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Mehr Kreislaufwirtschaft aufgrund des WEEE Recast?
Welche Rohstoffe lassen sich im Rahmen eines geschlossenen Rohstoffkreislaufs wirkungsvoll recyceln?




Expertenforum „WEEE‐Recast 2012 – ein Meilenstein auf dem Weg zur effizienten Kreislaufwirtschaft?“

11. Juli 2012, München                                                         von Andreas Manhart
                                                                                                 1
Öko-Institut e.V.
Das Öko-Institut ist eine der europaweit führenden, unabhängigen
Forschungs- und Beratungseinrichtungen für eine nachhaltige Zukunft.

Auf Basis einer wertorientierten wissenschaftlichen Forschung berät das
Öko-Institut Entscheidungsträger aus Politik, Wirtschaft und
Zivilgesellschaft.

An den drei Standorten Freiburg, Darmstadt und Berlin beschäftigt das
Institut über 125 MitarbeiterInnen, darunter mehr als 85
WissenschaftlerInnen.




                      Geschäftsstelle Freiburg     Büro Berlin    Büro Darmstadt
Öko-Institut e.V.
Jährlich bearbeiten sie mehr als 200 nationale und internationale
Projekte in folgenden Arbeitsgebieten:

•   Chemikalienmanagement und Technologiebewertung;
•   Energie und Klima;
•   Immisions- und Strahlenschutz;
•   Landwirtschaft und Biodiversität;
•   Nachhaltigkeit in Konsum, Mobilität, Ressourcenwirtschaft und
    Unternehmen;
•   Nukleartechnik und Anlagensicherheit sowie
•   Recht, Politik und Governance




                      Geschäftsstelle Freiburg     Büro Berlin      Büro Darmstadt
Hintergrund:




               4
Themen in Politik, Wirtschaft und Medien:




 Rohstoffknappheit,       Debatte um       Kritische Metalle in     Export von
  Preisniveaus &          „kritische“           Elektronik        Gebraucht- und
   Konkurrenzen            Rohstoffe                               Altelektronik


Häufige Schlussfolgerungen:
      Eine Erhöhung der Sammelrate – insbesondere durch Unterbindung der
      Exporte – führt zu einer verbesserten Kreislaufführung kritischer Rohstoffe
      und damit zu einer spürbaren Entlastung der Versorgungssituation.
 Aber stimmt das wirklich?                                                     5
Geräte & Metalle:




                    •   Kobalt
                    •   Gallium
                    •   Germanium
                    •   Indium
                    •   PGMs
                    •   Seltene Erden
                    •   Tantal
                    •   Gold
                    •   Silber

                                        6
Notebooks:                 Notebooks



A: Leiterplatten
B: LCD‐Bildschirm
C: Akkublock
D: Optisches Laufwerk
E: Festplattenlaufwerk
F: Stahlbleche,
   Kühlelemente & Lüfter
G: Tastatur
H: Kunststoffteile




                                       7
Indium


         Indiumgehalt:
         ca. 700mg/m2 Displayfläche


         Gesamt:

         Ca. 39mg
         pro Notebook

         Ca. 79mg
         pro Computerbildschirm

         Ca. 254mg
         pro Fernseher
                             8
Edelmetalle

Edelmetallmengen in den Leiterplatten eines Notebooks

                                Silber [mg]      Gold [mg]       Palladium [mg]

Hauptplatine                       248              56                25
Speicherkarten                      33              15                 4

Kleine Leiterplatten                22                  5              2
Leiterplatte der Festplatte         31                  5              3
Leiterplatten des optischen         55                  5              2
Laufwerks
Leiterplatte aus Display            48              18                 4

Gesamt                             438              104               39

                                                                                  9
Tantal


         Tantalgehalt:
         ca. 36,7 % (Masse)


         Gesamt:

         Ca. 1,7g Tantal pro Notebook


         Aber Schwankungen
         zwischen Gerätegenerationen




                                 10
Seltene Erden




                11
Kobalt


         Kobaltgehalt:
         ca. 13,8 % (Masse) der Akkus 


         Gesamt:

