Metalle

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Allgemeine Informationen

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Produktdefinition

Begriffsdefinition

Metalle (vom griech. Metallon = Bergwerk) werden in der Metallindustrie und im Handel unterschieden in Eisenwerkstoffe (Eisen und Stahl) und Nichteisenmetalle.

Als Eisenwerkstoffe werden Metalllegierungen bezeichnet, bei denen der Massenanteil des Eisens höher ist als der jedes anderen Legierungselements. Das wichtigste Legierungselement ist Kohlenstoff. Abhängig vom Kohlenstoffgehalt und von der Wärmebehandlung erhält man verschiedene Stähle und Gusseisen.

Eisen-Kohlenstofflegierungen mit einem Kohlenstoffgehalt unter 2 %, die kalt oder warm umformbar (schmiedbar) sind, werden als Stähle bezeichnet, nichtschmiedbare Eisenwerkstoffe, mit einem Kohlenstoffanteil über 2 % , als Gusseisen.

Die Nichteisenmetalle werden nach ihrer Dichte unterteilt in:

Schwermetalle (Rohdichte über 4,5 g/cm³) wie Blei, Kupfer, Zink, Zinn, Chrom, Nickel,

Leichtmetalle (Rohdichte unter 4,5 g/cm³) wie Aluminium, Magnesium, Titan.

Daneben gibt es noch eine große Anzahl von Legierungen aus unterschiedlichen Metallen; die bekanntesten sind Messing und Bronze.

Anwendungsbereiche (ohne Installationszubehör)

Anwendung

Material

Gussteile Stabstahl
Formstahl
Hohlprofile
Bleche
Bänder
Tafeln
Strang-
press-
profile
Profil-
bleche
Seile
Draht
Sonstige
Halbzeuge
Gusseisen x           x
Stahl x x x     x x
Wetterfester Stahl   x x        
Nichtrostender Stahl   x x x x x x
Verzinkter Stahl   x x x x x x
Zink x   x       x
Blei     x       x
Kupfer x x x x x x x
Aluminium x x x x x x x

x = möglicher Anwendungsbereich

Hinweise für die ökologische Produktauswahl

 »Metalle sind als ‚Geschenke der Natur’ als ‚Erbe der Menschheit’ zu betrachten, mit dem, nicht zuletzt mit Blick auf die Interessen zukünftiger Generationen, sehr sorgsam umgegangen werden muss« (S.27)

»Zielszenario einer ‚Nachhaltigen Metallwirtschaft’.

Diese sollte im Jahre 2050 in der Lage sein, nur noch die unvermeidbaren dissipativen Verluste auszugleichen, also auf der Basis von ca. 90% Recyclingmaterial arbeiten können. Mit dieser ‚Setzung’ bzw. mit diesem ‚Szenario’ wurde der bisher praktizierten Verdünnungsstrategie der Ausweg verstellt.« (S.49)

»Zusammenfassend lässt sich sagen: Die weitreichendsten Probleme auf dem Weg zu einer Nachhaltigeren Metallwirtschaft scheinen an den Grenzen zwischen Ökosphäre und Technosphäre aufzutreten, als Probleme der Ressourcenverfügbarkeit einerseits und als Probleme von Emissionen und Abfällen andererseits. Die entscheidenden Grenzen der ‚Ressourcen-Verfügbarkeit’ liegen aber nicht in ihrem schlichten physikalischen ‚Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein’, sondern im Aufwand, insbesondere in den Kosten und den ökologisch negativen Begleiterscheinungen ihrer Erschließung: Nicht alle metallischen Ressourcen können bzw. ‚dürfen’ so gesehen zu Reserven werden, weil der steigende Aufwand beim Abbau immer ärmerer oder problematischerer Erze an die Grenzen der Aufnahmenkapazität der Senken stößt. Wir haben es somit hier mit einer ähnlichen Problemlage zu tun wie bei den fossilen Energiequellen, deren Nutzung vermutlich sehr viel rascher durch Limitierungen des CO2-Ausstoßes begrenzt werden wird, als durch ‚Erschöpfung’ der primären Lagerstätten. Eine Verringerung der dissipativen Verluste von Metallen in die Ökosphäre bringt insbesondere bei Metallen, die auch problematische Umweltwirkungen nach sich ziehen, doppelten Gewinn: einerseits im Sinne der Ressourcenschonung und andererseits im Sinne der Umweltvorsorge und des Erhalts des ökologischen und bioproduktiven Naturkapitals.

