Deutschland 2049 Auf dem Weg zu einer nachhaltigen ... · PHEV = Plug-In-Hybrid; REEV = Range-Extender BEV = Vollelektrisch; ICE = Verbrennungsmotor (inkl. Vollhybride) O-LKW = Oberleitungs-LKW;

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Deutschland 2049

Auf dem Weg zu einer nachhaltigen

Rohstoffwirtschaft

Matthias Buchert & Stefanie Degreif Jahrestagung Öko-Institut Berlin, 1. Dezember 2016

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Rohstoffwende Deutschland 2049 │Berlin│1. Dezember 2016

Projektteam

Matthias Buchert

Andreas Manhart

Falk Schulze

Gerhard Schmidt

Katja Hünecke Hartmut Stahl

Stefanie Degreif

Tobias Schleicher

Winfried Bulach

Veronika Ustohalova

Moritz Mottschall

Andreas Hermann

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Was hat uns zu diesem Projekt motiviert?

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Beispielprojekte Öko-Institut


Vor dem Hintergrund wichtiger bestehender

Initiativen zu Rohstoffen…

Daimler Sustainability Dialogue

Seltene Erden (EU, Grönland, Malaysia)

Umweltstatistik

EDC Waste

EDC Natural Resources

Zu ProgRess

Initiativen

DERA

Etc.

PolRess

Etc.

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rohstoffspezifische

Ziele

rohstoffspezifische

Indikatoren

rohstoffspezifische

Lösungen

Beiträge für die langfristige

Rohstoffwende für Deutschland

… wollen wir einen Beitrag für die

Rohstoffwende leisten

Min

imie

run

g d

er

neg

ati

ven

öko

log

isch

en

, so

zia

len

un

d

öko

no

mis

ch

en

Au

sw

irku

ng

en

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Elemente der Rohstoffwende

Rohstoff-Fokus

Analyse

(HotSpots, Bedürfnisfelder)

Rohstoff-spezifische

Ziele

Instrumente

(Maßnahmen)

Monitoring

(Indikatoren)

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Zeit für neue Ideen

Die Rohstoffwende ist eine größere Herausforderung als

viele angenommen haben: Faktor 10 ist Wunschdenken

Das „Aussterben“ Deutschlands ist „verschoben“


Bevölkerungsentwicklung in Deutschland

Stat. Bundesamt 2015

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Öko-Institut, Difu

UBA-Projekt: Demografischer Wandel und

Auswirkungen auf die Abfallwirtschaft

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Infrastruktur muss instand gehalten und erneuert werden

Neue Technologien brauchen neue Rohstoffe


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Infrastruktur muss instand gehalten und erneuert werden

Neue Technologien brauchen neue Rohstoffe

Anstrengungen für eine Rohstoffwende (RW) müssen intensiviert

werden

Neue Ideen sind gefragt / es darf keine Denkverbote geben

Eine einfache Patentlösung gibt es nicht


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Rohstoff-Fokus

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75 abiotische Rohstoffe im Fokus

in Anlehnung an ProgRess

22 Massenrohstoffe (Bedarf in Deutschland > 100.000 t p.a. je Rohstoff)

53 Nicht-Massenrohstoffe (Bedarf in Deutschland < 100.000 t p.a. je Rohstoff)

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Rohstoff-Fokus

Analyse


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Identifizierung der rohstoffspezifischen

HotSpots I/II


Das bisherige Kritikalitätskonzept greift zu kurz!

Eine Rohstoffbewertung muss alle drei Nachhaltigkeitssäulen

berücksichtigen:

Ökonomische Auswirkungen

Ökologische Auswirkungen

Soziale Auswirkungen

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Identifizierung der rohstoffspezifischen

HotSpots II/II


Nachhaltigkeitssäulen Kategorien Vorgehen

Ökonomische Säule Versorgungsrisiken

Ökonomische Bedeutung für

die europäische Volkswirtschaft

Ökologische Säule Treibhausgasemissionen

Versauerungspotenzial

Wasserverbrauch

Flächeninanspruchnahme

Schadstoffemissionen

Weitere ökologische Kategorien

Soziale Säule Arbeitssicherheit & Kinderarbeit

Korruption & Governance

Gewalttätige Konflikte

Ökobilanzdaten

+

fallspezifische

Betrachtungen

+

HotSpot-Analyse

Report on

Critical Raw Materials

for the EU

Eigene Methodik

Öko-Institut

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Prioritäre Bedürfnisfelder

Wohnen

Arbeiten

Mobilität

Information &

Kommunikation


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Der Rohstoffwürfel


… Kies … Nd …

… Kies … Nd …

… Kies … Nd …

… Kies … Nd …

… Kies … Nd …

Arbeiten

Wohnen Kategorien

Bedürfnisfelder

Ökonomische

Dimension

Soziale

Dimension

Ökologische

Dimension

… Kies … Nd …

* IKT = Informations- und Kommunikations-Technologie

Mobilität

IKT*

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Beispiel:

