Altfahrzeuge – Verwertungsquoten 2015 und Hochwertigkeit der Verwertung

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Fahrzeuge

Altfahrzeuge – Verwertungsquoten 2015 und Hochwertigkeit der Verwertung

Knut Sander, Regina Kohlmeyer, Lisa Rödig und Lukas Wagner

1. Hintergrund ...305

2. Analyse ...307

2.1. Materialien und Wertstoffe in Altfahrzeugen ...307

2.2. Stoff-Komponenten-Matrix und Materialverbleib beim Schreddern ...309

2.3. Ökologische Relevanz der enthaltenen Wertstoffe ...311

2.4. Defizite der aktuellen Verwertungspraxis ...312

2.4.1. Schwachstellen in der Verwertung von Eisen und Stahl ...314

2.4.2. Schwachstellen in der Verwertung von Aluminium und Kupfer ...314

2.4.3. Schwachstellen in der Verwertung weiterer Metalle ...315

2.4.4. Schwachstellen in der Verwertung von Glas und Kunststoff ...316

2.5. Ökologische Bewertung der Defizite der Altfahrzeugverwertung ...318

3. Ansätze zur Optimierung der aktuellen Verwertungspraxis...319

3.1. Weiterführende Anforderungen an die Demontage ...319

3.1.1. Kupferhaltige Komponenten ...319

3.1.2. Fahrzeugelektronik ...320

3.1.3. Demontage von Kunststoffteilen und sonstige Verwertungsvorgaben ...321

3.1.4. Prüfung der Ausnahmegenehmigungen für Demontagepflichten gemäß Anhang AltfahrzeugV Nr. 5 ...321

3.2. Separationspflicht für Aluminiumknetlegierungen ...322

3.3. Begrenzung des Metallgehalts derjenigen Fraktionen, die in die Verfüllung gehen, energetisch verwertet oder beseitigt werden ...322

4. Quellen ...323

1. Hintergrund

Deutschland hält seit dem Jahr 2006 die Recycling- und Verwertungsziele der EU- Altfahrzeug-Richtlinie ein [2]. Seit 2010 erfüllt Deutschland sogar die seit 2015 zu erreichenden höheren Quoten von mindestens 95 Prozent Verwertung und

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Wiederverwendung, davon mindestens 85 Prozent stoffliche Verwertung und Wie- derverwendung, auch nach Bereinigung um die quotensteigernden Nachwirkungen der Umweltprämie, Bild 1.

79,7 82,9

89,5 90,4 92,9

86,7

106,2

108,2 106,3

103,8 101,4

77,2 80,2

86,8 88,1 89,2

82,9

95,5

93,4 92,3 89,8 89,5 94,9 96,3 97,9 99,1 99,7

98,1

88,6

88,9 87,9 88,3 87,7 87,7

75 80 85 90 95 100 105 110

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Anteil am Fahrzeuggesamtgewicht W1

%

Jahr Gesamt-Verwertungsquote

Recyclingquote

* gestrichelte Kurven: bereinigt um Effekte der Umweltprämie (ab 2009)

Bild 1: Entwicklung der Altfahrzeug-Verwertungsquoten in Deutschland, ab 2009 auch bereinigt um die Effekte der Umweltprämie

Quelle: BMUB: Jahresbericht über die Altfahrzeug-Verwertungsquoten in Deutschland im Jahr 2014. Bonn, Dessau-Roßlau, 01.08.2016

Nachdem das Ziel des stetigen Erreichens der quantitativen Verwertungsquoten gemeis- tert ist, kann nun als nächstes eine qualitative Herausforderung in Angriff genommen werden: die Hochwertigkeit der Verwertung und hierdurch die Ressourceneffizienz der Altfahrzeugverwertung sollten in den nächsten Jahren verstärkt in den Fokus genommen werden. Hier bestehen weiterhin Verbesserungspotenziale [11]. So enthält die Schredderleichtfraktion teilweise noch große Anteile an Wertstoffen, beispielsweise nach [9] etwa 28 Prozent Kunststoffe, 23 Prozent Elastomere, 12 Prozent Glas und 11 Prozent Metalle. Derzeit erfolgt die Entsorgung von Schredderrückständen oftmals in Verwertungspfade wie energetische Verwertung oder Bergversatz beziehungsweise Deponiebau, in denen kein werkstoffliches Recycling bzw. keine Nutzung spezifischer werkstofflicher Eigenschaften der enthaltenen Materialien erfolgt.

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Vor diesem Hintergrund identifizierte die Ökopol GmbH in Kooperation mit weiteren Projektpartnern¹ im Auftrag des Umweltbundesamts im Kontext der Studie Fortschrei- bung der Methodik zum Quotenmonitoring für Altfahrzeuge [32] die Potenziale einer hochwertigeren Altfahrzeugverwertung und formulierte Empfehlungen für Maßnah- men für deren Erschließung.

2. Analyse 2.1. Materialien und Wertstoffe in Altfahrzeugen

Zur Bewertung des aktuellen Standes der Hochwertigkeit bei der Altfahrzeugverwer- tung und der Identifizierung bestehender noch unausgeschöpfter Hochwertigkeitspo- tenziale wurden zunächst die relevanten Wertstoffe ermittelt, die aktuell oder mittel- fristig in Altfahrzeugen enthalten sein können. Fahrzeuge können mehrere tausend Stoffe enthalten (vgl. [13]). Im ersten Arbeitsschritt musste somit eine Fokussierung der Betrachtung erfolgen. Auf der Grundlage von Literaturrecherchen und eigener Bewertungen wurden die relevanten in Altfahrzeugen enthaltenen (Wert-)Stoffe bzw.

Materialien als Basis für die weiteren Untersuchungen identifiziert.

Für die insgesamt 51 Stoffe bzw. Materialien, die als relevant für die aktuellen Altfahr- zeuge identifiziert wurden, wurden auf der Grundlage von Literaturrecherchen die Massenrelevanz und Kritikalität betrachtet. Bild 2 fasst die Massenrelevanz der metalli- schen Wertstoffe als Quotient der jeweiligen globalen Einsatzmenge in Fahrzeugen im Verhältnis zur globalen Produktionsmenge des jeweiligen Wertstoffs im Jahr 2014 als orientierende Größenordnung zusammen. Da entsprechende quantifizierende Infor- mationen zu den Elementen Gallium, Mangan, Niob, Scandium, Titan und Ytterbium nicht verfügbar waren, sind diese Elemente nicht in die folgende Grafik aufgenommen worden. Sofern es sich bei einem Wertstoff um einen in der EU kritischen Rohstoff (vgl. [10]) handelt, wurde dies farbig indiziert. Es wird deutlich, dass insbesondere die Edelmetalle Rhodium, Palladium und Platin überwiegend in der Fahrzeugindustrie eingesetzt werden, während beispielsweise nur etwa vier Prozent des weltweit produ- zierten Stahls (Fe) für die Fertigung von Fahrzeugen aufgewendet wird.

Die Relevanzschwelle für die weitere Betrachtung wurde auf 0,5 Ma.-% des Anteils der Automobilbranche gelegt, und somit die 25 Metalle aus Bild 2 oberhalb dieser Schwelle sowie Kunststoffe und Glas bei den folgenden Arbeitsschritten untersucht.

