Kreislaufführung und Recycling Unternehmenskooperationen - Kreislaufführung im verarbeitenden Gewerbe
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Kreislaufführung und Recycling Kreislaufführung im verarbeitenden Gewerbe Unternehmenskooperationen https://www.ressource-deutschland.de/themen/kreislauffuehrung/kreis- lauffuehrung-im-verarbeitenden-gewerbe/unternehmenskooperationen/
2 Industrielle Symbiose
INDUSTRIELLE SYMBIOSE
Industrielle Symbiose (IS) bezeichnet den wirtschaftlichen Zusammen-
schluss benachbarter Unternehmen zum Austausch von Material, Energie,
Wasser und Abfallstoffen bzw. Nebenprodukten sowie die gemeinsame Nut-
zung von Infrastrukturen, Dienstleistungen und sozialen Einrichtungen, um
Wettbewerbsvorteile zu generieren. [1, S. 11], [13]
Dabei werden lineare Produktionssysteme aufgebrochen, um Potenziale
möglicher Unternehmenskooperationen und -kollaborationen zu nutzen. Die
im Betrieb bei der Produktion entstehenden Nebenprodukte können in ei-
nem anderen, benachbarten Unternehmen unter Umständen noch weiterver-
wendet werden. So verzweigt sich der Stoff- und Energiefluss und bildet im
Idealfall einen geschlossenen Kreislauf. [1, S. 11 f.] Der IS-Ansatz zielt darauf
ab, die Umweltbelastung durch ein firmenübergreifendes Abfallkreislaufsys-
tem und eine Energiekaskadierung zu mindern [13].
Abbildung 1: Industrielle Symbiose zur Schließung von Kreisläufen
Die Kooperation verschiedener Unternehmen ist für die Kreislaufwirtschaft
unerlässlich. Natürliche Ressourcen können so gespart und der CO2-Ausstoß
reduziert werden. Die industrielle Symbiose birgt aber auch ökonomische
Materialeffizienz durch industrielle Symbiose 3 und soziale Vorteile. Durch den gemeinschaftlichen Austausch von Neben- produkten sparen die Unternehmen Kosten für Rohstoffe, Energie, Entsor- gung und auch für Infrastruktur und Dienstleistungen ein. Das Image des Unternehmens kann verbessert werden, die Marktabhängigkeit verringert sich und zwischen den kooperierenden Unternehmen entsteht ein Netzwerk, in dem die Unternehmen von der Erfahrung und Expertise der jeweils ande- ren profitieren. [1, S. 14 f.] Im Folgenden wird beschrieben, wie sich industrielle Symbiosen in einzel- nen Bereichen umsetzen lassen und welche Voraussetzungen dafür beste- hen müssen. MATERIALEFFIZIENZ DURCH INDUSTRIELLE SYMBIOSE Die bei der Produktion der einzelnen Betriebe entstehenden Abfälle und Reststoffe sowie Nebenprodukte haben, abhängig von ihrer Qualität und Zu- sammensetzung, oft noch einen weiteren Nutzwert. Durch die Kooperation und den Austausch verschiedener Unternehmen können diese Materialen wieder- bzw. weiterverwertet oder sogar wiederverwendet und der Ressour- cenverbrauch damit effektiv gesenkt werden. Die Möglichkeiten gemeinsamer Stoffstromkooperationen beginnen schon beim Neubau von Betriebsgebäuden. Hier können rezyklierte Baumateria- lien als Füllmaterial verwendet werden (z. B. aus dem Rückbau von Altge- bäuden). Eine Herausforderung ist hierbei die Sicherstellung der Schad- stofffreiheit des Bauschutts und Bodens. [2, S. 22] Aber nicht nur alter Bau- schutt kann genutzt werden. So hat z. B. ein Schweizer Start-up eine einfache Methode entwickelt, um aus Industrieabfällen Dämmmaterial herzustellen [3] Auch Lebensmittelabfälle aus Betriebskantinen und vor allem Holz und nicht recycelbare Papierreste aus der Produktion, dem Transport oder der Verpa- ckung von Gütern können überbetrieblich weiterverwendet werden [2, S. 22]. Besonders relevant sind die überbetriebliche Verwertung und Verwendung von Abfällen in der Produktion. Dabei ist es aufgrund der unterschiedlichen
