Brand in der Cyclododecatrien (CDT)-Anlage im Chemiepark Marl – eine kurze Meldung der Evonik, die hohe Wellen schlug. Die intensiven Reaktionen darauf demonstrieren wie wichtig eine sichere Rohstoffversorgung für die Industrie ist. So wichtig, dass sich weltweit führende Automobilhersteller nach diesem Vorfall zu einer außerplanmäßigen Beratung trafen. Denn CDT, ein Polyamid 12 (PA12), dient als Ausgangsstoff zur Kunststoff-Herstellung und wird besonders im Automobilbau eingesetzt. „PA 12 spielt in der Industrie eine wichtige Rolle – und zeigt, wie anfällig die globale Lieferkette in Teilen ist“, berichtete dazu die Financial Times Deutschland. Drei Wochen nach dem Anlagenbrand bietet Evonik Industries verschiedene Alternativen zu PA12 an, das während der Reparatur nur in geringen Mengen zur Verfügung stehen wird. Zu den Substituten zählt unter anderem das biobasierte Vestamid Terra.

Das Ereignis zeigt gleich mehrere Aspekte des Themas: Rohstoffe sind von enormer Bedeutung für das produzierende Gewerbe. Eine sichere und kontinuierliche Versorgung unverzichtbar. Ein Ersatz ist möglich, hier am Beispiel des biobasierten Vestamid Terra für den Einsatz im Automobilbau.

Politisches Engagement mit wirtschaftlichen Zielen

Eine sichere Versorgung mit Rohstoffen ist von großer Bedeutung für Unternehmen und Grundlage für industrielle Entwicklung und Wohlstand. Aus diesem Grund bewegt das Thema seit Jahrhunderten auch die Politik. „Rohstoff-Engpässe können das Wachstum in Europa gefährden. Das ist leider keine abstrakte Betrachtung mehr, sondern wird zunehmend zu einer konkreten Gefahr“, sagte die Parlamentarische Staatssekretärin Katherina Reiche. Die Bunderegierung beschloss Ende Februar diesen Jahres das Programm Progess, das einen nachhaltigen Umgang mit Rohstoffen unterstützt. Im Rahmen des Programm werden konkrete Maßnahmen durchgeführt wie eine Effizienzberatung kleiner und mittlerer Unternehmen, Unterstützung von Umweltmanagementsystemen, das Einbeziehen von Ressourceneffizienz in die technische Normung und in die öffentliche Beschaffung, die Stärkung freiwilliger Produktkennzeichen und Zertifizierungssysteme und der Ausbau der Kreislaufwirtschaft.

Bei Kunststoffen ist der Anteil der Wiederverwertung bereits sehr hoch. Von den in Deutschland im Jahr 2009 angefallenen 4,93 Mio. Tonnen Kunststoff-Abfälle wurden 2,06 Mio. Tonnen stofflich verwertet, 2,73 Mio. Tonnen wurden energetisch genutzt. Für den Erfolg der Wiederverwertung sind hochtechnisierte Verfahren zur Abfalltrennung notwendig. Beispiele hierfür sind optische und sensorbasierte Identifikationsverfahren zur schnellen Erkennung und Sortierung verschiedener Kunststofffraktionen. Deutsche Unternehmen haben einen Weltmarktanteil von 64 % bei Technologien der automatischen Stofftrennung. Bis 2020 wird ein jährliches Wachstum von 15 % bei Technologien der automatischen Stofftrennung erwartet. Bei Anlagen für den Bereich „Abfall und Recycling“ liegen die Erwartungen immerhin noch bei 3 % pro Jahr.

Ziel soll es sein, den Anteil von stofflich wiederverwerteten Kunststoff deutlich zu steigern. Denn Kunststoffabfälle stellen alternativ zum Import von Mineralölen eine wichtige heimische Rohstoffquelle dar. Voraussetzung dafür sind eine hohe Qualität der Rezyklate und deren Absetzbarkeit als Sekundärrohstoff am Markt. Das Stoffstrom-management ist effektiver zu gestalten sowie die Aufbereitungsverfahren für Kunststoffabfälle zu verbessern.

Alternative, nachwachsende Rohstoffe

Jedoch es geht nicht nur darum Abfälle möglichst wiederzuverwerten, sondern vor allem auch darum, Rohstoffe effizient einzusetzten und Alternativen zu erdölbasierten Grundstoffen zu finden. Im Jahr 2007 konnten Unternehmen mit Technologien der Energie- und Material-effizienz weltweit fast 95 Mrd. Euro Umsatz erzielen. Bis 2020 wird ein Anwachsen des Marktes für Energie- und Materialeffizienz auf etwa 335 Mrd. Euro vorhergesagt. Treiber sind beispielsweise Biotechnologie, Biokraftstoffe und Biokunststoffe.

