Urban Mining

Die Kreislaufführung von Stoffströmen leistet einen wichtigen Beitrag zur Schonung natürlicher Ressourcen. Eine ambitionierte Kreislaufwirtschaft berücksichtigt alle Materialflüsse entlang der Wertschöpfungskette von der Rohstoffgewinnung bis hin zur Abfallbewirtschaftung. Dabei stellt sich eine große Herausforderung, die noch nicht angemessen in der Kreislaufwirtschaftspolitik integriert ist: Die starke, zeitabhängige Dynamik, mit der sich Materialbestände verändern. Sie wird durch die Verweilzeiten langlebiger Güter angetrieben. Am Ende der Nutzungsphase von Gütern lassen sich die darin gebundenen Materialien teilweise über Recyclingprozesse zurückgewinnen oder energetisch verwerten. Dabei können Materialkreisläufe von Gebäuden, Infrastrukturen und langlebigen Konsumgütern angesichts deren Verweilzeiten mitunter erst nach einigen Jahrzehnten geschlossen werden.

Hierin unterscheiden sich langlebige von kurzlebigen Gütern. Denn Lebensmittel, Verpackungen und Kraftstoffe sind zwar mit sehr umfangreichen Materialströmen verbunden, deren Abflüsse lassen sich jedoch auch kurzfristig als Abfälle und Emissionen registrieren. Die Menge im Umlauf bewegt sich somit auf einem langfristig nahezu konstanten Niveau und bildet eine belastbare Planungsgrundlage für zukünftige Stoffströme. Langlebige Güter hingegen lassen sich in ihrer Lagerbildung schwerer erfassen. Oftmals verläuft sich die Spur der enthaltenen Materialien zwischen Einbringung ins und Ausbringung aus dem anthropogenen Lager. Mengenangaben zum Materialbestand, dessen Zusammensetzung und Verbleib sind aufwändig zu ermitteln. Die immense Stoff- und Produktvielfalt, komplexe Produktlebenszyklen und Nutzungskaskaden, rasante Technologiezyklen, Stoffstromkontaminationen, intensive internationale Handelsverflechtungen sowie räumliche Verlagerungen erschweren letztlich eine hochwertige Aufbereitung und Rückgewinnung.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, bedarf es eines ganzheitlichen und proaktiven Ansatzes, der die als Sekundärrohstoffe nutzbaren Abfälle in Zusammenhang mit ihrer zeitlichen und räumlichen Freisetzung stellt. Dieser Ansatz wird mit Urban Mining verfolgt.

Aus Sicht des Umweltbundesamtes ist Urban Mining die 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.

Der Unterschied des Urban Minings zur Abfallwirtschaft besteht in den Betrachtungsgrenzen beider Ansätze. Während die Abfallwirtschaft sich mit dem Abfallaufkommen an sich beschäftigt, dessen Menge, Zusammensetzung und einer bestmöglichen Rückführung der Materialien in den Stoffkreislauf, bezieht Urban Mining den Gesamtbestand an langlebigen Gütern mit ein, um möglichst früh künftige Stoffströme prognostizieren zu können und bestmögliche Verwertungswege abzuleiten, noch bevor die Materialien als Abfall anfallen. Je besser dabei das qualitative und quantitative Wissen um die gebundenen Materialien ist und die Zeiträume, wann diese wieder aus dem Bestand freigesetzt werden, umso besser können sich die beteiligten Akteure auf neu entwickelnde Abfallströme und deren Verwertung einstellen.

Der Handlungsrahmen des Urban Minings als strategischer Ansatz des Stoffstrommanagements reicht demzufolge vom Aufsuchen (Prospektion), der Erkundung (Exploration), der Erschließung und der Ausbeutung anthropogener Lagerstätten bis zur Aufbereitung der gewonnenen Sekundärrohstoffe und deren Wiedereinsatz in der Produktion. Dies kann sowohl innerhalb als auch außerhalb des abfallrechtlichen Regelungsbereiches passieren. Urban Mining ist kein gänzlich von der Abfallwirtschaft losgelöster Ansatz, sondern ergänzt diesen und verfügt darüber hinaus über Schnittmengen zum Produktions- und zum Konsumbereich. Eine Sonderdisziplin des Urban Mining bildet das so genannte Landfill Mining. Es bezeichnet die Gewinnung von Wertstoffen aus Altdeponien.