         Ca. 65g Kobalt pro Notebook




                                12
Potenziale
                       Gehalt in allen 
                         2010  in D     Verluste bei der    Verluste bei der    Verluste bei der  Rückgewinnung 
         Metall
                        verkauften         Erfassung        Vorbehandlung       Endbehandlung in Deutschland [t]
                       Notebooks [t]
Kobalt            Co            461,31              50%            20%
                                                  ~ 0,5% der Weltförderung                   4%             177
Neodym            Nd             15,61              50%                  100%              100%                 0
Tantal            Ta             12,06            ~ 50% der Weltförderung
                                                    1,5%         100%                        5%                 0
Silber            Ag              3,11            ~ 50%
                                                    0,013% der Weltförderung
                                                                  70%                        5%            0,443
Praseodym         Pr              1,94              50%                  100%              100%                0
Gold              Au              0,74              50%                   70%                5%            0,105
Dysprosium Dy                     0,43              50%                  100%              100%                 0
Indium            In              0,29            ~ 50%
                                                    0,045% der Weltförderung
                                                                  20%                      100%                 0
Palladium         Pd              0,28              50%                   70%                5%            0,040
Platin            Pt             0,028              50%                  100%                5%                 0
Yttrium           Y              0,012              50%                   40%              100%                 0
Gallium           Ga             0,010              50%                   40%              100%                 0
Gadolinium        Gd            0,0048              50%                   40%              100%                 0
Cer               Ce           0,00069              50%                   40%              100%                 0
Europium          Eu           0,00028              50%                   40%              100%                 0
Lanthan           La           0,00008              50%                   40%              100%                 0
Terbium           Tb           0,00003              50%                   40%              100%                 0
                                                                                                           13
Was kommt zurück?
                       Gehalt in allen 
                         2010  in D     Verluste bei der    Verluste bei der    Verluste bei der  Rückgewinnung 
         Metall
                        verkauften         Erfassung        Vorbehandlung       Endbehandlung in Deutschland [t]
                       Notebooks [t]
Kobalt            Co            461,31              50%                   20%                4%             177
Neodym            Nd             15,61              50%                  100%              100%                 0
Tantal            Ta             12,06              50%                  100%                5%                 0
Silber            Ag              3,11              50%                   70%                5%            0,443
Praseodym         Pr              1,94              50%                  100%              100%                0
Gold              Au              0,74              50%                   70%                5%            0,105
Dysprosium Dy                     0,43              50%                  100%              100%                 0
Indium            In              0,29              50%                   20%              100%                 0
Palladium         Pd              0,28              50%                   70%                5%            0,040
Platin            Pt             0,028              50%                  100%                5%                 0
Yttrium           Y              0,012              50%                   40%              100%                 0
Gallium           Ga             0,010              50%                   40%              100%                 0
Gadolinium        Gd            0,0048              50%                   40%              100%                 0
Cer               Ce           0,00069              50%                   40%              100%                 0
Europium          Eu           0,00028              50%                   40%              100%                 0
Lanthan           La           0,00008              50%                   40%              100%                 0
Terbium           Tb           0,00003              50%                   40%              100%                 0
                                                                                                           14
Verbesserungsbedarf
                       Gehalt in allen 
                         2010  in D     Verluste bei der    Verluste bei der    Verluste bei der  Rückgewinnung 
         Metall
                        verkauften         Erfassung        Vorbehandlung       Endbehandlung in Deutschland [t]
                       Notebooks [t]
Kobalt            Co            461,31              50%                   20%                4%             177
Neodym            Nd             15,61              50%                  100%              100%                 0
Tantal            Ta             12,06              50%                  100%                5%                 0
Silber            Ag              3,11              50%                   70%                5%            0,443
Praseodym         Pr              1,94              50%                  100%              100%                0
Gold              Au              0,74              50%                   70%                5%            0,105
Dysprosium Dy                     0,43              50%                  100%              100%                 0
Indium            In              0,29              50%                   20%              100%                 0
Palladium         Pd              0,28              50%                   70%                5%            0,040
Platin            Pt             0,028              50%                  100%                5%                 0
Yttrium           Y              0,012              50%                   40%              100%                 0
Gallium           Ga             0,010              50%                   40%              100%                 0
Gadolinium        Gd            0,0048              50%                   40%              100%                 0
Cer               Ce           0,00069              50%                   40%              100%                 0
Europium          Eu           0,00028              50%                   40%              100%                 0
Lanthan           La           0,00008              50%                   40%              100%                 0
Terbium           Tb           0,00003              50%                   40%              100%                 0
                                                                                                           15
 Rot = Prozessoptimierung nötig                     Blau = Forschung nötig
Verbesserungspotenziale (I):

