Vision und Realität der Kreislaufwirtschaft

Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz und Recycling: Was ist eigentlich der Unterschied? Im vorliegenden Beitrag wird zunächst vertieft, wie sich unser Ressourcenverbrauch entwickelt und welcher Anteil davon wiederverwertet bzw. recycelt wird. Warum ist der Recyclinganteil trotz intensiver Anstrengungen in den letzten Jahren sogar gesunken? Was muss geschehen, um von einem höheren Recycling zu einer Kreislaufwirtschaft oder höheren Ressourceneffizienz zu kommen? Dazu werden verschiedene Industrien genauer beleuchtet.

1 Einführung

Unsere industrialisierte Weltwirtschaft ist in hohem Maße auf Ressourcen angewiesen. Dies betrifft erneuerbare Rohstoffe der Land- und Forstwirtschaft und nicht erneuerbare Rohstoffe wie Erdöl, Erdgas, Kohle, Erze und mineralische Rohstoffe, aber auch sauberes Wasser, fruchtbaren Boden, saubere Luft und nicht zuletzt eine biologische Vielfalt bzw. Artenvielfalt. Doch alle diese Ressourcen sind bedroht und zusätzlich ist der Ressourcenverbrauch auch noch für einen Großteil der Klimaerwärmung verantwortlich. Bild 1 zeigt, wie sich der Ressourcenverbrauch seit 1972 entwickelt hat, dem Jahr, als das Buch „Grenzen des Wachstums“ erschien [1]. Demnach ist der Ressourcenverbrauch seitdem um das 3,5-fache angestiegen, wobei insbesondere seit dem neuen Jahrtausend ein rasanter Anstieg verzeichnet wird. Im Jahr 2050 wird ohne ein Gegensteuern ein Ressourcenverbrauch von 170 bis 184 Giga Jahrestonnen (Gta) erwartet [2].

In Bild 2 ist dargestellt, welche Ressourcen bzw. Primärmaterialien im Jahr 2020 eingesetzt wurden. Von der Gesamtmenge in Höhe von 100,6 Gta entfallen allein 50,8 Gta (50,5 %) auf mineralische Rohstoffe (Sand, Gesteinskörnungen, Kalkstein, Gips, Mergel, Ton usw.) und 24,6 Gta entfallen auf Biomasse (land- und forstwirtschaftliche Produkte). Auf fossile Brennstoffe entfallen 15,1 Gta (15,0 %) und auf Erze (Eisenerz, andere Metallerze, Nichtmetalle, ohne Kohle) entfallen 10,1 Gta) [1]. Bild 3 liefert die wichtige Information, wofür die Menschheit diese Ressourcen verbraucht. Auf den größten Anteil mit 38,6 % kommen die Bauindustrie, gefolgt von der Lebensmittelindustrie mit 21,2 % und Services mit 9,9 %. Kleinere Anteile haben die Gesundheitsversorgung (9,2 %), die Mobilität (8,6 %), Verbrauchsprodukte (6,9 %) und die Kommunikationstechnik (5,6 %).

Von dem Ressourcen- bzw. Primärmaterialverbrauch im Jahr 2020 waren 32,6 Gta Abfallstoffe (Bild 4), 14,6 Gta wurden in die Atmosphäre emittiert, 22,4 Gta wurden auf dem Land und im Wasser verteilt und 31,0 Gta wurden dem neuen Bestand an Bauten und Gebäuden zugeschlagen. Von den Abfallströmen wurden 8,4 Gta recycelt und 0,2 Gta Produkte rückgewonnen (Bild 5). Die größten Abfallmengen mit 11,2 Gta landen auf Deponien oder mit 7,4 Gta im Bergbauabfall (Tailings). 1 Gta des Abfalls wird verbrannt, zusätzlich sind 4,4 Gta nicht weiter registriert und landen teilweise im Meer. Entsprechend wurden im Jahr 2020 nur 8,6 % der verbrauchten Ressourcen recycelt oder rückgewonnen. Dies ist nach einer Quote von 9,1 % im Jahr 2018 weltweit ein deutlicher Rückschritt [1]. Von einer Kreislaufwirtschaft ist die Menschheit also weit entfernt.

