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Nachhaltige Ressourcenstrategien in Unternehmen: Identifikation kritischer Rohstoffe und Erarbeitung von Handlungsempfehlungen zur Umsetzung einer ressourceneffizienten Produktion

Authors:

Abstract and Figures

Deutsche Bundesstiftung Umwelt, DBU-Projekt: Nr 30438. Augsburg. Endbericht.
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Endbericht
DBU-Projekt: Nr. 30438
Nachhaltige Ressourcenstrategien in Unternehmen:
Identifikation kritischer Rohstoffe und Erarbeitung von Handlungsempfehlungen
zur Umsetzung einer ressourceneffizienten Produktion
A. Tuma, A. Reller, A. Thorenz, C. Kolotzek, C. Helbig
Augsburg, Dezember 2014
Verantwortlicher Ansprechpartner: Prof. Dr. Axel Tuma
Straße: Universitätsstr. 2
PLZ / Ort: 86159 Augsburg
Telefon: +49 (0) 821/ 598 4358
Fax: +49 (0) 821/ 598 4353
E-Mail: axel.tuma@wiwi.uni-augsburg.de
Webseite: www.uni-augsburg.de/pscm
Projektpartner:
Lehrstuhl für Production & Supply Chain Management der Universität Augsburg, Prof. Dr.
Axel Tuma, Universitätsstr. 2, 86159 Augsburg
Lehrstuhl für Ressourcenstrategie der Universität Augsburg, Prof. Dr. Armin Reller,
Universitätsstr. 1 a, 86159 Augsburg
BMK electronic solutions GmbH & Co. KG, Werner-von-Siemens-Str. 6, 86159 Augsburg
LST Laser & Schalttechnik GmbH, Bahnhofstraße 44, 72639 Neuffen
Fachbeirat/Kooperationspartner:
Framo Morat GmbH & Co. KG, Franz-Morat-Straße 6, 79871 Eisenbach
Robert Bosch GmbH (Corporate Office Sustainability, Design for Environment),
Postfach 10 60 50, 70049 Stuttgart
Remondis Industrie Service GmbH & Co. KG, Heerstr. 29-43, 44563 Herne
Prof. Dr. Bernd Wagner, Wissenschaftszentrum Umwelt der Universität Augsburg,
Universitätsstr. 1 a, 86159 Augsburg
4
Inhaltsverzeichnis
I. Abbildungsverzeichnis .................................................................................................. 5
II. Tabellenverzeichnis ....................................................................................................... 6
III. Abkürzungsverzeichnis ................................................................................................. 7
1 Zusammenfassung der Projektergebnisse .................................................................... 8
2 Einführung und Motivation ........................................................................................ 12
3 Vorgehensweise und Projektablauf ............................................................................ 13
4 Projektergebnisse ....................................................................................................... 15
4.1 Verfahren zur Umsetzung einer Vulnerabilitätsanalyse ................................................. 17
4.2 Vorgehensweise zur Identifikation der Inhaltsstoffe ...................................................... 19
4.3 Methodik zur Bewertung der Rohstoffkritikalität........................................................... 24
4.3.1 Ökonomische Kritikalitätsbewertung ........................................................................ 26
4.3.1.1 Auswahl relevanter Indikatoren ................................................................... 26
4.3.1.2 Kategorisierung und Gewichtung der Indikatoren ......................................... 30
4.3.2 Ökologische Kritikalitätsbewertung........................................................................... 33
4.3.3 Soziale Kritikalitätsbewertung .................................................................................. 36
4.3.4 Strukturbaum zur Kritikalitätsbewertung................................................................... 39
4.3.5 Aggregationsproblematik auf Produktebene ............................................................. 41
4.4 Bewertung betrieblicher Handlungsoptionen .................................................................. 44
4.4.1 Betriebswirtschaftliche Handlungsoptionen .............................................................. 45
4.4.2 Substitution als Handlungsoption ............................................................................. 46
4.4.3 Kreislaufwirtschaft als Handlungsoption ................................................................... 47
4.4.4 Auswahl rohstoffbezogener Handlungsoptionen ....................................................... 48
4.5 Fallstudien mit den Praxispartnern ................................................................................ 50
4.5.1 Funktionssubstitution am Anwendungsbeispiel BMK ................................................. 51
4.5.2 Betriebswirtschaftliche Absicherung am Beispiel LST ................................................. 55
5 Veröffentlichungen und Vorträge ............................................................................... 57
6 Diskussion und Ausblick .............................................................................................. 58
IV. Literaturverzeichnis ................................................................................................... 66
Abbildungsverzeichnis
I. Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Detaillierter Projektarbeitsplan .............................................................................. 13
Abbildung 2: Projektstruktur ....................................................................................................... 14
Abbildung 3: Methodik zur Umsetzung einer nachhaltigen Ressourcenstrategie ...................... 15
Abbildung 4: Reihenfolge der Prozessschritte im Überblick ........................................................ 15
Abbildung 5: Fragestellungen im Rahmen einer Vulnerabilitätsanalyse ..................................... 17
Abbildung 6: Vorgehensmodell zur Vulnerabilitätsanalyse ......................................................... 18
Abbildung 7: Datenquellen zur Identifizierung von Inhaltsstoffen .............................................. 19
Abbildung 8: Bewertung der Analyseinstrumente zur Identifikation von Inhaltsstoffen ............ 20
Abbildung 9: Analysemöglichkeiten in Abhängigkeit der Verortung in der Supply Chain ........... 21
Abbildung 10: Beispielhafte Zerlegung eines Tantalkondensators ................................................ 23
Abbildung 11: Vollständiges Set von 27 Verfügbarkeitsindikatoren .............................................. 28
Abbildung 12: Kategorisierung der ökonomischen Indikatoren .................................................... 30
Abbildung 13: Strukturbaum für die Kritikalitätsbewertung eines Rohstoffes .............................. 39
Abbildung 14: Aggregationsproblematik bei der Bewertung komplexer Bauteile ........................ 41
Abbildung 15: Kreislaufwirtschaftsstrategien ................................................................................ 48
Tabellenverzeichnis
6
II. Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Ergebnisse der EDX-Referenzmessung ....................................................................... 22
Tabelle 2: Ergebnisse der detaillierten Analyse eines Tantalkondensators ................................ 23
Tabelle 3: Kritikalitätsstudien von 2006 bis 2014 ....................................................................... 25
Tabelle 4: Kritikalitätsindikatoren aus den 19 untersuchten Kritikalitätsstudien ....................... 27
Tabelle 5: Ökonomische Indikatoren .......................................................................................... 29
Tabelle 6: Ergebnismatrix aller paarweisen Vergleiche .............................................................. 32
Tabelle 7: Indikatorengewichtung ............................................................................................... 32
Tabelle 8: Rangfolge der ökonomischen Indikatoren .................................................................. 33
Tabelle 9: Bewertung der ökologischen Kritikalität am Beispiel von Gold .................................. 35
Tabelle 10: Ergebnisse des Life Cycle Impact Assessments von Gold (ecoinvent Centre 2010). .. 36
Tabelle 11: Die zehn Grundsätze des UN Global Compact ........................................................... 38
Tabelle 12: Indikatoren zu den fünf quantifizierbaren Grundsätzen des UN Global Compact ..... 39
Tabelle 13: Bestimmung des Kritikalitäts-Index für den (Nd,Dy)
2
Fe
14
B -Magneten mittels linearer
Aggregation ................................................................................................................ 43
Tabelle 14: Bestimmung des Kritikalitäts-Index für den (Nd,Dy)
2
Fe
14
B -Magneten mittels
multiplikativer Aggregation ........................................................................................ 44
Tabelle 15: Handlungsempfehlungen für Unternehmen .............................................................. 49
Tabelle 16: Studien zu unternehmensspezifischen Handlungsoptionen ...................................... 50
Tabelle 17: Identifikation der Inhaltsstoffe eines Keramikkondensators ...................................... 52
Tabelle 18: Ökonomische Bewertung alternativer Kondensatoren .............................................. 53
Tabelle 19: Ökologische Bewertung alternativer Kondensatoren................................................. 54
Tabelle 20: Soziale Bewertung alternativer Kondensatoren ......................................................... 54
Tabelle 21: Ergebnisse aller drei Dimensionen der Kritikalitätsbewertung .................................. 55
Abkürzungsverzeichnis
III. Abkürzungsverzeichnis
AHP
Analytical Hierarchy Process
BMK
BMK electronic solutions GmbH & Co. KG
CDX
Compliance Data Exchange
EDX
Energiedispersive Röntgenspektroskopie
ERP
Enterprise Resource Planning
FB
Fachbeirat
HDI
Human Development Index
HHI
Herfindahl-Hirschman-Index
IHS
Information Handling Services bzw. IHS Global Inc.
IMDS
International Material Data System
IT
Informationstechnologie
JRC
Joint Research Centre
KMU
Klein- und Mittelständisches Unternehmen
KV
Konsistenzverhältnis
LCA
Life Cycle Analysis
LCI
Life Cycle Inventory
LCIA
Life Cycle Impact Assessment
LED
Light Emmitting Diode
LST
LST Laster & Schalttechnik GmbH
PPI
Policy Potential Index
UA
Universität Augsburg
UNDP
United Nations Development Program
UNICEF
United Nations Children's Fund
USGS
United States Geological Survey
WGI
Worldwide Governance Indicators
WGI-PV
Worldwide Governance Indicators: Political Stability and Absence of Violence/Terrorism
Zusammenfassung der Projektergebnisse
8
1 Zusammenfassung der Projektergebnisse
Material‐ und Ressourceneffizienz entwickelt sich zunehmend zu einem zentralen
Kosten‐ und Erfolgsfaktor für die Industrie. Existierende und vermutete Knappheiten
bestimmter Rohstoffe, steigende Materialkosten und die Abhängigkeit Deutschlands von
Importen vieler Rohstoffe tragen dazu bei. Dies gilt in besonderem Maße für
Unternehmen, deren Produkte von Technologiemetallen wie Indium, Gallium oder
Seltenen Erden abhängen. Das aktuelle Produktdesign führt einerseits zu strategischen
Risiken, vermeidbaren Kosten und damit zu einer reduzierten Wettbewerbsfähigkeit,
andererseits ist die aktuelle Produktionsweise auch mit erheblichen Umweltbelastungen
bei der Förderung und Veredelung entsprechender Rohstoffe sowie der Herstellung von
Materialien und Vorprodukten verbunden. Gerade Klein- und Mittelständischen
Unternehmen (KMUs) fehlt oftmals das Wissen, welche Rohstoffe in ihren Bauteilen