Sammlung

     Großes Potenzial v.a. bei Kleingeräten
     (Leuchtmittel, Handys, MP3-Player…)

     Illegale Exporte




                                              16
Exkurs zu EEE-Exporten
Ökonomische Treiber:

                Der Wert eines Desktop PCs
  60



  50



  40



  30



  20



  10



   0
       Used functioning Desktop   Intrinsic material value   Net material value (W-
                  PC                                                Africa)


          Bei IKT‐Geräten ist die Zweitnutzung der Haupttreiber der Exporte
          Anders ist die Situation bei Geräten mit hohem Anteil an 
          Problemstoffen (v.a. Kühlgeräte & Röhrenbildschirme)
Exkurs zu EEE-Exporten
Importe in Ghana und Nigeria:
                    Legality
                                    Breakdown of imports
               (Basel Convention)



                                            new


              trade of products            used
                 (legal imports)
                                    used ‐ good quality




                                     used ‐ bad quality

                                      broken / repairable
                  trade of WEEE
                (Illegal imports)
                                    broken / not repairable
Exkurs zu EEE-Exporten
Zwischenfazit I:




    Ein Großteil des afrikanischen e‐waste stammt aus lokaler Produktnutzung

    Die „Rückhaltewirkung“ des WEEE‐Recast wird wahrscheinlich geringer 
    ausfallen als vielmals angenommen.                                   19
Exkurs zu EEE-Exporten
Zwischenfazit II:

Auch Entwicklungsländer wachsen…

                    Ghana      Nigeria        Äthiopien     Ägypten
   2009             4%         7%             10%           4,7%
   2010             7,7%       8,7%           8%            5,1%
   2011             13,5%      6,9%           7,5%          1,2%
   Wirtschaftswachstum ausgewählter afrikanischer Volkswirtschaften 

    Der „Best-of-two-worlds“-Ansatz (Bo2W)




                                                                       20
Verbesserungspotenziale (II):
Vorbehandlung (Detoxifizierung, Zerlegung, Sortierung)

•   Große Verbesserungspotenziale durch (teil-)manuelle Demontage von
    elektronischen Geräten (SG 3 und 4)


                                       A



                                                                 F




                                   B         C     D         E

      Art der Sammlung oft noch hinderlich
                                                                     21
Sammlung: Gängige Praxis…




                            22
Verbesserungspotenziale (III):

Zwischenlagerungen ausgewählter Fraktionen




     Prüfbedarf

                                             23
Verbesserungspotenziale (IV):

Verwertungsquoten:
• WEEE-Direktive sieht Quoten für die stoffliche
  Verwertung vor (z.B. 75% der Gerätemasse)
• Kritische Metalle machen nur selten mehr als 5% der
  Gerätemasse aus


     Diese Quoten sind nur mit einem Fokus auf
     Massenrohstoffe (Stahl, Aluminium, Kupfer, Glas…)
     zu erreichen.

     Reformbedarf


                                                    24
Verbesserungspotenziale (V):
Ökodesign / Design for Recycling
Trend: Rezyklierbarkeit wird bei vielen Geräten schlechter!




                    Entnahme des Akkus:
                  Nur wenige Sekunden Zeit
                              ‐
                   Ansonsten unrentabel



    Implementierungsprozess der bestehenden
    Ökodesign-Verordnung (2009/125/EC)
     Prüfbedarf
                                                      25
Zusammenfassung:
   Eine alleinige Fokussierung auf die Sammelmengen führt nicht zu
   einer verbesserten Rückgewinnung kritischer Rohstoffe (nur
   marginale Effekte bei Au, Ag, Pd, und Co).

   Zusätzlich sind substanzielle Verbesserung bei der Art der
   Sammlung (z.B. sortenreine Erfassung), der Vorbehandlung (z.B.
   teilmanuelle Demontage) sowie in der Entwicklung von
   Raffinerieprozessen nötig .