1 mitSystem Gesellschaft für Umweltsystemtechnik mbH, ARGUS Statistik GmbH, Wessling, GmbH, TSR Recycling GmbH & Co. KG, Scholz Recycling GmbH & Co. KG, SRW metalfloat GmbH, LRP-Autorecycling GmbH, SMK Autoverwertung GmbH, Raik Melle Autoverwertung

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Fahrzeuge

Bild 2: Ungefähre Massenanteile der Einsatzmengen metallischer Wertstoffe in Fahrzeugen an der Weltproduktion 2014

Grunddaten:

DERA – Deutsche Rohstoffagentur: DERA-Rohstoffliste 2014 – Angebotskonzentration bei mineralischen Rohstoffen und Zwi- schenprodukten ‒ potenzielle Preis- und Lieferrisiken. 2015

Du, X.; Restrepo, E.; Widmer, R.; Wäger, P.: Quantifying the distribution of critical metals in conventional passenger vehicles using input-driven and output-driven approaches: a comparative study. J Mater Cycles Waste Manag 17:218-228, 2015

* European Commission (EC): Report on Critical Raw Materials for the EU – Report of the Ad hoc Working Group on defining critical raw materials. Brüssel, 2014

52,01 38,96

9,54 9,34 9,31 9,16 3,13 1,71 1,55 1,25 1,09 1,04 0,72 0,66 0,11 0,11 0,11 0,09 0,06 0,02 0,01

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Rhodium Palladium Platin Vanadium Blei Aluminium Antimon Kupfer Magnesium Terbium Cerium Zink Tantal Molybdän Nickel Eisen Europium Indium Praseodym Chrom Zinn Gold Beryllium Silber Lanthan Neodym Germanium Gadolinium Dysprosium Yttrium Cobalt Samarium

Massenanteil % Wertstoff

kritisch * 8,64 7,62 6,25 5,33 4,25 4,00 3,62

96,46 74,28

15,43 14,69

Relevanzschwelle

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Fahrzeuge Knobloch, V.; Zimmermann, T.; Gößling-Reisemann, S.: From criticality to vulnerability of resource supply: The case of the automobile industry. (unveröffentlicht)

Ohno, H.; Matsubae, K.; Nakajima, K.; Nakamura, S.; Nagasaka, T.: Unintentional Flow of Alloying Elements. 2014

Seaman, J.: Rare Earths and Clean Energy: Analyzing China’s Upper Hand. Institut français des relations internationals (Ifri), 2010. https://www.ifri.org/sites/default/files/atoms/files/noteenergieseaman.pdf

U.S. Geological Survey: Commodity Statistics and Information. 2015 Berechnung und Darstellung: Ökopol

2.2. Stoff-Komponenten-Matrix und Materialverbleib beim Schreddern

Für die identifizierten Materialien oberhalb der Relevanzschwelle wurde analysiert, in welchen Komponenten des Autos sie überwiegend eingesetzt werden (Hauptverwen- dungsbereiche), und es wurde eine Stoff-Komponenten-Matrix erstellt, Tabelle 1 links.

Darauf aufbauend wurde über Primärerhebungen (Befragung von Demontagebetrieben und Schredderunternehmen und Expertengespräche) sowie Literaturauswertungen recherchiert, in welchen Outputfraktionen der Prozesse der Altfahrzeugbehandlung die jeweiligen Komponenten verbleiben, Tabelle 1 rechts. Für die Lokalisierung der Wertstoffe in Elektronikbauteilen wurde überwiegend auf die Ergebnisse des For- schungsprojekts ORKAM [15] zurückgegriffen. Zu beachten ist, dass es sich um eine Betrachtung der Hauptverbleibswege handelt. Teilmengen werden auch immer in andere Fraktionen ausgetragen.

Tabelle 1: Vorkommen relevanter Wertstoffe in Fahrzeugkomponenten und ihr Verbleib in den Schredderfraktionen

Wertstoff Komponente(n) (Beispiele) Stahl- Schredder- Schredder- Fraktion schwer- leicht-

fraktion fraktion (SSF) (SLF) 1. Stähle

Kaltgewalzte Stahlfein-

bleche zur Kaltverformung Karosserie (Bodenbleche, Türen, Dach) x

Warmgewalzte Flachpro-

dukte zur Kaltformgebung Rahmen-Konstruktionsteile, Räder, Stanzteile x

Wellen, Pleuel, Radnabe, Achswelle,

Edelstähle

Querlenker, Lager, Motorventile x (Ferrit) x (Austenit) Nichtrostende Stähle Bremsscheiben, Abgasanlage, Ölwanne x (Ferrit) x (Austenit)

Türschlösser, Handbremse,

Sinterstähle weitere Stahlbauteile x

Zylinderkurbelgehäuse, Hinterachs-

Gusswerkstoffe gehäuse, Motorträger x

Legierungselemente

Chrom Verschiedene Stahlkomponenten x x

Mangan x x

Molybdän x x

Nickel x x

Vanadium x x

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Fahrzeuge

Tabelle 1: Vorkommen relevanter Wertstoffe in Fahrzeugkomponenten und ihr Verbleib in den Schredderfraktionen (Fortsetzung)

Schredder- Schredder- Wertstoff Komponente(n) (Beispiele) Stahl- schwer- leicht-

Fraktion fraktion fraktion (SSF) (SLF) 2. Nichteisen-Metalle

2.1. Bunt- und Leichtmetalle

Verschiedene Komponenten im Fahrwerk,

Aluminiumknetlegierungen Lenk- und Bremssystem (x) x

Aluminiumgusslegierungen Motorblock (x) x

Beryllium Stecker (Kupferkontakte), Leiterplatten x x Starterbatterie, Lötmittel, in älteren Fahrzeugen: Batterie-Demontage vor dem Schredder Blei Auswuchtgewichte, Kohlebürsten für Elektro-

motoren und Bremsbeläge (x) x x

Kupfer Kabel, Motoren, Leiterplatten x x x

Magnesium Magnesiumhaltige Bauteile x x

Radauswuchtgewichte, Oberflächen-

Zink beschichtung von Stahl-Bauteilen x x x

Zinn Leiterplatten (Lote) x (x)

2.2. Edelmetalle

Gold Leiterplatten, Kabelkontakte x

Palladium

Platin Katalysator Demontage vor dem Schredder

Rhodium

Silber Leiterplatten x

2.3. Weitere Metalle

Antimon Bremsbeläge, Leiterplatten x x

Cer Katalysator, Frontscheibe (UV-Schutz) Katalysator – Demontage vor Schredder x Europium Displays mit LED-Hintergrundbeleuchtung x x

Gallium Bestückte Leiterplatten, LEDs x x

Lanthan Katalysator Demontage vor dem Schredder

Praseodym Magnete x x

Scandium bestückte Leiterplatten x

Tantal LEDs, Kondensatoren x

bestückte Leiterplatten, Displays mit LED- Ytterbium

Hintergrundbeleuchtung x

Yttrium bestückte Leiterplatten x

3. Kunststoffe 3.1. Thermoplaste

Stoßfänger, Scheinwerfer, Armaturenbrett,

ABS Handschuhkasten x

PA Kraftstoffanlage, Motorabdeckung x

PE Kraftstoffbehälter x

PET Sitzbezüge x

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Fahrzeuge Hauptverwendungsbereiche nach:

Du, X.; Restrepo, E.; Widmer, R.; Wäger, P.: Quantifying the distribution of critical metals in conventional passenger vehicles using input-driven and output-driven approaches: a comparative study. J Mater Cycles Waste Manag 17:218-228, 2015

Faulstich, M.; Benker, B.; Seelig, J.; Franke, M.; Reh, K.: Demontagefabrik im urbanen Raum – Erweiterte Stoffstromanalyse.