enthalten sind, wie deren Verfügbarkeit zukünftig zu beurteilen ist und welche
Strategien zur Sicherung der zukünftigen Wettbewerbsfähigkeit geeignet sind.
Vor diesem Hintergrund hat das Resource Lab der Universität Augsburg in
Zusammenarbeit mit namhaften Technologieunternehmen und mit Unterstützung der
„Deutschen Bundesstiftung Umwelt“ einen Leitfaden zur Umsetzung nachhaltiger
Ressourcenstrategien in Unternehmen entwickelt. Der Leitfaden ist so konzipiert, dass er
Unternehmen in die Lage versetzt, ihre aktuelle Produktionssituation hinsichtlich der
Rohstoffabhängigkeit bzw. der Kritikalität der eingesetzten Rohstoffe zu analysieren
und entsprechende Maßnahmen zu treffen. Für tiefergehende Analysen sind spezielle
Beratungsangebote bereitzustellen. Diese umfassen laboranalytische Verfahren (z.B.
Bestimmung der Inhaltsstoffe von Bauteilen mittels energiedispersiver
Röntgenspektroskopie), detaillierte Kritikalitätsbewertungen sowie Unterstützung zur
Auswahl von Maßnahmen zur Erhöhung der Ressourceneffizienz.
Der entwickelte Leitfaden umfasst sowohl Vorschläge zur organisatorischen Umsetzung
einer umfassenden Kritikalitätsanalyse im Unternehmen als auch ein Vorgehensmodell
zu deren inhaltlichen Umsetzung. Letzteres besteht aus drei Schritten:
Zunächst werden im Rahmen der Vulnerabilitätsanalyse die strategischen
Produktgruppen des betrachteten Unternehmens bzw. die darin enthaltenen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Bauteile und, soweit unmittelbar ersichtlich, die Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe
ermittelt. Kriterien hierfür sind etwa der Produktgruppenerlös, das
unternehmensspezifische Alleinstellungsmerkmal oder das Zukunftspotential
entsprechender Produkte. Zur Reduktion der Komplexität für die folgende
Ermittlung der Inhaltsstoffe/Technologiemetalle werden die Baugruppen in
Klassen potentiell gleicher Inhaltsstoffe unterteilt. Als Leitkriterium hat sich
hierbei die Funktion herauskristallisiert. Repräsentanten der Klassen werden
anschließend detailliert mit dem Ziel der Identifikation strategischer
Technologierohstoffe untersucht. Hierzu werden Informationen aus den ERP‐
Systemen, Datenblättern sowie externen Datenbanken und laboranalytischen
Verfahren (EDX-Analyse) herangezogen.
In einem zweiten Schritt wird die Kritikalität der Bauteile bzw. der enthaltenen
Technologiemetalle bewertet. Die Bewertung der Rohstoffkritikalität für die
identifizierten Technologiemetalle umfasst drei Dimensionen. Auf ökonomischer
Ebene erfolgt eine Bewertung der Marktkonzentration (Konzentration der
Förderländer, Konzentration der Explorations- und Refiningunternehmen), der
politischen Stabilität, der zukünftigen Verfügbarkeit (statische Reichweite der
Reserven, statische Reichweite der Ressourcen, End-of-Life-Recyclingraten) und
der Nachfrageentwicklung (Nachfrageanstieg durch Zukunftstechnologien,
Substituierbarkeit, Koppelproduktion). Auf ökologischer Ebene werden gemäß
des Standes der Wissenschaft die Auswirkungen der rderung, Veredelung und
Verwendung der Rohstoffe auf die menschliche Gesundheit entlang den
Subkategorien „Human Toxicity“, „Climate Change, „Ionising Radiation“, „Ozone
Depletion“, „Particulate Matter Formation und „Photochemical Oxidant
Formation sowie die Wirkung auf die Biodiversität entsprechend der
Teilkategorien „Agricultural Land Occupation, „Climate Change“, „Freshwater
Ecotoxcicity“, „Freshwater Eutrophication, „Marine Ecotoxcicity“, „Urban Land
Occupation, Terrestrial Ecotoxcicity“, Terrestrial Acidification“ und „Natural
Land Transformationanalysiert. Die soziale Bewertung umfasst Indikatoren zur
Messung von Kinderarbeit, Korruptionskontrolle und dem Recht auf freie
Meinungsäußerung.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
10
Zur Gewährleistung der Praktikabilität der Kritikalitätsbewertung auf
Rohstoffebene werden die Indikatoren so ausgewählt, dass die erforderlichen
Daten überwiegend aus öffentlich zugänglichen Datenbanken extrahiert werden
können. Datenquellen für die ökonomischen Indikatoren sind das „U.S.
Geological Survey“ und die Weltbank. Die Daten zur ökologischen Bewertung
können der „ecoinvent“-Datenbank entnommen werden. Die soziale Bewertung
beruht auf Daten der Weltbank bzw. auf Daten des Unternehmens Maplecroft.
Zur Aggregation der vier ökonomischen Teilkriterien (Konzentrationsrisiko,
Politisches Risiko, Angebots- und Nachfragerisiko) bzw. deren Indikatoren wird ein
AHP-Ansatz (Analytical Hierarchy Process) vorgeschlagen. Die entsprechenden
Gewichtungsfaktoren wurden in interdisziplinären Expertenworkshops bzw. durch
Expertenbefragung ermittelt. Die ökologischen Teilkriterien bzw. Indikatoren
werden gemäß dem Stand der Wissenschaft auf Basis der ReCiPe-Methode auf
sogenannte „Endpoint“-Werte aggregiert. Bezüglich der sozialen Teilkriterien
wird das Maximumprinzip vorgeschlagen, d.h. das Teilkriterium mit der
„schlechtesten“ Bewertung dominiert die Bewertung.
Im Sinne der Transparenz der Ergebnisse sowie der prinzipiellen Problematik
ökonomische, ökologische und soziale Risiken zueinander abzuwägen, werden
dem betrieblichen Entscheidungsträger alle Informationen disaggregiert zur
Bewertung vorgelegt.
Da funktionelle Baugruppen und Produkte oftmals mehrere potentiell kritische
Technologiemetalle beinhalten, werden dezidiert verschiedene
Aggregationsmethoden zur Bestimmung einer Bauteilkritikalität untersucht. Die
skizzierte Problemstellung tritt jedoch nur in Hinblick auf die ökonomische
Dimension auf. Die „Endpoint“-Werte der ökologischen Bewertung lassen sich
per Definition durch Summation aggregieren, Gleiches gilt für das
Maximumprinzip der sozialen Bewertung. Bezogen auf die Aggregation der
ökonomischen Bewertung verschiedener Technologiemetalle zeigen die
Verwendung des Maximumprinzips sowie eine Gewichtung nach Rohstoffkosten
die plausibelsten Ergebnisse. Eine Gewichtung mit Massenanteilen oder
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Durchschnittswerten führt zu einer Fokussierung auf Elemente mit hohen
Gewichtsanteilen, aber relativ niedriger ökonomischer „Kritikalität“.
Auf Basis einer derartigen Bewertung werden in einem dritten Schritt
Handlungsempfehlungen zur Reduktion der unternehmensspezifischen
Rohstoffrisiken vorgeschlagen. Diese beziehen sich sowohl auf
betriebswirtschaftliche Instrumente (Integration weiterer Zulieferer,
Ausgestaltung von Verträgen, Hedging) als auch auf technische Maßnahmen
(Substitution von Funktionsmaterialien).
Der gesamte Leitfaden bzw. das Vorgehensmodell zur Ermittlung der
unternehmensspezifischen Rohstoffrisiken wurde anhand von umfangreichen
Fallbeispielen der Projektpartner evaluiert. Darüber hinaus wurden alle Ergebnisse auf
Workshops mit Technologieunternehmen diskutiert. Das Konzept zur
Kritikalitätsbewertung bzw. die vorgeschlagene Aggregationslogik wurde/wird in
hochrangigen, internationalen Journals veröffentlicht und auf wissenschaftlichen
Kongressen diskutiert. Aktuelle Veröffentlichungen finden sich auf der Homepage des
Resource Lab der Universität Augsburg (http://www.resource-lab.de/projekte.html).
Einführung und Motivation
12
2 Einführung und Motivation
Technologieunternehmen sind auf die Verfügbarkeit global kritischer Rohstoffe in
besonderer Art und Weise angewiesen. So enthalten funktionale Baugruppen, wie sie
z.B. in Steuergeräten oder elektronischen Schaltungen verbaut sind, heute bis zu 60
verschiedene Elemente (Graedel et al. 2013). Die Verfügbarkeit entsprechender
Rohstoffe ist oftmals begrenzt, ihre Vorkommen auf wenige Regionen beschränkt.
Darüber hinaus ist die Förderung und Verarbeitung der Rohstoffe mit signifikanten
ökologischen und sozialen Risiken (vgl. Abbau von Coltan in Konfliktregionen im Kongo)
verbunden. Vor diesem Hintergrund ist es gerade für Technologieunternehmen aus
strategischen Gründen von zentraler Bedeutung, dezidierte Informationen über die
eingesetzten erfolgskritischen Rohstoffe und deren Kritikalität zu erhalten. Aufgrund der
üblicherweise niedrigen Wertschöpfungstiefe haben aber vor allem Klein- und
Mittelständische Unternehmen (KMUs) oftmals keine oder nur unvollständige Kenntnisse
über die Zusammensetzung ihrer Produkte oder Ersatzteile. Selbst wenn diese
Informationen bekannt sind, so ist die Bewertung der Rohstoffe auf globaler Ebene
aufgrund ihres mehrdimensionalen (ökonomische, ökologische und soziale Kriterien) und
dynamischen Charakters (Erschließung neuer Fördergebiete, Entwicklung neuer
Recyclingtechnologien) oftmals unzureichend.
Vor diesem Hintergrund hat das Resource Lab der Universität Augsburg in
Zusammenarbeit mit namhaften Technologieunternehmen einen Leitfaden zur
Umsetzung nachhaltiger Ressourcenstrategien in Unternehmen entwickelt. Der Leitfaden
ist so konzipiert, dass er Unternehmen erstmals auf der Basis des Standes der
Wissenschaft zur Kritikalitätsforschung in die Lage versetzt, ihre derzeitige
Produktionssituation hinsichtlich der Rohstoffrisiken zu bewerten und entsprechende
Absicherungsmaßnahmen zu treffen. Er umfasst sowohl Vorschläge zur organisatorischen
Umsetzung einer umfassenden Kritikalitätsanalyse im Unternehmen als auch ein
Vorgehensmodell zu deren inhaltlichen Umsetzung. Darüber hinaus wird erstmals ein
umfassendes Konzept zur Kritikalitätsbewertung vorgestellt, das neben ökonomischen
auch ökologische und soziale Kriterien umfasst.
Vorgehensweise und Projektablauf
3 Vorgehensweise und Projektablauf
Der im Projektantrag dargelegte Arbeitsplan zur Umsetzung der Projektziele enthält vier
Arbeitspakete. Im ersten Arbeitspaket wird ein Kritikalitätsassessment zur Bewertung
von Rohstoffrisiken strategischer Bauteile entwickelt. Die Bewertung beruht dabei auf
ökonomischen, ökologischen und sozialen Kriterien. Zur Aggregation der ökonomischen
Indikatoren wird ein AHP-Ansatz vorgeschlagen. Ziel des zweiten Arbeitspakets ist die
Erarbeitung eines Vorgehensmodells zur Identifikation potentiell kritischer Inhaltsstoffe.
Dieses umfasst sowohl die Analyse betrieblicher Daten (Materialstammdaten,
Stücklisten, Entwicklungsinformationen, Datenblätter einzelner Bauteile) als auch
überbetrieblicher Daten (Recherchearbeit in Fachliteratur, Internet und Datenbanken)
sowie Laboruntersuchungen. Gegenstand des dritten Arbeitspaketes ist die Diskussion
von Handlungsalternativen zur Reduktion des Rohstoffrisikos. Das vierte Arbeitspaket
umfasst die Projektkoordination sowie die Dokumentation und Veröffentlichung der
Projektergebnisse. Die vor dem Projektstart geplante und im Projektverlauf eingehaltene
Aufteilung einzelner Arbeitspakete ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 1: Detaillierter Projektarbeitsplan
Vorgehensweise und Projektablauf
14
Die inhaltliche Bearbeitung des Projektes wurde von der Universität Augsburg an den
Lehrstühlen für Production & Supply Chain Management (Prof. Dr. Axel Tuma) und
Ressourcenstrategie (Prof. Dr. Armin Reller) durchgeführt. Verantwortlich für das
Projektmanagement war Dr. Andrea Thorenz. Als Projekt- und Anwendungspartner
waren zwei KMUs aus der Elektro- und Metallindustrie eingebunden, die BMK electronic
solutions GmbH & Co. KG und die LST Laser & Schalttechnik GmbH. Das Projekt wurde
darüber hinaus von einem Fachbeirat inhaltlich unterstützt. Das Corporate Office
Sustainability der Robert Bosch GmbH brachte seine Expertise im Bereich der
ökologischen Bewertung von Produkten und Bauteilen ein. Ferner stellte es
umfangreiches Wissen in Bezug auf die datenbasierte Ermittlung von Inhaltsstoffen zur
