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Innovationsmotor Umweltschutz: Forschung und Patente in Deutschland und im internationalen Vergleich - Aktualisierte Ausgabe 2023

Diese Studie untersucht deutsche und internationale Strukturen und Entwicklungen in der Umweltforschung anhand von Forschung und Entwicklung und Patentanmeldungen. In Deutschland sowie weltweit sind die öffentlichen FuE-Budgets gestiegen. Dabei sind klare strukturelle Verschiebungen zulasten von physischer Umweltforschung und zugunsten von Energie- und Klimaschutzforschung zu beobachten. Deutschland gehört international zu den führenden Ländern gemessen an Patentanmeldungen. China weist inzwischen bei Umwelttechnologien einen sehr hohen Patentanteil auf, der den Anteil Deutschlands noch übersteigt. Klimaschutztechnologien (inkl. Energieeffizienz) sind ein wichtiger Pfeiler der deutschen Stärke auf dem Gebiet der Umwelttechnologien. Veröffentlicht in Umwelt, Innovation, Beschäftigung | 02/2024.

Ausgewählte Indikatoren zur Leistungsfähigkeit der deutschen Umwelt- und Klimaschutzwirtschaft im internationalen Vergleich

Innovativ und wettbewerbsfähig – So präsentiert sich die deutsche Umwelt- und Klimaschutzwirtschaft im internationalen Vergleich. Deutschland war mit einem Welthandelsanteil von 15,4 Prozent auch 2009 Exportweltmeister bei Umwelt- und Klimaschutzgütern. Außerdem gehörte die Bundesrepublik in allen Umweltbereichen zu den wichtigsten Patentanmeldern. Um diese Position in Zeiten immer stärkerer Konkurrenz verteidigen zu können, muss die deutsche Umweltpolitik weiter anspruchsvoll gestaltet sein. Besonders wichtig ist dabei der ⁠ Klimaschutz ⁠, da Klimaschutztechniken weltweit eine immer größere Bedeutung bekommen. Veröffentlicht in Umwelt, Innovation, Beschäftigung | 02/2012.

Metall\Kupfer-DE-primär-2000

Verhüttung und Raffination von Primärkupfer; umfaßt die Verarbeitung vom Erzkonzentrat zum Reinmetall nach der Elektrolyse. Im ersten Schritt werden die Konzentrate im Schwebeschmelzverfahren (Outokumpu-Verfahren) pyrometallurgisch behandelt. Dem Schmelzen ist eine Schwefelsäureanlage und ein Schlackearmschmelzen angeschlossen. Anschließend erfolgt die Konverterarbeit und das Raffinieren des Rohmetalls (Blisterkupfer). Nach nochmaligem Aufschmelzen in Anoden- bzw. Anodenschachtöfen erfolgt die Raffinationselektrolyse zum Reinmetall (RWTH-IME 1995). Zur Raffination wird nicht nur verhüttetes Rohmaterial eingesetzt, sondern auch Schrotte, die jedoch nicht weiter spezifiziert worden sind. Die bilanzierte Prozeßkette sowie die daraus generierten Daten gelten für Deutschland im Bilanzzeitraum von 1992-1994. Daraus ergeben sich im internationalen Vergleich ein sehr geringer Energiebedarf (hauptsächlich verursacht durch den Einsatz von Schrott beim Raffinieren und dem damit vermiedenen Aufwendungen bei der Verhüttung), geringere Emissionswerte durch die hohen bundesdeutschen Emissionsstandards und geringere Reststoffmengen. Wenn die Verfahrenskette auch typisch für eine Hütte im Ausland ist (#1), so muß doch mit erheblichen Unterschieden gerechnet werden, die aber in der vorliegenden Studie nicht berücksichtigt werden können. Ergänzend zu der hier vorliegenden Bilanz sei auf die Arbeiten der Bundesanstalten für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verwiesen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmeempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“) in deren Rahmen auch die weltweite Kupfererzeugung bilanziert wird. Weiterhin wird auf die Arbeiten der ETH-Zürich verwiesen, die eine Abschätzung mit geringerem lokalen Bezug vorgenommen haben (ETH 1995). Ein direkter Vergleich der Arbeit der RWTH Aachen, die dieser Bilanzierung zugrundeliegt mit anderen Arbeiten ist im Rahmen von GEMIS nicht durchführbar. Die RWTH Aachen behält sich einen Vergleich zu einem späteren Zeitpunkt vor (Bruch 1995). In Deutschland wird lediglich eine Kupferhütte betrieben. Allokation: Als Kuppelprodukte dieser Prozeß-Einheit entstehen Schwefelsäure, Anodenschlämme und Nickelsulfat. Für die Schwefelsäure wird dem Prozeß eine massenbezogene Gutschrift über die Primärherstellung der Schwefelsäure gewährt. Für die Anodenschlämme, die andere NE-Metalle und auch Edelmetalle enthalten wird im Rahmen dieser Studie keine Gutschrift vergeben, da über die Zusammensetzung des Anodenschlamms keine Informationen vorliegen. Auch für Nickelsulfat wird weitergehender Informationen keine Allokation vorgenommen. Daher werden sowohl die Anodenschlämme als auch das Nickelsulfat als Reststoffe mitgeführt. Die Schlacke wird im Rahmen von GEMIS nicht als Kuppelprodukt sondern als Reststoff bilanziert. Eine Allokation wird daher nicht vorgenommen. Für die Schrotte, deren Herkunft und Zusammensetzung anhand der vorliegenden Daten nicht zu beurteilen ist, werden zur Bereitstellung für den Prozeß die Transportaufwendungen bilanziert. Eine weitergehende Aufbereitung wird ihnen nicht angelastet. Genese der Daten: Massenbilanz: Als Input für die beschriebene