Recycling – ein Mittel zu welchem Zweck?

Das Recycling von Metallen wird zwar schon jahrhundertelang praktiziert, es ist allerdings heute so umfassend und komplex wie nie zuvor. Das bedarf einiger grundlegenden Begriffsdefinitionen und Verfahrensbeschreibungen, die Abschnitt 2.1 entnommen werden können. Wo genau die Schwierigkeiten beim Metallrecycling liegen – insbesondere vor dem Hintergrund der in der Einleitung beschriebenen Entwicklungen der sekundären Quellen – ist in Abschnitt 2.2 erläutert.

Dieses Kapitel befasst sich mit der noch nicht einheitlich festgelegten Zielausrichtung des Recyclings und der CE. Ein wesentlicher Treiber der CE und des Recyclings ist die Befürchtung um die Verknappung mineralischer Ressourcen. Darum wird seit mittlerweile vielen Jahrzehnten eine sehr kontroverse Diskussion geführt. In Abschnitt 3.1 sind die wichtigsten Fakten dieser Diskussion näher beleuchtet, mit dem Ergebnis, dass kein empirischer Beweis für eine drohende Verknappung der Ressourcen existiert. Es besteht also keine Notwendigkeit Recycling als Maßnahme der Ressourcenschonung auszulegen. Vielmehr sollte Recycling anhand der Aufwände und damit verbundenen Umweltbelastungen bewertet und mit der primären Gewinnung verglichen werden. Der Energiebedarf ist als einheitlicher Aufwandsindikator identifiziert, der Kommensurabilität der beiden Gewinnungsmethoden ermöglicht – siehe hierzu Abschnitt 3.2 und 3.3.

In diesem Kapitel ist das methodische Vorgehen beschrieben, anhand dessen die eingangs formulierten Forschungsfragen (1), (2) und (3) beantwortet sind. Nach der Definition des Untersuchungsrahmens und der Systemgrenzen sind die theoretischen Grundlagen der Modellbildung der Recyclingsysteme erläutert. Für diese Modelle sind umfangreiche Datengrundlagen notwendig. Wie diese Daten ermittelt sind und wie in diesem Zusammenhang mit Unsicherheiten und Allokationsproblematiken umgegangen wird, ist in Abschnitt 4.3 behandelt. Um die zentrale Forschungsfrage (3) der Arbeit zu beantworten – bis zu welcher EoL-RQ Recycling praktiziert werden sollte – ist abschließend eine Optimierungsmethode ausgewählt und ausführlich beschrieben.

Das in Kapitel 4 beschriebene methodische Vorgehen ist in diesem Kapitel auf drei exemplarische Metalle – Kupfer, Tantal und Kobalt – angewandt. Die dabei generierten Ergebnisse liefern Antworten zu den Forschungsfragen (1), (2) und (3). Die drei Beispielmetalle sind in den Abschnitten  5.2– 5.4 abgehandelt. Jeder dieser Abschnitte erläutert zu Beginn die Bedeutung des jeweiligen Metalls und gibt eine kurze Beschreibung über die Ermittlung dessen sekundärer Quellen. Danach ist eine kurze Beschreibung der wichtigsten Recyclingverfahren und der darauf aufbauenden Recyclingmodelle gegeben. Die Auswertungen der Recyclingmodelle sind nach dem Status Quo sowie nach Parametervariationen vorgenommen und diskutiert. Ebenso die sind die Massenbilanzen und die Ergebnisse der energetischen Optimierung der KEA beschrieben. Auf eine detaillierte Erläuterung der Ermittlung der Datengrundlage der Modelle und Massenbilanzen ist in diesem Kapitel verzichtet. Diese kann dem Appendix II des elektronischen Zusatzmaterials entnommen werden.

Die ermittelten und analysierten Daten zu den Recyclingverfahren der Beispielmetalle Kupfer, Tantal und Kobalt sind in diesem Kapitel in den übergreifenden Kontext des Metallrecyclings eingeordnet und ausgewertet. Dabei sind die wesentlichsten Einflussfaktoren auf die Recyclingaufwände in Abschnitt 6.1 anhand der empirischen Datenbasis aus Kapitel 5 identifiziert und diskutiert (Antwort auf Forschungsfrage (4)). Anhand dieser Datenbasis ist in Abschnitt 6.2 ein approximativer generischer Modellansatz zur Abschätzung der Energiebedarfe des Recyclings abgeleitet. Damit ist die Antwort auf die Forschungsfrage (5) gegeben. In Abschnitt 6.3 ist analysiert, welche Faktoren die aktuellen EoL-RQ beeinflussen, was auf globaler Ebene tatsächlich recycelt wird und welche Potenziale für weitere Einsparungen an Energieeinsatz und THGE durch Recycling noch existieren. Zudem ist darauf eingegangen inwieweit politische Interventionen notwendig sind bzw. vorgenommen werden sollten, um Recycling stärker hinsichtlich der Reduktion von Energieeinsatz und THGE auszurichten. Dieser Abschnitt befasst sich damit mit der Forschungsfrage (6).

In diesem Kapitel sind die Methoden, Auswertungen und Ergebnisse der vorliegenden Arbeit kritisch reflektiert. Abschnitt 7.1 diskutiert vor dem Hintergrund des sich wandelnden globalen Energiesystems die zukünftige Entwicklung der Relevanz des KEA als Aufwandsindikator.  Dabei sind ebenso die mit der Energiesystemtransformation verbundenen Implikationen für die Metallbereitstellung adressiert. In Abschnitt 7.2 ist auf die Einschränkungen und Unsicherheiten der erstellten Recyclingmodelle und vorgenommenen Auswertungen eingegangen. Eine weitere wesentliche und weitreichende Einschränkung bezieht sich auf die, für die vorgenommenen Auswertungen der KEA-optimierten EoL-RQ unumgängliche, Ein-Metall Betrachtung. Abschnitt 7.3 beinhaltet eine ausführliche Diskussion dieser Einschränkung und gibt Empfehlungen für weitere Forschungen.

Recycling und CE sollen eine nachhaltige Entwicklung unterstützen – darüber ist man sich in der Literatur bereits einig. Wie dieses Ziel genau erreicht werden soll, unterliegt allerdings noch keinem Konsens. Dennoch sind Recycling und das Konzept der CE mittlerweile zentraler Bestandteil zahlreicher politischer Aktionspläne und die Vision der vollständig geschlossenen Materialkreisläufe ist dabei sich zu etablieren.