Verfügung
1
und repräsentierte die Anforderungen großer Technologieunternehmen. Die
Framo Morat GmbH & Co. KG ergänzte als Hersteller innovativer Antriebs- und
Zahnradsysteme das Anforderungsprofil technologieorientierter KMUs. Technologische
und ökonomische Aspekte des Recyclings als wesentliche Handlungsalternative zur
Gewährleistung der Rohstoffverfügbarkeit wurden von der Remondis Industrie Service
GmbH & Co. KG in das Projekt eingebracht. Prof. Dr. Wagner, wissenschaftlicher Direktor
des Wissenschaftszentrums Umwelt (WZU) der Universität Augsburg, begleitete das
Projekt auf wissenschaftlicher Ebene mit den Schwerpunkten
Nachhaltigkeitsmanagement, Materialflussanalysen und Ökobilanzierung. Darüber
hinaus unterstützte er das Projekt durch seine Expertise auf dem Gebiet der
Adressierung sozialer Aspekte der Nachhaltigkeit. Die Projektstruktur ist in Abbildung 2
dargestellt.
Abbildung 2: Projektstruktur
1
Die Robert Bosch GmbH setzt zur Dokumentation der Inhaltsstoffe von Bauteilen die Datenbank IMDS aus der
Automobilbranche ein.
Projektergebnisse
4 Projektergebnisse
Das zentrale Projektergebnis ist die Entwicklung eines Gesamtmodells zur Umsetzung
einer nachhaltigen Ressourcenstrategie (vgl. Abbildung 3) in KMUs sowie die Erarbeitung
eines entsprechenden Leitfadens (siehe Anlage V.1).
Abbildung 3: Methodik zur Umsetzung einer nachhaltigen Ressourcenstrategie
Dieser umfasst die in Abbildung 4 skizzierten Schritte. So werden Unternehmen befähigt,
Projekte zur Erhöhung der Ressourceneffizienz durchzuführen.
Abbildung 4: Reihenfolge der Prozessschritte im Überblick
Projektergebnisse
16
Zu Projektstart ist eine Steuerungsgruppe zu konstituieren, bestehend aus
Mitgliedern der Geschäftsleitung, Produktentwicklung und Beschaffung (S1).
Diese ist gegebenenfalls um IT-Experten (zur Ermittlung von ERP-Daten) und
externe Experten zu erweitern. Die Integration externer Fachleute ist
insbesondere bei der erstmaligen Durchführung einer Kritikalitätsbewertung im
Unternehmen sowie zur Durchführung intern nicht verfügbarer laboranalytischer
Verfahren empfehlenswert bzw. notwendig.
Die erste Aufgabe der Steuerungsgruppe liegt in der Identifikation strategischer
Produkte und Komponenten im Sinne einer Vulnerabilitätsanalyse (S2). Zur
Reduktion der Komplexität der nachfolgenden Schritte empfiehlt sich eine
Klassifikation der zu betrachtenden Produkte und Bauteile. Als Leitkriterium dient
hierbei die Funktionalität (z.B. Widerstand, Kondensator, Energiespeicher).
Nach der Auswahl repräsentativer Bauteile sind deren Inhaltsstoffe auf
Elementebene zu ermitteln (S3).
Für die identifizierten Inhaltsstoffe (z.B. Technologiemetalle) sind die
Lieferantenkritikalität (S4) sowie die Rohstoffkritikalität (S5) abzuschätzen. Da zur
Bewertung der Lieferantenkritikalität bereits zahlreiche Indikatoren (z.B.
Wiederbeschaffungszeit, Lieferzuverlässigkeit, etc.) existieren und ausreichend
erforscht sind, fokussiert die vorliegende Studie auf die Bewertung der
Rohstoffkritikalität.
In einem letzten Schritt sind für die erfolgskritischen Produkte, Komponenten
oder Technologien mit hoher Kritikalität Handlungsalternativen zu untersuchen
(S6).
Nach einer detaillierten Darstellung der Projektergebnisse zu den Schritten
Vulnerabilitätsanalyse“, „Identifikation von Inhaltsstoffen“, „Bewertung der
Rohstoffkritikalität“ und „Diskussion potentieller Handlungsalternativen werden die
Projektergebnisse anhand zweier Fallstudien mit den Praxispartnern BMK electronic
solutions GmbH & Co. KG und LST Laser & Schalttechnik GmbH diskutiert und evaluiert.
Projektergebnisse
4.1 Verfahren zur Umsetzung einer Vulnerabilitätsanalyse
Ziel der Vulnerabilitätsanalyse ist die Identifikation strategischer bzw. erfolgskritischer
Produkte, Komponenten und Technologien. Grundlage hierfür ist eine Analyse des
Produkt- und Technologieportfolios sowie der Stellung des Unternehmens in den
jeweiligen Beschaffungsmärkten. Charakteristische Fragestellungen hierzu finden sich in
Abbildung 5.
Abbildung 5: Fragestellungen im Rahmen einer Vulnerabilitätsanalyse
Gesucht werden hierbei Produkt- und Baugruppen bzw. Inputstoffe mit:
den höchsten Erlösen (Produktebene)
dem größten Umsatzanteil (Produktebene)
Alleinstellungsmerkmalen (Produktebene)
dem größten Zukunftspotential (Produktebene)
der größten Bedeutung für die Unternehmensstrategie (Produktebene)
der geringsten Substituierbarkeit (Bauteil-/Stoffebene)
den wenigsten Zulieferern (Bauteil-/Stoffebene)
dem größten Materialwert (Bauteil-/Stoffebene)
der geringsten Preiselastizität (Bauteil-/Stoffebene)
der häufigsten Verwendung in unterschiedlichen Produkten (Bauteil-/Stoffebene)
Projektergebnisse
18
Nach der „Identifikation strategischer Produkte und Bauteile“ sind diese zu klassifizieren.
Die Projektergebnisse zeigen, dass die Anzahl der Klassen bei maximal 20 liegen sollte,
um Aufwand und Kosten für die nachgeordneten Schritte zu begrenzen. Sind die
Inhaltsstoffe der Produkte und Bauteile nicht unmittelbar aus ERP-Daten oder
Bauteildatenblättern ersichtlich, empfiehlt es sich je nach geschätztem Analyseaufwand
fünf bis zehn repräsentative Bauteile pro Klasse zur Detailanalyse auszuwählen. Grafisch
veranschaulicht ist die Vorgehensweise in Abbildung 6.
Abbildung 6: Vorgehensmodell zur Vulnerabilitätsanalyse
Bezogen auf die beteiligten Projektpartner zeigt die Vulnerabilitätsanalyse, dass:
die Verletzbarkeit von LST Laser & Schalttechnik GmbH im Wesentlichen in den
Ersatzteilen und Betriebsstoffen der verwendeten Laserschneidanlagen liegt.
Während die Verfügbarkeit der Rohstoffe (Stahlbleche und Rohre) für einen
Betrieb, der als Dienstleister agiert, prinzipiell als eher unkritisch zu bewerten ist,
führt ein Lieferengpass bei den Ersatzteilen für die Laseroptik bzw. beim
Schutzgas unmittelbar zu Produktionsausfällen.
die BMK electronic solutions GmbH & Co. KG als Hersteller von
kundenspezifischen, elektronischen Schaltungen auf die zuverlässige
Verfügbarkeit kostengünstiger Bauteile (z.B. Kondensatoren, Widerstände,
Energiespeicher) angewiesen ist. Problematisch in Bezug auf die spätere Analyse
Projektergebnisse
ist hier die hohe Anzahl der potentiell zu betrachtenden Bauteile. Entsprechend
wird eine Klassifikation anhand der Funktionalität vorgeschlagen.
4.2 Vorgehensweise zur Identifikation der Inhaltsstoffe
Nach der Identifikation strategischer Produkt- und Baugruppen sind deren Inhaltsstoffe
zu ermitteln. Die Auswahl geeigneter Instrumente für diese Aufgabe hängt dabei von der
Verortung“ des Unternehmens in der Supply Chain bzw. dessen relativer Marktmacht,
der spezifischen Datenverfügbarkeit sowie des intern verfügbaren Fachwissens ab. Die
einzelnen Faktoren können in Abhängigkeit der untersuchten Produkte und Technologien
stark variieren. Prinzipiell stehen zur Ermittlung der Inhaltsstoffe fünf
Instrumentenkategorien zur Verfügung (vgl. Abbildung 7).
Abbildung 7: Datenquellen zur Identifizierung von Inhaltsstoffen
Die Kategorien „Analyse von Datenblättern und Hersteller-/Zulieferinformationen“ sowie
„Auslesen interner ERP-Daten“ sind mit dem geringsten Arbeitsaufwand verbunden und
liefern – soweit vorhanden – zuverlässige, allerdings oftmals nur unvollständige Daten.
Die „Recherchearbeit“ ist im Vergleich deutlich aufwendiger, da sie ein umfangreiches
Verständnis bezüglich der Funktionsweise eines Bauteils und dessen potentieller
Inhaltsstoffe erfordert. Sofern keine unternehmensinternen Experten damit beauftragt
werden, wird dieser Arbeitsschritt aus Zeitgründen insbesondere für KMUs in vielen
Fällen nicht zu bewerkstelligen sein. Darüber hinaus ist festzustellen, dass der
Projektergebnisse
20
Erkenntnisgewinn aus den Recherchearbeiten häufig begrenzt ist. Dies gilt vor allem für
Bauteile mit Kunststoffanteilen.
Erkenntnisse aus der Kategorie „Analogieschlüsse oder Experteneinschätzungen“ sind
relativ schnell zu gewinnen, können allerdings mit Unsicherheit behaftet sein.
Die letzte Kategorie umfasst die Auswertung primär überbetrieblicher
Informationsquellen. Dabei benötigt die „Laboranalyse“ bei der Rohstoffidentifikation
den größten Zeitaufwand, „Datenbanken“ – sofern vorhanden – den geringsten. In Bezug
auf die Laboranalyse hat sich im Projekt aus Kosten- und Leistungsgründen die
Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) zur schnellen Elementanalyse als
Methode der Wahl herausgestellt. Bezogen auf die Verwendung von Datenbanken ist die
Lieferantenselbstauskunfts-Datenbank der Firma IHS
2
zu erwähnen.
Abbildung 8 zeigt eine vergleichende Bewertung der Kosten- und Leistungsparameter
der untersuchten Analyseinstrumente zur Identifikation von Inhaltsstoffen.
Abbildung 8: Bewertung der Analyseinstrumente zur Identifikation von Inhaltsstoffen
Bezogen auf die Projektpartner ergeben sich im Rahmen der Identifikation der
Inhaltsstoffe folgende Erkenntnisse:
Im Fall LST Laser & Schalttechnik GmbH ist eine Analyse der ERP-Daten
ausreichend, um Helium
3
als potentiell kritischen Betriebsstoff zu identifizieren.
2
IHS: Information Handling Services. Weltweit tätiges Unternehmen für Analysen und Informationen.
3
Die Verfügbarkeit des Edelgases Helium sowie weiterer Edelgase (z.B. He, Xe, Kr) ist ein aktuell intensiv diskutiertes
Thema in der Elektronikindustrie.
Projektergebnisse
Als „Inhaltsstoff“ der ebenfalls von der Geschäftsleitung vorab als vulnerabel
eingeschätzten Laserlinse konnte mittels einer Analyse der
Herstellerinformationen Zinkselenid identifiziert werden. Demgegenüber ergibt
die Analyse der ERP- und Entwicklungsdaten bei dem zweiten betrachteten
Unternehmen, BMK electronic solutions GmbH & Co. KG, keinen direkten Hinweis
auf die Inhaltsstoffe in den eingesetzten elektronischen Bauteilen. Sie hilft aber
bei der Klassifikation der im Weiteren zu untersuchenden Bauteile und führt
somit zu einer erforderlichen Komplexitätsreduktion. Auf diese Weise konnten
aus einigen tausend Bauteilen 60 unternehmensspezifisch relevante
Referenzbauteile ermittelt und im Labor analysiert werden, 20 davon sehr
detailliert.
Eine Lieferanten- und Herstellerbefragung bei einzelnen Bauteilen in Bezug auf
die verwendeten Rohstoffe stößt in stark kompetitiven Märkten an Grenzen. Dies
gilt insbesondere für KMUs mit einer relativ begrenzten Marktmacht. Je weiter
ein Unternehmen von den „Mining“-Prozessen in der Supply Chain entfernt ist,
desto schwieriger ist die Ermittlung der in einem Produkt enthaltenen
Inhaltsstoffe. Abbildung 9 stellt die Problematik grafisch dar. Ein vollständiger
Rückschluss für den Produzenten des Beispielprodukts „Platine“ (repräsentiert
BMK) ist hier nur mittels einer Laboranalyse möglich.
Abbildung 9: Analysemöglichkeiten in Abhängigkeit der Verortung in der Supply Chain
Projektergebnisse
22
Zum Vergleich der Leistungsfähigkeit der Laboranalyse bzw. der Analyse von
Datenblättern und Recherchearbeiten ist festzuhalten, dass bis zu 80% der
Elemente eines Bauteils und insgesamt bis zu 60% aller mittels der Laboranalyse
identifizierten Inhaltsstoffe nicht zuverlässig aus der Datenblattanalyse oder der
Recherchearbeit zu identifizieren waren (siehe Anhang V.4).
Vor diesem Hintergrund wurden zur Abschätzung der Aussagekraft der Messergebnisse
Referenzproben bekannter Zusammensetzung (Ag 100%, Bi 100%, Cu:Sb 90%:10%)
analysiert. Das EDX-720/800HS der Firma Shimadzu
4
liefert hierbei sehr gute Ergebnisse,
die in Tabelle 1 dargestellt sind.
Tabelle 1: Ergebnisse der EDX-Referenzmessung
Referenz
Messergebnisse (Gew.-%)
Ag 100%
  