HotSpots vom Massenrohstoff Kies


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Beispiel:

HotSpots vom Nicht-Massenrohstoff Neodym

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Clusterung der Massen- und Nicht-

Massenrohstoffe

Zur passgenauen Definition der Ziele werden die Massen- und

Nicht-Massenrohstoffe weiter untergliedert in

6 Cluster der Massenrohstoffe

6 Cluster der Nicht-Massenrohstoffe

Clusterung erfolgt nach HotSpots und besonderen Merkmalen

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6 Cluster der Massenrohstoffe (MR)


Cluster MR 1

(5 Rohstoffe)

Cluster MR 2

(2 Rohstoffe)

Cluster MR 3

(3 Rohstoffe)

Cluster MR 4

(2 Rohstoffe)

Cluster MR 5

(4 Rohstoffe)

Cluster MR 6

(6 Rohstoffe)

Clustername

Heimische

Bauroh-

stoffe

Baustoffe

Haupt-

massen-

metalle

Industrie-

salze

Sonstige

Massen-

metalle

Sonstige

Massen-

rohstoffe

Cluster-

Repräsentant

Kies Zement Eisen/Stahl Kalisalz Chrom

Rohstoffe

Kies

Sand

Naturstein

Ton

Gips

Kalk gebrannt

Zement

Eisen / Stahl

Aluminium

Kupfer

Kalisalze

Steinsalze

Zink

Blei

Chrom

Mangan

Spezialsande

Schwefel

Titandioxid

Flussspat

Baryt

Phosphat

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Cluster NMR 1

(16 Rohstoffe)

Cluster NMR 2

(16 Rohstoffe)

Cluster NMR 3

(7 Rohstoffe)

Cluster NMR 4

(1 Rohstoff)

Cluster NMR 5

(2 Rohstoffe)

Cluster NMR 6

(18 Rohstoffe)

Clustername

Seltene

Erden

Gut

recycelbare

Rohstoffe

Konflikte &

Kleinbergbau

Besonderes

potent.

Landschaft

srisiko

Phase-out-

Materialien

Sonstige

Nicht-

Massen-

rohstoffe

Cluster-

Repräsentant

Neodym Platin Zinn Lithium Cadmium

Rohstoffe

alle SEE

(Pr, Sc, Eu, Tb,

Er, Tm, Y, Ce,

Nd, Sm, Gd, Dy,

Yb, Lu, La, Ho)

Alle Fe-Metalle

(Mo, Ni, Nb);

Alle NE-Metalle

(Mg, Co, Sn);

Edelmetalle (Ru,

Rh, Pd, Ir, Pt,

Ag, Au);

Re, W, Cd

Co, Sn, Ag, Au,

Ta, W, Mo

Lithium

Cadmium,

Quecksilber

Graphit, Be, Ga,

Se, As, Zr, Sb,

Bi, Te, Ge, Sr, In,

Ba, Tl, Hf, Ti, V,

Os


Mehrfachnennung von Rohstoffen in verschiedenen Clustern in roter Farbe (Mo, Co, Sn, Ag, Au, W, Cd)

6 Cluster der Nicht-Massenrohstoffe (NMR)

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Auswahl geeigneter Szenarienansätze

Min

imie

run

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er

neg

ati

ven

öko

log

isch

en

, so

zia

len

un

d

öko

no

mis

ch

en

Au

sw

irku

ng

en

Rohstoffbedarf in den verschiedenen Bedürfnisfeldern

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Bedürfnisfeld Mobilität

Szenario-Ergebnisse Verkehrsnachfrage


Güterverkehr Personenverkehr

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1.000

2013 2025 2049 2013 2025 2049

BAU-Szenario Rohstoffwendeszenario

Gü

terv

erk

eh

rsle

istu

ng

in

Mrd

. tk

m

Binnenschiff

Schiene

Straße

0

200

400

600

800

1.000

1.200

2013 2025 2049 2013 2025 2049


Pers

on

en

verk

eh

rsle

istu

ng

in

Mrd

. P

km

Schiene

Straße -Bus

Straße-Pkw

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Verkehrswende und Fahrzeugbestand


