Teure Rohstoffe Wer mit Kreislaufwirtschaft gutes Geld verdient

Für Deutschlands Industrie werden die Rohstoffe knapp. Und so teuer, dass die neue Knappheit manches Unternehmen zu neuen Geschäftsmodellen zwingt. Wertvolle Materialien sollen künftig zu den Produzenten zurückkehren. Jetzt gibt es erste Erfolge.
Rohstoffboom: Die Nachfrage aus den Schwellenländern sowie der Bedarf der Hightech-Industrien bestimmen den Markt

Rohstoffboom: Die Nachfrage aus den Schwellenländern sowie der Bedarf der Hightech-Industrien bestimmen den Markt

Foto: Corbis

Hamburg - Tausend PS Antriebskraft lassen die neue Halle auf dem Betriebsgelände des Kupferkonzerns Aurubis in Lünen erzittern. Ein riesiger Schredder zerhackt bis zu 500 Tonnen ausgediente Computer, Faxgeräte und Telefonanlagen pro Tag. Auf Hanuta-Maß verkleinert, rattert der Elektronikschrott auf Förderbändern an Magneten und Induktivfeldern vorbei. Sie ziehen Eisen- und Aluminiumteile aus der Masse. Der Rest fährt unter einer schmalen Brücke hindurch und in einen Tunnel hinein: Darin pustet Druckluft die verbliebenen Metalle hoch auf ein weiteres Band. Die Kunststoffteile fallen in einen Sammelcontainer.

Hinter der "Zauberhand", wie Werksleiter Franz-Josef Westhoff die Anlage scherzhaft nennt, verbirgt sich hochmoderne optoelektronische Sortiertechnik. In Sekundenbruchteilen wählt sie die Nichteisenmetalle - allen voran kupferhaltige Stücke - aus. In den pyro- und elektrometallurgischen Abteilungen des Recyclingzentrums verarbeitet Aurubis  die Teile dann wieder zu 99,99-prozentigem Kupfer  sowie einer Vielzahl Begleitmetallprodukten.

Aus Elektromüll entsteht wieder hochwertiger Rohstoff für Hightech-Produkte - ein perfekter Kreislauf. Und eine ideale Lösung für eines der größten Probleme der deutschen Industrie: die zunehmende Verknappung wichtiger Ressourcen und die damit rasant steigenden Kosten für den Materialeinsatz.

Ein Drittel der Kupferproduktion stammt bereits aus der Schrottverwertung

Theoretisch könnte Recycling ohne Qualitätsverlust einen - je nach Material unterschiedlich großen - Teil der Rohstoffnachfrage der Wirtschaft befriedigen. Von der Kupferproduktion bei Aurubis etwa stammt bereits ein Drittel aus Schrottverwertung.

In der Praxis jedoch ist Deutschland derzeit noch meilenweit davon entfernt, sämtliche verbauten Metalle oder Kunststoffe nach Ablauf der Produktlebenszeit wiederzugewinnen. Gerade kritische Werkstoffe wie Sondermetalle oder die begehrten seltenen Erden fliegen zum größten Teil auf den Müll.

Geschlossene Kreisläufe für hochwertige Materialien sind im Land der leidenschaftlichen Papier-, Plastik- und Glastrenner (Recyclingquote: 64 Prozent) im Moment so rar wie Platin  in der Erdkruste. Allerdings haben Politik und Wirtschaft mittlerweile realisiert, welches Potenzial im sogenannten Urban Mining - neudeutsch für die Gewinnung von Ressourcen aus Abfall - steckt.

Ressourcen müssen im Kreislauf geführt werden

So legte der Rat für Nachhaltigkeit im Juni einen Plan vor, wie Deutschland zum Rohstoffland mutieren kann. "Ressourcen 100 Prozent im Kreislauf führen" nennt das von der Bundesregierung beauftragte Gremium seine Vision. Im ersten Schritt soll mit einer Novelle des Kreislaufwirtschaftsgesetzes ab 2015 eine Wertstofftonne für ausrangierte Elektrogeräte etabliert werden.

Auch bei den Unternehmen steigt mit den Preisen für die wertvollen Primärressourcen aus Bergwerken das Interesse an Sekundärrohstoffen aus der Müllverwertung. "Seit zwei, drei Jahren sehen immer mehr Firmen Recycling nicht mehr nur als belastendes Umweltthema, sondern als echte Geschäftschance", konstatiert Professor Uwe Clausen. Der Leiter des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik (IML) in Dortmund verbucht zunehmend Anfragen für die Rücknahmesysteme, die seine Forscher für ausgediente Waren entwickeln.

