Bewertung des Potenzials der Kreislaufwirtschaft zur Senkung des Ressourcenverbrauchs von Schlüsseltechnologien der Energiewende

Im Zuge der Energiewende erfolgt eine tief greifende Umgestaltung der deutschen Energieversorgung, die mit einem grundlegenden Umbau der Infrastruktur und somit einem Bedarf an neuen Ressourcen einhergeht. Denn für die Umsetzung erneuerbarer Energieversorgungskonzepte werden Rohstoffe, wie z.B. Kobalt, Lithium, seltene Erden und Platinmetalle, benötigt, die in ihrer Förderung kosten-, energie- und/oder flächenintensiv sind.

Zudem ist die Verfügbarkeit und Reichweite bestimmter Ressourcen beispielsweise aufgrund geologischer oder geopolitischer Gegebenheiten beschränkt. Auch Oligopol- und Monopolstellungen können durch hohe Preise zu einer kritischen Versorgungslage führen. Mit zunehmendem Markthochlauf ressourcenkritischer Technologien der Energiewende, auch im globalen Maßstab, gewinnt die Phase nach der Nutzung somit zusehends an Bedeutung.

Diese Entwicklung stellt jedoch nicht nur ein Risiko dar, sondern kann auch mit neuen Wertschöpfungsmöglichkeiten einhergehen. Insbesondere für die Akteure aus dem Bereich der Energieversorgung (Strom, Wärme und Verkehr), die sich durch die Liberalisierung der Energiemärkte und die Energiewende in einem großen Umbruch befindet, können sich hier potenzielle neue Geschäftsfelder auftun. Denn neben Potenzialen zur Ressourcenschonung geht der Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft (engl. Circular Economy) auch mit innovativen, zirkularen Geschäftsmodellen einher.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll daher das Potenzial der Kreislaufwirtschaft für Schlüsseltechnologien der Energiewende bestimmt werden. Hierfür werden für ausgewählte Technologien (z. B. Elektrofahrzeugbatterien) die Einsparung kritischer Rohstoffe und Emissionen durch kreislaufwirtschaftliche Ansätze (vgl. Abbildung) quantifiziert. Ausgehend von der Identifikation bestehender Umsetzungshemmnisse werden die zirkulären Ansätze zudem hinsichtlich möglicher Kosteneinsparungen bewertet.

Abbildung: Übersicht über mögliche Ansätze der Kreislaufwirtschaft in den verschiedenen Lebenszyklusphasen (eigene Grafik in Anlehnung an Accenture)

Weitere Informationen:

Das Projekt wird von der Stiftung Energieforschung Baden-Württemberg (www.sef-bw.de) und der Hans und Klementia Langmatz Stiftung unterstützt.

Veröffentlichungen und Vorträge:

• Vortrag: Emissionsbewertung von Strom: Mix- vs. Grenzkraftwerksmethode
• Vortrag: Using Dynamic Energy and Material Flow Analysis for Assessing the Potential of Circular Approaches to Reduce Resource Criticality
• Vortrag: Herausforderungen der ökobilanziellen Bewertung von Kreislaufwirtschaftsansätzen für Elektrofahrzeugbatterien
• Poster: Circular Approaches for Permanent Magnets from Wind Turbines
• Paper und Vortrag: IEWT 2017: Reduction of Critical Resource Consumption through Second life Applications of Lithium Ion Traction Batteries
• Die Zirkuläre Energiewirtschaft – Potenziale der Kreislaufwirtschaft für die Windkraft - Veröffentlichung et - Energiewirtschaftliche Tagesfragen vom Juli 2016

Anhänge:

Begleitdokument zum Beitrag Klimabilanz von Elektrofahrzeugen	1026 kB
Projektsteckbrief	205 kB