Prof. Dr. Martin Faulstich Beratender Ingenieur Klimaschutz durch … · 2018. 11. 6. · Planetare...

Klimaschutz durch Kreislaufwirtschaft

- Potenziale zur weiteren CO2-Einsparung durch den Einsatz

von Recyclingrohstoffen -

Prof. Dr. Martin FaulstichBeratender Ingenieur

Foto: Statusbericht der deutschen Kreislaufwirtschaft (Foto: bvse)

Prof. Dr. Martin Faulstich (Vortragender)Beratender Ingenieur

Prognos AGDr. Bärbel BirnstengelMarieke EckhardtDr. Jochen Hoffmeister

Vortrag anlässlich des Festaktes zur Eröffnung der

Ausstellung “Entwicklungslinien der Kreislaufwirtschaft”

in Iserlohn am 30. Oktober 2018

© 2018 Prognos AG


1. Ursachen und Folgen des Klimawandels

2. Klimaschutz durch Kreislaufwirtschaft

3. Beispielhafte Kennwerte und Mengenpotentiale für die

CO2-Einsparung durch den Einsatz von Recyclingrohstoffen

4. Kosten zur CO2-Reduzierung im Branchenvergleich

5. Ausblick - was muss getan werden?

Inhalt

© 2018 Prognos AG








Inhalt

© 2018 Prognos AG


1

2

3

4

5

6

7

Bev

ölk

eru

ng

in

Mrd

.

1850 1875 1900 1925 1950 1975 2000 2013

Bevölkerungs-

entwicklung

Weltweites reales

Bruttoinlandsprodukt

Verbrauch fossiler

Rohstoffe

Rohstoff-

entnahmen

CO2-

Konzentration

44

Ursachen und Folgen des Klimawandels

Quelle Prof. Martin Faulstich

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Fossile Industriegesellschaft

Nachhaltige Industriegesellschaft

► Infrastrukturen

► Dienstleistungen

► Lebensstile

Energiewende100 % regenerativ

► Metalle

► Fossile

Rohstoffe

► CO2-

Konzentration

Ungebrochene Wachstumsdynamik

Rohstoffwende100 % Metallrecycling

► Bevölkerung

► Wirtschaft

PlanetareGrenzen

NotwendigeEntkopplung

Thermische Abfallverwertung

(thermodynamische Grenzen)

5

Klimawandel: Ursachen und Folgen

Quelle Prof. Martin Faulstich

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Inhalt

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7

Quellen BMU: Klimaschutz in Zahlen, Ausgabe 2017 / UBA: Nationale Trendtabellen für die deutsche Berichterstattung atmosphärischer Emissionen 2015

Gesamtemissionen und Minderungsziele an CO2-Äqu.

Mio

. t

CO

2-Ä

qu

.

346

▪ lt. Bundesregierung:

-32% bis 2020

100

▪ 40 %-Ziel voraussichtlich

um 100 Mio. t CO2-Äqu.

verfehlt

-28 %

346

▪ 2018:

Reduktion auf 905 Mio. t

CO2-Äqu. (-28%)-40 %

-55 %

-70 %

-80 %

▪ Ausgangspunkt: 1990

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8

▪ Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung:

− THG-Reduzierung bis 2012:

20% der Ziele des Kyoto-Protokolls durch

Weiterentwicklung der Abfallwirtschaft zur

Kreislaufwirtschaft

− Ziel: Rückgewinnung von Sekundärrohstoffen,

die gegenüber der Nutzung von Primärrohstoffen

weniger Treibhausgase emittieren

(z.B. Aluminium)

▪ durch Kreislaufwirtschaft organisierte THG-

Reduzierungen werden teilweise

anderen Sektoren gutgeschrieben

Bedeutung der Kreislaufwirtschaft für die Entwicklung der THG

Entwicklung der Mengen an CO2-Äqu. aus der

Deponierung von Siedlungsabfällen

Quelle: UBA: Nationale Trendtabellen für die deutsche Berichterstattung atmosphärischer Emissionen 2015

kt

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9

Aktuelle Forschungstätigkeiten im Kontext mit den Zielen des

Vereins „Klimaschutz durch Kreislaufwirtschaft“

1. Welchen quantitativen Beitrag kann die Kreislaufwirtschaft liefern, um das Delta zur Erreichung

der Klimaschutzziele zu verringern?