Im Schema einer Kreislaufwirtschaft von der Rohstoffentnahme bis zur Entsorgung ist der Zweck des Urban Minings in der Gewinnung von Sekundärrohstoffen aus langlebigen Gütern am Ende ihrer Nutzungsphase bis hin zu deren Wiedereinsatz in der Produktion zu sehen. Die Kernstrategie im 10-stufigen R-Strategierahmen zur Kreislaufwirtschaft liegt für das Urban Mining im Recycling. Durch den vorausschauenden Bewirtschaftungsansatz des anthropogenen Lagers ist der Betrachtungs- und Handlungsraum aber auf die Produktion und Nutzung langlebiger Güter ausgedehnt. So setzen Prospektion und Exploration bereits mit Instrumenten in der Neuproduktion und vor allem den Beständen in der Nutzungsphase an. Das Urban Mining bedient übergeordnete Strategieziele wie die Ressourcenschonung und die Steigerung der Versorgungssicherheit indem in der Kreislaufwirtschaft vor allem Kreisläufe geschlossen und diese durch die Substitution von Primärrohstoffen verengt werden.

Urban Mining in der Kreislaufwirtschaft

Verortung von Urban Mining als Strategie- und Handlungsansatz innerhalb des R-Strategierahmens

Quelle: Umweltbundesamt / eigene Abbildung nach DIN Deutsches Institut für Normung e. V.: Modell der R-Strategien 2024

In Hinblick auf einen zunehmenden internationalen Wettbewerb um die knappen Rohstoffe der Erde kann die Nutzung von Sekundärrohstoffen dazu beitragen, die natürlichen Ressourcen der Erde zu schonen und so die Lebensgrundlagen bestehender und zukünftiger Generationen zu sichern. Urban Mining bündelt nicht nur die Vorteile der Sekundärrohstoffnutzung, sondern eröffnet darüber hinaus weiterführende Chancen für die Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft.

Die Gewinnung von Primärrohstoffen ist mit empfindlichen Eingriffen in Ökosysteme und nicht selten mit der Freisetzung umweltgefährdender Substanzen verbunden. Zudem konkurriert der Rohstoffabbau oftmals mit der lokalen Bevölkerung um die Nutzung knapper natürlicher Ressourcen wie Wasser und Flächen. Urban Mining dient durch eine gezielte Lenkung von Stoffströmen der Schonung natürlicher Ressourcen und kann helfen, Nutzungskonkurrenzen zu entschärfen. Hierfür besteht eine breite gesellschaftliche Akzeptanz. Denn Recyclingprozesse hierzulande unterliegen immissionsschutzrechtlichen Auflagen, um ein höchstmögliches Schutzniveau für Mensch und Umwelt zu garantieren. Während diese bei Bedarf angepasst werden können, hat der Gesetzgeber oftmals keinen wirtschaftlichen, rechtlichen und politischen Einfluss auf die Durchsetzung akzeptabler Umweltstandards in Primärförderländern. 

Da die geologischen Ressourcen der Erde nicht nur begrenzt, sondern zudem ungleich verteilt sind, ist Deutschland beim Einsatz vieler Rohstoffe wie Erze und Metalle auf Importe angewiesen. Durch die optimierte Nutzung von Sekundärrohstoffen und die Bewirtschaftung von „Rohstofflagern“ im eigenen Land werden weniger Primärrohstoffe aus dem Ausland benötigt. Dies hat zum einen den Vorteil, dass die Importabhängigkeit von Primärförderländern reduziert und anderen Ländern, die bisher in der globalen Ungleichheit zwischen Förder- und Nutzländern benachteiligt wurden, der Zugang zu Rohstoffen erleichtert werden kann. Besonders im Bereich der als versorgungskritisch eingestuften Edel- und Sondermetalle kommt diesem Punkt eine große Bedeutung zu, da viele Zukunftstechnologien in ihrer Funktionsweise vom Vorhandensein solcher Metalle abhängig sind. Zum anderen ergeben sich durch den Einsatz von Sekundärrohstoffen und die Aufbereitung im Inland wirtschaftliche Vorteile – für das produzierende Gewerbe durch Kosteneinsparungen im Materialbereich, für die Volkswirtschaft durch Erhöhung der inländischen Wertschöpfung. Die Recyclingwirtschaft ist ein potenzialträchtiger Innovationsmotor und Arbeitsmarkt.