Abschlussbericht, Sulzbach-Rosenberg, Oktober 2015

Nemry, F.; Leduc, G.; Mongelli, I.; Uihlein, I.: Environmental Improvement of Passenger Cars. Sevilla, 2008

Schmid, D.; Zur-Lage, L.: Perspektiven für das Recycling von Altfahrzeugen – moderne Fahrzeuge und angepasste Recycling- verfahren. 2014

Schmidt: pers. Kom. Prof. Dr.-Ing., Dipl.-Phys. Joachim Schmidt, Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaft, 23.03.2016 Verbleib nach Informationen von Schredderbetreibern

2.3. Ökologische Relevanz der enthaltenen Wertstoffe

Die ökologische Relevanz der eingesetzten Wertstoffe in Fahrzeugen wurde anhand des ökobilanziellen Summenparameters Global Warming Potential (GWP in kg CO_2eq) betrachtet. Dafür wurden Daten über das Treibhauspotenzial der Herstellung der jeweiligen Materialien (Metalle, Kunststoffe, Glas) recherchiert. Die betrachteten Ma- terialien weisen sehr breit gefächerte spezifische GWP (pro kg Werkstoff) auf, Bild 3.

Im Kontext der Altfahrzeugverwertung bedeutet dies, dass in der Recyclingkette sehr geringe Verluste z.B. von Edelmetallen teilweise ökologisch bereits bedeutsamer sind, als größere Masseverluste bei Kunststoffen oder Eisen.

Für die Analyse der Altfahrzeugverwertung sind die Einsatzmengen der Materialien pro Fahrzeug zu betrachten. Daher zeigt das folgende Bild 4 die Treibhauspotenziale GWP der eingesetzten relevanten Materialien je Fahrzeug. Aufgrund der sehr variie- renden Zusammensetzung von PKW handelt es sich bei einer solchen Darstellung von Durchschnittswerten nur um eine grobe Orientierungsdarstellung.

Unter Berücksichtigung der Einsatzmenge ergibt sich eine deutliche Schwerpunktver- schiebung gegenüber den Ergebnissen der spezifischen GWP-Werte. Mit Ausnahme von Eisen, Kupfer und Aluminium ist das Treibhauspotenzial der eingesetzten Metalle bei der Betrachtung pro Fahrzeug deutlich niedriger als das jeweilige GWP der eingesetzten Kunststoffe PP, PU, PA, PE und ABS.

Tabelle 1: Vorkommen relevanter Wertstoffe in Fahrzeugkomponenten und ihr Verbleib in den Schredderfraktionen (Fortsetzung)

Schredder- Schredder- Wertstoff Komponente(n) (Beispiele) Stahl- schwer- leicht-

Fraktion fraktion fraktion (SSF) (SLF) Stoßfänger, Radhausschalen, Scheinwerfer,

PP Luftfiltergehäuse x

PUR Polster (Sitze), Türverkleidungen x

4. Elastomere

Naturkautschuk Reifen (werden teilweise vor dem

synthetischer Kautschuk Schreddern demontiert) x x 5. Technische Keramik

Glas Front-, Heck-, Seiten-, und Dachfenster x x

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Fahrzeuge

2.4. Defizite der aktuellen Verwertungspraxis

Aus der Analyse der aktuell praktizierten Behandlung und Verwertung von Altfahr- zeugen wurden verschiedene, bislang nicht erschlossene Potenziale sichtbar, deren Erschließung zu einer (höherwertigen) Sekundärnutzung verschiedener in den Alt- fahrzeugen enthaltenen Wertstoffe führen kann.

Hierzu wurde die Hochwertigkeit der derzeitigen Verwertungspfade der Behandlungs- fraktionen betrachtet. Dies umfasst die Frage nach möglichen Materialverlusten oder Kontaminationen in der Verwertungskette.

Berücksichtigt wurde die funktionelle Rückgewinnungsrate der Schredderoutput- Fraktionen in Anlehnung an [14]. Dabei wurde betrachtet, wie hoch der Massenanteil der Wertstoffe ist, deren ursprünglichen chemischen und physikalischen Eigenschaften für eine weitere Nutzung im Rahmen der stofflichen Verwertung erhalten bleiben.

Bild 3: Spezifisches Treibhauspotenzial GWP verschiedener in Fahrzeugen eingesetzter Mate- rialien

Datengrundlagen:

Nuss, P.; Eckelman, M. J.: Life Cycle Assessment of Metals: A Scientific Synthesis. PLoS ONE, 9(7), e101298., 2014 PlasticsEurope: Eco Profiles. Brüssel, 2016; http://www.plasticseurope.org/plastics-sustainability-14017/eco-profiles.aspx

0,1 1 10 100 1.000 10.000 100.000

Global Warming Potential kg CO₂/kg

Palladium Platin

Vanadium

Aluminium Kupfer Antimon

Magnesium

Cerium Zink

Tantal Molybdän

Nickel Eisen

Chrom Zinn

Silber Gold

Lanthan Neodym Dysprosium

Gallium

PET (Polyethylenterephthalat) Glas PA (Polyamide)

ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol) PU (Polyurethane) PP (Polypropylen)PE (Polyethylen)

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Fahrzeuge

0,01 0,10 1 10 100 1.000

Global Warming Potential kg CO₂/Fahrzeug

Palladium Platin

Vanadium

Magnesium

Cerium Zink

Tantal Molybdän

Nickel Eisen

Chrom Zinn

Silber Gold

Gallium

Bild 4: GWP verschiedener Materialien je PKW

Datengrundlagen: Cullbrand, K.; Magnusson, O.: The Use of Potentially Critical Materials in Passenger Cars. Department of Energy and Environment, Division of Environmental Systems Analysis, Chalmers University of Technology. Gothenburg, Schweden, 2011 Nuss, P.; Eckelman, M. J.: Life Cycle Assessment of Metals: A Scientific Synthesis. PLoS ONE, 9(7), e101298., 2014

PlasticsEurope: Eco Profiles. Brüssel, 2016; http://www.plasticseurope.org/plastics-sustainability-14017/eco-profiles.aspx Reuter, M. A.; Hudson, C.; van Schaik, A.; Heiskanen, K.; Meskers, C.; Hagelüken, C.: Metal Recycling: Opportunities, Limits, Infrastructure, A Report of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel. UNEP, 2013 Schmid, D.; Zur-Lage, L.: Perspektiven für das Recycling von Altfahrzeugen – moderne Fahrzeuge und angepasste Recycling- verfahren. 2014

Nach [28] ist die funktionelle Rückgewinnungsrate der wichtigste Recyclingindikator zur Beurteilung der Ressourceneffizienz, da sie Auskunft über das Substitutionspotenzial von Primärmetallen gibt.

Daneben wurde die Frage betrachtet, für welche Art der Sekundärnutzung die erzeugten Outputfraktionen geeignet sind. Hinsichtlich der Sekundärnutzung wird unterschieden, ob diese spezifisch oder unspezifisch erfolgt. Bei der spezifischen Sekundärnutzung werden die spezifischen Eigenschaften der Werkstoffe genutzt – wie etwa Leitfähigkeit, Korrosions- und Festigkeitseigenschaften – oder andere Materialeigenschaften, durch die eine bestimmte Fertigungstechnik ermöglicht wird. Diese werden auch durch Aspekte wie Sortenreinheit bzw. Grad von Verunreinigungen sowie deren nachträg- licher Separierbarkeit bestimmt, siehe hierzu z.B. das Metallrad der metallurgischen Beziehungen der Recyclingrouten [29]. Die unspezifische Sekundärnutzung umfasst insbesondere die Nutzung des Volumens oder des Energiegehalts.