Weltweit steigt der Ressourcenverbrauch schneller als die Recyclingmengen und es wurde erstmals die 100 Gta-Marke im Ressourcenverbrauch überschritten. Der Materialverbrauch der Weltbevölkerung wird von 33 kg/pro Kopf im Jahr 2011 auf über 45 kg/pro Kopf im Jahr 2060 steigen [3]. Und das bei einer Weltbevölkerung, die in dem Zeitraum um das 1,5-fache zunimmt. Die Treibhausgas-Emissionen werden allein durch den Ressourcenverbrauch bis 2060 um 21 % zunehmen. Eine führende Rolle nehmen die Niederlande im Recycling ein [4]. In 2020 wurden 116 Millionen Jahrestonnen (Mta) Ressourcen im Land abgebaut, woraus sich mit Importen und Exporten ein Recyclinganteil von 24,5 % ableitet. Hohe Recyclingmengen werden bei Mineralien und Biomasse erzielt. Norwegen dagegen kommt mit abgebauten Ressourcen von 334 Mta nur auf einen Recyclinganteil von 2,4 % und liegt damit eher am hinteren Ende in Westeuropa [5].

 

2 Kreislaufwirtschaft, Ressourceneffizienz und Recycling

Kreislaufwirtschaft wird allzu oft mit Recycling gleichgesetzt. Das Recycling stammt in erster Linie aus der Abfallwirtschaft, wo es darum geht, Abfälle am Ende der Nutzung möglichst aufzubereiten und in den Stoffkreislauf zurückzuführen (Bild 6). Kreislaufwirtschaft beginnt dagegen schon mit der Vermeidung von Abfall durch weniger Konsum und durch die Vermeidung von Umweltbelastungen. Dies wird gut durch das sogenannte Schmetterlingsdiagramm (Bild 7) verdeutlicht [6]. Auf der linken Seite des Diagramms ist der biologische Kreislauf für Materialien dargestellt, die bioabbaubar bzw. erneuerbar sind, wie beispielsweise Nahrungsmittel, Baumwolle oder Holz. Die Regeneration der Biosphäre steht dabei im Mittelpunkt. Auf der rechten Seite ist der technisch stoffliche Kreislauf der sonstigen Materialien dargestellt, wobei hier die Mehrfachnutzung, Verlängerung der Lebensdauer, Wiederverwertung und schließlich das Recycling im Vordergrund stehen.

Ein schonender und gleichzeitig effizienter Umgang mit natürlichen Ressourcen (Ressourceneffizienz) ist daher eine Schlüsselkompetenz dieser und künftiger Generationen. Es geht darum, wirtschaftliches Wachstum und Wohlstand so weit wie möglich vom Einsatz natürlicher Ressourcen zu entkoppeln, den Ressourceneinsatz zu senken und die daraus entstehenden Umweltbelastungen zu verringern. Bild 8 verdeutlicht, welche Ressourcen voraussichtlich bis 2060 auf den höchsten Verbrauch und gleichzeitig hohe Anstiege verzeichnen werden [3]. Baumaterialien bzw. Rohstoffe für Beton und Baumaterialien stehen dabei im Vordergrund. Bei den fossilen Brennstoffen stehen insbesondere Steinkohle und Erdgas im Fokus. Die Ölförderung wird dagegen stagnieren. Wichtig sind aber auch die nachwachsenden Rohstoffe, insbesondere für die Ernährung, Bekleidung und den Wohnungsbau. Metalle sind sowohl für den Bausektor erforderlich als auch für Maschinen, Elektrotechnik und Kommunikation.

3 Recyclingraten in verschiedenen Industrien

Recyclingraten sind momentan dennoch ein gutes Maß dafür, wieviel Ressourcen benötigt und wiederverwendet werden und wo die Kreislaufwirtschaft momentan tatsächlich steht. Dazu werden hier verschiedene Industrien näher beleuchtet.

3.1 Mineralische Rohstoffe

Gemäß einer OECD-Studie [3] betrug 2017 der Anteil an Sand, Kies und Gesteinskörnungen an dem weltweiten Ressourcenverbrauch allein 32,6 %. Bild 9 zeigt, wie sich die Mengen im Jahr 2020 in der EU (inkl. UK und EFTA) zusammengesetzt haben. 39,7 % entfallen auf Sand und Kies, 46,9 % auf zerkleinerte Gesteinskörnungen, 9,3 % auf recycelte Produkte und 4 % auf Sonstiges (Unterwasser-Ausbaggerung und Schlacken). Der europäische Gesteinsverband UEPG betont dabei, dass selbst wenn der gesamte Bauschutt aufbereitet und recycelt werden würde, nur etwa 12 bis 20 % des momentanen Bedarfs an Gesteinskörnungen gedeckt werden könnte. Dies liegt daran, dass die größten Mengen an den Rohstoffen in den Bestand gehen (Gebäude, Bauten und Infrastruktur) und nur ein kleinerer Anteil aus dem Gebäudeabriss oder dem Straßen- und Wegebau zur Verfügung steht. 

