Stahl – Botschafter der Kreislaufwirtschaft

Circular economy
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Die Geschichte der Stahlherstellung reicht mehrere tausend Jahre zurück, und von Anfang an nutzten unsere Vorfahren das Material nicht nur einmal, sondern immer wieder. Tatsächlich wird Stahl also schon seit Tausenden von Jahren recycelt.

 

Aufgrund des wachsenden Drucks gewinnen knappe, natürliche Ressourcen an Bedeutung, so dass heute Forschungs- und Entwicklungsprogramme verstärkt effizientere Verfahren zur Rückgewinnung aller Arten von Metallen und Legierungen erforschen. Stahl hingegen wird weiterhin jeden Tag aus Stahlschrott hergestellt.

 

Das Recyceln von Stahl in seinen zahlreichen Formen ist ein normaler metallurgischer Prozess zur Herstellung neuen Stahls. Die Lebensmitteldosen von heute könnten recycelt als neuer Stahl in Zügen, Autos und Hochhäusern von morgen wiederverwendet werden.  

 

Der Recyclingprozess wird kontinuierlich verbessert, was in den letzten Jahren zu einem deutlichen Anstieg der Recyclingraten von Verpackungen aus Stahl geführt hat. So wurde in Europa 2014 die Rekord-Recyclingrate von 76 % erreicht – und der Anteil steigt weiter (APEAL, 2016).

 

An der wirtschaftlichen Nachhaltigkeit des Recyclings von Stahl besteht vor diesem Hintergrund kein Zweifel mehr. Da es sich jedoch um einen so weit verbreiteten, alltäglichen Vorgang handelt, könnte man vergessen, wie wichtig das Recycling von Stahl für die Bewältigung der ökologischen Herausforderungen ist, mit denen die Welt heute konfrontiert ist.

 

Ökologische Produkt-Lebenszyklusanalysen (LCA) zeigen, dass der Gebrauch von recyceltem Stahl zur Herstellung von neuem Stahl den Energieverbrauch bei der Produktion und die Umweltauswirkungen durch Schadstoffe gegenüber der Neustahlproduktion in etwa um den Faktor fünf (Classen et al., 2007) senkt.

 

Im globalen Maßstab sind die mit dem Stahlrecycling verbundenen positiven Aspekte – Senkung des Energieverbrauchs und erhebliche Emissionsreduzierung – hoch signifikant. Die Vorteile beschränken sich dabei jedoch nicht nur auf Wirtschaft und Umwelt.

Die dritte Säule der nachhaltigen Entwicklung, die Gesellschaft, profitiert ebenfalls vom Stahlrecycling. Die sozialen Auswirkungen eines Produktes, die in Form von „sozialen Lebenszyklusanalysen“ (Social LCA) bewertet werden, sind von Land zu Land sehr unterschiedlich (Franze, 2011). So wird Stahl in der Europäischen Union überwiegend mithilfe sauberer Technologien und unter Einhaltung strenger Gesundheits- und Sicherheitsstandards recycelt. Die Erzgewinnung hingegen, die üblicherweise in Entwicklungsländern stattfindet, birgt ein größeres Risiko negativer Folgen für die Umwelt und die Gesundheit der Minenarbeiter.

 

Dies sind nicht die einzigen Argumente für das Recyceln von Stahl. Stahl wird seit mehreren tausend Jahren nicht nur deshalb wiederverwendet, eingeschmolzen und umgeformt, weil dies einfacher, sauberer und billiger ist, sondern auch, weil sich die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Eisen und anderen Metallen, die bei der Stahlherstellung zum Einsatz kommen, beim Recycling nicht verändern. Das ist insofern bedeutend, als es somit theoretisch möglich wäre, neuen Stahl ganz ohne Zusatz von „neuen“ Rohstoffen herzustellen.

 

Stakeholder der europäischen Metallverpackungsbranche haben Stahl deshalb als „permanentes Material“ eingestuft, und das Interesse an dauerhaften Materialien ist parallel zur Entwicklung des kreislaufwirtschaftlichen Denkens gewachsen.

 

In einer Kreislaufwirtschaft geht es bei der Nutzung von permanenten Materialien jedoch um mehr als die reinen Materialeigenschaften.  

 

Deshalb hat die Carbotech AG ein „Concept of Permanent Materials“ (CPeM, Konzept permanenter Materialien) entwickelt. Dieser Ansatz berücksichtigt neben den Materialeigenschaften auch den Aspekt des „Material Stewardships“ (Produkt- und Materialverantwortung) für jede Anwendung.

Gemäß diesem Konzept erfüllt eine Materialanwendung die Anforderungen des CPeM, wenn sie definierte Materialeigenschaften und Material Stewardship sicherstellt, wenn

 

  1. nach Nutzung und Recycling technisch eine weitere Anwendung verfügbar ist,
  2. das Recycling einen Mehrwert für die nachhaltige Entwicklung bietet.

 

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, ist eine Anwendung potenziell perfekt für geschlossene technische Kreisläufe innerhalb einer Kreislaufwirtschaft geeignet.

 

Chemisch gesehen bleiben die inhärente Materialeigenschaften eines Metalls auch nach wiederholtem Recycling und Verarbeiten zu neuen Produkten bedenkenlos unverändert erhalten. Jenseits der chemischen und physikalischen Eigenschaften ist jedoch auch entscheidend, ob nach Nutzung und Recycling eine weitere Anwendung verfügbar ist.

