Gesamter Materialaufwand Deutschlands

Zum gesamten Materialaufwand einer Gesellschaft zählen nicht nur die wirtschaftlich verwerteten Materialströme. Auch ungenutzte Materialien wie Abraum, Bergematerial und Ernterückstände müssen dabei berücksichtigt werden. Auch diese können vielfältige Umweltwirkungen haben. Der Indikator Gesamter Materialaufwand – auf Englisch: Total Material Requirement – bildet diese mit ab.

Inhaltsverzeichnis

 

Der Indikator Gesamter Materialaufwand

Die Förderung von Rohstoffen beeinträchtigt vor allem während der Erschließung und dem Abbau die Umwelt. Geologische Formationen, Landschaften und Lebensräume werden teilweise unwiderruflich verändert. Der Wasserhaushalt wird zudem etwa durch das Absenken des Grundwasserspiegels oft weit über das eigentliche Abbaugebiet hinaus beeinflusst. Teilweise sind diese Veränderungen irreversibel oder eine naturnahe Nutzung des Abbaugebietes ist nach der Rekultivierung nicht mehr möglich. (Ausführliche Informationen zu den Auswirkungen der Rohstoffnutzung finden Sie hier).

Werden Rohstoffe gefördert, fällt auch Abraum, Bergematerial oder Bodenaushub an. Dieses in der Regel wirtschaftlich nicht genutzte Material wird auch als „ungenutzte Entnahme“ oder als „versteckter Stoffstrom“ bezeichnet. Solch nicht verwertetes Material entsteht auch bei der Herstellung von Biomasse: So fallen bei der Ernte Rückstände an und bearbeitete Böden werden durch Erosion abgetragen.

Wie viel nicht verwertetes Material anfällt, hängt hauptsächlich von der Art des Rohstoffvorkommens, der Effizienz der Ausbeutung und der Art des Abbaus ab. Vor allem Tagebauaktivitäten führen häufig zu großen Mengen ungenutzten Materials.

Die Kenngröße „Gesamter Materialaufwand“ umfasst verwertete Rohstoffe und nicht verwertete Materialentnahmen. In Fachkreisen wird für den Indikator oft auch die englische Bezeichnung „Total Material Requirement“ und die damit einhergehende Abkürzung „TMR“ verwendet. Der TMR erfasst alle Materialentnahmen in In- und Ausland, die wir durch Produktion und Konsum in Deutschland auslösen (siehe Schaubild „Stoffstromindikatoren“).

Das Schaubild stellt die Zusammenhänge und Unterschiede zwischen den verschiedenen Stoffstromindikatoren dar.
Schaubild: Stoffstromindikatoren
Quelle: Umweltbundesamt
 

Gesamter Materialaufwand Deutschlands

Die Gesamtschau der geförderten Rohstoffe, der geernteten Biomasse und des nicht verwerteten Materials im In- und Ausland zeigt, dass der Gesamte Materialaufwand Deutschlands zwischen den Jahren 1990 und 2008 (letzte verfügbare Daten) um gut 13 Prozent (%) sank. Im Jahr 1990 betrug dieser Total Material Requirement (TMR) rund 7,0 Milliarden Tonnen (Mrd. t), im Jahr 2008 nur noch 6,1 Mrd. t. Der Gesamte Materialaufwand pro Einwohner sank gleichzeitig um gut 15 % von 88,0 auf 74,5 t (siehe Abb. „Gesamter Materialaufwand (Total Material Requirement) Deutschlands“).

Der Gesamte Materialaufwand wird im Wesentlichen durch den Braunkohleabraum dominiert. Der Grund für die deutliche Abnahme des TMR zwischen den Jahren 1990 und 2008 ist vor allem die gesunkene Braunkohleförderung in Deutschland: Im Jahr 1990 fielen beim Braunkohleabbau rund 3,3 Mrd. t Abraum an, im Jahr 2008 nur noch 1,7 Mrd. t. Die Zunahme der Einfuhren und der mit ihnen verbundenen indirekten und versteckten Materialflüsse kompensierten diese Abnahme jedoch teilweise wieder.

Die folgenden beiden Abschnitte verdeutlichen die Zunahme der indirekten und versteckten Materialflüsse im In- und Ausland.

