<p>Die Rohstoffproduktivität stieg zwischen 1994 und 2020 um rund 74 Prozent. Ziel des „Deutschen Ressourceneffizienzprogramms“ (ProgRess) war eine Verdopplung. Dieses Ziel wurde verfehlt. Seit der Veröffentlichung von ProgRess III im Jahr 2020 wird die „Gesamtrohstoffproduktivität“ abgebildet. Dieser weiterentwickelte Indikator ist Teil der Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) von 2024.</p><p>Entwicklung der Rohstoffproduktivität</p><p>Die Rohstoffproduktivität in Deutschland stieg laut Daten des Statistischen Bundesamtes von 1994 bis 2020 um 73,6 %. Der abiotische Direkte Materialeinsatz sank in diesem Zeitraum um 21,6 %. Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) stieg im selben Zeitraum um 36,0 % (siehe Abb. „Rohstoffproduktivität“). Das Jahr 2020 war allerdings durch die Lockdowns der Corona-Pandemie und damit verbundener geringerer wirtschaftlicher Aktivität und Nachfrage nach Rohstoffen geprägt.</p><p>Die Rohstoffproduktivität stieg in diesem Zeitraum nicht stetig. Drei Beispiele:</p><p>Insgesamt entwickelte sich die Rohstoffproduktivität in die angestrebte Richtung. Allerdings wurde seit dem Jahr 1994 das ursprünglich gesetzte Ziel des Deutschen Ressourceneffizienzprogramms (<a href="https://www.bmuv.de/themen/ressourcen/deutsches-ressourceneffizienzprogramm">ProgRess</a>) nicht realisiert: eine Verdopplung der Rohstoffproduktivität bis 2020. </p><p>Indikator "Rohstoffproduktivität"</p><p>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> „Rohstoffproduktivität“ drückt aus, wie effizient abiotische Primärmaterialien in Deutschland eingesetzt wurden, um das Bruttoinlandsprodukt (BIP) zu erwirtschaften. Die Bundesregierung hat mit dem Deutschen Ressourceneffizienzprogramm ursprünglich das Ziel vorgegeben, die Rohstoffproduktivität bis zum Jahr 2020 im Vergleich zum Jahr 1994 zu verdoppeln. Mit der Verabschiedung des dritten Deutschen Ressourceneffizienzprogramms im Jahre 2020 wurde der Indikator durch die „Gesamtrohstoffproduktivität“ als zentraler Indikator weiterentwickelt (s. unten). Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gesamtrohstoffproduktivitt#alphabar">Gesamtrohstoffproduktivität</a> ist auch in der 2024 veröffentlichten <a href="https://www.bmuv.de/download/nationale-kreislaufwirtschaftsstrategie-nkws">Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS)</a> neben weiteren Indikatoren und Zielen verankert.</p><p>Um die Rohstoffproduktivität zu ermitteln, wird ein Quotient gebildet (siehe Schaubild „Stoffstromindikatoren“): Das Bruttoinlandsprodukt (BIP) wird mit den in Deutschland eingesetzten abiotischen Materialien in Beziehung gesetzt. Die abiotischen Materialien umfassen inländische Rohstoffentnahmen und importierte Materialien (abiotischer Direkter Materialeinsatz, siehe auch <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DMI#alphabar">DMI</a> im Schaubild „Stoffstromindikatoren“). Die Rohstoffproduktivität erlaubt eine erste Trendaussage zur Effizienz der Rohstoffnutzung in unserer Wirtschaft über einen langen Zeitraum.</p><p>Die Basis des Indikators „Rohstoffproduktivität“: der abiotische Direkte Materialeinsatz</p><p>Zur Berechnung der Rohstoffproduktivität wird der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> „abiotischer Direkter Materialeinsatz“ verwendet. Der zugrundeliegende Indikator „Direkter Materialeinsatz“ wird im Englischen als „Direct Material Input“ (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DMI#alphabar">DMI</a>) bezeichnet.</p><p>Der abiotische Direkte Materialeinsatz ermöglicht es, Umfang und Charakteristik der nicht-erneuerbaren Materialnutzung in einer Volkswirtschaft aus der Perspektive der Produktion darzustellen. Er berücksichtigt inländische Entnahmen von nicht-erneuerbaren Primärrohstoffen aus der Natur. Weiterhin sind alle eingeführten abiotischen Rohstoffe, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Halbwaren#alphabar">Halbwaren</a> und Fertigwaren mit ihrem Eigengewicht Bestandteil des Indikators.<br><br>Der Direkte Materialeinsatz ist zentraler Bestandteil volkswirtschaftlicher Materialflussrechnungen.