In Bild 10 ist dargestellt, wie sich der Bedarf für Gesteinskörnungen in der EU (inkl. UK und EFTA) in den letzten Jahren verändert hat und welche Recyclingraten dabei erzielt wurden. Die Mengen an Sand, Kies und Gesteinskörnungen sind in den letzten 10 Jahren mit 2800 Mta relativ gleichbleibend. Der niedrigste Wert war im Jahr 2013 mit 2610 Mta, der höchste Wert war im Jahr 2018 mit 3070 Mta. 2019 wurde eine Höchstmenge von 298 Mta recycelt, das entspricht einer Recyclingrate von 9,3 %. Zusätzlich wurden 63 Mta Sekundärstoffe (hauptsächlich Schlacken) verwendet. Die Produktionsdaten der wichtigsten Länder in Europa sind in Bild 11 dargestellt. Auf die größten Mengen an recycelten Gesteinskörnungen und Sekundärstoffen kommen Deutschland, Frankreich und Großbritannien [7]. Die größten Recycling- und Sekundärstoffraten haben Belgien, Großbritannien und die Niederlande, Italien, Spanien und Polen liegen am hinteren Ende, Norwegen liegt mit einer Rate von 0,5 % weit hinten.

 

3.2 Metalle

Metalle gehören zu den häufigsten Recyclingprodukten [8]. Dies liegt daran, dass Metalle nahezu beliebig oft eingeschmolzen werden können, ohne ihre Eigenschaften zu verlieren. 2019 wurden 1951 Mta Rohstahl erzeugt. Dazu wurden in etwa 490 Mta (25,1 %) Stahlschrott verwendet (Bild 12). Die möglichen Mengen an Stahlschrott sind allerdings begrenzt, wobei bis zum Jahr 2050 ein Anstieg von heute 500 Mta auf 900 Mta prognostiziert wird. Derzeit werden etwa 85 % des anfallenden Stahlschrottes aus dem Abriss von Gebäuden und Bauten, Maschinen, Autos und dergleichen gesammelt und recycelt. Infolge des wachsenden Stahlverbrauchs in den Entwicklungs- und Schwellenländern werden dort in erster Linie auch die Zuwächse im Recycling erwartet, während das Recycling in den westlichen Industriestaaten schon weitgehend ausgeschöpft ist.

Laut einer Marktstudie von CRU International soll der globale Aluminium-Verbrauch von 86,2 Mta im Jahr 2020 auf 119,5 Mta im Jahr 2030 ansteigen. Das entspricht fast 40 % Wachstum. Markttreiber sind die Fahrzeugindustrie, Bauindustrie, Verpackungen und Elektrotechnik. Bild 13 zeigt die Produktionsentwicklung der letzten 10 Jahre, aufgeteilt nach der Primär- und Sekundärerzeugung (Recycling). Die durchschnittliche weltweite Recyclingrate bewegt sich in den letzten Jahren einigermaßen konstant bei 32 bis 34 %. In den USA (Bild 14) aber auch in einigen anderen westlichen Ländern werden höhere Recyclingraten erreicht, teilweise allerdings durch den Import von Recyclingware. Interessant ist, dass in den USA in den letzten Jahren die Recyclingraten gefallen sind und im Verbrauchersektor nur noch 45 % recycelt werden nach über 56 % Jahre zuvor.

 

3.3 Kunststoffe

Vision und Realität in der Kreislaufwirtschaft weichen am gravierendsten in der Kunststoffindustrie voneinander ab. Die weltweite Kunststoffproduktion erhöhte sich von 130 Mta im Jahr 1990 auf 460 Mta im Jahr 2019. Das ist ein Zuwachs um das 2,5-fache, wobei dies in erster Linie auf den rasant wachsenden Verbrauch in den weniger entwickelten Ländern in Asien, Afrika und Lateinamerika zurückzuführen ist. Der Anteil des Sekundärkunststoffs, d.h. der Kunststoff, der werkstofflich recycelt wird, hat sich dabei von 1,5 % auf 6,8 % erhöht (Bild 15). Dies ist das Ergebnis einer kürzlich veröffentlichten Studie der OECD (Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung) aus dem Jahr 2022 [9]. Was aber noch weit schwerer wiegt, ist die Erkenntnis, dass weltweit weitaus mehr Plastikabfälle auf Deponien gehen oder unkontrolliert die Umwelt verschmutzen als die Mengen, die recycelt werden.