2. Zu welchen Kosten ist dies – auch im Vergleich zu Klimaschutzmaßnahmen in anderen

Branchen – möglich bzw. erreichbar?

3. Welche zusätzliche Unterstützung benötigt die Kreislaufwirtschaft dafür von politischer Seite?

Künftige Rolle der Kreislaufwirtschaft beim Klimaschutz

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3. Beispielhafte Kennwerte und Mengenpotentiale für die CO2-Einsparung durch den Einsatz von Recyclingrohstoffen



Inhalt

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Recycling Recyclingpotenzial

Stoffstrom Papier, Pappe, Kartonagen

11

11 (2)

-0,85

-0,17

-0,63

Bandbreite CO2 Faktoren Recycling(Mischfraktion)

Recyclingfähigkeit

5x – 7x

Getrennt-erfassung

Potenzial in Gemischen

Direkt-anlieferungen

Recycling

12,5

Recycling-potenzial

~1,0

gewichteter

Mittelwert

Mischverwertung: 2 (1)

Quellen: Recherchen Prognos AG, Destatis Fachserie 19, VDP, Eurostat, Umweltbundsamt, Foto - © Fotolia

-7,9Mio. t. CO2-Äqu.


Recycling in Mio. t (2016)(Inlandsverfügbarkeit ohne Importe)

t CO2-Äqu./t

Anzahl ausgewerteter Studien (in Klammern mit Fokus Deutschland)

ExportSonstige

Behandlung

CO2 Vermeidung durch Recycling

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Stoffstrom Kunststoffe

12

15 (3)

Recyclingfähigkeit

Abhängigkeit von

recyclinggerechtem

Design, Sortiertechnik

etc.

Recycling

Energ. Verwertung

2,2

Recycling-potenzial

~1,3

Mischverwertung: 2 (0)

Verpackungen Potenzial in Gemischen, KfZ, EAR etc.

-1,25


gewichteter

Mittelwert



-1,9

-0,15

PE

Misch-

kunststoffe

PET

PVC

Export

zusätzlich aus bisherigen

PkW / EAR Exporten




Quellen: Recherchen Prognos AG, Conversio, Destatis Fachserie 19, VDP, Eurostat, Umweltbundsamt, Foto - © Fotolia

t CO2-Äqu./t

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Stoffstrom Glas

13

Anzahl ausgewerteter Studien(in Klammern mit Fokus Deutschland)

12 (3)

Recyclingfähigkeit

Recycling

~ 2,8

Recycling-potenzial

~ 0,3

Getrennt-erfassung

Potenzial in Gemischen


100% Behälterglas

Limitierungen

Flachglas





-0,47

-0,18

-0,43gewichteter

Mittelwert

ExportSonstige

Behandlung


Quellen: Recherchen Prognos AG, Destatis Fachserie 19, Bundesverband Glasindustrie, Umweltbundesamt, Foto - © Fotolia

t CO2-Äqu./t

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Stoffstrom Fe-Metall

14

10 (1)

-2,2

-1,0

Recyclingfähigkeit

∞

Export

Recycling

Sonstige Behandlung

18,9

Recycling-potenzial

~2,1

Getrennt-erfassung


Quellen: Recherchen Prognos AG, Destatis Fachserie 19, BDSV, DEUMU, bvse, Wirtschaftsvereinigung Stahl, Umweltbundesamt, Foto - © Fotolia

Potenzial in Gemischen, KfZ, EAR etc.

