Im Zuge der globalen Bemühungen um eine nachhaltige Energiezukunft stellt sich die Frage, wie wir den Übergang von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energiequellen effizient gestalten können. Eine neue Studie von Forschenden der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) zeigt auf, dass die gegenwärtig nicht mehr benötigte fossile Infrastruktur, wie Kohleminen, Öl- und Gasplattformen sowie fossile Kraftwerke, wertvolle Rohstoffe für die Energiewende liefern kann. Besonders das Recycling von Materialien wie Kupfer und Stahl könnte nicht nur die Kosten senken, sondern auch die Umweltbelastungen verringern.
Die Notwendigkeit, den Energiebedarf durch erneuerbare Quellen wie Sonne, Wind und Wasser zu decken, wird immer dringlicher, insbesondere im Hinblick auf die Bekämpfung der Klimaerwärmung. Um jedoch die für den Bau von Solarzellen und Windkraftanlagen erforderlichen Materialien zu beschaffen, ist es unerlässlich, neue Infrastrukturen zu entwickeln. Gleichzeitig wird die bestehende fossilbasierte Infrastruktur überflüssig. Dies wirft die interessante Frage auf, ob Teile dieses alten Energiesystems recycelt werden können, um die neuen Technologien zu unterstützen.
Im Rahmen des EU-Projekts „CircEUlar“ haben die Empa-Forschenden die Materialbestände in der bestehenden fossilen Infrastruktur untersucht. In ihrer Studie, die in der renommierten Fachzeitschrift „Nature Communications“ veröffentlicht wurde, analysierten sie 22 verschiedene Materialien, die in Kohleminen, Öl- und Gasplattformen sowie fossilen Kraftwerken zu finden sind. Ein zentrales Ergebnis dieser Untersuchung ist, dass insbesondere Stahl und Kupfer in großen Mengen vorhanden sind und dringend für die Energiewende benötigt werden. Kupfer wird beispielsweise in Transformatoren und Kabeln eingesetzt, während Stahl für die strukturellen Komponenten von Windkraftanlagen und Solarmodulen unerlässlich ist.
Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass das Recycling der fossilen Infrastruktur in der Lage ist, den gesamten Bedarf an Stahl und etwa ein Drittel des benötigten Kupfers für die Energiewende zu decken. Mit dem Rückbau der fossilen Anlagen stehen diese Materialien zur Wiederverwertung zur Verfügung, und die bestehenden Recyclingkapazitäten weltweit sind ausreichend, um diese Rohstoffe zurückzugewinnen.
Doch ist das Recycling von Stahl und Kupfer aus der fossilen Infrastruktur auch wirtschaftlich sinnvoll? Die Forscher bejahen dies. Die Recyclingverfahren für diese Metalle sind wesentlich umweltfreundlicher im Vergleich zur primären Rohstoffgewinnung. Während die Stahlproduktion mit erheblichen Emissionen und Abfällen verbunden ist, erfordert das Recycling nur Strom: Stahl wird in Elektroöfen eingeschmolzen, während Kupfer durch elektrochemische Prozesse zurückgewonnen wird.
Die ökonomischen Vorteile des Recyclings sind ebenfalls bemerkenswert. Die Forscher schätzen, dass durch die Wiederverwertung von Stahl und Kupfer aus der fossilen Infrastruktur bis 2050 Folgekosten von bis zu 11 Billionen US-Dollar eingespart werden könnten, die mit der Primärproduktion verbunden sind. Darüber hinaus könnte durch diesen Recyclingprozess die Emission von bis zu zwei Milliarden Tonnen CO₂-Äquivalenten vermieden werden, was den Emissionen eines halben Jahrhunderts der Schweiz entspricht.
Eine der größten Herausforderungen bei der Umsetzung dieser Recyclingstrategien sind die fehlenden Anreize, insbesondere für private Unternehmen, die oft kein Interesse an der Minimierung von externen Kosten haben. Für staatliche fossile Konzerne könnte jedoch eine Reduzierung der gesellschaftlichen Kosten ein Anreiz sein, die fossile Infrastruktur früher abzubauen. Hier könnte eine gezielte staatliche Förderung Abhilfe schaffen.
Die recycelten Materialien könnten weltweit in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden, darunter Solar- und Windkraftanlagen sowie in der Infrastruktur zur Wasserstoffproduktion. Besonders interessant ist der Einsatz von recyceltem Stahl in Solaranlagen, da dies den CO₂-Fußabdruck um etwa ein Drittel reduzieren kann. Die Menge an Stahl in der fossilen Infrastruktur wäre sogar ausreichend, um den Bedarf für die globalen Klimaziele erheblich zu übersteigen.
Insgesamt zeigt die Studie der Empa, dass ein kluger Umgang mit den Ressourcen, die aus der fossilen Infrastruktur gewonnen werden können, nicht nur wirtschaftlich sinnvoll ist, sondern auch entscheidend für den Erfolg der globalen Energiewende. Um den Herausforderungen des Klimawandels zu begegnen, ist es unerlässlich, innovative Lösungen zu entwickeln, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch tragfähig sind.
