Teebeutel auf einer Wäscheleine zum Trocknen aufgehängt
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Kreislaufkonstruktion: das richtige Design

Die Kreislaufwirtschaft schont nicht zwingend natürliche Ressourcen. Um zu bewerten, wann das Schließen von Kreisläufen sinnvoll sein kann, ist der lebenszyklusweite Ressourceneinsatz ein wichtiges Maß. Ein gutes Beispiel, welche Maßnahmen sich aus der Bewertung des Ressourceneinsatzes ableiten, ist die so genannte Perlenflasche. Die Normglasflasche deutscher Mineralbrunnen wird seit fast 50 Jahren im Kreislauf geführt.

Von Klaus Wiesen


In der Theorie sind die Regeln der Kreislaufwirtschaft simpel: Längere Nutzung, ressourceneffizientes Design und mehr Recycling – die Wirksamkeit dieser Maßnahmen ist einleuchtend. Doch ihre Umsetzung in der Wertschöpfungskette von Produkten ist ein komplexes Unterfangen. Aus ökologischer Perspektive gilt: Die Kreislaufwirtschaft muss dazu führen, dass das Produkt über den Lebenszyklus weniger natürliche Ressourcen verbraucht und dabei die gleiche oder sogar größere Dienstleistung erfüllt. Nur dann lassen sich mit ihr die Eingriffe in die Natur und die daraus resultierenden Umwelteffekte minimieren. Und nur dann schaffen wir es, die ökologischen Grenzen unseres Planeten nicht länger zu überschreiten. 

Dies sollte daher das wichtigste Gebot der Kreislaufwirtschaft sein. Es ist jedoch nicht das Einzige, will man die anderen Dimensionen der Nachhaltigkeit nicht vernachlässigen. So ist es aus ökonomischer Sicht hoch relevant, woher wir unsere Rohstoffe beziehen und wie die langfristige Verfügbarkeit ist. Dies spiegelt sich etwa in Diskussion um die Substitution kritischer Rohstoffe wider. Die übergreifende Betrachtung ökonomischer und ökologischer Maßnahmen zeigt dabei, dass die Effekte teils gegenläufig sind. So haben beispielsweise Windenergie-Anlagen, die ohne den Einsatz von Permanentmagneten und damit ohne das kritische Seltene-Erden-Metall Neodym auskommen, im Vergleich zu Anlagen mit Permanentmagneten einen höheren Rohstoffeinsatz pro erzeugter Kilowattstunde, wie Berechnungen des Wuppertal Instituts zeigen. Denn Permanentmagnete ermöglichen kompaktere Generatoren und damit kleinere und leichtere Gondeln – so reduzieren sie den Verbrauch von Kupfer, Stahl und glasfaserverstärktem Kunststoff. 

Berücksichtigt man außerdem die soziale Dimension der Nachhaltigkeit, verkompliziert sich die Situation weiter. Die Zertifizierung von Palmöl kann zwar den Raubbau an tropischen Wäldern eindämmen, bevorteilt aber große Betriebe und kann dazu führen, dass Kleinbauern ausgeschlossen werden. Ähnlich ist die Situation bei Konfliktmineralien: Kleine Minen in Entwicklungsländern sind aufwendiger zu zertifizieren. Somit besteht das Risiko, dass sie keine Abnehmer mehr finden, wenn Zertifizierungen vorgeschrieben sind.

Angesichts solch komplexer und gegenläufiger Effekte bedarf es einer robusten Methode, um die Auswirkungen ökonomischer und sozialer Maßnahmen auf den Ressourcenverbrauch messen und davon ausgehend die bestmögliche Option bestimmen zu können. Mit der Methode „Material-Input pro Service-Einheit“ (MIPS) lässt sich einfach abschätzen, ob Nachhaltigkeitsmaßnahmen tatsächlich zur einer absoluten Einsparung von Ressourcen führen. Mit Hilfe von MIPS lassen sich abiotische Rohstoffe (Mineralien), biotische Rohstoffe, Wasser, Luft oder auch Fläche messen. Anwendbar ist die Methode für beliebige Wertschöpfungsketten. Ausführlich beschrieben wird das MIPS-Konzept im factory-Magazin Wir müssen reden.