-1,35

Bandbreite CO2 Faktoren Recycling

gewichteter

Mittelwert







PkW / EAR Exporten

t CO2-Äqu./t

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Export

Stoffstrom Aluminium

15

7 (1)

-11,1

-7,1

Recyclingfähigkeit

Recycling

~ 0,6

Recycling-potenzial

~0,4

Getrennt-erfassung


Quellen: Recherchen Prognos AG, Destatis Fachserie 19, Gesamtverband der Aluminiumindustrie, Eurostat, Foto - © Fotolia - Petair

∞

~6,0Mio. t. CO2-Äqu.

~3,5Mio. t. CO2-Äqu.

Potenzial in Gemischen, KfZ, EAR etc.

-9,7


gewichteter

Mittelwert



Sonstige Behandlung



PkW / EAR Exporten

t CO2-Äqu./t

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Exkurs: Bedarf an Seltenen Erden in Hybridfahrzeugen

16

Dieselkraftstoff-zusätze

(Cerium, Lanthan)

UV absorbierendes Glas(Cerium)

LCD(Europium, Yttrium,

Cerium)

Sensoren-komponenten

(Yttrium)

Scheinwerfer(Neodym)

Hybridmotor(Neodym,

Praseodym, Dysprosium, Terbium)

Katalysatoren(Cerium, Zirkonium, Lanthan)

NiMH Akku(Lanthan, Cerium)

25+ Elektromotoren im gesamten

Fahrzeug(Nd Magnete)

Glas und Spiegel Polierpulver

(Cerium)

Quelle: nach British geological Survey, Rare Earth Elements, June 2010; Foto - © Fotolia

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Aktuelle Recyclingraten von Elementen des Periodensystems

17

1

H2

He

3

Li4

Be5

B6

C7

N8

O9

F10

Ne

11

Na12

Mg13

Al14

Si15

P16

S17

Cl18

Ar

19

K20

Ca21

Sc22

Ti23

V24

Cr25

Mn26

Fe27

Co28

Ni29

Cu30

Zn31

Ga32

Ge33

As34

Se35

Br36

Kr

37

Rb38

Sr39

Y40

Zr41

Nb42

Mo43

Tc44

Ru45

Rh46

Pd47

Ag48

Cd49

In50

Sn51

Sb52

Te53

I54

Xe

55

Cs56

Ba72

Hf73

Ta74

W75

Re76

Os77

Ir78

Pt79

Au80

Hg81

TI82

Pb83

Bi84

Po85

At86

Rn

87

Fr88

Ra

57

La71

Lu

89

Ac90

Th91

Pa92

U93

Np94

Pu95

Am96

Cm97

Bk98

Cf99

Es100

Fm101

Md102

No103

Lr

58

Ce59

Pr60

Nd62

Sm63

Eu64

Gd65

Tb66

Dy67

Ho68

Er69

Tm70

Yb61

Pm

> 50 %

> 25 - 50 %

> 10 - 25 %

1 - 10 %

< 1 %

Quelle: Prof. Martin Faulstich

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Inhalt



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Kosten von Maßnahmen zur CO2-Reduzierung

19

▪ Berechnung von u.a. Vermeidungskosten für „80 %-Klimapfad“ bis 2050

▪ Differenzierung nach Sektoren „Industrie“, „Energie“, „Gebäude“, „Verkehr“,

„Landwirtschaft“

▪ Verschiedene Maßnahmen für „neuen“ Sektor „Kreislaufwirtschaft“

durchgerechnet und Maßnahmen aus anderen Sektoren gegenübergestellt

− mehrheitlich „positive Vermeidungskosten“ im Zeitverlauf

(Beispiel: Wärmedämmung)

− Maßnahmen zur Stärkung des Recyclings weichen nur geringfügig

von der Kostenneutralität ab (Einfluss Wertstoffpreise)