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2.4.1 Schwachstellen in der Verwertung von Eisen und Stahl Stahl/Eisen/Schredderschrott

Verluste

Die Verwertung von Eisen ist derzeit auf der Stahlroute üblicherweise in Elektrostahl- werken für eine Verwendung der spezifischen Eigenschaften von Stahl realisiert. Ein (begrenzter) Verlust von Stahl z.B. über den Austrag in der Schredderleichtfraktion ohne anschließende Separation oder über die Kupferroute als Teil von Kupferwicklungen (z.B.

in Motoren) wirkt sich in einer gesamtökologischen Betrachtung der Altfahrzeugentsor- gung aufgrund des geringen spezifischen GWP-Wertes nur gering aus.

Kontamination

Fremdstoffe wie z.B. Kupfer, Nickel, Molybdän, Palladium werden im Stahl gelöst und im Stahlprodukt ausgetragen. Relevant in Bezug auf die Kreislaufführung von Stahl kann sich insbesondere ein zunehmender Kupfergehalt im Stahlschrott bzw. Stahl negativ auswirken, da er dessen Verwendungsmöglichkeiten einschränken kann. Der überwie- gende Anteil des Schredderschrotts wird daher zu Baustählen recycelt und nicht z.B. zu (Tiefzieh-)Blechen. Derzeit bestehen ausreichend Absatzmöglichkeiten für entsprechende Stahlqualitäten. [1] sieht jedoch auch die Möglichkeit einer zukünftigen negativen Beein- flussung des Stahlkreislaufs durch Störelemente. Eine Verringerung des Kupfergehaltes erfolgt üblicherweise bereits im Rahmen der Behandlung von Schredderoutputströmen.

Durch Einschlüsse von Kupfer in Stahlteilen, nicht getrennte Verbindungen von Kupfer und Eisen sowie die Kontamination durch sehr feine Kupfer-Bestandteile (z.B. Litzen) sind einer umfassenden Separation Grenzen gesetzt.

Der Kupferanteils im Schredderschrott kann bis zu über 0,3 Prozent betragen. In den Schredderversuchen [32] wurden Kupfergehalte zwischen 0,15 Prozent und 0,7 Ma.-%

festgestellt.

Ergänzend kann eine Demontage von kupferhaltigen Komponenten vor dem Schredder erfolgen (z.B. Kabelbaum, Elektronik). [4] stellt anhand der Auswertung von Schred- derversuchen dar, dass sich durch intensive Demontage der Kupfergehalt im Eisen- Schredderschrott von 0,22 Ma.-% auf 0,1 Ma.-% halbieren lässt.

Edelstahl und deren Legierungselemente Chrom, Nickel, Molybdän – Verluste

Eine Nutzung der in einigen Stählen enthaltenen Legierungsbestandteile kann nur dann erfolgen, wenn Stähle mit erhöhten Gehalten solcher Legierungen separiert werden, um diese anschließend zur Auflegierung zu nutzen. Die Separation von legierten Stählen, beispielsweise austenitischen Edelstählen wie Chrom-Nickel-Molybdän-Edelstählen und Chrom-Nickel-Stählen aus dem Schredderoutput erfolgt bereits üblicherweise.

2.4.2. Schwachstellen in der Verwertung von Aluminium und Kupfer Aluminium – Nutzung spezifischer Eigenschaften

Aluminium wird aus den Outputfraktionen des Schredders üblicherweise als Gemisch von Guss- und Knetlegierungen separiert. Die Legierungen werden gemeinsam zu Sekun- däraluminium umgeschmolzen [17], das anschließend als Gusslegierung genutzt wird.

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Die duktilen Eigenschaften der Knetlegierung, die die Kaltumformung des Werkstoffs ermöglichen, gehen durch die Vermischung der Legierungsbestandteile verloren [22].

Eine Trennung der Knet- von den Gusslegierungen ist technisch möglich, wird aber derzeit nicht für die große Masse des Output angewandt.

Kupfer Kontamination: Kupfer bzw. kupferhaltige Fraktionen werden aus dem Schredderoutput abgeschieden. Die Kontamination mit anderen Materialien stellt im weiteren Stoffkreislauf kein Problem dar, da Kupfer ein vergleichsweise edles Metall ist und in den Prozessen mit sehr hohem Reinheitsgrad wiedergewonnen werden kann [17].

Verluste Verluste von Kupfer entstehen durch den Austrag in Fraktionen, die nicht der Kupfer- hütte zugeführt werden. So wird Kupfer auch in der Schredderleichtfraktion sowie der Stahlfraktion (siehe oben) nachgewiesen. Eine Kontamination von 0,1 Ma.-% Kupfer in der Stahlfraktion kann zu einem Verlust in der Größenordnung von 10 Ma.-% des Kupfergehaltes führen.

2.4.3. Schwachstellen in der Verwertung weiterer Metalle Edelmetalle – Verluste Sofern eine Separation der edelmetallhaltigen Fraktionen (z.B. Leiterplatten) erfolgt, so werden die Edelmetalle sowie weiteren Metalle, die über Kupfer als Trägermaterial in der Pyrometallurgie gesammelt werden und/oder die über den Abgaspfad in einen weiter zu behandelnde Fraktion ausgetragen werden, zu einem hohen Grad in der Kupferrückgewinnung mit zurückgewonnen [29].

Jedoch erfolgt diese Separation derzeit nur in Ausnahmefällen, wenn differenzierte Post-Schredder-Technologien angewandt werden, und dann auch nur teilweise. Denn die Prozesse des Schredderns und der nachgelagerten Aufbereitungsschritte führen zu einer starken Zerstörung von Leiterplatten. Die Versuche im Rahmen der Elektroalt- geräteentsorgung [5, 36] stufen eine solche Zerstörung als wesentliche Ursache von Edelmetallverlusten bei der Aufbereitung von Altgeräten ein. Durch nicht-angepasste Zerkleinerungsprozesse könnten Ver- lustraten für Gold von bis zu 75 Ma.-%

entstehen.

Ein Bild von Leiterplatten aus Altfahrzeu- gen nach der Aufbereitung in komplexer Post-Schredder-Technik zeigte [34], Bild 5.

Eine Separation von edelmetallhaltigen Komponenten durch Demontage vor dem Schredder ist technisch möglich und in einigen Fällen auch rentabel, wenn entsprechende Demontagekonzepte realisiert sind [21].

Bild 5: Leiterplatten aus Altfahrzeugen nach Aufbereitung

Quelle: Schmid, D.; Zur-Lage, L.: Perspektiven für das Recy- cling von Altfahrzeugen – moderne Fahrzeuge und angepasste Recyclingverfahren. 2014

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Tantal, Gallium – Verluste

Für Tantal und Gallium aus Altfahrzeugen stehen derzeit keine Separationsprozesse zur Verfügung, die eine ausreichend hohe Konzentration der Elemente erreichen, ohne gleichzeitig zu relevanten Verlusten anderer Metalle zuführen – z.B. Verluste von Gold und Silber bei der Aufbereitung von Leiterplatten zur Gewinnung von Tantal- Kondensatoren [31].

Antimon – Verluste

Antimon wird in einigen integrierten Kupferhütten z.B. aus Leiterplatten zurückge- wonnen [30]. Wesentliche Verluste entstehen durch antimonhaltige Fraktionen, die den entsprechenden Anlagen nicht zugeführt werden – z.B. Leiterplatten, siehe oben.

Platingruppenmetalle Platin, Palladium, Rhodium (PGM) – Verluste

Die Separation von Katalysatoren, die die weit überwiegende Menge von PGM enthalten, (vor dem Schreddern) und die Rückgewinnung der PGM erfolgt bereits zu einem sehr hohen Grad aufgrund ökonomischer Treiber.

