Neues Modell bildet Kupferlebenszyklen in der Europäischen Union ab

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Altkupfer (Foto: Alexas_Fotos / Pixabay)

Karlsruhe — Die Nachfrage nach Kupfer steigt weltweit, weshalb Fragen zur Verfügbarkeit und zum Recycling immer dringender werden. Mit einem Modell, das detaillierte Aussagen zum Kupferumlauf in der EU sowie zur Kupfernutzung und -recycling ermöglicht, liefert das Fraunhofer ISI einen wichtigen Beitrag zur Erfassung der Kupferströme in Europa. Das Wissen darüber ist nicht nur für die kupferverarbeitende Industrie von Bedeutung, sondern stellt auch eine wichtige Grundlage für die künftige Ausgestaltung einer nachhaltigen Industrie- und Rohstoffpolitik dar.

Allein im Bereich Elektromobilität könnte der Kupferbedarf in den nächsten Jahrenum das Neunfache steigen, da der Rohstoff in Elektromotoren und Batterien zum Einsatz kommt. Ähnlich verhält es sich im Bereich „Consumer Electronics“ wie etwa Smartphones. Vor diesem Hintergrund sind Daten zu globalen Kupferströmen wichtig, um die Versorgung mit Kupfer sowie die Rückgewinnung aus Altprodukten sicherstellen zu können.

Bisher liegen die Daten aber nur für einzelne Jahre und selten für Recycling vor. Diesem Problem hat sich das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI angenommen und ein Simulationsmodell entwickelt, das die Kupferströme in der EU zwischen 1990 und 2014 erfasst und dabei für jedes einzelne Jahr Aussagen über die jeweiligen Zahlen zu Nutzung, Verbleib und Recycling von Kupfer machen kann.

Berechnung der Umlaufraten

Das Kupferstoffstrom-Modell greift zur Berechnung der Umlaufraten in der EU auf verfügbares Datenmaterial zu Abbau und Produktion zurück. Für 2014 weist es zum Beispiel circa 850 Tausend Tonnen Kupfer aus europäischem Bergbau aus, das zusammen mit etwa 1,1 Millionen Tonnen Kupfer in importierten Konzentraten zu Metall verarbeitet wurde. Insgesamt wurden circa 4,3 Millionen Tonnen Halbfertigprodukte aus Kupfer in der EU hergestellt. Die Differenz stammt aus dem Metallimport (circa 0,5 Millionen Tonnen) sowie dem Kupferrecycling aus Produktionsabfällen und Altprodukten (insgesamt etwa 1,9 Millionen Tonnen).

Im Vergleich zu 1999 zeigt das Modell bei der Rückgewinnung von Kupfer aus Altprodukten nahezu eine Verdopplung auf, was die zunehmende Verfügbarkeit von kupferhaltigen Altprodukten beziehungsweise auch deutlich mehr Kupferschrott sowie umfangreiche Recyclinganstrengungen in der EU unterstreicht.

35 Prozent gehen verloren

Das Simulationsmodell beziffert über Recyclingraten zudem weitere Recyclingpotenziale. So lag zum Beispiel die End-of-Life-Recyclingrate, die sich aus dem Verhältnis zwischen recyceltem Kupfer und der Kupfermenge in entsorgten Altprodukten ergibt, in 2014 bei etwa 65 Prozent. Dies bedeutet, dass circa 1,6 Millionen Tonnen Kupfer aus Altschrott gesammelt und für die Metallrückgewinnung vorbehandelt werden konnten. Dieser Kupferschrott wurde sowohl in Europa wiederverwendet als auch in nicht-europäische Länder exportiert. Marcel Soulier, der das Kupferstoffstrom-Modell am Fraunhofer ISI mitentwickelt hat, sieht Europa damit auf einem guten Weg: „Insgesamt schneidet Europa bei der Kupferrückgewinnung im globalen Vergleich sehr gut ab. Dies bedeutet aber auch, dass 35 Prozent beziehungsweise 0,9 Millionen Tonnen entweder verloren gingen oder deren Verbleib ungeklärt ist.“

Ströme präziser als bisher abbilden

Dr. Luis A. Tercero Espinoza, der am Fraunhofer ISI das Themenfeld „Material und Rohstoffe“ leitet und ebenfalls am EU-Kupferstoffstrom-Modell mitgewirkt hat, fasst noch einmal dessen Vorteile zusammen: „Durch das Simulationsmodell können wir die Kupferströme in der EU viel präziser als bisher abbilden und den Verlauf verfolgen. Es liefert wichtige Hinweise zum Lebenszyklus des Rohstoffes, von dessen Abbau über die Weiterverarbeitung bis hin zur Entsorgung. Das Modell ermittelte beispielsweise, dass für den Zeitraum zwischen 2005 bis 2014 etwas über 50 Prozent der Kupfernachfrage in Europa durch Recycling von Neu- und Altschrott gedeckt wird, während der globale Wert nur etwa bei einem Drittel liegt.“ Dieser Wert ließe sich laut Tercero Espinoza noch weiter erhöhen, wenn die weltweiten Recyclinganstrengungen in Zukunft intensiviert und Unternehmen die zunehmende Bedeutung von Recycling noch stärker erkennen.

Weitere Informationen zum Simulationsmodell „Dynamic analysis of European copper flows“ erschienen in „Resources, Conservation and Recycling“ sind unter sciencedirect.com erhältlich.

Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI