Rohstoffe: Die Ressourcenwende droht am Recycling zu scheitern

Rohstoffe: Die Ressourcenwende droht am Recycling zu scheitern

von Stefan Bringezu

Mehr Recycling könnte unseren Rohstoffverbrauch radikal senken. Doch falsche politische Anreize verhindern das.

Dass die Menschheit zu viele Rohstoffe verbraucht, ist ein Allgemeinplatz – und dass dieser Verbrauch durch mehr Recycling sinken könnte auch. Besonders ersichtlich ist die Schere zwischen Anspruch und Wirklichkeit bei den als Seltenen Erden bekannten Metallen. Eine Arbeitsgruppe des Weltressourcenrates hat herausgefunden, dass ihre Recyclingrate im weltweiten Schnitt bei unter einem Prozent liegt. Ein Befund, der einem zu denken gibt.

Denn die Seltenen Erden gelten als „kritisch“, da sie einerseits für bestimmte Schlüsseltechnologien wie Dauermagnete in Windkraftanlagen, Leuchtmittel wie LED, Laser oder Batterien in Computern benötigt werden. Andererseits ist ihre Versorgung aus dem Bergbau durch eine Monopolstellung Chinas nicht garantiert. Denn das Land will insbesondere bei den Schweren Seltenen Erden (wie Dysprosium, Terbium, Gadolinium) zuerst den eigenen Bedarf sichern.

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Rückgabe ist schlecht organisiertWie kann es also sein, dass diese offenbar so wichtigen Metalle nicht wieder aus den Altprodukten herausgeholt werden, in die sie einmal eingebaut wurden?

Nun sind die Seltenen Erden nicht wirklich selten, weil sie in der Erdkruste durchaus häufig vorkommen. Es handelt sich um eine Gruppe von Metallen, die Forscher im 18. und 19. Jahrhundert zuerst in Mineralien fanden, die damals als sehr selten galten. Aber ihre Herstellung aus mineralischen Rohstoffen ist vergleichsweise aufwändig. Deshalb und wegen der nicht gesicherten Versorgung liegt die Rückgewinnung aus den Produkten eigentlich nahe.

Allerdings gibt es hier eine Reihe von Problemen. Die ausgedienten Produkte werden häufig nicht getrennt gesammelt und gezielt zerlegt, um die werthaltigen Bauteile auszubauen. Das Phänomen ist zum Beispiel bei Handys und Computern bekannt, bei denen die Leiterplatten in hoher Konzentration Gold, Silber und Kupfer enthalten.

Das Problem besteht also darin, die Abfallströme so zu organisieren, dass die alten Geräte überhaupt zu den Recyclinganlagen gelangen. Ein Handy enthält Edelmetalle im Wert von ein bis anderthalb Euro. Doch es lohnt sich nicht, dafür einen extra Weg zur Sammelstelle zurückzulegen, denn die Verbraucher bekommen dafür ja nichts. Die Kommunen organisieren zwar getrennte Sammlungen ausgedienter Computer, die deutlich mehr Wertstoffe enthalten, aber auch hier bekommt der Abfallbesitzer keine Erstattung. Die Geräte landen dann meist im Keller oder auf dem Dachboden.

Ein Handy beinhaltet 60 verschiedene MetalleDoch selbst wenn die Altprodukte gesammelt werden, hapert es oft bei der weiteren Aufbereitung. Das Trennen der Bauteile für ein gezieltes Werkstoffrecycling leidet häufig daran, dass die Geräte dafür nicht konstruiert worden sind. Klebeverbindungen können nicht gelöst, Steckverschlüsse nicht zerstörungsfrei geöffnet werden.

Außerdem führt die Miniaturisierung der Produkte und ihrer Komponenten und die steigende Zahl von Werkstoffen – mittlerweile finden sich praktisch alle der circa 60 Metalle des Periodensystems in einem Mobiltelefon wieder – dazu, dass die Aufbereitung für ein Recycling immer aufwändiger wird.

Aber warum haben Hersteller bislang zumeist kein Interesse an der Rücknahme ihrer Altprodukte, wo doch (fast) alles darin enthalten ist, was für die Produktion neuer Produkte gebraucht wird?

