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Ressourcenkataster                                                     Potenzielles Aufkommen eines Sekundärrohstoffes    ...
Urban Mining: Aufgaben2       Globaler Kupferhaushalt                         Kathoden                       2  Kupfer    ...
Urban Mining: Aufgaben3                     Statistische Entropieanalyse: Aufgaben für das Ressourcenmanagement           ...
Entropiereduktion: Beispiel Hausmüll und Cu                   Aufwand (z.B. Kosten, Energie)                              ...
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Das Potenzial der Abfallwirtschaft                                      1,0                                               ...
Vergleich Kupfer - Zink                                                                                                   ...
Zusammenfassung           Urban Mining ≠ Landfill Mining           Landfill Mining (Teilmenge von) Urban Mining           ...
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Urban Mining - Definition, Potenzial, Aufgaben

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71. Symposium des ANS Abfallwirtschaft in Städten und Ballungsräumen 26. /27. Januar 2011, Braunschweig

Copyright: Helmut Rechberger Technische Universität Wien Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft

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Urban Mining - Definition, Potenzial, Aufgaben

  1. 1. 71. Symposium des ANSAbfallwirtschaft in Städten und Ballungsräumen26. /27. Januar 2011, BraunschweigUrban Mining: Definition,Potenzial, AufgabenHelmut RechbergerTechnische Universität WienInstitut für Wassergüte,Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft
  2. 2. Urban Mining: Definitionen AR - Anthropogene Ressourcen (sekundäre Ressourcen) Urban Mining 2 3 4 5 Kupfer- Kathoden Güter- Konsum Produkte Abfall Entsorgung produktion Kupfer produktion AR Neuschrott Altschrott II Erz Altschrott I Schlacke deponierte Gangart Abfälle 1 Deponien 6 Landfill Mining Lithosphäre & Halden ARUrban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 2
  3. 3. Urban Mining: Potenzial1 Kathoden 2 Kupfer 3 Produkte 4 Abfall 5 Kupfer- Güter- Konsum 11.000 11.500 3.800 Entsorgung produktion produktion 300.000 +7.700 Neuschrott Altschrott II 540 680 Altschrott I 11.000 1.400 Erz Schlacke 150 deponierte Abfälle Gangart 1.200 1.700 1 Deponien 6 Lithosphäre & Halden 580.000 85.000 Flüsse: 1.000 t/a -11.000 +3.100 Lager: 1.000 t Systemgrenze „Welt 1994” Quelle: Graedel et al. 2002 (ergänzt)Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 3
  4. 4. Urban Mining: Potenzial2 Quelle: Wittmer, 2007 Separate Sammlung von  Vergleich zwischen AL und Reserven Kunststoffen: 20 kg/E.a Kupfer: 300 Mio. t 580 Mio. t Metallen: 15 kg/E.a Eisen: 14 800 Mio. t 77 000 Mio. t Holz: 2,5 kg/E.a Zink: 205 Mio. t 200 Mio. t Quelle: ARGEV, 2007 u. BAWP 2006 Quelle: Rechberger, 2004; Rauch 2009Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 4
  5. 5. Dynamik des Anthropogenen Stoffhaushalts 20 Input an festen Gütern in den Konsum 15 Mittlere Verweilzeit Masse [t/E.a] 10 Output an festen Gütern aus dem Konsum (Abfälle) 5 0 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 JahrUrban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 5
  6. 6. Urban Mining: Aufgaben1 Exploration des Anthropogenen Lagers Urbane Lager (Masse) Neubau Umbau “Lagerforschung” 1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 6
  7. 7. mg Pb/kg - 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 Asphaltbelagschichten im 154 Gebäude Beschüttung 200 Betonschichten 34 Dachhaut 199 (Schwarzdeckerarbeiten)Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Dackdeckung 16 Lagerforschung1 Estriche 65 Fangkopfmauerwerk 37 Fenster und Türen 43 Fliesen (Boden) 5.862 Mauersteine (Schlackenbeton) 905 Natursteinmauer 16Prof. Helmut Rechberger Putze und Putzträger 28 Wandbeläge in Innenräumen 6.197 Mauerwerk Ziegel 67 7 Quelle: Clement et al. 2010 7 Mauerwerk Stahlbeton
  8. 8. kg Pb - 20 40 60 80 100 120 140 160 Asphaltbelagschichten im 0 Gebäude Beschüttung 141 - Betonschichten Dachhaut - (Schwarzdeckerarbeiten) Dackdeckung 1Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Lagerforschung2 Estriche 16 1 Fangkopfmauerwerk - Fenster und Türen Fliesen (Boden) 29 6 Mauersteine (Schlackenbeton) Natursteinmauer 19Prof. Helmut Rechberger Putze und Putzträger 12 Wandbeläge in Innenräumen 34 Mauerwerk Ziegel 107 8 Quelle: Clement et al. 2010 Mauerwerk Stahlbeton 17