Prozeßeinheit werden 1870 kg wasserfreies Konzentrat und 570 kg Schrotte (ab Raffination) eingesetzt (#1). In Anlehnung an #2 wird für das Konzentrat ein Überseetransport per Schiff von 7600 km angenommen. Für die Schrotte wird eine durchschnittliche Transportlänge von 300 km per LKW innerhalb Deutschlands angesetzt. Als Kuppelprodukt werden 1,88 t Schwefelsäure pro t Reinmetall bilanziert (#1). Die weiteren von #1 als Kuppelprodukte bilanzierte Stoffe, wie 10 kg/t Anodenschlämme, 10kg/t Nickelsulfat und 1120 kg/t Reinmetall Schlacke werden in GEMIS als Reststoffe bilanziert. Energiebedarf: Disaggregierte Daten für die einzelnen Prozeßschritte innerhalb der Prozeßeinheit liegen nicht vor. Der Energiebedarf ist über die gesamte Prozeßeinheit aggregiert. Er setzt sich zusammen aus dem Brennstoffbedarf und dem elektrischen Energiebedarf. Als Brennstoff in der Prozeßeinheit wird Erdgas angenommen (#2). Summarisch müssen 6,3 GJ/t Erdgas bereitgestellt werden (#1). Diese werden direkt in den Prozessen und nicht in Kesseln in Prozeßwärme umgesetzt. Neben dem Brennstoffbedarf besteht ein Strombedarf von 4,4 GJ/t. Der Strombedarf wird über das elektrische Netz (Grundlast) bereitgestellt . Prozessbedingte Luftemissionen: Für die Darstellung der prozessbedingten Luftemissionen ist wichtig, daß die Brennstoffe unter prozeßspezifischen Bedingungen direkt in den Prozess eingesetzt werden. Daher können die Emissionen in GEMIS nicht über eine Verbrennungsrechnung bestimmt werden. Die Daten werden von #1 und #2 übernommen, die über Messungen in den Betrieben ermittelt wurden. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Tab.: Emission von Luftschadstoffen bei der Verhüttung und der Raffination von Primärkupfer durch den Einsatz von Brennstoffen (#1). Schadstoff Menge in kg/t Reinmetall NOx 0,34 SO2 4,06 Staub 0,043 CO2 460 CO 0,09 HC 0,01 Wasserinanspruchnahme: Zur Wasserinanspruchnahme dieses Prozesses liegen keine Informationen vor. Eine fehlende Angabe ist hier allerdings nicht als nicht existierende Wasserinanspruchnahme zu werten. Abwasserinhaltsstoffe: Wie zur Wasserinanspruchnahme liegen auch zur Abwasserbilanz nur unzureichende Werte vor. Es wird eine Abwassermenge von 1 m³/t Produkt bilanziert (#1). Angaben zu den Abwasserinhaltstoffen wurden wegen der als gering abgeschätzten Relevanz nicht erhoben (#2). Reststoffe: Zusätzlich zu den bereits im Rahmen der Massenbilanz erwähnten Reststoffen werden weiterhin 2 kg/t Reinmetall Arsenfällprodukt und maximal 1kg/t Säureschlamm bilanziert (#1). Damit wird insgesamt eine Reststoffmenge von 1143 kg/t Reinmetall bilanziert. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 53,5% Produkt: Metalle - NE Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Metall\Kupfer-DE-primär-2015

Verhüttung und Raffination von Primärkupfer; umfaßt die Verarbeitung vom Erzkonzentrat zum Reinmetall nach der Elektrolyse. Im ersten Schritt werden die Konzentrate im Schwebeschmelzverfahren (Outokumpu-Verfahren) pyrometallurgisch behandelt. Dem Schmelzen ist eine Schwefelsäureanlage und ein Schlackearmschmelzen angeschlossen. Anschließend erfolgt die Konverterarbeit und das Raffinieren des Rohmetalls (Blisterkupfer). Nach nochmaligem Aufschmelzen in Anoden- bzw. Anodenschachtöfen erfolgt die Raffinationselektrolyse zum Reinmetall (RWTH-IME 1995). Zur Raffination wird nicht nur verhüttetes Rohmaterial eingesetzt, sondern auch Schrotte, die jedoch nicht weiter spezifiziert worden sind. Die bilanzierte Prozeßkette sowie die daraus generierten Daten gelten für Deutschland im Bilanzzeitraum von 1992-1994. Daraus ergeben sich im internationalen Vergleich ein sehr geringer Energiebedarf (hauptsächlich verursacht durch den Einsatz von Schrott beim Raffinieren und dem damit vermiedenen Aufwendungen bei der Verhüttung), geringere Emissionswerte durch die hohen bundesdeutschen Emissionsstandards und geringere Reststoffmengen. Wenn die Verfahrenskette auch typisch für eine Hütte im Ausland ist (#1), so muß doch mit erheblichen Unterschieden gerechnet werden, die aber in der vorliegenden Studie nicht berücksichtigt werden können. Ergänzend zu der hier vorliegenden Bilanz sei auf die Arbeiten der Bundesanstalten für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verwiesen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmeempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“) in deren Rahmen auch die weltweite Kupfererzeugung bilanziert wird. Weiterhin wird auf die Arbeiten der ETH-Zürich verwiesen, die eine Abschätzung mit geringerem lokalen Bezug vorgenommen haben (ETH 1995). Ein direkter Vergleich der Arbeit der RWTH Aachen, die dieser Bilanzierung zugrundeliegt mit anderen Arbeiten ist im Rahmen von GEMIS nicht durchführbar. Die RWTH Aachen behält sich einen Vergleich zu einem späteren Zeitpunkt vor (Bruch 1995). In Deutschland wird lediglich eine Kupferhütte betrieben. Allokation: Als Kuppelprodukte dieser Prozeß-Einheit entstehen Schwefelsäure, Anodenschlämme und Nickelsulfat. Für die