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Ressourcensicherung durch Recycling Wizzard of environment: Das europäische Unternehmensnetzwerk 21. bis 22. November 2012 in München Organisiert durch.

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Präsentation zum Thema: "Ressourcensicherung durch Recycling Wizzard of environment: Das europäische Unternehmensnetzwerk 21. bis 22. November 2012 in München Organisiert durch."—  Präsentation transkript:

1 Ressourcensicherung durch Recycling Wizzard of environment: Das europäische Unternehmensnetzwerk 21. bis 22. November 2012 in München Organisiert durch die Bayerische Forschungsallianz GmbH Bernhard Hartleitner, bifa Umweltinstitut Netzwerkmanagement

2 2 02/11/13 Geschichte der Abfallverwertung in Deutschland Sekundärrohstoffe Herausforderungen Ökologischer Gewinn durch Recycling

3 3 02/11/13 Geschichte des Abfallverwertungssystems 1972:Abfallverwertungs- gesetz oVorher: ungefähr unkontrollierte Müllkippen 1980 bis 1990 Geschichte: overhindern owiederverwendung oentsorgen oNoch ungefähr kontrollierte Mülldeponiern vorhanden oMüllverbrennung wird verstärkt durchgeführt heuteNeue Ziele: oProduktverant- wortung oEco-Design oRoHS oMaterialfluss Management o160 Mülldeponien mit strikten Standards oMüllverbrennungsanlagen müssen speziellen Anforderungen genügen oZusätzliche Sortierungs- und Behandlungsanlagen oEine Recyclingquote von 65% bei Produktionsabfällen (31 Millionen Tonnen) oRecyclingquote von 87% bei Bauabfällen Beeinflusste Signifikant die Entwicklungen auf europäischer Ebene. Innerhalb Deutschlands: Standardisierung (Umweltgesetzbuch)

4 4 02/11/13 Haushaltsmüll in Deutschland Pictures: BMU, 2011; Data: Statistisches Bundesamt, ,3 1,6 Bio-/Gartenabfälle: 31,5 % Papier, Pappe …:24 % Mineralik, Feinanteile: 13,3 % Textilien, Holz, Leder, gummi: 9,6 % Plastik: 8 % Glas: 8 % Metalle: 5,6 % ~ % des Mülls ist organisch % 34 Mio. Tonnen 13 % 5 Mio. tons 39 % 17 Mio. Tonnen 9,2 6,6 2,4 8, % 26,4 Mio. tons

5 5 02/11/13 Verpackungen: Sortierung mit NIR-Technik oAnlagenkapazität zwischen einer und zehn Tonnen pro Stunde oReinheitsgrad durchschnittlich zwischen 90 und 93%; bei einigen Anwendungen bis zu 98% oAusbringung 80 – 90% (materialabhängig), in manchen Fällen sogar noch höher

6 6 02/11/13 Masse von recycelten Material in Deutschland 66 % 83 % 80 %

7 7 02/11/13 Potenziale im Restmüll Sortieranalysen: Werstofffraktionen in der Restmüllsammlung

8 8 02/11/13 Wertstoffe im Haushaltsmüll Wertstoffe gelten für Bayern (bifa Evaluation). Alle Werte sind in Kilogramm je Jahr angegeben Vorhandene Wertstoffe in Haushaltmüll

9 9 02/11/13 Recycling, ein Wachstumsmarkt?? wirtschaftlicher Faktor Sekundärrohstofferzeugung : Entsorger und Verwerter in 25 EU- Mitgliedsstaaten Umsatz von jährlich über 100 Mrd. Euro Unternehmen beschäftigen rund 1,5 Mio. Menschen Bei Papier, Stahl und Glas stammen 40 bis 50 Prozent der Rohstoffe aus dem Recycling [Friedl C., 2006] "Wir brauchen Rohstoffe, damit wir in Deutschland aus Spitzenideen auch zukünftig Spitzenprodukte machen. Nur so bleiben Wertschöpfung und Arbeitsplätze im Land. Die Rahmenbedingungen für das Recycling müssen weiter verbessert und Sekundärrohstoffe als heimische Rohstoffe stärker genutzt werden Ex-Bundeswirtschaftsminister Brüderle 2010 Was bietet die Branche zukünftig?