− im Bereich der Kreislaufwirtschaft wesentlich schnellere

Umsetzbarkeit

Volkswirtschaftliche Kosten zur Erreichung der Klimaschutzziele

Studie „Klimapfade für Deutschland“ (Boston Consultic Group / Prognos im Auftrag

des Bundesverbandes der Deutschen Industrie (BDI))

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20

1 Verkehrsmittelverlagerung (von Straße auf Bahn, Schiff, Bus,

nichtmotorisierte Verkehre)

2 Energieeffizienz durch Einsatz von IE3-/IE4-Motoren und

Frequenzumrichtern

3 Energieeffizienz bei Querschnittstechnologien

4 Ausbau der Solarthermie zur Wärmebereitstellung in der Industrie

5 Ausbau der Solarthermie in der Raumwärme- und

Warmwasserversorgung in Haushalten und GHD

6 Sonstige Effekte im Verkehrssektor

7 Anlagenmodernisierung in der Methanol- und Ammoniakherstellung und

bei Steam-Crackern

8 Ausbau von Wind Onshore

9 Ausbau von Wind Offshore

10 Fahrzeugeffizienz im Straßengüterverkehr

11 Geräte und Prozesse in Haushalten und GHD: Effizienzmaßnahmen und

Energieträgersubstitution

12 Stahl: Energieeffizienz bei der Hochofen-Konverter-Route,

Prozessoptimierung

13 Lichtbogenofen Substitution von Erdgas durch Biomasse in Nieder- und

Mitteltemperaturwärme (< 500 °C)

14 Substitution von HFKWs/FKWs, u. a. bei Kühlung und Klimatisierung

15 Aus- und Umbau der Fernwärme

16 Neue bzw. modernere Öfen und Mahlanlagen bei Zement- und

Kalkproduktion

17 Antriebswechsel schwere Nutzfahrzeuge (Oberleitung, Gas, FC, BEV)

18 Ausbau von Wärmepumpen

19 Auslaufen Kohleverstromung, Ersatz durch Gas

20 Maßnahmen Landwirtschaft (z. B. Vergärung von Gülle in

Biogasanlagen)

21 Erhöhung der Sanierungsrate auf 1,7 % p. a. im Gebäudebestand

22 KfW-40-Niveau in Wohngebäuden (Neubau) ab 2030

23 Ausbau Photovoltaik

24 Antriebswechsel leichte Nutzfahrzeuge (BEV, Gas, FCV)

25 Antriebswechsel Personenstraßenverkehr (BEV, PHEV, FCV, Gas)

26 Niedrigerer Verbrauch von Straßenfahrzeugen

Vergärung Bioabfälle

Recycling LVP

Thermische Verwertung

Recycling PPK

Recycling Altglas

Quellen: Kreislaufwirtschaft: Berechnungen Prognos AG; alle anderen Branchen: Boston Consulting Group / prognos: Klimapfade für Deutschland, 1/2018

VerkehrIndustrie Gebäude

Kreislauf-

wirtschaftEnergie

Landwirt-

schaft

Kosten von Maßnahmen zur CO2-Reduzierung

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Inhalt



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Ausblick

22

Agenda für eine Steigerung des Klimaschutzbeitrages der Kreislaufwirtschaft

Akzeptanz sicherstellen

▪ für Errichtung von neuen Recyclinganlagen

▪ für Interessen Kreislaufwirtschaft insgesamt

Absatzmärkte schaffen und stabilisieren

▪ Einführung einer Substitutionsquote

Rechtliche Rahmenbedingungen schaffen und umsetzen, z.B.

▪ Ressourcenstrategie Deutschland

▪ Wertstoffgesetz

▪ Gewerbeabfallverordnung

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23

Prognos AG – Europäisches Zentrum für Wirtschaftsforschung und Strategieberatung.

Wir geben Orientierung.


Date post:	05-Oct-2020
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