Mit Perlen gegen Coca Cola

Wie sich mit der MIPS-Methode Stärken und Schwächen der Kreislaufwirtschaft aufdecken lassen, zeigt sich gut am Beispiel der Perlenflasche aus dem Flaschenpool der Genossenschaft Deutscher Brunnen (GDB). Die Perlenflasche ist ein Musterprodukt ausgezeichneten Industriedesigns von Günter Kupetz, auffällig durch die Einschnürung in der Mitte für besseren Griff, ergänzt um oberhalb liegende 230 Noppen (die namensgebenden Perlen), die auch das Sprudeln beim Öffnen der Flasche symbolisieren sollen. Die deutschen Brunnen wollten 1968 eine standardisierte Normflasche für alle Abfüller, um der wachsenden Konkurrenz von Coca Cola begegnen zu können. Die Perlenflasche erfüllte bereits wesentliche Kriterien der Kreislaufwirtschaft, bevor der Begriff überhaupt Einzug in die Agenda der europäischen Politik erhielt. So kommt die aus Weißglas gefertigte Flasche auf rund 50 Umläufe, bis am Ende ihres Lebenszyklus ihre Scherben wiederverwendet werden. Von 1971 bis 2006 wurden etwa fünf Milliarden Perlenflaschen produziert. Das Fassungsvermögen von 0,7 Litern wurde bewusst gewählt, damit auch der letzte Rest in der Flasche noch Kohlensäure enthält. Ein Liter- und 1,5-Literflaschen bieten das aufgrund der häufigeren Öffnungsvorgänge nicht. Im Mittel besteht jede Flasche aus etwa zwei Dritteln recyceltem Glas, sogenannten Post-Consumer-Scherben. Der hohe Scherbenanteil ist auf das etablierte Sammelsystem in Deutschland zurückzuführen. Heute gibt es rund 3.000 Sammelbehälter, die Glasverpackungen sortenrein sammeln. In den inzwischen den Markt beherrschenden PET-Flaschen liegt der Anteil von Sekundärmaterial dagegen im Mittel bei weniger als 30 Prozent. Denn sogenanntes „Foodgrade-PET“, also PET, welches eine für den Kontakt mit Lebensmitteln ausreichende Qualität aufweist, wird noch selten sortenrein gesammelt. Noch dazu ist das Recycling derzeit aufgrund der aktuellen Rohölpreise eher unwirtschaftlich. Auch die Umlaufzahlen sind bei PET-Flaschen mit 15 Umläufen deutlich geringer als bei Glasflaschen.

Wissenschaftler des Wuppertal Instituts analysierten 2013 den Ressourceneinsatz von Glas- und PET-Flaschen. Neben der Perlenflasche nahmen sie mit der Grünglasflasche auch die zweite Normglasflasche der GDB unter die Ressourcenlupe. Sie kommt mit 0,75 Liter auf ein geringfügig höheres Füllvolumen. Zusätzlich untersuchten sie eine bislang noch kaum am Markt vertretene, neu gestaltete Leichtglas-Mehrwegflasche mit einem Liter Füllvolumen. Als Vertreter der PET-Flaschen kamen eine PET-Mehrwegflasche und Petcycle-Flaschen (PET-Flasche mit 50 Prozent recyceltem PET) mit jeweils einem Liter Füllvolumen sowie eine Einweg-PET-Flasche mit 1,5 Liter in den Vergleich. 

Die Ergebnisse der Studie für den abiotischen Rohstoffeinsatz zeigen, dass die beiden PET-Einwegsysteme den höchsten Rohstoffeinsatz aufweisen, während die Mehrwegsysteme zwischen 55 und 15 Prozent darunter liegen. Unter den Mehrwegflaschen schneidet die Perlenflasche am schlechtesten ab: Ihr Rohstoffeinsatz liegt bei 176 kg pro 1.000 Liter abgefülltes Mineralwasser gefolgt von der Grünglasflasche, die 157 kg benötigt. Lediglich die 1-L-Leichtglasflasche kommt mit 140 kg in Reichweite der PET-Mehrwegflasche, die bei 126 kg liegt. 

Die Gründe hierfür liegen zum einen bei der Abfüllung: Das Reinigen und Abfüllen der Flaschen nach Nutzung trägt in Mehrwegsystemen deutlich zum Rohstoffeinsatz bei, allerdings bei Glas mehr als bei PET. Denn während für die Abfüllung bei PET-Systemen überwiegend neue Technik zum Einsatz kommt, sind die Abfüllanlagen im schrumpfenden Markt der Glasflaschen alt und deutlich weniger energieeffizient. 