  9. 9. Neubau Neubau: Materieller Gebäudepass Sources: IngWare GmbHUrban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 9
  10. 10. Ressourcenkataster Potenzielles Aufkommen eines Sekundärrohstoffes 2040 2045 2050 2055 2060 2065 2070 2075 2080 2085 2090 2095 2100Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 10
  11. 11. Urban Mining: Aufgaben2 Globaler Kupferhaushalt Kathoden 2 Kupfer 3 Produkte 4 Abfall 5 Kupfer- Güter- Konsum 11.000 11.500 3.800 Entsorgung produktion produktion 300.000 +7.700 Neuschrott Altschrott II 540 680 Altschrott I 11.000 1.400 Erz Schlacke 150 deponierte Abfälle Gangart 1.200 1.700 1 6 Lithosphäre Deponien 580.000 85.000 Flüsse: 1.000 t/a -11.000 +3.100 Lager: 1.000 t Systemgrenze „Welt 1994” Quelle: Graedel et al. 2002 (ergänzt)Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 11
  12. 12. Urban Mining: Aufgaben3 Statistische Entropieanalyse: Aufgaben für das Ressourcenmanagement 1,0 „Erdkruste“ Relative Statistische Entropie 0.8 Kupfer- Güter- Konsum Entsorgung produktion produktion 0.6 0.4 0.2 Kreislaufwirtschaft 0,0 „Kupfer pur“ Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5 Lebenszyklus von Kupfer Quelle: Rechberger & Graedel, 2002Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 12
  13. 13. Entropiereduktion: Beispiel Hausmüll und Cu Aufwand (z.B. Kosten, Energie) MVA Deponie 0 20 40 60 80 100 Entropieabnahme durch „Behandlung“ [%] Quelle: Rechberger, 2002Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 13
  14. 14. Potenzial der MVA-Schlacke Mitterbauer et al. 2009 Skutan & Rechberger 2007Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 14
  15. 15. Entropiereduktion: Beispiel Hausmüll und Cu Aufwand (z.B. Kosten, Energie) MVA MVA + Deponie mech. Aufb. 0 20 40 60 80 100 Entropieabnahme durch „Behandlung“ [%] Quelle: Rechberger, 2002Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 15
  16. 16. Rückgewinnung von Kupfer aus Restmüll Systemgrenze „MVA + Schmelze“ <0.1 Abgas I Abgas II Silikatschmelze Restmüll 1.9 8.9 Schlacken- 100 MVA 93 schmelze 82 Schlacke Metallschmelze Filterkuchen Flugasche Abwasser <0.1 8.9 <0.1 Kupferflüsse [%] Quelle: Zeltner and Lichtensteiger, 2002Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 16
  17. 17. Entropiereduktion: Beispiel Hausmüll und Cu Aufwand (z.B. Kosten, Energie) MVA MVA + Schmelze MVA + Deponie mech. Aufb. 0 20 40 60 80 100 Entropieabnahme durch „Behandlung“ [%] Quelle: Rechberger, 2002Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 17
  18. 18. Das Potenzial der Abfallwirtschaft 1,0 „Erdkruste“ Relative Statistische Entropie 0.8 Kupfer- Güter- Konsum Entsorgung produktion produktion 0.6 Deponie MVA 0.4 MVA + Mech. 0.2 MVA + Kreislaufwirtschaft Schmelz. 0,0 „Kupfer pur“ Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5 Lebenszyklus von KupferUrban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 18
  19. 19. Vergleich Kupfer - Zink 1,0 „Erdkruste“ Kathoden Kupfer Relative Statistische Entropie Produkte Abfall 0.8 Kupfer- Güter- Konsum Kupfer- Güter- produktion 11 produktion 12 3,8 Entsorgung Konsum Entsorgung produktion produktion +7,7 Neuschrott Altschrott II 0.6 0,54 0,68 Altschrott I 11 1,4 Erz Schlacke 0.4 0,15 deponierte Abfälle Gangart 1,2 1,7 Deponien 0.2 Lithosphäre Halden -11 +3,1 Flüsse: Mio t/a Lager: Mio t 0,0 „Kupfer pur“ Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5 Systemgrenze „Kupfer global 1994” Lebenszyklus von Kupfer 1,0 „Erdkruste“ Relative Statistische Entropie Zink Produkte Abfall 0.8 Zink- Güter- Konsum Zink- Güter- produktion 9,6 produktion 8,1 2,2 Entsorgung Konsum Entsorgung +5,9 produktion produktion Neuschrott 0.6 1,5 Altschrott 8,1 1,4 Erz Schlacke 0.4 0,7 deponierte Abfälle Gangart 0,7 0,8 Deponien 0.2 Lithosphäre Halden -8,1 +2,2 Flüsse: Mio t/a Lager: Mio t 0,0 „Zink pur“ Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Phase 5 Systemgrenze „Zink global 1996” Lebenszyklus von ZinkUrban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 19
  20. 20. Zusammenfassung Urban Mining ≠ Landfill Mining Landfill Mining (Teilmenge von) Urban Mining Notwendigkeit für UM: versorgungs- und entsorgungsseitig Kreislaufwirtschaft erfordert technologisch hoch entwickelte Abfallwirtschaft D A N K EUrban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 20

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