GEMAS (Geochemical Mapping of Agricultural and Grazing Land Soil in Europe) ist ein Kooperationsprojekt zwischen der Expertengruppe „Geochemie“ der europäischen geologischen Dienste (EuroGeoSurveys) und Eurometeaux (Verbund der europäischen Metallindustrie). Insgesamt waren an der Durchführung des Projektes weltweit über 60 internationale Organisationen und Institutionen beteiligt. In den Jahren 2008 und 2009 wurden in 33 europäischen Ländern auf einer Fläche von 5 600 000 km² insgesamt 2219 Ackerproben (Ackerlandböden, 0 – 20 cm, Ap-Proben) und 2127 Grünlandproben (Weidelandböden, 0 – 10 cm, Gr-Proben) entnommen. In den Proben wurden 52 Elemente im Königswasseraufschluss, 41 Elemente als Gesamtgehalte sowie TC und TOC bestimmt. Ergänzend wurde in den Ap-Proben zusätzlich 57 Elemente in der mobilen Metallionenfraktion (MMI®) sowie die Bleiisotopenverhältnisse untersucht. Alle analytischen Untersuchungen unterlagen einer strengen externen Qualitätssicherung. Damit liegt erstmals ein qualitätsgesicherter und harmonisierter geochemischer Datensatz für die europäischen Landwirtschaftsböden mit einer Belegungsdichte von einer Probe pro 2 500 km² vor, der eine Darstellung der Elementgehalte und deren Bioverfügbarkeit im kontinentalen (europäischen) Maßstab ermöglicht. Die Downloaddateien zeigen die flächenhafte Verteilung der mit verschiedenen Analysenmetoden bestimmten Elementgehalte in Form von farbigen Isoflächenkarten mit jeweils 7 und 72 Klassen.
Umweltbundesamt veranstaltet "Tag der natürlichen Ressourcen" Die stetig wachsende Weltbevölkerung und der steigende Pro-Kopf-Verbrauch von Energie und materiellen Gütern fordern ein rasches Umdenken der Wirtschaft, der Politik und der Gesellschaft im Umgang mit natürlichen Ressourcen - also mit erneuerbaren und nicht erneuerbaren Rohstoffen, mit Wasser und Boden. Neben Klimaschutz gehört auch der Ressourcenschutz auf die Agenda der internationalen Umweltpolitik. Unter dem Motto „Factor X: Beyond Climate Change” organisiert das Umweltbundesamt (UBA) zum ersten Mal am 16. September 2009 in Berlin den „Tag der natürlichen Ressourcen” als Side Event des parallel in Davos stattfindenden World Resources Forum 2009. Diese internationale Plattform tagt ebenfalls zum ersten Mal und versteht sich als Brücke zwischen Wissenschaft und Wirtschaft. Gemeinsames Ziel beider Veranstaltungen ist es, den Fokus auf die intelligente, sparsame Nutzung und nachhaltige Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen zu setzen. „Knapper werdende Rohstoffe machen Ressourcenschonung und Ressourceneffizienz zum ökonomischen Gebot der Stunde. Schon heute liegen die Materialkosten im verarbeitenden Gewerbe im Schnitt bei 40 Prozent, und sie werden steigen”, sagte UBA -Präsident Jochen Flasbarth. „Wie bei der Energieeffizienz sollten wir auch hier Innovationen fördern und die bestehenden Einsparpotenziale ausschöpfen. Das stärkt unsere Wirtschaft und verschafft ihr Wettbewerbsvorteile”, so Flasbarth. Wir entreißen der Erde weit mehr natürliche Rohstoffe, als sie auf Dauer vertragen kann. OECD -Schätzungen zufolge steigt die weltweite Rohstoffentnahme 2020 von 53 Milliarden Tonnen im Jahr 2005 auf 80 Milliarden Tonnen an, da die Menge der produzierten Dienstleistungen und Waren weiter zunehmen wird. Dies bedeutet zugleich einen höheren Flächen-, und Energieverbrauch, begleitet von zusätzlichen Schadstoff- und Treibhausgas -Emissionen. Der Rohstoffverbrauch pro Kopf und Jahr beträgt für Deutschland etwa 60 Tonnen, für die Europäische Union etwa 50 Tonnen. Bereits