4 Materialeffizienz durch industrielle Symbiose
Arten und Qualitäten oft schwieriger, eine Möglichkeit zu finden, diese wie-
derzuverwenden oder zu rezyklieren. Deshalb sollten Daten über die Quan-
tität und Qualität der Produktionsabfälle (z. B. mithilfe einer Stoffstromana-
lyse) detailliert erfasst werden. So lässt sich leichter ein Abnehmer für die
Reststoffe finden. Zusätzlich sollten die Stoffströme insbesondere aus der
Sicht des Abnehmers möglichst verlässlich und in ausreichenden Mengen
vorhanden sein. Jedoch spielt nicht nur die Datengrundlage eine entschei-
dende Rolle, sondern auch die Beziehungen der Unternehmen untereinan-
der. Das geringste Potenzial für eine Stoffstromkooperation besteht bei Un-
ternehmen gleicher Branchen, da die Input- und Output-Ströme sehr ähnlich
sind. Etwas höher ist das Potenzial bei branchenfremden Unternehmen. Das
höchste Potenzial für eine Stoffstromkooperation ist bei einer Lieferanten-
Abnehmer-Beziehung gegeben, da schon vor der Kooperation ein Informati-
onsaustausch als auch die nötige Diversität der Inputs und Outputs vorhan-
den sind. Die Entfernung zwischen den Unternehmen nimmt ebenfalls einen
Einfluss auf mögliche Kooperationen. Sowohl ökologisch als auch wirtschaft-
lich ist aufgrund der benötigten Infrastruktur eine geringe Entfernung zwi-
schen den Unternehmen am günstigsten. Ab einer bestimmten Entfernung
übersteigen die Umweltauswirkungen, z. B. des Transports, die Einsparun-
gen durch die Weiterverwendung eines Materials. [1, S. 42 ff.]
Um Abnehmer für Reststoffe zu finden, ist, wie auch bei anderen Kooperati-
onsformen, eine funktionierende Kommunikation unerlässlich. Um IS ver-
wirklichen zu können, sind weiterhin die Bedingungen der technischen
Machbarkeit zum Stoffaustausch zu erfüllen und es sollte ein überaus ko-
operatives Verhältnis zwischen den beteiligen Unternehmen bestehen [13].
Hierbei können unter anderem verschiedene Internetplattformen helfen.
Eine davon ist die IHK-Recyclingbörse. Diese Plattform dient als bundeswei-
tes Vermittlungssystem für verwertbare Abfälle und Produktionsrückstände
Unternehmen können auf der zugehörigen Internetseite kostenfrei sowohl
nach möglichen Abnehmern als auch nach Anbietern von Reststoffen suchen
[4]. Weitere Internetplattformen für den unternehmensübergreifenden Aus-
tausch von (Rest-)Materialien bieten sich beispielsweise mit Materialrest24,
einem virtuellen Lager für überschüssiges Material im Handwerk, und
restado, wo hauptsächlich (Sekundär-)Baustoffe angeboten werden. Auf eu-
ropäischer Ebene möchte das EU-Projekt Sharebox KooperationspartnerWasserressourceneffizienz durch industrielle Symbiose 5 untereinander vermitteln. Auch hier können sich Unternehmen mit Angebo- ten oder Gesuchen für sekundäre Ressourcen registrieren. Diese Ressourcen schließen nicht nur Materialien mit ein, sondern ebenfalls Energie oder freie Produktions- oder Lagerkapazitäten. Das macht die Plattform auch für an- dere Bereiche der industriellen Symbiose interessant. Zusätzlich sticht die Plattform durch die Verwendung von künstlicher Intelligenz hervor. Selbst- lernende