkeitsprinzipien Welche Gruppen von Stakeholdern mit welchen Interessen sind von dem Vorhaben betroffen und welche sind im Vorhaben integriert (ggf. Interessenskonflikte)? Wodurch wird die Übertragbarkeit der Forschungsergebnisse in einen industriellen Maßstab bestimmt? Welche fördernden und hemmenden Faktoren gibt es? Inwiefern können die Technologien/das Verfahren auf andere Materialien sowie Branchen oder den internationalen Kontext übertragen werden? Mit einer Diskussion zum zukünftigen Einfluss zentraler Faktoren insbesondere Rohstoffpreise, Kosten, Markt, Gesetzgebung, Technologien, gesellschaftliche und internationale Gegebenheiten erfolgte ein Übergang in die Technologiebewertung. Zu dessen Inhalten und Ergebnissen ist ebenfalls im Januar 2016 ein Bericht erschienen. 8 8 Kleeberg, K., Schneider, K., Höck, M. (2016) Bewertung innovativer Technologien zur Steigerung der Ressourceneffizienz Kernergebnisse der r 3 -Fördermaßnahme. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF. 10

11 2.4 Aggregation der Ergebnisse Im Ergebnis der Zusammenfassung wurden zwölf zentrale Fragestellungen erarbeitet, die die potentiellen Wirkungen der r 3 -Forschungsvorhaben zur nachhaltigen Entwicklung aufzeigen (vgl. Abbildung 3).! Welcher Zuwachs an Wissen und Kompetenzen erfolgt durch r 3?! Was passiert mit den Arbeitsplätzen?! Welche Auswirkungen auf den Unternehmensstandort Deutschland können auftreten?! In welchem Ausmaß werden direkte Stoff- und Abfallströme sowie anthropogene Lagerstätten verändert?! Welche Kosten spart die deutsche Wirtschaft?! Wer könnten die konkreten Interessennehmer und deren Funktion sein?! Welches Gefährdungspotential durch Schadstoffe gibt es vor bzw. nach einer Umsetzung?! Welchen Rolle hat die Verwertung der Zielwertstoffe und -produkte?! Was bleibt an nichtverwertbaren Reststoffen?! Werden Flächen neu beansprucht oder höherwertig nutzbar gemacht?! Wird die Öffentlichkeit bei einer Umsetzung beeinflusst sein? Abbildung 3. Resultierende Fragestellungen der r 3 -Nachhaltigkeitsbewertung. Insgesamt zeigte sich, dass der Schwerpunkt des Verständnisses für die Bewertung hinsichtlich potentieller Faktoren und Aussagekraft in erster Linie auf ökonomischen Kriterien liegt, der gefolgt wird vom differenzierteren Bild der ökologischen Aspekte. Weitere Analysen zur Nachhaltigkeit wurden im Vorhaben INTRA r 3 + von den Projektpartnern des Lehrstuhls für Bauphysik der Universität Stuttgart (LBP) und dem Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (Fraunhofer ISI) durchgeführt. Das LBP nutzte hierbei die Methodik und Software GaBi (Ganzheitliche Bilanzierung) für die quantitative Wirkungsabschätzung der drei Indikatoren kumulierter Materialaufwand, Primärenergiebedarf und Treibhauspotential. 9 Das Fraunhofer ISI erstellte eine quantitative Bewertung der Gesamtwirtschaftlichen Impulse sowie eine Abschätzung direkter und indirekter Folgen bei Realisierung der r 3 -Fördermaßnahme u.a. Dürkoop, A., Albrecht, S., Büttner, P., Brandstetter, C. P., Erdmann, M., Gräbe, G., Höck, M., Kleeberg, K., Moller, B., Ostertag, K., Rentsch, L., Schneider, K., Tercero, L., Wilken, H., Pfaff, M., Szurlies, M. (2016) INTRA r³+ Integration und Transfer der r³ Fördermaßnahme Ergebnisse der Begleitforschung. In: Thomé-Kozmiensky, K.J. Beiträge zur Berliner Recyclingkonferenz 2016, in Veröffentlichung. 10 Pfaff, M., Ostertag, K., Sartorius, C. (2016) Gesamtwirtschaftliche Effekte der Fördermaßnahme r³. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF. 11

12 3 Ergebnisse 3.1 Charakterisierung der Fördermaßnahme Strategien für mehr Ressourceneffizienz werden in der r 3 -Fördermaßnahme des BMBF in den Clustern (I.) Recycling, (II.) Erschließung urbaner Ressourcen sowie (III.) Substitution und Einsparung im Rahmen von 26 Verbundprojekten erforscht (vgl. Abbildung 4). INPUT Verschiedene Abfallstoffe und EoL- Produkte (z.b. Elektronische Altgeräte, Klärschlammasche, Gebäude, deponierte Siedlungsabfälle) Halden des Bergbaus und der Industrie Industrielle Produktions- und Abfallströme Produkte (z.b. Erneuerbare Energien, Medizinprodukte) 28 Forschungsansätze Bewertung)von) Nachhal.gkeit)und) Ressourceneffizienz) Urban)Mining) Recycling) Subs.tu.on)und) Einsparung) OUTPUT Strategische Rohstoffe sowie teilweise weitere Metalle Li, Mg, Al, Si, P, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Se, Rb, Sr, Mo, Pd, Ag, In, Sn, Sb, Te, Ba, Nd, Tb, Dy, Ta, W, Au, Pb, Bi, und weitere REEs, CaF 2,.. Abbildung 4. Komplexität der r 3 -Verbundvorhaben. Rohstoffgewinnung" 17" Grundstoffproduk7on" Güterproduk7on" 8" 9" Cluster""Urban"Mining"" Güternutzung" 1" Cluster""Recycling"" Abfallwirtscha@" 19" Anzahl" 0" 10" 20" 30" Abbildung 5. Einordnung der 26 r 3 -Forschungsvorhaben in Wertschöpfung (Mehrfachnennung). Bei einer Orientierung am Wertschöpfungsprozess der Rohstoffwirtschaft zeigt sich, dass die Mehrheit der F&E-Verbundvorhaben mit der Abfallwirtschaft (19) und der (sekundären) Rohstoffgewinnung (17) ansetzen (vgl. Abbildung 5). Während in der Güter- 12

13 (9) und der Grundstoffproduktion (8) noch viele Vorhaben insbesondere des Clusters Substitution und Einsparung aktiv sind, hat die Nutzung nur in einem Forschungsvorhaben Relevanz. Die betrachteten Ausgangsmaterialien (Inputs) reichen von diversen Abfallstoffen und End-of-Life-Produkten über Ablagerungen der primären Rohstoffgewinnung und Industrie, industriellen Produktions- und Abfallströmen bis hin zur Entwicklung neuer Produkte. Insgesamt wurden damit in der r 3 -Fördermaßnahme mit mehr als 100 Einzeltechnologien und Verfahren ca. 50 verschiedene Zielrohstoffe hinsichtlich ihrer Rückgewinnbarkeit, ihren Einsparpotentialen und/oder ihrer Substitution untersucht. kri$sche)rohstoffe)(2014)) Weitere&Zielwertstoffe& In" Sn" Ga" Cr" Co" Ge" Mo" Sb" REE" Ta" Mg" W" PGM" CaF2" Si" P" V" 1" 2" 3" 6" 5" 7" Cluster""Urban"Mining"" Cluster""Recycling"" Cluster""Einsparung"und" SubsDtuDon"" Anzahl" Al,#Cu# Fe# Zn# Ni,#Kunststoffe# Ag,#Pb,#mineralische# Rohstoffe,#Glas# Au,#Stahl# Mn,#Se,#Cd,#Edelmetalle,#Holz# Holz# Li,#Ca,#Sc,#Rb,#Sr,#Te,#Ba,#Bi,#NEM NEMMetalle,#weitere# Metalle,#weitere# Metalllegierungen# 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# Anzahl# 10# 0" 5" 10" Abbildung 6. Fokus der 26 Forschungsvorhaben nach Rohstoffen kritische Rohstoffe 11 und weitere Zielwertstoffe. Es erfolgten nicht nur Forschungen zu zahlreichen kritischen Rohstoffen, sondern daüber hinaus wurden wichtige Zielwertstoffe wie beispielsweise Massenmetalle wie Aluminium als auch Kunststoffe in die Technologieentwicklungen einbezogen. Diese weiteren Wertstoffe spielen für die Wirtschaftlichkeit der Verfahren in vielen Fällen eine entscheidende Rolle. Insgesamt konzentrierten sich die Forschungen in einigen Vorhaben ausschließlich auf einzelne Elemente oder Elementgruppen (9), während ein Großteil im Mittel acht Zielwertstoffe fokussierte. In den r 3 -Forschungsvorhaben wurden ca. 40 Prozent der 114 Technologien bzw. Verfahren vollständig neu entwickelt und 60 Prozent angepasst (vgl. Abbildung 7). Die Anpassung umfasste beispielsweise die Übertragung bzw. Anwendung bestehender chemischer und physikalischer Aufbereitungstechnologien auf neue Ausgangsmateria- 11 EC (2014) Report on Critical Raw Materials for the EU Report of the Ad hoc Working Group on defining critical raw materials. Brüssel, 41S. 13

