Staendig zunehmende Abfallmengen, die Veraenderung ihrer Zusammensetzung und die Groessenordnung des damit verbundenen Rohstoffverbrauchs erfordern verstaerkte Anstrengungen im Bereich der Abfallwirtschaft, zu deren Realisierung zuverlaessiges und fortgeschriebenes Datenmaterial erforderlich ist. In fuenf Dateien (Grundbausteinen) soll deshalb Informationsmaterial zu Abfallarten, Verwertungsfirmen fuer Sonder- und kommunale Abfaelle, Verwertungstechnologien, Abfallbeseitigungsanlagen und Abfallmengen in ihrer regionalen Verteilung gespeichert werden. Fuer die vier erstgenannten Bausteine ist bereits Datenmaterial vorhanden.
In diesem Teilvorhaben sollen die neuentwickelten technischen Prozesse aus AP1 bis AP4 techno-ökonomisch und ökologisch bewertet werden. Mit einer Systemanalyse werden die neuen Verwertungsoptionen für Feinstbetonbrechsand (FBBS), Feinbetonbrechsand (FBS) und karbonatisierte RC-Gesteinskörnungen begleitend sowohl aus einer betriebs- als auch aus volkswirtschaftlicher Perspektive analysiert und bewertet. Dabei wird der Beitrag zu übergeordneten Nachhaltigkeitszielen, wie einer über den Lebenszyklus aus Herstellung, Nutzung und Recycling verbesserten CO2-Bilanz und Energieeffizienz, einem reduzierten Rohstoffverbrauch oder Schadstoffgehalt ermittelt. Erforderliche Daten werden im Rahmen des Projektes gesammelt und in diesem Teilprojekt im Rahmen von techno-ökonomischen Analysen (TEA) und Ökobilanzen (LCA) ausgewertet. Neu ist dabei, dass es keine derartigen Analysen bisher gibt und daher jeweils neue TEA und LCA modelliert und erstellt werden müssen. Zudem wird ermittelt, wie hoch das regionale Aufkommen von erforderlichen Sekundärrohstoffen ist, und wie Zusammensetzung und Sortierungsmöglichkeiten aussehen. Basierend auf dem geschätzten, regionalen Aufkommen wird eine Standort- und Kapazitätsplanung durchgeführt, die aufzeigt, wie ein optimales Recyclingnetzwerk in Deutschland für RC-Belitklinker und RC-Zement aussehen würde. Dies ist wichtig für strategische Entscheidungen der an der Wertschöpfungskette beteiligten Unternehmen. Abschließend werden derzeitige Rahmenbedingungen untersucht und Empfehlung zu ressourcenschonenden politischen Handlungsoptionen zur Systemänderung bzw. verstärkten Kreislaufführung gegeben. Ohne dieses Teilvorhaben könnten die neu entwickelten Technologien und Rezepturen für RC²-Beton mit rezykliertem Zuschlag und rezykliertem Zement nicht hinsichtlich ihres Abschneidens bei ökologischen und ökonomische Kriterien bewertet werden. Zudem könnten keine Systemaussagen und Handlungsempfehlungen getroffen werden.
<p>Die wichtigsten Fakten</p><p><ul><li>Die Primärrohstoffnutzung pro Kopf oder Rohstoff-Fußabdruck hat sich zwischen 2010 und 2022 um nur 3 % verringert.</li><li>Es werden auch Rohstoffe berücksichtigt, die im In- und Ausland für die Herstellung der konsumierten Güter benötigt wurden.</li><li>Der deutsche Rohstoffkonsum ist im internationalen Vergleich zu hoch und soll sinken.</li></ul></p><p>Welche Bedeutung hat der Indikator?</p><p>Zur Herstellung von Gütern und Erbringung von Dienstleistungen werden Rohstoffe benötigt. Die deutsche Wirtschaft ist stark international verflochten: Deutschland importiert und exportiert in großem Umfang teilweise verarbeitete oder fertige Produkte. Das Gewicht der zu ihrer Herstellung eingesetzten Rohstoffe spiegeln die „Rohstoffäquivalente“ wider. Diese berücksichtigen die weltweit für die Herstellung von Gütern eingesetzt Rohstoffe, um die inländische Konsum- und Investitionsnachfrage zu bedienen. Um die Problematik greif- und vergleichbarer zu machen, wird der „Rohstoff-Fußabdruck“ auf die Einwohnerzahl Deutschlands bezogen. Erzeugung, Gewinnung und Aufbereitung von Primärrohstoffen gehen mit hohen Umweltauswirkungen einher. Wäre der weltweite Pro-Kopf-Rohstoffbedarf so hoch wie in Deutschland, würde dies die globalen Ökosysteme sehr stark belasten. Deutschland steht somit in der Verantwortung, die Nutzung von Primärrohstoffen zu verringern.</p><p>Wie ist die Entwicklung zu bewerten?