heute zeichnen sich bei der Versorgung mit seltenen, strategisch wichtigen Metallen wie Platin oder Neodym Knappheiten ab. Eine Reihe von Zukunftstechniken - wie etwa die Elektromobilität - ist auf bestimmte seltene Metalle angewiesen. Platin ist beispielsweise Bestandteil der Brennstoffzelle, Neodym kommt neben Kupfer bei der Herstellung von Hybridfahrzeug-Elektromotoren zum Einsatz. Doch die Industriestaaten gehen nicht nur mit Rohstoffen, sondern auch mit Flächen verschwenderisch um.So beträgt die Flächeninanspruchnahme für Siedlungs- und Verkehrszwecke hierzulande immer noch rund 100 Hektar pro Tag. Damit ist Deutschland von dem in der Nationalen Nachhaltigkeitsstrategie verankerten Ziel, nämlich den Flächenbrauch auf 30 Hektar pro Tag zu reduzieren, noch weit entfernt. Die Verschwendung unserer natürlichen Ressourcen ist auch das Thema des vom UBA produzierten Kurzfilms "Factor X: Beyond Climate Change - FLOW", der am 16. September in Berlin und in Davos uraufgeführt wird. In eindrücklicher Bildsprache vermittelt der Film die Zusammenhänge globaler Stoffströme und zeigt die Grenzen des konsumorientierten Lebensstils auf. Zahlen und Fakten mahnen den Zuschauer zur Verantwortung - ohne zu demotivieren. Neben der Filmvorführung umfasst das Programm der Berliner Veranstaltung Foto- und Designobjektausstellungen sowie Vorträge und Diskussionen. Fachleute aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik diskutieren mit Michael Müller, Parlamentarischer Staatssekretär im Bundesumweltministerium, wie wir künftig mit wesentlich weniger Ressourcen auskommen. Zudem stellt sich das bundesweite „Netzwerk Ressourceneffizienz” vor. Vertreter von Nichtregierungsorganisationen machen auf die Fragen der gerechten Verteilung von natürlichen Ressourcen und auf ökologische und soziale Probleme im Zusammenhang mit der Rohstoffgewinnung aufmerksam. Ein weiterer Schwerpunkt des Ressourcentages ist das Produktdesign. Die Besucherinnen und Besucher des „Tages der natürlichen Ressourcen” können live die Diskussionen auf dem parallel in Davos stattfindenden World Resources Forum verfolgen
Rohstoffmangel bald Bremsklotz für die wirtschaftliche Entwicklung? Deutschland muss viel sparsamer mit seinen natürlichen Ressourcen und Rohstoffen umgehen, rät das Umweltbundesamt (UBA). „Mit einem Rohstoffverbrauch von 200 Kilo pro Kopf und Tag liegen die Deutschen weltweit mit an der Spitze. Das schadet nicht nur der globalen Umwelt - es ist auch gefährlich für unsere internationale Wettbewerbsfähigkeit. Schon heute liegen die Materialkosten im verarbeitenden Gewerbe bei rund 43 Prozent der Wertschöpfung. Wenn die Rohstoffpreise weiter in die Höhe schnellen, wird dieser Anteil auf Sicht weiter steigen“, sagte UBA-Präsident Jochen Flasbarth zur Eröffnung einer dreitägigen, internationalen Ressourcen-Konferenz in Berlin. Auch die wirtschaftliche Entwicklung könnte durch den weltweiten Rohstoffhunger unter die Räder kommen. Gerade die sogenannten seltenen Erden, dies sind spezielle Hi-Tech-Metalle wie Neodym werden knapper und teurer. Für den Elektromagneten eines modernen, getriebelosen Offshore-Windrades wird je nach Leistung bis zu eine Tonne Neodym benötigt. In den vergangenen sieben Jahren ist der Preis für Neodym von 25.000 Dollar pro Tonne auf rund 700.000 Dollar im Jahr 2012 gestiegen. Auch für die Elektromobilität sind Fahrzeughersteller auf große Mengen Neodym angewiesen. Über 97 Prozent der weltweiten Förderstätten für seltene Erden liegen derzeit in der Volksrepublik China. UBA -Präsident Flasbarth hält es für kurzsichtig, für billige Rohstoffe allein auf gute Handelsbeziehungen zu Lagerstätten im Ausland zu setzen: „Wir brauchen den sparsamsten Einsatz von Rohstoffen bei uns in Deutschland und ein hochwertiges Recycling. Das ist aus Sicht des Umwelt- und Klimaschutzes und bei steigenden Weltmarktpreisen - gerade für viele Metalle - sowohl ein ökologisches wie auch ein ökonomisches Muss.