   Die Quoten zur stofflichen Verwertung in der WEEE-Richtlinie sind
   reformbedürftig.

   Die Neufassung der WEEE-Richtlinie wird die illegalen Exporte
   deutlich erschweren. Das dadurch erschlossene Rohstoffpotenzial
   ist aber kleiner als vielmals angenommen.

   Kreislaufwirtschaft muss heute global gedacht und organisiert
   werden – selbstverständlich unter Einhaltung bestehender
   Konventionen und Standards (z.B. mit dem Bo2W-Ansatz).
   Im Ökodesign-Prozess sollte verstärkt auch „Design-for-Recycling“
   berücksichtigt werden.                                          26
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
Andreas Manhart
089‐12590077
a.manhart@oeko.de




                                      27

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Mehr Kreislaufwirtschaft aufgrund des WEEE Recast? - Welche Rohstoffe lassen sich im Rahmen eines geschlossenen Rohstoffkreislaufs wirkungsvoll recyceln?

  • 1. Mehr Kreislaufwirtschaft aufgrund des WEEE Recast? Welche Rohstoffe lassen sich im Rahmen eines geschlossenen Rohstoffkreislaufs wirkungsvoll recyceln? Expertenforum „WEEE‐Recast 2012 – ein Meilenstein auf dem Weg zur effizienten Kreislaufwirtschaft?“ 11. Juli 2012, München von Andreas Manhart 1
  • 2. Öko-Institut e.V. Das Öko-Institut ist eine der europaweit führenden, unabhängigen Forschungs- und Beratungseinrichtungen für eine nachhaltige Zukunft. Auf Basis einer wertorientierten wissenschaftlichen Forschung berät das Öko-Institut Entscheidungsträger aus Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft. An den drei Standorten Freiburg, Darmstadt und Berlin beschäftigt das Institut über 125 MitarbeiterInnen, darunter mehr als 85 WissenschaftlerInnen. Geschäftsstelle Freiburg Büro Berlin Büro Darmstadt
  • 3. Öko-Institut e.V. Jährlich bearbeiten sie mehr als 200 nationale und internationale Projekte in folgenden Arbeitsgebieten: • Chemikalienmanagement und Technologiebewertung; • Energie und Klima; • Immisions- und Strahlenschutz; • Landwirtschaft und Biodiversität; • Nachhaltigkeit in Konsum, Mobilität, Ressourcenwirtschaft und Unternehmen; • Nukleartechnik und Anlagensicherheit sowie • Recht, Politik und Governance Geschäftsstelle Freiburg Büro Berlin Büro Darmstadt
  • 5. Themen in Politik, Wirtschaft und Medien: Rohstoffknappheit, Debatte um Kritische Metalle in Export von Preisniveaus & „kritische“ Elektronik Gebraucht- und Konkurrenzen Rohstoffe Altelektronik Häufige Schlussfolgerungen: Eine Erhöhung der Sammelrate – insbesondere durch Unterbindung der Exporte – führt zu einer verbesserten Kreislaufführung kritischer Rohstoffe und damit zu einer spürbaren Entlastung der Versorgungssituation. Aber stimmt das wirklich? 5
  • 6. Geräte & Metalle: • Kobalt • Gallium • Germanium • Indium • PGMs • Seltene Erden • Tantal • Gold • Silber 6
  • 7. Notebooks: Notebooks A: Leiterplatten B: LCD‐Bildschirm C: Akkublock D: Optisches Laufwerk E: Festplattenlaufwerk F: Stahlbleche, Kühlelemente & Lüfter G: Tastatur H: Kunststoffteile 7
  • 8. Indium Indiumgehalt: ca. 700mg/m2 Displayfläche Gesamt: Ca. 39mg pro Notebook Ca. 79mg pro Computerbildschirm Ca. 254mg pro Fernseher 8
