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Umweltprobenbank Nr. 7527: Kupfer / Oberboden / Oberes Steinbachtal

Anzahl der Proben: 4 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: Oberboden Der Oberboden (A-Horizont) ist der oberste Horizont des Mineralbodens und meist durch organische Substanz dunkel gefärbt. Er ist der Hauptwurzelbereich von Pflanzen und Lebensraum für die überwiegende Zahl von Bodenorganismen. Für die Schadstoffzirkulation in einem Ökosystem ist er daher von besonderer Bedeutung. Probenahmegebiet: Oberes Steinbachtal Durch Bergbau umgestaltete Landschaft

Umweltprobenbank Nr. 7424: Kupfer / Auflage/Wurzelfilz / Oberes Steinbachtal

Anzahl der Proben: 4 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: Auflage/Wurzelfilz Der Auflagehumus bzw. der Wurzelfilz bei städtischen Grünlandflächen ist von Bedeutung, weil beide unmittelbar mit der Atmosphäre in Verbindung stehen und dadurch mit luftgetragenen Schadstoffen und Stoffen, die direkt auf den Boden aufgebracht wurden in Kontakt kommen. Über Streufall finden sich in der Auflage auch solche Stoffe, die durch Auskämmeffekte an der Vegetation abgelagert wurden. Probenahmegebiet: Oberes Steinbachtal Durch Bergbau umgestaltete Landschaft

Umweltprobenbank Nr. 7558: Kupfer / Unterboden / Oberes Steinbachtal

Anzahl der Proben: 4 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: Unterboden Der mineralische Unterboden (B-Horizont) wird auch als Anreicherungshorizont bezeichnet. Hier können sich durch Verwitterungs- und Umlagerungsprozesse Ton, Mineralien oder organische Substanz anreichern. In ihm findet die Mineralumwandlung statt. In vielen Bodentypen dient der B-Horizont als Wasserreservoir und ist damit Anreicherungsbecken für viele wasserlösliche Schadstoffe. Auch die Röhren vieler Röhren bildender Bodenorganismen reichen in den B-Horizont und tragen so zur Verteilung von Schadstoffen bei. Da die Wurzeln vieler Pflanzen weit in den B-Horizont vordringen und den dort akkumulierten Schadstoffe ausgesetzt sind, kommt diesem Bodenhorizont eine bedeutende Rolle im Schadstoffkreislauf zu. Im Unterboden wird nur der erste Unterbodenhorizont bis maximal 40 cm Tiefe beprobt. Probenahmegebiet: Oberes Steinbachtal Durch Bergbau umgestaltete Landschaft

Umweltprobenbank Nr. 7462: Kupfer / einjährige Triebe / Oberes Steinbachtal

Anzahl der Proben: 10 Gemessener Parameter: In der Natur weit verbreitetes und von Menschen vielfach genutztes Metall Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Oberes Steinbachtal Durch Bergbau umgestaltete Landschaft

Pilot screening of the environmental hazard potentials of mine sites

100 large mining sites for copper, iron ore and bauxite worldwide were examined for their environmental hazard potentials. An assessment method developed in the preceding projects OekoRess I and II was applied. The 100 environmental hazard profiles are presented in the form of an interactive map. The report describes the research process, summarises and discusses the research results, draws conclusions and makes recommendations for the application of the method and the utilisation of the results. For example, companies can use it to assess (potential) adverse environmental impacts in their supply chains as part of conducting their environmental due diligence. Es wurden 100 große Bergbaustandorte für Kupfer-, Eisenerz sowie Bauxit weltweit auf ihre Umweltgefährdungspotentiale untersucht. Dabei wurde eine in den Vorläufervorhaben ÖkoRess I und II entwickelte Bewertungsmethode angewendet. Die 100 Umweltgefährdungsprofile werden in Form einer interaktiven Karte präsentiert. Im Bericht werden der Forschungsprozess beschrieben, die Forschungsergebnisse zusammenfassend analysiert und diskutiert, Schlussfolgerungen gezogen und Empfehlungen zur Anwendung der Methode und Verwertung der Ergebnisse abgegeben. Bspw. können Unternehmen damit im Rahmen der Erfüllung ihrer umweltbezogenen Sorgfaltspflichten (mögliche) negative Umweltauswirkungen in ihren Lieferketten bewerten. Veröffentlicht in Texte | 146/2022.