K
6
  
Fe
7
  
Ge
8
Bi 100%
  
Mn
12
  
Cu
10
Cu:Sb 90%:10%
  
Sb
  
Ti
9
  
Mn
12
Zur vollständigen Verifizierung der Messdaten wurden in einem zweiten Schritt Bauteile
bekannter Zusammensetzung (beinhaltete Elemente und deren Massenanteil) analysiert.
Für die sorgfältige Analyse im Labor wurden die Bauteile bestmöglich in die
Einzelkomponenten zerlegt, am Beispiel eines Tantalkondensators in Abbildung 10
dargestellt.
4
http://www.shimadzu.de/edx-720800hs
5
Die Abweichungen bei der Silber-Messung können auf die zu groß gewählte Querschnittsfläche des Röntgenstrahls
(Collimator 5 mm) zurückgeführt werden, so dass der Probenhalter der Silberreferenz teilweise mitgemessen wurde.
6
Der geringe Kalium-Anteil ist mit großer Wahrscheinlichkeit auf das Probenhaltermaterial zurückzuführen.
7
Spuren von Eisen und Kupfer sind wahrscheinlich auf den Reinigungsprozess der Referenzproben vor der Messung
zurückzuführen und können vernachlässigt werden.
8
Spuren von Germanium sind auf die Referenzprobe zurückzuführen; direkt neben der Silber-Referenz befindet sich
eine Germanium-Referenz.
9
Spuren von Titan und Mangan könnten auf die Politurpaste zurückzuführen sein, mit der die Referenzproben für die
Messung vorbereitet wurden.
Projektergebnisse
Abbildung 10: Beispielhafte Zerlegung eines Tantalkondensators
Das Analyseergebnis des Tantalkondensators zeigt deutlich, dass alle metallischen
Bestandteile identifiziert werden können. Zusätzlich entspricht der aus den Messungen
ermittelte Massenanteil einzelner metallischer Inhaltsstoffe, zumindest in der
Größenordnung, den zugehörigen Referenzwerten (siehe Tabelle 2).
Tabelle 2: Ergebnisse der detaillierten Analyse eines Tantalkondensators
Bauteil
Tantalkondensator
Identifizierte Elemente (Gew.-%)
Ta
Si
Mn
Fe
Ni
Ag
Sn
Zn
Ti
Recherche
+
o
o
+
+
o
o
o
-
Datenbank
51
21
9
5
3
2
<1
-
-
Laboranalyse
2
17
59
5
3
<1
<1
3
3
Legende:
+: sehr wahrscheinlich enthalten | o: möglicherweise enthalten | -: nicht identifiziert
Die realen Bauteilzusammensetzungen wurden von der Robert Bosch GmbH zur
Verfügung gestellt und stammen aus der IMDS-Datenbank
10
, die allerdings nicht für alle
KMUs zugänglich ist. Die IMDS-Datenbank steht ausschließlich für Zulieferer in der
Automobilindustrie auf Anfrage zur Verfügung.
Als Alternative für KMUs zur IMDS-Datenbank sind kommerzielle Datenbanken mit
Lieferantenselbstauskünften zu berücksichtigen. Zwei Beispiele hierfür sind die bereits
erwähnte IHS- und die CDX
11
-Datenbank. Hiermit wird Unternehmen eine Datenbank zur
Verfügung gestellt, in der beispielsweise einzelne Inhaltsstoffe eines Bauteils aufgelistet
sind. In der im Rahmen des Projektes analysierten Stichprobe war für etwa ein Drittel
aller Elektronikbauteile eine vollständige Deklaration (Elemente und Massenanteile)
10
IMDS: International Material Data System
11
CDX: Compliance Data Exchange, https://public.cdxsystem.com/de/web/cdx
Projektergebnisse
24
vorzufinden. Von 60 im Rahmen des Projektes im Labor untersuchten
Elektronikbauteilen konnte für 20 Bauteile eine vollständige Deklaration in der IHS-
Datenbank vorgefunden werden.
Unabhängig davon lässt die Identifikation verwendeter Rohstoffe keine direkte
Schlussfolgerung über deren Herkunftsgebiet zu. Bei den Datenbanken für die
Inhaltsstoffe ist unter Umständen eine Kennzeichnung der Verhüttungsbetriebe
vorzufinden. Oftmals ist lediglich dem Verhütter oder Veredler bekannt, woher die
entsprechenden Erze kommen bzw. ob diese beispielsweise den Regularien des
Artikels 1502 des „Dodd-Frank-Acts“ (Verbot der unzertifizierten Verwendung von
Konfliktmineralien für US-börsengelistete Unternehmen) genügen. Hat ein Unternehmen
einen Nachweis bezüglich der Unbedenklichkeit seiner Produkte zu erbringen, erfordert
dies die Integration eines zertifizierten Verhüttungsbetriebs in die Supply Chain bzw. eine
entsprechende Lieferkettenanalyse.
4.3 Methodik zur Bewertung der Rohstoffkritikalität
Nach der Identifikation der Inhalts- und Betriebsstoffe strategischer Produkte und
Technologien sind diese zu bewerten. Die Bewertung erfolgt auf Elementebene und
umfasst ökonomische, ökologische und soziale Kriterien. Sie baut auf dem Stand der
Wissenschaft zur Kritikalitätsforschung auf, berücksichtigt dabei aber dezidiert die
Belange von KMUs hinsichtlich Praktikabilität und Datenverfügbarkeit.
Zur Ermittlung des Standes der Wissenschaft werden im Rahmen einer vollständigen
Literaturrecherche internationale Kritikalitätsstudien identifiziert und analysiert, die ein
Rohstoffrisiko mittels ausgewählter Indikatoren bewerten. Tabelle 3 zeigt die Studien im
Überblick.
Projektergebnisse
Tabelle 3: Kritikalitätsstudien von 2006 bis 2014
Studie
Zielsetzung
Versorgungs-
risiko
Verwund-
barkeit
Ökologisches
Risiko
Frondel et al. 2006
Kritische Materialien für Deutschland
ja
nein
teilweise
Behrendt et al. 2007
Erhöhung des Konfliktpotentials durch
Rohstoffabbau
ja
nein
nein
Duclos et al. 2008
Kritische Rohstoffe für General Electric
ja
ja
nein
Morley und Eatherley
2008
Kritische Materialien für die UK-Wirtschaft
ja
nein
nein
U.S. National Research
Council 2008
Kritische Minerale für die moderne US-
Gesellschaft
ja
ja
teilweise
Angerer et al. 2009
Nachfragewachstum für Rohstoffe durch
Zukunftstechnologien
ja
nein
nein
Buchert et al. 2009
Kritische Rohstoffe für Alternative
Energietechnologien
ja
nein
nein
IW Consult 2011
Kritische Rohstoffe für die Bayerische Industrie
ja
nein
nein
Rosenau-Tornow et al.
2009
Langzeit-Versorgungsrisiken von Rohstoffen
ja
nein
nein
European Commission
2010
Kritische Materialien für die Europäische Union
ja
ja
ja
Thomason et al. 2010
Versorgungsengpässe für die USA im Kriegsfall
ja
nein
nein
U.S. Department of
Energy (DOE) 2011
Kritische Rohstoffe für Alternative
Energietechnologien
ja
ja
nein
Erdmann et al. 2011
Kritische Rohstoffe für Deutschland
ja
ja
nein
Graedel et al. 2012
Kritikalität von Metallen auf globalem,
nationalem und Unternehmensniveau
ja
ja
ja
British Geological Survey
(BGS) 2012
Versorgungskritikalität von Rohstoffen
ja
teilweise
nein
Moss et al. 2013
Kritische Rohstoffe für Alternative
Energietechnologien
ja
nein
nein
Schneider et al. 2014
Versorgungskritikalität für Ökobilanzen
ja
nein
nein
Roelich et al. 2014
Bewertung einer dynamischen
Materialkritikalität
ja
nein
nein
Bach et al. 2014
Bewertung von Ressourceneffizienz auf
Produktebene
ja
ja
ja
Die Analyse zu internationalen Kritikalitätsstudien bezüglich der Bewertung des
ökonomischen Risikos (auch Versorgungsrisiko genannt) zeigt, dass diese
unterschiedlichen Gruppen und Themenschwerpunkten zugeordnet werden können. Die
bedeutendsten Arbeiten auf diesem Gebiet sind bisher der Bericht des US-
Amerikanischen National Research Council (USNRC) mit dem Fokus auf kritische
Minerale für die US-Wirtschaft (U.S. National Research Council 2008), der Bericht der
Europäischen Kommission über kritische Rohstoffe für die EU (European Commission
2014) und der Artikel bezüglich einer Bewertungsmethodik der Forschungsgruppe der
Projektergebnisse
26
Yale Universität (Graedel et al. 2012). Die USNRC-Studie ist die erste, die den Begriff der
Ressourcenkritikalität als Dualismus von Versorgungsrisiko und Rohstoffanfälligkeit
ausarbeitete (U.S. National Research Council 2008). Die EU-Studie adaptiert diese
Herangehensweise und bewertet, ausgehend von einer breiten Rohstoffbasis, einen Satz
von zunächst 14, später 17 Rohstoffen als kritisch (European Commission 2010,
European Commission 2014). Graedel et al. differenzieren die Bewertung auf eine
betriebliche, nationale und globale Ebene (Graedel et al. 2012).
4.3.1 Ökonomische Kritikalitätsbewertung
Die Methodik zur ökonomischen Kritikalitätsbewertung basiert auf der Auswertung der
Literatur zur Bewertung des Versorgungsrisikos. Ziel ist die Identifikation eines
entsprechenden Indikatorensets. Aus diesen werden durch mehrstufige
Expertenbefragungen geeignete Indikatoren gemäß den Studienzielen selektiert,
kategorisiert und gewichtet.
4.3.1.1 Auswahl relevanter Indikatoren
Auf Basis der durchgeführten Literaturanalyse konnten insgesamt 27 Indikatoren
identifiziert werden, die in den Studien mindestens einmal zur Bewertung eines
rohstoffbezogenen Versorgungsrisikos herangezogen wurden (siehe Tabelle 4).
Projektergebnisse
Tabelle 4: Kritikalitätsindikatoren aus den 19 untersuchten Kritikalitätsstudien
Indikator
Einheit
Datenquelle
Abiotischer Ressourcenverbrauch
kg Sb-Äq.
ecoinvent Centre 2010
Bergbauinvestitionen
USD/Tonne
SNL Metals & Mining 2014
Environmental Constraints
Index,
qualitativ
Yale Center for Environmental Law and Policy 2014
Explorationsbudget
EUR
Mining Journals
Extremnaturereignisse
Index,
qualitativ
TU Berlin Lehrstuhl Sustainable Engineering
Handelsbeschränkungen
%
Bundesverband der Deutschen Industrie e. V. (BDI)
Häufigkeit in Erdkruste
ppm
Haynes 2014
Importabhängigkeit
%, Nettowert
U.S. Geological Survey 2014a, Experteneinschätzung
Koppelproduktion
%
SNL Metals & Mining 2014
Lagerhaltung
%
U.S. Geological Survey 2014a
Länderkonzentration
%, HHI
Deutsche Rohstoffagentur (DERA), U.S. Geological Survey 2014b, SNL Metals
& Mining 2014, British Geological Survey (BGS), Reichl et al. 2014
Länderrisiko Politische Stabilität
Index,
qualitativ
Kaufmann et al. 2010, Weltbank 2014
Länderrisiko Policy Potential
Index,
qualitativ
Fraser Institute, Wilson et al. 2013
Länderrisiko Regulation
Index,
qualitativ
Human Development Index, UNDP 2014
Marktbalance
Tonnen
U.S. Geological Survey 2014a
Nachfrageanstieg
qualitativ, %
European Commission 2010,U.S. Geological Survey 2014a, Angerer et al.
2009
Produktionsauslastung
%
Experteneinschätzung
Recycling
Tonnen
U.S. Geological Survey 2014a, Graedel et al. 2011a
Reichweite Reserven
Jahre
Deutsche Rohstoffagentur (DERA), U.S. Geological Survey 2014b
Reichweite Ressourcen
Jahre
Deutsche Rohstoffagentur (DERA), U.S. Geological Survey 2014b
Risiko des strategischen Einsatzes
qualitativ
Experteneinschätzung
Rohstoffpreisvolatilität
Volatilität,
USD/kg
U.S. Geological Survey 2014a
Substituierbarkeit
qualitativ
Experteneinschätzung, European Commission 2010
Unternehmenskonzentration
%, HHI
SNL Metals & Mining 2014
Verwundbarkeit durch den
Klimawandel
qualitativ
Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale
Umweltveränderungen (WBGU) 2014
Zeitlich begrenzte Knappheit
n.V.
n.V.
Zukünftige Marktkapazität
%
SNL Metals & Mining 2014
Da die 27 identifizierten Indikatoren für unterschiedliche Fragestellungen entwickelt
wurden, sind in einem nächsten Schritt diejenigen zu selektieren, die zur Bewertung von
Inhalts- und Betriebsstoffen strategischer Produkte und Technologien von KMUs
Projektergebnisse
28
geeignet sind. Hierzu wurden Expertenbefragungen mit Wissenschaftlern aus den
Bereichen „Ressourcenstrategie“ und „Ressourcenmanagement“ sowie betrieblichen
Rohstoffexperten durchgeführt. Die Bewertung erfolgte auf Basis eines Fragebogens
(siehe Anhang V.3). Die Experten wurden gebeten, jeden der 27 Indikatoren auf einer
Skala von "1: sehr wichtig" bis "6: unwichtig" zu bewerten, wobei der Relevanzbereich
zuvor im Bereich von 1,0 bis 3,9 festgelegt wurde. Indikatoren, die im Durchschnitt mit
4,0 oder schlechter bewertet wurden, wurden für die weiterführende Betrachtung nicht
berücksichtigt. Durch diese Vorgehensweise reduzierte sich das Indikatorenset auf 15
Indikatoren (vgl. Abbildung 11). Die Bewertungszahl repräsentiert dabei die Einschätzung
der Experten in Bezug auf die Relevanz des Indikators. In einem anschließenden
Expertenworkshop wurden die verbleibenden 15 Indikatoren auf Redundanzen und,
unter besonderer Berücksichtigung von KMUs, auf Quantifizierbarkeit hin untersucht.
Redundante (mit den Nummern (1) und (2) in Abbildung 11 markiert) und nicht
quantifizierbare Indikatoren (mit einem Stern (*) in Abbildung 11 markiert) wurden für
die weitere Ausarbeitung des endgültigen Satzes von Indikatoren vernachlässigt, woraus
sich die Auswahl von insgesamt 11 Indikatoren ergibt.
Abbildung 11: Vollständiges Set von 27 Verfügbarkeitsindikatoren
Projektergebnisse
In Tabelle 5 sind die 11 ausgewählten Indikatoren detailliert beschrieben. Sie bilden die
Grundlage für die ökonomische Dimension der Kritikalitätsbewertung.
Tabelle 5: Ökonomische Indikatoren
Kriterium
Indikator
Indikatorbeschreibung
Berechnung
Datenquelle
Risiko der
Konzentration
Länderkonzentration
Konzentration der
Jahresproduktion des Rohstoffs auf
Länderebene, gemessen mit dem
Herfindahl-Hirschman-Index
Prod.Anteil