Seltenerdmetalle (Cer, Lanthan, Neodym, Dysprosium) – Verluste

Eine großtechnische Rückgewinnung von Cer und Lanthan aus Katalysatoren und technischen Keramikanwendungen ist nicht etabliert [30]. Wesentliches Hemmnis sind die Kosten der Rückgewinnung im Vergleich zum niedrigen Preis von Primärrohstoffen.

Eine Separation von neodym- und dysprosiumhaltigen Seltenerdmagneten ist vor dem Schreddern der Altfahrzeuge durch Demontage möglich. Diese ist derzeit nicht wirt- schaftlich, könnte es jedoch nach [21] werden, wenn entsprechende Vermarktungsmög- lichkeiten entstehen und die Magnete identifizierbar sind. Rückgewinnungsverfahren stehen derzeit in Europa großtechnisch noch nicht zur Verfügung, sind jedoch auf der Schwelle zur verstärkten Umsetzung [30].

2.4.4. Schwachstellen in der Verwertung von Glas und Kunststoff Glas – Nutzung spezifischer Eigenschaften

Wird Glas aus Altfahrzeugen vor dem Schreddern separiert, kann es nach Auskunft von Glasverwertern wieder z.B. zu Flachglas verwertet werden. Hierdurch würden Rohstoffe substituiert, die höhere ökologische Lasten tragen als Rohstoffe, die dann substituiert würden, wenn von dem Glas nur das Volumen genutzt würde – z.B. Substitution von Kies. Aus dem Schredderoutput kann Fahrzeugglas derzeit nicht für ein funktionelles Recycling zurückgewonnen, sondern lediglich als Füllmaterial genutzt werden.

[43] belegt die ökologische Vorteilhaftigkeit des Recyclings von Autoglas zu Flachglas inkl. des Recyclings von Polyvinylbutyral (PVB) im Vergleich zur Nutzung als mine- ralischer Füllstoff nach Schreddern und Post-Schredder-Technik.

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Fahrzeuge

Kunststoffe – Nutzung spezifischer Eigenschaften Kunststoffe werden nur in geringem Umfang vor dem Schreddern separiert (insbesondere Stoßfänger) und der kunststoffverarbeitenden Industrie zugeführt = funktionelles Recycling. Nach dem Schreddern dominiert die energetische Verwertung der kunst- stoffhaltigen Fraktionen, bei der nur der chemische Energiegehalt in den Kunststoffen genutzt wird und der Energieaufwand für die Produktion verloren geht.

In geringem Umfang werden die Kunststoffe im Output des Schredders durch eine fortschrittliche Post-Schredder-Technik weiter separiert. Üblicherweise wird hierbei jedoch keine Qualität erreicht, die eine Verwendung erlaubt, die der ursprünglichen vergleichbar ist.

Die ökologische Bewertung zeigte für verschiedene Kunststoffteile aus dem Altfahrzeug eine positive Bewertung des werkstofflichen Recyclings, vergleiche z.B. [16]. Besser als andere Entsorgungsoptionen schneidet die werkstoffliche Verwertung in der Regel dann ab, wenn sie zu hochwertigen Sekundärrohstoffen führt und im Zuge dessen ein hoher Substitutionsfaktor (= substituierte Primärkunststoffmenge/Rezyklatmenge) von nahezu 1 erreicht wird. Dies ist nur möglich, wenn Kunststoffabfälle sauber und

0 20 40 60 80 100 120 140 160 Kunststoff kg pro PKW

1998 2000 2003 2005 2007 2009

Gesamt Außen Innen Elektrik/Licht Unter der Haube

Bild 6: Entwicklung der Kunststoffmassen in PKW

Quelle: Schlotter, U.: Kunststoffe im Automobil und resultierende Auswirkungen auf die Verwertung, Frankfurt, o.J.

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Fahrzeuge

sortenrein zur Verfügung stehen, z.B. durch getrennte Erfassung. Die ökologische Vorteilhaftigkeit der werkstofflichen Verwertung steigt außerdem mit der Größe der demontierten Teile [16].

Weiterhin sind bei der Frage der Kreislaufführung Schadstoffbelastungen der Kunst- stoffe zu berücksichtigen. Ein Teil der Kunststoffkomponenten insbesondere im Fahrzeuginnenraum, wo etwa die Hälfte der Kunststoffe eingesetzt werden, Bild 6, kann mit Flammschutzmitteln versetzt sein, teilweise auch bromierten. Eine Schad- stoffverschleppung im Recyclingkreislauf ist hier zu vermeiden.

2.5. Ökologische Bewertung der Defizite der Altfahrzeugverwertung

Die Einschätzung zu den aktuellen Entsorgungs- und Verwertungswegen und den dort beobachtbaren Verlusten oder sonstigen Schwachstellen wurde mit der Betrachtung der ökologischen Relevanz der Wertstoffe pro Fahrzeug (aus Bild 4) zusammenge- führt und so prioritäre Materialien für die Entwicklung von Optimierungsansätzen identifiziert, Bild 7.

0,10 1 10 100 1.000

Global Warming Potential kg CO₂/Fahrzeug

Palladium Platin

Vanadium

Magnesium

Cerium Zink

Tantal Molybdän

Nickel Eisen

Chrom Zinn

Silber Gold

Gallium

0,01

Negativbewertung z.B. durch große Verluste oder überwiegend keine Nutzung spezifischer Eigenschaften

Abgeschwächte Negativbewertung z.B. bei geringen Verlusten oder Änderung der Materialeigenschaften durch Kontamination

Positive Bewertung z.B. durch hohe Ausbringung und Nutzung spezifischer Eigenschaften

Bild 7: Treibhauspotenzial GWP verschiedener Materialien je PKW, priorisiert nach identifizierten Defiziten und Verlusten in der derzeitigen Altfahrzeugverwertung

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Fahrzeuge Datengrundlage:

Cullbrand, K.; Magnusson, O.: The Use of Potentially Critical Materials in Passenger Cars. Department of Energy and Environment, Division of Environmental Systems Analysis, Chalmers University of Technology. Gothenburg, Schweden, 2011

Nuss, P.; Eckelman, M. J.: Life Cycle Assessment of Metals: A Scientific Synthesis. PLoS ONE, 9(7), e101298., 2014 Optimat: Remanufacture, refurbishment, reuse and recycling of vehicles: Trends and opportunities. 2013

Reuter, M. A.; Hudson, C.; van Schaik, A.; Heiskanen, K.; Meskers, C.; Hagelüken, C.: Metal Recycling: Opportunities, Limits, Infrastructure, A Report of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel. UNEP, 2013 Schmid, D.; Zur-Lage, L.: Perspektiven für das Recycling von Altfahrzeugen – moderne Fahrzeuge und angepasste Recycling- verfahren. 2014

Große Schwachstellen und damit besonders große Verbesserungspotenziale in Rich- tung Hochwertigkeit liegen bei den in Fahrzeugen enthaltenen Kunststoffen, und zwar für alle betrachteten Kunststoffsorten. Gleiches gilt auch für das Fahrzeugglas. Damit sollte ihnen bei der Suche nach Optimierungsansätzen für die Verwertungspraxis eine mindestens ebenso große Rolle zukommen wie beispielsweise den Edel- und Sondermetallen. Im Bereich der Massenmetalle Eisen, Kupfer und Aluminium liegen mittelgroße Verbesserungspotenziale, die aufgrund der ökologischen Mengenrelevanz dieser Metalle auch besser erschlossen werden sollten.