  • 9. Edelmetalle Edelmetallmengen in den Leiterplatten eines Notebooks Silber [mg] Gold [mg] Palladium [mg] Hauptplatine 248 56 25 Speicherkarten 33 15 4 Kleine Leiterplatten 22 5 2 Leiterplatte der Festplatte 31 5 3 Leiterplatten des optischen  55 5 2 Laufwerks Leiterplatte aus Display 48 18 4 Gesamt 438 104 39 9
  • 10. Tantal Tantalgehalt: ca. 36,7 % (Masse) Gesamt: Ca. 1,7g Tantal pro Notebook Aber Schwankungen zwischen Gerätegenerationen 10
  • 12. Kobalt Kobaltgehalt: ca. 13,8 % (Masse) der Akkus  Gesamt: Ca. 65g Kobalt pro Notebook 12
  • 13. Potenziale Gehalt in allen  2010  in D  Verluste bei der  Verluste bei der  Verluste bei der  Rückgewinnung  Metall verkauften  Erfassung Vorbehandlung Endbehandlung in Deutschland [t] Notebooks [t] Kobalt Co 461,31 50% 20% ~ 0,5% der Weltförderung 4% 177 Neodym Nd 15,61 50% 100% 100% 0 Tantal Ta 12,06 ~ 50% der Weltförderung 1,5% 100% 5% 0 Silber Ag 3,11 ~ 50% 0,013% der Weltförderung 70% 5% 0,443 Praseodym Pr 1,94 50% 100% 100% 0 Gold Au 0,74 50% 70% 5% 0,105 Dysprosium Dy 0,43 50% 100% 100% 0 Indium  In 0,29 ~ 50% 0,045% der Weltförderung 20% 100% 0 Palladium Pd 0,28 50% 70% 5% 0,040 Platin Pt 0,028 50% 100% 5% 0 Yttrium Y 0,012 50% 40% 100% 0 Gallium Ga 0,010 50% 40% 100% 0 Gadolinium Gd 0,0048 50% 40% 100% 0 Cer Ce 0,00069 50% 40% 100% 0 Europium Eu 0,00028 50% 40% 100% 0 Lanthan La 0,00008 50% 40% 100% 0 Terbium Tb 0,00003 50% 40% 100% 0 13
  • 14. Was kommt zurück? Gehalt in allen  2010  in D  Verluste bei der  Verluste bei der  Verluste bei der  Rückgewinnung  Metall verkauften  Erfassung Vorbehandlung Endbehandlung in Deutschland [t] Notebooks [t] Kobalt Co 461,31 50% 20% 4% 177 Neodym Nd 15,61 50% 100% 100% 0 Tantal Ta 12,06 50% 100% 5% 0 Silber Ag 3,11 50% 70% 5% 0,443 Praseodym Pr 1,94 50% 100% 100% 0 Gold Au 0,74 50% 70% 5% 0,105 Dysprosium Dy 0,43 50% 100% 100% 0 Indium  In 0,29 50% 20% 100% 0 Palladium Pd 0,28 50% 70% 5% 0,040 Platin Pt 0,028 50% 100% 5% 0 Yttrium Y 0,012 50% 40% 100% 0 Gallium Ga 0,010 50% 40% 100% 0 Gadolinium Gd 0,0048 50% 40% 100% 0 Cer Ce 0,00069 50% 40% 100% 0 Europium Eu 0,00028 50% 40% 100% 0 Lanthan La 0,00008 50% 40% 100% 0 Terbium Tb 0,00003 50% 40% 100% 0 14
  • 15. Verbesserungsbedarf Gehalt in allen  2010  in D  Verluste bei der  Verluste bei der  Verluste bei der  Rückgewinnung  Metall verkauften  Erfassung Vorbehandlung Endbehandlung in Deutschland [t] Notebooks [t] Kobalt Co 461,31 50% 20% 4% 177 Neodym Nd 15,61 50% 100% 100% 0 Tantal Ta 12,06 50% 100% 5% 0 Silber Ag 3,11 50% 70% 5% 0,443 Praseodym Pr 1,94 50% 100% 100% 0 Gold Au 0,74 50% 70% 5% 0,105 Dysprosium Dy 0,43 50% 100% 100% 0 Indium  In 0,29 50% 20% 100% 0 Palladium Pd 0,28 50% 70% 5% 0,040 Platin Pt 0,028 50% 100% 5% 0 Yttrium Y 0,012 50% 40% 100% 0 Gallium Ga 0,010 50% 40% 100% 0 Gadolinium Gd 0,0048 50% 40% 100% 0 Cer Ce 0,00069 50% 40% 100% 0 Europium Eu 0,00028 50% 40% 100% 0 Lanthan La 0,00008 50% 40% 100% 0 Terbium Tb 0,00003 50% 40% 100% 0 15 Rot = Prozessoptimierung nötig Blau = Forschung nötig