Schwefelsäure wird dem Prozeß eine massenbezogene Gutschrift über die Primärherstellung der Schwefelsäure gewährt. Für die Anodenschlämme, die andere NE-Metalle und auch Edelmetalle enthalten wird im Rahmen dieser Studie keine Gutschrift vergeben, da über die Zusammensetzung des Anodenschlamms keine Informationen vorliegen. Auch für Nickelsulfat wird weitergehender Informationen keine Allokation vorgenommen. Daher werden sowohl die Anodenschlämme als auch das Nickelsulfat als Reststoffe mitgeführt. Die Schlacke wird im Rahmen von GEMIS nicht als Kuppelprodukt sondern als Reststoff bilanziert. Eine Allokation wird daher nicht vorgenommen. Für die Schrotte, deren Herkunft und Zusammensetzung anhand der vorliegenden Daten nicht zu beurteilen ist, werden zur Bereitstellung für den Prozeß die Transportaufwendungen bilanziert. Eine weitergehende Aufbereitung wird ihnen nicht angelastet. Genese der Daten: Massenbilanz: Als Input für die beschriebene Prozeßeinheit werden 1870 kg wasserfreies Konzentrat und 570 kg Schrotte (ab Raffination) eingesetzt (#1). In Anlehnung an #2 wird für das Konzentrat ein Überseetransport per Schiff von 7600 km angenommen. Für die Schrotte wird eine durchschnittliche Transportlänge von 300 km per LKW innerhalb Deutschlands angesetzt. Als Kuppelprodukt werden 1,88 t Schwefelsäure pro t Reinmetall bilanziert (#1). Die weiteren von #1 als Kuppelprodukte bilanzierte Stoffe, wie 10 kg/t Anodenschlämme, 10kg/t Nickelsulfat und 1120 kg/t Reinmetall Schlacke werden in GEMIS als Reststoffe bilanziert. Energiebedarf: Disaggregierte Daten für die einzelnen Prozeßschritte innerhalb der Prozeßeinheit liegen nicht vor. Der Energiebedarf ist über die gesamte Prozeßeinheit aggregiert. Er setzt sich zusammen aus dem Brennstoffbedarf und dem elektrischen Energiebedarf. Als Brennstoff in der Prozeßeinheit wird Erdgas angenommen (#2). Summarisch müssen 6,3 GJ/t Erdgas bereitgestellt werden (#1). Diese werden direkt in den Prozessen und nicht in Kesseln in Prozeßwärme umgesetzt. Neben dem Brennstoffbedarf besteht ein Strombedarf von 4,4 GJ/t. Der Strombedarf wird über das elektrische Netz (Grundlast) bereitgestellt . Prozessbedingte Luftemissionen: Für die Darstellung der prozessbedingten Luftemissionen ist wichtig, daß die Brennstoffe unter prozeßspezifischen Bedingungen direkt in den Prozess eingesetzt werden. Daher können die Emissionen in GEMIS nicht über eine Verbrennungsrechnung bestimmt werden. Die Daten werden von #1 und #2 übernommen, die über Messungen in den Betrieben ermittelt wurden. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Tab.: Emission von Luftschadstoffen bei der Verhüttung und der Raffination von Primärkupfer durch den Einsatz von Brennstoffen (#1). Schadstoff Menge in kg/t Reinmetall NOx 0,34 SO2 4,06 Staub 0,043 CO2 460 CO 0,09 HC 0,01 Wasserinanspruchnahme: Zur Wasserinanspruchnahme dieses Prozesses liegen keine Informationen vor. Eine fehlende Angabe ist hier allerdings nicht als nicht existierende Wasserinanspruchnahme zu werten. Abwasserinhaltsstoffe: Wie zur Wasserinanspruchnahme liegen auch zur Abwasserbilanz nur unzureichende Werte vor. Es wird eine Abwassermenge von 1 m³/t Produkt bilanziert (#1). Angaben zu den Abwasserinhaltstoffen wurden wegen der als gering abgeschätzten Relevanz nicht erhoben (#2). Reststoffe: Zusätzlich zu den bereits im Rahmen der Massenbilanz erwähnten Reststoffen werden weiterhin 2 kg/t Reinmetall Arsenfällprodukt und maximal 1kg/t Säureschlamm bilanziert (#1). Damit wird insgesamt eine Reststoffmenge von 1143 kg/t Reinmetall bilanziert. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 53,5% Produkt: Metalle - NE Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Metall\Kupfer-DE-primär-2030

Verhüttung und Raffination von Primärkupfer; umfaßt die Verarbeitung vom Erzkonzentrat zum Reinmetall nach der Elektrolyse. Im ersten Schritt werden die Konzentrate im Schwebeschmelzverfahren (Outokumpu-Verfahren) pyrometallurgisch behandelt. Dem Schmelzen ist eine Schwefelsäureanlage und ein Schlackearmschmelzen angeschlossen. Anschließend erfolgt die Konverterarbeit und das Raffinieren des Rohmetalls (Blisterkupfer). Nach nochmaligem Aufschmelzen in Anoden- bzw. Anodenschachtöfen erfolgt die Raffinationselektrolyse zum Reinmetall (RWTH-IME 1995). Zur Raffination wird nicht nur verhüttetes Rohmaterial eingesetzt, sondern auch Schrotte, die jedoch nicht weiter spezifiziert worden sind. Die bilanzierte Prozeßkette sowie die daraus generierten Daten gelten für Deutschland im Bilanzzeitraum von 1992-1994. Daraus ergeben sich im internationalen Vergleich ein sehr geringer Energiebedarf (hauptsächlich verursacht durch den Einsatz von Schrott beim Raffinieren und dem damit vermiedenen Aufwendungen bei der Verhüttung), geringere Emissionswerte durch die hohen bundesdeutschen Emissionsstandards und geringere Reststoffmengen. Wenn die Verfahrenskette auch typisch für eine Hütte im Ausland ist (#1), so muß doch mit erheblichen Unterschieden gerechnet werden, die aber in der