10 10 02/11/13 Möglichkeiten des Recyclings oRecycling sichert die Versorgung von seltenen Materialien oDurch die Nutzung von Sekundärrohstoffen müssen diese gesammelnt, gereingt, konzentriert und umgewandelt werden um neue seltene Materialen aus diesen gewinnen zu können oRecycling kann einen erheblichen Einfluss auf den Klimaschutz haben oDie Aufgabe jedes Recyclingvorhabens ist es, die seltenen Materialien für spätere Wiederverwertung aufzukonzentrieren, um ein sekundäres seltenes Material zu produzieren und somit die Entropie des Systems Schließen des Materialkreislaufs

11 11 02/11/13 Reduzierung Abhängigkeit von Rohstoffen Stärkerer Wirtschaftsfaktor Effiziente Rückführung der Rohstoffe in die Materialkreisläufe Steigende Rohstoffpreise Steigende Energiepreise Verfügbarkeit von Rohstoffen Was ist die Basis zukünftiger Prozesse?

12 12 02/11/13 Nachfrage an seltenen Materialien (sog. Elektro-Metalle) Quelle: Rohstoffe für Zukunftstechnologien, Anger et al. Potentiale in der Prozess- und Recyclingtechnik Seltenes Material Produktion 06 (t)Nachfrage 06 (t) Nachfrage 2030 (t)Indikator 06 Indikator 2030

13 13 02/11/13 Herausforderungen in der Ressourcenwiedergewinnung ? Materialien mit sehr begrenzten Vorkommen wie Indium oder seltenen Erden Werden derzeit noch nicht recycelt Weltweit verteilt in unterschiedlichen Lagerstätten Verhindern der Entropy– durch spezielle Sammel- und Recyclingsysteme

14 14 02/11/13 Recyclingquoten von Metallen End of life – Recyclingquoten für 60 Metalle: Das Periodensystem mit dem globalen EoL (post-consumer) funktionellen Recycling. Funktionelles Recycling ist Recycling bei welchem die physikalischen und chemischen Eigenschaften für die anschließende Verwendung erhalten bleiben UNEP (2011): Recycling Rates of Metals. United Nations Environment Programme

15 15 02/11/13 Wie internationale Unternehmen die Situation beurteilen Als Beispiel: Elektronik, hier macht die Masse den Unterschied Weltweite Verkäufe 2008 (2009) sehr geringe Anteile an Edelmetallen je Einheit, allerdings hohe Menge über die Gesamtmasse Kumulierte Verkaufszahlen von Handys im Jahr 2009: 2100 t Ag, 200 t Au, 80 T Pd ~ 8,5 Mrd. Doch wie viel davon wird wirklich recycelt?

16 16 02/11/13 Kupferrecycling Kupfer kann perfekt recycelt werden Globale Recyclingquote: 30% - 35% Recycling Quote in Deutschland: 54% (2005) Energiebedarf der Primärherstellung: 98 GJ / t Energieverbrauch für sekundäres Kupfer: 14 GJ / t Einsparungen von 85% Deutliche Reduzierung des Energiebedarfs im Vergleich zu der Primärherstellung aus Erzen Quelle: BMU

17 17 02/11/13 Die Ansprüche an moderne Materialrückgewinnungsprozesse sind: Immission von Schadstoffen muss verhindert werden Energie- und Ressourceneffizienz muss ähnlich derer im Produktionsprozess sein Adaptierbar hinsichtlich der Vielfalt im Aufbau Maximale Nutzbarmachen von seltenen Materialien bei maximalen raw material utilisation, maximaler Wertschöpfung Vielfalt und Komplexität der Abfallprodukte und die Vielfalt der Materialien sind deutlich angestiegen Herausforderung Vorraussetzungen für Recyclingtechnik

18 18 02/11/13 Herausforderung HWWI index (excluding energy) , 2000 = 100, U.S. dollar terms Unklare Einkommenssituation (in aller Kürze) Preisschwankungen Markt- und Preisschwankungen 1. Der HWWI Index stellt die Veränderungen in der Preisentwicklung von importierten Gütern in Industrieländer dar und ist somit ein Indikator für die Kostenentwicklung bei importierten Rohstoffen. " Quelle: HWWI

19 19 02/11/13 Sekundärrohrstoffe benötigen Unterstützung Marktbasierte Systeme von heute stellen die Kosten für den Einsatz von Rohstoffen und Ressourcen noch nicht richtig dar. Die Potenziale der Recycling-Technologie werden noch immer unterschätzt Für ein nachhaltiges Wachstum wird folgendes benötigt: Etablierung von (minimalen) Stnadards Systeme mit ökonomischen Anreizen Die Weiterentwicklung zum Stand der besten verfügbaren Technologien (BAT) Verbesserung der Standards der Ressource-Forschung Moderner Umweltschutz bedeutet steigende Ressourceneffizienz und die Verringerung der Abhängigkeit von Ressourcen und damit einhergehend Vorteile im globalen Wettbewerb