Bild 16 zeigt, dass die künftigen Herausforderungen nicht nur darin bestehen, größere Kunststoff-Abfallmengen zu recyceln, sondern dass auch ein Paradigmen-Wechsel erfolgt. Das Ziel ist, im Jahr 2040 nur eine Ozeanverschmutzung von 5 Mta (1 Mta Mikroplastik, 4 Mta Makroplastik) anstelle von 29 Mta bei dem „Business-as-usual“-Model zuzulassen [10]. Dazu sind verschiedene Maßnahmen erforderlich. Der Verbrauch muss um 130 Mta reduziert werden durch Verzicht bzw. Mehrfachnutzung, was etwa 30 % an Kunststoffabfällen einspart. 71 Mta sind durch andere Produkte zu substituieren. 84 Mta können recycelt werden, wenn die Kapazitäten zum mechanischen Recycling auf 86 Mta und die zum stofflichen Recycling auf 13 Mta ausgebaut werden. 101 Mta müssen energetisch verwertet werden oder gehen zur Deponierung. Die unkontrollierte Entsorgung muss um 44 Mta verringert werden. Dazu gehört auch, dass Abfallexporte in kritische Länder um mindestens 90 % gestoppt werden.

 

3.4 Papier & Pappe

Die weltweite Produktion von Papier und Pappe ist seit einiger Zeit rückläufig (Bild 17), was in den letzten Jahren sowohl mit dem Ausbruch der Corona-Pandemie als auch mit dem rückläufigen Absatz für Zeitungspapier zu tun hatte. Der Markt für Verpackungen steigt dagegen. Die Produktionsmenge an Papier und Pappe in Höhe von etwa 420 Mta im Jahr 2018 wurde laut dem BIR (Bureau of International Recycling) zu fast gleichen Teilen aus neu produziertem Zellstoff (209 Mta) und aus recyceltem Altpapier und Pappe (211 Mta) gewonnen. Das entspricht einem weltweiten Recyclinganteil in der Papierherstellung von 50,2 %. 2019 ist dieser Wert bei einer gesunkenen Papierproduktion auf 51,15 % angestiegen. Etwa 86 % der Recyclingmengen stammen aus Verpackungsmaterialien, 5 % aus Zeitungspapier und 9 % aus anderen Papierabfällen.

Europa gehört zu den Regionen mit den höchsten Recyclingraten für Altpapier und Pappe. Gemäß Bild 18 sind die Recyclingraten von 40,3 % im Jahr 1991 auf 73,3 % im Jahr 2020 gestiegen. In den letzten Jahren stagnieren allerdings die Recyclingraten, wie auch die Recyclingmengen und der Papierverbrauch. So wurden in Europa (EU + UK, NO und CH) im Jahr 2021 ca. 55,4 Mta Papier gesammelt. 6,9 Mta gingen in den Export, 2,2 Mta wurden importiert und 50,7 Mta für eine Papierproduktion von 90,6 Mta verwendet. Das entspricht einem Recyclinganteil von 56 %, der damit über dem Weltdurchschnitt von 51,2 % liegt. China hatte vor 5 Jahren angekündigt, seine Einfuhren an Altpapier zu begrenzen. Entsprechend wurden die Altpapiereinfuhren von 25,7 Mta im Jahr 2017 auf 0,5 Mta im Jahr 2021 nahezu vollständig gestoppt. Ein Teil des europäischen Altpapiers wurde nun nach Indien und Südostasien exportiert.

 

3.5 Sonstige (Kautschuk, Glas)

Nach jüngsten Zahlen der IRSG (International Rubber Study Group) wurden im Jahr 2021 weltweit 13,8 Mta Naturkautschuk und 15,7 Mta synthetischer Kautschuk produziert. Das entspricht in etwa dem Niveau vor der Corona-Pandemie. Für die kommenden Jahre wird ein jährliches Wachstum von 3,5 bis 3,6 % prognostiziert. Die EU27 hatte an der synthetischen Kautschukproduktion im Jahr 2020 einen Anteil von 14 %. Bild 19 zeigt eine Graphik des Europäischen Verbandes der Reifen- und Gummi-Hersteller (ETRMA) zu dem Recycling von Altreifen (ELT = End-of-Life-Tires) aus dem Jahr 2017.