14 lien bzw. matrizes. Signifikante Unterschiede zwischen den Clustern sind nicht ersichtlich. Neuentwicklung#einer#Technologie# 18# 6# 3# Anpassung#einer#Technologie# 31# 18# 3# Neuentwicklung#eines#Verfahrens/##Prozesses# 7# 6# Anzahl# 0# 10# 20# 30# 40# 50# 60# Anpassung#eines#Verfahrens/#Prozesses# Cluster#"Urban#Mining"# 5# 2# Cluster#"Recycling"# Anzahl# 0# 10# 20# 30# 40# 50# 60# Abbildung 7. Technologieentwicklungen vs. -anpassungen (26 r 3 -Forschungsvorhaben). 3.2 Ökologische Nachhaltigkeitsaspekte Welches Gefährdungspotential durch Schadstoffe gibt es vor und nach einer Umsetzung? Zusätzlich zur Berechnung von Wirkungsindikatoren seitens des LBP wurde in Workshops seitens zahlreicher Verbünde angesprochen, dass nicht nur Rohstoffe aus Abfallmaterialien gewonnen werden, sondern ebenfalls eine Schadstoffentfrachtung stattfindet. Der als Risiko integrierte Aspekt bezeichnet eine konkrete Benennung des Schadstoffes sowie eine Einschätzung, in welchem Ausmaß und unter welchen Bedingungen diese vorliegen. Die im Ergebnisprotokoll dargestellte Aussage erfolgte zweigeteilt vor und nach einer Umsetzung, was ebenso für die Eintrittswahrscheinlichkeit erfolgte. Eine Einstufung konnte auf einer Skala von kein, gering, mittel, hoch bis sehr hoch als auch mit keine Angabe möglich vorgenommen werden. Eine konkretisierende Kurzbeschreibung in Form einer Anmerkung wurde für jedes Vorhaben ergänzt (vgl. Tabelle 2). Tabelle 2. Übersicht über Nennungen zu Schadstoffen und deren Risiken. Risiken (Schadstoffe) diverse Schwermetalle, insbes. Cd und Pb, in Feststoff-Matrizes in unterschiedlichen Konzentrationen Ni und Cr in Abwässern zudem Hg in EAG, inbes. Monitore gefährdende Stoffe bei Gebäudeabriss Eintrittswahrscheinlichkeit vorwiegend gering, da nur bei unsachgemäßem Umgang bei der Deponierung mittel bis hoch bei Emissionen in Luft und Wasser bei Altdeponien und Altablagerungen wie Halden vor

15 25" 20" 15" 10" 5" 0" Anzahl" 2 5 Einschätzung,der,Risiken,, vor,und,nach,umsetzung, kein" gering" mi-el" hoch" sehr"hoch" " 20" 15" 10" 5" 0" Einschätzung,der,Eintri0swahrscheinlichkeit,, vor,und,nach,umsetzung, Anzahl" Anzahl" Cluster""Einsparung"und" Subs=tu=on"" Cluster""Recycling"" Cluster""Urban"Mining"" 4 kein" gering" mi-el" hoch" sehr"hoch" 1 Abbildung 8. Gefährdungspotential (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Als wesentliche Schadstoffe wurden Schwermetalle im Allgemeinen (13) benannt, wobei in zwei Vorhaben das Risiko als gering, in acht als mittel und in drei als hoch eingestuft wurde (vgl. Abbildung 8). Mit einem mittleren bis hohen Risiko wurde zudem Quecksilber in verschiedenen Projekten identifiziert, die insbesondere bei der Aufbereitung von Elektroaltgeräten Alt-LCD-Displays aus TV- und IT-Anwendungen anfallen. Wenn die Schadstoffe in einer festen Matrix gebunden sind, und auch nicht partikulär aus zum Beispiel ungesicherten Deponien austreten können, wurde die Eintrittswahrscheinlichkeit mit gering eingestuft. Trotz der nur groben Erfassung kann für die r 3 - Fördermaßnahme gezeigt werden, dass von einer deutlichen Reduzierung aktueller Gefährdungen durch Schadstoffe infolge eines sachgerechteren Umganges auszugehen ist. Diese Verbesserung leistet einen wichtigen Beitrag zu einer höheren Generationengerechtigkeit als ein wesentliches Grundprinzip der Nachhaltigkeit. Eine Anmerkung der Fachexperten war, dass Altablagerungen zwar in vielen Fällen ein hohes Risiko durch partikuläre Einträge aufweisen, aber sich während der Aufbereitung die Eintrittswahrscheinlichkeit erhöhen kann und es ebenfalls Aufgabe der Technologieentwicklung sein sollte, das Risiko von potentiellen Reststoffen im Vergleich zu Nutzen der Rohstoffgewinnung zu betrachten. Das ist einer der Gründe weswegen es unbedingt erforderlich ist, diese als Einzelfälle in der konkreten Umsetzung zu bewerten Inwiefern können die Zielrohstoffe einer Verwertung zugeführt werden? Die im Abschnitt 3.1 dargestellten Zielrohstoffe, die neben den wirtschaftsstrategischen Rohstoffen u.a. Kunststoffe umfassen, wurden für die Erfassung der Verwertung in ein bis maximal sieben Gruppen geordnet. Beispielsweise fokussiert ein Vorhaben mit Phosphor oder ein weiteres mit Germanium ein Element während für andere in Abhängigkeit des Verwertungsweges die vier Gruppen Al, Cu, sowie Zn als Metalllegierung, Al, Cu, Zn und ggf. weitere Metalle sowie mineralische Rohstoffe differenziert 15