Gute Aussichten also für die hierzulande zehn Milliarden Euro Umsatz starke Kreislaufwirtschaftsbranche. Das Topmanagement von Aurubis zumindest scheint von einem bevorstehenden Recyclingboom überzeugt: Rund 153 Millionen Euro hat Europas größter Kupferproduzent in den vergangenen elf Jahren im 550-Mann-Betrieb Lünen in Hightech wie den magischen Sortfinder investiert. Anfang Juli ging eine neuartige Ofenanlage zur Verarbeitung unterschiedlichster Recyclingstoffe in Betrieb, die die Kapazität des Werks um bis zu 100.000 Tonnen jährlich steigert. Kostenpunkt: 62,5 Millionen Euro.

Deutsche Industrie ächzt unter Materialkosten

Eine Investition für die Zukunft. "Dank unserer Multimetall-Recyclingtechnik können wir höchste Qualität für anspruchsvolle Anwendungen wie Elektroautos oder Windräder liefern", zeigt Standortchef Westhoff stolz auf die rotgolden glänzenden Platten in der Auslieferung: "Für solche Spitzenprodukte steigen Nachfrage und Preise sicher weiter."

Westhoffs Prognose stimmt: Nicht nur hochreines Kupfer, fast alle Ressourcen - von Eisen und Stahl über Lithium und Gallium bis hin zu den seltenen Erden - werden knapper und teurer. Besonders die riesige Nachfrage aus den boomenden Schwellenländern sowie der Bedarf der Hightech-Industrien an exotischen Materialien treiben die Notierungen. 2010 etwa schoss der Metallpreisindex um 45 Prozent nach oben.

Die deutsche Industrie ächzt unter der Last der Materialkosten. Neun von zehn produzierenden Unternehmen leiden nach einer Studie des Deutschen Industrie- und Handelskammertages unter den hohen Ausgaben für Rohstoffe, die fast die Hälfte an ihren Gesamtkosten ausmachen. Jede zweite Firma befürchtet zudem, nicht mehr genügend Rohstoffe - etwa die heiß begehrten seltenen Erden - kaufen zu können. In der Chemie halten laut Branchendienst Chemonitor sogar zwei Drittel die Ressourcenknappheit für das größte Wachstumshemmnis.

Zu viele Geräte landen auf dem Müll

Für mehr Recycling sprechen also nicht nur Umweltaspekte, sondern handfeste ökonomische Gründe. Deshalb verwundert es Torsten Henzelmann wenig, dass derzeit "jedes fortschrittliche Unternehmen über nachhaltige Kreislaufwirtschaft nachdenkt", wie der Experte für Cleantech bei der Strategieberatung Roland Berger feststellt. Allerdings bedeutet das Entwickeln vollständig geschlossener Stoffströme seiner Ansicht nach "eine große finanzielle Herausforderung für die deutsche Wirtschaft".

Schließlich werden derzeit nur 3 Prozent der Materialien aus Handys nach deren Lebensende auch stofflich verwertet. Und für viele andere mit wertvollen Rohstoffen vollgestopfte Technologieprodukte liegen die Quoten nicht wesentlich höher.

Drei Ursachen sind für die Kreislaufstörungen verantwortlich - Technik, Masse und Logistik. So existieren für viele moderne Werkstoffe noch keine passenden Aufbereitungsmethoden. Die geringen Mengen, in denen sogenannte Gewürzmetalle wie Wolfram, Beryllium oder Gallium in elektronischen Geräten enthalten sind, behindern ein effizientes und wirtschaftlich sinnvolles Recycling.

Den größten Hemmschuh allerdings stellen die Probleme beim Einsammeln ausgedienter Waren dar. Viel zu viele Hightech-Geräte landen im Müll oder wandern - so wie mehr als 80 Prozent der ausgemusterten Autos - teils legal, oft aber illegal ins Ausland.