2
U.S. Geological
Survey 2014b)
Unternehmens-
konzentration
Konzentration der
Jahresproduktion des Rohstoffs auf
Unternehmensebene, gemessen
mit dem Herfindahl-Hirschman-
Index
Prod.Anteil

2
SNL Metals &
Mining 2014
Politisches
Risiko
Länderrisiko
Politische Stabilität
Politische Instabilität der
Förderländer, gewichtet nach
Produktionsanteilen, gemessen mit
dem Worldwide Governance
Indikator für Politische Stabilität
und Gewaltfreiheit
Prod.Anteil

×WGI‐PV

Weltbank 2014
Kaufmann et al.
2010
Länderrisiko Policy
Potential
Fähigkeit der Abbauländer, neue
Bergbauprojekte umgesetzt zu
bekommen, gemessen am Policy
Potential Index
Prod.Anteil

×PPI

Fraser Institute,
Wilson et al.
2013
Länderrisiko
Regulation
Fähigkeit der Produktionsländer,
aufgrund ihres
Entwicklungsstandes
Handelsrestriktionen tatsächlich
umzusetzen, gemessen am HDI
Prod.Anteil

×HDI

Human
Development
Index, UNDP
2014
Risiko der
Angebots-
reduzierung
Statische Reichweite
Reserven
Statische Reserven-Reichweite des
Rohstoffs, gemessen mit dem
Verhältnis aus jährlicher
Produktionsmenge und globalen
Reserven
Globale Reserven
Jährliche Produktion
U.S. Geological
Survey 2014b
Statische Reichweite
Ressourcen
Statische Ressourcen-Reichweite
des Rohstoffs, gemessen mit dem
Verhältnis aus jährlicher
Produktionsmenge und global
geschätzten Ressourcen
Globale Ressourcen
Jährliche Produktion
U.S. Geological
Survey 2014b
EoL-Recyclingrate
Recyclingquote des Rohstoffs,
gemessen an der derzeitigen
End-of-Life-Recycling-Rate
End-of-Life-Recyclingrate
Graedel et al.
2011b
Risiko des
Nachfrage-
anstiegs
Koppelproduktion
Anteil der als Koppelprodukt
geförderten Menge an der globalen
Produktion des Rohstoffs
Jährl. Prod. als Koppelprod.
Gesamte jährl. Prod.
SNL Metals &
Mining 2014
Nachfrageanstieg
Zukunftstechn.
Geschätzte Nachfrage durch
Zukunftstechnologien, gemessen
mit dem Verhältnis von erwarteter
Nachtfrage in einem zukünftigen
Jahr und der globalen Förderung in
einem vergangenen Jahr
Nachfrage 2030 von Zuk.Techn.
Gesamtproduktion 2006
Angerer et al.
2009
Substituierbarkeit
Die Einschätzung der Erfüllbarkeit
der Funktion eines Rohstoffs durch
einen anderen Rohstoff; gemessen
durch Experteneinschätzungen
Expertenschätzung
Graedel et al.
2013
Projektergebnisse
30
4.3.1.2 Kategorisierung und Gewichtung der Indikatoren
Nach der Auswahl der Indikatoren sind diese für die betriebliche Rohstoffbewertung zu
kategorisieren und zu gewichten. Dies ist erforderlich, um zu einem aggregierten
Bewertungswert für die ökonomische Dimension der Kritikalität zu kommen.
Die Ableitung der Kategorien, deren Gewichtung zueinander sowie die Gewichtung der
einzelnen Indikatoren innerhalb der gewählten Kategorien erfolgt mittels des
Analytischen Hierarchieprozesses (AHP) nach Saaty (Saaty 1980).
In einem ersten Schritt sind die identifizierten 11 Indikatoren in thematische Gruppen
zusammenzufassen. In einem stufenweisen Prozess werden mittels der Expertengruppe
vier Kategorien (K1 bis K4) definiert (vgl. Abbildung 12). Diese adressieren das:
Konzentrationsrisiko (K1),
Politisches Risiko (K2),
Risiko der Angebotsreduktion (K3) und
Risiko des Nachfrageanstiegs (K4).
Ökonomische Dimension
Risiko der Konzentration (K1) Politisches Risiko (K2)
Risiko der Angebotsreduz. (K3) Risiko des Nachfrageanstiegs (K4)
Stat. Reichweite Reserven
Länderrisiko Polit. StabilitätLänderkonzentration
Recyclingrate
Stat. Reichweite Ressourcen
Länderrisiko Policy PotentialUnternehmenskonzentration
Nachfrageanstieg
durch Zukunftstechnologie
Länderrisiko Regulation
Substituierbarkeit
Koppelproduktion
Ebene 1
Ebene 2
Ebene 3
Ebene 2
Ebene 3
Abbildung 12: Kategorisierung der ökonomischen Indikatoren
Projektergebnisse
Die Bestimmung der Gewichtungen der vier Kategorien bzw. der 11 Indikatoren basieren,
entsprechend des AHP-Ansatzes, auf paarweisen Vergleichen. Hierzu wurde ein
Fragebogen an 15 Experten versandt, davon acht aus den Forschungsbereichen der
Ressourcenstrategie, Rohstoffbewertung, Grundlagenforschung, Informationssystem und
Betriebswirtschaft und sieben aus KMUs und Industrieunternehmen. Verglichen werden
die vier Kriterien untereinander und die einem Kriterium zugeteilten Indikatoren.
Für die Bestimmung der Gewichtungen pro Kriterium und pro Indikator wird die AHP-
Software "SuperDecision (Creative Decision Foundation 2013) verwendet. Die
Zahleneinträge in der Ergebnismatrix (vgl. Tabelle 6) geben jeweils die Gewichtung der
Indikatoren in der ersten Tabellenspalte gegenüber dem Vergleichspartner in einer
nachfolgenden Tabellenspalte an. Die Konsistenzverhältnisse (KV) der Ergebnismatritzen
sind deutlich kleiner als der aus der Literatur vorgegebene Schwellwert von 0,1. Dies
zeigt, dass die Aggregation der Expertenbewertungen bei der Gewichtungsabfrage
bezüglich der paarweisen Vergleiche hinreichend konsistente Ergebnisse liefert (Saaty
1980, Saaty 1994).
Projektergebnisse
32
Tabelle 6: Ergebnismatrix aller paarweisen Vergleiche
Versorgungsrisiko (Ökon. Dimension)
RK
PR
RA
RN
Priorität
Risiko der Konzentration (RK)
1
2,812
2,178
0,8414
0,359
Politisches Risiko (PR)
0,356
1
1,485
0,680
0,183
Risiko d. Angebotsreduzierung (RA)
0,459
0,673
1
0,655
0,157
Risiko d. Nachfrageanstiegs (RN)
1,188
1,470
1,527
1
0,302
Konsistenzverhältnis (KV) = 0,036
Risiko der Konzentration
Länderkonzentration
Unternehmenskonzentration
Priorität
Länderkonzentration
1
1,368
0,578
Unternehmenskonzentration
0,731
1
0,422
KV = 0
Politisches Risiko
LRPS
LRPP
LRR
Priorität
Länderrisiko Politische Stabilität (LRPS)
1
2,043
1,668
0,479
Länderrisiko Policy Potential (LRPP)
0,489
1
0,770
0,241
Länderrisiko Regulation (LRR)
0,599
1,130
1
0,280
KV = 0,001
Risiko d. Angebotsreduzierung
SRReserven
SRRessourcen
Recyclingrate
Priorität
Statische Reichweite Reserven
1
2,034
0,934
0,398
Statische Reichweite Ressourcen
0,492
1
0,614
0,216
EoL-Recyclingrate
1,070
1,628
1
0,387
KV = 0,009
Risiko d. Nachfrageanstiegs
KP
NZ
Subs.
Priorität
Koppelproduktion (KP)
1
0,613
0,430
0,203
Nachfrageanstieg Zukunftstechn. (NZ)
1,630
1
0,830
0,350
Substituierbarkeit (Subs.)
2,33
1,204
1
0,446
KV = 0,003
Tabelle 7 zeigt die Gewichtungsfaktoren r die Kategorien K1 - K4 zueinander sowie die
Einzelgewichte der Indikatoren. Dabei wird deutlich, dass die Experten das
Konzentrationsrisiko und das Risikos eines Nachfrageanstiegs für besonders relevant
halten. Das Risiko der Angebotsreduktion wird als weniger bedeutend eingeschätzt.
Tabelle 7: Indikatorengewichtung
Kriterium
Lokale
Gewichtung
Indikator
Lokale
Gewichtung
Globale
Gewichtung
Risiko der Konzentration
0,359
Länderkonzentration
0,578
0,208
Unternehmenskonzentration
0,422
0,151
Politisches Risiko
0,183
Länderrisiko Politische Stabilität
0,479
0,088
Länderrisiko Policy Potential
0,241
0,044
Länderrisiko Regulation
0,280
0,051
Risiko der
Angebotsreduzierung
0,157
Statische Reichweite Reserven
0,398
0,062
Statische Reichweite Ressourcen
0,216
0,034
EoL-Recyclingrate
0,387
0,061
Risiko des
Nachfrageanstiegs
0,302
Koppelproduktion
0,203
0,061
Nachfrageanstieg Zukunftstechn.
0,350
0,106
Substituierbarkeit
0,446
0,135
Summe
1,000
Projektergebnisse
In Tabelle 8 werden die Einzelindikatoren nach Priorität geordnet. Die beiden Indikatoren
der Kategorie „Konzentrationsrisiko“ werden als wichtigste Indikatoren eingeschätzt,
gefolgt von den Indikatoren „Substituierbarkeit“ und „Nachfrage Zukunftstechnologie“.
Die „Statische Reichweite Ressourcen“ sowie das „Länderrisiko Policy Potential“ und das
„Länderrisiko Regulation“ weisen die geringste Gewichtung auf.
Tabelle 8: Rangfolge der ökonomischen Indikatoren
Rang
Indikator
Globale Gewichtung (%)
1
Länderkonzentration
20,8
2
Unternehmenskonzentration
15,1
3
Substituierbarkeit
13,5
4
Nachfrage Zukunftstechnologie
10,6
5
Länderrisiko Politische Stabilität
8,8
6
Statische Reichweite Reserven
6,2
7
Koppelproduktion
6,1
8
EoL-Recyclingrate
6,1
9
Länderrisiko Regulation
5,1
10
Länderrisiko Policy Potential
4,4
11
Statische Reichweite Resourcen
3,4
Summe
100
Die vorgeschlagene Gewichtung ist als allgemeingültig beste Alternative zu interpretieren
und ist beispielsweise zu empfehlen, wenn keine (unternehmensinterne) Expertise zur
Kritikalitätsbewertungen vorhanden ist. Unbeschadet dessen kann sie
unternehmensspezifisch angepasst werden.
4.3.2 Ökologische Kritikalitätsbewertung
Für die ökologische Bewertung der Inhaltsstoffe eines Produktes stellen Ökobilanzen
(Life Cycle Analysis) den Stand der Wissenschaft dar. So wird gemäß
Ökobilanzierungsnorm ISO 14040 auf die für die entsprechenden Prozesse ermittelten
Life Cycle Inventories (LCI) jeweils eine entsprechende Methode aus dem Bereich der Life
Cycle Impact Assessments (LCIA) angewendet.
Diese Methode kann entweder die direkte Auswirkung der Ressourcennutzung und der
damit verbundenen Stoffemissionen und Flächennutzungen angeben (sog. „Midpoints“)
oder die aus diesen Auswirkungen resultierenden Schäden in den entsprechenden
Schutzbereichen wie „Menschliche Gesundheit“ (Human Health) oder „Biodiversität“
(Ecosystem Quality) abschätzen (sog. „Endpoints“). Das Joint Research Centre (JRC) der
Projektergebnisse
34
Europäischen Kommission unterscheidet 17 verschiedene „Midpoint-Kategorien und
gibt für 16 von diesen eine empfohlene Berechnungsmethode an (Wolf et al. 2012). Für
die Umrechnung der „Midpoint“-Auswirkungen auf „Endpoint-Schäden liegen bisher
lediglich für die Kategorien krebserregende Giftstoffe, Feinstaub und bodennahes Ozon
empfohlene Methoden vor. Die Methode ‚ReCiPe‘
12
wird für die letztere, die sogenannte
Kategorie „Photochemical ozone formation“ empfohlen und wird auch von Graedel für
die Kritikalitätsbewertung in der Umweltdimension herangezogen (Graedel et al. 2012).
Unabhängig von der genannten Einschränkung ist die ReCiPe-Methodik für die
Transformation aller „Midpoint-Kategorien in Werte für die Schutz- bzw.
Schadenskategorien („Endpoint-Kategorien) anwendbar. Soll die Bewertung der