vorliegenden Studie nicht berücksichtigt werden können. Ergänzend zu der hier vorliegenden Bilanz sei auf die Arbeiten der Bundesanstalten für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verwiesen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmeempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“) in deren Rahmen auch die weltweite Kupfererzeugung bilanziert wird. Weiterhin wird auf die Arbeiten der ETH-Zürich verwiesen, die eine Abschätzung mit geringerem lokalen Bezug vorgenommen haben (ETH 1995). Ein direkter Vergleich der Arbeit der RWTH Aachen, die dieser Bilanzierung zugrundeliegt mit anderen Arbeiten ist im Rahmen von GEMIS nicht durchführbar. Die RWTH Aachen behält sich einen Vergleich zu einem späteren Zeitpunkt vor (Bruch 1995). In Deutschland wird lediglich eine Kupferhütte betrieben. Allokation: Als Kuppelprodukte dieser Prozeß-Einheit entstehen Schwefelsäure, Anodenschlämme und Nickelsulfat. Für die Schwefelsäure wird dem Prozeß eine massenbezogene Gutschrift über die Primärherstellung der Schwefelsäure gewährt. Für die Anodenschlämme, die andere NE-Metalle und auch Edelmetalle enthalten wird im Rahmen dieser Studie keine Gutschrift vergeben, da über die Zusammensetzung des Anodenschlamms keine Informationen vorliegen. Auch für Nickelsulfat wird weitergehender Informationen keine Allokation vorgenommen. Daher werden sowohl die Anodenschlämme als auch das Nickelsulfat als Reststoffe mitgeführt. Die Schlacke wird im Rahmen von GEMIS nicht als Kuppelprodukt sondern als Reststoff bilanziert. Eine Allokation wird daher nicht vorgenommen. Für die Schrotte, deren Herkunft und Zusammensetzung anhand der vorliegenden Daten nicht zu beurteilen ist, werden zur Bereitstellung für den Prozeß die Transportaufwendungen bilanziert. Eine weitergehende Aufbereitung wird ihnen nicht angelastet. Genese der Daten: Massenbilanz: Als Input für die beschriebene Prozeßeinheit werden 1870 kg wasserfreies Konzentrat und 570 kg Schrotte (ab Raffination) eingesetzt (#1). In Anlehnung an #2 wird für das Konzentrat ein Überseetransport per Schiff von 7600 km angenommen. Für die Schrotte wird eine durchschnittliche Transportlänge von 300 km per LKW innerhalb Deutschlands angesetzt. Als Kuppelprodukt werden 1,88 t Schwefelsäure pro t Reinmetall bilanziert (#1). Die weiteren von #1 als Kuppelprodukte bilanzierte Stoffe, wie 10 kg/t Anodenschlämme, 10kg/t Nickelsulfat und 1120 kg/t Reinmetall Schlacke werden in GEMIS als Reststoffe bilanziert. Energiebedarf: Disaggregierte Daten für die einzelnen Prozeßschritte innerhalb der Prozeßeinheit liegen nicht vor. Der Energiebedarf ist über die gesamte Prozeßeinheit aggregiert. Er setzt sich zusammen aus dem Brennstoffbedarf und dem elektrischen Energiebedarf. Als Brennstoff in der Prozeßeinheit wird Erdgas angenommen (#2). Summarisch müssen 6,3 GJ/t Erdgas bereitgestellt werden (#1). Diese werden direkt in den Prozessen und nicht in Kesseln in Prozeßwärme umgesetzt. Neben dem Brennstoffbedarf besteht ein Strombedarf von 4,4 GJ/t. Der Strombedarf wird über das elektrische Netz (Grundlast) bereitgestellt . Prozessbedingte Luftemissionen: Für die Darstellung der prozessbedingten Luftemissionen ist wichtig, daß die Brennstoffe unter prozeßspezifischen Bedingungen direkt in den Prozess eingesetzt werden. Daher können die Emissionen in GEMIS nicht über eine Verbrennungsrechnung bestimmt werden. Die Daten werden von #1 und #2 übernommen, die über Messungen in den Betrieben ermittelt wurden. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Tab.: Emission von Luftschadstoffen bei der Verhüttung und der Raffination von Primärkupfer durch den Einsatz von Brennstoffen (#1). Schadstoff Menge in kg/t Reinmetall NOx 0,34 SO2 4,06 Staub 0,043 CO2 460 CO 0,09 HC 0,01 Wasserinanspruchnahme: Zur Wasserinanspruchnahme dieses Prozesses liegen keine Informationen vor. Eine fehlende Angabe ist hier allerdings nicht als nicht existierende Wasserinanspruchnahme zu werten. Abwasserinhaltsstoffe: Wie zur Wasserinanspruchnahme liegen auch zur Abwasserbilanz nur unzureichende Werte vor. Es wird eine Abwassermenge von 1 m³/t Produkt bilanziert (#1). Angaben zu den Abwasserinhaltstoffen wurden wegen der als gering abgeschätzten Relevanz nicht erhoben (#2). Reststoffe: Zusätzlich zu den bereits im Rahmen der Massenbilanz erwähnten Reststoffen werden weiterhin 2 kg/t Reinmetall Arsenfällprodukt und maximal 1kg/t Säureschlamm bilanziert (#1). Damit wird insgesamt eine Reststoffmenge von 1143 kg/t Reinmetall bilanziert. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 53,5% Produkt: Metalle - NE Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Metall\Kupfer-DE-primär-2005