Anthropogene Lagerstätten weisen im direkten Vergleich zu natürlichen Rohstofflagerstätten einige Vorteile auf, die deren systematische Bewirtschaftung für die Zukunft als sinnvolle Alternative zum Primärrohstoffabbau darlegen.

• Anthropogene Lager enthalten enorme Mengen an wertvollen Stoffen, die inländisch nicht oder nicht mehr aus geologischen Reserven gewinnbar sind. Für viele Rohstoffe, wie beispielsweise Metallerze, übersteigen die im anthropogenen Lager gebundenen Mengen die geologischen Reserven Deutschlands um ein Vielfaches.
• Der relative Anteil anthropogener Reserven an den globalen Reserven wird in Zukunft steigen. Zwar werden weiterhin neue geologische Vorkommen erschlossen, doch deren Qualität nimmt in der Tendenz ab, bei steigendem Aufwand zur Gewinnung. Mit jedem produzierten langlebigen Gut werden weitere natürliche Rohstoffe in die Anthroposphäre verlagert.
• Anthropogene Lager haben einen hohen Wertstoffgehalt. Viele Metalle etwa liegen in Gütern wie Bauteilen oder Maschinen in Reinform oder hochlegiert vor - in ihren natürlichen Erzlagerstätten hingegen oftmals nur in geringen Konzentrationen. So entspricht der Goldanteil eines durchschnittlichen Mobiltelefons dem von 16 kg Golderz.
• Urbane Minen befinden sich oftmals genau dort, wo Rohstoffe benötigt werden.
  So liegen etwa Sekundärgesteinskörnungen aus dem Rückbau von Bauwerken meist im innerstädtischen Bereich, während im Vergleich dazu Primärkies aus Steinbrüchen stammt, die mitunter mehr als 30 bis 50 km entfernt sein können.

Urban Mining wird in den kommenden Jahrzehnten bei der Fortentwicklung einer Kreislaufwirtschaft erheblich an Bedeutung gewinnen. Es ist der Schlüssel, um in Zukunft die anfallenden, dynamischen Materialmengen hochwertig und schadlos bewirtschaften zu können. Urban Mining lässt sich an fünf Leitfragen ausrichten:

1. Wo sind die Lager?
2. Wie viele und welche Materialien sind enthalten, die als Sekundärrohstoffe genutzt werden können?
3. Wann werden die Lager für die Rohstoffgewinnung verfügbar?
4. Wer ist an der Erschließung beteiligt?
5. Wie lassen sich Stoffkreisläufe effektiv schließen?   

Für die strategische und langfristige Planung von Stoffströmen ist es notwendig, das Wissen über das anthropogene Lager ständig zu erweitern und dieses zu verwalten, an die beteiligten Akteure weiter zu geben und anzuwenden.

Dazu muss zuerst eine Wissensbasis über die Zusammenhänge zwischen Input- und Outputströmen geschaffen werden, in der Stoffumwandlungen im anthropogenen Lager über lange Zeiträume Berücksichtigung finden. Außerdem bedarf es geeigneter Instrumente des Wissens- und Informationsmanagements. Um die Wissensbasis entlang von Akteurs- und Wertschöpfungsketten teilen zu können, werden Bewertungsschemata für urbane Minen, digitale Kataster sowie Gebäude- und Güterpässe entwickelt und standardisiert. Die Entwicklung von selektiven, hochsensitiven Recyclingtechniken für komplexe Stoffverbünde sowie das vorausschauende Gestalten logistischer und rechtlicher Rahmenbedingungen, mit denen die Nachfrage für qualitätsgesicherte Sekundärrohstoffe gestärkt wird, stellen ein ebenso wichtiges, komplementäres Handlungsfeld dar.