Systeme und umfangreiche Datenbanken sollen helfen, Einträge zu klassifizieren, Optionen für Synergien auch bei komplexen Aufgabenstellun- gen zu identifizieren und verschiedene Optionen hinsichtlich ihres Nutzens für die Kooperationspartner und die Umwelt zu vergleichen. Die IHK- Recyclingbörse hat sich bereits bewährt. Die Sharebox-Plattform liegt bisher nur als Betaversion vor und wurde in Deutschland unter anderem bei meh- reren Unternehmen der Chemiebranche getestet, welche die Plattform posi- tiv bewerteten. [5] WASSERRESSOURCENEFFIZIENZ DURCH INDUSTRIELLE SYMBIOSE Die Kaskadennutzung von Wasser lässt sich ebenfalls überbetrieblich um- setzen. Aber auch weitere Maßnahmen zum Sparen von Wasser können mit- hilfe von Unternehmenskooperationen verbessert werden. So sammeln man- che Unternehmen z. B. das Regenwasser von ihren Dächern, um dieses im Betrieb verwenden zu können. Das in einem Unternehmen mit weniger in- tensivem Wasserverbrauch angesammelte Regenwasser kann einem Unter- nehmen mit höherem Wasserverbrauch zugeführt werden. [6]
6 Wasserressourceneffizienz durch industrielle Symbiose
Abbildung 2: Industrielle Symbiose im Bereich Wasser
Vor allem in der Abwasseraufbereitung liegt viel Potenzial für industrielle
Symbiosen. Aus Prozesswasser kann bspw. Abwärme für andere Betriebe
erzeugt werden. Aber auch Rohstoffe können oft aus dem Industriewasser
zurückgewonnen werden. Die Rohstoffe können innerhalb des Betriebs auf-
bereitet und dann von anderen Betrieben verwertet oder verwendet werden.
Damit das funktioniert, müssen unter anderem Qualität und Quantität des
Stoffes im Abwasser geprüft und zielsicher prognostiziert werden. Hierfür
ist ein sogenannter Abwasserpass hilfreich. Dieser beschreibt alle wichtigen
Abwasserinhaltsstoffe. Er hilft auch, eine passende Abwasserbehandlung zu
wählen. Bei der Aufbereitung von Abwasser bietet es sich in einigen Fällen
an, mit anderen Unternehmen eine gemeinsame Abwasseraufbereitungsan-
lage zu betreiben, da dieses Vorgehen Material und Energie sowie Kosten
einsparen kann. [6] Ein Beispiel hierfür ist das Industriegebiet „schwarze
Pumpe“, wo insgesamt 125 Unternehmen, unter anderem aus dem Bereich
der Chemie, Energiewirtschaft, Erzeugung von technischen Gasen und der
Siliziumherstellung, angesiedelt sind [7]. Der Zweckverband „Industriepark
schwarze Pumpe“ übernimmt im gesamten Gebiet der Kommunen Sprem-
berg und Spreetal die nachhaltige Versorgung mit Brauch- und TrinkwasserGemeinsame Abfallentsorgungsinfrastruktur 7 sowie die Entsorgung von Niederschlags- und Schmutzwasser. Dabei kom- men zwei verschiedene Abwasseranlagen zum Einsatz. Die erste Anlage zeichnet sich durch eine besonders hohe Energieeffizienz aus, da aus dem eingeleiteten Schmutzwasser Biogas gewonnen werden kann, die zweite An- lage durch eine modulare Bauweise, womit sie für zukünftige Anforderungen wie weitere Unternehmensansiedlungen erweiterbar ist. [8] GEMEINSAME ABFALLENTSORGUNGSINFRASTRUKTUR Auch durch Maßnahmen zur Ressourceneffizienz lassen sich Reststoffe oft nicht vollständig vermeiden. Bestimmte aufwendige Verwertungswege wie Recycling lohnen sich erst, wenn eine bestimmte Menge und Reinheit des Reststoffes gegeben sind. Ein gemeinsames Entsorgungssystem kann zur Senkung der Entsorgungskosten beitragen. [6] Auch können durch das Quantifizieren von Abfallströmen und die Kommunikation