</p><p>Der Rohstoffkonsum pro Kopf veränderte sich zwischen 2010 und 2022 nur leicht. Nach einem anfänglichen Anstieg um 10 % blieb er leicht über dem Ausgangsniveau. Im Jahr 2022 liegt der Rohstoffkonsum pro Kopf nun bei 97 % des Ausgangsniveaus oder 14,4 Tonnen pro Kopf, der niedrigste Wert seit 2010. Erkennbar ist eine merkliche Reduktion um 0,7 Tonnen pro Kopf zwischen 2019 und 2020, was unter anderem mit den Einschränkungen im Rahmen der Covid-19-Pandemie-Maßnahmen zu erklären ist. So nahm insbesondere die Investitionsnachfrage der Wirtschaft merklich ab. Dem gegenüber hat sich der Rohstoffbedarf für den Konsum des Staates und der privaten Organisationen ohne Erwerbszweck zwischen 2019 und 2021 um rund 10 % erhöht. Diese Entwicklung lässt sich auch in den Rohstoffgruppen erkennen: Einer sinkenden Nachfrage nach fossilen Energieträgern (z.B. im Verkehr) und Metallerzen (z.B. im Maschinen- und Fahrzeugbau) stand ein relativ konstanter Bedarf an mineralischen Rohstoffen (z.B. Bauaktivitäten des Staats) gegenüber. Ab 2021 stieg die Nachfrage nach fossilen Energieträgern nahezu wieder auf das Vor-Corona Niveau an, wohingegen der Konsum von mineralischen Rohstoffen merklich abnahm. Dies liegt im Wesentlich an einen um 6 % geringeren Bedarf an mineralischen Rohstoffen im Baubereich als Folge der gesunkenen Bauaktivität in Deutschland. Relevant ist zudem das Recycling von Abfällen: Es senkt den Bedarf an Rohstoffen, die der Umwelt entnommen werden müssen und wird dem Rohstoffkonsum angerechnet. Die deutsche und europäische Politik hat sich bislang keinen Zielwert für den Rohstoffkonsum gesetzt. Fachleute und das Umweltbundesamt sind jedoch der Ansicht, dass der Rohstoffkonsum deutlich reduziert werden sollte. In der 2024 verabschiedeten <a href="https://www.bundesumweltministerium.de/themen/kreislaufwirtschaft/kreislaufwirtschaftsstrategie">Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie</a> hat die Bundesregierung diese Einschätzung aufgegriffen und die deutliche Senkung des Primärrohstoffkonsums bis zum Jahr 2045 als Leitbild formuliert. Dabei gilt ein Rohstofffußabdruck von 6-8 Tonnen als ambitionierter Orientierungswert. </p><p>Wie wird der Indikator berechnet?</p><p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> setzt sich zusammen aus der inländischen Rohstoffentnahme und den Importen abzüglich der Rohstoffe, die für die Herstellung exportierter Güter verwendet werden. Das Verfahren wurde im Rahmen von Forschungsvorhaben für das Umweltbundesamt entwickelt und ist in einem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/rohstoffe-fuer-deutschland">Forschungsbericht</a> beschrieben. Neben dem Rohstoffeinsatz für inländischen Konsum und Investitionen umfasst der Rohstoff-Fußabdruck Deutschlands auch Vorratsveränderungen in Rohstoffäquivalenten. Aufgrund methodischer Anpassungen durch das Statistische Bundesamt weichen die Zeitreihen ab 2010 von bisher veröffentlichten Zahlen ab. Nähere Erläuterungen zu den Daten sind dem <a href="https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/UGR/rohstoffe-materialfluesse-wasser/Publikationen/Downloads/statistischer-bericht-rohstoffaequivalente-5853101227005.html?templateQueryString=rohstoff+fu%C3%9Fabdruck">Statistischen Bericht "Rohstoffäquivalente - Berichtszeitraum 2000-2022"</a> zu entnehmen. Für die Berechnung der diesem Indikator zu Grunde liegenden Indexwerte nutzt das Statistische Bundesamt exaktere als die dort veröffentlichten Daten.</p>
Zielsetzung
Die Schädigung von Museumsexponaten durch Einwirkung anthropogener Schadgase ist ein zentrales Problem als Folge der Belastung von Innenräumen mit Schadstoffen. Ein diesbezüglich weit verbreiteter Schadstoff ist Essigsäure, vertreten sind aber auch andere kurzkettige Carbonsäuren. Essigsäure, die im beantragten Vorhaben im Fokus stehen soll, kann bei einer Vielzahl von Materialien unter bestimmten klimatischen Bedingungen zu Korrosionsprozessen führen, so dass es unter Schädigung und Materialverlust am Objekt zur Ausbildung von Acetat-Ausblühungen (oder anderer kristalliner Phasen) kommen kann.
Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit des Schutzes solcher zum national wertvollen Kulturgut gehörender Objekte gegenüber schädlichen Umwelteinflüssen und folglich auch der Entfernung der anthropogenen Schadstoffe aus ihrem unmittelbaren Umfeld.
Eine Museumsvitrine hat eine Schutzfunktion für die Objekte. Sie ist Instrument zur nachhaltigen präventiven Konservierung und hat die Aufgabe, Kulturgüter sicher und ästhetisch ansprechend auszustellen.
Die Vitrine soll neben dem Schutz vor unberechtigtem Zugriff eine möglichst inerte, das heißt reaktionsarme Umgebung sowie ein auf die Bedürfnisse des Objekts angepasstes Klima bieten. Eine reaktionsarme Umgebung schließt per Definition auch den Schutz vor anthropogenen Schadstoffen, z.B. Essig- und Ameisensäure, Formaldehyd, Schwefeldioxid, Stickoxide, Ozon u.a. ein. Die Protektion vor den genannten äußeren Einflüssen ist durch eine niedrige Luftwechselrate der Vitrinen gegeben, d.h. der Präsentationsraum, der das Volumen für das auszustellende Sammlungsgut darstellt, tauscht nur wenig Luft mit der Umgebung der Vitrine aus.
Durch die Reduktion des Luftaustauschs werden anthropogenen Schadstoffe am Eintritt in die Vitrine gehindert. Ein weiterer wesentlicher Aspekt sind jedoch interne Quellen, durch die Schadstoffe innerhalb der Vitrine freigesetzt werden. Zu diesen Schadstoffquellen können Bau- und Konstruktionsmaterialien der Vitrine, ihrer Innenausstattung, insbesondere Holz oder weitere Werkstoffe wie Silikon aber auch das Objekt selbst zählen.
Routinemäßig durchgeführte Messungen von Schadstoffkonzentrationen und relativer Feuchte sind zwar ausreichend, um Handlungsbedarf an den Vitrinen nachzuweisen, sie sind jedoch nicht dazu geeignet, die Kinetik der Schadstoff- oder Wasserdampfverteilung nachzuvollziehen.
Jede Optimierung der passiven Vitrine kann dazu beitragen, die Anschaffung von aktiv konditionierten Vitrinen unnötig zu machen und so wesentliche Ressourcen einzusparen. Aktiv konditionierte Vitrinen verschlechtern die CO2-Bilanz von Einrichtungen und bergen das Risiko technischer Havarien in sich, wie sie in der Museumspraxis leider immer wieder vorkommen. Im einfachsten Fall handelt es sich um Einbauten von Pumpen und Ventilatoren, die Luft aus dem Präsentationsraum zum Konditionierungsmittel transportieren. Aufwändigere Lösungen beinhalten auch verbaute Klimageräte, welche Luftfeuchte und Temperatur regulieren. Bei der Nachhaltigkeitsbetrachtung der Einbauten müssen Anschaffungskosten, Wartungsleistungen und Energieverbrauch der Geräte, Gesamttreibhausemission und Rohstoffverbrauch im Herstellungsprozess sowie die Recyclingfähigkeit der Geräte in deren Lebenszyklus beachtet werden. Passive Vitrinen hingegen kommen ohne fehleranfällige Elektronik aus, die ausfallen kann, so dass eine vergleichende Betrachtung immer zugunsten der passiven Vitrine ausfällt.
Um der Problematik der Schadstoffdeposition anthropogenen Ursprungs auf vulnerablen Objekten sowie der damit einhergehenden Materialschädigung entgegenzuwirken, ist neben der weiteren Aufklärung der zugrundeliegenden Schädigungsmechanismen auch eine Charakterisierung der Situation in der passiven Vitrine erforderlich. (Text gekürzt)