 

Bei Eisen ist die Palette möglicher Anwendungen besonders groß. Und auch wenn einige von ihnen möglicherweise noch nicht alle Anforderungen des CPeM erfüllen, ist Verpackungsstahl doch ein ausgezeichnetes Beispiel für eine Anwendung, die diesem Konzept entspricht.

 

Verpackungsstahl wird teilweise zum Schutz vor Korrosion mit Zinn beschichtet. Beide Metalle werden im geschlossenen Kreislaufprozess recycelt und Zinn beeinflusst derzeit das Recycling von Verpackungen aus Stahl nicht, da die sehr dünne Zinnschicht gegenüber der enormen Stahlmenge aus den unterschiedlichsten Anwendungen kaum ins Gewicht fällt. Da sich der kreislaufwirtschaftliche Ansatz in der Praxis immer stärker durchsetzt, sollte beim Stahlrecycling die beste Lösung zur Aufrechterhaltung des „Zinn-Kreislaufs“ in Betracht gezogen werden, um den größtmöglichen ökologischen Vorteil für beide Materialien zu erzielen (Kägi & Dinkel, 2015).

 

Darüber hinaus gibt es auch noch Steigerungspotenzial bei der Verwertungsrate von Verpackungen aus Stahl, die derzeit bei fast 80 % liegt. Zwangsläufig kommt es nach wie vor zu Materialverlusten, wenn Verpackungsmaterial nach Verwendung des Inhalts beim Verbraucher nicht in den Recyclingprozess gelangt; eine immer besser werdende Sammelinfrastruktur und verstärkte Recyclingaktivitäten der Verbraucher können jedoch zur Steigerung der Verwertungsraten beitragen. Eine Frage bleibt: Wie lässt sich der ökologische Mehrwert höherer Recyclingraten angesichts der zusätzlichen Umweltvorteile durch das Sammeln und Verarbeiten noch größerer Materialmengen maximieren? Doch selbst wenn Verpackungsstahl mit Restmüll vermischt und dann zusammen mit sonstigen kommunalen Feststoffabfällen verbrannt wird, kann Stahl aus der Schlacke zurückgewonnen und recycelt werden.

 

Wenn wir über das Konzept der permanenten Materialien hinausschauen, wird erkennbar, dass der Vorteil von Lebensmittel- und Getränkeverpackungen aus Stahl nicht auf das Recycling beschränkt ist, sondern den gesamten Lebenszyklus betrifft, insbesondere die Nutzungsphase.

 

Die ureigenste Funktion von Verpackungen aus Stahl ist der Schutz und die Konservierung von Lebensmitteln und Getränken. Die LCA-Experten von Carbotech betonen, dass die Umweltauswirkungen der konservierten Lebensmittel selbst im Allgemeinen mindestens 90 % der Auswirkungen eines Produkts ausmachen. Verpackungen können sogar zu einer Reduzierung der Umweltauswirkungen von Lebensmitteln führen. Beispielsweise ist im Winter der ökologische Fußabdruck von 1 kg grünen Bohnen, die aus dem Gewächshaus kommen oder per Flugzeug aus Ägypten importiert wurden, fast dreimal so groß wie der von 1 kg lokal angebauten grünen Bohnen in Dosen.

 

Die Vorteile des Einsatzes von Stahl für Lebensmittel- und Getränkeverpackungen sind also breit gefächert: Stahl ist bei Beachtung der Material Stewardship ein permanentes Material, eröffnet Potenziale für die Kreislaufwirtschaft und bietet, sofern alle Stakeholder einbezogen werden, einen geschlossenen Materialkreislauf.

 

Um alle Potenziale auszuschöpfen, ist an mehreren Stellen anzusetzen: Die Verbraucher von heute sollten noch konsequenter separieren, die Forschung noch präzisere und nachhaltigere Technologien entwickeln und Politiker zusammen mit Entscheidungsträgern der Industrie den Einsatz dieser Technologien fördern.

 

Autoren des englischen Originaltextes „Steel – an ambassador of circular economy“: Dr. Fredy Dinkel und Flora Conte, Experten der Schweizer Beratungsunternehmens Carbotech AG, das auf Umweltprüfungen wie Lebenszyklusanalysen spezialisiert ist und das „Concept of Permanent Materials“ entwickelt hat. Weitere Informationen: www.carbotech.ch.

 

APEAL Pelican. (2016, June). ALL-TIME HIGH FOR STEEL PACKAGING RECYCLING IN EUROPE – Press release.

Classen, M., Althaus, H.-J., Blaser, S., Tuchschmid, M., Jungbluth, N., Doka, G., et al. (2007). Life Cycle Inventories of Metals. Final report ecoinvent data v2.0. EMPA Dübendorf, Swiss Centre for Life Cycle Inventories.

Franze, J. (2011). Lca of an ecolabeled notebook – consideration of social and environmental. S.l.: Lulu Com.

Kägi, T., & Dinkel, F. (2015). LCA of tin plate recycling – Ecological comparison of tin plate recycling with and without detinning. On behalf of FERRO Recycling.

 

(Übersetzt aus dem Englischen)