Unsere Rohstofflager der Zukunft

In ungenutzten deutschen Handys lagern angeblich rund drei Tonnen Gold. Dies zeigt, dass wir einen Teil der Rohstoffe künftig auch in unseren Abfälle finden könnten - man nennt das Urban Mining -, aber wie?

Sonja Burger | aus HEUREKA 4/13 vom 16.10.2013

Die Menge an Ressourcen, die jeder von uns im Laufe seines Lebens verbraucht, ist gewaltig und geht in die Hunderte von Tonnen. Nehmen wir Österreich: Der jährliche Ressourcenverbrauch (ohne Biomasse) beträgt zwanzig Tonnen pro Kopf.

Davon haben Baurohstoffe mit circa 70 Prozent den größten Anteil. Mineralische Rohstoffe wie Metalle, Industrieminerale oder Steine und Erden bilden eine wesentliche Grundlage für die Wirtschaft, sind allerdings begrenzt. Bei vielen Rohstoffgruppen ist die Europäische Union bereits jetzt stark von Importen abhängig.

Große Preisschwankungen und eine steigende Nachfrage, etwa nach wichtigen Industrierohstoffen wie Kupfer, sind aus europäischer Perspektive wenig erfreuliche Entwicklungen. Die weltweiten Kupferreserven wurden im Jahr 2012 auf rund 680 Millionen Tonnen geschätzt. Diese Zahl umfasst nur, was heute als "Primärressource" in "natürlichen Lagerstätten" wirtschaftlich abbaubar vorhanden ist.

Wer sich in der Frage nach der Verfügbarkeit von Rohstoffen nur auf Primärressourcen beschränkt, übersieht andere, immer wichtiger werdende Rohstoffquellen, nämlich "urbane, anthropogene Lagerstätten". Dazu zählt alles, was wir Menschen hergestellt haben, vom Handy bis zu Deponien, Gebäuden oder Infrastruktur. In diesen "urbanen Lagern" schlummert ein enormes, aber noch weitgehend unerforschtes Rohstoffpotenzial.

Was steckt in einem Gebäude an nutzbaren Rohstoffen?

Um genau zu bestimmen, welche Rohstoffmengen wo verbaut sind, mangelt es derzeit an Methoden. Forscher behelfen sich mit einem Mix aus verschiedenen Ansätzen. Die Abweichungen liegen laut Helmut Rechberger, Professor für Ressourcenmanagement an der TU Wien, allerdings bei plus/minus 30 bis 40 Prozent.

Und wie sieht es etwa bei zertifizierten Neubauten aus? Müsste man hier nicht besser wissen, was tatsächlich verbaut wird? Aus der Praxis weiß Ernst Heiduk, Architekt und Professor für Bauphysik und Nachhaltiges Bauen an der FH Kärnten, dass oft die genaue Erfassung sämtlicher Materialien, die auf einer Baustelle verwendet wurden, weder selbstverständlich noch vollständig sei. Bauleiter, die alle Anlieferungen exakt dokumentieren, seien noch in der Minderheit, würden dann aber sehr gut über die verbauten Materialien und Rohstoffmengen Bescheid wissen.

Abgesehen davon, dass sie dadurch rechtlich gut abgesichert seien, ermögliche diese Vorgangsweise eine seriöse Gebäudezertifizierung. Rechberger gehen die Kriterien, die für eine derartige Zertifizierung erfüllt werden müssen, dennoch nicht weit genug. Die Frage der Recyclierbarkeit werde derzeit aus seiner Sicht nur unzureichend beantwortet. Daher plädiert er für eine Dokumentation, die von Anfang an mit der Frage, zu wie vielen Prozenten das Gebäude recyclierbar ist, verknüpft ist.

Der sogenannte "materielle Gebäudepass" im Hausbau

Wie das konkret aussehen könnte? Eine Idee ist der sogenannte "materielle Gebäudepass", der vorsieht, dass bei allen Neubauten sämtliche verwendeten Materialien dokumentiert werden.

"Würde man in Wien heute damit beginnen, wäre in rund fünfzig Jahren die Hälfte der Stadt erfasst", sagt Rechberger. Diese Informationen ließen sich wiederum in einem gesamtstädtischen Ressourcenkataster zusammenführen. Die Idee dahinter: Wenn sich eine Stadt durch Rückbau und Neubau immer wieder selbst erneuert und bekannt ist, wo welche Menge an Rohstoffen verbaut ist, ließe sich dieses Wissen für eine bessere Nutzung von Sekundärressourcen anwenden.

Die Erforschung der sekundären Rohstoffe in den Städten

Derzeit ist das Wissen über Menge, Verortung und Spezifizierung sekundärer Rohstoffe noch sehr beschränkt und auch in der Forschung steht man ganz am Anfang.

Die Idee vom "Urban Mining", sprich von der Identifizierung anthropogener Lagerstätten und der Quantifizierung der enthaltenen Rohstoffe geistere laut Rechberger zwar schon seit rund zwanzig Jahren in den Köpfen herum; mit der Suche nach geeigneten wissenschaftlichen Methoden betreten die Forscher allerdings Neuland.