Auch eine Verringerung der dissipativen Verluste von Metallen innerhalb der Technosphäre bringt doppelten Gewinn, insbesondere bei denjenigen Metallen, die als problematische Verunreinigungen bzw. Störstoffe in andere Werkstoffströme eingehen. Es geht also um die Hochwertigkeit des Recyclings, insbesondere um das Getrennt-Halten verschiedener Metalle und Legierungen. Nur das Vermeiden von Verunreinigungen führt zu einem hochwertigen Recyclingmaterial, zur Verringerung von nachträglichem Reinigungsaufwand und zu einem hochwertigen Metallvorrat in der Technosphäre (domestic stock).«(S.99- 100)

Quelle: Nachhaltige Metallwirtschaft Hamburg (s. Literatur, sehr lesenswert!!)

Als Alternativen kommen u.U. in Betracht::

  • Für Fenster- und Fassadenprofile: Holz (als nachwachsender Rohstoff)
  • Für Rohre: Kunststoff
  • Für Bedachungen: Dachziegel bzw. Dachsteine ; Dachbahnen aus Kunststoff oder Bitumen.

Die Vor- und Nachteile alternativer Materialien und Beschichtungen sind immer im Einzelfall abzuwägen. 

Rohstoffe / Ausgangsstoffe

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Hauptbestandteile

Metalle kommen in den seltensten Fällen in gediegener Form vor. Damit muss bei der Gewinnung der Mineralien aus den Erzlagerstätten je nach Metallgehalt des Erzes eine sehr große Menge an Gestein bewegt, gesichtet und aufbereitet werden. Die Erze enthalten das Metall nicht in metallischer Form, sondern in Form chemischer Verbindungen: Oxide, Sulfide, Oxidhydrate, Carbonate, Silicate.

Durch den oberirdischen Abbau (Tagebau) können Erzgruben entstehen, deren Ausmaße sich über mehrere Quadratkilometer erstrecken können.
Im Untertagebau werden ausschließlich die metallhaltigen Erze abgebaut, sodass wesentlich weniger Abraum entsteht (bei Zink und Kupfer gibt es beide Varianten – ober- und untertägig); Zudem werden die entstandenen Hohlräume teilweise wieder mit Bergematerial aufgefüllt.

Bei der Aufbereitung der Erze wird das geförderte Erz zunächst durch Brechen und Mahlen zerkleinert und dann Trennprozessen zugeführt, welche die metalltragenden Komponenten separieren. Meist wird der Erzgehalt noch am Gewinnungsort erhöht und das daraus gewonnene Erzkonzentrat mittels Hochseefrachter exportiert.

In der Bundesrepublik Deutschland findet kein Erzbergbau mehr statt, jedoch befinden sich hier sehr leistungsfähige Metall-Hütten. Metallerze bzw. Erzkonzentrate werden aus der ganzen Welt nach Deutschland eingeführt und hier weiterverarbeitet. Energieaufwand ist daher auch für den Transport durch Hochseefrachter, Binnenfrachter und Güterzüge notwendig.

Umwelt- und Gesundheitsrelevanz

Produktionsmengen / Verfügbarkeit:

Im Jahre 1998 wurden weltweit insgesamt ca. 320 Milliarden Tonnen nicht regenerierbarer Mineralien und Energieträger gefördert und statistisch erfasst. Davon entfielen ca. 6,3 Milliarden Tonnen auf Metalle (nicht enthalten sind z. B. die Mengen an Abraum), das entspricht knapp 2 % der Gesamtmenge.

