Minimaler Müll: Das ist das Ziel von Kreislaufwirtschaft. Jedes in einem Produkt verwendete Material soll so lange wie möglich seine Kreise ziehen und herkömmlicher Müll zu einer neuen Ressource werden. Das dämpft nicht nur Umweltverschmutzung und Klimawandel, sondern führt auch zu neuen Innovationen und einem nachhaltigeren Wirtschaftssystem, so die Verheißungen. Doch wie da hinkommen?

Im März hat die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG erstmals eine vom Klimaschutzministerium finanzierte FTI-Initiative für Kreislaufwirtschaft vorgestellt. Heuer stehen rund zehn Millionen Euro für Forschung und Entwicklung zur Verfügung, die eine Intensivierung der Produktnutzung, einen optimierten Ressourceneinsatz und das Schließen von Stoffkreisläufen zum Ziel haben.

Die Kreislaufwirtschaft in Österreich soll damit einen ordentlichen Schub bekommen – ein Jahr nachdem die Europäische Kommission einen Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft angenommen hat, der einer der wichtigsten Bausteine des europäischen Green Deal sein soll.

Umfassende Veränderung

Es geht jetzt nicht mehr nur um richtige Mülltrennung und Recycling von Glas, Metall und Plastik, es geht um eine umfassende Veränderung von Produktentwicklung, Herstellung, Handel, Dienstleistung, Konsum und Wiederverwertung, wird betont.

"Viele denken noch immer, dass Kreislaufwirtschaft nur ein Thema der Abfallwirtschaft ist", sagt Rupert Baumgartner, Nachhaltigkeitsforscher an der Universität Graz. Die ökologische und soziale Nachhaltigkeit eines Produkts beginne allerdings beim Design und reiche über dessen gesamten Lebenszyklus. Dafür müsse man Umwelt und Nachhaltigkeit viel früher im Prozess und über die gesamte Wertschöpfungskette mitdenken. Baumgartner leitet seit November 2018 das Christian-Doppler-Labor (CD-Labor) für Nachhaltiges Produktmanagement in einer Kreislaufwirtschaft.

Eine Delphi-Studie zu Kunststoffverpackungen, die im Rahmen des CD-Labors durchgeführt wurde, hat gezeigt, wo die Herausforderungen liegen: Zwischen Verpackungsherstellern, Abfüllern, Konsumenten und Recyclern gibt es keine Abstimmung. Die Hersteller wissen etwa zum Teil nicht, dass eine Abfallsortiermaschine schwarzen Kunststoff schlecht erkennen kann.

Eine Barbecue-Sauce in einer schwarzen Plastikflasche verkauft sich also vielleicht gut bei grillenden Männern, die leere Flasche landet dann aber in der Müllverbrennung statt in der Wiederverwertung, weil die Sortieranlage nicht erkennt, welche Art von Kunststoff das ist. Ein K. o. für die Nachhaltigkeitsabteilung des Saucenherstellers, die sich vielleicht intensiv um Biozutaten aus fairem Handel bemüht hat.

Das CD-Labor schaut sich deshalb an, wie Entscheidungsprozesse in Unternehmen und in der Wertschöpfungskette ablaufen, welche Informationen und Daten zwischen den Akteuren geteilt werden und welche nicht. "Ökobilanzen", sagt Baumgartner, "haben wenig Einfluss auf Entscheidungen des Managements, weil sie sehr komplex sind und ihre Ergebnisse sich nicht so einfach transportieren lassen."

Digitale Produktpässe

Ist das Papiersackerl umweltfreundlicher als das Plastiksackerl? Ist es besser, die Milch in Einwegglasflasche, Mehrwegflasche, PET-Flasche oder Tetrapack zu füllen? Was heißt das für die Herstellung der Verpackung, den Transport, die Hygiene, das Marketing, den Preis, die Logistik? Wo kommen die Rohstoffe her, und wie sind die Produktions- und Arbeitsbedingungen dort?

Eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse hat mehr Fragen als Antworten, oder jedenfalls keine einfachen Antworten. Unternehmen werden solche Antworten in Zukunft aber mehr und mehr brauchen, weshalb der Nachhaltigkeitsforscher auf digitale Werkzeuge setzt: "Informationen über ein Produkt könnten in digitalen Produktpässen über den gesamten Lebenszyklus gesammelt werden."

Im Pass einer Autobatterie könnte stehen, woraus das Gehäuse besteht, welche Metalle und Chemikalien verwendet wurden, wie viele Ladezyklen sie hinter sich hat und ob sie noch fit ist für ein Elektroauto oder fortan als Speicher für die Photovoltaikanlage dienen soll.