“ Um den Rohstoffverbrauch zu senken, sind mehrere Ansätze möglich: „Warum machen wir es nicht wie im Bereich der Energieeffizienz und legen Mindeststandards für die Rohstoff- und Materialeffizienz von Produkten und Anlagen fest? Langlebige, wiederverwendbare, leicht zu wartende und gut recycelbare Produkte helfen uns, die Wertschöpfung bei sinkendem Ressourceneinsatz zu steigern. Denkbar wäre auch, das material- und rohstoffeffizienteste Gerät seiner Klasse zum Maßstab für alle Geräte zu machen. Das fördert technische Innovation, schont die Umwelt und senkt Kosten“, so Flasbarth. Die Verbraucherinnen und Verbraucher ermuntert das UBA, vor allem Elektrogeräte effizient zu nutzen und einer sachgerechten Entsorgung zuzuführen: „Wir schätzen allein den Materialwert der vielen Millionen Handys in Deutschland, die aussortiert in Schränken und Schubladen schlummern, auf mindestens 65 Millionen Euro. Das ist ein wahres Rohstofflager. Die Handyhersteller sollten ein Interesse haben, möglichst viele alte Handys zu recyceln, anstatt die Rohstoffe für jedes neue Gerät teuer auf dem Weltmarkt einzukaufen“, sagte Flasbarth. Auch die Umwelt würde entlastet - so spart jede Tonne Kupfer, die aus alten Handys zurückgewonnen wird, gegenüber dem Erstabbau über die Hälfte an Energie ein. Außerdem entsteht 50 Prozent weniger Schlacke. Die giftige Schwefelsäure für die Verarbeitung des rohen Kupfers fällt fast ganz weg. Neben Kupfer enthalten Handys und Smartphones auch Edelmetalle wie Gold, Silber und Palladium. Die Förderung und Aufbereitung von Silber oder Gold hat ebenfalls hohe Umweltwirkungen, so kommen gifte Zyanidlaugen zum Einsatz. Bei einzelnen Rohstoffen erreichen die Recyclingquoten in Deutschland bereits beachtliche Werte - so werden 45 Prozent des Stahls wiederverwendet, 50 Prozent der Nichteisen-Metalle und bis zu 94 Prozent bei Glas. Das drückt den Bedarf an neu abgebauten Rohstoffen deutlich, ist aber nicht genug. Vor allem für die Haushalte muss die Rückgabe von Produkten daher einfacher werden. Zwar können ausgediente Produkte schon heute kostenlos bei den Recyclinghöfen der Städte und Gemeinden abgeben werden - viele Menschen empfinden das aber als unpraktisch. Für alte und kranke Menschen ist es ohnehin kaum praktikabel. Deshalb landen immer noch viel zu viele Rohstoffe im privaten „grauen“ Restmüll, obwohl sie hochwertig recycelt werden könnten. Hier könnte eine möglichst haushaltsnahe Sammlung das Recycling attraktiver machen. Neben Metallen ist es vor allem der große Bedarf an Baurohstoffen, wie Steinen, Erden und Hölzern, der den Deutschen eine positivere Rohstoffbilanz pro Kopf verhagelt: „Unter Rohstoff-Gesichtspunkten ist es viel günstiger, ein altes Haus zu sanieren als ein neues zu bauen. Wer ein altes Gebäude saniert, spart rund zwei Drittel an Baumaterialien. Deutschland sollte daher seinen Gebäudebestand intensiver nutzen, anstatt neu zu bauen. Das geht, indem wir davon absehen, immer weitere Neubaugebiete auf der grünen Wiese auszuweisen, sondern die alten Stadtkerne attraktiver machen“, sagte UBA-Präsident Flasbarth. Damit wäre auch dem viel zu hohen Verbrauch der Ressource „Fläche“ Einhalt geboten - hier ist Deutschland „Spitze“: Jeden Tag werden fast 87 Hektar, das entspricht 124 Fußballfeldern, neu versiegelt. Weltweit werden jährlich fast 70 Milliarden Tonnen Rohstoffe gewonnen und eingesetzt. Dies entspricht rund einem Drittel mehr als im Jahr 2000 und doppelt so viel wie Ende der 1970er Jahre. Durch das weitere Ansteigen der Weltbevölkerung und das rasante Wirtschaftswachstum in den Schwellenländern wird die Nachfrage nach Ressourcen weiter zunehmen. Der Pro-Kopf-Konsum von Rohstoffen ist in Europa rund viermal so hoch wie in Asien und fünfmal so hoch wie in Afrika. Während die Industrienationen aber den Großteil der globalen Wertschöpfung erwirtschaften, treffen die ökologischen und sozialen Folgewirkungen der Ressourcennutzung überproportional die Entwicklungsländer. Die intensive Rohstoffnutzung führt zu erheblichen Umweltbeeinträchtigungen, die von der Freisetzung von Treibhausgasen über Schadstoffeinträge in Luft, Wasser und Boden bis zur Beeinträchtigung von Ökosystemen und Biodiversität reichen. UBA-Präsident Jochen Flasbarth: „Schon jetzt übersteigt die Nutzung von natürlichen Ressourcen die Regenerationsfähigkeit der Erde deutlich. Deshalb wird ein schonender und gleichzeitig effizienter Umgang mit natürlichen Ressourcen zu einer Schlüsselkompetenz zukunftsfähiger Gesellschaften. Eine Steigerung der Ressourceneffizienz wird die Umweltbelastungen begrenzen, die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Wirtschaft stärken, neue Arbeitsplätze schaffen und dauerhaft Beschäftigung sichern.“
Konkrete Schritte zur Stärkung des Recyclings für mehr Umweltschutz und mehr Versorgungssicherheit sind gefragt – bei allen Akteuren Neodym, Gallium oder Indium – diese und weitere Edel- und Sondermetalle sind essenzieller Bestandteil vieler Produkte, zum Beispiel Windenergieanlagen, Photovoltaikmodule, Elektrofahrräder, Smartphones und Navigationsgeräte. Die Nachfrage nach diesen Metallen steigt weltweit, Recycling als Rohstoffquelle wird deshalb immer wichtiger. Bisher werden die meisten Sondermetalle jedoch nicht oder nur in sehr geringem Umfang aus Altprodukten zurückgewonnen. In einem vom Umweltbundesamt (UBA) initiierten Workshop stellten sich Teilnehmer aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik der Frage, wie das Recycling in Deutschland vorangebracht und etabliert werden kann. Maria Krautzberger, Präsidentin des UBA : „Vor allem für Zukunftstechnologien brauchen wir immer mehr der Edel- und Sondermetalle. Die Ressourcen sind endlich, Abbau und Gewinnung oft problematisch. Dem Recycling kommt deshalb besondere Bedeutung zu. Die Realisierung neuer Recyclingtechnologien muss auf vielen Ebenen stärker gefördert werden. Allein Marktmechanismen reichen als Impulsgeber nicht aus. Auch aus der Politik müssen Anreize kommen, wie beispielsweise Förderprogramme und erweiterte Recyclingvorschriften. Das Umweltbundesamt wird weiterhin durch Forschungsvorhaben, Investitionsförderungen und Netzwerkangebote die Verbesserung der Rückgewinnung von Edel- und Sondermetallen voranbringen.