3. Ansätze zur Optimierung der aktuellen Verwertungspraxis

Die nachfolgend skizzierten Ansätze adressieren die dargelegten Schwachstellen der derzeitigen Verwertungspraxis und zielen auf ihre Optimierung durch die Ausgestal- tung und Nutzung verbesserter Verwertungspfade. Sie adressieren insbesondere die als relevant identifizierten Wertstoffe: Kunststoffe und Glas, Massenmetalle Eisen, Aluminium und Kupfer sowie Edelmetalle.

3.1. Weiterführende Anforderungen an die Demontage

Der Anhang der AltfahrzeugV enthält, basierend auf einer entsprechenden Vorgabe in Anhang I der EG-Altfahrzeug-Richtlinie, in Nummer 3.2.3.3 Demontageverpflich- tungen für bestimmte Wertstoffkomponenten zum Zweck der Wiederverwendung oder stofflichen Verwertung. Aus der Schwachstellenanalyse (siehe 2.4.) geht hervor, dass vor dem Schreddern entnommene wertstoffhaltige Komponenten höherwertige (im Sinne einer stärkeren Nutzung spezifischer Materialeigenschaften), verlustärmere bzw. kontaminationsärmere Verwertungsmöglichkeiten eröffnen. Daher sollte geprüft werden, wie die Vorgaben für eine Demontage oder Separation für entsprechende relevante Fraktionen und Wertstoffe (siehe 2.5.) sowohl erweitert als auch spezifiziert werden können.

3.1.1. Kupferhaltige Komponenten Eine Demontagepflicht für kupferhaltige Bauteile sieht die AltfahrzeugV bereits vor, jedoch nur, wenn das Kupfer nicht beim oder nach dem Schreddern getrennt wird. Die Schwachstellenanalyse (2.4.2.) zeigte die Notwendigkeit die Demontageanforderungen auszubauen.

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Fahrzeuge

Das in Fahrzeugen enthaltene Kupfer befindet sich überwiegend im Kabelstrang – nach [41] etwa sechzig Prozent – und in Motoren, z.B. der Lüftung und der Heizung. Während eine Separation der großen Elektromotoren nach dem Schreddern effektiv möglich ist, ist die Separation von zunehmend feineren und weiter verteilten Kabellitzen nur mit erheblichem Aufwand realisierbar.

Laut [18] ist in Japan im Rahmen der Verwertungsoption Whole Vehicle Utilization (direkte Restkarossenverwertung im Stahlschmelzofen ohne vorheriges Schreddern) eine Reduktion des Kupfergehalts auf 0,3 Ma.-% eine Anforderung an Demontagebe- triebe (vgl. auch [26]). Zur Einhaltung dieses Maximalgehalts sei eine Separation des Hauptkabelstrangs erforderlich [26].²

Daher sollte überlegt werden, mindestens für den Hauptkabelstrang die Kupfer- Demontagepflicht absolut zu formulieren und keine Alternativoption zur Trennung beim oder nach dem Schreddern mehr zu eröffnen.

3.1.2. Fahrzeugelektronik

Durch eine gezielte Separation relevanter Komponenten der Fahrzeugelektronik aus Altfahrzeugen vor dem Schreddern ist es möglich, die Rückgewinnung insbesondere der enthaltenen Edelmetalle und damit wertvoller Ressourcen zu verbessern. Die Bun- desregierung formulierte daher in ihrem Ressourceneffizienzprogramm ProgRess II [3] als eines der kreislaufwirtschaftlichen Ziele die möglichst weitgehende Demontage der Fahrzeugelektronik pro Altfahrzeug bis 2020.

Dies motiviert derzeit Überlegungen, durch welche Impulse die Erreichung dieses Ziels gestärkt werden kann. Für ein wirksames Mittel halten die Autoren die Etablierung einer Demontagepflicht für Fahrzeugelektronik aus Altfahrzeugen. Sie könnte absolut oder relativ formuliert werden. Um den Demontagebetrieben die nötige Flexibilität zu erhalten, sollten jedoch keine konkreten Bauteile mit einer Demontagepflicht versehen werden, eine Aufzählung typischer adressierter Komponenten, analog zur Beispielaufzählung für große Kunststoffbauteile in Nr. 3.2.3.3 des Anhangs der Alt- fahrzeugverordnung, ist jedoch möglich. Eine Verankerung wäre in Deutschland in der Altfahrzeugverordnung oder sinnvollerweise in der EG-Altfahrzeug-Richtlinie möglich.

In der Folge einer Demontagepflicht wären hierfür nach § 9 Abs. 2 der AltfahrzeugV bzw. Art. 8 (3) der EG-Altfahrzeug-Richtlinie entsprechende Demontageinformationen durch die Hersteller, z.B. in IDIS, bereitzustellen.

Groke et al. [15] zeigten, basierend auf dem Verhältnis von Komponentenerlös zu Demontageaufwand, für 8 von etwa 40 Komponenten der Fahrzeugelektronik, dass bereits unter heutigen Bedingungen eine Separation und stoffliche Verwertung wirt- schaftlich möglich ist:

2 Eine Übersicht von Handlungsempfehlungen zur Reduktion der Demontagezeiten für Kupferkabelstränge aus Altfahrzeugen zeigt [13].

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Fahrzeuge

• Motoren: Heizungsgebläse und Lichtmaschine,

• Steuergeräte: Motor-, Getriebe- und Fahrtsteuerung, Inverter (Hybridfahrzeug) und Start-Stopp-Steuerung,

• Sensoren: Sauerstoffsensor (Lambdasonde).

Für 9 weitere Elektronikkomponenten war eine ökonomisch begründete Demontage wegen der Varianz der Separationszeiten nur für einen Teil der untersuchten Fälle möglich.

3.1.3. Demontage von Kunststoffteilen und sonstige Verwertungsvorgaben Die Schwachstellenanalyse ergab die ökologische Vorteilhaftigkeit der Gewinnung sauberer und sortenreiner Kunststofffraktionen, um eine hochwertige werkstoffliche Verwertung zu ermöglichen (2.4.4.), während kunststoffhaltige Fraktionen nach dem Schreddern in den meisten Fällen energetisch und damit unspezifischer verwertet werden. Daher werden Impulse zur Stärkung der hochwertigen werkstofflichen Verwertung aus Altfahrzeugen für sinnvoll gehalten. Ökonomische Treiber fehlen in diesem Bereich.

Bei den Überlegungen zur Weiterentwicklung der Demontagevorgaben für Kunststoffe sind die jeweiligen Verwendungsbereiche der Kunststoffe in den Fahrzeugen (z.B.

Interieur, Exterieur), die eingesetzten Kunststoffsorten und die Anwendungsbereiche der Sekundärkunststoffe zu berücksichtigen. Eine Ausschleusung schadstoffhaltiger, flammschutzmittel- bzw. POP-haltiger Kunststoffteile, aus dem Recyclingkreislauf ist anzustreben.

Das Umweltbundesamt [39] fordert beispielsweise die konsequente Demontage gro- ßer Kunststoffteile, alternativ eine Vorgabe zur Separation von 20 kg Kunststoffen pro Altfahrzeug mit Zuführung zu einer werkstofflichen Verwertung.

3.1.4. Prüfung der Ausnahmegenehmigungen für Demontagepflichten gemäß Anhang AltfahrzeugV Nr. 5 Nach Nr. 3.2.3.3 des Anhangs der AltfahrzeugV müssen Demontagebetriebe Glas aus dem Altfahrzeug entfernen und vorrangig einer Wiederverwendung oder stofflichen Verwertung zuführen.