Die darin enthaltenen Rohstoffe verschwinden damit entweder auf Nimmerwiedersehen oder werden in Hinterhof-Werkstätten in Afrika oder China mit extrem geringer Ausbeute ausgeschlachtet. Ein solcher Betrieb, der Umwelt und Gesundheit seiner Mitarbeiter zerstört, extrahiert zum Beispiel aus einer Leiterplatte nur ein Viertel des darin vorhandenen Goldes, hat Christian Hagelüken vom Materialtechnologiekonzern Umicore  ermittelt. Alle anderen Wertstoffe verbrennen in den primitiven Schmelzöfen. Die hochtechnisierten Spezialisten in Europa dagegen recyceln mehr als 95 Prozent des Edelmetalls sowie etliche Sondermetalle und Kunststoffe.

Damit mehr Rohstoffe in Europa bleiben, arbeiten Forscher mit Hochdruck an Lösungen für die Kreislaufprobleme.

Entwicklungen neuer Hightech-Methoden

Experten von Umicore etwa entwickelten ein erstes industrielles Verfahren für das Recycling seltener Erden aus Akkus. Mit dem französischen Rhodia-Konzern gewinnen sie die Elemente Lanthan, Neodym und Praseodym aus Nickel-Metall-Hybrid-Batterien zurück.

Das Aachener Fraunhofer-Institut für Lasertechnik erprobt gerade mit dem Maschinenbauer TiTech in Mülheim-Kärlich eine Technologie für die Identifizierung unterschiedlicher Aluminiumlegierungen. Dort sortiert eine Pilotanlage mithilfe laserinduzierter Spektroskopie auf der Atomebene Aluteile nach ihren Mischungen mit anderen Metallen ein.

Dank der Hightech-Methode fallen die Alufraktionen sortenrein an und können wieder zu den hochwertigen Produkten verarbeitet werden, aus denen sie stammen. Bisher werden die unterschiedlichen Legierungen nur gemeinsam zu minderwertigem Guss-Alu recycelt.

Ein Vorgang, den Fachleute Down-Cycling nennen und der für sie mit echter Kreislaufwirtschaft so viel gemein hat wie ein illegaler Schmelzofen in China mit einem Reinraum.

Nur wenn die Ursprungsmaterie wieder in identischer Qualität erzeugt wird, können Unternehmen den Stoffstrom wirklich schließen. So wie es etwa der Edelmetall- und Technologiekonzern Heraeus mit Platin für die Düngemittelproduktion vorexerziert.

Um Salpetersäure zu erzeugen, leiten Düngerhersteller die chemischen Ausgangsstoffe im Reaktor über diverse feingewirkte Platinnetze mit bis zu sechs Metern Durchmesser. Die millionenteuren Katalysatoren werden dabei nur teilweise verbraucht. Da sie über die Laufzeit verunreinigt werden, müssen sie nach mehreren Monaten ausgetauscht werden. Bei der Lieferung der Ersatzgewirke nimmt Heraeus den verbrauchten Katalysator zurück. Im Werk gewinnen Metallurgen und Chemiker das Platin in der Qualität zurück, dass es zu neuen Netzen verarbeitet werden kann.

"Brauchen bessere Bedingungen für die Kreislaufwirtschaft"

Damit solche geschlossenen Ströme auch für andere Edelmetalle und Werkstoffe wie Quarzglas oder seltene Erden entstehen können, haben die im Rhein-Main-Gebiet zum Verein Materials Valley zusammengeschlossenen Unternehmen die Gründung eines neuen Fraunhofer-Instituts für Wertstoffkreisläufe angeregt. Gut 15 Monate nach der ersten Idee fand im Mai die Schlüsselübergabe für die neue Forschungseinrichtung in Alzenau statt, erzählt Mitinitiator Professor Gerhard Sextl stolz. "Am hohen Tempo der Umsetzung des Projekts zeigt sich, wie wichtig Wirtschaft, Forschung und Politik das Thema nehmen", erklärt der Leiter des Würzburger Fraunhofer- Instituts für Silicatforschung.

So viel Ehre will Christian Hohaus vom Fraunhofer IML der Politik nicht zugestehen. Er hält etwa die Altautoverordnung für einen "zahnlosen Papiertiger". Die Regelungen für die grenzüberschreitende Abfallverbringung - vulgo Müllexport - seien viel zu kompliziert, und ihre Einhaltung würde nicht ausreichend überwacht. Hier böten sich noch zu viele Möglichkeiten, die Produktverantwortung zu umgehen.