von Unterneh- men untereinander Synergien entstehen, sodass unter Umständen der Abfall des einen Unternehmens als Sekundärrohstoff eines anderen dienen kann. Eine Voraussetzung zur erfolgreichen Kooperation ist die Vollständigkeit der Daten bzgl. der Quantität und Qualität des Abfalls. Eine Abfallbilanz oder ein Abfallwirtschaftskonzept, die oder das zur Prüfung der Art, Menge und des bisherigen Verbleibs der Abfälle dient, kann hier helfen. Bei einer Abfallbi- lanz werden Angaben über Art, Menge und Verbleib der gefährlichen sowie der nicht gefährlichen Abfälle zur Verwertung sowie der Abfälle zur Beseiti- gung erfasst. Die Notwendigkeit der Abfallbeseitigung und die gesonderte Darstellung des Verbleibs der genannten Abfälle bei der Verwertung oder Beseitigung außerhalb der Bundesrepublik Deutschland werden ebenfalls geprüft. Bei der Erstellung eines Abfallwirtschaftskonzepts werden zusätz- lich die bereits umgesetzten oder geplanten Maßnahmen zur Abfallvermei- dung, Verwertung und Beseitigung von Abfällen sowie die vorgesehenen Entsorgungswege für einen mittelfristigen Planungszeitraum dargestellt. [9] Bei der Erstellung von Abfallbilanzen kann eine Software behilflich sein. Oft bieten aber auch Recyclingbetriebe selbst die Anfertigung von Bilanzen als Dienstleistung an. So übernimmt z. B. die ALFA-Gruppe, eine Vereinigung von Recyclingfachbetrieben und Dienstleistungsunternehmen, die
8 Eco-Industrial Parks
Erstellung solcher Bilanzen und hilft darauf aufbauend Entsorgungslösun-
gen für Unternehmen und Kommunen zu finden [10]. Die vorliegenden Da-
ten der einzelnen Unternehmen können dann verglichen und auf dieser
Grundlage ein gemeinsames Entsorgungssystem gefunden werden.
ECO-INDUSTRIAL PARKS
Ein Eco-Industrial Park ist ein gutes Beispiel für die Realisierung von indust-
rieller Symbiose. Es handelt sich dabei um einen Zusammenschluss von pro-
duzierenden Unternehmen und Dienstleistungsunternehmen, die ihre
Standorte oft auf einem gemeinsamen Grundstück haben. Die Mitgliedsun-
ternehmen versuchen gemeinsam mithilfe verschiedener Kooperationen res-
sourceneffizienter und umweltfreundlicher zu produzieren. Dabei liegt der
Schwerpunkt auf dem gemeinschaftlichen Gewinn anstatt auf dem einzelner
Unternehmen. Das Ziel ist es, einen gemeinsamen ökonomischen, ökologi-
schen und sozialen Mehrwert und darauf aufbauend Wettbewerbsvorteile zu
schaffen. [11, S. 10 – 14]
Es existieren verschiedene Umsetzungsmodelle für Eco-Industrial Parks. Un-
ter anderem kann die Kooperation durch den Austausch bzw. die Weitergabe
von Abfall über ein drittes Unternehmen aufgebaut werden. Dieses Modell
entfernt sich jedoch von der ursprünglichen Idee von Unternehmenskoope-
rationen und soll deshalb im Folgenden nicht weiter erwähnt werden. Eben-
falls weniger relevant ist ein Modell, das den Aufbau industrieller Symbiosen
innerhalb eines Großunternehmens oder zwischen einzelnen Firmen, die in-
nerhalb eines Gebäudes untergebracht sind, beschreibt. Das klassische Kon-
zept eines Eco-Industrial Parks ergibt sich aus der Kooperation mehrerer Un-
ternehmen in einem fest definierten Industriepark. Die Parks sind dabei ent-
weder von vornherein als solche geplant, oder es handelt sich um Industrie-
gebiete, die entsprechend modernisiert werden. Weit verbreitet ist ebenso
das Bilden von Synergien zwischen Unternehmen, die nicht unmittelbar ne-