Verhüttung und Raffination von Primärkupfer; umfaßt die Verarbeitung vom Erzkonzentrat zum Reinmetall nach der Elektrolyse. Im ersten Schritt werden die Konzentrate im Schwebeschmelzverfahren (Outokumpu-Verfahren) pyrometallurgisch behandelt. Dem Schmelzen ist eine Schwefelsäureanlage und ein Schlackearmschmelzen angeschlossen. Anschließend erfolgt die Konverterarbeit und das Raffinieren des Rohmetalls (Blisterkupfer). Nach nochmaligem Aufschmelzen in Anoden- bzw. Anodenschachtöfen erfolgt die Raffinationselektrolyse zum Reinmetall (RWTH-IME 1995). Zur Raffination wird nicht nur verhüttetes Rohmaterial eingesetzt, sondern auch Schrotte, die jedoch nicht weiter spezifiziert worden sind. Die bilanzierte Prozeßkette sowie die daraus generierten Daten gelten für Deutschland im Bilanzzeitraum von 1992-1994. Daraus ergeben sich im internationalen Vergleich ein sehr geringer Energiebedarf (hauptsächlich verursacht durch den Einsatz von Schrott beim Raffinieren und dem damit vermiedenen Aufwendungen bei der Verhüttung), geringere Emissionswerte durch die hohen bundesdeutschen Emissionsstandards und geringere Reststoffmengen. Wenn die Verfahrenskette auch typisch für eine Hütte im Ausland ist (#1), so muß doch mit erheblichen Unterschieden gerechnet werden, die aber in der vorliegenden Studie nicht berücksichtigt werden können. Ergänzend zu der hier vorliegenden Bilanz sei auf die Arbeiten der Bundesanstalten für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verwiesen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmeempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“) in deren Rahmen auch die weltweite Kupfererzeugung bilanziert wird. Weiterhin wird auf die Arbeiten der ETH-Zürich verwiesen, die eine Abschätzung mit geringerem lokalen Bezug vorgenommen haben (ETH 1995). Ein direkter Vergleich der Arbeit der RWTH Aachen, die dieser Bilanzierung zugrundeliegt mit anderen Arbeiten ist im Rahmen von GEMIS nicht durchführbar. Die RWTH Aachen behält sich einen Vergleich zu einem späteren Zeitpunkt vor (Bruch 1995). In Deutschland wird lediglich eine Kupferhütte betrieben. Allokation: Als Kuppelprodukte dieser Prozeß-Einheit entstehen Schwefelsäure, Anodenschlämme und Nickelsulfat. Für die Schwefelsäure wird dem Prozeß eine massenbezogene Gutschrift über die Primärherstellung der Schwefelsäure gewährt. Für die Anodenschlämme, die andere NE-Metalle und auch Edelmetalle enthalten wird im Rahmen dieser Studie keine Gutschrift vergeben, da über die Zusammensetzung des Anodenschlamms keine Informationen vorliegen. Auch für Nickelsulfat wird weitergehender Informationen keine Allokation vorgenommen. Daher werden sowohl die Anodenschlämme als auch das Nickelsulfat als Reststoffe mitgeführt. Die Schlacke wird im Rahmen von GEMIS nicht als Kuppelprodukt sondern als Reststoff bilanziert. Eine Allokation wird daher nicht vorgenommen. Für die Schrotte, deren Herkunft und Zusammensetzung anhand der vorliegenden Daten nicht zu beurteilen ist, werden zur Bereitstellung für den Prozeß die Transportaufwendungen bilanziert. Eine weitergehende Aufbereitung wird ihnen nicht angelastet. Genese der Daten: Massenbilanz: Als Input für die beschriebene Prozeßeinheit werden 1870 kg wasserfreies Konzentrat und 570 kg Schrotte (ab Raffination) eingesetzt (#1). In Anlehnung an #2 wird für das Konzentrat ein Überseetransport per Schiff von 7600 km angenommen. Für die Schrotte wird eine durchschnittliche Transportlänge von 300 km per LKW innerhalb Deutschlands angesetzt. Als Kuppelprodukt werden 1,88 t Schwefelsäure pro t Reinmetall bilanziert (#1). Die weiteren von #1 als Kuppelprodukte bilanzierte Stoffe, wie 10 kg/t Anodenschlämme, 10kg/t Nickelsulfat und 1120 kg/t Reinmetall Schlacke werden in GEMIS als Reststoffe bilanziert. Energiebedarf: Disaggregierte Daten für die einzelnen Prozeßschritte innerhalb der Prozeßeinheit liegen nicht vor. Der Energiebedarf ist über die gesamte Prozeßeinheit aggregiert. Er setzt sich zusammen aus dem Brennstoffbedarf und dem elektrischen Energiebedarf. Als Brennstoff in der Prozeßeinheit wird Erdgas angenommen (#2). Summarisch müssen 6,3 GJ/t Erdgas bereitgestellt werden (#1). Diese werden direkt in den Prozessen und nicht in Kesseln in Prozeßwärme umgesetzt. Neben dem Brennstoffbedarf besteht ein Strombedarf von 4,4 GJ/t. Der Strombedarf wird über das elektrische Netz (Grundlast) bereitgestellt . Prozessbedingte Luftemissionen: Für die Darstellung der prozessbedingten Luftemissionen ist wichtig, daß die Brennstoffe unter prozeßspezifischen Bedingungen direkt in den Prozess eingesetzt werden. Daher können die Emissionen in GEMIS nicht über eine Verbrennungsrechnung bestimmt werden. Die Daten werden von #1 und #2 übernommen, die über Messungen in den Betrieben ermittelt wurden. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Tab.: Emission von Luftschadstoffen bei der Verhüttung und der Raffination von Primärkupfer durch den Einsatz von Brennstoffen (#1). Schadstoff Menge in kg/t Reinmetall NOx 0,34 SO2 4,06 Staub 0,043 CO2 460 CO 0,09 HC 0,01 Wasserinanspruchnahme: Zur Wasserinanspruchnahme dieses Prozesses liegen keine Informationen vor. Eine fehlende Angabe ist hier allerdings nicht als nicht existierende Wasserinanspruchnahme zu werten. Abwasserinhaltsstoffe: Wie zur Wasserinanspruchnahme liegen auch zur Abwasserbilanz nur unzureichende Werte vor. Es wird eine Abwassermenge von 1 m³/t Produkt bilanziert (#1). Angaben zu den Abwasserinhaltstoffen wurden wegen der als gering abgeschätzten Relevanz nicht erhoben (#2). Reststoffe: Zusätzlich zu den bereits im Rahmen der Massenbilanz erwähnten Reststoffen werden weiterhin 2 kg/t Reinmetall Arsenfällprodukt und maximal 1kg/t Säureschlamm bilanziert (#1). Damit wird insgesamt eine Reststoffmenge von 1143 kg/t Reinmetall bilanziert. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 53,5% Produkt: Metalle - NE Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Metall\Kupfer-DE-primär-2050