“ Umweltgerechtes und umweltschonendes Recycling seltener Metalle lässt sich nur erfolgreich gestalten, wenn Maßnahmen auf mehreren Ebenen gleichzeitig getroffen werden. Dies ist eine zentrale Botschaft aus dem am 2. November 2015 zu Ende gegangenen Workshop „Rückgewinnung von Edel- und Sondermetallen“. Teilgenommen hatten 120 WissenschaftlerInnen, EntscheidungsträgerInnen aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft. Der Workshop liefert wertvolle Informationen zur Weiterentwicklung und Umsetzung verschiedener Maßnahmen, um das Edel- und Sondermetall-Recycling weiter voranzutreiben. Konkret werden Hinweise aus dem Workshop für die Arbeiten an einer Behandlungsverordnung für Elektroaltgeräte genutzt. Darüber hinaus stellte das UBA die Idee einer Edel- und Sondermetall-Rohstoffverordnung vor, um auch weitere bisher nicht spezifisch geregelte Abfallströme möglichst intelligent zu lenken und so ihr Recycling zu ermöglichen. Eröffnet wurde der Workshop von Markus Reuter, Direktor des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie. Er sieht die „Kreislaufwirtschaft 4.0“ als Antwort auf die aktuellen Herausforderungen der Kreislaufschließung der immer komplexer werdenden Produkte und Abfälle: „Um kritische Metalle zu hochwertigen Produkten zu recyceln, müssen wir die bestehende prozessmetallurgische Infrastruktur und neue Hochtechnologie-Verfahren vernetzen, um mit vielfältigen Prozesskombinationen möglichst viele Metalle und Energie zurückzugewinnen.“ Beispiel Neodym: Das Magnetmaterial Neodym steckt zum Beispiel in den Motoren von elektrischen Fahrrädern, in Windenergieanlagen und Computerfestplatten. Bisher fehlen in der Europäischen Union (EU) Investitionen der Wirtschaft in Neodym-Recyclinganlagen, da noch kaum Magnetmaterialien aus Abfällen separiert werden. Gleichzeitig fehlt die Motivation zu ihrer Separation, solange keine Recyclinganlagen vorhanden sind. Zur Lösung dieses Dilemmas muss an beiden Seiten gleichzeitig angesetzt werden. Hier kommt es auf eine verbesserte Vernetzung der Wirtschaftsakteure an, um durch Bündelung eine ausreichende Menge zum Recyceln bereit zu stellen. Gleichzeitig müssen politische Maßnahmen ergriffen werden: Die Entwicklung neuartiger Recyclingprozesse wird seit einigen Jahren durch verschiedene Förderprogramme des Forschungs- und des Umweltministeriums gefördert. Es ist nun notwendig, beispielsweise die Erfassung und Separation von z.B. Neodymmagneten in die Recyclingvorschriften aufzunehmen, um die Versorgung der Recyclinganlagen sicherzustellen.
Durch den zunehmenden Einsatz von Elektronikkomponenten in Fahrzeugen wird in den kommenden Jahren das Potenzial an Edel- und Sondermetallen wie Gold, Silber und Neodym in Altfahrzeugen steigen. Deren verstärkte Rückgewinnung kann zukünftig einen bedeutsamen Beitrag zur Ressourceneffizienz leisten. Im Projekt ORKAM wurden daher Versuche zur Separation von ca. 30 relevanten Komponenten der Fahrzeugelektronik aus elf Altfahrzeugen neuerer Modelljahre durchgeführt. Die Demontage und Verwertung eines Teils der Steuergeräte, Elektromotoren und Sauerstoffsensoren lässt sich bei derzeitigen Preisen schon wirtschaftlich realisieren. Veröffentlicht in Texte | 02/2017.
Elektro- und Elektronikaltgeräte enthalten eine Vielzahl von umwelt- und ressourcenrelevanten Metallen wie Gold und Neodym, welche derzeit noch nicht optimal recycelt werden. Im vorliegenden Projekt wurden die Mengenpotenziale von 10 dieser Metalle in 30 ressourcenrelevanten Elektrogerätearten quantifiziert und die bestehenden Verluste bei der Elektroaltgeräte-Entsorgung von der Sammlung über die Behandlung bis zur Metallrückgewinnung über Mengenstrombilanzen ermittelt, teilweise unterstützt durch Sortieranalysen und Behandlungsversuche. Die Studie leitet daraus Maßnahmenempfehlungen zur Optimierung der Erfassungsstrukturen sowie der Behandlungs- und Verwertungssysteme für Elektroaltgeräte aus privaten Haushalten zur Rückgewinnung der betrachteten Metalle ab. Veröffentlicht in Texte | 52/2019.