Zu den geförderten Metallmengen muss je nach Zugänglichkeit, Abbautechnik und vor allem Metallkonzentration des Erzes ein ökologischer Rucksack in der Größenordnung von 1:350.000 für Gold und Platin, 1:7500 für Silber, 1:420 für Kupfer und 1:14 für Eisen dazu gerechnet werden.

Umwelt- und Ressourcenverbrauch

Auf der einen Seite bestehen zwar Effizienzsteigerungen mit Blick auf Stoff- und Energieströme, also auf eine Verbesserung der Ressourceneffizienz durch bessere Ressourcenausnutzung, höhere Wirkungsgrade, höhere Recyclingraten, Nutzungsintensivierung und Nutzendauerverlängerung von Produkten, aber auf der anderen Seite steigt der Ressourcenverbrauch global weiter an.

Abb: Statistische Reichweiten und geschätzte Explorationsnotwendigkeiten (Wellmer, Wagner 2004)

Zitiert in Nachhaltige Metallwirtschaft Hamburg S.86

»Spätestens seit dem Bericht des Club of Rome über die Grenzen des Wachstums sind Angaben über statische Reichweiten nicht regenerierbarer Ressourcen in der allgemeinen Öffentlichkeit bekannt geworden. Die Endlichkeit dieser Ressourcen leuchtet wie erwähnt unmittelbar ein. Spätestens wenn dann aber die Reichweite einiger globaler Ressourcen wie z. B. des Erdöls, seit über 30 Jahren ca. 30 Jahre betragen soll, werden die meisten Menschen stutzig. Statische Reichweiten werden (zugegebenermaßen ziemlich schlicht) errechnet aus den bekannten Reserven geteilt durch die derzeitige globale Jahresproduktion. Statische Reichweiten sind eben ‚statische’ Aussagen (Momentaufnahmen) inmitten einer äußerst dynamischen Situation. Als Reserven werden diejenigen Lagerstätten bezeichnet, die heute schon bekannt sind, und die mit den heutigen Technologien wirtschaftlich ausgebeutet werden können. Damit ist klar, dass Aussagen über Reserven von mindestens drei unabhängigen Variablen abhängig sind:

  1. vom aktuellen Wissen über (bzw. der Intensität der Suche nach) Lagerstätten, deren Typus (Bindungsform, Begleitelemente), deren Verteilung und Größe sowie den jeweiligen Erzkonzentrationen,
  2. vom aktuellen Stand der Technik, der Effektivität und Effizienz der Erz- und Metallgewinnung (z. B. Verhältnis Erz zu Abraum und Begleitstoffen, Ausbringungsrate, Arbeitsproduktivität, Material- und Energieeffizienz) und
  3. von der aktuellen Kosten- und Erlössituation, also von der Kapitalrendite (die wiederum abhängig ist z. B. vom aktuellen Dollarkurs, Zinsniveau und den Steuersätzen), den Betriebskosten (die wiederum abhängig sind z. B. vom Lohnniveau, den Energie- und Materialkosten und den Standards des Arbeits- und Umweltschutzes) sowie von den Metallpreisen.« (S.86-87)
 Quelle: Nachhaltige Metallwirtschaft Hamburg