Für Konsum und Produktion in Deutschland wurde im Jahr 2008 weltweit weniger Material bewegt als 1990: Der Bedarf an Rohstoffen und Biomasse sowie die Menge an nicht genutztem Material sank um 13 Prozent von gut 7,0 auf 6,1 Milliarden Tonnen.
Gesamter Materialaufwand (Total Material Requirement) Deutschlands
Quelle: Dittrich u.a. Diagramm als PDF
 

Verwertete und nicht verwertete inländische Materialentnahmen

In Deutschland wurden im Jahr 2013 rund 1.058 Millionen Tonnen (Mio. t) an Rohstoffen gefördert und an Biomasse geerntet (verwertete Entnahmen; ausführliche Erläuterungen zu den inländischen Entnahmen sind hier zu finden). Dabei fiel mit rund 2.020 Mio. t fast die doppelte Menge an nicht genutztem Material an (siehe Abb. „Verwertete und nicht verwertete inländische Materialentnahme“). Der weitaus größte Anteil dieses nicht verwerteten Materials entfiel mit rund 1.630 Mio. t auf den Abraum der Braunkohleförderung im Tagebau. Beim Abbau einer Tonne Braunkohle entsteht im Schnitt die achtfache Menge an Abraum (siehe Abb. „Rohstoffgruppen der nicht verwerteten inländischen Rohstoffentnahme 2013“).

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Verwertete und nicht verwertete Entnahmen der Importe

In den Jahren 1990 bis 2008 (letzte verfügbare Daten) stiegen die Einfuhren von Rohstoffen, Halb- und Fertigwaren nach Deutschland um fast 30 Prozent (%) auf rund 600 Millionen Tonnen (Mio. t) deutlich an. Um zu erfassen, welche Materialströme diese Rohstoffe und Waren im Ausland bewegt haben, müssen folgende Größen bekannt sein:

  • die Masse an eingeführten Rohstoffen und Waren;
  • die Masse der „indirekten Materialflüsse“, das heißt alle jene Stoffe, die bei der Herstellung der eingeführten Waren im Ausland angefallen sind;
  • die Masse der wirtschaftlich nicht verwerteten Entnahme die bei der Förderung der eingeführten Rohstoffe und Waren anfielen („versteckte Materialflüsse“).

Diese Werte sind jedoch nur eingeschränkt aus der amtlichen Statistik ableitbar und müssen deshalb angenähert werden. Die nachfolgende Darstellung basiert auf den Ergebnissen des vom Umweltbundesamt beauftragten Gutachtens „Aktualisierung von nationalen und internationalen Ressourcenkennzahlen“. Auf die dabei verwendeten Methoden und Herausforderungen wird im Abschnitt „Methodik und Forschungsfragen“ eingegangen.

Im Jahr 2008 waren die rund 600 Mio. t importierten Rohstoffe und Güter zusätzlich mit ungefähr 2,46 Milliarden Tonnen (Mrd. t) indirekter und versteckter Materialflüsse verbunden. Damit sind diese zusätzlichen Materialflüsse im Vergleich zu 1990 (1,41 Mrd. t) um rund 75 % gestiegen (siehe Abb. „Indirekte und versteckte Materialflüsse der Importe“).

Die indirekten und versteckten Stoffflüsse der Einfuhren werden mit einem Anteil von etwa 52 % dominiert von eingeführten Metallen und den daraus im Ausland hergestellten Halb- und Fertigwaren. Die Abbildung zeigt nur die im Ausland angefallenen Materialflüsse ohne die Menge der nach Deutschland importierten Rohstoffe, Halb- und Fertigwaren. Dabei ist zu beachten, dass eine Zuordnung der Materialflüsse anhand der Hauptmaterialien der verschiedenen eingeführten Güter erfolgte. Die Materialflüsse zum Beispiel der importierten Metallerze und ihrer Erzeugnisse enthalten deshalb neben den metallischen Erzen auch andere Materialien, insbesondere Energieträger.

Die indirekten und versteckten Stoffflüsse der Einfuhren nach Deutschland stiegen zwischen 1990 und 2008 um 75 Prozent von 1,4 auf 2,45 Milliarden Tonnen. Mehr als die Hälfte dieser Stoffflüsse entfällt auf Metalle und aus denen hergestellte Waren.
Indirekte und versteckte Materialflüsse der Importe
Quelle: Dittrich u.a. Diagramm als PDF
 

Der Gesamte Materialverbrauch Deutschlands

Der Gesamte Materialverbrauch ist eine weitere Kenngröße für den Materialbedarf der deutschen Volkswirtschaft. Er wird auch Total Material Consumption (TMC) genannt. Anders als beim TMR fließen in die Berechnung des TMC die Ausfuhren von Rohstoffen, Halb- und Fertigwaren und die damit verbundenen indirekten und versteckten Materialflüsse nicht mit ein (siehe Schaubild „Stoffstromindikatoren“). Der TMC spiegelt somit den Eigenverbrauch Deutschlands wider.