Rohstoffnutzung im Produkt quantitativ erfolgen, ist für Unternehmen die Verwendung
von „Endpoint“-Kategorien zu bevorzugen, da hier eine Normalisierung und Gewichtung
sowie eine Umrechnung der bis zu 17 Wirkungskategorien auf lediglich zwei bis drei
Schadenskategorien bereits innerhalb der LCIA-Methode stattfindet.
Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen der vorliegenden Studie für die ökologische
Bewertung der Rohstoffe die ReCiPe-Methode vorgeschlagen (ReCiPe 2012). Die dabei
berücksichtigten Schutzbereiche („Endpoints“) betreffen die Menschliche Gesundheit
(Human Health) und den Erhalt der Biodiversität (Ecosystem Quality). Die dritte
innerhalb der ReCiPe-Methode vorgeschlagene „Endpoint“-Kategorie, die
Ressourcenverfügbarkeit, wird hier für die Bewertung der ökologischen Dimension
ausgeblendet, da die Verfügbarkeit bereits bei der ökonomischen Bewertung
berücksichtigt wird.
Tabelle 9 zeigt eine exemplarische Bewertung für Gold
13
sowie die verwendeten
„Midpoint“-Indikatoren. Die für eine derartige ökologische Bewertung (Life Cycle Impact
Assessment) benötigten Daten nnen direkt aus der „ecoinvent“-Datenbank
entnommen werden (ecoinvent Centre 2010).
12
Die Bezeichnung ‚ReCiPe‘ ist ein Akronym und bezieht sich auf die vier mitwirkenden niederländischen Institutionen
RIVM, Radboud Universität Nijmegen, CML (Universität Leiden) und PRé Consultants.
13
Die Werte für die „Endpoints“ in Tabelle 9 ergeben sich bei der Annahme einer 35%-igen Verwendung von
Sekundärgold.
Projektergebnisse
Tabelle 9: Bewertung der ökologischen Kritikalität am Beispiel von Gold
Ökologische
Dimension
Indikator
Endpoints Primärprod.
(Gewichtung 0,65)
Endpoints Sekundärprod.
(Gewichtung 0,35)
Gesamtwert
Human
Health
Climate Change
8959,5
28,74
5833,73
Human Toxicity
Ionising Radiation
Ozone Depletion
Particulate Matter Formation
Photochemical Oxidant
Formation
Ecosystem
Quality
Agricultural Land Occupation
532,29
15,76
351,5
Climate Chance
Freshwater Ecotoxicity
Freshwater Eutrophication
Marine Ecotoxicity
Natural Land Transformation
Terrestrial Acidification
Terrestrial Ecotoxicity
Urban Land Occupation
Im Fall von Gold wird dabei zwischen Gold aus der Primärproduktion und der
Sekundärproduktion unterschieden. Gemäß der „ecoinvent Version 2.2“ (Stand 2010)
können für beide Varianten entsprechende Prozesse in der Datenbank identifiziert
werden. Die primäre Goldproduktion wird durch den Prozess „Gold, aus
Primärproduktion, ab Raffinerieabgedeckt. Für Gold aus der Sekundärproduktion wird
„Gold, sekundär, ab Raffinerie“ verwendet. Für beide Prozesse ist 1 Kilogramm die
funktionelle Einheit. Innerhalb der ReCiPe-Methode wird ein Zeithorizont von 100 Jahren
gewählt (Hierarchist-Methode). Die Normalisierungsfaktoren haben einen Europa-Bezug
und die verschiedenen Wirkungskategorien werden mit der durchschnittlichen
Gewichtung verrechnet. Diese Normalisierung und Gewichtung wurde von den Autoren
der ReCiPe-Methode empfohlen (Goedkoop et al. 2013). Tabelle 10 zeigt die
entsprechenden Bewertungen für Primär- und Sekundärgold
14
.
14
Die Auswertung der Ökobilanz von Primär- und Sekundärgold beinhaltet jedoch keinen Transport des Rohstoffs zum
Produktionsstandort, keine Verarbeitung des Rohstoffs im Produktionsprozess und auch keine Auswirkungen während
der Nutzung oder nach der Nutzungsphase. Es werden in den entsprechenden Impact Assessments von ReCiPe
aufgrund der eingeschränkten Systemgrenze des Life Cycle Inventorys in der ecoinvent-Datenbank lediglich die cradle-
to-gate-Emissionen von umweltwirksamen Stoffen bis zur Bereitstellung des Gold-Rohstoffs berücksichtigt.
Projektergebnisse
36
Tabelle 10: Ergebnisse des Life Cycle Impact Assessments von Gold (ecoinvent Centre 2010).
Midpoints (Auszug)
Einheit
Primärgold
15
Sekundärgold
16
Gold
17
Global Warming Potential 100 Jahre
kg CO
2
-äq
18650
846,5
12419
Human Toxicity Potential
kg 1,4-DB-äq
582520
147,29
378690
Endpoints
Einheit
Primärgold
15
Sekundärgold
16
Gold
17
Ecosystem Quality
Punkte
532,29
15,76
351,5
Human Health
Punkte
8959,5
28,74
5833,73
Insgesamt wird deutlich, dass Primärgold bei der ökologischen Bewertung erheblich
schlechter bewertet wird als Sekundärgold. Ein Kilogramm Primärgold hat bei der
Auswirkung auf die Artenvielfalt eine über 30-fach kritischere Wirkung als Sekundärgold,
die Wirkung der primären Goldherstellung auf die menschliche Gesundheit ist sogar
bereits über 300 mal so hoch wie die Wirkung der gleichen Menge an Sekundärgold
(ecoinvent Centre 2010).
Auch im Vergleich zu anderen Rohstoffen schneidet Gold, bezogen auf die ökologische
Wirkung des Abbaus, relativ schlecht ab. Hauptgrund hierfür sind die hohen Mengen an
für Menschen toxischen Stoffen, die bei der Förderung emittiert werden. Höhere
spezifische Punktwerte im Bereich „Human Health“ ergeben sich nur bei Stoffen wie
Platin, Palladium oder Rhodium, welche in ihren jeweiligen Erzen in noch geringerer
Konzentration vorhanden sind als Gold und deshalb einen noch höheren Einsatz an
toxischen Chemikalien zur Aufbereitung benötigen (ecoinvent Centre 2010).
4.3.3 Soziale Kritikalitätsbewertung
Analysiert man die aktuelle Diskussion um die sozialen Implikationen der
Rohstoffförderung auf Technologieunternehmen, erkennt man, dass diese einerseits
durch die unternehmerische Selbstverpflichtung, etwa formuliert in
Unternehmensleitlinien, andererseits durch normative Regelungen wie dem Dodd-Frank-
Act
18
getrieben wird. Das politische Ziel des Artikels 1502 des Dodd-Frank-Acts ist die
15
Verwendet wurde der Prozess „Gold, aus Primärproduktion, ab Raffinerie.
16
Verwendet wurde der Prozess „Gold, sekundär, ab Raffinierie“.
17
Unter der Annahme, dass Gold aus 65% Primärgold und 35% Sekundärgold hergestellt wird.
18
Dodd-Frank-Act: siehe auch „Leitfaden für Unternehmen zum Dodd-Frank-Act, Section 1502“; Deutsch-
Amerikanische Handelskammern.
Projektergebnisse
Unterbindung der Finanzierung von Konfliktparteien durch den Abbau der 3TG-Metalle
(Zinn, Tantal, Wolfram, Gold)
19
etwa im Osten der Demokratischen Republik Kongo.
Festzuhalten ist, dass für die Auswahl sozialer Indikatoren keine etablierte
Vorgehensweise existiert. Dementsprechend werden in die letztendliche Auswahl
oftmals unternehmensspezifische Erwägungen miteinfließen. Hier ist die Zulieferer- und
Wertschöpfungskette möglichst genau zu analysieren. Nur auf diese Weise können
potentielle Missstände aufgedeckt und entsprechende Maßnahmen getroffen werden.
Um dennoch einen möglichst allgemein gültigen Ansatz zur Bestimmung sozialer
Indikatoren vorzuschlagen, werden für die vorliegende Studie die Grundsätze des UN
Global Compact (United Nations Global Compact 2014) herangezogen. Hierbei handelt
es sich um eine Initiative der Vereinten Nationen, in deren Rahmen sich Unternehmen
verpflichten, ihre Geschäftstätigkeiten und Strategien an zehn universell anerkannten
Prinzipien aus den Bereichen „Menschenrechte“, „Arbeitsnormen“, „Umweltschutz“ und
„Korruptionsbekämpfung“ auszurichten. Die genannten Grundsätze sind abgeleitet aus:
der Allgemeinen Erklärung der Menschenrechte,
der Erklärung über grundlegende Prinzipien und Rechte bei der Arbeit der
Internationalen Arbeitsorganisation,
den Grundsätzen der Erklärung von Rio zu Umwelt und Entwicklung,
der UN-Konvention gegen Korruption.
Der UN Global Compact fordert Unternehmen dazu auf, sich innerhalb ihres
Einflussbereiches Grundsätzen aus den vier Bereichen Menschenrechte, Arbeitsnormen,
Umweltschutz und Korruptionsbekämpfung anzunehmen, diese zu unterstützen und zu
befolgen. Die zu berücksichtigenden Grundsätze sind in Tabelle 11 aufgelistet.
19
„3TG“ ist eine Referenz auf die englische Bezeichnung der Metalle: Tin, Tantal, Tungsten, Gold.
Projektergebnisse
38
Tabelle 11: Die zehn Grundsätze des UN Global Compact
Menschenrechte
Grundsatz 1
Unternehmen sollen den Schutz der internationalen Menschenrechte unterstützen und achten und
Grundsatz 2
sicherstellen, dass sie sich nicht an Menschenrechtsverletzungen mitschuldig machen.
Arbeitsnormen
Grundsatz 3
Unternehmen sollen die Vereinigungsfreiheit und die wirksame Anerkennung des Rechts auf
Kollektivverhandlungen wahren.
Grundsatz 4
Unternehmen sollen sich für die Beseitigung aller Formen der Zwangsarbeit einsetzen.
Grundsatz 5
Unternehmen sollen sich für die Abschaffung von Kinderarbeit einsetzen.
Grundsatz 6
Unternehmen sollen sich für die Beseitigung von Diskriminierung bei Anstellung und Erwerbstätigkeit einsetzen.
Umweltschutz
Grundsatz 7
Unternehmen sollen im Umgang mit Umweltproblemen dem Vorsorgeprinzip folgen.
Grundsatz 8
Unternehmen sollen Initiativen ergreifen, um größeres Umweltbewusstsein zu fördern.
Grundsatz 9
Unternehmen sollen die Entwicklung und Verbreitung umweltfreundlicher Technologien beschleunigen.
Korruptionsbekämpfung
Grundsatz 10
Unternehmen sollen gegen alle Arten der Korruption eintreten, einschließlich Erpressung und Bestechung.
Entsprechend des in dieser Studie entworfenen Kritikalitätsbewertungskonzeptes
wurden die genannten Grundsätze hinsichtlich der Verfügbarkeit quantitativer
Indikatoren untersucht. Hierzu wurde ein Expertenworkshop unter Mitwirkung der
Projekt- und Kooperationspartner sowie des Fachbeirats durchgeführt. Die Ergebnisse
lassen sich wie folgt zusammenfassen:
Die Grundsätze 1 und 2 (aus dem Bereich „Menschenrechte“) werden als nicht
quantifizierbar erachtet und werden daher nicht weiter berücksichtigt.
Die Grundsätze 7, 8 und 9 (aus dem Bereich Umwelt) werden ebenfalls nicht
weiter berücksichtigt, da das Kritikalitätsmodell mit der separaten ökologischen
Dimension den Umweltaspekt bereits abdeckt.
Für die restlichen fünf Grundsätze wird in einem ersten Schritt jeweils mindestens
ein Indikator ausgewählt (vgl. Tabelle 12).
Letztendlich werden zur Bewertung der sozialen Dimension drei Indikatoren
World Governance Indicator Voice and Accountability“, „UNICEF Childinfo“ und