Pkw Lkw & Busse

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

2013 2025 2049 2013 2025 2049


Fa

hrz

eu

gb

es

tan

d in

Mil

lio

ne

n

Pkw PHEV

Pkw REEV

Pkw BEV

Pkw ICE

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

2013 2025 2049 2013 2025 2049


Fah

rzeu

gb

esta

nd

in

Mil

lio

nen

O-Lkw & O-Busse

Lkw & Busse PHEV

Lkw & Busse BEV

Lkw & Busse ICE

PHEV = Plug-In-Hybrid; REEV = Range-Extender

BEV = Vollelektrisch; ICE = Verbrennungsmotor (inkl. Vollhybride)

O-LKW = Oberleitungs-LKW; O-Busse = Oberleitungs-Busse

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Straßennetz heute schon gelegt (fast)


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2025 2049 2025 2049

BAU-Szenario Rohstoffwende-Szenario

Gesam

tmate

rialb

ed

arf

in

mio

. t

Neubau

Bestandserhaltung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2025 2049 2025 2049

BAU-Szenario Rohstoffwende-Szenario

Gesam

tmate

rialb

ed

arf

in

mio

. t

Neubau

Bestandserhaltung

Netzlänge Materialbedarf

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2013 2025 2049 2013 2025 2049


Län

ge d

er

Str

aß

en

in

1.0

00 k

m

Autobahn

Bundesstraße

Landesstraße

Kreisstraße

Gemeindestraße

0

100

200

300

400

500

600

700

800

2013 2025 2049 2013 2025 2049

BAU-Szenario Rohstoffwende Szenario

Län

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er

Str

aß

en

in

1.0

00 k

m

Autobahn

Bundesstraße

Landesstraße

Kreisstraße

Gemeindestraße

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Bedürfnisfeld Wohnen:

Megatrend Remanenzeffekt


Wohnfläche pro Einwohner

2013 2025 2037 2049 2013 2025 2037 2049

46,2 46,2

50,1 49,5

54,7 53,3

59,8 57,5

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

70,0

BAU RW

in m

²/ E

inw

oh

ner

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Rohstoff-Fokus

Analyse


Rohstoff-spezifische

Ziele

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Rohstoffspezifische Ziele sind notwendig, da die ökonomischen,

ökologischen und sozialen Effekte der Nachfrage nach

unterschiedlichen Materialien/Rohstoffen sehr unterschiedlich sind!

Ableitung der rohstoffspezifischen Ziele nach dem Wesen der

HotSpots der Materialströme!

Rohstoffspezifische Ziele sind notwendige Voraussetzung zur

Operationalisierung von Maßnahmen zur Rohstoffeffizienz!

Schärfung, welche Zielkategorien notwendig sind: Konkretisierung

von Zielen!

Identifizierung von Rohstoffclustern, für die gleiche/ähnliche Ziele

aufgestellt werden können!


Rohstoffspezifische Ziele

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Beispiel:

Rohstoff- /clusterspezifische Ziele


MR 3 „Hauptmassenmetalle“: wachsende Recyclingpotenziale von Kupfer nutzen

Quelle: Öko-Institut für WV Metalle 2016

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Beispiel:



NMR 5 „Phase-out-Materialien“: Finden von geeigneten Sondermülldeponien

für Cadmium und Quecksilber

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Beispiel:



NMR 4 „besonderes potentielles Landschaftsrisiko“: Etablierung des

Recyclings von Lithium aus Li-Ionen-Batterien

Bild: Stefanie Degreif

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Weitere rohstoff- /clusterspezifische Ziele


3. Policy Paper

Weitere quantitative Ziele

Weitere qualitative Ziele

Formulierung von weiterem Forschungsbedarf

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Documents

Deutschland 2049 Auf dem Weg zu einer nachhaltigen ... · PHEV = Plug-In-Hybrid; REEV = Range-Extender BEV = Vollelektrisch; ICE = Verbrennungsmotor (inkl. Vollhybride) O-LKW = Oberleitungs-LKW;