Urban Mining – Ressourcenschonung im Anthropozän

Um die Klimaziele zu erreichen, müssen wir die Verwendung der fossilen Brennstoffe Erdöl, Gas und Kohle soweit wie möglich reduzieren. Im gleichen Umfang müssen die erneuerbaren Energien ausgebaut werden.

Allerdings gibt es dabei ein Problem, das immer wieder vernachlässigt wird. Für den Zubau an umweltschonenden Technologien braucht die Menschheit immer schneller immer mehr Metalle. Egal ob für Windräder, die angestrebte CO2-freie Mobilität oder andere grüne Technologien: Je mehr CO2 wir einsparen wollen, desto mehr Metalle brauchen wir dafür.

Dabei ist Deutschland ein Land, das arm an Rohstoffen ist. Wir führen jährlich ca. 600 Millionen Tonnen Güter und Rohstoffe aus aller Welt ein. Über den Abbau der Rohstoffe machen wir uns keine Gedanken. Gleichzeitig produzieren wir 412 Millionen Tonnen Abfall, davon sind 53,4 Prozent Bau- und Abbruchabfälle.

Das ist kein Votum gegen den Ausbau der erneuerbaren Energien, sondern für die Nutzung der Sekundärressourcen, die uns in den Städten dieser Welt zur Verfügung stehen. Denn in unseren Städten bauen wir seit Jahrzehnten, wenn nicht Jahrhunderten, ein anthropogenes Materiallager auf. Nur nutzen wir es bisher nicht in einem Umfang, der helfen würde, den Ab- und Raubbau an Rohstoffen in fernen Ländern zu reduzieren und den enormen Bedarf an Metallen zu decken. Wir sollten aufhören, zwischen Abfall und Rohstofflager zu unterscheiden. Der Ausdruck Urban Mining beschreibt genau diese Rückgewinnung von Stoffen aller Art aus der bebauten Umwelt.

Ausgangslage – Ausbeutung der Erde und der Menschen

Die Gewinnung der noch ungehobenen und bedeutenden Rohstoffvorkommen kommt in den rohstoffreichen Ländern einer Umweltkatastrophe gleich. Viele der Vorkommen lagern in großen Tiefen. In Südafrika, aber auch in anderen Ländern, werden sie im Berg- und Tagebau in bis zu 4.000 m Tiefe abgebaut.

Am Ende entsteht an der Oberfläche ein riesiger Berg aus Gesteinsmehl, vermengt mit giftigen Chemikalien, mit deren Hilfe das Gold aus dem Erz gelöst wird. Würden diese ins Grundwasser gelangen, würden sie die Umwelt vergiften.

Weltweite Suche nach Rohstoffen

Egal ob es um Gold für die Isolierung von Satelliten, Kupfer, Nickel, Kobalt, Lithium für Batterien, Phosphor für die Landwirtschaft oder die Seltenen Erden für unsere Mobiltelefone geht – weltweit wird nach diesen Rohstoffen gesucht. Unter Afrika lagern gewaltige Mengen und auch im Mittleren Osten, in China, den USA, Südamerika, Grönland und Europa werden ertragreiche Lagerstätten vermutet.

In den letzten Jahren reifte die Erkenntnis, dass die Städte dieser Welt rund 75 Prozent aller abgebauten Rohstoffe beherbergen. Sie stecken überall in der Infrastruktur, vor allem in Industriebetrieben, Häusern, Elektrogeräten und vielen anderen Sachen unseres täglichen Lebens. Städte sind riesige urbane Minen. Recycling und Kreislaufwirtschaft können die Rohstoffe darin wieder nutzbar machen und so den Bedarf aus dem tiefen Berg- und Tagebau senken – und unsere Umwelt und die Menschen schützen.

Sind unsere Städte die Rohstoffreserven für unsere grüne Zukunft?

„Urban Mining“ ist in aller Munde

Urban Mining ist keine Erfindung der letzten 5 Jahre. Bereits 2010 fand der erste Fachkongress Urban Mining statt. Er war als branchenübergreifender Kongress mit internationaler Ausrichtung und renommierten Referenten geplant. 85 Vertreter aus Wirtschaft, Verbänden und Hochschulen hatten sich versammelt, um sich wichtigen Zukunftsthemen zu widmen. Der Nachhaltigkeits-Gesichtspunkt (Ökologie, Soziales, Ökonomie) stand im Fokus der Veranstaltung.