World Governance Indicator – Control of Corruption“ ausgewählt.
Projektergebnisse
Tabelle 12: Indikatoren zu den fünf quantifizierbaren Grundsätzen des UN Global Compact
Grundsatz
Mögliche Indikatoren
3
World Governance Indicator – Voice and Accountability
4
Maplecroft-Index bezüglich Zwangs- und unfreiwilliger Arbeit (Forced and Involuntary Labour Index)
5
Maplecroft –Index bezüglich Kinderarbeit (Child Labour Index)
UNICEF Childinfo
6
Eine geschlechterfokussierte Variation des Human Development Index (HDI)
10
Maplecroft-Index bezüglich Arbeitskonditionen (Working Conditions Index)
World Governance Indicator – Regulatory Quality
World Governance Indicator – Control of Corruption
Damit werden zwei Indikatoren zur Bewertung des Bereichs Arbeitsnormen“ und ein
Indikator zur Bewertung des Bereichs „Korruptionsbekämpfung“ berücksichtigt.
Aufgrund des spezifischen Charakters der Bewertungsdimension empfiehlt sich eine
unternehmensspezifische Adaption oder Ergänzung der Indikatorenliste gemäß den
spezifischen Unternehmensleitlinien.
4.3.4 Strukturbaum zur Kritikalitätsbewertung
Der Strukturbaum zur Kritikalitätsbewertung fasst die ermittelten Indikatoren zur
Bewertung der ökonomischen, ökologischen und sozialen Dimension der Nachhaltigkeit
zusammen und strukturiert diese anhand inhaltlicher Kategorien (vgl. Abbildung 13).
Kritikalität
Ökonomische Dimension Ökologische Dimension
Risiko der Konzentration Politisches Risiko
Risiko der Angebotsreduz.
Risiko des
Nachfrageanstiegs
Stat. Reichweite Reserven
Länderrisiko Polit. StabilitätLänderkonzentration
EoL-Recyclingrate
Stat. Reichweite
Ressourcen
Länderrisiko Policy Potential
Unternehmens-
konzentration
Nachfrageanstieg
durch Zukunftstechnologien
Länderrisiko Regulation
Substituierbarkeit
Human Health
Ecosystem Quality
Climate Change,
Human Health
Human Toxicity
Ionising Radiation
Ozone Depletion
Particulate Matter Formation
Photochemical Oxidant
Formation
Agricultural Land
Occupation
Natural Land
Transformation
Climate Change,
Ecosystems
Freshwater Ecotoxicity
Marine Ecotoxicity
Freshwater Eutrophication
Terrestrial Acidification
Terrestrial Ecotoxicity
Urban Land Occupation
Koppelproduktion
Soziale Dimension
Kontrolle von
Korruption
Recht auf
Meinungsfreiheit
Risiko von Kinderarbeit
Abbildung 13: Strukturbaum für die Kritikalitätsbewertung eines Rohstoffes
Projektergebnisse
40
Zur Berechnung eines Kritikalitätswertes für einen Rohstoff sind Indikatoren der drei
Teilkategorien zu aggregieren. Zur Aggregation der ökonomischen Indikatoren wird
gemäß Abschnitt 4.3.1.2 ein AHP-Ansatz (Analytical Hierarchy Process) vorgeschlagen.
Die entsprechenden Gewichtungsfaktoren wurden in interdisziplinären
Expertenworkshops bzw. durch Expertenbefragung ermittelt. Die Bewertung für einen
Rohstoff ist umso besser, je höher der aggregierte Wert ist.
Die ökologischen Indikatoren werden gemäß des Standes der Wissenschaft auf Basis der
ReCiPe-Methode auf sogenannte „Endpoint“-Werte aggregiert. Dabei wird jedem
Rohstoff (z.B. Technologiemetall) ein absoluter Endpunktwert in der Einheit „Endpunkte
pro Kilogrammzugeteilt. Zwei Rohstoffe können hier aufgrund ihrer massenspezifischen
Endpunkte direkt miteinander verglichen werden. Die Bewertung ist umso besser, je
kleiner die vorliegenden Endpunkte sind. Diese Vorgehensweise beruht auf der
Annahme, dass alle zur Auswahl stehenden Rohstoffe mit der gleichen Masse eingehen.
Ist der tatsächliche Masseneinsatz der einzelnen Rohstoffe im Produkt/Bauteil bekannt
(erfordert einen höheren Informationsstand im Unternehmen), kann der Endpunktwert
entsprechend angepasst werden.
Bezüglich der Aggregation der sozialen Indikatoren wird das Maximumprinzip
vorgeschlagen, wobei jeder der insgesamt drei Indikatoren einen Wert zwischen
0 (unkritisch) und 100 (hochkritisch) annehmen kann. D.h. der Indikator mit der
„schlechtesten Bewertung ist dominant. Der Grundgedanke hierbei ist, dass ein
einzelner nicht eingehaltener sozialer Standard nicht kompensiert werden kann.
Nach der Aggregation der Indikatoren innerhalb der drei Nachhaltigkeitsdimensionen
bleibt die Frage der Gewichtung der Dimensionen zueinander, um eine einzige
Kritikalitätskennzahl für einen Rohstoff festzulegen. Die im Rahmen des Projektes
geführten Untersuchungen zeigen, dass eine Gewichtung der drei
Nachhaltigkeitsdimensionen äußerst problematisch ist. Sie sollte – wenn überhaupt – für
jedes Unternehmen individuell erfolgen. Dies ergibt sich einerseits aus der prinzipiellen
Schwierigkeit, ökonomische, ökologische und soziale Aspekte miteinander zu vergleichen
und bestätigte sich in den Diskussionen mit Mitgliedern des Augsburger
Graduiertenkollegs Ressourcenstrategische Konzepte für zukunftsfähige
Projektergebnisse
Energiesysteme“, in dem wissenschaftliche Mitarbeiter mit unterschiedlichen
Forschungsschwerpunkten (Naturwissenschaften, Wirtschaftswissenschaften und
Sozialwissenschaften) in einem interdisziplinären Team zusammenarbeiten. Zusätzlich
zeigte die Zusammenarbeit mit den Projektpartnern, dass die einzelnen Dimensionen
stets unterschiedlich, also personenspezifisch oder auch unternehmensspezifisch,
bewertet werden. Daher ist eine generelle Empfehlung für die Gewichtung zwischen
ökonomischen, ökologischen und sozialen Risiken nicht zielführend.
4.3.5 Aggregationsproblematik auf Produktebene
Das bisher vorgestellte Kritikalitätsbewertungskonzept liefert drei Bewertungen je
Inhaltsstoff oder Element. Da in Produkten und Bauteilen im Allgemeinen verschiedene
kritische Funktionselemente enthalten sind, stellt sich das Problem der Aggregation
ökonomischer, ökologischer und sozialer Kritikalitätswerte verschiedener Inhaltsstoffe
(vgl. Abbildung 14).
Abbildung 14: Aggregationsproblematik bei der Bewertung komplexer Bauteile
Bezüglich der ökologischen liegt es nahe, die auf Einzelelementebene definierten
Methoden zu übertragen, da diese prinzipiell linear bzw. additiv sind. Insofern können
auch „Endpoint“-Werte mehrerer Elemente, falls bekannt, gewichtet mit den
Massenanteilen, summiert werden. Bezüglich der sozialen Teilkriterien wird wiederum
Projektergebnisse
42
das Maximumprinzip (hier als Maximum der Maxima) vorgeschlagen, d.h. das Element
mit der „schlechtesten“ Bewertung dominiert die Produkt-/Bauteilbewertung.
Bezüglich der Aggregation der ökonomischen Kritikalitätswerte einzelner Elemente ist
eine weitergehende Betrachtung erforderlich. Dies schließt sowohl eine potentielle
Gewichtung der Kritikalitätswerte einzelner Rohstoffe als auch die Aggregation der
gewichteten Werte ein.
Zur Bestimmung der Gewichtungsfaktoren werden folgende Verfahren untersucht und
anhand eines Neodym-Dysprosium-Eisen-Bor Hochleistungsmagneten ((Nd,Dy)
2
Fe
14
B),
der aktuell im Applikationsfeld der Elektromobilität zum Einsatz kommt, verdeutlicht:
Gewichtung nach Massenanteilen: Problematisch an der Gewichtung nach
Massenanteilen ist, dass Funktionselemente mit hoher Kritikalität und niedrigem
Massenanteil tendenziell unterbewertet werden. So enthält der Neodym-
Dysprosium-Eisen-Bor-Magnet nur 1 Gewichtsprozent Bor und 6,9
Gewichtsprozent Dysprosium, aber 72,3 Gewichtsprozent Eisen. Eine
entsprechende Vorgehensweise würde zu einer Überbewertung des relativ
unkritischen Elements Eisen führen.
Gewichtung nach Kosten: Bei einer Gewichtung nach Kostenanteilen dominieren
im Beispiel die Metalle der Seltenen Erden. Insbesondere Dysprosium, obwohl
vom Massenanteil nur zu knapp 6% im Produkt enthalten, trägt bei dieser
Gewichtung mit 68% zur Gesamtbewertung des Magneten bei. Wird dem
Rohstoffpreis eine vollständige Wiedergabe der Verfügbarkeitssituation
(Angebots-Nachfrage-Verhältnis) eines Rohstoffs unterstellt, würden
Preissteigerungen implizieren, dass der Rohstoff knapper wird. Folglich würde
auch der Kritikalitätswert steigen. Eine Aggregationsmethode gemäß dem
Gesamtkostenanteil könnte diese Effekte berücksichtigen und somit stets aktuelle
Ergebnisse bezüglich der real vorhandenen Marktsituation liefern. Sollte der
Rohstoff Eisenerz knapper werden und der Eisenerzpreis in der Folge steigen,
würde dies einen Einfluss auf die Kritikalitätsbewertung des Magneten haben.
Kritisch bleibt anzumerken, ob aktuelle Preise tatsächlich ein zukünftiges
Versorgungsrisiko antizipieren.
Projektergebnisse
Gewichtung nach dem Maximumprinzip: In Analogie zur Bewertung der sozialen
Dimension könnte sich die Bewertung des Bauteils an dem „kritischsten“ Element
orientieren. Demnach wird einem Bauteil, im obigen Beispiel dem Magneten, die
Kritikalität des Inhaltsstoffs mit dem höchsten Kritikalitätswert zugesprochen. Ein
Produkt wäre demnach immer genauso kritisch wie der kritischste Inhaltsstoff.
Der Grundgedanke besteht hierbei darin, dass zur Fertigung eines Produktes alle
relevanten Bestandteile zwingend benötigt werden und ein Überschuss von
einem unkritischen Rohstoff den Verfügbarkeitsengpass eines kritischeren
Bestandteils nicht ausgleichen kann. Das bedeutet, dass das Risiko des
kritischsten Elements nicht kompensiert werden kann. Die einzelnen
Versorgungsrisiken der Inhaltsstoffe werden hier als stochastisch unabhängig
voneinander angenommen.
Gleichgewichtung: Können keine plausiblen Gewichtungslogiken gefunden
werden, besteht die Möglichkeit einer Gleichgewichtung. Der Nachteil liegt in
einer kompensatorischen Wirkung.
Nach der Bestimmung der Gewichtungsfaktoren sind die gewichteten Werte zu
aggregieren. Hierzu werden eine lineare sowie eine multiplikative Aggregation
untersucht. Die Ergebnisse der linearen Aggregation sind am Beispiel des beschriebenen
Hochleistungsmagneten in Tabelle 13 aufgezeigt; Tabelle 14 hingegen zeigt die
Ergebnisse einer multiplikativen Aggregation.
Tabelle 13: Bestimmung des Kritikalitäts-Index für den (Nd,Dy)
2
Fe
14
B -Magneten mittels linearer
Aggregation
Aggregationsmethodik
Element
Kritikalität
Massenanteil
Maximalprinzip
Kostenanteil
Mittelwert
j
 