Virtuelles Modell

Für die zirkuläre Produktentwicklung und -planung könnte das Konzept des digitalen Zwillings hilfreich sein, sagt Baumgartner. Das ist ein virtuelles Modell eines Produkts, eines Prozesses oder einer Dienstleistung, das die reale und die virtuelle Welt verbindet und es erleichtert, Prozesse zu überwachen, Probleme zu verstehen und Entwicklungen vorherzusagen.

Mit dem Aktionsplan für die Kreislaufwirtschaft soll die Wirtschaft der EU umweltfreundlicher, wettbewerbsfähiger und konsumentenfreundlicher werden, Ressourcen sollen so lange wie möglich in der Wirtschaft verbleiben. Derzeit gehen viele Produkte zu rasch kaputt oder sind für den einmaligen Gebrauch bestimmt.

Nachhaltige Produkte sollen in der EU die Norm werden. Sie sollen möglichst viele Sekundärrohstoffe enthalten, langlebiger sein und leichter wiederverwendet, repariert und recycelt werden können. Damit Konsumentinnen und Konsumenten sich für Nachhaltigkeit entscheiden können, soll es entsprechende Informationen zu allen Produkten und Dienstleistungen geben.

Einwegprodukte und Einwegverpackungen möchte die EU zurückdrängen und die getrennte Sammlung von Abfällen harmonisieren, damit es leichter wird, diese wieder in die Produktion zu bringen. Eigentlich soll es in Zukunft gar keinen Abfall mehr geben, alles soll als Rohstoff verstanden und verwendet werden.

Für viele Materialien gibt es bereits mehr oder minder hochgesteckte Ziele: Bei Kunststoffverpackungen etwa muss bis 2030 eine Recyclingquote von 55 Prozent erreicht werden, in Österreich liegt sie wie berichtet derzeit bei gerade 25 Prozent. Bei Glas etwa, wo eine Quote von 75 Prozent erreicht werden soll, liegt Österreich schon jetzt mit 85 Prozent Recycling darüber, ähnlich ist es bei Papier und Metallen.

Stiefkind Alttextilien

Anders sieht es bei Textilien aus, die nach wie vor kaum recycelt werden. Was machen Sie, wenn Sie einen alten Pullover nicht mehr anziehen wollen, weil er fleckig ist und Löcher hat? In den Container einer Alttextilsammlung gehört er nicht, denn dort soll man nur brauchbare Kleidung einwerfen.

Als Putzfetzen im Haushalt eignet er sich auch nicht. Also ab in den Restmüll. Dabei könnte man ihn als Rohstoff für Malervlies, für Industrieputzlappen, als Dämmmaterial oder recycelt als Faser für neue Bekleidung verwenden. Doch derzeit gibt es kein reguläres Sammelsystem dafür. Ab 2025 sollen daher laut EU-Vorgabe Alttextilien getrennt gesammelt werden.

Problematisch ist außerdem, dass viele Textilien aus Mischfasern bestehen, die man kaum voneinander trennen kann. Ein Forschungsprojekt der Technischen Universität Wien, der Universität für Bodenkultur und der Montan-Uni Leoben gemeinsam mit Partnern aus Gewerbe und Industrie, initiiert von der niederösterreichischen Wirtschaftsagentur Ecoplus, hat in den vergangenen zwei Jahren untersucht, ob man die Baumwolle aus einem Mischgewebe mithilfe von Enzymen herauslösen und die Kunstfaser wiederverwenden kann. Prinzipiell funktioniert das schon, für die industrielle Umsetzung ist ein Folgeprojekt geplant.

Mietwäsche aus PET-Flaschen

In Deutschland sollen in einem Forschungsprojekt Fasern aus recycelten PET-Flaschen hergestellt und daraus Mietwäsche für Gastronomie und Hotellerie erzeugt werden. In einer digitalen Tracking-ID werden Informationen wie Faserherkunft, Materialkomposition und Beschaffenheit des Textils gespeichert, um die Wäsche kreislauffähig zu machen. Mietwäsche deshalb, weil man damit einheitliche Produkte und Materialien in großer Stückzahl zur Verfügung hat.

Um die Sammellogistik und das Recycling für die große Bandbreite der Consumer-Produkte zu schaffen, wird noch einiges zu tun sein für Forschung, Gewerbe und Industrie. Viel Zeit bleibt nicht, und es wird prognostiziert, dass die Menge an Alttextilien in Europa von derzeit 2,7 auf 4,7 Millionen Tonnen pro Jahr steigen könnte.