Eine empirische Erhebung [32] ergab, dass Fahrzeugglas in der Praxis nicht von allen Demontagebetrieben gleichermaßen aus Altfahrzeugen separiert wird. Eine Anzahl von Demontagebetrieben verfügt über entsprechende behördlich erteilte Ausnahme- genehmigungen, basierend auf Nr. 5 des Anhangs der AltfahrzeugV.

Aus zwei Gründen sollte die Separation und Verwertung von Fahrzeugglas zukünftig ausgeweitet werden:

1) Ökologisch vorteilhafte Verwertungsoptionen: Generell ermöglicht eine vorab se- parierte Autoglasfraktion eine hochwertigere Fahrzeugglasverwertung, siehe 2.4.4.

mit Verweis auf [43].

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Fahrzeuge

2) Betriebliche Demontagequote: Seit dem 1.1.2015 gelten erhöhte Verwertungsquo- ten für Altfahrzeuge nach der AltfahrzeugV. Für die betrieblichen Quoten bedeutet dies: Während die Demontagebetriebe weiterhin eine Quote von zehn Prozent Recycling im nichtmetallischen Bereich erreichen müssen, stieg die Quote für die Schredderanlagen von fünf Prozent Verwertung auf fünf Prozent Recycling und zusätzlich zehn Prozent Verwertung der nichtmetallischen Schredderrückstände.

Erreicht ein Demontagebetrieb die zehn Prozent-Recyclingquote nicht alleine, besteht die Möglichkeit einer vertikalen Kooperation mit Schredderanlagen, die Mengengutschriften für in den Schredderbetrieben gewonnene und recycelte Wert- stofffraktionen an die Demontagebetriebe weitergeben können. Durch die erhöh- ten anspruchsvollen betrieblichen Quoten für die Schredderanlagen vermindern sich jedoch die Spielräume für diese vertikale Kooperation [20].

Daher wird vorgeschlagen, eventuell erteilte Ausnahmen von der Pflicht zum Glas- ausbau kritisch zu überprüfen.

3.2. Separationspflicht für Aluminiumknetlegierungen

In der aktuellen Altfahrzeugverwertungspraxis unterliegen insbesondere Alumini- umknetlegierungen einem Qualitätsverlust bzw. Downcycling (siehe 2.4.1. und 2.4.2.).

Technisch ist es bereits möglich, bestimmte Aluminiumsorten voneinander zu tren- nen. Auch wenn erste großtechnische Anlagen bereits in Betrieb sind, erfolgt für die Aluminiumfraktionen aus der Altfahrzeugbehandlung bislang noch keine umfassende praktische Anwendung derartiger Technologien.

Vor diesem Hintergrund halten die Autoren eine entsprechende Separationspflicht für Aluminiumknetlegierungen aus den Fraktionen der Altfahrzeugentsorgung für sinnvoll.

3.3. Begrenzung des Metallgehalts derjenigen Fraktionen, die in die Verfüllung gehen, energetisch verwertet oder beseitigt werden

Typische Entsorgungswege für die Schredderleichtfraktion sind die energetische Ver- wertung bzw. Verbrennung, der Bergversatz, die Nutzung als Deponiebaustoff oder die Deponierung. Eine funktionelle Rückgewinnung der noch enthaltenen Wertstoffe erfolgt bei diesen Entsorgungswegen überwiegend nicht.

Eine Begrenzung der enthaltenen Wertstoffe, insbesondere der Metalle, scheint ent- sprechend sinnvoll.

Nicht weiter aufbereitete Schredderleichtfraktion enthält u.a. noch mehrere Pro- zent Restmetallgehalte, vergleiche beispielsweise die Schredderversuche in [32] mit 7,5 Prozent bzw. 5,3 Prozent Metallgehalten. [9] nennen gar 11 Prozent Metallanteil.

Mittlerweile erfolgt in der Regel im Zuge der Post-Schredder-Behandlung eine weitere Separation metallischer Fraktionen (Stahl sowie NE-Metalle) aus der Schredderleicht- fraktion in unterschiedlichem Ausmaß.

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Fahrzeuge

Eine möglicher Maximalmetallgehalt für Schredderrückstände, die verfüllt, energetisch verwertet oder beseitigt werden, sollte anspruchsvoll sein, um möglichst viele Metalle als Sekundärrohstoffe wiederzugewinnen, und sich an den technischen Möglichkei- ten orientieren. Eine Entfrachtung der Schredderleichtfraktion auf unter ein Prozent Metallgehalt mittels Post-Schredder-Separation (vergleiche z.B. [38]) wird mindestens für machbar gehalten.

In der Schweiz wird ein solcher Ansatz bereits verfolgt: Gemäß Art. 21 der Schweizer Abfallverordnung [42] sind aus der leichtesten Fraktion, die bei der Zerkleinerung von metallhaltigen Abfällen entsteht (Leichtfraktion), Metallstücke zu entfernen und stofflich zu verwerten.

4. Quellen

[1] Allwood, J. M.: Automobiles and sustainability: Bridging the Gap Between Environmental Se- curity and Commercial Reality. 16th International Automobile Recycling Congress IARC 2016, 16. März 2016, Berlin

[2] BMUB: Jahresbericht über die Altfahrzeug-Verwertungsquoten in Deutschland im Jahr 2014.

Bonn, Dessau-Roßlau, 01.08.2016

[3] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit: Deutsches Ressour- ceneffizienzprogramm II (ProgRess II). Programm zur nachhaltigen Nutzung und zum Schutz der natürlichen Ressourcen. Berlin, 2016

[4] Burnand: Quality of Ferrous Scraps. Pers. Kom. 06.11.2014

[5] Chancerel, P.: Substance flow analysis of the recycling of small waste electrical and electronic equipment. An assessment of the recovery of gold and palladium. Dissertation Technische Uni- versität Berlin, Institut für Technischen Umweltschutz, ITU-Schriftenreihe 09/2010, Berlin [6] Cullbrand, K.; Magnusson, O.: The Use of Potentially Critical Materials in Passenger Cars. De-

partment of Energy and Environment, Division of Environmental Systems Analysis, Chalmers University of Technology. Gothenburg, Schweden, 2011

[7] DERA – Deutsche Rohstoffagentur: DERA-Rohstoffliste 2014 – Angebotskonzentration bei mineralischen Rohstoffen und Zwischenprodukten ‒ potenzielle Preis- und Lieferrisiken. 2015 [8] Du, X.; Restrepo, E.; Widmer, R.; Wäger, P.: Quantifying the distribution of critical metals in

conventional passenger vehicles using input-driven and output-driven approaches: a comparative study. J Mater Cycles Waste Manag 17:218-228, 2015

[9] Duwe, Christian; Daniel Goldmann: Stand der Forschung zur Aufbereitung von Shredder- Sanden. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.; Daniel Goldmann, D. (Hrsg.): Recycling und Rohstoffe.

Band 5. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2012, S. 495-506

[10] European Commission (EC): Report on Critical Raw Materials for the EU – Report of the Ad hoc Working Group on defining critical raw materials. Brüssel, 2014

[11] Faulstich, M.; Benker, B.; Seelig, J.; Franke, M.; Reh, K.: Demontagefabrik im urbanen Raum – Erweiterte Stoffstromanalyse. Abschlussbericht, Sulzbach-Rosenberg, Oktober 2015

[12] Gaudillat et al.: Draft Report for the development of an EMAS SRD – Best Environmental Management Practice for the Car Manufacturing Sector. Joint Research Center (JRC). Brüssel, 2016

[13] Global Automotive Declarable Substance List (GADSL): GADSL reference list, 2016 version.