16 wurden. Für die 26 Forschungsvorhaben wurden damit insgesamt 75 Verwertungsgruppen ermittelt. Eine Verwertung wird von der Beseitigung abgegrenzt, d.h. jegliche stoffliche und thermische Nutzung wird anerkannt mit Ausnahme von Ablagerungen. Verwertung keine Angabe möglich 2 nicht zutreffend Anzahl Cluster "Einsparung und Substitution" Cluster "Recycling" Cluster "Urban Mining" zutreffend 16 neutral Idee zu Beginn im Projekt erprobt erfolgreich fortgeführt Abbildung 9. Aufzeigen von Verwertungswegen (26 r 3 -Forschungsvorhaben) sowie aktueller Status zur Verwertung der 75 Zielrohstoff- und Produktgruppen (24 r 3 -Forschungsvorhaben). Während in 16 r 3 -Vorhaben Verwertungswege zumindest aufgezeigt wurden, wurde bereits eine erfolgreiche industrielle Vermarktung für 15 Fälle in insgesamt fünf r 3 Projekten durchgeführt (vgl. Abbildung 9). Der Status der Verwertung der anvisierten Zielrohstoffe einnimmt, wurde dahingehend unterschieden, ob bereits bei Projektantragstellung die Idee des Verwertungsweges bestand, während der Laufzeit die Verwertung mindestens einmalig erprobt wurde, während der Laufzeit der Verwertungsweg erfolgreich mindestens im Pilotmaßstab fortgeführt wurde. Im Ergebnis zeigt sich, dass der Hauptfokus in den Vorhaben der r 3 -Fördermaßnahme auf der Erprobung liegt und einige Wertstoffe, die zwar als Idee existierten, nicht weiter verfolgt werden konnten. Gründe für einen nicht erfolgten Übergang von der Erprobung zur erfolgreichen Vermarktung sind: Der Schwerpunkt der Forschungen liegt auf dem technologischen Funktionsnachweis und war auch kein expliziter Bestandteil der Zielstellung (27 Nennungen). Es ist teilweise noch kein Austausch mit Verwertern erfolgt (10 Nennungen). Die Qualität der Zielwertstoffe bzw. deren Substrate ist unzureichend, wofür kurzfristig keine (wirtschaftlichen) Lösungen ermittelt werden konnten, insbesondere wenn Polymetallmischungen bzw. in den Lösungen Störstoffe vorliegen (5 Nennungen). 16

17 Es soll erst ein funktioneller Nachweis für einen anderen Zielwertstoff/-rohstoff erfolgreich sein und danach ist eine erfolgreiche Übertragung sehr wahrscheinlich (3 Nennungen) Was bleibt an nicht verwertbaren Reststoffen? Eine zur Verwertung ergänzende Sicht ist, welche Veränderungen bei den zu beseitigenden Stoffen erfolgen. Dieses sollte für einerseits in einer als ganz und gar nicht zutreffend bis voll und ganz zutreffend einzuschätzenden Aussage Es fallen Reststoffe an, die einer Deponierung bedürfen. und andererseits über den hinterfragten Reststoffanteil vor und nach einer Realisierung der Technologien erfasst werden. abhängig#von#rahmenc bedingungen# keine#angabe# möglich# nicht#zutreffend#(6)# Cluster("Urban( Mining"( Cluster("Recycling"( 10" Anzahl" Einschätzung,des,Anteils,der,zu,deponierenden, Reststoffe,vor,und,nach,Umsetzung, Cluster("Einsparung(und( Subs8tu8on"( Cluster("Einsparung(und( Subs8tu8on"( 5" Cluster("Recycling"( Cluster("Urban( Mining"( zutreffend#(14)# 0" 0" <"10%" 10'40%" 41'60%" 61'80%" >80%" Abbildung 10. Es fallen Reststoffe an, die einer Deponierung bedürfen (26 r 3 - Forschungsvorhaben). Abbildung 11. Prozentuale Einschätzung des Reststoffanteils (11 Forschungsvorhaben). Demnach fallen ohne signifikante Unterschiede zwischen den Forschungsclustern bei einer Umsetzung von 14 Vorhaben Reststoffe an, die einer Deponierung bedürfen (vgl. Abbildung 10). Allerdings wurde ermittelt, dass eine deutliche Reduzierung erfolgt (vgl. Abbildung 11). Insgesamt konnten elf Vorhaben die Veränderungen in den Reststoffanteilen nach einer Umsetzung einschätzen, wobei bei neun Projekten eine Reduzierung und bei vier Forschungsvorhaben eine vollständige Vermeidung des (zu deponierenden) Reststoffstroms erfolgt. Sehr gute Abschätzungen mit einhergehender Reduzierung wurden insbesondere für die Materialien: fluorierte, aber chlorfreie organische Polymere, Permanentmagnete von Windkraftanlagen sowie industrielle Fällungs- und Aufbereitungsschlämme aus der Chromgerbung, der Aufbereitung von Leiterplatten, der Aluminiumgewinnung sowie der Edelstahlveredlung ermittelt. Ein Teil der r 3 -Forschungsvorhaben fokussiert und realisiert eine ganzheitliche Verwertung (insgesamt mindestens 10). Aus Sicht der Nachhaltigkeit kann die vollständige Verwertung eine bessere Lösung darstellen, als sich ausschließlich auf Gewinnung einzelner Rohstoffe zu konzentrieren. Aus technischer bzw. physikalisch-chemischer 17

18 Sicht ist eine Entscheidung notwendig, ob es wichtiger ist, die kritischen Rohstoffe zu gewinnen oder eine möglichst vollständige Verwertung zu erreichen Werden Flächen neu beansprucht oder höherwertig nutzbar gemacht? Die Flächenbeanspruchung wurde nach den Diskussionen in den Workshops auf zwei wesentliche Aussagen konzentriert, die auf einer fünfstufigen Skala von trifft ganz und gar nicht zu bis trifft voll und ganz zu eingeschätzt wurden. Es werden Flächen neu beansprucht. Es werden Flächen einer höherwertigen Nutzung zugeführt. nicht zutreffend nicht zutreffend neutral Cluster "Urban Mining" 1 8 neutral zutreffend keine Angabe Cluster "Recycling" Cluster "Einsparung und Substitution" Anzahl Anzahl zutreffend keine Angabe Abbildung 12. Flächenbeanspruchung (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Bei der Umsetzung von 15 von 26 r 3 -Projekten werden demnach keine neuen Flächen beansprucht (Abbildung 12). Nur bei zwei Vorhaben wird mit einer Neubeanspruchung gerechnet, einerseits werden Flächen für eine Langzeitlagerung benötigt andererseits für eine Substitution vor Ort primäre Rohstoffgewinnungsaktivitäten erhöht statt den kritischen Rohstoff zu importieren. Neutrale Einschätzungen sind aktuell noch in ihrer Wirkungsrichtung offen, weil entweder der Umfang der neu zu deponierenden Reststoffe unbekannt ist (5 Nennungen) oder eine Neuerrichtung nicht vollständig ausgeschlossen werden kann (2 Nennungen). Dem gegenüber stehen insbesondere die Ergebnisse von vier r 3 -Forschungsvorhaben, die dazu führen, dass Flächen einer höherwertigen Nutzung zugeführt werden. In drei Fällen resultiert dies aus der vollständigen Vermeidung oder einer Verringerung von Reststoffen und der damit nicht mehr erforderlichen Deponiefläche. 18

