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Jeder von uns verbraucht im Jahr etwa 16.000 kg Rohstoffe (Quelle: NABU). Dabei hat jede Nutzung von Rohstoffen Auswirkungen auf unsere Umwelt: Es werden Emissionen und Schadstoffe freigesetzt, Flächen verbraucht, und es entstehen riesige Mengen an Abfall. Dies alles führt zu einer Überlastung unserer Erde. Zurzeit verbrauchen wir in einem Jahr nur in nachwachsenden Rohstoffen gerechnet – die Ressourcen von 1,7 Erden. Auf Dauer kann das nicht gutgehen. Das ist offensichtlich. Lasst uns zusammen schauen, was wir ändern können.



Die Lösung? Kreislaufwirtschaft
Als Kreislaufwirtschaft (englisch circular economy) bezeichnet man ein System, in dem man den Einsatz von Rohstoffen und die Produktion von Abfall verringern möchte. Die Kreislaufwirtschaft möchte Emissionen möglichst vermeiden und Energie einsparen. Das lässt sich erreichen, indem Energie- und Materialkreisläufen verlangsamt, verringert oder geschlossen werden. Langlebige Konstruktion, Instandhaltung, Reparatur, Wiederverwendung, Remanufacturing, Refurbishing und Recycling sind die großen Schlagworte der Kreislaufwirtschaft. Dem gegenüber steht die Linearwirtschaft oder „Wegwerfwirtschaft“. Leider ist die Linearwirtschaft in der industriellen Produktion immer noch vorherrschend. Dabei wird ein Großteil der eingesetzten Rohstoffe nach der jeweiligen Nutzungsdauer der Produkte deponiert oder verbrannt.

Die Schlagworte „Make, Use, Recycle“ und „Take, Make, Dispose“ beschreiben die beiden Wirtschaftssysteme.
Ordnet sie den beiden Wirtschaftsarten zu.

Zur Herstellung von Produkten werden Ressourcen der Natur entnommen. Die Produkte werden verkauft und nach der Nutzung entsorgt. Einmal auf der Deponie gelandet, bedeutet dies meist das Aus für eine Wiederverwertung der Rohstoffe und die Müllberge wachsen weiter.

Bei der Herstellung von Produkten, wird bereits darauf geachtet, dass sie sich wieder in Kreisläufe einfügen lassen. Der Erstnutzung folgen mindestens eine oder – was noch besser ist – mehrere Reuse-Phasen. Auch Wartung und Reparatur sind wichtige Bestandteile der Circular Economy. Denn je länger Produkte halten, desto weniger neue werden benötigt. Erst wenn diese Möglichkeiten ausgeschöpft sind, wird das Produkt möglichst vollständig recycelt, sodass aus seinen Bestandteilen etwas Neues entstehen kann.

Hierarchien in der Welt des Abfalls Da es für uns und die Umwelt sehr wichtig ist, dass viele Rohstoffe im Kreislauf bleiben, hat die Thematik auch Eingang in die Gesetzeswelt gefunden. Dort wurde unter anderem eine Abfallhierarchie festgelegt.

Die fünf Stufen der Abfallhierarchie sind: Abfallbeseitigung, Abfallvermeidung, Aufbereitung/Recycling, sonstige Verwertung, Wiederverwendung
Sortiere die 5 Begriff in der Reihenfolge der Abfallhierarchie

Ordne die folgenden Aussagen den genannten Stufen zu:
Wir heizen zu Hause mit Fernwärme aus dem Müllheizkraftwerk.

Wir sollten alle mehr im Unverpackt-Laden einkaufen.

Mineralwasser in Pfand-Glasflaschen schmeckt sowieso am besten.

Die Schuhe sind schon durchgelaufen. Ab damit auf die Mülldeponie!

Aus dem Altpapier von heute wird die Zeitung von morgen.

Wie heißt das Gesetz, in dem die Abfallhierarchie beschrieben wird und wann trat es in Kraft?