Ausschlaggebend ist aber auch das Flaschendesign. Seit 1968 ist das Design der Perlenflasche unverändert, bei der Grünglasflasche seit 1983. Entsprechend hoch ist das Flaschengewicht: Mit 585 g wiegt die Perlenflasche nicht viel weniger als ihr Inhalt. Eine Verringerung des Gewichts würde dazu führen, dass weniger Glasrohstoffe wie Quarzsand oder Kalkstein benötigt würden und dass weniger Energie für die Glasschmelze eingesetzt werden muss. Ein geringeres Gewicht würde außerdem ein höheres Füllvolumen erlauben, ohne dass die abgefüllten Flaschen im Kasten zu schwer zu tragen sind. Füllvolumen und Gewicht haben dabei auch Einfluss auf den Transportaufwand: Je leichter die Flaschen und je größer das Füllvolumen, desto weniger Energie muss für den Transport aufgebracht werden.

Neue Perlenflasche oder Suffizienz

Das Einführen eines neues Flaschendesign durch einzelne Hersteller ist jedoch keine ideale Lösung, weil dadurch der einheitliche Flaschenpool mit neuen Flaschendesigns durchmischt wird. Für die GDB-Normflaschen liegt die Distanz der Distribution, also die Hin- und Rückfahrt zwischen Abfüller und Handel, im Mittel bei 130 Kilometern. Ein neues Flaschendesign kann zur Erhöhung der Distributionsdistanzen führen. Das zeigt sich derzeit im Marktsegment der Bierflaschen, wo immer weniger Hersteller auf die typische Braunglas-Flasche setzen. Im Trend liegen individuell designte Flaschen, die das Markenimage unterstreichen, wie etwa im Fall der so genannten Fernsehbiere von Becks Gold, Veltins und Co. Aber auch kleinere Hersteller setzen auf Individualität. Diese Flaschen bringen mitunter zwar weniger Gewicht auf die Waage, müssen aber lange (Rück-)Wege zum jeweiligen Abfüller zurücklegen. Im Mineralwasser-Segment sollten die Abfüller daraus lernen. Ein neues, aber einheitliches Flaschendesign der GDB wäre hier ein wichtiger Schritt. Alleingänge einzelner Abfüller sind dabei aus Perspektive des Ressourceneinsatzes kontraproduktiv, wenn sich dadurch die Transportwege verlängern  – etwa weil die Flasche von Süddeutschland zurück zum Abfüller nach Bremen transportiert werden muss.

Was bleibt also festzustellen? Produkte in einer Kreislaufwirtschaft müssen über den gesamten Lebenszyklus auf Ressourceneffizienz optimiert werden. So reicht es nicht, Produkte einfach nur im Kreislauf zu führen oder einzelne kritische Materialien zu ersetzen, will man eine deutliche Ressourceneinsparung über den gesamten Produktlebensweg erreichen.  

Dabei sind die Bedürfnisse der Konsumenten nicht zu vernachlässigen. PET-Flaschen sind beispielsweise insbesondere dort gefragt, wo Bruchgefahr besteht. Davon abgesehen wird bei der Diskussion um Glas oder PET sowie Einweg oder Mehrweg bei Mineralwasser-Flaschen oft ein entscheidender Aspekt außer Acht gelassen: Am ressourcenschonendsten löscht den Durst, wer Leitungswasser trinkt – was in Deutschland im Übrigen eine hervorragende Qualität hat. Wasser aus der Leitung erfordert weder Verpackung noch aufwendigen Transport und benötigt so mehr als 10.000 mal weniger Rohstoffe pro Liter. 

Diese Zahl zeigt eindrucksvoll, welche Rolle suffiziente Lebensstile für eine Nachhaltige Entwicklung auch in Zeiten der Kreislaufwirtschaft einnehmen können.

Klaus Wiesen hat zunächst Technik-Journalismus studiert und abschließend den Studiengang „Nachwachsende Rohstoffe und erneuerbare Energien“ absolviert. Er war bis Februar 2017 Projektleiter in der Forschungsgruppe Nachhaltiges Produzieren und Konsumieren am Wuppertal Institut. Seitdem erhält er über das EXIST-Programm des Wuppertal Instituts eine Gründungsförderung für Sustainabill, eine Unternehmenssoftware, die produktspezifische Nachhaltigkeitsinformationen transparent macht.

Mehr Beiträge zum Themenspektrum Circular Economy oder Kreislaufwirtschaft, zu Remanufacturing, Repair und ReUse, zu Zero-Waste und Möglichkeiten einer neuen Wirtschaftsordnung finden Sie im factory-Magazin Circular Economy. Das PDF-Magazin ist kostenlos herunterladbar und lässt sich besonders gut auf Tablet-Computern und am Bildschirm betrachten. Vorteil des Magazins: Es ist durchgehend gestaltet und enthält sämtliche Beiträge, Fotos und Illustrationen sowie zusätzliche Zahlen, Zitate und eine Wordcloud – während online zunächst nur wenige Beiträge verfügbar sind.

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