Direkt zum Inhalt

VDI-TOPTHEMA

Zirkuläre Wertschöpfung

Bild: Syda Productions / Shutterstock.com

Zirkuläre Wertschöpfung

Die zirkuläre Wertschöpfung stellt ein wirtschaftliches System dar, das restaurativ und regenerativ arbeitet. Es ersetzt das End-of-Life-Konzept durch geschlossene Kreisläufe und vermeidet beziehungsweise verwertet Abfälle, indem es Materialien, Produkte, Systeme sowie Geschäftsmodelle entsprechend ganzheitlich gestaltet. Folglich sind Stoffstrom und Energiesystem nachhaltig, die Klima- und Umweltbelastungen minimal.

Materialien aller Art sollen durch sorgfältig durchdachtes Design, Management und technologische Innovation auf ihren höchsten Nutzen und Wert gebracht werden. Das übergeordnete Ziel ist, Materialien und Produkte im Kreislauf zu führen, was durch wirtschaftlich und ökologisch effiziente Stoff-, Energie-, Arbeits-und Informationsflüsse zu ermöglichen ist.

Die großen Potenziale dieser Kreislaufwirtschaft können sich etwa im Bausektor entfalten, einem der ressourcenintensivsten Bereiche. Die verwendeten Materialien werden der Natur entnommen und wachsen nicht nach. Schließlich schätzen Experten, dass in Deutschland im gesamten Bauwerksbestand des Hoch- und Tiefbaus, also in Wohn- und Bürogebäuden, Produktionsanlagen, Straßen und weiteren Infrastrukturbauwerken, rund 50 Milliarden Tonnen mineralischer Rohstoffe verbaut sind.

Selbst Sand gibt es nicht mehr wie Sand am Meer

Es überrascht daher nicht, dass selbst der Baustoff Sand nicht mehr unbegrenzt zur Verfügung steht. Deswegen werden bestehende Bauwerke zur Rohstoffquelle Nummer 1. Sie sind ein gigantischer Sekundärrohstoffspeicher mit enormem Wertschöpfungspotenzial. Diese Quelle wird bisher noch nicht ausreichend genutzt, auch wenn sie einen hohen Stellenwert hat – aus Mangel an Informationen und aus Sorge vor möglichen Schadstoffen. Das muss sich ändern: Die Wiederaufbereitung oder Weiternutzung von Bauwerken muss künftig auch ökonomisch genauso gut abschneiden wie bisher unverbaute Ressourcen – durch Kreislaufwirtschaft.

Für Architekten, Bauingenieure und Ingenieure der Technischen Gebäudeausrüstung gilt es, die zirkuläre Wertschöpfung konsequent in ihre Planungen und Entwicklungen zu integrieren. Hier hilft auch die Digitalisierung: Das sogenannte Building Information Modeling (BIM) dokumentiert, neben allen anderen bauwerksrelevanten Informationen, auch Materialzusammensetzungen.

Mobilität der Zukunft: langlebig, emissionsarm und ressourcenschonend

Auch die Mobilität der Zukunft wird dank der Kreislaufwirtschaft mit den gegebenen Ressourcen noch deutlich besser haushalten können als bisher. Fortschreitender Leichtbau, Vernetzung und Automatisierung müssen hierzu ebenso beitragen wie höchstmögliche Effizienz bei minimalen Geräusch- und Schadstoffemissionen. Dies gilt für Verbrennungsmotor, Brennstoffzellen oder Batteriekonzepte gleichermaßen, ganz egal ob diese Autos, LKWs, Flugzeuge, Schiffe oder Züge antreiben.

Bestehende und gut funktionierende Recyclingsysteme, beispielsweise zum Recycling von Metallen wie Eisen, Aluminium Magnesium und deren Legierungen, lassen sich auch für andere Fahrzeugmaterialien entwickeln.

Zirkuläre Wertschöpfung in der Elektromobilität

Eine aktuell drängende Herausforderung ist es, Kreisläufe in der Elektromobilität zu schließen. So enthalten wiederaufladbare Batterien in batterieelektrischen Fahrzeugen (BEV), Elektrofahrzeugen mit Reichweitenverlängerung (REEV) und Hybrid-(HEV) bzw. Plug-in-Hybridfahrzeugen (PHEV) wertvolle und teilweise versorgungskritische Rohstoffe wie Kobalt, Lithium, Nickel und Kupfer. Hier braucht es zukünftig eine fast vollständige zirkuläre Wertschöpfung – sowohl stofflich als auch energetisch.

Der VDI betrachtet das Thema „Zirkuläre Wertschöpfung“ mit Stakeholdern aus unterschiedlichen Branchen und aus unterschiedlichen Perspektiven, um daraus Informationen für VDI-Mitglieder, Experten und Interessierte aus Gesellschaft, Medien, Industrie, Politik zu gewinnen. Mit VDI-Richtlinien stellt der VDI konkrete technische Handlungsempfehlungen für den Experten in der Praxis bereit. Ein breiter Wissenstransfer findet auf Fachtagungen und Kongressen sowie über regionale Veranstaltungen der Bezirksvereine und Landesverbände des VDI statt.

VDI-Publikationen

Dr.-Ing. Hans-Jürgen Schäfer
Ihr Ansprechpartner

Dr.-Ing. Hans-Jürgen Schäfer

Geschäftsführer der VDI-Gesellschaft Materials Engineering