Rohstoffeffizienz entlastet Wirtschaft, schont die Umwelt

Statistisches Bundesamt und Umweltbundesamt präsentieren neue Daten und Forschungsergebnisse zum Thema Rohstoffeffizienz Nach den neuesten Ergebnissen der Umweltökonomischen Gesamtrechnungen des Statistischen Bundesamtes und des Umweltbundesamtes (UBA) kommt Deutschland beim Ressourcenschutz zu langsam voran. Das Ziel der Bundesregierung, die Rohstoffeffizienz bis 2020 im Vergleich zu 1994 zu verdoppeln, ist mit den bisherigen Maßnahmen nicht erreichbar. Zwar hat sich die Rohstoffeffizienz in den letzten Jahren in Deutschland erhöht; die Entwicklung ist jedoch immer noch nicht ausreichend, um die angestrebte Verminderung des Rohstoffverbrauchs zu erreichen. Etwa 60 Milliarden Tonnen Rohstoffe werden heute weltweit jährlich verbraucht: Tendenz steigend. Nicht nur Erdöl, auch andere Rohstoffe, wie Metalle und insbesondere die Seltenen Erden, sind bereits heute zur Mangelware geworden. „Ressourcen sparen ist neben dem ⁠ Klimaschutz ⁠ die zentrale umweltpolitische Herausforderung. Dies muss künftig stärker ins Bewusstsein rücken. Es gibt noch Einsparpotenziale bei den Unternehmen oder im Gebäudesektor, die wir dringend erschließen müssen. Dies hilft der Umwelt, spart Kosten und stärkt die Wirtschaft im internationalen Wettbewerb“, sagte Jochen Flasbarth, Präsident des ⁠ UBA ⁠. Ressourcenknappheit ist ein globales Problem. Die Ergebnisse des gemeinsamen Forschungsprojektes von Umweltbundesamt und Statistischen Bundesamt zeigen, dass ein Teil der Effizienzgewinne beim Rohstoffeinsatz nur darauf zurückzuführen sind, dass rohstoffintensive Vorleistungen im Ausland erbracht werden. Diese Rohstoffrucksäcke müssen sich auch in den Indikatoren zur Messung des Ressourcenverbrauchs widerspiegeln, denn nur dann können Rückschlüsse auf die tatsächliche Belastung für Umwelt und Wirtschaft gezogen werden. Experten schätzen, dass in der gewerblichen Wirtschaft noch 20 Prozent Einsparpotenziale bei den Materialkosten schlummern. Die Erschließung dieser Potenziale ist sowohl für die Unternehmen wie auch für die Gesamtwirtschaft profitabel. Nach den Ergebnissen von Modellrechnungen mit dem Panta Rhei Modell würden bei einer Senkung der Materialkosten durch indirekte Effekte bis 2030 das Bruttoinlandsprodukt um 14,2 Prozent steigen bei gleichzeitigem Rückgang der Staatsverschuldung um 226 Milliarden Euro. Damit kommt eine Ressourcenschonungspolitik auch den Bürgerinnen und Bürgern zugute. Je knapper die Rohstoffe werden, desto attraktiver wird es, Produkte zu recyceln und Sekundärrohstoffe einzusetzen. Durch Recycling spart die deutsche Wirtschaft bereits jetzt jedes Jahr Rohstoffimporte im Wert von rund 3,7 Milliarden Euro. Das wirkt sich positiv auf die Umwelt aus. Ein Beispiel: Das Recycling von Kupfer verbraucht halb so viel Energie wie die Gewinnung von Kupfererz. Die Schlackemengen, die bei der Produktion kupferhaltiger Erze anfallen, können durch die Wiederverwertung ebenso verringert werden, bis zu 50 Prozent. Die Politik kann Anreize schaffen, um den Ressourcenverbrauch weiter zu senken. Besonders hoch ist der Ressourcenverbrauch im Bauwesen. Hier sind in erster Linie Sanierungen mit hoher Priorität zu fördern. Ein großes Problem sind insbesondere im Bereich der Unterhaltungs- und Kommunikationstechnik die immer kürzeren Produktzyklen. Die Produkte werden zwar immer effizienter und Material sparender, doch werden die Geräte öfter ausgetauscht. „Eine gesetzliche Verlängerung der Garantiezeit auf drei oder vier Jahre wäre hier zum Beispiel eine Maßnahme, die den Ressourcenschutz fördert und zugleich den Verbrauchern unmittelbar nützt“, so Flasbarth. Zudem müsse die öffentliche Hand als positives Beispiel vorangehen, ihre Einkaufsmacht intensiver nutzen, um ressourceneffiziente Produkte und Dienstleitungen am deutschen Markt zu stärken. „Das von der EU-Kommission vorgegebene politische Ziel, im Jahr 2010 für 50 Prozent aller Beschaffungsmaßnahmen Umweltkriterien zu berücksichtigen ist der Weg in die richtige Richtung“, fordert Flasbarth.