</p><p>Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes</p><p>Für die Deutung der Rohstoffproduktivität und deren Verlauf ist die Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes wichtig. Im Jahr der Wirtschaftskrise 2009 nutzte die deutsche Wirtschaft 1.203 Millionen Tonnen (Mio. t) nicht-erneuerbarer Materialien. Das waren knapp 21 % weniger als im Jahr 1994.</p><p>Im Jahr 2011 stieg der abiotische Direkte Materialeinsatz vorübergehend recht stark auf 1.322 Mio. t an. Dies war vor allem auf eine konjunkturbedingte Steigerung der inländischen Entnahme von mineralischen Baurohstoffen und weiter steigende Importe von Energieträgern und Metallerzeugnissen zurückzuführen. 2020 sank der Materialeinsatz wieder auf 1.187 Mio. t. Damit beträgt das Minus im Jahr 2020 gegenüber 1994 knapp 24 %. Letzte Zahlen des Statistischen Bundesamtes zeigen, dass der direkte abiotische Materialeinsatz bis 2022 mit 1.149 Mio. t. weiter leicht gesunken ist (siehe Abb. „Entwicklung des abiotischen Direkten Materialeinsatzes“).</p><p>Komponenten des abiotischen Direkten Materialeinsatzes</p><p>Das Statistische Bundesamt schlüsselt die Komponenten auf, aus denen sich der abiotische Direkte Materialeinsatz zusammensetzt. In den Jahren von 1994 bis 2022 gab es Veränderungen bei der Entnahme inländischer abiotischer Rohstoffe und der Einfuhr abiotischer Güter: Während die Entnahme von abiotischen Rohstoffen im Inland zwischen 1994 und 2022 um 410 Millionen Tonnen (– 37 %) zurückgegangen ist, stieg die Einfuhr von nicht-erneuerbaren Rohstoffen sowie Halb- und Fertigwaren um 45 Mio. t an (+ 11%). Der Anteil der importierten Güter am gesamten nicht-erneuerbaren Primärmaterialeinsatz erhöhte sich damit von 26 % im Jahre 1994 auf 38 % im Jahre 2022.</p><p>Betrachtet man die Entwicklung der verschiedenen Rohstoffarten zwischen 1994 und 2022 genauer, fallen folgende Entwicklungen auf (siehe Abb. „Entnahme abiotischer Rohstoffe und Einfuhr abiotischer Güter“):</p><p>Erfassung der indirekten Importe</p><p>Der abiotische Direkte Materialeinsatz berücksichtigt zwar die direkten, aber nicht die sogenannten „indirekten Materialströme“ der Einfuhren. Dazu gehören Rohstoffe, die im Ausland zur Erzeugung der importierten Güter genutzt wurden. Diese sind in den von der Handelsstatistik erfassten Mengen nicht enthalten. <br><br>Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> Rohstoffproduktivität kann daher einen vermeintlichen Produktivitätsfortschritt vorspiegeln, wenn im Inland entnommene oder importierte Rohstoffe durch die Einfuhr bereits weiter verarbeiteter Produkte ersetzt werden.</p><p>Das ist durchaus realistisch: So nahmen zwischen den Jahren 1994 und 2022 die Einfuhren an überwiegend abiotischen Fertigwaren um 114 % deutlich stärker zu, als die von <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Halbwaren#alphabar">Halbwaren</a>. Deren Importe gingen sogar leicht zurück. Die von Rohstoffen sanken bis 2022 ebenfalls um 3 % (siehe Abb. „Abiotische Importe nach Deutschland nach Verarbeitungsgrad“). Bei Halbwaren handelt es sich um bereits be- oder verarbeitete Rohstoffe, die im Regelfall weiterer Be- oder Verarbeitung bedürfen, bevor sie als Fertigwaren benutzbar sind. Hierzu zählen beispielsweise Rohmetalle, mineralische Baustoffe wie Zement oder Schnittholz.</p><p>Die Anstiege der Fertigwaren gelten gleichermaßen für metallische Güter wie auch für Produkte aus fossilen Energieträgern, etwa Kunststoffe. Mit dem zunehmenden Import von Fertigwaren werden rohstoffintensive Herstellungsprozesse mitsamt den meist erheblichen Umwelteinwirkungen der Rohstoffgewinnung und -aufbereitung verstärkt ins Ausland verlagert.</p><p>Ergänzung des Indikators „Rohstoffproduktivität“ um indirekte Importe</p><p>Der Verlagerungseffekt der Rohstoffnutzung ins Ausland lässt sich durch die Umrechnung der Importe in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Rohstoffquivalente#alphabar">Rohstoffäquivalente</a> abbilden – wie etwa beim <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> <strong>„Rohstoffverbrauch“</strong> (engl. „Raw Material Input“, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=RMI#alphabar">RMI</a>). Der Indikator berücksichtigt ergänzend zum direkten Materialeinsatz auch Importgüter mit den Massen an Rohstoffen, die im Ausland zu deren Herstellung erforderlich waren (siehe „Schaubild Stoffstromindikatoren“). Diese werden in der Fachsprache als „indirekte Importe“ bezeichnet. Der RMI stellt also eine Vergleichbarkeit zwischen den Einfuhren und inländischen Entnahmen her, indem der Primärrohstoffverbrauch im In- und Ausland gleichermaßen abgebildet wird.