Christian Doppler Labor Anthropogene Ressourcen

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1 Christian Doppler Labor Johann FELLNER Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft

2 CDL Österreichischer Rohstoffplan Primärressourcen ( natürliche Lagerstätten) Sekundärressourcen ( anthropogene Lagerstätten) 2

3 Erkundung & Bewertung von Rohstoffen 1. Prospektion 2. Exploration Auswertung bestehender Aufzeichnungen Auswertung von Luftbildern Geophysikalische Untersuchungen Bohrungen & Aufschlüsse Chemische & mineralogische Analysen 3. Bewertung Machbarkeitsstudie Rechtliche Rahmenbedingungen Aufbereitungstechnologien Aufbereitungskosten Vergleich mit Marktpreise Umweltverträglichkeitsprüfung 3

4 Erkundung & Bewertung von Rohstoffen 1. Prospektion 2. Exploration Auswertung bestehender Aufzeichnungen Auswertung von Luftbildern Geophysikalische Untersuchungen Bohrungen & Aufschlüsse Chemische & mineralogische Analysen 3. Bewertung Machbarkeitsstudie Rechtliche Rahmenbedingungen Aufbereitungstechnologien Aufbereitungskosten Vergleich mit Marktpreise Umweltverträglichkeitsprüfung 4 Methodik für Sekundärlagerstätten fehlt!

5 Prospektion anthropogener Rohstoffe Beispiel: Kupfer in Nordamerika Deponien 85 Mill. ton Cu Konsum 70 Mill ton Cu 5

6 Exploration - Urban Mining Beispiel: Kupfer in Österreich (1. Weltkrieg) <10% des Cu-Lagers als Sekundärressource gewinnbar Klinglmair & Fellner,

7 Ziel des Christian Doppler Labors Grundlagen zur Exploration & Bewertung von Sekundärrohstoffen auf Basis von Gütern (Gebäudelager - Baurestmassen, Kunststoffe) Stoffen (Aluminium) Prozessen (Aschendekontamination) 7

8 Struktur des CD Labors MODULE 1 Case studies for a resource efficient management of materials Case Study A: Resource potential of built infrastructure Case Study B: Aluminum Case Study C: Plastics Case Study D: Decontamination of fly ashes MODULE 2 Integration & Framework 8

9 Case study A: Resource potential of the built infrastructure Ziel: Informationsgrundlagen für ein effizientes Recycling von Infrastruktureinrichtungen und Gebäuden Infrastruktur Hochbauten Unternehmenspartner: 9

10 Case Study A Charakterisierung der gebauten Infrastruktur Methoden: A) Auswertung bestehender Daten B) Begehung inkl. selektiver Beprobungen C) Detaillierte Beprobung & chem. Analyse von Baurestmassen A) B) C) 10

11 Case Study A Materielle Gebäudezusammensetzung PVC Bodenbeläge Kabelisolierung Verkleidungen 11

12 Case Study A Erwartete Resultate: Methode zur Charakterisierung von Infrastruktur/Gebäude Information über hibernating material stock Information über Ressourcen/Reserven in Infrastruktur/Gebäuden Prognosen über zukünftig freiwerdendes Ressourcenpotential 12

13 Case study B: Austrian Aluminium Cylce Ziel: Informationsgrundlagen für ein effizientes Recycling von Aluminium Unternehmenspartner: 13

14 Case study B Methodik: Datenerhebung zu Al-Import, Export, Konsum Dynamische Stoffflussanalyse für Al (auf Legierungsebene) Szenarioanalysen 14

15 Case Study B Erwartete Resultate: Dynamisches Stoffflussmodel für Aluminium Information über anthropogenes Lager an Al Prognose über zukünftig anfallende Al-Abfälle (Legierungen, Sektoren) Grundlagen für Stoffbuchhaltung Managementszenarien für zukünftiges Al Recycling 15

16 Case study C1: Austrian Plastics Cylce Ziel: Informationsgrundlagen für effiziente Verwertung/Recycling von Kunststoffen Unternehmenspartner: 16

17 Case study C1 Methodik: Datenerhebung zu KST-Import, Export, Konsum Dynam. SFA für KST (auf Polymerebene, inkl. Additive) Szenarioanalysen 17

18 Case Study C1 Erwartete Resultate: Dynamisches Stoffflussmodel für Kunststoffe Information über Lager an Kunststoffe Prognose über zukünftig anfallende KST-Abfälle (Additive, Polymere, Sektoren) Grundlagen für Stoffbuchhaltung Managementszenarien für KST Recycling bzw. Verwertung 18

19 Case study C2 Kunststoffeinsatz im Hochofen Auswirkungen auf Schwermetallflüsse (ressourceneffizientes Monitoring) Unternehmenspartner: 19

20 Case study C2 Kunststoffeinsatz im Hochofen Methodik: Datenerhebung und auswertung Stoffflussanalyse auf Betriebsebene Entwicklung Probenahme/Monitoring 20

21 Case Study C2 Erwartete Resultate: Betriebliche Stoffbuchhaltung Effizientes Monitoringkonzept für den Einsatz von Sekundärrohstoffen am Beispiel Hochofen Information über Auswirkungen von Prozessparametern auf Stoffverteilung und Emissionen 21

22 Case study D: Decontamination of MSW fly ashes Ziel: Methode zur Dekontamination von Müllverbrennungsflugaschen Unternehmenspartner: 22

23 Case study D Methodik: Charakterisierung MVA Flugaschen Thermodynamische Gleichgewichtsmodellierung Thermogravimetrische Analysen Laborreaktoren Rotary reactor vs. Fluidized bed reactor 23

24 Case Study D Erwartete Resultate: Detaillierte Information über die Zusammensetzung von MVA Flugaschen Methode zur Dekontamination von Flugaschen (inkl. Metallrückgewinnung) Massen- und Energiebilanz der entwickelten Methode Empfehlungen für die Konzeption einer Pilotanlage 24

25 Modul 2 Integration & Framework Integration der Case Studies zu einer generellen Methodik zur Exploration & Bewertung von Sekundärressourcen Phase 2: Development of evaluation approach for secondary resources Phase 1: Literature review Phase 3: Test application of evaluation approach to case studies A D Phase 4: Revision & final application of evaluation approach International academic collaborators Unternehmenspartner: 25

26 Modul 2 Integration & Framework Erwartete Resultate: Methodik zur Bewertung/Klassifizierung von Sekundärressourcen Anwendung der Bewertungsmethodik an Case Studies A - D Rückgewinnungskosten [$/Tonne Pb] Adaptiert nach Lohm et al Bewertung anthropogener Bleiressourcen Reserven Weltmarktpreis Autobatterien Wasserleitungen Ressourcen Stromkabel Abwasserleitungen Telekomkabel Mengenpotential [Tonnen Pb] 26

27 DANKE für die AUFMERKSAMKEIT! 27