One aim of the project OekoRess II was to further develop evaluation methods for environmental hazard potentials of mining projects and raw materials developed as part of the predecessor project OekoRess I. The main task of the methodology development was to identify a governance indicator which reflects best a country’s mining sector governance with regard to environmental aspects. The study aims to answer the question whether existing governance indices and indicators are able to adequately reflect the capability of governments, companies and civil society to manage potential environmental hazards and avoid or reduce environmental impacts of mining. For this purpose, 10 case studies on mining sites in different countries worldwide were prepared. The results of these studies were then compared with the results of further 13 case from another predecessor project (UmSoRess). A set of governance indicators was identified that can be used to improve the environmental governance indicator of the evaluation schemes. Eight indicators were tested on the 23 case studies. In result, the Environmental Performance Index (EPI) was recognized as best suited. This report presents the research approach and the consolidated results. All ten case studies and links to related reports are provided below. The detailed assessment results for more than 50 raw materials are available in a separate Environmental Criticality Report. Veröffentlicht in Texte | 81/2020.
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.
Within the project OekoRess II, more than 50 mineral raw materials were evaluated with regard to the environmental hazard potential of mining using and further refining the methodology developed in the predecessor project OekoRess I. The evaluation system consists of eight indicators on geological, technical and site-related environmental hazard potentials of mining, two supplementary indicators on the magnitude of global energy and material flows and one indicator on environmental governance in the producing countries. These 11 indicators were qualitatively assessed for each raw material on a three-level traffic light scale. Further information, such as the relevance of small-scale mining, complements the raw material profiles. The 8 indicators for environmental hazard potentials were combined into an aggregated environmental hazard potential, which is qualitatively assessed on a five-level scale. This enables the identification of priority raw materials for political, civil-society and private sector measures to increase resource efficiency, close material cycles and perform environmental due diligence in raw material supply chains. It is proposed to designate raw materials as environmentally critical if they are of high importance in terms of their use, e.g. for the transformation of the energy system, and at the same time show a high aggregated environmental hazard potential in terms of the methodology developed and applied here. The Environmental Criticality Report briefly describes the methodology and presents the evaluation results in an overview as well as in comprehensive material profiles. Results are discussed by comparison with the list of critical raw materials for the EU 2017. Finally, recommendations for action for politics, companies and society are described in order to reduce the environmental impacts associated with raw material extraction - through responsible mining practices and responsible raw material supply chains on the one hand and reduced and circular raw material use on the other. Veröffentlicht in Texte | 80/2020.
Schlüsseltechnologien für eine nachhaltige Entwicklung wie Elektromotoren, Generatoren, Photovoltaik, LED-Beleuchtung und Batteriespeicher basieren auf funktionalen Elementen wie schweren Seltenen Erden, Zinn, Silber, Platin und Lithium, die bereits heute als kritische Rohstoffe gelten. Wenn diese Technologien nicht nur in Deutschland sondern auch weltweit ausgebaut werden, wird sich die Nachfrage nach diesen Metallen vervielfachen. Relevante Substitutionsalternativen liegen vor, die den spezifischen und absoluten Bedarf an kritischen Rohstoffen deutlich senken können. Um die Potentiale zu erschließen, wird nun eine Roadmap vorgestellt, um je nach Reifegrad und Zeithorizont der Substitutionsalternativen Anreize für Maßnahmen zur Technologieentwicklung, Markteinführung, Marktdurchdringung durch Qualifizierung und Austausch sowie Anpassung der rechtlich-regulatorische Rahmenbedingungen zu geben. Mithilfe der Roadmap sollen insbesondere konzertierte Ansätze von wichtigen Akteuren des Innovationssystems aus Politik, Forschung, Wirtschaft und Verbänden unterstützt werden. Veröffentlicht in Texte | 03/2019.