(20)

Fahrzeuge

[14] Graedel, T.E.; Allwood, J.; Birat, J.-P.; Reck, B.K.; Sibley, S.F.; Sonnemann, G.; Buchert, M.;

Hagelüken, C.: Recycling Rates of Metals – A Status Report, A Report of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel. UNEP. 2011

[15] Groke, M.; Kaerger, W.; Sander, K.; Bergamos, M.: Optimierung der Separation von Bauteilen und Materialien aus Altfahrzeugen zur Rückgewinnung kritischer Metalle (ORKAM). Ketzin 2015. In Auftrag des Umweltbundesamts. FKZ 3713 33 337

[16] Jenseit, W.; Stahl, H.; Wollny, V.; Wittlinger, R.: Recovery Options for Plastic Parts from End-of- Life Vehicles: An Eco-Efficiency Assessment. Final Report, in Zusammenarbeit mit der BASF, im Auftrag der Association of Plastics Manufacturers in Europe (APME). Darmstadt, 2003 [17] JRC – Joint Research Centre, European IPPC Bureau: Best Available Techniques (BAT) Reference

Document for the Non-Ferrous Metals Industries. Industrial Emissions Directive 2010/75/EU (Integrated Pollution Prevention and Control). Final Draft. October 2014

[18] Kitagawa, K.: Automobile Recycling in Europe, Japan & North America. Präsentation, 2011 [19] Knobloch, V.; Zimmermann, T.; Gößling-Reisemann, S.: From criticality to vulnerability of

resource supply: The case of the automobile industry. (unveröffentlicht)

[20] Kohlmeyer, R.: Fünfzehn Jahre später. In: RECYCLING Almanach 2015. München: S. 145-149 [21] Kohlmeyer, R.; Groke, M.; Sander, K.; Bergamos, M.: Perspektiven der zunehmenden Fahrzeu- gelektronik für das Altfahrzeugrecycling. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.; Goldmann, D. (Hrsg.):

Recycling und Rohstoffe, Band 8. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2015, S. 183-205

[22] Modaresi, R.; Müller, D. B.: The Role of Automobiles for the Future of Aluminum Recycling. In:

Environmental Science & Technology 46(16), 2012, S. 8587-8594

[23] Nemry, F.; Leduc, G.; Mongelli, I.; Uihlein, I.: Environmental Improvement of Passenger Cars.

Sevilla, 2008

[24] Nuss, P.; Eckelman, M. J.: Life Cycle Assessment of Metals: A Scientific Synthesis. PLoS ONE, 9(7), e101298., 2014

[25] Ohno, H.; Matsubae, K.; Nakajima, K.; Nakamura, S.; Nagasaka, T.: Unintentional Flow of Al- loying Elements. 2014

[26] Optimat: Remanufacture, refurbishment, reuse and recycling of vehicles: Trends and opportunities. 2013

[27] PlasticsEurope: Eco Profiles. Brüssel, 2016; http://www.plasticseurope.org/plastics-sustainability-14017/eco-profiles.aspx

[28] Reck, B. K.: Funktionelles und nicht-funktionelles Recycling am Beispiel Edelstahl. In: Thomé- Kozmiensky, K. J.; Goldmann, D. (Hrsg.): Recycling und Rohstoffe, Band 7. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé-Kozmiensky, 2014, S. 309-319

[29] Reuter, M. A.; Hudson, C.; van Schaik, A.; Heiskanen, K.; Meskers, C.; Hagelüken, C.: Metal Recycling: Opportunities, Limits, Infrastructure, A Report of the Working Group on the Global Metal Flows to the International Resource Panel. UNEP, 2013

[30] Sander, K.; Gößling-Reisemann, S.; Zimmermann, T.; Marscheider-Weidemann, F.; Wagner, J., Schebek, L.; Heegn, H.; Pehlken, A.: Ermittlung von Substitutionspotenzialen von primären strategischen Metallen durch Sekundärmaterialien (Kurztitel: Recyclingpotenzial strategischer Metalle) – ReStra. Im Auftrag des Umweltbundesamtes, FKZ 3711 93 339. 2016

[31] Sander, K.; Marscheider-Weidemann, F.; Wilts, H.; Hartfeil, T.; Hobohm, J.; Bergamos, M.; Hey- mann, R.: Weiterentwicklung der abfallwirtschaftlichen Produktverantwortung unter Ressour- censchutzaspekten am Beispiel von Elektro- und Elektronikgeräten (RePro). Hamburg, 2017.

Umweltforschungsplan des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicher- heit, Forschungskennzahl 3711 95 318, Veröffentlichung in Vorbereitung

(21)

Fahrzeuge [32] Sander, K.; Rödig, L.; Wagner, L.; Holzhauer, R.; Baberg, L.; Spiecker, T.; Zwisele, B.; Winterstein,

M.: Evaluierung und Fortschreibung der Methodik zur Ermittlung der Altfahrzeugverwertungs- quoten durch Schredderversuche unter der EG-Altfahrzeugrichtlinie 2000/53/EG. Hamburg, 2017. Ressortforschungsplan des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Re- aktorsicherheit, Forschungskennzahl 3715 33 305 0, Veröffentlichung in Vorbereitung [33] Schlotter, U.: Kunststoffe im Automobil und resultierende Auswirkungen auf die Verwertung,

Frankfurt, o.J.

[34] Schmid, D.; Zur-Lage, L.: Perspektiven für das Recycling von Altfahrzeugen – moderne Fahr- zeuge und angepasste Recyclingverfahren. 2014

[35] Schmidt: pers. Kom. Prof. Dr.-Ing., Dipl.-Phys. Joachim Schmidt, Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaft, 23.03.2016

[36] Schöps, D.; Salhofer, S.; Spitzbart, M.; Hagelüken, C.; Meskers, C. E. M.; Kriegl, M.; Panowitz, G.: Bilanzierung der Edelmetallverluste beim E-Schrottrecycling. In: Thomé-Kozmiensky, K. J.;

Goldmann, D. (Hrsg.): Recycling und Rohstoffe, Band 3. Neuruppin: TK Verlag Karl Thomé- Kozmiensky, 2010, S. 641-645

[37] Seaman, J.: Rare Earths and Clean Energy: Analyzing China’s Upper Hand. Institut français des relations internationals (Ifri), 2010. https://www.ifri.org/sites/default/files/atoms/files/noteenergieseaman.pdf

[38] Tabel, T.; Leistner, W.; Hollm, R.: Einsatz einer Kompaktsortieranlage zur Metallausschleusung bei Schredderleichtfraktionen. Abschlussbericht, BMU-Umweltinnovationsprogramm. 2011 [39] Umweltbundesamt: Steigerung des Kunststoffrecyclings und des Rezyklateinsatzes. Position.

Dessau-Roßlau, Oktober 2016

[40] U.S. Geological Survey: Commodity Statistics and Information. 2015

[41] Von Zitzewitz, A.: Recyclingprozesse von Fahrzeug-Kabelsträngen im Vergleich unter beson- derer Berücksichtigung des Kupferanteils. Diplomarbeit an der Montanuniversität Leoben, Ös- terreich. 2002

[42] VVEA: Verordnung über die Vermeidung und die Entsorgung von Abfällen (Abfallverordnung, VVEA) [der Schweiz] vom 4. Dezember 2015

[43] Wille, D: Environmental impact assessment of recycling routes for automotive glass, OVAM, Mechelen, 2013

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Redaktion und Lektorat: Dr.-Ing. Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc.

Erfassung und Layout: Claudia Naumann-Deppe, Janin Burbott-Seidel, Anne Kuhlo, Sandra Peters, Ginette Teske, Gabi Spiegel, Cordula Müller

Druck: Universal Medien GmbH, München

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