19 3.2.5 Welcher Beitrag wird zum Nachhaltigkeitsziel einer Kreislaufwirtschaft geleistet? nicht#zutreffend#(9)# Cluster("Einsparung(und( Subs8tu8on"( abhängig#von#rahmene bedingungen# zutreffend#(14)# Cluster("Urban( Mining"( Cluster("Recycling"( Cluster("Recycling"( Cluster("Urban( Mining"( Cluster("Einsparung(und( Subs8tu8on"( Abbildung 13. Aktuell noch offene branchenübergreifende Stoffkreisläufe können geschlossen werden (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Vor dem Hintergrund der allgemeinen Anforderung an Vorhaben, Stoffkreisläufe zu schließen, wurde dieser Punkt ebenfalls in die Bewertung aufgenommen. Unterschieden wurden dabei die Schließung von unternehmensinternen und die von branchenübergreifenden Stoffkreisläufen. Während mit der Umsetzung von neun r 3 -Projekten eindeutig branchenübergreifende Stoffkreisläufe geschlossen werden, trifft dieses in zwei Fällen für eine unternehmensinterne Betrachtung zu. Auffällig ist darüber hinaus der deutliche Beitrag der Vorhaben des Clusters Recycling (vgl. Abbildung 13). 3.3 Ökonomische Aspekte In welchem Ausmaß werden direkte Stoff- und Abfallströme sowie anthropogene Lagerstätten verändert? Bei 19 der 26 r 3 -Forschungsvorhaben liegt ein Schwerpunkt auf der Verbesserung der Ressourceneffizienz durch Veränderungen der direkten Stoff- und Abfallströme. Zudem setzen sich 11 der 26 Vorhaben mit deponierten Abfällen auseinander, die im Weiteren als anthropogene Lagerstätten bezeichnet werden (vgl. Tabelle 3). Tabelle 3. Übersicht der in r 3 fokussierten Abfallströme und deponierten Abfälle (23 r 3 Verbundvorhaben, jeweilige Anzahl in Klammern). Direkte Abfallströme (19) Anthropogene Lagerstätten (11) Industrielle Abfallströme (5) - Phosphatierungsschlämme - Kraftwerksasche Braunkohle Halden der historischen und aktuellen Rohstoffgewinnung (4) - Bergehalden 19

20 Direkte Abfallströme (19) Anthropogene Lagerstätten (11) - Sn-Stripperlösungen Leiterplatten - Neutralisationsschlämme Edelstahlindustrie - chromhaltige Abwässer der Gerbereien Elektroaltgeräte (4) - allgemein - Reststoffe WEEE - Bleibatterien - Leiterplatten / Mobiltelefone - Alt-LCD-Displays aus TV-Anwendungen und Monitorgeräte Gebäudeabbruch (3) - Aufbereitungshalden - Hüttenhalden - Deponien Rotschlamm Siedlungsrückstände (2) - Deponat - Monodeponien Rostaschen (HMVA) Neutralisationsschlämme Erneuerbare Energien (3) - TF-Zelltypen CdTe, CIS und CIGS - Biomasse Gärreste - indirekt Permanentmagnete Windkraftanlagen Rostaschen (HMVA) (2) Klärschlammaschen (Mono-VA) teilfluorierte, aber chlorfreie organische Polymere (u.a. ETFE, THV und PVDF) Insgesamt könnte nach Einschätzung von 16 Verbünden im Minimum eine Reduzierung von ca. 22 Mio. t/a der Abfallmengen erfolgen, wenn die Technologien nach dem aktuellen Projektstand großtechnisch in Deutschland umgesetzt werden. Die projektspezifische Spannweite liegt zwischen 70 t/a und 7 Mio. t/a. Im Vergleich zum gesamten Abfallstrom in Deutschland, der laut dem Statistischen Bundesamt (2015) 334 Mio. t/a umfasst, stellt das eine Reduzierung von sieben Prozent dar. Nach der Aggregation der vorhabenspezifischen Angaben werden zudem mindestens zwei Prozent der Abfälle zum aktuellen Stand weniger deponiert. Hinsichtlich der anthropogenen Lagerstätten wurden in der r 3 -Fördermaßnahme ca. 38 Mio. Tonnen mit einer projektspezifischen Spannweite von 61 Tsd. Tonnen bis 20 Mio. Tonnen für insgesamt sieben verschiedene Materialien betrachtet. Neben diesen Abfallstoffen wurden zudem Veränderungen der Produktmengen Leder, Bauteile W-Gitter und FTO-Polymerfolien benannt und quantifiziert, wobei diese in diesem Bericht aufgrund der hohen Spezifität nicht dargestellt werden. Die für diese Einschätzung erforderlichen Daten wurden entweder bereits durch die Forschungsverbünde erhoben oder mit Hilfe der amtlichen Statistik und aktuellen Studien ermittelt. Die entsprechende Skalierung für den Standort Deutschland erfolgte mittels Einschätzungen, auf welchen Anteil die Technologien bzw. Verfahren innerhalb der kommenden 10 Jahre übertragbar sind. Beispielsweise fallen bundesweit jährlich 20

21 4,9 Mio. t/a Rostaschen an. 12 Für ein r 3 -Vorhaben, das sich mit der Aufbereitung dieser auseinandersetzt, wurde unter den absehbaren Bedingungen geschätzt, dass die Technologien auf 30 Prozent der anfallenden Mengen übertragen werden kann. "Zugang"zu"Ausgangsmaterialien" 6" "Zeitraum"bis"zur"vollständigen"Umsetzung" (MaterialauAereitung)" "Heterogenität"der"Ausgangsmaterialien" bei"abfalle"und"stoffströmen" "Heterogenität"zwischen"den"Deponien"/" LagerstäPen" "begrenztes"marktvolumen" weitere"einzelnennungen" 2" 2" 8" 6" 7" 2" 1" 1" 1" 1" Cluster""Urban"Mining"" Cluster""Recycling"" Cluster""SubsWWon"und" Einsparung"" Anzahl" 0" 5" 10" 15" Abbildung 14. Einschränkungen der Übertragbarkeit der Ergebnisse auf den Standort Deutschland (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Obwohl sich insgesamt das Ausmaß der Veränderungen der Stoff- und Abfallströme durch das r 3 -Fördervorhaben nicht besser abschätzen lässt, konnten einige wesentliche Faktoren erfasst werden, die eine Entscheidung für die großtechnische Umsetzung der technologischen Lösungen bestimmen (vgl. Abbildung 14): (1) ein eingeschränkter Zugang zu Ausgangsmaterialien (10 Nennungen), u.a. durch langfristige Abnahmeverträge in der Abfallwirtschaft, länderspezifische als auch regionale Unterschiede, unzureichende Rücknahme- und Sammelsysteme sowie komplexe Eigentumsverhältnisse insbesondere bei Althalden, (2) ein langer Zeitraum bis zur vollständigen Umsetzung (9 Nennungen), u.a. umfasst die Materialaufbereitung beim Deponierückbau je nach Größe und Zugänglichkeit bis zu 30 Jahre, erschweren eine Gebäudelebensdauer von mindestens 30 Jahren bei Einsatz neuer Materialien oder ungewisse Zulassungszeiten bei Anwendungen in der Medizintechnik Prognosen, (3) die große Heterogenität der Ausgangsmaterialien bei Abfall- und Stoffströmen hinsichtlich verschiedener Parameter (u.a. Metallgehalte, Wassergehalte, Korngrößen) (8 Nennungen) durch regionale oder saisonale Unterschiede oder bedingt durch Herkunft der Primärrohstoffe bspw. der Braunkohlen bei Kraftwerksaschen, 12 Statistisches Bundesamt (2014) Abfallentsorgung: Fachserie 19, Umwelt Reihe 1, Abfallentsorgung (Fachserie: 19, Umwelt, Wiesbaden. 21

