Wie lange werden metallische und mineralische Rohstoffe im Wirtschaftskreislauf genutzt – und wann endet ihre Verwendbarkeit? Diese Fragen zur Ökobilanz von 61 Metallen beantworten Forschende aus Bordeaux, Augsburg und Bayreuth. In einer mehrjährigen Forschungskooperation wurden veröffentlichte und auch selbst erfasste Daten zu 61 Metallen analysiert. Wichtigste Erkenntnis: gerade die technologiekritischen Rohstoffe haben eine sehr kurze Nutzungsdauer.
Verteilung von Metallverlusten je Phase im Nutzungskreislauf und durchschnittliche Lebensdauer von Metallen in der Wirtschaft. © Nature Sustainability
Die Verfügbarkeit metallischer Rohstoffe ist für moderne Gesellschaften von entscheidender Bedeutung. Metalle über lange Zeiträume und in geschlossenen Kreisläufen zu verwenden, sichert die Versorgungsketten für technologiekritische Rohstoffe. Es verringert außerdem materialbedingte Treibhausgasemissionen. Erstmals ist es einer Forschungsgruppe mit Beteiligung des Resource Lab der Universität Augsburg gelungen, die Verluste mineralischer Ressourcen für 61 Metalle in allen Phasen der Materialkreisläufe zu quantifizieren.
Die Forschung ergab, dass Eisen und Stahllegierungsmetalle am längsten verwendet werden. „Im Durchschnitt kommen diese auf 150 Jahre Nutzungsdauer aufgrund ihrer langen Nutzungsdauer, hohen Prozesseffizienzen und guten Recyclingquoten“, erläutert Dr. Andrea Thorenz, Leiterin des Resource Lab. „Nichteisenmetalle wie Aluminium und Kupfer und Edelmetalle wie Gold und Silber kommen immerhin noch auf über 50 Jahre. Die große Gruppe der technologiespezifischen und teilweise auch kritischen Metalle, werden hingegen im Mittel lediglich ein Jahrzehnt lang genutzt“, so lautet die Bilanz der ausgewerteten Daten. „Diese Materialverluste bei allen Metallen müssen laufend durch neue Bergbauaktivitäten ausgeglichen werden“, resümiert Thorenz. Auch daher sei es weiterhin Ziel der Forschung am Resource Lab der Universität Augsburg, die Nutzungsdauern metallischer Ressourcen zu erhöhen und damit negative Umweltauswirkungen zu verringern.
Mit den Berechnungen auf der Basis von Daten auch des französischen geowissenschaftlichen Instituts BRGM ließ sich anschaulich darstellen, wie lange, statistisch gesehen, Metalle ab dem Bergbau genutzt werden, bevor diese dissipieren, also feinstverteilt werden, und damit einer Nutzung entzogen werden. „Aufbauend auf früheren Forschungsarbeiten und in Zusammenarbeit mit Kollegen an der Universität Bordeaux und der Universität Bayreuth, konnten durch die Entwicklung neuartiger Indikatoren und Bewertungsfaktoren dissipative Verluste metallischer und mineralischer Rohstoffe sektorübergreifend nicht nur messbar gemacht, sondern auch in die Ökobilanzierung integriert werden“, so die Leiterin des Resource Lab Dr. Andrea Thorenz. Damit wird in der Ökobilanzierung die Bewertung des Verbrauchs abiotischer Ressourcen verbessert.
Das Resource Lab am Institut für Materials Resource Management der Universität Augsburg forscht seit vielen Jahren an anwendungsorientierten Lösungen zur Entwicklung von nachhaltigen Ressourcenstrategien für zukunftsfähige Materialien und Technologien, entwickelt Konzepte für eine nachhaltige Bioökonomie sowie für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft.
Weitere Informationen: https://www.resource-lab.de/
