Ausbau und Einsatz innovativer Umwelttechniken zählen zu den wichtigsten Zukunftsfaktoren für eine Steigerung der Ressourceneffizienz und für eine Transformation zur Green Economy. Viele dieser Techniken sind essentiell auf den funktionalen Einsatz von speziellen Rohstoffen angewiesen, für die sich schon heute vielfältige Versorgungsrisiken abzeichnen. Diese werden als kritische Rohstoffe bezeichnet. Es ist also absehbar, dass Effizienz- und Recyclingstrategien allein nicht ausreichen werden, um deren Kritikalität entscheidend zu mindern und einen tiefgreifenden Ausbau maßgeblicher Umwelttechnologien nicht nur in Industrienationen wie Deutschland, sondern auch weltweit zu gewährleisten.

Es bedarf zusätzlich einer vorausschauenden Orientierung auf Substitutionsstrategien. Im Ressourceneffizienzprogramm der Bundesregierung (ProgRess) wurde in dieser Hinsicht ein erheblicher Forschungsbedarf attestiert. Als zielführend wurden Maßnahmen betrachtet, die eine Substitution seltener und strategischer Metalle durch Rohstoffe mit geringeren Umweltbelastungen verstärken.

Ein wichtiger Aspekt im Projekt war die Untersuchung der Ressourceneffizienzpotentiale, aber auch möglicher Mehrbelastungen. So benötigen beispielsweise Windenergieanlagen ohne Seltene Erden deutlich mehr Kupfer, was auch mit erheblichen Umweltauswirkungen verbunden ist. Eine vergleichende Bewertung von Technologien ist daher ausgesprochen wichtig. Die Zielsetzung des Vorhabens war die Erarbeitung einer Roadmap für die Substitution kritischer Rohstoffe in Umwelttechnologien. Die Roadmap zeigte auf, welche Substitutionsmaßnahmen wesentlich dazu beitragen können, dass ein zukünftiger Ausbau von Umwelttechnologien auch vor dem Hintergrund von steigenden Versorgungsrisiken im Rohstoffbereich möglich ist. Dabei sollte den langen Vorlaufzeiten, Hemmnissen und begünstigenden Faktoren der Entwicklungen vom Forschungsstadium zur Marktreife und –diffusion Rechnung getragen werden. Die Roadmap leistete einen wichtigen Beitrag bei der Umsetzung und Fortentwicklung der nationalen Rohstoffstrategie und des deutschen Ressourceneffizienzprogramms und ließ Impulse in die nationale und internationale politische Debatte einfließen. Dazu wurden nicht nur Maßnahmen identifiziert, sondern auch die verantwortlichen Akteure und Instrumente benannt sowie externe Expert:innen in das Projekt einbezogen.

Arbeitspakete

  1. Systematisierung und Screening: Entwicklung einer Auswahlmethodik zum Screening von Umwelttechnologien
  2. Funktionaler Materialbedarf: Abschätzung funktioneller Materialbedarf für 40 prioritäre Umwelttechnologien
  3. Kritikalitätsanalyse: Kritikalitätsanalyse zur Auswahl von 20 prioritären Umwelttechnologien
  4. Substitutionspotentialscreening: Screening und vertiefte Analyse zu ausgewählten Substitutionen
  5. Kritikalitätsauswirkungen: Mehrdimensionale Analyse der Kritikalitätsauswirkungen
  6. Roadmap: Ausarbeitung einer Substitutions-Roadmap