22 (4) die große Heterogenität zwischen und innerhalb der einzelnen Deponien/ Lagerstätten hinsichtlich verschiedener Parameter (u.a. Zusammensetzung, Wertstoffgehalte, Korngrößen, Zugänglichkeit zu Deponiekörpern) (7 Nennungen) infolge der Herkunft u.a. bedingt durch die Primärrohstoffe, den Zeitpunkt der Errichtung oder dem Verwitterungsstadium-, (5) ein begrenztes Marktvolumen (4 Nennungen) durch Abhängigkeiten von Technologien bzw. einschränkende Kapazitäten in der Vorkette als auch Absatzmöglichkeiten für Produkte mit hochspezifischen Anwendungen oder unrealistische Vollständigkeit der Marktdurchdringung infolge technologischen Wettbewerbs. Ergänzend zu den fünf Hauptgründen können weitere Einzelnennungen von insgesamt acht Fördervorhaben ergänzt werden. Dazu zählt, dass das Marktvolumen für das Recycling von bestimmten EoL-Produkten zunehmen wird, aber dieses aufgrund aktueller Technologieentwicklungen bereits zeitlich begrenzt ist. Genannt wurden ebenso zeitliche Verzögerungen durch rechtliche Rahmenbedingungen (u.a. Zuständigkeiten, konfliktäre Schutzrechte), langfristige Verbreitung infolge der hohen Kleinteiligkeit der Unternehmenslandschaft mit vielen klein- und mittelständischen Unternehmen mit geringen Mengen an Prozesswässern sowie der Standort Deutschland bereits jetzt nicht für Produktion und Anwendungsmöglichkeiten attraktiv genug ist. Insbesondere die Heterogenität der Ausgangsmaterialien insbesondere bei den anthropogenen Lagerstätten führt dazu, dass eine hohe Übertragbarkeit nicht per se gegeben ist und oftmals für Einzelfälle neue Entscheidungen hinsichtlich der zu verwendeten Verfahren getroffen werden müssen. Während die Verbreitung der Vorhaben des Clusters Urban Mining insbesondere durch die Eigenschaften der Ausgangsmaterialien bestimmt ist, ist für das Cluster Recycling ein entscheidender Faktor der Zugang zu Ausgangsmaterialien. Diese Ergebnisse sind ebenfalls Bestandteil der Stärken-Schwächen-Chancen- Risiken-Analyse (SWOT-Analyse) der Technologiebewertung Welche Kosten spart die deutsche Wirtschaft? Die gesamtwirtschaftlichen Auswirkungen der r 3 -Fördermaßnahme wurden seitens des INTRA r 3 + Projektpartners Fraunhofer ISI ermittelt. 14 Ergänzend wurden im Rahmen 13 Kleeberg, K., Schneider, K., Höck, M. (2016) Bewertung innovativer Technologien zur Steigerung der Ressourceneffizienz Kernergebnisse der r3-fördermaßnahme. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF. 22

23 der Nachhaltigkeitsbewertung seitens der TU Bergakademie Freiberg, eine grobe Einschätzungen der Kosten für den Fall der Deponierung vorgenommen. Deren Höhe wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, u.a. Deponieklasse, Regionalität oder ist langfristig in vertraglichen Vereinbarungen festgelegt. Aus Gründen der Vereinfachung wurde eine Spannweite von 10 und 100 Euro pro Tonne in Abhängigkeit der voraussichtlichen Deponieklasse angenommen. Weitere Kosteneinsparungen wurden insbesondere für den Rohstoffeinkauf bei den Substitutions- und Recyclingclustern identifiziert. Dabei ergeben sich theoretisch Einsparungen für beide Kostenpositionen von ca. 3 bis 117 Mio. Euro pro Jahr. einzelner+technologien+ 15" Anzahl" Cluster""Subs4tu4on"und"Einsparung"" Cluster""Reycling"" Cluster""Urban"Mining"" 10" 8" 8" 6" 6" 5" 3" 0" 0" <"5.000"Eur" 5.000"*" "Eur" "*" >" "Eur" "Eur" Abbildung 15. Erforderliche Investitionen für die Umsetzung einzelner Technologien (23 r 3 - Forschungsvorhaben, 44 Technologien). Jedoch stehen diesen Kosteneinsparungen auch Kostenpositionen gegenüber, die sich voraussichtlich deutlich erhöhen werden. Das umfasst insbesondere - einmalige Investitionen für Maschinen und Anlagen (vgl. Abbildung 15), - die Zunahme der laufenden Aufwendungen für die Aufbereitung, - eine Zunahme der Kosten für Erkundung und Erschließung bei abgelagerten Materialien, die für jede einzelne anthropogene Lagerstätte neu anfallen, - die Zunahme von Aufwendungen für Rückbau bereits bestehender Rekultivierung und für die Errichtung einer Rekultivierung nach der Rohstoffgewinnung, - die Zunahme von Deponierungskosten in Einzelfällen. Hinsichtlich der einmaligen Kosten für Maschinen und Anlagen ist auffällig, dass vorrangig die notwendigen Investitionen im Cluster Recycling unter 100 Tsd. Euro liegen. Das liegt darin begründet, dass hinsichtlich der neuen Stoffströme eine bestmögliche Integration in bestehende Prozesse bzw. im besten Fall die Nutzung der bereits in den 14 Pfaff, M., Ostertag, K., Sartorius, C. (2016) Gesamtwirtschaftliche Effekte der Fördermaßnahme r³. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF. 23

24 Unternehmen bestehenden Maschinen angestrebt wird. Dieses trägt maßgeblich zu deren Wirtschaftlichkeit bei und fördert damit die Verbreitung. Investitionen von mehr als 500 Tsd. Euro werden hauptsächlich von Vorhaben des Clusters Urban Mining angegeben. Wenngleich wie u.a. das IW Umweltpanel von zeigt Entsorgungskosten in Höhe und damit auch an Bedeutung zunehmen, wird in der Forschung jedoch darauf verwiesen, dass volatile Rohstoffpreise nach wie vor der wichtigste Treiber für eine unternehmerische Umsetzung sind. Zweitens wirken Finanzierungskosten von Neuinvestitionen sowie regulatorische Eingriffe seitens des Gesetzgebers nicht nur als Barrieren und in einigen Fällen als Treiber. 16 Insgesamt entscheidend ist jedoch eine Kombination aus verschiedenen Einflussfaktoren, in der die aktuellen Bedingungen des Marktes oder die strategische Ausrichtung des Unternehmens einfließen. Demnach sind Unternehmen weniger bereit in Ressourceneffizienz zu investieren, wenn die aktuelle Marktlage schlecht ist. Nichtsdestotrotz werden Investitionen im Falle einer Kostenführerschaft oder in Verbindung mit Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten durchgeführt. 17 weitere"strategien"zur"sicherung"des" Unternehmensvorteils"im"We=bewerb" geplante"(bzw."bereits"erfolgte)" PatenEerung" 1" 2" 5" 2" Heterogenität"der"Unternehmen" 1" 2" Einschränkungen"durch"verfügbare" Mengen"und"Regionalität" Spezifik"der"Technologien" weitere" 1" 2" 5" 1" 1" 3" Cluster""Urban"Mining"" Cluster""Recycling"" Cluster""Einsparung"und" SubsEtuEon"" Anzahl" 0" 5" 10" 15" Abbildung 16. Einschränkungen der Technologieverbreitung am Standort Deutschland (19 Projekte, 23 Technologien). Einschränkungen, die konkret eine Verbreitung von 23 r 3 -Technologien hemmen können, sind nach Angaben der r 3 -Forschungsvorhaben (vgl. Abbildung 16): 15 Biebeler, H. (2014,ed.) IW-Umweltexpertenpanel Umwelt- und Energiepolitik im Meinungsbild der Wirtschaft, Broschüre, Institut der deutschen Wirtschaft, Köln. 16 Pajunen, N., Watkins, G., Wierink, M., Heiskanen, K. (2012) Drivers and barriers of effective industrial material use, Minerals Engineering, 29, Delmas, M.A., Pekovic, S. (2013) Resource Efficiency Strategies and Market Conditions, Longe Range Planning,

