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Supply risks and environmental concerns drive the interest in critical raw material recycling in the European Union. Globally, waste electrical and electronic equipment (WEEE) is projected to increase by almost 40% until 2030. This waste stream can be a source of secondary raw materials. The determination of the economic feasibility of recycling and recovering specific materials is a data-intensive, time-consuming, and case-specific task. This study introduced a two-part evaluation scheme consisting of upper continental crust concentrations and raw material prices as a simple tool to indicate the potential and limitations of critical raw material recycling. It was applied to the case of light-emitting diodes (LED) lamps in the EU. A material flow analysis was conducted, and the projected waste amounts were analyzed using the new scheme. Indium, gallium, and the rare earth elements appeared in low concentrations and low absolute masses and showed only a small revenue potential. Precious metals represented the largest revenue share. Future research should confirm the validity and usefulness of the evaluation scheme.
Elektro- und Elektronikaltgeräte zählen zu den am schnellsten wachsenden Abfallströmen in Europa. Reparatur und Wiederverwendung können durch eine Verlängerung der Produktnutzungsdauer dazu beitragen, dass weniger Abfall entsorgt werden muss und Ressourcen durch die Vermeidung von Neuproduktion eingespart werden. In der Europäischen Abfallrahmenrichtlinie (2008/98/EG) wird der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" ein hoher Stellenwert eingeräumt; die Abfallvermeidung hat, gefolgt von der "Vorbereitung zur Wiederverwendung", eindeutig Priorität gegenüber dem Recycling. Die Abfallhierarchie verspricht zwar implizit ökologische Vorteile der "Vorbereitung zur Wiederverwendung", allerdings wurden die institutionell-ökologischen Zusammenhänge des Konzepts in der Forschungsdebatte bislang vernachlässigt. Somit sind die tatsächlichen Ressourceneinsparpotenziale der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" noch weitgehend unerforscht. Vor diesem Hintergrund zielt das Dissertationsprojekt darauf ab, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie spezifische Kontexte (beispielsweise die rechtlichen Rahmenbedingungen, ökonomische oder informatorische Aspekte) die "Vorbereitung zur Wiederverwendung" von Produkten aus der Ressourcenperspektive beeinflussen. Dafür wurden die institutionell-ökologischen Zusammenhänge der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" integrativ betrachtet, und zwar mit Fokus auf ausgewählte Geräte - Flachbildmonitore (FlaMo's), Kaffeefiltermaschinen (KaFil's), Kaffeepadmaschinen (Ka-Pad's), Lautsprecherboxen (LauS) und Waschmaschinen (WaMa's) - und im Sinne einer vergleichenden Analyse von zwei abfallstrukturell-charakteristischen Regionen - Flandern und Nordrhein-Westfalen. Die interdisziplinäre Fragestellung der Arbeit erforderte die Anwendung qualitativer Methoden für die tiefgründige Untersuchung der "Vorbereitung zur Wiederverwendung" in den verschiedenen institutionellen Systemen, aber auch quantitative Methoden im Hinblick auf die zahlenmäßige Bewertung der Ressourceneinsparpotenziale. Zentrale Datenerhebungsinstrumente waren fallbeispielbezogene öffentliche Dokumente und Webseiten, die Analyse betriebsinterner Dokumentationen, Literaturauswertungen, Stichprobenerhebungen, Beobachtungen und Experteninterviews.
Das Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) verlangt mit Bezug auf das Abfallvermeidungsprogramm (AVP) die Benennung zweckmäßiger Maßstäbe für Abfallvermeidungsmaßnahmen (AVM), anhand derer die Fortschritte bei der Entkopplung der mit der Abfallerzeugung verbundenen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt vom Wirtschaftswachstum erfasst werden können. Das AVP benennt mögliche Indikatoren, allerdings ist unklar, inwieweit diese das Entstehen von Abfällen darstellen oder die Effekte von AVM abbilden können. Mögliche Bewertungsmaßstäbe für die Messung des Abfallvermeidungserfolges wurden analysiert, auf ihre Eignung geprüft und ein Set an Indikatoren erarbeitet, um eine kontinuierliche Messung des Erfolges von AVM zu ermöglichen.
Bisher ist die vollständige Schließung von Stoffkreisläufen durch die Verwendung von Abfällen als Ressource in Deutschland nur eine Vision. Der Beitrag führt das Konzept der Kreislaufwirtschaft ein und konkretisiert es am Beispiel der Reparatur und Wiederverwendung von Produkten. Anschließend werden Hemmnisse betrachtet, die es auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft zu überwinden gilt und mögliche Lösungsansätze beschrieben.
Im Rahmen des Projektes werden mögliche Bewertungsmaßstäbe für die Erfolgsmessung von Abfallvermeidungsmaßnahmen vertiefend analysiert und bewertet sowie ein passendes Set an Indikatoren erarbeitet und ein geeignetes Daten-Erfassungskonzeptes entwickelt. Bezogen auf das Datenerfassungskonzept gibt es im Bereich Wiederverwendung (WV) erhebliche Datenlücken zu den tatsächlich wiederverwendeten Mengen gebrauchter Produkte. Der vorliegende Zwischenbericht enthält die Ergebnisse einer ersten Datenerhebung auf Basis einer Befragung der 400 Wiederverwendungseinrichtungen in Deutschland. Ergänzend wurde das Potential der aus Online-Angeboten gewinnbaren Gebrauchtprodukte zur WV recherchiert.