Discussion of the environmental limits of primary raw material extraction and development of a method for assessing the environmental availability of raw materials to further develop the criticality concept (ÖkoRess I)

The project "Environmental Raw Material Availability" (OekoRess I) developed methods for the assessment of environmental hazard potentials of mining. For this purpose, a mining site-related evaluation model was first developed and tested in an iterative process using 40 case studies. On this basis, a raw material-related evaluation model was derived and applied to five raw materials as examples. Both evaluation models are now available also in English language. In addition, an evaluation system for the environmental hazard potential of mining residues was developed in an accompanying process and conceptual questions of environmental raw material availability and criticality were discussed. Those reports are available only in German language. The raw-material-related evaluation model has been further developed and applied to more than 50 materials in the follow-up project OekoRess II. In another follow-up project, OekoRess III, the site-related evaluation model is further developed and applied to the world’s 100 largest mining sites for copper, iron and bauxite. Veröffentlicht in Texte | 87/2017.

Verantwortungsvolle Rohstoffgewinnung? Herausforderungen, Perspektiven, Lösungsansätze

Im Forschungsvorhaben "UmSoRess" wurden zunächst die Auswirkungen der Gewinnung von Gold, Kupfer, Aluminium, Seltenen Erden und Zinn auf Umwelt und Gesellschaft anhand von Fallstudien in 13 Ländern analysiert. In einem nächsten Schritt wurden 42 Standards zur Verbesserung der Umwelt- und Sozialsituation im Bereich der Rohstoffgewinnung untersucht - von internationalen Konventionen über staatliche Regelungen bis hin zu freiwilligen Zertifizierungsinitiativen und Best-Practice-Leitfäden. Schließlich wurden politische Handlungsempfehlungen zur Verbesserung von Umwelt- und Sozialstandards im Bergbau und zur Stärkung von Transparenz und Verantwortung in Rohstofflieferketten entwickelt. Veröffentlicht in Texte | 66/2017.