25 (1) verschiedene Strategien zur Sicherung von Wettbewerbsvorteilen (11 Technologien) wie eine hohe Spezialisierung von Unternehmen oder der vertrauliche Umgang mit Know-How und Erfahrungswerten, (2) die geplante bzw. bereits erfolgte Patentierung (7 Technologien), (3) der hohe Spezialisierungsgrad von Unternehmen damit ggf. einhergehend erforderliche Befähigungen oder Genehmigungen (7 Technologien), (4) die Begrenzung durch verfügbare Mengen an Ausgangsmaterialien, regionale Gebundenheit bzw. Einzelfälle (6 Technologien) sowie (5) eine hohe Spezifik der Technologien (4 Technologien), die beispielsweise (noch) nicht für hohe Massenströme geeignet ist oder technologische Grenzen der Skalierbarkeit. Weitere einzelne Nennungen (7 Technologien) betreffen eine erforderliche Sicherstellung über nachfolgende Verarbeitung des Materials vor einem Technologieeinsatz, ein langer Zeitraum bis eine Wirkung eintritt oder ein Verkauf des Produktes nicht geplant ist. Während die Patentierung und die Heterogenität der Unternehmen nur in Einzelfällen für das Cluster Urban Mining zutreffen, aber eine umso höhere Bedeutung für die Substitutionsvorhaben aufweisen, wirken für letztere verfügbare Mengen oder Regionalität nicht einschränkend Welche Auswirkungen auf den Unternehmensstandort Deutschland können auftreten? Weitere ökonomische Wirkungen umfassen den Einfluss auf die Entwicklung der Unternehmenslandschaft in Deutschland als auch die Übertragbarkeit der Technologien in andere Anwendungen. Nach Einschätzung der Verbünde gehen diesbezüglich folgende Impulse von den r 3 -Forschungsvorhaben aus (vgl. Abbildung 17): erfolgte eine weitest gehende Zustimmung zu einer Stärkung der Unternehmen am Standort Deutschland als auch der Erschließung neuer Geschäftsfelder, aber weiteren Aussagen von wenige als der Hälfte der Vorhaben zugestimmt wurde. Letzteres umfasst beispielweise, dass Unternehmen durch technologische Innovationen am Standort gehalten werden. Neugründungen und -ansiedlungen sind für sechs bzw. drei r 3 Forschungsverbünden absehbar. Interessanterweise sind diese bis auf eine Ausnahme dem Cluster Urban Mining zuzuordnen. 25

26 #können#unternehmen#am#standort#deutschland# erschlossen.#..#können#unternehmen#am#standort#deutschland# gehalten#werden.# #besteht#ein#gutes#potenfal#für# Unternehmensneugründungen.# #können#die#technologien#insbes.#die#anlagen#coi genutzt#werden.#..#siedeln#sich#unternehmen#neu#am#standort# Deutschland#an.# 100%# 75%# 50%# 25%# 0%# keine#angabe#möglich# trik#ganz#und#gar#nicht#zu# trik#eher#nicht#zu# neutral# trik#eher#zu# trik#voll#und#ganz#zu# Abbildung 17. Impulse auf den Unternehmensstandort Deutschland (26 r 3 - Forschungsvorhaben).."auf"andere"Ausgangsmaterialien." 7" 5" 2".."auf"ein"anderes"Anwendungsfeld"/" Branche" 3" 6".."auf"andere"Zielrohstoffe" 3" 1" 2" Cluster""Urban"Mining"" Cluster""Recycling"" keine"übertragungsmöglichkeiten"aktuell" bekannt"oder"geplant" 1" Cluster""Einsparung"und" SubsNtuNon"" Anzahl" 0" 5" 10" 15" Abbildung 18. Übertragbarkeit der Projektergebnisse (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Ein weiterer und wesentlicher Impuls zeigt sich darin, dass viele der in der r 3- Fördermaßnahme entwickelten Technologien gute Übertragungsmöglichkeiten auf andere Ausgangsmaterialien, Anwendungsfelder oder auch Branchen aufweisen (vgl. Abbildung 18). Nur für fünf Vorhaben waren für einen hinterfragten Zeitraum von zehn Jahren keine weitergehenden Potentiale bekannt. Nahezu alle Vorhaben des Clusters Recycling schätzen gute Übertragungsmöglichkeiten auf andere Ausgangsmaterialien oder Anwendungsfelder ein. Weitere Ausführungen zur Übertragung der Technologien erfolgten seitens der INTRA r 3 +-Forschungspartner Fraunhofer ISI und Fraunhofer ICT. 26

27 3.4 Soziale Aspekte Was passiert hinsichtlich der Arbeitsplätze? Schaffung und Sicherung: Es werden neue Arbeitsplätze geschaffen. " 19 Es werden Arbeitsplätze in Deutschland gesichert. Qualifikation: Es sind Schulungen im Umgang mit den Technologien notwendig. " 18 0" 5" 10" 15" 20" 25" 18 Mit der Arbeitsplatzschaffung/-erhaltung gehen neu zu konzipierende Qualifikationen einher. Bedingungen: Die Arbeitsbedingungen haben besondere Anforderungen. 4 0" 5" 10" 15" 20" 25" Cluster Urban Mining 12 Voll und ganz zustimmend Eher zustimmend Cluster Recycling Cluster Einsparung und Substitution Die Arbeitsbedingungen werden verbessert. 2 Anzahl der Projekte 0" 5" 10" 15" 20" 25" Abbildung 19. Zutreffende Veränderungen der Arbeitsplätze (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Eine zentrale Fragestellung der Nachhaltigkeit von Maßnahmen ist, inwiefern sich die Situation der Arbeitsplätze verändern wird. Über alle Vorhaben wurden Einschätzungen zu den Bereichen Schaffung und Sicherung, Qualifikation und Bedingungen getroffen (vgl. Abbildung 19). Im Ergebnis der projektspezifischen Einschätzungen werden voraussichtlich bei einer Umsetzung von mindestens zwei Dritteln der Forschungsvorhaben neue Arbeitsplätze geschaffen und/ oder bestehende Arbeitsplätze u.a. durch bessere Auslastung gesichert werden. Die Höhe der direkt durch neu errichtete Anlagen geschaffenen Arbeitsplätze ist (sehr) gering oder wird zumindest nur vorsichtig eingeschätzt. Eine insgesamt eher verhaltene Schätzung zu Veränderungen der Arbeitsplätze wird zudem dadurch deutlich, dass nur vereinzelt eine volle Zustimmung gegeben wurde. Für innovative Einzelanlagen umfassten diese zwischen einem und 50 Arbeitsplätzen. Abhängig ist die Höhe u.a. von der Entscheidung nach einer noch folgenden Wirtschaftlichkeitsbetrachtung zwischen Neubau oder Nutzung bestehender Anlagen. Neue Arbeitsplätze werden vorwiegend durch das Betreiben der Anlagen geschaffen, wofür insbesondere Facharbeiter aber bei vorgelagerten Schritten wie der Sammlung oder Sortierung für das Recycling angelernte Personen benötigt werden. Es sind fast 27