Verhüttung und Raffination von Primärkupfer; umfaßt die Verarbeitung vom Erzkonzentrat zum Reinmetall nach der Elektrolyse. Im ersten Schritt werden die Konzentrate im Schwebeschmelzverfahren (Outokumpu-Verfahren) pyrometallurgisch behandelt. Dem Schmelzen ist eine Schwefelsäureanlage und ein Schlackearmschmelzen angeschlossen. Anschließend erfolgt die Konverterarbeit und das Raffinieren des Rohmetalls (Blisterkupfer). Nach nochmaligem Aufschmelzen in Anoden- bzw. Anodenschachtöfen erfolgt die Raffinationselektrolyse zum Reinmetall (RWTH-IME 1995). Zur Raffination wird nicht nur verhüttetes Rohmaterial eingesetzt, sondern auch Schrotte, die jedoch nicht weiter spezifiziert worden sind. Die bilanzierte Prozeßkette sowie die daraus generierten Daten gelten für Deutschland im Bilanzzeitraum von 1992-1994. Daraus ergeben sich im internationalen Vergleich ein sehr geringer Energiebedarf (hauptsächlich verursacht durch den Einsatz von Schrott beim Raffinieren und dem damit vermiedenen Aufwendungen bei der Verhüttung), geringere Emissionswerte durch die hohen bundesdeutschen Emissionsstandards und geringere Reststoffmengen. Wenn die Verfahrenskette auch typisch für eine Hütte im Ausland ist (#1), so muß doch mit erheblichen Unterschieden gerechnet werden, die aber in der vorliegenden Studie nicht berücksichtigt werden können. Ergänzend zu der hier vorliegenden Bilanz sei auf die Arbeiten der Bundesanstalten für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verwiesen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmeempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“) in deren Rahmen auch die weltweite Kupfererzeugung bilanziert wird. Weiterhin wird auf die Arbeiten der ETH-Zürich verwiesen, die eine Abschätzung mit geringerem lokalen Bezug vorgenommen haben (ETH 1995). Ein direkter Vergleich der Arbeit der RWTH Aachen, die dieser Bilanzierung zugrundeliegt mit anderen Arbeiten ist im Rahmen von GEMIS nicht durchführbar. Die RWTH Aachen behält sich einen Vergleich zu einem späteren Zeitpunkt vor (Bruch 1995). In Deutschland wird lediglich eine Kupferhütte betrieben. Allokation: Als Kuppelprodukte dieser Prozeß-Einheit entstehen Schwefelsäure, Anodenschlämme und Nickelsulfat. Für die Schwefelsäure wird dem Prozeß eine massenbezogene Gutschrift über die Primärherstellung der Schwefelsäure gewährt. Für die Anodenschlämme, die andere NE-Metalle und auch Edelmetalle enthalten wird im Rahmen dieser Studie keine Gutschrift vergeben, da über die Zusammensetzung des Anodenschlamms keine Informationen vorliegen. Auch für Nickelsulfat wird weitergehender Informationen keine Allokation vorgenommen. Daher werden sowohl die Anodenschlämme als auch das Nickelsulfat als Reststoffe mitgeführt. Die Schlacke wird im Rahmen von GEMIS nicht als Kuppelprodukt sondern als Reststoff bilanziert. Eine Allokation wird daher nicht vorgenommen. Für die Schrotte, deren Herkunft und Zusammensetzung anhand der vorliegenden Daten nicht zu beurteilen ist, werden zur Bereitstellung für den Prozeß die Transportaufwendungen bilanziert. Eine weitergehende Aufbereitung wird ihnen nicht angelastet. Genese der Daten: Massenbilanz: Als Input für die beschriebene Prozeßeinheit werden 1870 kg wasserfreies Konzentrat und 570 kg Schrotte (ab Raffination) eingesetzt (#1). In Anlehnung an #2 wird für das Konzentrat ein Überseetransport per Schiff von 7600 km angenommen. Für die Schrotte wird eine durchschnittliche Transportlänge von 300 km per LKW innerhalb Deutschlands angesetzt. Als Kuppelprodukt werden 1,88 t Schwefelsäure pro t Reinmetall bilanziert (#1). Die weiteren von #1 als Kuppelprodukte bilanzierte Stoffe, wie 10 kg/t Anodenschlämme, 10kg/t Nickelsulfat und 1120 kg/t Reinmetall Schlacke werden in GEMIS als Reststoffe bilanziert. Energiebedarf: Disaggregierte Daten für die einzelnen Prozeßschritte innerhalb der Prozeßeinheit liegen nicht vor. Der Energiebedarf ist über die gesamte Prozeßeinheit aggregiert. Er setzt sich zusammen aus dem Brennstoffbedarf und dem elektrischen Energiebedarf. Als Brennstoff in der Prozeßeinheit wird Erdgas angenommen (#2). Summarisch müssen 6,3 GJ/t Erdgas bereitgestellt werden (#1). Diese werden direkt in den Prozessen und nicht in Kesseln in Prozeßwärme umgesetzt. Neben dem Brennstoffbedarf besteht ein Strombedarf von 4,4 GJ/t. Der Strombedarf wird über das elektrische Netz (Grundlast) bereitgestellt . Prozessbedingte Luftemissionen: Für die Darstellung der prozessbedingten Luftemissionen ist wichtig, daß die Brennstoffe unter prozeßspezifischen Bedingungen direkt in den Prozess eingesetzt werden. Daher können die Emissionen in GEMIS nicht über eine Verbrennungsrechnung bestimmt werden. Die Daten werden von #1 und #2 übernommen, die über Messungen in den Betrieben ermittelt wurden. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Tab.: Emission von Luftschadstoffen bei der Verhüttung und der Raffination von Primärkupfer durch den Einsatz von Brennstoffen (#1). Schadstoff Menge in kg/t Reinmetall NOx 0,34 SO2 4,06 Staub 0,043 CO2 460 CO 0,09 HC 0,01 Wasserinanspruchnahme: Zur Wasserinanspruchnahme dieses Prozesses liegen keine Informationen vor. Eine fehlende Angabe ist hier allerdings nicht als nicht existierende Wasserinanspruchnahme zu werten. Abwasserinhaltsstoffe: Wie zur Wasserinanspruchnahme liegen auch zur Abwasserbilanz nur unzureichende Werte vor. Es wird eine Abwassermenge von 1 m³/t Produkt bilanziert (#1). Angaben zu den Abwasserinhaltstoffen wurden wegen der als gering abgeschätzten Relevanz nicht erhoben (#2). Reststoffe: Zusätzlich zu den bereits im Rahmen der Massenbilanz erwähnten Reststoffen werden weiterhin 2 kg/t Reinmetall Arsenfällprodukt und maximal 1kg/t Säureschlamm bilanziert (#1). Damit wird insgesamt eine Reststoffmenge von 1143 kg/t Reinmetall bilanziert. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 53,5% Produkt: Metalle - NE Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Metall\Kupfer-DE-primär-2010

Verhüttung und Raffination von Primärkupfer; umfaßt die Verarbeitung vom Erzkonzentrat zum Reinmetall nach der Elektrolyse. Im ersten Schritt werden die Konzentrate im Schwebeschmelzverfahren (Outokumpu-Verfahren) pyrometallurgisch behandelt. Dem Schmelzen ist eine Schwefelsäureanlage und ein Schlackearmschmelzen angeschlossen. Anschließend erfolgt die Konverterarbeit und das Raffinieren des Rohmetalls (Blisterkupfer). Nach nochmaligem Aufschmelzen in Anoden- bzw. Anodenschachtöfen erfolgt die Raffinationselektrolyse zum Reinmetall (RWTH-IME 1995). Zur Raffination wird nicht nur verhüttetes Rohmaterial eingesetzt, sondern auch Schrotte, die jedoch nicht weiter spezifiziert worden sind. Die bilanzierte Prozeßkette sowie die daraus generierten Daten gelten für Deutschland im Bilanzzeitraum von 1992-1994. Daraus ergeben sich im internationalen Vergleich ein sehr geringer Energiebedarf (hauptsächlich verursacht durch den Einsatz von Schrott beim Raffinieren und dem damit vermiedenen Aufwendungen bei der Verhüttung), geringere Emissionswerte durch die hohen bundesdeutschen Emissionsstandards und geringere Reststoffmengen. Wenn die Verfahrenskette auch typisch für eine Hütte im Ausland ist (#1), so muß doch mit erheblichen Unterschieden gerechnet werden, die aber in der vorliegenden Studie nicht berücksichtigt werden können. Ergänzend zu der hier vorliegenden Bilanz sei auf die Arbeiten der Bundesanstalten für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) verwiesen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmeempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“) in deren Rahmen auch die weltweite Kupfererzeugung bilanziert wird. Weiterhin wird auf die Arbeiten der ETH-Zürich verwiesen, die eine Abschätzung mit geringerem lokalen Bezug vorgenommen haben (ETH 1995). Ein direkter Vergleich der Arbeit der RWTH Aachen, die dieser Bilanzierung zugrundeliegt mit anderen Arbeiten ist im Rahmen von GEMIS nicht durchführbar. Die RWTH Aachen behält sich einen Vergleich zu einem späteren Zeitpunkt vor (Bruch 1995). In Deutschland wird lediglich eine Kupferhütte betrieben. Allokation: Als Kuppelprodukte dieser Prozeß-Einheit entstehen Schwefelsäure, Anodenschlämme und Nickelsulfat. Für die Schwefelsäure wird dem Prozeß eine massenbezogene Gutschrift über die Primärherstellung der Schwefelsäure gewährt. Für die Anodenschlämme, die andere NE-Metalle und auch Edelmetalle enthalten wird im Rahmen dieser Studie keine Gutschrift vergeben, da über die Zusammensetzung des Anodenschlamms keine Informationen vorliegen. Auch für Nickelsulfat wird weitergehender Informationen keine Allokation vorgenommen. Daher werden sowohl die Anodenschlämme als auch das Nickelsulfat als Reststoffe mitgeführt. Die Schlacke wird im Rahmen von GEMIS nicht als Kuppelprodukt sondern als Reststoff bilanziert. Eine Allokation wird daher nicht vorgenommen. Für die Schrotte, deren Herkunft und Zusammensetzung anhand der vorliegenden Daten nicht zu beurteilen ist, werden zur Bereitstellung für den Prozeß die Transportaufwendungen bilanziert. Eine weitergehende Aufbereitung wird ihnen nicht angelastet. Genese der Daten: Massenbilanz: Als Input für die beschriebene Prozeßeinheit werden 1870 kg wasserfreies Konzentrat und 570 kg Schrotte (ab Raffination) eingesetzt (#1). In Anlehnung an #2 wird für das Konzentrat ein Überseetransport per Schiff von 7600 km angenommen. Für die Schrotte wird eine durchschnittliche Transportlänge