  • 16. Verbesserungspotenziale (I): Sammlung Großes Potenzial v.a. bei Kleingeräten (Leuchtmittel, Handys, MP3-Player…) Illegale Exporte 16
  • 17. Exkurs zu EEE-Exporten Ökonomische Treiber: Der Wert eines Desktop PCs 60 50 40 30 20 10 0 Used functioning Desktop Intrinsic material value Net material value (W- PC Africa) Bei IKT‐Geräten ist die Zweitnutzung der Haupttreiber der Exporte Anders ist die Situation bei Geräten mit hohem Anteil an  Problemstoffen (v.a. Kühlgeräte & Röhrenbildschirme)
  • 18. Exkurs zu EEE-Exporten Importe in Ghana und Nigeria: Legality Breakdown of imports (Basel Convention) new trade of products used (legal imports) used ‐ good quality used ‐ bad quality broken / repairable trade of WEEE (Illegal imports) broken / not repairable
  • 19. Exkurs zu EEE-Exporten Zwischenfazit I: Ein Großteil des afrikanischen e‐waste stammt aus lokaler Produktnutzung Die „Rückhaltewirkung“ des WEEE‐Recast wird wahrscheinlich geringer  ausfallen als vielmals angenommen.  19
  • 20. Exkurs zu EEE-Exporten Zwischenfazit II: Auch Entwicklungsländer wachsen… Ghana Nigeria Äthiopien Ägypten 2009 4% 7% 10% 4,7% 2010 7,7% 8,7% 8% 5,1% 2011 13,5% 6,9% 7,5% 1,2% Wirtschaftswachstum ausgewählter afrikanischer Volkswirtschaften  Der „Best-of-two-worlds“-Ansatz (Bo2W) 20
  • 21. Verbesserungspotenziale (II): Vorbehandlung (Detoxifizierung, Zerlegung, Sortierung) • Große Verbesserungspotenziale durch (teil-)manuelle Demontage von elektronischen Geräten (SG 3 und 4) A F B C D E Art der Sammlung oft noch hinderlich 21
  • 24. Verbesserungspotenziale (IV): Verwertungsquoten: • WEEE-Direktive sieht Quoten für die stoffliche Verwertung vor (z.B. 75% der Gerätemasse) • Kritische Metalle machen nur selten mehr als 5% der Gerätemasse aus Diese Quoten sind nur mit einem Fokus auf Massenrohstoffe (Stahl, Aluminium, Kupfer, Glas…) zu erreichen. Reformbedarf 24
  • 25. Verbesserungspotenziale (V): Ökodesign / Design for Recycling Trend: Rezyklierbarkeit wird bei vielen Geräten schlechter! Entnahme des Akkus: Nur wenige Sekunden Zeit ‐ Ansonsten unrentabel Implementierungsprozess der bestehenden Ökodesign-Verordnung (2009/125/EC) Prüfbedarf 25
  • 26. Zusammenfassung: Eine alleinige Fokussierung auf die Sammelmengen führt nicht zu einer verbesserten Rückgewinnung kritischer Rohstoffe (nur marginale Effekte bei Au, Ag, Pd, und Co). Zusätzlich sind substanzielle Verbesserung bei der Art der Sammlung (z.B. sortenreine Erfassung), der Vorbehandlung (z.B. teilmanuelle Demontage) sowie in der Entwicklung von Raffinerieprozessen nötig . Die Quoten zur stofflichen Verwertung in der WEEE-Richtlinie sind reformbedürftig. Die Neufassung der WEEE-Richtlinie wird die illegalen Exporte deutlich erschweren. Das dadurch erschlossene Rohstoffpotenzial ist aber kleiner als vielmals angenommen. Kreislaufwirtschaft muss heute global gedacht und organisiert werden – selbstverständlich unter Einhaltung bestehender Konventionen und Standards (z.B. mit dem Bo2W-Ansatz). Im Ökodesign-Prozess sollte verstärkt auch „Design-for-Recycling“ berücksichtigt werden. 26
  • 27. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Andreas Manhart 089‐12590077 a.manhart@oeko.de 27