Das Dokument diskutiert das Konzept des Urban Mining mit einem Fokus auf Definitionen, Potenziale und Aufgaben im Kontext der Abfallwirtschaft in Städten und Ballungsräumen. Es hebt die Bedeutung der Wiedergewinnung anthropogener Ressourcen hervor, um die Kreislaufwirtschaft zu fördern und die Abfallverwertung zu verbessern. Zudem werden statistische Analysen zu Rohstoffströmen und deren Verwaltung präsentiert.

1. 71. Symposium des ANS
Abfallwirtschaft in Städten und Ballungsräumen
26. /27. Januar 2011, Braunschweig
Urban Mining: Definition,
Potenzial, Aufgaben
Helmut Rechberger
Technische Universität Wien
Institut für Wassergüte,
Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft

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
AR
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 2

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. 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 2009
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 4

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
Jahr
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 5

6. Urban Mining: Aufgaben1
Exploration des Anthropogenen Lagers
Urbane Lager (Masse)
Neubau
Umbau
“Lagerforschung”
1940 1960 1980 2000 2020 2040 2060 2080 2100
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 6

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
16
Prof. Helmut Rechberger
Putze und Putzträger
28
Wandbeläge in Innenräumen
6.197
Mauerwerk Ziegel
67
7
Quelle: Clement et al. 2010
7
Mauerwerk Stahlbeton

8. kg Pb
-
20
40
60
80
100
120
140
160
Asphaltbelagschichten im
0
Gebäude
Beschüttung
141
-
Betonschichten
Dachhaut
-
(Schwarzdeckerarbeiten)
Dackdeckung 1
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben
Lagerforschung2
Estriche
16
1
Fangkopfmauerwerk
-
Fenster und Türen
Fliesen (Boden)
29
6
Mauersteine (Schlackenbeton)
Natursteinmauer
19
Prof. Helmut Rechberger
Putze und Putzträger
12
Wandbeläge in Innenräumen
34
Mauerwerk Ziegel
107
8
Quelle: Clement et al. 2010
Mauerwerk Stahlbeton
17

9. Neubau
Neubau: Materieller Gebäudepass
Sources: IngWare GmbH
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 9

10. Ressourcenkataster
Potenzielles Aufkommen eines Sekundärrohstoffes
2040 2045 2050 2055 2060 2065 2070 2075 2080 2085 2090 2095 2100
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 10

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. 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, 2002
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 12

13. Entropiereduktion: Beispiel Hausmüll und Cu
Aufwand (z.B. Kosten, Energie)
MVA
Deponie
0 20 40 60 80 100
Entropieabnahme durch „Behandlung“ [%]
Quelle: Rechberger, 2002
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 13

14. Potenzial der MVA-Schlacke
Mitterbauer et al. 2009
Skutan & Rechberger 2007
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 14

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, 2002
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 15

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, 2002
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 16

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, 2002
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 17

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 Kupfer
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 18

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 Zink
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 19

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 E
Urban Mining: Definition, Potenzial, Aufgaben Prof. Helmut Rechberger 20