Herstellung

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Herstellungsprozess

Die Metallerzeugung ist aufgrund der zahlreichen aufbereitungstechnischen und metallurgischen Verfahrensschritte vom Erz zum Metall ein energieintensiver Prozeß. Je nach Metall differieren der Energieaufwand wie auch die Anteile von Bergbau, Aufbereitung sowie Reduktion und Raffination stark. In der Umgebung von Metallhütten sind die Böden oft mit Schwermetallen durch Emissionen aus vergangenen Jahrzehnten belastet. Emissionen stammen aus den Rauchgasen, vor allem aus CO, CO2, SO2, und NOx und enthalten unterschiedliche Schwermetallbestandteile.  Ab dem 1. Januar 2005 ist ein Tagesmittelwert für PM10 (Schwebstaub oder das atmosphärische Aerosol bezeichnet man in der Wissenschaft international als Particulate Matter (PM)) von 50 μg/m3 bei 35 zugelassenen Überschreitungen pro Jahr einzuhalten. Der Jahresmittelwert beträgt ab 2005 40 μg/m3 (22. Bundes-Immissionsschutzverordnung (BImSchV) vom 11. September 2002).

Aufwändige Messungen der prozessbedingten diffusen Staubemissionen, zum Beispiel in der Metallindustrie, ergaben, dass dort mittlerweile circa 80 % der Feinstaubemissionen nicht durch den Schornstein, sondern aus Dachöffnungen, Hallentoren oder Fenstern kommen. 
Quelle: Umweltbundesamt, Hintergrundpapier zum Thema Staub/Feinstaub (PM), Berlin, März 2005

Die Mitarbeiter in den Hüttenwerken müssen gegen Hitze, Blendung, Flammen, Lärm geschützt sein.

Der Energieaufwand für die Herstellung von Metallen kann erheblich differieren. Aufgrund der geringeren Legierungsanteile weisen unedlere Metalle einen geringeren Energieaufwand auf; den größten Einfluss auf den Energieaufwand hat jedoch der Anteil an Recyclaten, da bei Metallen die Schritte der Rohstoffgewinnung, Rohstoffaufbereitung, der Verhüttung und lange Transportwege wegfallen. Die Recyclate müssen lediglich sortiert, aufbereitet und umgeschmolzen werden, zu beachten jedoch ist, dass nicht bei jedem Metall das so entstandene Sekundärmetall von gleicher Qualität ist wie das Primärmetall.

Metalle
primäre Rohstoffe
Primärenergie-
verbrauch [MJ/kg]
(cradle to gate)
Blei 22
Stahl 23
Zinn 38
Kupfer 60
Alu (Massel)* 220
Alu (Blech) 240
Silber ca. 7.000
Gold ca. 400.000
Quelle: PE International GmbH, Die EuP Direktive und Wettbewerbsvorteile durch Energieeffizienz und Ecodesign, 2006
* Massel bezeichnet Barren (Metall), Halbzeug bei der Roheisen- oder Aluminiumherstellung. Früher wurde das flüssige Roheisen direkt am Hochofen vom Abstich in Sandformen geleitet, wo das Roheisen zu Barren, den so genannten „Masseln“, erstarrte. Dieses Verfahren wird heute z. B. noch bei der Aluminiumherstellung genutzt.

In der metalloberflächenveredelnden Industrie (Feuerverzinken, Anodisieren, Galvanisieren, Plattieren, Brünieren, Phosphatieren, Ätzen,...), die durch eine große Zahl vielstufiger Bearbeitungsverfahren gekennzeichnet ist, wird eine Vielzahl chemischer Stoffe und Hilfsstoffe verwendet. Die dabei anfallenden Abfallprodukte lassen sich durch verschiedene Verfahren reduzieren wie z. B. durch Rückgewinnung von Stoffen und Prozesslösungen bzw. durch Regenerieren von Prozessbädern, sowie durch die Verwertung von Abfallstoffen in anderen Industriezweigen. Bedingt durch die chemischen Reaktionsabläufe bei der Oberflächenbehandlung (z. B. Beizen) sind die emittierten Stoffe wasser- und luftbelastend und müssen durch entsprechende Verfahren der Abwasserbehandlung (z. B. Kreislaufführung) und Abluftreinigung zurückgehalten werden.