Für das Jahr 2019 ergeben sich folgende Mengenaufteilungen für die EU27 + NO, CH, TR). Danach wurden mit 3,26 Mta etwa 95 % der Altreifen gesammelt und verwertet. 55 % wurden stofflich und 45 % energetisch verwertet. Von der stofflichen Verwertung gehen 69 % in die Reifen-Regranulation und 24 % sind Rohmaterialien für die Zementindustrie, was im eigentlichen Sinn keine stoffliche Verwertung ist.

Für Behälterglas werden weltweit inzwischen durchschnittliche Recyclingraten von 35 % erzielt nach 32 % in 2017 [11]. So sind die Recyclingraten in Europa (EU 27, UK) von 74 % auf 78 % angestiegen (Bild 20), wobei Schweden, Finnland, Belgien und Luxemburg sogar Raten von 98 bis 99 % erreichen. Mit Produktionsmengen von 21,8 Mta Behälterglas werden in Europa etwa 17 Mta Behälterglas recycelt. Dies soll aber nicht darüber hinwegtäuschen in anderen Weltregionen die Zahlen deutlich niedriger liegen. Länder wie die Türkei oder Singapur kommen nur auf jeweils 14 % Recyclinganteil. Rechnet man neben Behälterglas auch die relativ niedrigen Recyclingmengen für Flachglas (11 %) und Haushaltsglas ein, so liegt der durchschnittliche weltweite Recyclinganteil von Glas nur bei knapp über 20 %. Das Potential ist also noch sehr groß.

4 Ausblick

Eine wachsende Weltbevölkerung und ein immer besserer Lebensstandard werden den Ressourcenverbrauch weiter forcieren. 2022 hat die Weltbevölkerung bereits am 28. Juli (sogenannter Erdüberlastungstag) die verfügbaren Ressourcen für das Jahr verbraucht. In den USA war dieser Tag schon am 15. März erreicht, in Deutschland am 4. Mai und in China am 2. Juni. Die Zeitspanne für diesen Tag wird künftig immer kürzer und bald werden die Befürchtungen des Club of Rome aus dem Jahr 1972 Realität. Die Vision einer Kreislaufwirtschaft ist immer weniger realistisch, wenn nicht jetzt massive Maßnahmen für einen effizienten Ressourceneinsatz getroffen werden. Die Politik ist gefordert, dazu Anreize zu setzen, die Wirtschaft ist gefordert, in Recycling und haltbare Produkte zu investieren und wir als Verbraucher müssen endlich mit der Wegwerfmentalität aufhören und unseren Beitrag zur Ressourceneffizienz leisten.

Literatur • Literature:

[1] Meadows, D.H., et al.: Limits to growth. A report for The Club of Rome’s Project on the Predicament of Mankind, A Potomac Associates Book, 1st edition (1972), 0-87663-165-0

[2] de Wit, M., Haigh, L.: The Circularity GAP Report 2022. Five Years of Analysis

and Insights. Circle Economy 2022, Amsterdam, The Netherlands

[3] OECD: Global Material Resources Outlook to 2060 – Economic drivers and environmental consequences. October 2018, OECD Publishing, Paris, France

[4] de Wit, M., et al.: The Circularity GAP Report – The Netherlands. Circle Economy 2020, Amsterdam, The Netherlands

[5] de Wit, M., et al.: The Circularity GAP Report – The Norway. Circle Economy 2020, Amsterdam, The Netherlands

[6] Ellen MacArthur Foundation: Completing the Picture: How the Circular Economy Tackles Climate Change (September 2019), London, United Kingdom

[7] Harder, J.: Construction materials recycling – Market trends in Europe. Recovery 11/2017, pp. 34-45

[8] Harder, J.: Metal recycling – Current global trends. Recovery 3/2021, pp. 11-21

[9] OECD: Global Plastics Outlook: Economic Drivers, Environmental Impacts and Policy Options, OECD Publishing 2022, Paris, https://doi.org/10.1787/dfe099c9-en. France

[10] The Pew Charitable Trusts. Breaking the Plastic Wave: A Comprehensive Assessment of Pathways Towards Stopping Ocean Plastic Pollution. Report 2020, The Pew Charitable Trusts, Philadelphia, Pennsylvania/USA

[11] Harder, J.: Glass recycling – Current market trends. Recovery 5/2018, pp. 36-48

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