Das Recycling spielt eine wichtige Rolle in der Kreislaufwirtschaft. Füllt den Lückentext mit den folgenden Worten aus:

Rezyklat – Füllstoff – Downcycling – Spuckstoffe – Brennstoff – Regenerat – Upcycling

Zum Recycling gehören Verwertungsverfahren, die Abfälle zu Erzeugnissen, Materialien oder Stoffen entweder für den ursprünglichen Zweck oder für andere Zwecke aufbereiten. Das Schreddern von Abfall zur Verwendung als

gehört aber genauso wenig dazu wie die Verwendung als

Durch Recycling produzierte Stoffe nennt man

oder

Ein möglicher Nachteil, beispielsweise bei der Verwertung von Kunststoffabfällen, ist, dass – bei vertretbarem Aufwand – das Material nicht mehr die ursprüngliche Qualität hat oder keine so gute Verarbeitbarkeit wie beim ursprünglichen Produkt erreicht wird. Diese Abwertung wird auch als

bezeichnet, während beim

aus Abfallstoffen hochwertigere Produkte hergestellt werden können. Reststoffe, die während des Recyclingvorgangs bestimmter organischer Materialien anfallen, werden

Bei der Wiederverwertung (nicht Recycling!) unterscheidet man drei Gruppen:
- werkstoffliche Verwertung (physikalische Verwertung)
- rohstoffliche Verwertung (chemische Verwertung)
- energetische Verwertung

Wählt die richtigen Beschreibungen für „werkstoffliche“, „rohstoffliche“ und „energetische“ Verwertung aus:

werkstoffliche Verwertung

rohstoffliche Verwertung

energetische Verwertung

Welche der drei Verwertungsarten zählt laut oben gesuchtem Gesetz nicht zum Recycling?

Intelligentes Produktdesign und intelligente Entsorgung

Beides ist manchmal nicht einfach. Die Erwartung an die Industrie/Erzeuger ist, dass sie ihre Produkte von Anfang an so gestalten, dass sie gut wiederverwertet werden können. Ein Beispiel ist das Fairphone. Es besteht – soweit möglich – aus Recyclingmaterialen und ist so gebaut, dass Einzelteile modular ausgetauscht und getrennt werden können. Aber auch unser „Entsorgungsverhalten“ beeinflusst die Kreislaufwirtschaft: Nur wenn unser Abfall dort landet, wo er hingehört, hat er die Chance zurück in den Kreislauf zu gelangen.

Welche Aussagen sind richtig?

Chemische Verwertung von Kunststoffen

Dieses Verfahren steckt noch in den Kinderschuhen. Großtechnische Anwendung gibt es bisher nicht, sie sind meist zu energieintensiv. Aber die Methode ist interessant, weil Kunststoffe werkstofflich oft nicht gut zu verwerten sind. Warum ist das so? Kunststoffe, die zur Wiederverwertung gelangen, sind häufig verunreinigt. Zudem sind die Produkte oft aus verschiedenen Kunststoffen zusammengesetzt und schlecht trennbar. Eine weitere Ursache sind die sogenannten Additive, die einem Kunststoff oft zugesetzt werden, um seine Eigenschaften zu verändern, ihn also für das Produkt zielgerecht zu designen.

Nennt 2 Beispiele für Additive und erklärt kurz (!) deren Zweck:

Es gibt im Wesentlichen vier Verfahren, um Kunststoffe rohstofflich zu verwerten:
Pyrolyse, Vergasung, Solvolyse, Verölung
Ordnet zu:

Unter Ausschluss von Sauerstoff werden organische Materialien thermisch zersetzt. Die Produkte sind Öle und Wachse.

Direkte katalytische Zersetzung der Kunststoffpolymere in einem Rührkesselreaktor. Die entstehenden Produkte sind sowohl flüssig als auch gasförmig und fest. Das Zielprodukt ist die flüssige Phase, in der „Wachsphase“ sind feste Rückstände aus Füllstoffen und Verschmutzungen zu erwarten.

Organische Materialien werden unter Sauerstoffausschluss thermisch zersetzt. Aus festen Stoffen, wie Kunststoffabfällen, sollen hier gasförmige Produkte entstehen, zum Beispiel das Synthesegas, das wir in der letzten Frage kennengelernt haben.

Lösung der Polymere in einem organischen Lösungsmittel, gegebenenfalls unter Druck und bei erhöhter Temperatur. Dabei werden die Polymere in die Grundbausteine (Monomere) zerlegt.