Umweltindikatoren

Verarbeitung

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Technische Hinweise / Verarbeitungsempfehlungen

Die Verarbeitung der Metalle bringt im Vergleich zu anderen Baustoffen keine besonderen Gesundheits- bzw. Umweltgefährdungen solange die einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften beachtet werden. Dies betrifft vor allem den Staubgrenzwert. Rest- und Abfallstoffe werden fast gänzlich gesammelt, sortiert und der Wiederverwertung zugeführt.

Für das Schweißen, Schneiden, Löten, Wärmen gilt die Unfallverhütungsvorschrift (GUV 3.8), in der besonders auf eine von gesundheitsgefährdenden Stoffen freie Atemluft hingewiesen wird und Schutzeinrichtungen gegen die optische Strahlung im ultravioletten, sichtbaren und infraroten Bereich gefordert werden.

Beispiele für Verfahren, bei denen die Freisetzung gesundheitsgefährlicher Stoffe gering ist:

  • Wolfram-Inertgasschweißen (WIG-Schweißen)
  • Unterpulverschweißen (UP-Schweißen)
  • Plasmaschneiden mit Wasserabdeckung.

Beim Schutzgasschweißen mit hochlegiertem Schweißzusatz ist die Freisetzung von krebserzeugenden Anteilen im Rauch wesentlich geringer als beim Lichtbogenhandschweißen mit umhüllten hochlegierten Stabelektroden. Werden hingegen Nickelbasiswerkstoffe oder Reinnickel als Schweißzusatz verwendet, ist die Freisetzung von krebserzeugenden Anteilen im Schweißrauch beim Lichtbogenhandschweißen geringer als beim MIG/MAG-Schweißen.

Quelle: Bayerischer Gemeindeunfallversicherungsverband: Unfallverhütungsvorschrift Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren (GUV 3.8), 1997, München

Nutzung

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Möglicher Zusammenbau von Metallen - elektrochemische Korrosion von Metallen:

  Kupfer Blei Aluminium Nicht-
rostender Stahl
Titanzink Verzinkter Stahl
Normalpotential (mV) +340 -126 -167 -440
(Eisen)
-763 -763
Kupfer + + - + - -
Blei + + + + + +
Aluminium - + + + + +
Nichtrostend. Stahl + + + + + +
Titanzink - + + + + +
Verzinkter Stahl - + + + + +
+ : zulässig
- : nicht zulässig

Durch den Einfluss von Wasser als Elektrolyten wird aus den zusammengebauten unterschiedlichen Metallen ein elektrisches Element: die von der Kathode ausgesandten Ionen lagern sich an der Anode an. Das unedlere Element wird zerstört. Für Bauteile im Freien ist zudem noch die Fließrichtung der Niederschläge zu beachten. In Fließrichtung ist immer das unedlere vor dem edleren Metall oder der edleren Legierung einzubauen.

Das gilt unter anderem für den Zusammenbau von anderen, unedleren Metallen mit dem edlen Kupfer.

In abfließendem Wasser enthaltene Kupferionen können die Flächenkorrosion von Aluminium, Zink und verzinktem Stahl hervorrufen, insbesondere wenn es sich um größere Kupferflächen handelt. Deshalb sollten diese Metalle in Fließrichtung nicht unterhalb von Kupfer-Werkstoffen verwendet werden.

Quelle: Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks: Fachregeln für Metallarbeiten im Dachdeckerhandwerk, Rudolf Müller Verlag, 1997, Köln

Abtragung / Korrosion:

Der Themenbereich Abtragung / Korrosion ist aber vor allem bei den derzeit in WECOBIS noch nicht erfassten Produktgruppen "Metallprofile und -bleche" sowie "Installationsmaterial Rohre / Metallrohre" relevant und wird daher erst in einer künftigen erweiterten WECOBIS-Version näher behandelt.