Wesentlicher Anwender nachwachsender Rohstoffe ist die chemisch-pharmazeutische Industrie. Sie ist bei der Produktion organischer Verbindungen auf kohlenstoffhaltige Rohstoffquellen angewiesen. Schätzungsweise 2,7 Mio. Tonnen nachwachsender Rohstoffe (ca. 80 % der insgesamt in der Industrie genutzten Biomasse von insgesamt ca. 3,6 Mio. Tonnen) wurden 2008 in der chemischen Industrie eingesetzt. Das bedeutet, dass etwa 13 % der organischen Rohstoffe hier nachwachsende Rohstoffe sind. Der deutlich größere Anteil der kohlenstoffhaltigen Rohstoffquellen sind jedoch fossilen Ursprungs in Form von Naphtha, Erdgas, Öl und Kohle. Und in den letzten Dekaden ist der Zuwachs von nachwachsenden Rohstoffen zur stofflichen Nutzung eher gering ausgefallen. Dies liegt auch daran, dass die traditionellen Anwendungsgebiete für nachwachsende Rohstoffe bereits erschlossen sind und zur Erschließung neuer Anwendungen noch viel Forschung und Entwicklung notwendig ist. Die Unternehmen der chemischen Industrie arbeiten intensiv an der Erforschung und Entwicklung neuer Verfahren, die einen stärkeren Einsatz nachwachsender Rohstoffe ermöglichen.

Materialeinsparung konkret untersucht

Wesentlich für Unternehmen ist jedoch nicht nur die Versorgungssicherheit, sondern vor allem zu welchem Preis und mit welcher Rendite der Rohstoff verarbeitet wird. Vor diesem Hintergrund untersuchte das Fraunhofer-Institut für System- und Innovations-forschung ISI im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) das Potenzial von Material-einsparungen im verarbeitenden Gewerbe. Das Ergebnis: Durchschnittlich 7 % Einsparung sind möglich. Da die Materialkosten mit über 40 Prozent den größten Anteil an den Gesamtkosten im Verarbeitenden Gewerbe ausmachen, könnten hier durch Effizienzmaßnahmen pro Jahr aus Sicht der Betriebe etwa 48 Mrd. Euro eingespart werden. Im Fahrzeugbau allein könnten fast 16 Mrd. Euro pro Jahr an Materialkosten eingespart werden. Diese auf der eigenen Einschätzung der Betriebe beruhenden Werte stellen eher eine Untergrenze der tatsächlichen Einsparmöglichkeiten dar, heißt es im Abschlussbericht. 43 % der befragten Hersteller von Gummi- und Kunststoffwaren schätzen das Materialeinsparpotenzial auf 1 bis 5 % ein, doch immerhin noch 13?% der Unternehmen stufen das Potenzial auf über 10% ein. Die Studie legt für die Hersteller von Gummi- und Kunststoffwaren einen Umsatz von knapp 70 Mrd. Euro. Bei 41,5 % Materialkosten ließen sich nach Einschätzung der Unternehmen im Mittel 8,2 % oder 2,4 Mrd. Euro einsparen.

Ein besonders starker Hebel scheint die Realisierung von Materialeffizienzpotenzialen im Textilgewerbe sowie in der Gummi- und Kunststoffindustrie zu sein. Gelänge es, die für diese Branchen abgeschätzten Einsparungsmöglichkeiten vollständig umzusetzen, so wären im Textilgewerbe eine Umsatzsteigerung von etwa 270 Prozent und in der Gummi- und Kunststoffindustrie von ca. 125 Prozent notwendig, um den dadurch erzielbaren Effekt auf die Umsatzrendite in gleicher Höhe zu erhalten. Dieses Ergebnis resultiert vor allem aufgrund der vergleichsweise sehr geringen Umsatzrenditen dieser Branchen. Darüber hinaus trägt im Gummi- und Kunststoffgewerbe auch das von den Betrieben dieser Branche angegebene vergleichsweise hohe Materialeffizienzpotenzial zu diesem Ergebnis bei.