Umweltrisiken sind die Versorgungsrisiken der Zukunft Die Verfügbarkeit von Rohstoffen wird nicht allein durch technisch-geologische, wirtschaftliche und politische Aspekte beeinflusst. Auch die Umweltrisiken des Bergbaus haben einen realen Einfluss darauf. Mit der vom Umweltbundesamt entwickelten ÖkoRess-Bewertungsmethode liegt nun erstmals ein Methodenvorschlag vor, mit dem Unternehmen, zivilgesellschaftliche Gruppen und Behörden ökologische Gefährdungspotentiale von Rohstoffen und Bergbauprojekten bewerten und ökologisch kritische Rohstoffe identifizieren können. In Industrieländern mit rohstoffintensiven Fertigungsindustrien wie Deutschland werden die Forderungen nach transparenten Rohstofflieferketten und mehr unternehmerischer Verantwortung immer stärker. Der Bergbau ist nicht mehr der blinde Fleck in den globalen Lieferketten. Gleichzeitig gibt es am anderen Ende der globalen Wertschöpfungsketten zunehmend sozial-ökologische Konflikte und Proteste gegen den Bergbau. Der globale Bergbausektor setzt sich zunehmend anspruchsvolle freiwillige Umweltstandards und das Bestreben der Rohstoffförderländer, den Nutzen des Bergbaus für die Entwicklung zu maximieren und die negativen Auswirkungen zu minimieren, nimmt zu. Diese Entwicklung hat Auswirkungen auf globale Rohstoffmärkte, denn nicht allein technische, wirtschaftliche und politische Aspekte beeinflussen die Verfügbarkeit von Rohstoffen: Auch die Verfügbarkeit von Wasser, Energie, Land und nicht zuletzt die gesellschaftliche Akzeptanz für die negativen Umweltauswirkungen sind knapper werdende Ressourcen mit einem realen Einfluss. Durch den Trend zu steigenden Umweltstandards im Bergbau ist mittelfristig mit steigenden Rohstoffpreisen durch höhere Produktionskosten und einer Verknappung des „ökologisch verfügbaren“ Rohstoffangebots zu rechnen. Ein aktuelles Beispiel ist der Anstieg des Nickelpreises in Folge der Schließung von 20 Bergwerken auf den Philippinen aufgrund von Umweltproblemen. Die seit 2008 entbrannte Diskussion um die Kritikalität von Rohstoffen war eine Reaktion auf unerwartet hohe Preisanstiege bei einzelnen Rohstoffen. Es wuchs die Sorge, Versorgungsrisiken könnten in naher Zukunft zu Preisanstiegen und Versorgungsengpässen führen. Zu den bislang als kritisch identifizierten Rohstoffen zählen z.B. die Seltenen Erden, Indium, Niob oder die Platingruppenmetalle. Umweltaspekten wurde in den bisherigen Studien zur Kritikalität allerdings trotz ihrer zunehmenden Relevanz nicht ausreichend Rechnung getragen. Rohstoffe sind ökologisch kritisch, wenn sie ein hohes Umweltgefährdungspotential aufweisen und gleichzeitig von hoher wirtschaftlicher Bedeutung sind. In einem Forschungsprojekt (ÖkoRess I) im Auftrag des Umweltbundesamtes wurde nun durch ein Forschungskonsortium, bestehend aus Öko-Institut, ifeu-Institut und projekt consult, eine Methode zur Bewertung der Umweltgefährdungspotenziale bei der bergbaulichen Gewinnung von Rohstoffen entwickelt. Dazu wurde zunächst ein standortbezogenes Bewertungsmodell erarbeitet und darauf aufbauend ein rohstoffbezogenes Bewertungsmodell abgeleitet. Im laufenden Folgevorhaben ÖkoRess II (Auftragnehmer von ÖkoRess I plus Adelphi-Consult) wird die Methode weiterentwickelt und auf ca. 50 bergbaulich gewonnene Rohstoffe angewendet. Die Ergebnisse stehen Ende 2018 fest. Wie auch die „konventionelle“ Kritikalität ist die ökologische Kritikalität vor allem ein Ruf nach mehr Aufmerksamkeit. Das Umweltbundesamt stellt mit der rohstoffbezogenen ÖkoRess-Bewertungsmethode für ökologische Gefährdungspotentiale des Bergbaus einen Kompass zur Verfügung. Unternehmen, zivilgesellschaftliche Gruppen aber auch Regierungsorganisationen können damit die aus Umweltsicht prioritären Rohstoffe und rohstoffspezifische Problemlagen identifizieren und entsprechend handeln. Zum Beispiel werden Unternehmen befähigt, im Rahmen eines nachhaltigen Lieferkettenmanagements die richtigen Fragen an ihre Lieferanten zu stellen: Welche Umweltstandards werden angewendet um zu verhindern, dass sich die ermittelten Umweltgefährdungspotentiale zu realen Umweltbelastungen entwickeln?