Xtra-Tagebau\Cu-Erz(Konz.)-reich-2000

Bergbau und Aufbereitung zum Kupferkonzentrat: Die Abbaumethoden des Kupfers sind abhängig von der Zusammensetzung insbesondere dem Kupfergehalt der Erze. Während der durchschnittliche Kupfergehalt der abgebauten Erze um 1900 noch ca. 5 % betrug, liegt er heute unter 1 % (Ullmann 1986). Dabei variiert er je nach Lagerstätte zwischen 0,1 und 6 % (ETH 1995). Aufgrund der hohen Affinität des Kupfers zum Schwefel wird das Kupfer bei den meisten primären Lagerstätten in sulfidischer Form gebunden. Weit mehr als 80 % der Primärkupferproduktion werden aus sulfidischen Erzen gewonnen. Weiterhin werden in geringerem Umfang oxidische, silikatische und bituminöse Erze zur Kupferproduktion gefördert. In der vorliegenden Arbeit wird lediglich auf die Gewinnung von Primärkupfer aus sulfidischen Erzen eingegangen. Neben den Erzen werden auch Altkupfer und andere Sekundärmaterialien zur Produktion von Sekundärkupfer verwendet. Grundsätzlich lassen sich vier Abbauarten unterscheiden: der Tagebau, der Untertagebau, die in-situ-Laugung und der Abbau ozeanischer Vorkommen (derzeit noch nicht wirtschaftlich betrieben). Dabei dominiert der Tagebau die weltweite Erzgewinnung (ETH 1995). Der Untertagebau kann heute fast nur noch bei Reicherzen wirtschaftlich betrieben werden. Dem Abbau des Roherzes folgt eine Abtrennung der Gangart. Das Erz/Gangart-Verhältnis ist schon innerhalb einer Förderstätte starken Schwankungen unterworfen. Mögliche Verhältnisse liegen zwischen 1:1 und 1:12, so daß unter Umständen aufgrund dieser hohen Abweichung kupferreiche Erze mit ungünstigem Erz/Gangart-Verhältnis einen höheren Energieeinsatz beim Abbau verlangen, als Erze geringeren Kupfergehalts mit günstigerem Erz/Gangart-Verhältnis (KfA 1989). Das gängige Aufbereitungsverfahren nach dem Aufmahlen der Roherze ist die Flotation. Dabei lagern sich die Erzbestandteile an die Flotationsmittel an und werden in einer der Gangart entgegengesetzten Richtung abgeführt. Im Anschluß an die Flotation wird das Konzentrat getrocknet und kann zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden. Das Konzentrat hat in der Regel eine Kupferkonzentration zwischen 25 und 35 %. Die Datenbasis für die vorliegende Studie bildet hauptsächlich die „Sachbilanz einer Ökobilanz der Kupfererzeugung aus primären und sekundären Vorstoffen, sowie der Verarbeitung von Kupfer und Kupferlegierungen zu Halbzeug und ausgewählten Produkten“ angefertigt von der Rheinisch Westfälischen Technnischen Hochschule Aachen, Institut für Metallhüttenwesen und Elektrometallurgie (RWTH-IME 1995) im Auftrag des Deutschen Kupfer Instituts (DKI). In ihr wird der Bergbau durch vier Vertreter jeweils eines Minentyps abgebildet. Bilanziert werden je ein Tagebau sowohl mit Reicherz als auch mit Armerz und je ein Untertagebau mit Reicherz und Armerz alle im Ausland. In Deutschland wird laut Metallstatistik seit 1990 keine eigene Bergwerksproduktion mehr betrieben (Metallstatistik 1995). Das Kupferkonzentrat zur Hüttenproduktion aus primären Rohstoffen wird also zu 100 % importiert. Die vier in der Studie des RWTH-IME bilanzierten Minen stellen 15 % der weltweiten Bergwerksproduktion dar. Der Anteil der einzelnen Minen wird gewichtet nach der Produktionsmenge berücksichtigt. Eine Extrapolation auf die gesamte Weltproduktion bzw. auf einen globalen Mittelwert ist anhand dieser Daten nicht möglich. Der in der vorliegenden Studie aufgeführte Wert ist damit nur als Näherungswert zu sehen. In den kommenden Monaten wird jedoch eine Studie des Bundesamtes für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt (UBA) erscheinen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmenempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“), in der versucht wird, die globalen Kupferminen summarisch zu erfassen. Nach Auskunft des BGR nach einer vorläufigen Auswertung sind die in GEMIS verwendeten Daten trotz mangelnder Repräsentativität gemessen an der relativen Fehlermöglichkeit bei der Mittelwertbildung gut. Sie sind in einer ähnlichen Größenordnung wie die von der BGR gewonnenen Daten (BGR 1996). Da bei den vier bilanzierten Abbau-Standorten kein lokaler Bezug herzustellen ist, muß der Datensatz hierzu als generisch gelten. Es wird daher auch eine fiktive Transportstrecke des nach der Förderung aufbereiteten Konzentrats nach Deutschland angenommen. Ein lokaler Bezug für den Transport des Konzentrats nach Deutschland würde auch nur für einen bestimmten Zeitraum Sinn machen, da deutsche Verarbeiter periodisch ihre spezifischen Lieferverträge neu aushandeln und die Rohstoffe aus anderen Nationen und Regionen beziehen können (BGR 1996). Da über die spezifischen Konzentrat-Lieferanten und deren Minen keine hinreichenden Informationen vorliegen, muß