Die Abtragungsprodukte durch Wind, Wetter, Regen sind selten die reinen Metalle sondern die durch Einwirkung der Umwelt entstandenen Metallverbindungen. Infolge der Abtragung vermindert sich die Metalldicke; das Metall bedarf gegebenenfalls eines Korrosionsschutzes. Durch die Abtragung gelangen Verbindungen in den Boden die hinsichtlich ihrer Umweltverträglichkeit kritisch zu prüfen sind.

Gleichzeitig entsteht durch Oxidation an der Atmosphäre eine Schutzschicht (Patina). Durch diese Schutzschicht verringert sich der Abtrag kontinuierlich.

Am 16. Januar 2007 ist die Richtlinie 2006/118/EG des europäischen Parlamentes und des Rates vom 12. Dezember 2006 zum Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung und Verschlechterung in Kraft getreten. Art 6 der Richtlinie bestimmt eine Einleitungsverhinderung für Stoffe des Anhangs VIII der EU-Wasserrahmenrichtlinie, wenn diese von den EU-Mitgliedstaaten als gefährlich eingestuft, ansonsten Einleitungsbegrenzung. Anhang VIII enthält auch „Metalle und Metallverbindungen“. Die neue Grundwasserrichtlinie ist bis 2013 in deutsches Recht umzusetzen. Danach bedarf das Einleiten sowie Ablagern von Stoffen, die eine schädliche Wirkung auf das Grundwasser haben (Liste II), einer behördlichen Erlaubnis. Diese darf nur erteilt werden, wenn eine schädliche Verunreinigung des Grundwassers ausgeschlossen ist. In der Liste II sind Zink, Kupfer, Blei, Chrom, Nickel, Titan, Molybdän, Vanadium und Zinn aufgelistet.

In der Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung – TrinkwV 2003) sind in Anlage 2 Grenzwerte für chemische Stoffe festgelegt deren Werte nicht überschritten werden dürfen (Blei: 25 µg/l, ab 2013: 10 µg/l; Chrom: 50µg/l, Nickel: 20 µg/l).

Nachnutzung

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Wiederverwendung

Alle Metalle können ohne Qualitätsverlust problemlos recycelt werden. Mit einer Verwertungsquote von derzeit weit über 60% nehmen die Metalle sogar einen Spitzenplatz beim Recycling ein. Grundsätzlich ist die Erzeugung von Metallen aus Sekundärrohstoffen kostengünstiger und mit geringeren Umweltbelastungen verbunden, da die Kosten für Bergbau, Aufbereitung und Reduktion (Rösten, Sintern) und Transport wegfallen. Die Energieeinsparung bei der Erzeugung von Sekundärmetallen liegt je nach Metall und Recyclinganteil zwischen 39 und 95 %.

Wichtig beim Zurückführen von Metallen ist eine möglichst sortenreine Sortierung der Abfallmetalle. Je genauer diese Trennung erfolgt, desto besser können diese Rest- und Abfallstoffe wieder in den Produktionskreislauf zurückgeführt und in den entsprechenden Metallschmelzen zu Sekundärmetall verarbeitet werden. Eine konsequente Deklarationsvorschrift würde die sortenreine Trennung der unterschiedlichen Metalle und ihrer Legierungen sehr vereinfachen.

Schrott ist ein Sammelbegriff für metallhaltige Abfälle. Je nach Herkunft des Schrottes wird zwischen Eigen-, (auch Rücklauf- oder Umlaufschrott) und Fremdschrott unterschieden.

Legierter Schrott ist von unlegiertem Schrott getrennt zu lagern und zu verarbeiten. Zum Erschmelzen unlegierter Stahlsorten sollte möglichst nur unlegierter Schrott eingesetzt werden, da sich bestimmte Bestandteile des legierten Schrottes bei der Erschmelzung nicht ohne weiteres entfernen lassen und verschiedene Legierungsbestandteile die technologischen Eigenschaften des Stahls unterschiedlich beeinflussen.