Die Städte sind beim Urban Mining die Rohstoffminen. In Gebäuden, Industrie und Häusern lagern riesige Vorkommen an Roh- und Grundstoffen, die wir dringend benötigen. Bisher werden sie in den meisten Fällen gar nicht oder nur in geringem Maße wiederverwertet oder recycelt. Häuser werden einfach abgerissen, das Abbruchmaterial entsorgt – auch Fahrzeuge, Elektrogeräte, Mobiltelefone landen samt den darin enthaltenen wertvollen Rohstoffen auf dem Schrott.

Komplette Häuser zu recyceln, klingt heute immer noch irgendwie verrückt. Dennoch ist beim Abriss vieler Gebäude eine Recyclingquote von bis zu 90 % möglich.

Ausgangslage – Abfall in Deutschland

Jährlich fallen in Deutschland über 412 Mio. Tonnen Abfall an. Dabei ist das Aufkommen an Haushaltsabfällen im Vergleich zu den Vorjahren um ca. 8 Prozent gesunken. Mehr als 50 Prozent des Abfalls sind Bau- und Abbruchabfälle (einschließlich Straßenaufbruch). Davon verbleiben besonders Metalle und Baumineralien lange Zeit in Infrastrukturen, Gebäuden und Gütern des täglichen Gebrauchs. Über Jahrzehnte hinweg haben sich auf diese Weise enorme Materialbestände angesammelt, die großes Potenzial als zukünftige Quelle für Sekundärrohstoffe bergen.

Weltweit ist der Gebäudesektor für 40 Prozent der Treibhausgasemissionen und 60 Prozent des Abfalls verantwortlich.

Was ist Urban Mining?

Die Urbanisierung oder Verstädterung erzeugte in der Vergangenheit und erzeugt noch heute riesige menschengemachte Rohstofflagerstätten. Diese zu erschließen bezeichnet man als Urban Mining (englisch für Bergbau im städtischen Bereich) bzw. Stadtschürfung.

Urban Mining

• identifiziert und qualifiziert diese Lagerstätten,
• quantifiziert die darin enthaltenen Sekundärrohstoffe,
• berechnet die Wirtschaftlichkeit vor dem Hintergrund der zur Verfügung stehenden technischen Rückgewinnungs-Varianten und
• prognostiziert derzeit erzielbare und zukünftige Erlöse,
• bewertet die wirtschaftliche Aufbereitung und Wiedergewinnung der identifizierten Wertstoffe und
• bewirtschaftet die anthropogenen Lagerstätten.

Der Mensch ist hier nicht nur Verbraucher, sondern auch Produzent der wertvollen Ressourcen. Es geht dabei weniger um den täglich anfallenden Abfall. Betrachtet werden die in langlebigen Erzeugnissen oder auf Deponien gebundenen Stoffmengen. Unerheblich ist die Nutzungsdauer und ob das Recycling bereits begonnen hat.

Das Umweltbundesamt bezeichnet Urban Mining als „integrale Bewirtschaftung des anthropogenen Lagers mit dem Ziel, aus langlebigen Gütern sowie Ablagerungen Sekundärrohstoffe zu gewinnen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Güter noch aktiv genutzt und erst in absehbarer Zukunft freigesetzt werden oder ob sie bereits das Ende ihres Nutzungshorizonts erreicht haben. Sie alle sind Teil der Betrachtung. Anders als der Name vermuten lässt, bezieht sich Urban Mining nicht allein auf die Nutzung innerstädtischer Lager, sondern befasst sich vielmehr mit dem gesamten Bestand an langlebigen Gütern. Darunter fallen beispielsweise Konsumgüter wie Elektrogeräte und Autos, aber auch Infrastrukturen, Gebäude und Ablagerungen auf Deponien.“

Wo liegt der Unterschied zwischen Urban Mining und Abfallwirtschaft?