In dem Forschungsbericht des Instituts werden auch mögliche Maßnahmen und daraus entstehende Kosten diskutiert. Investitionen in Maßnahmen zur Materialeffizienz sind aus Sicht der Betriebe oftmals mit einem hohen Risiko verbunden. Gründe hierfür liegen etwa in der unsicheren Entwicklung der Materialpreise, der Veränderung von gesetzlichen Vorgaben sowie der Technologieentwicklung. Dies bewirkt, dass Materialeffizienzmaßnahmen, wie beispielsweise die Investition in materialsparende Produktionstechnologien oder die verstärkte Nutzung von Recyclingmaterialien in der Produktion, nicht umgesetzt werden.

Antworten aus der Praxis

Auch die Redaktion des Plastverarbeiters widmete sich dem Thema Rohstoffversorgung und -qualität mit einer Umfrage unter ihren Lesern. Auf die Frage nach termingerechter Lieferung von Rohstoffen stellen 76 % der Teilnehmer eine gelegentlich verspätete Lieferung von Rohstoffen fest, 5 % sogar meistens. Für die Produktion kann das eine Verzögerung bedeuten und im schlechtesten Fall auch die Kosten erhöhen.

Auf die Frage nach Qualitätsschwankungen stellen 40 % der Umfrageteilnehmer mindestens hin und wieder (Stufe 4 auf einer Skala von 1 (nie) bis 6 (sehr oft) Abweichungen fest. Noch einmal etwa 30 % geben an, manchmal (Stufe 3) Schwankungen festzustellen. Qualitativ wird die Varianz von 38 % als noch tolerierbar eingeschätzt. Doch immerhin berichten 17 % von starken und 4 % von sehr starken Qualitätsschwankungen. Das ist ein bemerkenswertes Ergebnis.

Qualitätsabweichungen bei Rohstoffen unterbrechen eine kontinuierliche Produktionskette und führen stets zu höheren Kosten. Wichtig ist jedoch bei diesem Ergebnis die Unterscheidung der betroffenen Rohstoffe. Die größten Qualitätsvariationen stellen Kautschukverarbeiter fest. 32 % der Teilnehmer schätzen die Abweichungen als noch tolerierbar ein, doch weitere 32 % nennen die Abweichungen stark oder sehr stark. Bei anderen Kunststoffen wie TPE, Thermoplasten oder Duroplasten sind die Qualitätsschwankungen geringer. Für TPE und andere Kunststoffe stellen 50 % der Umfrageteilnehmer geringe oder keine Abweichungen fest.

Von den Umfrageteilnehmern produzieren 55 % für die Automobil-industrie, 30 % für die Verpackungsindustrie und 28 % Sport- und Haushaltswaren (Mehrfachantworten waren möglich). Im Mittel schätzen die Unternehmen ein, dass etwa 45 % der Stückkosten auf Rohstoffe entfallen. Gleichzeitig sehen etwa 32 % hier Potenzial Kosten zu sparen. Das Resultat bestätigt das Ergebnis der Fraunhofer-Studie: Im effizienten Einsatz von Roh- und Werkstoffen liegt ein Potenzial, das die Unternehmen langfristig nicht vernachlässigen können, um wettbe-werbsfähig zu bleiben. Auch nicht termingerechte Lieferungen und Qualitäts-abweichungen zeigen Ansatzpunkte für Verbesserungen in der Produktionskette und Möglichkeiten die Renditen zu steigern.n

Quellen:
Rede Parlamentarische Staatssekretärin Katherina Reiche zur 8. Netzwerkkonferenz Ressourceneffizienz, 28.11.2011
Rede Parlamentarische Staatssekretärin Katherina Reiche, 165. Sitzung des Deutschen Bundestages, 08.03.2012
Deutsches Ressourceneffizienzprogramm
(ProgRess), Beschluss des Bundeskabinetts vom 29.2.2012
Endbericht „Materialeffizienz in der Produktion: Einsparpotenziale und Verbreitung von Konzepten zur Materialeinsparung im Verarbeitenden Gewerbe“, Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe


Neue Technologie

Deutscher Rohstoffeffizienz-Preis

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie führt in Zusammenarbeit mit der Deutschen Rohstoffagentur jährlich den Wettbewerb „Deutscher Rohstoffeffizienz-Preis“ durch. Der Preis zeichnet herausragende Unternehmensbeispiele für rohstoff- und materialeffiziente Produkte, Prozesse oder Dienstleistungen und anwendungsorientierte Forschungsergebnisse aus. Die Gewinner werden mit einem Geldpreis prämiert.

Kontaktadresse:

Deutsche Rohstoffagentur (DERA) in der Bundesanstalt für Geowissenschaften
und Rohstoffe (BGR),
Tel.: +49 30 36993 226,
E-Mail: kontaktbuero-rohstoffe@bgr.de.

Autor

Über den Autor

Dr. Etwina Gandert