Nach dem Sammeln und Grobsortieren werden die aufzubereitenden Teile durch einen Shredder in faustgroße Teile zerkleinert und anhand ihres spezifischen Gewichts sortiert, wobei eine Aufteilung erfolgen kann gegebenenfalls in Kunststoffe, organisches Material und anorganisches Material. Shredder sind sehr geräuschintensiv und gehören nicht zuletzt deshalb zu den genehmigungsbedürftigen Anlagen nach der 4. Verordnung des BImSchG. Die sogenannte Shredder-Leichtfraktion im Wesentlichen die Gesamtheit der nicht aussortierten Teile - gilt als Sonderabfall. In modernen Sink-Schwimm-Anlagen werden die unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Materialien dazu verwendet, um Leichtes von Schwerem zu trennen.

Die Schwerprodukte werden zuletzt in die verschiedenen Metalle Zink, Blei, Messing, Chrom-Nickel und Kupfer sortiert. Die möglichst sortenreinen Metalle gelangen dann in den unterschiedlichen Schrottklassen zu den jeweiligen Sekundärhütten und werden dort dem Schmelzprozess wieder zugegeben.

»Hochwertiges Metallrecycling bietet sich somit als Lösung für eine ganze Reihe von Nachhaltigkeitsproblemen an, nicht nur im Hinblick auf die Ressourcenverfügbarkeit, sondern auch mit Blick auf all die ökologischen und sozio-ökonomischen Probleme, die untrennbar mit der primären Metallproduktion verbunden sind. Recycling scheint der ‚Königsweg’ einer Nachhaltigen Metallwirtschaft zu sein. Allerdings hat auch das Metallrecycling mit spezifischen Problemen zu kämpfen.

Zu den wichtigsten dieser Probleme gehören:

  • Die ‚Effektivität’ des Recycling, also die Vermeidung dissipativer Verluste bzw. die Gewährleistung eines möglichst hohen Rückflusses von Schrott und metallhaltigen Abfällen
  • Die ‚Effizienz’ des Recyclings unter Nachhaltigkeitsaspekten, also das Verhältnis von technischem, ökologischem und ökonomischem Recyclingaufwand zum Recyclingertrag Die ‚Wertigkeit’ des Recyclings, also die ‚Qualität’ der Schrotte und insbesondere der durch das Recycling erzielbaren Metallqualitäten.

Als besonders relevante Faktoren und Probleme für das Erreichen der Ziele einer hohen Recyclingeffektivität und –effizienz sowie einer hohen Wertigkeit der recyclierten Metalle können angeführt werden:

  • Die Preise für Neuware (virgin materials) und für verschiedene Schrottqualitäten
  • Die Tatsache, dass viele Metalle meist nicht in reiner Form, sondern in Legierungen eingesetzt werden und somit die Notwendigkeit der Sicherung der Sortenreinheit der Schrotte
  • Die ‚Verunreinigung’ von Metallströmen, durch Störelemente, die nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand wieder aus den Metallschmelzen entfernt werden können
  • Die Tatsache, dass die Verwendung von Legierungen, Werkstoffmixturen und von Verbundwerkstoffen ebenso zunimmt wie der Integrationsgrad dieser Mixturen in Produkten. Was besonders anschaulich wird bei der – ansonsten unter Nachhaltigkeitsgesichtspunkten ja durchaus begrüßenswerten – Miniaturisierung im Elektronikbereich.

Das Recycling ist ein wichtiges Argument ‚pro Metalle’ im Nachhaltigkeitsdiskurs. Im