Abfallwirtschaft und Urban Mining sind zwei verschiedene Konzepte im Umgang mit Abfällen und Ressourcen.

Die Abfallwirtschaft konzentriert sich traditionell darauf, Abfälle zu sammeln, zu transportieren, zu behandeln und zu entsorgen. Der Schwerpunkt liegt oft auf der Entsorgung von Abfällen durch Deponierung, Verbrennung oder Recycling. Es geht primär darum, die Auswirkungen von Abfällen auf die Umwelt zu minimieren und die öffentliche Gesundheit zu schützen.

Urban Mining hingegen ist ein Konzept, das darauf abzielt, Ressourcen aus Abfällen zurückzugewinnen. Statt Abfälle einfach zu entsorgen, werden sie als potenzielle Rohstoffquellen betrachtet. Dabei werden Technologien und Prozesse eingesetzt, um wertvolle Materialien aus Abfällen zu extrahieren und sie in den Produktionskreislauf zurückzuführen. Urban Mining betrachtet Abfälle als „städtische Bergwerke“ und zielt darauf ab, den Bedarf an primären Rohstoffen zu verringern und die Kreislaufwirtschaft zu fördern.

Insgesamt können Abfallwirtschaft und Urban Mining als zwei sich ergänzende Ansätze betrachtet werden, wobei die Abfallwirtschaft sich auf die Entsorgung und Behandlung von Abfällen konzentriert, während Urban Mining darauf abzielt, Abfälle als Ressource zu betrachten und wertvolle Materialien zurückzugewinnen.

Urban Mining ist eng mit der Kreislaufwirtschaft verbunden, da es darum geht, Ressourcen aus Abfällen zurückzugewinnen und sie wieder in den Produktionskreislauf einzuführen. Sie schafft einen Rahmen für die Rückgewinnung, das Recycling und die Wiederverwendung von Materialien und fördert die Entwicklung von Technologien und Prozessen, die eine effiziente Rückgewinnung von Ressourcen aus Abfällen ermöglichen. Darüber hinaus trägt die Kreislaufwirtschaft dazu bei, das Bewusstsein für die Bedeutung der Ressourcenschonung zu schärfen und die Umweltauswirkungen der linearen „Verbrauch-und-Entsorgung“-Wirtschaft zu verringern.

Wie funktioniert Urban Mining?

Urban Mining ist ein Instrument, das die Roh- und Sekundärstoffe sowie alle wertvollen Materialien aus städtischen Abfällen heben und rückgewinnen soll. So kann jede Stadt einen Beitrag dazu leisten, den Rohstoffhunger der Welt zu stillen und den Raubbau an Landschaft und Natur zu reduzieren.

Hier einige Beispiele und Methoden, wie Urban Mining Sekundärrohstoffe „schürft“.

Elektronische Geräte wie Handys, Computer und Haushaltsgeräte enthalten wertvolle Metalle wie Gold, Silber, Kupfer und Palladium. Durch Elektronikrecycling können diese Metalle aus den Geräten extrahiert und wiederverwendet werden. Dazu gehören auch die Seltenen Erden, die in Elektronik und High-Tech-Produkten enthalten sind. Auch sie werden aus dem Elektronikschrott extrahiert und können wieder in den Produktionskreislauf gegeben werden.

Altmetalle wie Aluminium, Stahl und Kupfer werden oft als Schrott gesammelt und recycelt. Dies kann durch Schrottsammler, Recyclingunternehmen oder spezialisierte Recyclinganlagen erfolgen. Die Metalle werden so weit wie möglich sortenrein eingeschmolzen, von Fremdstoffen gereinigt und dann zu neuen Produkten verarbeitet.

Plastikabfälle können durch verschiedene Recyclingprozesse wiederverwertet werden, um neue Kunststoffprodukte herzustellen. Der Prozess umfasst das Sortieren, Zerkleinern, Schmelzen und Extrudieren von Kunststoffen. Plastikabfälle werden zu Verpackungsmaterial, Baumaterial, Textilien, Möbeln, Elektronikgehäusen, Gartenbedarf, Sport- und Freizeitartikeln oder in der Automobilindustrie recycelt.