der generische Bezug akzeptiert werden. Allokation: keine Genese der Kennziffern Als Bezugsgröße zur Bilanzierung der beschriebenen Prozeßschritte wurde entsprechend der Methodik von GEMIS eine Tonne trockener Konzentrat-Output gewählt. Massenbilanz: In Abhängigkeit von den Gehalten des Kupfers im Erz und im Konzentrat müssen in den einzelnen Gruben unterschiedliche Mengen Erz gefördert werden, dementsprechend fallen auch unterschiedliche Mengen Abraum und Berge an. Abraum und Berge werden unter den Reststoffen ausführlicher bilanziert. Im folgenden werden die zu fördernden Mengen Erz angegeben, die pro Tonne trockenes Konzentrat an den einzelnen Abbaustätten zu extrahieren sind. Tab.: Fördermengen der einzelnen Gruben und des gewichteten Mittels der Gruben bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel Gehalt Cu kg /t Erz 32 10 12,5 5 Gehalt Cukg/t Konz 270 305 350 350 Förderung Erz t/t Konz 8,4 30,5 28 70 30,2 Für die berücksichtigten 15 % der Weltproduktion können im Mittel 30.200 kg Erz pro Tonne gewonnenen Kupferkonzentrats angenommen werden. Zusätzlich muß die Abraummenge berücksichtigt werden, die bei der Förderung anfällt, um auf die Gesamtmenge bewegten Materials schließen zu können. Sie wird unter Reststoffen genauer bilanziert. Im gewichteten Mittel fallen 55,7 t Abraum an (RWTH-IME 1995). Somit ergibt sich eine Gesamtfördermenge von 85,9 t pro t trockenes Konzentrat . Energiebedarf: Der Energiebedarf bei der Förderung und Aufbereitung kommt durch die Abbauaggregate und die Transporte innerhalb der Mine sowie den elektrischen Energiebedarf zur Aufbereitung zustande. Für die in der Studie für das DKI untersuchten Minen wird der in der folgenden Tabelle dargestellte Energiebedarf angegeben. In GEMIS wird das gewichtete Mittel der Minen angesetzt. Tab.: Strom- und Dieselbedarf bei der Förderung und Aufbereitung der Erze zum Kupferkonzentrat bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel StrombedarfGJ/t Konz 2,29 3,73 3,36 5,73 3,54 DieselbedarfGJ/t Konz 0,67 1,26 3,37 5,32 2,70 Aus der Tabelle geht hervor, daß im Mittel mit einem Strombedarf von ca. 3,54 GJ/t trockenes Konzentrat ausgegangen werden kann. Weiterhin muß ein Dieselbedarf von 2,7 GJ/t berücksichtigt werden. Als Hilfsstoff wird dem Erz Branntkalk zugegeben. Im gewichteten Mittel sind ca. 80 kg pro Tonne trockenesKonzentrat zu berücksichtigen (RWTH-IME 1995). Betriebsstoffe: Als Betriebsstoffe bei der Förderung und Aufbereitung der Kupferkonzentrate werden von der RWTH-IME Sprengstoff und Mahlverschleiß bilanziert. Bezogen auf eine Tonne trockenes Kupferkonzentrat werden im gewichteten Mittel der Gruben 20 kg Sprengstoff eingesetzt und 14 kg Mahlverschleiß benötigt (RWTH-IME 1995). Mahlverschleiß wird in GEMIS als Aufblasstahl interpretiert. Prozeßbedingte Luftemissionen: Abgesehen von den bei der Energiebereitstellung auftretenden Luftemissionen (werden aus den vorgelagerten Prozeßketten bzw. über eine Verbrennungsrechnung erfaßt) werden keine weiteren prozeßbedingten Luftemissionen berücksichtigt. Emissionen aus der Nutzung des Sprengstoffs werden über die Prozeßkette des Sprengstoffs mitbilanziert. Wasserinanspruchnahme: Beim Abbau der Erze und deren Aufbereitung wird eine Wasserinanspruchnahme von 22 l/t trockenes Konzentrat bilanziert, die hauptsächlich durch die Aufbereitung (Flotation) verursacht wird (RWTH-IME 1995). Eigentlich ist der Wasserbedarf der Gruben mit 4-10 m³/t Roherz sehr viel größer. Allerdings wird ein Großteil des Wassers im Kreislauf geführt. Bilanziert wird daher nur der zu ersetzende Verlust (RWTH-IME 1995). Abwasserinhaltsstoffe: Weder über die Abwassermengen noch über deren Inhaltsstoffe liegen Informationen vor. Allerdings ist das nicht dahingehend zu interpretieren, daß kein belastetes Abwasser anfällt. So wird das Abwasser beispielsweise mit den ebenfalls nicht bilanzierten Flotationsmitteln belastet. Reststoffe: Als Reststoffe der Gewinnung der Erze und der Aufbereitung zum Konzentrat werden Abraum- und Bergemengen bilanziert. Diese sind in den folgenden Tabellen für die einzelnen Gruben und als gewichtetes Mittel dargestellt. Tab.: Abraummengen der einzelnen Gruben und das gewichtete Mittel der Gruben bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel Abraumt/t Konz 0 1,8 102,2 26,6 55,7 Tab.: Bergemengen der einzelnen Gruben und das gewichtete Mittel der Gruben bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel Berget/t Konz 7,8 34,8 32,2 49 30 In GEMIS werden 55,7 t Abraum und 30 t Berge bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat bilanziert. Auslastung: 1h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 0,0222m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 1a Leistung: 0,000114t/h Nutzungsgrad: 4% Produkt: Metalle - NE