Der TMC für Deutschland sank zwischen den Jahren 1990 bis 2008 deutlich von etwa 6 auf rund 4 Milliarden Tonnen oder von 80 auf 49 Tonnen pro Person.

Das Schaubild stellt die Zusammenhänge und Unterschiede zwischen den verschiedenen Stoffstromindikatoren dar.
Schaubild: Stoffstromindikatoren
Quelle: Umweltbundesamt
 

Exkurs: Methodik und Forschungsfragen

Die Ermittlung der Indikatoren TMR und TMC erfolgt durch Materialflussrechnungen (Material Flow Accounting and Analysis, MFA). Die Methodik zur Durchführung von Materialflussrechnungen ist international zu großen Teilen harmonisiert. Insbesondere die EU-Kommission (Economy-wide material flow accounts and derived indicators) und die Organisation für wirtschaftliche Entwicklung und Zusammenarbeit (OECD Work on Material Flows and Resource Productivity) haben methodische Leitfäden hierzu veröffentlicht.

Um indirekte und versteckte Stoffflüsse zu erfassen, werden zurzeit hauptsächlich zwei Ansätze genutzt:

  • Die erste Methodik bezieht die indirekten und versteckten Stoffflüsse der Im- und Exporte mittels Koeffizienten ein, welche die Stoffflüsse entlang des gesamten Produktionszyklus einbeziehen. Dies ist der so genannte Koeffizientenansatz.
  • Der zweite Ansatz nutzt ökonomische Input-Output-Tabellen um die Materialextraktionen dem Endkonsum der Rohstoffe zuzuordnen.

Allerdings besteht bezüglich der Einbeziehung und Quantifizierung der versteckten Stoffflüsse noch Harmonisierungs- und Forschungsbedarf. Auch ist die Datenqualität insbesondere mit Angaben zu versteckten Stoffflüssen im außereuropäischen Ausland teilweise verbesserungsbedürftig.

Zwei Beispiele:

  • Die in diesem Text dargestellten Werte des TMR und TMC wurden mit Hilfe des Koeffizientenansatzes sowie mit Hilfe von Datenbanken zur globalen Materialextraktion und zum weltweiten physischen Handel bestimmt (vgl. UBA Texte 07/2013). Das erlaubt zwar, den Gesamten Materialaufwand Deutschlands im internationalen Vergleich nach einheitlicher Methodik einzuschätzen. Ein direkter Vergleich mit der umweltökonomischen Gesamtrechnung des statistischen Bundesamtes und den Berechnungen zum „Raw Material Input“ ist aufgrund unterschiedlicher Datenbasis und anderer Methodik aber nur bedingt möglich (siehe Schaubild „Stoffstromindikatoren“).
  • Die eingeführten Rohstoffe werden in die vier Stoffgruppen Biomasse, Energieträger, nicht-metallische Mineralien und Metallerze eingeteilt. Bei den importierten Halb- und Fertigwaren entscheidet der dominante Rohstoff darüber, welcher Stoffgruppe die Ware zugerechnet wird. Die indirekten und versteckten Stoffflüsse der importierten Güter wiederum werden in biotische, abiotische und erosionsbedingte Stoffflüsse unterschieden. Bedingt durch den Koeffizientenansatz ist eine weitere Unterscheidung der abiotischen Stoffflüsse nicht möglich. So enthalten die indirekten und versteckten Stoffflüsse der Metalleinfuhren sowohl metallische und nicht-metallische Mineralien wie auch Energieträger, die zur Verarbeitung eingesetzt wurden.

Das Umweltbundesamt (UBA) arbeitet mit anderen Institutionen und Instituten zusammen, um die methodischen Grundlagen und die Datenbasis zur Berechnung der einzelnen Rohstoffindikatoren zu harmonisieren.

Das Schaubild stellt die Zusammenhänge und Unterschiede zwischen den verschiedenen Stoffstromindikatoren dar.
Schaubild: Stoffstromindikatoren
Quelle: Umweltbundesamt