20 20 02/11/13 Hochwertiger Recyclingprozess für kristalline PV-Module Vorbereitung der kristallinen Photovoltiakmodule Höchstreines Silizium (99.998%) und Glas (100%) Hohe Durchsatzmengen (2.3 t / h) Solarmodulrecycling

21 21 02/11/13 Kombination von Mahlung und Klassierung ist essentiell Solarmodulrecycling

22 22 02/11/13 Behandlung von CFK sowie die Wiedergewinnung von Fasern Freilegung der Fasern Faserversorgung High-quality Anwendungen für die Fasern CFK-Abfälle

23 23 02/11/13 30 Minuten bei 400 °C 30 Minuten bei 500 °C 30 Minuten bei 600 °C Recyclingfasern unter dem Elektronenmikroskop

24 24 02/11/13 oEs gibt derzeit keine Standards in Recyclingprozessen oProzesse können unterschiedlich geartet sein, Aggregate können individuell kombiniert werden oBeides basiert dabei auf die Form und Struktur des Materials sowie der erforderlichen Vorbereitung des Materials Herausforderungen Derzeitige Situation

25 25 02/11/13 Life-Cycle Analyse und ökoeffizienz Bewertung Bilanzierung und Bewertung von neuen Behandllungs- und Rückgewinnungsprozessen

26 26 02/11/13 Netto GHG Emissionen für MSW in US WT Der Vergleich der Netto-Treibhausgasemissionen für das MSW- Management stellt die technologische Veränderungen, von Deponien und Ressourcenschonung für die USA dar Weitz K. et al.The Impact of Municipal Solid Waste Management on Greenhouse Gas Emissions in the United StatesVolume 52 September 2002 Journal of the Air & Waste Management Association 1011

27 27 02/11/13 Material und Energie-Lebenszyklusse und die damit verbundenen THG-Quellen und Senken Greenhouse Gas Emissions from Management of Selected Materials in Municipal Solid Waste; EPA-530-R ; Office of Solid Waste and Emergency Response, U.S. Environmental Protection Agency: Washington, DC, September 1998.

28 28 02/11/13 Treibhausgasemissionen durch Entsorgungssysteme Kompostierung ohne Nutzung als Dünger Kompostierung & Fe Recycling Kompostierung + Waste to energy MüllverbrennungDeponie (mit Deponiegas- system) Wilde Deponien CO 2 Ä quivalent in kg je Tonne Müll Source: bifa environmental institute Balancing period: 50 years Quelle: bifa Umweltinstitut Bilanzperiode: 50 Jahre Potenziale der verschiedenen Varianten des WT-Systeme

29 29 02/11/13 LCA Ergebnisse für die stoffliche Verwertung oPositive Treibhausgasbilanzen für die stoffliche Verwertung Source: IFEU, 2009, unpublished: Strategy Proposals for Optimising German Development Cooperation

30 30 02/11/13 Beitrag zum Klimaschutz durch Recycling-Aktivitäten Treibhausgasbilanz für Recycling in Nordeuropa, Australien und den USA Quellen: ISWA 2009; RMIT 2009; US EPA 2006 plastic

31 31 02/11/13 Geeignete Recycling Technologien Erschließen von Sekundärrohstoffen: Schlämme, Aschen,… Einsatz von Sekundärrohstoffen Wirtschaftlichkeit, aber auch Klimaschutz und Umweltschutz Bereitstellen von Expertise für Stofferhalt, Recycling und Waste Management Erschließen von qualifizierten Informationen und Know-How zur zukünftigen Rohstoffsicherung Realisierung hochprofessioneller Technologien Lösungen für die Vielzahl an Fragestellungen Was sind die Herausforderungen?

32 32 02/11/13 Entwicklungen von Recyclingprozessen am bifa Umweltinstitut Labore und Technikum mit aktuellster Technologie Herstellung von Recyclingmaterial mit höchster Reinheit Entfernung von Störstoffen automatische Sortierung Erkennungs- und Entfernungssystem

33 33 02/11/13 neue Ansätze für Recyclingverfahren von kritischen Rohstoffen, für die bisher keine praktische Lösung existieren Weiterentwicklung der bestehenden Kompetenzen und Methoden auf dem Gebiet der Recyclingtechnik Produkte statt Abfall Reduktion von Unsicherheit (Nebenprodukte…) Erweiterter Zugang zu Wirtschaftskreisläufen verstärktes Augenmerk auf die Entwicklung und Bereitstellung hochwertiger qualitätsgeprüfter Sekundärrohstoffe Kurz- bis mittelfristige Zielsetzung

34 34 02/11/13 Thank you for being an attentive audience Bernhard Hartleitner bifa Environmental Institute Am Mittleren Moos Augsburg Germany Tel.: Fax:


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