Kunststoffabfälle, die nach dem Gebrauch von Kunststoffprodukten anfallen, werden in Deutschland noch immer überwiegend energetisch verwertet. Hemmnisse für eine werkstoffliche Verwertung sind zum Beispiel Zusatzstoffe, die die Recyclingfähigkeit einschränken, die zunehmende Verwendung von Verbunden, die gemischte Sammlung und die mangelnde Wirtschaftlichkeit. Ziel dieses Projektes ist, für die nach dem Gebrauch im Gewerbe und bei Haushalten anfallenden Kunststoffabfälle und ggf. weitere Wertstoffe die Frage zu beantworten, ob und unter welchen Randbedingungen diese dem Restabfall oder derzeit energetisch genutzten Fraktionen entzogen und so die werkstoffliche Verwertung gesteigert werden kann. Das Projekt entwickelt einen integrierten Policymix, der sowohl beim Angebot, der Nachfrage als auch den Marktbedingungen für den Einsatz von Sekundärkunststoffen ansetzt.
Treating waste as a resource and the design of a circular economy have been identified as key approaches for resource efficiency. Despite ambitious targets, policies and instruments that would enable a transition from a conventional waste management to an integrated and comprehensive resource management are still missing. Moreover, this will require innovative policy mixes which do not only address different end-of-pipe approaches but integrate various resource efficiency aspects from product design to patterns of production and consumption. Based on the results of a project funded by the Seventh Framework Programme for Research and Technological Development named "POLFREE - Policy Options for a resource efficient economy", this paper addresses several aspects of the conceptualization of policy mixes with regard to waste as a specific resource efficiency challenge. The guiding research interest of this paper is the combination of policies necessary to create a full circular economy. In a first step, the present waste policy frameworks, institutions and existing incentives at national level are examined in order to disclose regulatory and policy gaps. Based on this, the second part of the paper describes and analyses specific waste-related resource efficiency instruments with regard to their potential impacts under the constraints of various barriers. Based on the assessment of the country analyses and the innovative instruments, the paper draws conclusions on waste policy mixes and political needs.
While secondary plastics arising at the manufacturing and processing phases are recycled to the production process in large measure due to its high purity, the market share of secondary plastics remains low and recycling is often dominated by thermal recovery. Energetic recovery of plastics in waste electrical and electronic equipment (WEEE) has been dominating for a long time. At the same time reuse of WEEE is not well developed at EU level; with few exceptions at Member State level. Against this background we want to discuss in this book chapter several policy instruments that aim to increase the reuse of WEEE as well as the use of secondary plastics in electrical and electronic equipment. Taking the case study of Germany we evaluate instruments theoretical quantity effects and their feasibility. In reality, instruments are often weak and scattered implemented. To identify a policy mix without the risk of creating expensive policies with the potential for inefficient outcomes, we make two complementary conceptual proposes, which first open up perspectives for possible synergies of instruments and second allow an integrated understanding of the regional context in which instruments are implemented. The discussion of the case study of promoting reuse within this framework makes clear, that such an integrated understanding is the basis for any appropriate, targeted and efficient stimulation and bridges the gap between theoretical policy formulation and practically implementation.
National policies for resource efficiency and waste management : structures, impacts, and deficits
(2015)
Critical metals are in great demand by the electrical and electronics industry, so waste electrical and eletronic equipment represents a significant source of secondary raw materials. Owing to low recycling rates and the concomitant supply risks associated with critical metals, the closure of the material cycles is highly relevant to the German economy. Losses of these metals occur from collection until their material recovery, along the entire disposal chain of waste electrical and electronic equipment. This paper develops planning criteria for the design of collection groups to achieve higher recovery amounts of such metals. The aim is to clarify what amounts of metals exist, both product-specific and on the market, how the dismantling of the products is constructed and how collection groups can be arranged with planning criteria oriented towards resource conservation. The analysis is a snapshot using the example of indium and selected products. A procedure is presented and findings identified which are transferable to various critical metals and to waste electrical and electronic equipment. The results show that grouping of products according to resource amounts and the dismantling effort enables forward-looking and resource-efficient planning of the treatment of every single collection group.
Im vorliegenden Beitrag soll die Rolle suffizienter Geschäftsmodelle in der Abfallwirtschaft aufgezeigt und anhand konkreter Fallbeispiele diskutiert werden. Daraus lassen sich Schlussfolgerungen zur Rolle technischer Pfadabhängigkeiten, zur Messbarkeit von Suffizienz und zur Integration von Suffizienzaspekten in der Infrastrukturplanung ziehen, die über abfallwirtschaftliche Geschäftsmodelle hinausgehen.