Vergleich zu anderen Werkstoffen sind die Metalle mit Blick sowohl auf Recyclingqualitäten als auch auf Recyclingmengen geradezu vorbildlich. Allenfalls noch bei Glas- und bei Papier sind vergleichbare Recyclingerfolge zu verzeichnen. In der Sekundärmetallwirtschaft scheint somit auf den ersten Blick alles mehr oder minder in Ordnung zu sein. Zumindest bei den großen Metallstoffströmen, bei Eisen/Stahl, Aluminium und Kupfer scheint das Recycling gut zu funktionieren. Allerdings sind auch die negativen gesundheitlichen und ökologischen Begleit- und Folgeerscheinungen des Recyclings in seiner heutigen Form nicht zu übersehen. In vielen Bereichen scheinen die problematischen Neben- und Folgeeffekte des Metallrecyclings in ihrem Zusammenwirken durchaus an diejenigen der Primärproduktion heran zu reichen. Dafür gibt es im Wesentlichen zwei Gründe. Zum einen ist die Recyclingwirtschaft wirtschaftlich eher kleinteilig, was u. a. dazu führt, dass meist auf der Basis vergleichsweise einfacher Technologien gearbeitet wird, und dass noch oft ein Vollzugsdefizit besteht mit Blick auf die Arbeits- und Umweltschutzgesetzgebung. Zum anderen hat die Recyclingwirtschaft mit einer Vielzahl von Legierungsbestandteilen, Anhaftungen und Verunreinigungen zu kämpfen« (S.99-100)

Quelle: Nachhaltige Metallwirtschaft Hamburg

 

Literatur

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Arnim von Gleich, Martin Brahmer-Lohss, Manuel Gottschick, Dirk Jepsen, Knut Sander: Nachhaltige Metallwirtschaft Hamburg, Erkenntnisse – Erfahrungen - praktische Erfolge, Endbericht des BMBF-Projektes, Hamburg, August 2004
Wer sich vertieft mit dem Thema auseinandersetzen will, dem sei dieser Bericht empfohlen. Er ist unter www.nachhaltig.org/unihamburg/reg08fr.htm als Download mit 6,3 MB verfügbar.

Gleich, Arnim von; Ayres, Robert U.; Gößling-Reisemann, Stefan (Eds.): Sustainable Metals Management, Springer Verlag, 2006, ISBN: 978-1-4020-4007-8

Umweltbundesamt, UBA Texte 19/05: Einträge von Kupfer, Zink und Blei in Gewässer und Böden - Analyse der Emissionspfade und möglicher Emissionsminderungsmaßnahmen, Dessau, August 2005
http://www.umweltdaten.de/publikationen/fpdf-l/2936.pdf

SIA (Hrsg.): Deklarationsraster für ökologische Merkmale von Baustoffen. Interpretationshilfen für Anwender. SIA-Dokumentation D 093, SIA, Schweiz. Ing.- und Architekten-Verein, 1992, Zürich

Rituper Rafael: Beizen von Metallen, Eugen G. Leuze Verlag, 1993, Saulgau

Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks: Fachregeln für Metallarbeiten im Dachdeckerhandwerk, Rudolf Müller Verlag, 1997, Köln

Korrosionsschutz metallischer Werkstoffe Korrosionswahrscheinlichkeit in einer atmosphärischen Umgebung, Beuth Verlag, 1997, Berlin

Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme, Beuth Verlag, 1998, Berlin

Merian Ernest: Metalle in der Umwelt, Verlag Chemie, 1984, Weinheim

Pawlek Franz: Metallhüttenkunde, Walter de Gruyter Verlag, 1983, Berlin

EU-Grundwasserrichtlinie zum Schutz des Grundwassers vor Verschmutzung und Verschlechterung, Richtlinie 2006/118/EG des Europäischen Parlaments und des Rates vom 12. Dezember 2006

Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung – TrinkwV 2001) http://www.dvgw.de/

Kasser Ueli, Pöll Michael: Ökologische Bewertung mit Hilfe der Grauen Energie, Schriftenreihe Umwelt Nr. 307 Ökobilanzen, Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL) (Hrsg.), 1999

Hardman David: Umweltverschmutzung Ökologische Aspekte und biologische Behandlung, Springer Verlag, 1996, Berlin

Gaugl Heinz: Metallrecycling, Institut für Technologie + Hüttenkunde der Nichteisenmetalle, 1999, Leoben