In Österreich wird derzeit eine nationale Strategie zur Implementierung der Kreislaufwirtschaft erarbeitet. Der Prozess startete im Herbst 2020 mit einer Befragung von Expertinnen und Experten durch die Österreichische Gesellschaft für Umwelt und Technik.

Die Befragten antworteten mehrheitlich, dass der Übergang zur Kreislaufwirtschaft durch gesetzliche Vorgaben beschleunigt werden könne, etwa was den verpflichtenden Einsatz von Sekundärrohstoffen betrifft. Als hemmend nannten sie mangelnden Daten- und Informationsaustausch der Akteure. Von der Forschungsförderung wünschen sie sich Programme, die eine Vernetzung von Sektoren und Forschungsgebieten forcieren.

Der Kreis hat ein Loch

Beim Recycling liegt Österreich mit einer Quote von 58 Prozent der Siedlungsabfälle im EU-Spitzenfeld. Doch von den verbrauchten Metallen, Mineralstoffen, Biomasse und fossilen Energieträgern in der Höhe von 424 Millionen Tonnen pro Jahr gehen weniger als zehn Prozent zurück in den Kreislauf. Das ist das Ergebnis einer im Jahr 2019 veröffentlichten Studie der Organisation Circle Economy im Auftrag der ARA. Ein Teil wird zu Abfall oder Emissionen, 123 Millionen Tonnen werden dabei angehäuft – in Konsumgütern, Maschinen, Straßen, Gebäuden.

Die Bauwirtschaft verbraucht besonders viel Material und Energie. Rund 59 Prozent des Abfallaufkommens in Österreich im Jahr 2019 waren Aushubmaterial, etwa 16 Prozent Bau- und Abbruchabfälle. Wie man das reduzieren könnte, ist ein Teil des Projekts "TransLoC" über die Transformation von Städten in eine kohlenstoffarme Zukunft, das Jakob Lederer von der TU Wien leitet. Gefördert wird es vom Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds.

Dafür wurde aus einer Reihe von vorhandenen Daten und Stichproben aus Gebäuden aufwendig berechnet, welche Menge an Baumaterialien in Wien verbaut ist. Dann wurde modelliert, wie sich der Materialbestand zwischen 1991 und 2015 aufgrund von Abbruch und Neubau entwickelt hat.

Gestiegener Materialbestand

Wer Wien kennt, ahnt das Ergebnis: Er ist immens gestiegen, und zwar von 274 Millionen Tonnen im Jahr 1990 auf 345 Millionen im Jahr 2015, das ist eine Zunahme von 26 Prozent. Die Bevölkerung ist in diesem Zeitraum um 22 Prozent gewachsen.

Wie kann nun die Stadt Wien ihren Ressourcenverbrauch im Gebäudebereich drosseln? Indem weniger Gebäude abgebrochen und weniger neu gebaut werden und stattdessen saniert wird, sagt Lederer. "Falls Gebäude abgebrochen werden müssen, ist es wichtig, aus den Abbruchmaterialien qualitativ hochwertige Baustoffe wie Recyclingbeton oder Zement zu erzeugen", sagt der Forscher.

Die entsprechenden Technologien gibt es bereits, die Anlagen dafür müssten in Wien gebaut werden, um lange Transportwege zu vermeiden. Das hätte einen weiteren positiven Effekt im Sinne der Kreislaufwirtschaft: Es würde weniger vom Primärrohstoff Schotter benötigt, der derzeit zum Beispiel im Marchfeld abgebaut wird – dort, wo zuvor auf gutem Ackerboden Lebensmittel produziert wurden.

Globaler Stoffwechsel

Jakob Lederer wird sich in den kommenden Jahren als Leiter eines neuen Forschungsprojekts zu recyclingbasierter Kreislaufwirtschaft mit der Frage beschäftigen, mit welchen Technologien Recyclingmaterialien auch aus dem Restmüll effizient gewonnen werden können.

Für unseren Planeten drängt die Zeit. Willi Haas vom Institut für Soziale Ökologie der Universität für Bodenkultur hat gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen in aufwendigen Materialflussstudien analysiert, wie sich die Kreislaufwirtschaft auf dem "Raumschiff Erde" entwickelt hat.

Das Ergebnis ist ernüchternd: Die globale Zirkularität ist von 1900 bis 2015 von 43 auf 27 Prozent gesunken. Gleichzeitig hat der nichtzirkulierende Stoffdurchfluss um das 16-Fache zugenommen. Die Forschung wird sich wohl auch mit der Frage beschäftigen müssen, wie wir es schaffen, unseren Hunger nach mehr zu zügeln. (Sonja Bettel, 16.6.2021)