Ein Ort, wo man sich an dieses Thema heranwagt, ist das Christian Doppler Labor "Anthropogene Ressourcen" am Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft der TU Wien. Anhand von insgesamt vier Fallbeispielen, die vom Materiallager der Infrastruktur über Aluminium- und Plastikabfälle bis hin zur Metallrückgewinnung aus Rauchgasreinigungsrückständen der Müllverbrennung reichen, wollen die Forscher die Basis für die Entwicklung einer allgemeinen Methodik schaffen.

Dafür testen sie im Fallbeispiel Materiallager der Infrastruktur in einem ersten Schritt bei mehreren Wiener Abrissprojekten drei verschiedene Ansätze, mit deren Hilfe sich die verbauten Rohstoffmengen grundsätzlich ermitteln lassen. Heute weiß man noch nicht, was am besten funktioniert und die zuverlässigsten Daten liefert:

Die Auswertung von Plandokumenten, das Aufnehmen von Gebäuden vor deren Abriss oder die Daten von Abbruchfirmen. "Durch den Vergleich möchten wir herausfinden, welche Methodik bzw. Kombinationen davon in der Praxis am besten funktionieren", erklärt Rechberger.

Gebäude und Infrastruktur schon für künftiges Recycling planen

Kann man aber nicht bereits in der Planung die Frage berücksichtigen, wie gut etwa ein Gebäude recyclierbar ist? Dies fällt unter das Stichwort "design for recycling". Die Meinungen darüber, in welchem Ausmaß dieses Prinzip umgesetzt werden sollte, gehen allerdings auseinander.

Für die einen, wie etwa Rechberger, sollten bei der Planung von Gebäuden eine gute Dekonstruierbarkeit und die Recyclierbarkeit eine stärkere Rolle als bisher spielen. "Das Prinzip "design for recycling" ist im Bauwesen noch nicht anerkannt und steht auf der Prioritätenliste ganz weit unten", sagt Rechberger. Auch sieht er im Trend zu einer immer komplexeren Bauweise mehr Nach-als Vorteile.

Dass die Recyclierbarkeit einen geringen Stellenwert besitzt, bestätigt auch Heiduk. Für ihn hat jedoch die Frage der Nutzbarkeit von Gebäuden mehr Gewicht. "Deren langfristige und flexible Nutzbarkeit ist für mich für die Gesamtlebensdauer - und damit für deren Nachhaltigkeit - entscheidend", betont der Architekt. Umgekehrt könne eine monofunktional optimierte Planung und Konstruktion, die keine Nutzungsänderung zulasse, problematisch sein. Das ist etwa bei Neubauten für Supermärkte, die einen vergleichsweise kurzen Lebenszyklus besitzen oder bei Planungen von Wohnungen, die auf eine bestimmte Familiengröße zugeschnitten sind, der Fall.

Alte Deponien als neue Rohstoffquellen nutzen

Doch egal, zu wie vielen Prozenten ein Gebäude recyclierbar ist: Ein gewisser Anteil wird wohl auch in Zukunft auf der Deponie landen. Speziell Altdeponien könnten an Bedeutung gewinnen, da sie neuerdings verstärkt als potenzielle Rohstoffquelle wahrgenommen werden.

Wie auch bei anderen "urbanen Lagerstätten" wie Gebäuden weiß man nicht, wie diese Sekundärressourcen genutzt werden können. Im Forschungsprojekt "Landfill Mining Styria", das vom steirischen Umwelttechnik-Cluster "ECO WORLD STY-RIA" in die Wege geleitet wurde, entwickelt die Montanuniversität Leoben gemeinsam mit der TU Graz und mehreren Unternehmen in den nächsten drei Jahren Konzepte zum Deponierückbau und für Aufbereitungs- und Sortiertechnologieverfahren.

Zu den Illustrationen

Himmelstürmende Wolkenkratzer geben den zukünftigen Großstädten einen Zug ins Gigantische. Hundert Stockwerke hohe Wohntürme, im lockeren Kreis geordnet, turmartig geschachtelte Treppenwohnungen, Pyramidenwohnblocks und wabenförmig aufgehängte Wohnzellen aus Kunststoff, die einigen zehn- oder gar hunderttausend Menschen Obdach bieten, zeichnen eine fast beklemmende Kulisse. Diese riesigen Wohnmaschinen sind in Ebenen gestaffelt, die verschiedenen Aufgaben dienen: dem Transport, der Versorgung des Marktes, dem Verkehr und dem Wohnen. Über weitgeschwungene Rampen bewegen sich Fließbänder, die an die Stelle der Fußwege treten, und luftkissengelagerte, düsengetriebene Nahverkehrszüge - Allweg- und U-Bahnen - gleiten geräuschlos und ohne lästige Abgase durch das Wohngebirge. Riesige Spiegel stationärer Weltraumsatelliten werden nachts nach den Vorstellungen der Zukunftsplaner die Millionenstädte mit dem fahlen Abglanz des Sonnenlichts erhellen und Atomreaktoren die Dunstdecke anheizen und so der Stadtlandschaft eine frische Brise zuführen.

Illustration: Klaus Bürgle, 1968

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