Das Projekt ÖkoRess II hat das im Vorgängerprojekt ÖkoRess I entwickelte rohstoffbezogene Bewertungsschema auf eine Vielzahl von mineralischen Rohstoffen angewendet. Insgesamt wurde eine Auswahl von 61 Rohstoffen oder Rohstoffgruppen bewertet. Die Auswahl basiert auf den Rohstoffen, die in der Kritikalitätsbewertung für die Europäische Kommission im Jahr 2014 (Europäische Kommission 2014/2015) untersucht wurden. Sie wurde, soweit möglich, mit den Kandidatenlisten der Neuauflage dieser 2017 veröffentlichten Kritikalitätsbeurteilung (Europäische Kommission 2017) verglichen. Eine weitere Forschungsfrage war die Identifizierung eines Governance-Indikators, der die Governance des Bergbausektors eines Landes in Bezug auf Umweltaspekte am besten widerspiegelt. Acht Indikatoren wurden an 23 Fallstudien getestet. Als Ergebnis, das in einer separaten Studie (ÖkoRess II 2019 b) veröffentlicht wurde, wurde der Environmental Performance Index (EPI) als am besten geeignet anerkannt. Quelle: Forschungsbericht
In diesem Projekt wurde eine Methode zur Bewertung der Umweltgefährdungspotenziale bei der Gewinnung abiotischer Primärrohstoffe entwickelt. Das Projekt und die entwickelte Methode sollen die Rohstoff- und Ressourcenpolitik darin unterstützen, Rohstoffentnahme, Rohstoffversorgung und Rohstoffnutzung umweltverträglicher zu gestalten. Zudem will das Projekt die wissenschaftliche und politische Diskussion um Rohstoffsicherung, Rohstoffverfügbarkeit und Rohstoffkritikalität um Aspek-te der Rohstoffverfügbarkeit aus Umweltsicht ergänzen. Um das zu erreichen, wurde zunächst ein standortbezogenes Bewertungsmodell erarbeitet. Hierzu wurden 40 Fallbeispiele zu Bergbauvorhaben untersucht und in einem iterativen Prozess die Bewertungsmatrix entwickelt und an den Beispielen getestet. Ausgehend von dem dabei entwickelten Ansatz wurde ein rohstoffbezogenes Bewertungsmodell abgeleitet und beispielhaft auf fünf Rohstoffe ange-wandt. Dieses Modell kann dazu verwendet werden, neben den heute schon in Kritikalitätsanalysen berücksichtigten Aspekten des Versorgungsrisikos auch Umweltgefährdungspotenziale des Bergbaus der Vulnerabilität (Verwundbarkeit) des rohstoffnutzenden Systems gegenüber zu stellen. Zusätzlich wurde in einem begleitenden Prozess ein Bewertungssystem für die Umweltgefährdungspotenziale bergbaulicher Reststoffe entwickelt. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "ZiMaBat - Wiederaufladbare Zink-Mangan-Batterie mit pH-neutralem Elektrolyten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EurA AG durchgeführt. Ziel dieses Projekts ist es, eine elektrisch wiederaufladbare Zink-Mangan-Batterie mit einem pH-neutralen Elektrolyten und korrosionsbeständigen Komponenten zu entwickeln. Die klaren Vorteile der ZMB gegenüber der Li-Ionen-Batterie (LIB) sind u.a.: geringere Kosten, Materialien mit höherer Verfügbarkeit, einfachere Verarbeitung, Vermeidung von toxischen Stoffen (wie z.B. Fluor) bzw. geringe Rohstoffkritikalität und 'einfachere' Prozessierung im vgl. z.B. zur Herstellung von NMC-Materialien, geringere Reaktivität (keine Entflammbarkeit) von Elektroden & Elektrolyt und damit höhere Sicherheit, und bessere Rezyklierfähigkeit im Vergleich zu Lithium. Um vor allem die ökologischen Benefits, d.h. speziell in Bezug auf Rohstoff- und Materialeffizienz, aber auch hinsichtlich weiterer ökologischer Auswirkungen während des Lebenszyklus derartiger Systeme adäquat beurteilen, entwicklungsbegleitend optimieren und mit dem Stand der Technik vergleichen zu können, werden im Projekt Nachhaltigkeitsanalysen durchgeführt. Arbeitsziele dieses Teilvorhabens sind: Einsatz ökologischer Bewertungsmethoden über die gesamte Projektlaufzeit zur richtungsweisen-den Entwicklung nachhaltiger Produkte und Prozesse, beginnend mit Screening/Hot-Spot-Analysen werden in iterativen Schritten, mit zunehmendem Informationsgehalt und Datenverfügbarkeit, detaillierte Ökobilanzen erarbeitet, um den Einsatz von Materialien/Rohstoffen, Zellkomponenten und Prozessen zu bewerten, ökologische Treiber zu identifizieren und Handlungsempfehlungen abzuleiten, sowie eine Bewertung zu eingangs definierten Referenzsystemen (LIB-Technologie, Stand der Technik ZMB-Technologie etc.) vorzunehmen.