Am interessantesten ist aber das Material, das bei Abriss- und Bauarbeiten von Gebäuden, Häusern oder Fabrikgebäuden anfällt. Beton, Ziegel, Holz, Metalle, Gusseisen, Plastik, Glas, Fenster und viele andere Materialien können in großer Menge zurückgewonnen werden. Auch Biogasgewinnung aus organischen Abfällen ist ein Teilbereich des Urban Mining. Durch anaerobe Vergärung in Biogasanlagen werden die Abfälle in Biogas umgewandelt, das als erneuerbare Energiequelle genutzt werden kann.

Recycling vs. Re-Use

Urban Mining und Stoffkreislauf

Mit den Entscheidungen zu den Klimazielen und dem Wissen, dass zu ihrem Erreichen große Mengen an Rohstoffen, vor allem Metallen, notwendig sein werden, ist das Urban Mining wieder in den Fokus gerückt.

Was heißt das nun für den Bereich der Gebäude, Häuser und Fabriken?

Urban Mining bedeutet für den Abriss jeglicher Infrastruktur eine Veränderung in der Herangehensweise mit den bei Abrissarbeiten entstehenden Materialien. Gebäude werden nicht mit einem großen Bagger eingerissen, sondern Stück für Stück zerlegt. Fenster, Türen, Fliesen, Holzbalken, Stahlträger, Rohre, Backsteine und alle anderen Materialien werden sorgsam entnommen und aufgehoben. Die Elektronik, Kabel und Schalter werden getrennt gesammelt und dem Recycling zugeführt.

Für die wertvollen und wiederverwendbaren Teile der Gebäude gibt es inzwischen eine Reihe von Portalen, in denen die Daten erfasst und katalogisiert sind. So kann jeder Bauwillige schauen, ob und welche Teile er wiederverwenden kann oder will. Unternehmen wie Concular, Madaster oder die Schrottbienen bieten diesen Service an.

Es ist ein zirkuläres Bauen entstanden und wird sich in der Zukunft auch noch ausweiten. Ziel ist es, schon beim Neubau alle verwendeten Materialien zu registrieren. Der Begriff BIM steht für „Building Information Modeling“ und kann mit „Gebäudedatenmodellierung“ übersetzt werden. Dabei werden alle Informationen zu einem Gebäude und den verbauten Rohstoffen, Herstellungsunternehmen, Lebensdauer etc. digital erfasst und gespeichert. BIM-Objekte sind die digitalen Zwillinge dieser Gebäude. Sie erleichtern die Planung, den Bau, die Bewirtschaftung und den Rückbau jeder Infrastruktur. So ist von Anfang an gespeichert, was am „Lebensende“ des Gebäudes einer Wiederverwendung zugeführt werden kann.

Das Ziel der Zukunft sollte sein, Gebäude so zu bauen, dass sie am Ende wieder zurückgebaut und die einzelnen Teile in den Kreislaufprozess zurückfließen und wiederverwendet werden können.

Fazit

Die Ausbeutung aller Rohstoffe unserer Erde wird den Rohstoffhunger der Welt nicht stillen können. Wir müssen uns auf das konzentrieren, was wir seit Jahrzehnten in unseren Städten als Sekundärrohstofflager angehäuft haben. Nur mit einem Fokus auf Wiederverwendung, Wiederverwertung und Kreislaufwirtschaft kann es uns gelingen, auch in Zukunft über genügend Rohstoffe zu verfügen, ohne unseren blauen Planeten zugrunde zu richten.

Verwendete Quellen

Umweltbundesamt

Urban Mining
Broschüre Urban Mining
Deutschlands Abfall
Abfall | Ressourcen

Wikipedia

Urban Mining

ARD / ZDF

Urban Mining: Die Stadt als Rohstofflager
Der Metall-Planet: Wie Rohstoffe die Zukunft sichern
Der Metall-Planet: Wie Städte zu Minen werden

Weitere Quellen

https://urbanmininghub.berlin
https://www.destatis.de/DE/Themen/Gesellschaft-Umwelt/Umwelt/Abfallwirtschaft/_inhalt.html
https://urban-mining-index.de