beneinanderliegen oder als Gewerbegebiet angelegt sind, sondern im Nach-
hinein miteinander vernetzt werden. Dies bietet auch die Möglichkeit, den
Eco-Industrial Park weiter auszubauen. [11, S. 10 – 14]Eco-Industrial Parks 9 Ein sehr bekanntes Beispiel ist Kalundborg in Dänemark. Hier haben sich zahlreiche Unternehmen in unmittelbarer Nähe des Industriehafens ange- siedelt, unter anderem ein Kohlekraftwerk, Pharmabetriebe und Baumateri- alhersteller. Die Betriebe sind untereinander durch eine kaskadierende Ener- gienutzung eng vernetzt. So beliefert das Kraftwerk das kommunale Wasser- und Heizwerk sowie eine lokale Fischfarm mit Abwärme. Der Dampf wird mit der Erdölraffinerie gegen bereits verwendetes Kühlwasser und über- schüssiges Gas getauscht, die Flugasche wird bei der Zementherstellung ver- wendet. Auf ähnliche Weise sind auch die restlichen Unternehmen im Ort miteinander vernetzt. Die Kooperation spart jährlich Emissionen von rund 300.000 Tonnen Kohlendioxid ein. Das Unternehmensnetzwerk wurde über Jahrzehnte hinweg aufgebaut und wächst stetig weiter. [12] Abbildung 3: Vernetzung der Unternehmen in Kalundborg [12] Eine weitere Variante eines Eco-Industrial Parks ist die virtuelle Kooperation verschiedener Unternehmen über eine größere Entfernung hinweg. Diese Variante berücksichtigt, dass die meisten Unternehmen ihre Standortwahl
10 Eco-Industrial Parks
nicht allein vom vorhandenen Symbiosepotenzial abhängig machen. Auch
wenn dieses Modell nicht ganz der ursprünglichen Definition eines Eco-In-
dustrial Parks entspricht und die Kommunikation zwischen den Unterneh-
men eine Herausforderung darstellt, kann die Kooperation viele Vorteile mit
sich bringen. So können mehr Unternehmen einbezogen werden, unter an-
derem auch kleine, abseits gelegene Unternehmen. Hierfür ist der Research
Triangle Park in North Carolina ein gutes Beispiel – ein Prototyp für einen
virtuellen Eco-Industrial Park, dessen Gebiet fast 8.000 km2 umfasst. Die Un-
ternehmen sind trotz der großen Entfernung virtuell miteinander vernetzt.
In einem Pilotprojekt wurden Kollaborationspotenziale für 182 Unterneh-
men geprüft und für etwa die Hälfte dieser Unternehmen auch gefunden. So
konnte z. B. die in einer Edelsteinmanufaktur anfallende Chemikalie Pro-
panon bei einem Plastikhersteller weiterverwendet werden, wodurch nicht
nur insgesamt 11.000 $ Entsorgungskosten und 18.000 $ Materialkosten,
sondern zusätzlich noch 14 Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. [11, S.
14 f.]Literaturverzeichnis 11
LITERATURVERZEICHNIS
[1] F. Pichlmeier, Ressourceneffizienzpotenziale von Gewerbegebieten,
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Verfügbar unter: https://www.mittelstand-energiewende.de/filead-
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„Schmutzwasserentsorgung,“ [Online]. Verfügbar unter: https://zv-
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[9] Senatsverwaltung für Stadtentwicklung und Umwelt, „Betriebliche
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[Online]. Verfügbar unter:
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[12] H. Rudolf, „Kalundborg, eine Symbiose von Gewinn und Gewissen,“
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[13] N. B. Jacobsen, „Voraussetzungen für eine erfolgreiche industrielle
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