von 300 km per LKW innerhalb Deutschlands angesetzt. Als Kuppelprodukt werden 1,88 t Schwefelsäure pro t Reinmetall bilanziert (#1). Die weiteren von #1 als Kuppelprodukte bilanzierte Stoffe, wie 10 kg/t Anodenschlämme, 10kg/t Nickelsulfat und 1120 kg/t Reinmetall Schlacke werden in GEMIS als Reststoffe bilanziert. Energiebedarf: Disaggregierte Daten für die einzelnen Prozeßschritte innerhalb der Prozeßeinheit liegen nicht vor. Der Energiebedarf ist über die gesamte Prozeßeinheit aggregiert. Er setzt sich zusammen aus dem Brennstoffbedarf und dem elektrischen Energiebedarf. Als Brennstoff in der Prozeßeinheit wird Erdgas angenommen (#2). Summarisch müssen 6,3 GJ/t Erdgas bereitgestellt werden (#1). Diese werden direkt in den Prozessen und nicht in Kesseln in Prozeßwärme umgesetzt. Neben dem Brennstoffbedarf besteht ein Strombedarf von 4,4 GJ/t. Der Strombedarf wird über das elektrische Netz (Grundlast) bereitgestellt . Prozessbedingte Luftemissionen: Für die Darstellung der prozessbedingten Luftemissionen ist wichtig, daß die Brennstoffe unter prozeßspezifischen Bedingungen direkt in den Prozess eingesetzt werden. Daher können die Emissionen in GEMIS nicht über eine Verbrennungsrechnung bestimmt werden. Die Daten werden von #1 und #2 übernommen, die über Messungen in den Betrieben ermittelt wurden. Die einzelnen Werte sind in der folgenden Tabelle dargestellt: Tab.: Emission von Luftschadstoffen bei der Verhüttung und der Raffination von Primärkupfer durch den Einsatz von Brennstoffen (#1). Schadstoff Menge in kg/t Reinmetall NOx 0,34 SO2 4,06 Staub 0,043 CO2 460 CO 0,09 HC 0,01 Wasserinanspruchnahme: Zur Wasserinanspruchnahme dieses Prozesses liegen keine Informationen vor. Eine fehlende Angabe ist hier allerdings nicht als nicht existierende Wasserinanspruchnahme zu werten. Abwasserinhaltsstoffe: Wie zur Wasserinanspruchnahme liegen auch zur Abwasserbilanz nur unzureichende Werte vor. Es wird eine Abwassermenge von 1 m³/t Produkt bilanziert (#1). Angaben zu den Abwasserinhaltstoffen wurden wegen der als gering abgeschätzten Relevanz nicht erhoben (#2). Reststoffe: Zusätzlich zu den bereits im Rahmen der Massenbilanz erwähnten Reststoffen werden weiterhin 2 kg/t Reinmetall Arsenfällprodukt und maximal 1kg/t Säureschlamm bilanziert (#1). Damit wird insgesamt eine Reststoffmenge von 1143 kg/t Reinmetall bilanziert. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Metalle - NE gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 53,5% Produkt: Metalle - NE Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Die Umweltschutzwirtschaft in Deutschland

Weltweit werden immer größere Anstrengungen zum Schutz und zur Verbesserung von Umwelt und Klima unternommen. Diese Entwicklung schlägt sich nicht nur in wachsenden Kosten und Investitionen für Umweltschutz nieder, sondern hat auch zu einer wachsenden Bedeutung von Umweltschutz als Wirtschaftsfaktor geführt. Diese Studie untersucht anhand verschiedener Indikatoren zur Produktions- und Umsatzentwicklung aus der deutschen Perspektive sowie zum Außenhandel mit potenziellen Umweltschutzgütern im internationalen Vergleich die Bedeutung des Wirtschaftsfaktors Umweltschutz. 2014/15 ist die Produktion von potenziellen Umweltschutzgütern in Deutschland wieder leicht überdurchschnittlich gestiegen. Damit scheint die Wachstumsdelle infolge der Konsolidierung der Solarbranche überwunden zu sein. Im Außenhandel liegt Deutschland gemessen am globalen Exportanteil auf Rang 2 hinter China und erzielt trotz erheblicher Marktverschiebungen weiterhin Spezialisierungsvorteile in nahezu allen Weltregionen. Unverändert gilt, dass die Märkte für Umweltschutzgüter, vor allem bei Erneurbaren Energien, noch immer von nationalen Regelungen und Förderpolitiken abhängig sind. Quelle: Forschungsbericht

Innovationsmotor Umweltschutz: Forschung und Patente in Deutschland und im internationalen Vergleich

Weltweit werden immer größere Anstrengungen zum Schutz und zur Verbesserung von Umwelt und Klima unternommen. Diese Entwicklung schlägt sich nicht nur in wachsenden Kosten und Investitionen für Umweltschutz nieder, sondern hat auch zu einer wachsenden Bedeutung der internationalen Innovationsanstrengungen für Umweltschutzlösungen geführt. Diese Studie untersucht anhand verschiedener Indikatoren zu Forschung und Entwicklung sowie zu den Patentanmeldungen die deutschen und internationalen Strukturen und Entwicklungen in der Umweltforschung. In längerfristiger Sicht ist dabei in Deutschland wie auch weltweit eine deutliche Ausweitung der öffentlichen FuE-Budgets wie auch der Patentanmeldungen zu beobachten. Dabei zeigen sich strukturelle Verschiebungen zulasten von physischer Umweltforschung (Abfall, Wasser, Boden, Lärm) hin zu Energie- und Klimaschutzforschung. In jüngerer Zeit geht die Zahl der Patentanmeldungen im Bereich erneuerbarer Energien jedoch zurück und bremst damit auch die Dynamik bei Umweltpatenten insgesamt. Quelle: Forschungsbericht

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