Xtra-Tagebau\Cu-Erz(Konz.)-arm-2000

Bergbau und Aufbereitung zum Kupferkonzentrat: Die Abbaumethoden des Kupfers sind abhängig von der Zusammensetzung insbesondere dem Kupfergehalt der Erze. Während der durchschnittliche Kupfergehalt der abgebauten Erze um 1900 noch ca. 5 % betrug, liegt er heute unter 1 % (Ullmann 1986). Dabei variiert er je nach Lagerstätte zwischen 0,1 und 6 % (ETH 1995). Aufgrund der hohen Affinität des Kupfers zum Schwefel wird das Kupfer bei den meisten primären Lagerstätten in sulfidischer Form gebunden. Weit mehr als 80 % der Primärkupferproduktion werden aus sulfidischen Erzen gewonnen. Weiterhin werden in geringerem Umfang oxidische, silikatische und bituminöse Erze zur Kupferproduktion gefördert. In der vorliegenden Arbeit wird lediglich auf die Gewinnung von Primärkupfer aus sulfidischen Erzen eingegangen. Neben den Erzen werden auch Altkupfer und andere Sekundärmaterialien zur Produktion von Sekundärkupfer verwendet. Grundsätzlich lassen sich vier Abbauarten unterscheiden: der Tagebau, der Untertagebau, die in-situ-Laugung und der Abbau ozeanischer Vorkommen (derzeit noch nicht wirtschaftlich betrieben). Dabei dominiert der Tagebau die weltweite Erzgewinnung (ETH 1995). Der Untertagebau kann heute fast nur noch bei Reicherzen wirtschaftlich betrieben werden. Dem Abbau des Roherzes folgt eine Abtrennung der Gangart. Das Erz/Gangart-Verhältnis ist schon innerhalb einer Förderstätte starken Schwankungen unterworfen. Mögliche Verhältnisse liegen zwischen 1:1 und 1:12, so daß unter Umständen aufgrund dieser hohen Abweichung kupferreiche Erze mit ungünstigem Erz/Gangart-Verhältnis einen höheren Energieeinsatz beim Abbau verlangen, als Erze geringeren Kupfergehalts mit günstigerem Erz/Gangart-Verhältnis (KfA 1989). Das gängige Aufbereitungsverfahren nach dem Aufmahlen der Roherze ist die Flotation. Dabei lagern sich die Erzbestandteile an die Flotationsmittel an und werden in einer der Gangart entgegengesetzten Richtung abgeführt. Im Anschluß an die Flotation wird das Konzentrat getrocknet und kann zur Weiterverarbeitung abtransportiert werden. Das Konzentrat hat in der Regel eine Kupferkonzentration zwischen 25 und 35 %. Die Datenbasis für die vorliegende Studie bildet hauptsächlich die „Sachbilanz einer Ökobilanz der Kupfererzeugung aus primären und sekundären Vorstoffen, sowie der Verarbeitung von Kupfer und Kupferlegierungen zu Halbzeug und ausgewählten Produkten“ angefertigt von der Rheinisch Westfälischen Technnischen Hochschule Aachen, Institut für Metallhüttenwesen und Elektrometallurgie (RWTH-IME 1995) im Auftrag des Deutschen Kupfer Instituts (DKI). In ihr wird der Bergbau durch vier Vertreter jeweils eines Minentyps abgebildet. Bilanziert werden je ein Tagebau sowohl mit Reicherz als auch mit Armerz und je ein Untertagebau mit Reicherz und Armerz alle im Ausland. In Deutschland wird laut Metallstatistik seit 1990 keine eigene Bergwerksproduktion mehr betrieben (Metallstatistik 1995). Das Kupferkonzentrat zur Hüttenproduktion aus primären Rohstoffen wird also zu 100 % importiert. Die vier in der Studie des RWTH-IME bilanzierten Minen stellen 15 % der weltweiten Bergwerksproduktion dar. Der Anteil der einzelnen Minen wird gewichtet nach der Produktionsmenge