Sondermetalle wie Neodym und weitere Seltenerdmetalle, Indium oder Tantal werden in Deutschland heute nicht oder nur in sehr eingeschränktem Maße aus Post-Consumer-Abfällen zurückgewonnen. Dies liegt zum Teil daran, dass viele der Produkte, die solche Metalle enthalten, noch nicht lange auf dem Markt sind, so dass sowohl der Aufbau von großtechnischen Recyclingverfahren noch nicht erfolgt ist als auch die Rücklaufmengen noch zu gering sind. Für die Rückgewinnung von Edelmetallen aus Abfällen gibt es zwar seit vielen Jahren bewährte Verfahren, eine Herausforderung stellt jedoch ihre effiziente Erfassung und Separation auch aus gering konzentrierten Abfallströmen aus einer Vielzahl kleiner Anfallstellen dar. Die Konzentration bzw. die Menge an Edel- und Sondermetallen in Altprodukten oder Bauteilen ist zudem häufig so gering, dass ihre Erfassung oder Separation aus den Abfallströmen aktuell nicht wirtschaftlich ist. Die Untersuchung befasste sich schwerpunktmäßig mit den Abfallströmen NdFeB-Magnete, Fahrzeug- elektronik, edelmetallhaltige Umweltkatalysatoren, cer- und lanthanhaltige Abfallströme, seltenerdmetallhaltige Leuchtstoffe, indiumhaltige LCD-Schichten und Tantalkondensatoren. Für diese Abfallströme wurde untersucht, wie neuartige Logistikkonzepte und Ansätze zur intelligenten Organisation sowie zur Gestaltung von Material- und Informationsflüssen das Recycling verbessern können. Es wurden technische, organisatorische und rechtliche Möglichkeiten zur längerfristigen Zwischenlagerung solcher Abfälle, bis großtechnische Recyclingverfahren verfügbar sind, konkretisiert und geprüft. Schließlich wurden Wege zur Abschätzung eines ökologisch optimalen Rückgewinnungsgrades erarbeitet und Maßnahmenvorschläge zur Erzielung von mehr Recycling entwickelt und bewertet. Quelle: Forschungsbericht
Der Markt für Elektronikgeräte ist sehr dynamisch. Die Menge produzierter Geräte ist immer noch im Wachsen begriffen. Gleichzeitig ist die Gebrauchsdauer für einige Gerätetypen vergleichsweise kurz, so dass noch voll funktionsfähige Geräte ausrangiert und stattdessen neue Modelle gekauft werden. Diese Dynamik ist mit einem enormen Umsatz von bekannten Rohstoffen wie Eisen, Aluminium oder Kupfer verbunden. In den komplexen Elektronikgeräten sind aber auch in jeweils geringen Mengen Stoffe wie Kobalt, Indium, Tantal oder Neodym vorhanden. Diese Stoffe gehören zu einer Gruppe von 14 Rohstoffen, die aufgrund begrenzter Vorräte und zunehmender Nachfrage als kritisch bewertet werden. Die Rückgewinnung von Rohstoffen aus Elektronik-Altgeräten ist eine wichtige Aufgabe. Für Eisen, Aluminium oder Kupfer wurden Recyclingtechnologien entwickelt, für die in diesem Fachbericht interessierenden kritischen Rohstoffe gibt es jedoch bisher kaum geeignete Verfahren. Mit diesem Fachbericht hat das Ökoinstitut e.V. im Auftrag des LANUV für die vier Gerätearten Flachbildschirme, Notebooks, Smartphones und LED-Lampen detailliert dargestellt, welche der kritischen Rohstoffe verwendet werden, welches Mengenpotenzial zu erwarten ist und mit welchen Technologien diese zurück gewonnen werden können. Fachbericht 21 | LANUV 2010 Fachbericht 52 | LANUV 2014
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