28 keine neuen Qualifikationen notwendig, sondern Schulungen insbesondere Betriebseinweisungen sind ausreichend. Besondere Anforderungen des Arbeitsplatzes resultieren überwiegend aus dem Umgang mit gefährlichen Stoffen insbesondere mit Säuren. Verbesserungen der Arbeitsplätze werden nicht erwartet, weil eindeutige gesetzliche Regelungen bestehen, die teilweise noch seitens unternehmensinterner Regularien verstärkt werden, oder diese Arbeitsplätze bisher nicht existieren. Weitere detaillierte Aussagen zu Veränderungen der Beschäftigung bietet dazu der INTRA r 3 +-Forschungspartner Fraunhofer ISI Welcher Zuwachs an Wissen und Kompetenzen erfolgt durch r 3? Der Informations- und Wissensstand wird durch das Forschungsvorhaben... über bestehende Rohstoffpotentiale.. Größtenteils oder vollständig erbracht 2" "über"bestehende"r " 20" über Ausgangsmaterialien.. 9" " 25" 2" 1" über technologisches Grundlagenwissen.. 9".."über"technologisch " 25" Anzahl" 7" Cluster""Urban"Mining"" Cluster""Recycling"" 0" 5" 10" 15" 20" 25" 30" acht.".."größtenteils"erbracht." vollständig erbracht..."teilweise"erhöht." größtenteils erbracht. teilweise erhöht. 5" Cluster""Subs8tu8on/"Einsparung"" Abbildung 20. Veränderungen des Wissensstandes (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Der Informations- und Wissensstand wird durch die Forschungsvorhaben in drei voneinander unterscheidbaren Bereichen erhöht: hinsichtlich der Rohstoffpotentiale, der Ausgangsmaterialien und dem technologischen Grundlagenwissen (vgl. Abbildung 20). Bedingt durch den Grundansatz wird insbesondere das Wissen über Rohstoffpotentiale für Braunkohlenaschen, (Industrie-)Gebäude, Stripperlösungen der Leiterplattenindustrie, Altbergbauhalden, Siedlungsabfällen, Rostaschen, Rotschlamm und Elektroaltgeräten gesteigert. Systematische stoffliche Charakterisierungen insbesondere für spezifische Elektroaltgeräte, Baumaterialien und Altablagerungen erbracht. Erwartungsge- 18 Pfaff, M., Ostertag, K., Sartorius, C. (2016) Gesamtwirtschaftliche Effekte der Fördermaßnahme r³. Arbeitspapier im Rahmen des r³-integrations- und Transferprojektes im Auftrag des BMBF. 28

29 mäß liegt der Schwerpunkt über Rohstoffpotentiale und Ausgangsmaterialien im Cluster Urban Mining. Technologisches Grundlagenwissen wurde hingegen bei nahezu allen Vorhaben der Cluster Recycling und Substitution und Einsparung erbracht Wer sind die konkreten Interessennehmer und deren Funktionen? Unternehmen( 133( Forschungseinrichtungen( 51( Verbände/NGOs( Poli:k/(Gesetzgebung( Behörden/(Verwaltung( Öffentlichkeit( 27( 26( 29( 35( Cluster("Urban(Mining"( Cluster("Recycling"( Cluster("Einsparung(und(Subs:tu:on"( nein( geplant( Anzahl(insgesamt( beteiligter(ins:tu:onen( 0( 50( 100( 150( Abbildung 21. Beteiligung im Forschungsvorhaben (Mehrfachnennungen pro Stakeholdergruppe, 26 r 3 -Forschungsvorhaben). Die Interessennehmer der r 3 -Forschungsvorhaben wurden als ein Resultat der Workshops in insgesamt sechs Gruppen unterschieden (vgl. Abbildung 21). Zu einer aktiven Beteiligung von privatwirtschaftlichen, als auch kommunalen Unternehmen und Forschungseinrichtungen kommen mit überwiegend informativem Charakter Behörden/ Verwaltungen, die Öffentlichkeit sowie die Politik bzw. der Gesetzgeber hinzu. Eine Einbeziehung über die zwei Hauptakteure hinaus erfolgt bei Forschungsvorhaben des Urban Mining und einem Recycling-Verbund infolge des Informations- und Sicherungsinteresses bzw. bereits bei der Probenahme (vgl. Abbildung 21). Als konkrete Aussagen zur Öffentlichkeit wurden die Sicherung von Altlasten und wirtschaftliche Interessen genannt. Die Gesetzgebung bildete in einem Vorhaben durch die Erarbeitung der gesetzlichen Grundlagen einen wesentlichen Beitrag zur Erfüllung der Zielstellung. 29

30 Zulieferer"Betriebsmi6el;" Grundstoffindustrie" Interesse'an'der'Umsetzung' 7" 7" 5" " Ak#ve&Beteiligung&im&Forschungsvorhaben& 1" 2" 5" Halbzeuge" 2" 2" 3" " 1" 2" 3" MaschinenD"und"Anlagenbau" 11" 7" " 7" 3" Technologiebetreiber" 6" 3" " 3" 2" "(AbfallD)Entsorgung"und" AuJereitung" 12" 5" 2" " 5" 5" 1" Wertstoffverwertung" (End)Produktproduzent" 0" weitere"dienstleister" 13" 6" 10" 1" " 5" 3" 1" " 0" 2" 2" " 10" 1" Cluster""Urban"Mining""(1 Projekte)" Cluster""Recycling""(7" Projekte)" Eigentümer" weitere" 2" 1" 1" Anzahl"Nennungen" " " 1" 1" Cluster""Einsparung/" Subs[tu[on""(5"Projekte)" Anzahl"Nennungen" 0" 10" 20" 30" 0" 10" 20" 30" Abbildung 22. Weitere Differenzierung der Stakeholdergruppe Unternehmen : Interesse an Umsetzung vs. Beteiligung (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Aufgrund der hohen Beteiligung und Vielfalt der Unternehmen wurden diese entsprechend der Wertschöpfungsstufen differenziert (vgl. Abbildung 22). Technologiebetreiber wurden hierbei abgegrenzt, wenn keine der anderen Stakeholdergruppen wie beispielsweise in vielen Fällen die Forschungseinrichtungen diese Funktion übernimmt. Während mit mehr als der Hälfte der geförderten r 3 -Vorhaben die Schwerpunkte im Cluster Urban Mining im Maschinen- und Anlagenbau, der (Abfall-)Entsorgung und Aufbereitung, der Wertstoffverwertung sowie weiteren Dienstleistern liegen, kommen für das Cluster Recycling noch Zulieferer von Betriebsmitteln, Endproduktproduzenten sowie weitere Technologiebetreiber hinzu. Überwiegend sind im Cluster Substitution/ Einsparung die Interessen der Zulieferer Betriebsmittel, Halbzeuge, Maschinenund Anlagenbau, Technologiebetreiber, Entsorgung und Aufbereitung sowie (End- )Produktproduzent betroffen. Im Vergleich zu diesem breiten Feld der unternehmerischen Interessen erfolgt eine aktive Beteiligung insgesamt auf einem deutlich geringeren Niveau. Eine tendenziell ähnliche Beteiligung erfolgte in den Clustern Recycling und Substitution/Einsparung für jeweils drei Tätigkeitsbereiche. Deutliche Unterschiede zwischen dem Interesse an der Umsetzung und einer tatsächlichen Beteiligung bestehen insbesondere bei Unternehmen - der Zulieferung von Betriebsmitteln/ Grundstoffindustrie, - des Maschinen- und Anlagenbaus, - der (Abfall-)Entsorgung und Aufbereitung, - der Wertstoffverwertung und 30

31 - Endproduktproduzenten. Eine fehlende Beteiligung an der Forschung seitens der Zulieferer einfacher Betriebsmittel wie Reagenzien oder der Zukauf von Maschinen ist in den meisten Fällen gut nachvollziehbar. Dahingegen kann vor dem Hintergrund der ganzheitlichen Verwertung und den auftretenden Herausforderungen an die Qualität eine stärkere Einbeziehung der Abnehmer der Wertstoffe unterstützend wirken. Jedoch ist es für eine solche Bewertung notwendig, die Bedeutung der einzelnen Stakeholder zu erfassen. 27# außerordentlich#hoch/zielbes=mmend# Zugang#zu#Ressourcen## (betriebswirtschadlich)# 4# 1# 1# 1# 2# 17# Unternehmen# Forschungseinrichtungen Verbände/NGOs# Poli=k/Gesetzgebung# Behörden/Verwaltung# Öffentlichkeit# formaler#einfluss# 3# 3# 25# 13# Kontrolle#über#Entscheidungen# 6# Einfluss#auf#Verfügbarkeit##der# Technologien# 29# 47# Geringer#Einfluss# Kein#Einfluss# 13# 4# 18# 9# 32# 5# 14# 1# 1# 14# Anzahl#Nennungen# 0# 10# 20# 30# 40# 50# Abbildung 23. Einschätzungen zu Art und Stärke des Einflusses einzelner Stakeholdergruppen bei der Umsetzung (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Die Bedeutung für die Umsetzung wurde durch die Art und Stärke der Einflussnahme der einzelnen Interessennehmer ermittelt, wobei Mehrfachzuordnungen nicht möglich waren (vgl. Abbildung 23). Erwartungsgemäß bilden Unternehmen die Gruppe mit der höchsten Einflussnahme. Jedoch haben ca. zwei Drittel der Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, jeweils die Hälfte der Zulieferer von Betriebsmitteln und der (Abfall-)Entsorgung und Aufbereitung sowie einige der Wertstoffverwertung einen geringen bis keinen Einfluss auf die Umsetzung. Forschungseinrichtungen, die nach Universitäten/ Hochschulen sowie außeruniversitären Forschungseinrichtungen unterschieden werden, haben mit 47 Fällen einen sehr bedeutenden Einfluss auf die Ver- 31