berücksichtigt. Eine Extrapolation auf die gesamte Weltproduktion bzw. auf einen globalen Mittelwert ist anhand dieser Daten nicht möglich. Der in der vorliegenden Studie aufgeführte Wert ist damit nur als Näherungswert zu sehen. In den kommenden Monaten wird jedoch eine Studie des Bundesamtes für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Zusammenarbeit mit dem Umweltbundesamt (UBA) erscheinen („Stoffmengenflüsse und Energiebedarf bei der Gewinnung ausgewählter mineralischer Rohstoffe, Maßnahmenempfehlungen für eine umweltschonende nachhaltige Entwicklung“), in der versucht wird, die globalen Kupferminen summarisch zu erfassen. Nach Auskunft des BGR nach einer vorläufigen Auswertung sind die in GEMIS verwendeten Daten trotz mangelnder Repräsentativität gemessen an der relativen Fehlermöglichkeit bei der Mittelwertbildung gut. Sie sind in einer ähnlichen Größenordnung wie die von der BGR gewonnenen Daten (BGR 1996). Da bei den vier bilanzierten Abbau-Standorten kein lokaler Bezug herzustellen ist, muß der Datensatz hierzu als generisch gelten. Es wird daher auch eine fiktive Transportstrecke des nach der Förderung aufbereiteten Konzentrats nach Deutschland angenommen. Ein lokaler Bezug für den Transport des Konzentrats nach Deutschland würde auch nur für einen bestimmten Zeitraum Sinn machen, da deutsche Verarbeiter periodisch ihre spezifischen Lieferverträge neu aushandeln und die Rohstoffe aus anderen Nationen und Regionen beziehen können (BGR 1996). Da über die spezifischen Konzentrat-Lieferanten und deren Minen keine hinreichenden Informationen vorliegen, muß der generische Bezug akzeptiert werden. Allokation: keine Genese der Kennziffern Als Bezugsgröße zur Bilanzierung der beschriebenen Prozeßschritte wurde entsprechend der Methodik von GEMIS eine Tonne trockener Konzentrat-Output gewählt. Massenbilanz: In Abhängigkeit von den Gehalten des Kupfers im Erz und im Konzentrat müssen in den einzelnen Gruben unterschiedliche Mengen Erz gefördert werden, dementsprechend fallen auch unterschiedliche Mengen Abraum und Berge an. Abraum und Berge werden unter den Reststoffen ausführlicher bilanziert. Im folgenden werden die zu fördernden Mengen Erz angegeben, die pro Tonne trockenes Konzentrat an den einzelnen Abbaustätten zu extrahieren sind. Tab.: Fördermengen der einzelnen Gruben und des gewichteten Mittels der Gruben bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel Gehalt Cu kg /t Erz 32 10 12,5 5 Gehalt Cukg/t Konz 270 305 350 350 Förderung Erz t/t Konz 8,4 30,5 28 70 30,2 Für die berücksichtigten 15 % der Weltproduktion können im Mittel 30.200 kg Erz pro Tonne gewonnenen Kupferkonzentrats angenommen werden. Zusätzlich muß die Abraummenge berücksichtigt werden, die bei der Förderung anfällt, um auf die Gesamtmenge bewegten Materials schließen zu können. Sie wird unter Reststoffen genauer bilanziert. Im gewichteten Mittel fallen 55,7 t Abraum an (RWTH-IME 1995). Somit ergibt sich eine Gesamtfördermenge von 85,9 t pro t trockenes Konzentrat . Energiebedarf: Der Energiebedarf bei der Förderung und Aufbereitung kommt durch die Abbauaggregate und die Transporte innerhalb der Mine sowie den elektrischen Energiebedarf zur Aufbereitung zustande. Für die in der Studie für das DKI untersuchten