Verbrennen statt recycelnZum einen ist es offenbar immer noch billiger neue Primärrohstoffe beziehungsweise darauf basierende Vorprodukte einzukaufen. Wenn es Engpässe bei bestimmten Werkstoffen gibt, werden sie effizienter eingesetzt oder ersetzt. Die Hersteller von Elektronikprodukten haben sich selbst in den Hochpreiszeiten metallischer Grundstoffe in der ersten Hälfte der 2000er-Jahre nicht wirklich Sorgen um den Nachschub gemacht.

Zum anderen sind die Kosten der Entsorgung ihrer Produkte über die kollektiv organisierte Sammlung und Verwertung kein ausreichender Anreiz, recyclinggerechte Produkte zu entwickeln. Die nicht stofflich verwertbaren Mischabfälle wandern in Müllverbrennungsanlagen. Wenn die Kunststoffanteile verbrennen, dann setzen sie das Klimagas Kohlenstoffdioxid frei. Die Eisenmetalle sortieren die Abfallunternehmen zwar vor der Verbrennung aus, aber die Spezial- und Edelmetalle verbleiben in der Schlacke, die Verbrenner in der Regel deponieren.

In dieser Situation haben die Hersteller keinen Anreiz, ihre Produkte recyclinggerecht zu konstruieren. Nehmen die Hersteller die Altprodukte nicht zurück, vergeben sie auch die Chance, einzelne noch funktionierende Komponenten auszubauen, sie eventuell technologisch aufzurüsten und wieder in neue Produkte einzusetzen. Dieses als „Remanufacturing“ bezeichnete Verfahren ist ein schlummernder Milliardenmarkt.

Würden Hersteller ihre Altprodukte also nicht einem kollektiven Sammel- und Aufbereitungssystem überantworten, sondern sie individuell zurücknehmen, dann hätten sie ein echtes Interesse daran, daraus möglichst viele wertvolle Bauteile und Werkstoffe nutzbar zu machen. Die Produkte würden dann von vornherein so designt, dass sich die Komponenten leicht trennen und die Bestandteile möglichst effizient verwerten lassen.

Vorbild PET-FlascheEs gibt Beispiele, dass dies möglich ist. Seit Einführung des Flaschenpfands haben die Hersteller sehr klare Vorgaben entwickelt, PET-Flaschen recyclinggerechter zu designen: Einheitlichere Formate, Beschränkung auf wenige Farben, einfach ablösbare Etiketten gehören dazu.

Während für die allermeisten Kunststoffanwendungen die „thermische Verwertung“ (also Verbrennung) dominiert, rechnet sich dank dieser Änderungen das Recycling der PET-Flaschen und die Stoffkreisläufe sind weitgehend geschlossen.

Würden Hersteller ihre Produkte zurücknehmen, könnten sie das auch mit einem Reparaturservice kombinieren. Doch auch die Reparaturfähigkeit vieler Produkte lässt häufig zu wünschen übrig. Hier sticht das Fairphone als positives Beispiel heraus. Bei der Produktkonzeption berücksichtige der Hersteller konkrete Aspekte für eine verbesserte Reparierbarkeit. Damit solche Ansätze sich weiter durchsetzen, sind Initiativen wie iFixit hilfreich, die Geräte auseinander bauen und sie nach Reparierbarkeit beurteilen.

Recycling ist aber kein Selbstzweck. Nicht immer scheint ganz klar zu sein, welche Ziele damit eigentlich erreicht werden sollen. Häufig erhält der Verbraucher den Eindruck, dass es nur darum geht, Abfälle in irgendeine Art von Verwertungsschiene zu schieben.

Verquere Quoten führen zu VerschwendungDabei werden die Verwertungsquoten immer noch schöngerechnet, indem die Überlassung an eine Verwertungsanlage als Recycling gezählt wird, unabhängig davon, wieviel Wertstoffe daraus tatsächlich wiedergewonnen werden.