32 fügbarkeit der Technologien. Unternehmen sind hierbei wiederum in einer hohen Anzahl mit 29 Fällen vertreten. Unternehmen$ (133#Einzelnennungen)# Forschungseinrichtungen$ (52#Einzelnennungen)# 10%$ 59%$ 46%$ 56%$ 50%$ posi-v# neutral# nega-v# Verbände/NGOs$ (27#Einzelnennungen)# PoliEk/Gesetzgebung$ (26#Einzelnennungen)# Behörden/Verwaltung$ (35#Einzelnennungen)# Öffentlichkeit$ (41#Einzelnennungen)# 15%$ 14%$ 3%$ 10%$ 29%$ 93%$ 93%$ 85%$ 96%$ 97%$ 98%$ Anteil#in#Prozent# 0%# 20%# 40%# 60%# 80%# 100%# Abbildung 24. Einstellung zur Umsetzung (Mehrfachzuordnung, 26 r 3 -Forschungsvorhaben). Zur Identifikation möglicher Konflikte gilt es in einem ersten Schritt, die Einstellung der einzelnen Stakeholder gegenüber einer Umsetzung der jeweiligen technologischen Entwicklung einzuschätzen. Um diese zu ermitteln, wurden die drei Einstellungen positiv, neutral und negativ definiert (vgl. Abbildung 24). Insgesamt wurden diese überwiegend neutral bis positiv eingeschätzt. Eine negative Einstellung überwiegt hierbei für keine Gruppe. Letzteres ist von besonderem Interesse für die Einschätzung von Konflikten. Im Detail muss in 13 Fällen für Unternehmen, in 23 für Verbände/NGOs, in einem für Behörden/Verwaltung sowie in elf für die Öffentlichkeit auf mögliche negative Einstellungen hingewiesen werden. Die Gründe dafür sind stakeholderspezifisch. Die drei wesentlichen Annahmen seitens der Unternehmen sind hierbei die Konkurrenz zu aktuellen Standards und Nutzungen (4 r 3 -Verbünde), der Verlust von Aufträgen in der (Abfall-)Entsorgung und Aufbereitung sowie in der weiteren Wertstoffverwertung durch den Wegfall bzw. die Reduzierung von Abfallströmen (jeweils 3 r 3 -Verbünde) oder Vorbehalte neue Technologien einzusetzen von Technologiebetreibern bzw. Eigentümern (1 r 3 -Verbund). Einstellungen der Verbände/NGOs wurden sowohl positiv, neutral als auch negativ eingestuft. Grund ist, dass diese breit gefächert sind und u.a. von gebündelten Unternehmens- als auch Naturschutzinteressen umfassen können. Hinsichtlich der Behör- 32

33 den/ Verwaltung wurde von einem Projekt das Informations- und Sicherungsinteresse genannt. Vor dem Hintergrund gesellschaftlicher Entwicklungen wurden Beeinträchtigungen beim Betreiben der Deponien (u.a. Staub, Transport) (8 r 3 - Verbünde), Nachteile wie behördliche Auflagen und Nutzungseinschränkungen (2 r 3 - Verbünde) sowie in einem Vorhaben eine Erhöhung der primären Rohstoffgewinnung bei der Substitution sowie mehr Transport mit Beeinträchtigungen von u.a. Anliegern genannt, die negative Reaktionen der Öffentlichkeit hervorrufen können. Anwohner Anwohner"sind"bei"der"Umsetzung"visuell,"durch"Geruch"oder"andere"Einflüsse" sind bei der Umsetzung visuell, durch Geruch oder andere Einflüsse beeinträchtigt. beeinträchfgt." 2" 3" 3" 1" 2" Die Die"weitere"Öffentlichkeit"wird"beeinflusst"bzw."ist"betroffen." wird bzw. ist betroffen. 5" 2" 3" 1" 1" 3" 1" nicht zutreffend Anzahl der Projekte zutreffend 0" 5" 10" 15" 20" 20" 15" 10" 5" 0" Voll und ganz Cluster Urban Mining voll"und"ganz"um" voll"und"ganz"r" voll"und"ganz"es" eher"um" eher"r" eher"es" Eher Cluster Recycling Cluster Einsparung und Substitution Abbildung 25. Zustimmung/ Ablehnung von Aussagen zu Beeinflussungen der Öffentlichkeit (26 r 3 -Forschungsvorhaben). Der Einfluss auf die Öffentlichkeit wurde zudem mit zwei weiteren Aussagen untersetzt, wobei insgesamt betrachtet, obwohl dieses scheinbar nur von wenigen Vorhaben als Faktor gesehen wird (vgl. Abbildung 25). Demnach können Anwohner bei der Realisierung von sieben Projekten beeinträchtigt werden, was insbesondere für die Urban Mining Vorhaben zutrifft. Der Schwerpunkt der weiteren Öffentlichkeit mit fünf Forschungsvorhaben liegt durch die Notwendigkeit, dass Konsumenten nach der Nutzungsphase von Elektrogeräten für den Zugang und die ordnungsgemäße Sammlung entscheidend sind, auf den Vorhaben des Clusters Recycling. 33

34 4 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen Die in diesem Arbeitspapier dargestellten Ergebnisse einer qualitativen Analyse des Beitrages von Forschungsvorhaben zur Verbesserung der Nachhaltigkeit wurden im Begleitforschungsvorhaben INTRA r 3 + erarbeitet. Im Ergebnis eines iterativen Vorgehens wurden anhand von zwölf Fragestellungen wesentliche Erkenntnisse ermittelt. 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 Abbildung 26. Zusammenfassung qualitativ erfasster Nachhaltigkeitsaspekte der r 3 - Fördermaßnahme (26 r³-forschungsvorhaben). Während der Beitrag an der Entwicklung von Wissen sowie die Bedeutung der Stakeholder nicht in dieser Form darstellbar waren, konnten alle anderen zehn Nachhaltigkeitsaspekte hinsichtlich erwarteter Verbesserungen (grüne Markierung) als auch weiterführender Herausforderungen (orange Markierung) dargestellt werden (vgl. Abbildung 26). Aus ökologischer Sicht werden in der r³-fördermaßnahme innovative Technologien gefördert, für die eine Minimierung bestehender Risiken durch Schadstoffeinträge kennzeichnend ist. Die größten positiven Effekte treten bei einer Aufbereitung von nach alten technischen Standards angelegten Ablagerungen, bei der Vermeidung von Abfällen insbesondere in der industriellen Produktion sowie einer unter Abluft stattfindenden mechanischen Aufbereitung auf. Weiterhin werden neue Verwertungswege für Abfallstoffe erprobt, die bislang noch nicht existierten. In 16 r 3 -Vorhaben wurden für vier Fünftel der insgesamt 75 Verwertungsgruppen zumindest Wege erprobt und für ein Fünftel erfolgreich fortgeführt. Her- 34