</p><p>Für eine Einschätzung, wie viele Rohstoffe eine Volkswirtschaft verwendet, macht es einen Unterschied, ob indirekte Stoffströme berücksichtigt werden oder nicht. Zwischen den Jahren 2010 und 2021 (letztes verfügbares Jahr) stieg die Summe aus abiotischer Rohstoffentnahme sowie direkten und indirekten Importen (RMIabiot) um mehr als 6 %. Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/d?tag=DMI#alphabar">DMI</a>abiot, der die indirekten Importe nicht berücksichtigt, sank im selben Zeitraum jedoch um ca. 6 % (siehe Abb. „Rohstoffproduktivität“).</p><p>Bedeutung der Biomasse nimmt zu</p><p>Der abiotische Direkte Materialeinsatz bei der Berechnung der Rohstoffproduktivität für das Deutsche Ressourceneffizienzprogramm erfasst nur nicht-erneuerbare Rohstoffe. Das bedeutet, dass <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/b?tag=Biomasse#alphabar">Biomasse</a> bei der Berechnung ausgeklammert wird. Doch die Bedeutung von Biomasse für die Rohstoffnutzung steigt, denn durch Biomasse können knapper werdende fossile und mineralische Rohstoffe ersetzt werden.<br><br>Sowohl der Anbau biotischer Rohstoffe als auch ihre Verarbeitung und Nutzung sind mit erheblichen Umwelteinwirkungen verbunden. Weiterhin sind die nachhaltig zu bewirtschaftenden Anbauflächen begrenzt. Deshalb ist es von wachsender Bedeutung, biotische Rohstoffe in die Berechnungen der Materialindikatoren zur Rohstoffproduktivität einfließen zu lassen.</p><p>Ein erweiterter Produktivitätsindikator: die Gesamtrohstoffproduktivität</p><p>Mit Verabschiedung des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/zweites-deutsches-ressourceneffizienzprogramm">2. Deutschen Ressourceneffizienzprogramms (ProgRess II)</a> und der Neuauflage der <a href="https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/nachhaltigkeitspolitik/die-deutsche-nachhaltigkeitsstrategie-318846">Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie</a> wurde dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/i?tag=Indikator#alphabar">Indikator</a> „Rohstoffproduktivität“ eine weitere Produktivitätsgröße an die Seite gestellt: die „Gesamtrohstoffproduktivität“ (siehe Abb. „Gesamtrohstoffproduktivität“). Diese Größe beinhaltet – anders als der bisherige Indikator – neben den abiotischen auch die biotischen Rohstoffe und berücksichtigt nicht nur die Tonnage der importierten Güter, sondern den gesamten damit verbundenen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Primrrohstoffeinsatz#alphabar">Primärrohstoffeinsatz</a> (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/r?tag=Rohstoffquivalente#alphabar">Rohstoffäquivalente</a>). Die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/g?tag=Gesamtrohstoffproduktivitt#alphabar">Gesamtrohstoffproduktivität</a> wird seit Veröffentlichung des <a href="https://www.bmuv.de/publikation/deutsches-ressourceneffizienzprogramm-iii-2020-bis-2023">Deutschen Ressourceneffizienzprogramms III</a> ausschließlich berichtet. Der Indikator ist auch in der <a href="https://www.bmuv.de/download/nationale-kreislaufwirtschaftsstrategie-nkws">Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS)</a> von 2024 verankert.</p><p>Zwischen den Jahren 2010 und 2030 soll der Wert jährlich im Durchschnitt um 1,6 % wachsen. Das Wachstum von 2010 bis 2022 lag nach dem starken Anstieg der Gesamtrohstoffproduktivität zum Jahr 2022 nun erstmal über diesem Zielpfad.</p><p>Der Indikator wird <a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltindikatoren/indikator-gesamtrohstoffproduktivitaet">hier</a> ausführlich vorgestellt.</p>
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.
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.
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)