Minen wird der in der folgenden Tabelle dargestellte Energiebedarf angegeben. In GEMIS wird das gewichtete Mittel der Minen angesetzt. Tab.: Strom- und Dieselbedarf bei der Förderung und Aufbereitung der Erze zum Kupferkonzentrat bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel StrombedarfGJ/t Konz 2,29 3,73 3,36 5,73 3,54 DieselbedarfGJ/t Konz 0,67 1,26 3,37 5,32 2,70 Aus der Tabelle geht hervor, daß im Mittel mit einem Strombedarf von ca. 3,54 GJ/t trockenes Konzentrat ausgegangen werden kann. Weiterhin muß ein Dieselbedarf von 2,7 GJ/t berücksichtigt werden. Als Hilfsstoff wird dem Erz Branntkalk zugegeben. Im gewichteten Mittel sind ca. 80 kg pro Tonne trockenesKonzentrat zu berücksichtigen (RWTH-IME 1995). Betriebsstoffe: Als Betriebsstoffe bei der Förderung und Aufbereitung der Kupferkonzentrate werden von der RWTH-IME Sprengstoff und Mahlverschleiß bilanziert. Bezogen auf eine Tonne trockenes Kupferkonzentrat werden im gewichteten Mittel der Gruben 20 kg Sprengstoff eingesetzt und 14 kg Mahlverschleiß benötigt (RWTH-IME 1995). Mahlverschleiß wird in GEMIS als Aufblasstahl interpretiert. Prozeßbedingte Luftemissionen: Abgesehen von den bei der Energiebereitstellung auftretenden Luftemissionen (werden aus den vorgelagerten Prozeßketten bzw. über eine Verbrennungsrechnung erfaßt) werden keine weiteren prozeßbedingten Luftemissionen berücksichtigt. Emissionen aus der Nutzung des Sprengstoffs werden über die Prozeßkette des Sprengstoffs mitbilanziert. Wasserinanspruchnahme: Beim Abbau der Erze und deren Aufbereitung wird eine Wasserinanspruchnahme von 22 l/t trockenes Konzentrat bilanziert, die hauptsächlich durch die Aufbereitung (Flotation) verursacht wird (RWTH-IME 1995). Eigentlich ist der Wasserbedarf der Gruben mit 4-10 m³/t Roherz sehr viel größer. Allerdings wird ein Großteil des Wassers im Kreislauf geführt. Bilanziert wird daher nur der zu ersetzende Verlust (RWTH-IME 1995). Abwasserinhaltsstoffe: Weder über die Abwassermengen noch über deren Inhaltsstoffe liegen Informationen vor. Allerdings ist das nicht dahingehend zu interpretieren, daß kein belastetes Abwasser anfällt. So wird das Abwasser beispielsweise mit den ebenfalls nicht bilanzierten Flotationsmitteln belastet. Reststoffe: Als Reststoffe der Gewinnung der Erze und der Aufbereitung zum Konzentrat werden Abraum- und Bergemengen bilanziert. Diese sind in den folgenden Tabellen für die einzelnen Gruben und als gewichtetes Mittel dargestellt. Tab.: Abraummengen der einzelnen Gruben und das gewichtete Mittel der Gruben bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel Abraumt/t Konz 0 1,8 102,2 26,6 55,7 Tab.: Bergemengen der einzelnen Gruben und das gewichtete Mittel der Gruben bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat (RWTH-IME 1995). Tiefbau(Reicherz) Tiefbau(Armerz) Tagebau(Reicherz) Tagebau(Armerz) gewichtetesMittel Berget/t Konz 7,8 34,8 32,2 49 30 In GEMIS werden 55,7 t Abraum und 30 t Berge bezogen auf eine Tonne trockenes Konzentrat bilanziert. Auslastung: 1h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 0,0222m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 1a Leistung: 0,000114t/h Nutzungsgrad: 1% Produkt: Metalle - NE

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