Das Projekt "Teilprojekt 6: Anwendung metallisches Werkzeug für Spritzgießen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Das Ziel für Siemens im Vorhaben ESSENZ ist es, an der Erforschung einer praktikablen und industrietauglichen Methode zur Bewertung/ Messung der Ressourceneffizienz teilzuhaben. Da Ressourceneffizienz in der Lieferkette(Supply Chain) zu adressieren ist, muss die Methodik breite Akzeptanz finden und auch branchenübergreifend wirksam sein. Hierfür bietet sich die kooperative Arbeit im Verbundprojekt an. Da die Beherrschung von Rohstoffkritikalitäten für Siemens an Bedeutung gewinnt (Beispiel: Seltene-Erden-Elemente für Leuchtstoffe oder in Permanentmagnet-Applikationen), sind entsprechende Metriken und aussagekräftige Indikatoren für Ressourceneffizienz von strategischer Wichtigkeit. Schwerpunkte der Beiträge von Siemens zum Arbeitsplan des Gesamtvorhabens liegen in den folgenden Bereichen. AP 3 'Indikatoren für die ökologische Dimension von Ressourceneffizienz': aus eigenen Studien identifizierte kritische Rohstoffe im Hinblick auf ihre Rohstoffverfügbarkeit beleuchten. Daten des unternehmensinternen Einkaufs solcher Rohstoffe werden das Bild der anthropogenen Rohstoffvorkommen (Sourcing-Strategien) ergänzen. AP 4 'Indikatoren für die sozioökonomische Dimension von Rohstoffeffizienz': unternehmens-interne Vorarbeiten zur Bewertung / Identifikation von Rohstoffkritikalitäten auf Basis volkswirtschaftlicher Input/Output Daten. AP 5 'Test der Indikatoren an Praxisbeispielen': Siemens-Fallstudie zu Lasersintern versus Metallgießen von komplexen Formteilen
The assessment of the criticality of raw materials allows the identification of the likelihood of a supply disruption of a material and the vulnerability of a system (e.g. a national economy, technology, or company) to this disruption. Inconclusive outcomes of various studies suggest that criticality assessments would benefit from the identification of best practices. To prepare the field for such guidance, this paper aims to clarify the mechanisms that affect methodological choices which influence the results of a study. This is achieved via literature review and round table discussions among international experts. The paper demonstrates that criticality studies are divergent in the system under study, the anticipated risk, the purpose of the study, and material selection. These differences in goal and scope naturally result in different choices regarding indicator selection, the required level of aggregation as well as the subsequent choice of aggregation method, and the need for a threshold value. However, this link is often weak, which suggests a lack of understanding of cause-and-effect mechanisms of indicators and outcomes. Data availability is a key factor that limits the evaluation of criticality. Furthermore, data quality, including both data uncertainty and data representativeness, is rarely addressed in the interpretation and communication of results. Clear guidance in the formulation of goals and scopes of criticality studies, the selection of adequate indicators and aggregation methods, and the interpretation of the outcomes, are important initial steps in improving the quality of criticality assessments. © 2019 Published by Elsevier B.V.