"Wir brauchen bessere Rahmenbedingungen für die Kreislaufwirtschaft", fordert seine Kollegin Verena Fenneman, die das Forschungsprojekt TraCy zur Gestaltung von Logistikketten für das Urban Mining leitet. Klare Maßgaben für qualitativ hochwertiges Recycling zum Beispiel und nicht nur generelle Massequoten, die schon mit dem Einschmelzen der Kunststoffgehäuse elektronischer Geräte zu Parkbänken erfüllt sind. Oder die Einführung von Pfandregelungen: "Bei Bierflaschen klappt es doch auch."

Wie die Kreislauflogistik für die unterschiedlichsten Produkte funktionieren kann, erarbeitet Fennemann gerade. Als gelungenes Beispiel hat sie dabei das gemeinsam vom IML mit den deutschen Lampenherstellern konzipierte Rücknahmesystem Lightcycle für ausgediente Energiesparlampen und Leuchtstoffröhren vor Augen. Lightcycle hat seit 2006 mehr als 3100 Sammelstellen in Supermarkt-, Drogerie- und Baumarktketten aufgebaut und führte 2010 rund 8500 Tonnen Altlampen einer korrekten Wiederverwertung zu.

Intelligentes Recycling wirft gute Gewinne ab

Ausgefeilte Logistik, Hightech-Sortiersysteme, innovative Aufbereitungsmethoden - alles vergebliche Liebesmüh, sagt Michael Braungart, Gründer der Umweltberatung Epea. "Die Deutschen machen das Falsche, das allerdings perfekt", polemisiert der Erfinder des sogenannten Cradle-to-Cradle-Prinzips gegen die Idee, mühsam aus Müll wieder Wertstoff zu destillieren.

Intelligenter sei es, die Produkte von Anfang an richtig zu konstruieren - eben so, dass sie keine Schadstoffe enthalten und ihre Bestandteile problemlos wiederverwendet werden können. Auch müssten die Geschäftsmodelle derart angelegt sein, dass die Produkte am Ende der Gebrauchsperiode an ihren Hersteller zurückgehen - etwa weil die Nutzer sie gemietet oder als Service genutzt haben.

Ein Konzept, das Philips  schon seit zwölf Jahren in seinem Recyclingzentrum in Hamburg umsetzt. In einem 2400 Quadratmeter großen Neubau arbeiten 21 hoch qualifizierte Mitarbeiter an der Wiederverwendung von Röntgenstrahlern des niederländischen Elektronikkonzerns. Aus aller Welt schicken die Servicetechniker, die in Krankenhäusern und Praxen Röntgenröhren austauschen, die ausgedienten Produkte hierher - selbstverständlich in wiederbenutzbaren Spezialbehältern.

An der Elbe werden die 15.000 bis 150.000 Euro teuren Hightech-Bauteile desinfiziert, getestet und demontiert. Aufgearbeitet gehen die Komponenten wieder in die Produktion. Die nicht mehr nutzbaren Teile kommen - sortenrein getrennt - zur Metallschmelze.

Wiederverwertbarkeit als Konstruktionsprinzip

Gravitätisch schreiten mit Haarnetz und Handschuhen ausgerüstete Facharbeiter durch den Reinraum von Maschine zu Maschine. Kein einziges Aerosol darf durch hektische Bewegungen aufgewirbelt werden, kein falsches Partikelchen an den empfindlichen Teilen haften bleiben, wenn sie eine neue Wolframschicht auftragen oder einen Anodenteller abschleifen.

Die mit der Präzision von Uhrmachern agierenden Männer und Frauen sind auch jedes Mal dabei, wenn in der Entwicklungsabteilung der Philips Medizintechnik Neuerungen besprochen werden. Denn einfache Wiederverwertbarkeit gilt dort mittlerweile als grundlegendes Konstruktionsprinzip.

Der Aufwand macht sich für den Konzern bezahlt. "Mit der Bearbeitung von 4000 Röntgenstrahlern im Jahr erreichen wir eine Recyclingquote von 75 Prozent und erwirtschaften für Philips einen Gewinn in zweistelliger Millionenhöhe", erzählt Recycling-Supervisor Hartmut Fenske zufrieden.

Richtig gemacht, löst Kreislaufwirtschaft eben nicht nur das drängende Rohstoffproblem. Intelligentes Recycling wirft auch gute Gewinne ab.

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