Vor allem aber werden die Verwertungsquoten am Gewicht der Altprodukte festgemacht. Doch das Gewicht eines Handys wird zu über zwei Dritteln von Kunststoffen und Glas bestimmt, während die Edelmetalle nur in geringen Mengen enthalten sind. Betrachtet man ihren ökonomischen Wert, ist es genau umgekehrt. Dort wo es also wichtig wäre, greifen die Recyclingvorschriften nicht.

Das Gleiche gilt auch für die Umweltbelastung: der ökologische Rucksack von Gold und Palladium beträgt ein Vielfaches dessen von Kunststoffen und Glas. Der Primärmaterialaufwand – also der Aufwand, um ein Material erst einmal zu gewinnen – eines Handys wird ebenfalls von den enthalten Mengen an Edelmetallen bestimmt, die mehr als zwei Drittel bei einem Handy ausmachen.

Würde man den Erfolg von Abfallverwertung an den tatsächlich eingesparten Ressourcen bemessen, hätte man einen wirksamen Anreiz, eine Kreislaufwirtschaft, in der sekundäre und primäre Rohstoffe immer wieder in neue Produkte einfließen, wirklich ressourcenschonend zu gestalten.

Besseres Design für mehr RecyclingAuch Unternehmen könnten dadurch bestimmen, inwieweit der Aufwand für die Rücknahme ihrer Altprodukte beziehungsweise der Einsatz von Recyclingmaterial in der Produktion zu einer Einsparung von Primärrohstoffen führt und damit zu einer Erhöhung der Ressourcenproduktivität.

Unternehmen hätten damit auch eine Grundlage, um die Optionen eines veränderten Produktdesigns durchzuspielen und dies auch im Austausch mit den Akteuren der Recyclingwirtschaft. Denn das beste „Design for Recycling“ nutzt nichts, wenn es nicht auf die Entsorgungswege der Produkte abgestimmt ist ¬– und umgekehrt.

Die Produktentwickler müssen künftig aber auch die Materialzusammensetzung berücksichtigen. Es erscheint absehbar, dass die immer größer werdende Anzahl von Metallen, die in immer geringeren Mengen in immer mehr Produkten eingesetzt werden, eine funktionierende Kreislaufführung an ihre Grenzen bringt. Der Aufwand, sie aus den Geräten zu holen, ist schlicht zu hoch.

Langfristig dürften organische Verbindungen, die eine enorme funktionale Diversität entfalten können, als Trägermaterialien dotiert mit ausgewählten metallischen Elementen die heute massiv eingesetzten Metallkombinationen ersetzen. So arbeiten Forscher an Photovoltaikmodulen aus flexiblen Kunststofffolien und an Computerchips, die aus wenigen Lagen von Kohlenstoffatomen bestehen. Nicht nur seltene Metalle, sondern auch Stahl und Aluminium können durch Carbonfasern ersetzt werden wie bei den Fahrerkabinen der Formel 1. Künftig wird auch der Kohlenstoffanteil dieser Kunststoffe wiederverwertbar sein. Die Technologien für ein solches „Carbon Recycling“ sind größtenteils bereits heute vorhanden.

Ob wir dann noch die Seltenen Erden in dem Maße brauchen wie heute, lässt sich schwer vorhersagen. Sicher ist dagegen, dass das Funktionieren unserer Wirtschaft nicht zwangsläufig von der Verfügbarkeit einzelner Primärrohstoffe abhängen muss. Denn gehen wir mit Produkten ressourcensparender um, vom Design bis hin zum Abfallmanagement, könnten viele Rohstoffe in der Erde verbleiben.

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Stefan Bringezu leitet die Forschungsgruppe Stoffströme und Ressourcenmanagement am Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie. Seit 2011 ist er außerdem Professor für Nachhaltiges Ressourcenmanagement beim Center for Environmental Systems Research (CESR) an der Universität Kassel. Stefan Bringezu beschreibt in einer Artikelserie bei WiWo Green, welche Herausforderung im Bereich der Rohstoffversorgung auf uns warten und wie wir sie meistern können.

Bisher ist von Stefan Bringezu auf WiWo Green erschienen:

1. Bei Rohstoffen beginnt die Ära der Hochrisiko-Förderung

2. Warum wir von Biosprit und Biodiesel die Finger lassen sollten

 

 

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