A lack of proper treatment infrastructure and sufficient capacity for municipal solid waste (MSW) treatment is a crucial barrier for the environmentally sound management of waste. However, overcapacities, especially for waste incineration, also have to be taken into account regarding their potential impacts on recycling markets and waste treatment prices. This paper provides a comprehensive overview of existing MSW incineration plants and their capacities within Europe. In combination with the analysis of imports and exports of MSW for incineration, it provides an indication of over- and undercapacities for incineration plants. Among other things, the results show that in six of the 32 countries analysed in this study, capacities exceed more than 50% of the annual waste generation, while in two countries the total amount of waste generated annually is not enough to fill all the incineration plants.
Einsparpotenziale beim Kunststoffeinsatz durch Industrie, Handel und Haushalte in Deutschland
(2015)
Die Produktion von Kunststoffen ist eine Geschichte extremen Wachstums: waren es global 1950 noch 1,7 Millionen, sind es 2012 weltweit 288 Millionen Tonnen (Mt). 57 Mt davon werden in der EU erzeugt mit einem gleichzeitigen Abfallvolumen von 25 Mt. Einher gehen hohe Verbräuche fossiler Rohstoffe mit entsprechenden Umweltbelastungen und massiven Schäden, die durch Plastikmüll verursacht werden. Das Wuppertal Institut hat im Auftrag des Naturschutzbunds Deutschland (NABU) untersucht, wie sich dieser Wachstumstrend in Deutschland ohne Gegensteuerung fortsetzen wird und mit welchen Strategien die Plastikflut eingedämmt werden kann. Die Autoren der Studie errechneten einen Steigerung um 28 Prozent bis zum Jahr 2030, insbesondere in den Bereichen Verpackungen und Bau. Für die künftig wichtigsten Anwendungsbereiche wurden in der Studie jeweils drei konkrete Ansätze zur Verringerung des Kunststoffeinsatzes aus den Bereichen Industrie, Handel und Haushalte ausgewählt. Diese neun Optionen wurden an Fallbeispielen auf ihre Vor- und Nachteile und die grundsätzliche technische, rechtliche und ökonomische Machbarkeit hin diskutiert. Umsetzungsansätze liefert die Studie für den politischen Raum, für Unternehmen und den privaten Konsum.
Ziel dieser Studie ist es, einen aktuellen Überblick über den Stand der Recyclingwirtschaft in Deutschland zu geben. Der Fokus liegt dabei vor allem auf den Marktprozessen, die bereits heute ökonomische Anreize zur Schließung von Stoffkreisläufen geben, bzw. auf spezifischen Hemmnissen, die genau solchen Entwicklungen im Wege stehen.
Aufbauend auf der Analyse spezifischer Hemmnisse für einzelne Abfallfraktionen (rechtliche und institutionelle Hemmnisse, Marktmacht, Informationsdefizite etc.) leitet die Studie verschiedene Instrumente und handlungsorientierte Ansätze ab, die zu einer Verbesserung der Kreislaufführung beitragen könnten; dabei kann Deutschland auch von bestehenden Best-Practice-Ansätzen im Ausland profitieren. Dazu gehören unter anderem der verstärkte Einsatz ökonomischer Instrumente, Maßnahmen zur verstärkten Integration von Abfallwirtschaft und Produktionssektor, Urban Mining Konzepte, internationale Vereinbarungen zum Rohstoffrecycling sowie Green Tech Funds.
Große Anteile der Gesamtnachfrage nach kritischen Metallen werden durch die Elektro- und Elektronikindustrie verantwortet, weshalb diese Geräte eine bedeutende Sekundärrohstoffquelle darstellen. Bei auffallend niedrigen Recyclingquoten und gleichzeitigen Versorgungsrisiken kritischer Metalle nimmt die Schließung dieser Stoffkreisläufe eine wichtige Stellung für die deutsche Wirtschaft ein. Die Verluste der Metalle treten von der Sammlung bis zum Materialrecycling entlang der gesamten Entsorgungskette der Elektro- und Elektronikaltgeräte auf.
Gegenstand dieser Arbeit ist es, Kriterien für die Gestaltung der Sammelgruppenstruktur der Geräte zu entwickeln und damit erhöhte Rückgewinnungsmengen solcher Metalle erreichen zu können. Ziel ist es zu klären, welche produktspezifischen, in Verkehr gebrachten und erfassbaren Ressourcen-Mengenpotenziale existieren, wie sich die Demontagefähigkeit der Produkte gestaltet und wie sich mit diesen ressourcenschutzorientierten Planungskriterien die Sammelgruppen strukturieren lassen. Die Untersuchung erfolgt als Momentaufnahme am Beispiel von Indium und ausgewählter Produkte. Damit wird eine Vorgehensweise aufgezeigt und Erkenntnisse herausgearbeitet, die modellhaft auf sämtliche kritische Metalle und Elektro- und Elektronikaltprodukte übertragbar sind.
Insgesamt wird in den Ergebnissen deutlich, dass mit einer Gruppierung der Produkte nach Ressourcen-Mengenpotenzial und Demontagefähigkeit der in Verkehr gebrachten Geräte eine vorausschauende und ressourceneffiziente Planung der Behandlungswege der einzelnen Sammelgruppen ermöglicht wird.