 
 
 
Nd
72,67
0,198
14,39
1,00
72,67
0,32
23,50
0,25
18,17
Dy
72,67
0,069
5,01
0,00
0,00
0,68
49,15
0,25
18,17
Fe
43,13
0,723
31,18
0,00
0,00
  

0,00
0,25
10,78
B
66,58
0,010
0,67
0,00
0,00
  

0,01
0,25
16,65
 


Gesamtbewertung
51,25
72,67
72,67
63,76
: Kritikalität Element j ;
: Gewichtung Element j
Projektergebnisse
44
Tabelle 14: Bestimmung des Kritikalitäts-Index für den (Nd,Dy)
2
Fe
14
B -Magneten mittels multiplikativer
Aggregation
Aggregationsmethodik
Element
Kritikalität
Massenanteil
Maximalprinzip
Kostenanteil
Mittelwert
j
Nd
72,67
0,198
2,34
1,00
72,67
0,32
4,00
0,25
2,92
Dy
72,67
0,069
1,34
0,00
1,00
0,68
18,15
0,25
2,92
Fe
43,13
0,723
15,20
0,00
1,00
  

1,00
0,25
2,56
B
66,58
0,010
1,04
0,00
1,00
  

1,00
0,25
2,86

Gesamtbewertung
49,79
72,67
72,67
62,40
: Kritikalität Element j ;
: Gewichtung Element j
Die Gewichtung nach Massenanteilen führt bei beiden betrachteten
Aggregationsmethoden zu den jeweils geringsten Kritikalitätseinschätzungen (51,25 und
49,79) und scheint r das hier vorliegende Beispiel nicht geeignet zu sein, wenn man
berücksichtigt, dass zwei der vier Inhaltsstoffe eine Kritikalitätsbewertung von 72,67
aufweisen. Verantwortlich für die verhältnismäßig geringe Gesamtbewertung ist der
Bestandteil Eisen, mit einer relativ geringen Einzelbewertung von 43,13 und einem
Massenanteil von 72%. Ähnliches gilt für die Methode der Gleichgewichtung, da auch
hier die höheren Einzelbewertungen scheinbar unterrepräsentiert werden. Das
Maximumprinzip hingegen bewertet die Gesamtkritikalität des Produktes intuitiv. Zu
diskutieren ist die Tatsache, dass hier zwei der vier beteiligten Elemente diesen
Maximalwert aufzeigen und das Produkt daher „kritischer erscheint im Vergleich zu
dem Fall, wenn nur ein Element diesen Maximalwert tragen würde, dies bei der
Gewichtung aber nicht zum Ausdruck kommt. Nahezu identische Ergebnisse zum
Maximalprinzip liefert die Aggregation gemäß den entsprechenden Kostenanteilen.
4.4 Bewertung betrieblicher Handlungsoptionen
Nach der Identifikation strategischen Produkte und Bauteile bzw. der entsprechenden
Inhalts- und Betriebsstoffe (RHBs) sind auf Basis des Kritikalitätsassessments
unternehmerische Handlungsoptionen zur Reduktion des Rohstoffrisikos zu eruieren.
Prinzipiell können diese in betriebswirtschaftliche und technologische Maßnahmen
unterteilt werden. Zu den betriebswirtschaftlichen Optionen zählen im Wesentlichen
Projektergebnisse
Absicherungsmaßnahmen wie langfristige Vertragsgestaltung, physische Lagerhaltung,
Rückwärtsintegration und Hedging. Technologische Maßnahmen betreffen die
Substitution kritischer Materialien und Bauteile. Darüber hinaus können
Kreislaufwirtschaftsstrategien zur Absicherung des Rohstoffrisikos in Betracht gezogen
werden. Diese sind aufgrund ihres strategischen Charakters oftmals sehr langfristig
orientiert.
4.4.1 Betriebswirtschaftliche Handlungsoptionen
Betriebswirtschaftliche Maßnahmen bieten sich vor allem dann an, wenn es aus
technischer oder ökonomischer Sicht nicht sinnvoll ist, den kritischen Rohstoff bzw. das
Bauteil zu substituieren oder in die Umsetzung von Kreislaufwirtschaftsstrategien zu
investieren. Prinzipiell kann in Bezug auf betriebswirtschaftlichen Handlungsoptionen zur
Adressierung des Rohstoffrisikos in physische und rechtliche Absicherungsmaßnahmen
unterschieden werden. Bei einer physischen Absicherung bringt das Unternehmen den
kritischen Rohstoff in seinen Besitz. Bei einer rechtlichen Absicherung (beispielsweise
durch kapitalmarktbasierte Instrumente) werden Eigentumsrechte an dem kritischen
Rohstoff gesichert. Maßgeblichen Einfluss auf die Wahl eines Absicherungsinstruments
haben die für das Unternehmen entstehenden Kosten. Grundsätzlich kann dabei in Preis-
und Verfügbarkeitsrisiken unterteilt werden. Die nachfolgend diskutierten
Absicherungsinstrumente „Ausgestaltung langfristiger Lieferverträge“, „physische
Lagerhaltung“, „Rückwärtsintegration“ und „finanzwirtschaftliche Maßnahmen“ besitzen
unterschiedliche Schwerpunkte zur Absicherung von nur einem oder beiden der
genannten Risiken.
Eine Möglichkeit zur Absicherung des Verfügbarkeitsrisikos und glicher
Preissteigerungen bietet die physische Lagerhaltung. Hier wird der kritische Rohstoff
durch das Unternehmen eingelagert und somit ein Vorrat für die laufende Produktion
vorgehalten. Dabei muss für den Rohstoff der optimale Lagerbestand bestimmt werden.
Zu beachten ist hierbei, dass hohe Lagerbestände zwar das Verfügbarkeitsrisiko senken,
gleichzeitig aber eine hohe Kapitalbindung nach sich ziehen. Bei fallenden
Rohstoffpreisen kann es auch zu Spekulationsverlusten kommen.
Projektergebnisse
46
Durch langfristige Lieferverträge wird im Wesentlichen das Verfügbarkeitsrisiko
abgesichert. Unbeschadet dessen kann bei Ausfall des Zulieferers oder dem Ende der
Vertragslaufzeit ein Lieferengpass entstehen. Abhängig von einer vorgenommenen
Preisbindung in der Ausgestaltung der Lieferverträge wird das Preisrisiko adressiert. Bei
einer fehlerhaft prognostizierten Entwicklung der Marktpreise kann ein langfristiger
Liefervertrag zu entsprechenden Nachteilen führen, da der Rohstoff ohne die langfristige
Bindung mit geringeren Kosten zu beschaffen wäre.
Bei der Handlungsoption Rückwärtsintegration wird direkt in eine Lagerstätte und damit
den Rohstoffabbau des kritischen Rohstoffs investiert. Dies kann auch in Form einer
Beteiligung an einer Abbaustätte zur Sicherung des eigenen Rohstoffbedarfs geschehen.
Damit kann das Unternehmen sich sowohl gegen Preisschwankungen als auch bezüglich
des Verfügbarkeitsrisikos absichern.
Eine weitere Absicherungsoption stellen Finanzmarktprodukte dar. Der Rohstoffhandel in
Börsenform hat über die letzten Jahre hinweg stark an Bedeutung gewonnen. Gründe
dafür sind u.a. die geringen Informations- und Transaktionskosten. Mittels geeigneter
Instrumente wie Derivate oder Futures lassen sich künftige Preisanstiege absichern,
wobei je nach Ausgestaltung des Finanzinstruments nur ein Preis (Barausgleich) oder die
physische Lieferung des Rohstoffs garantiert wird. Abhängig von der Ausgestaltung wird
somit das Verfügbarkeitsrisiko abgesichert oder nur eine finanzielle Ausgleichszahlung
erreicht.
4.4.2 Substitution als Handlungsoption
Ziel von Substitutionsmaßnahmen ist es, die kritischen Komponenten eines Produkts
durch alternative Bauteile bzw. Inhaltsstoffe zu ersetzen. Der kritische Rohstoff sollte
durch diesen Schritt vollständig vermieden oder zumindest der Bedarf reduziert werden.
So kann zum Beispiel das Rohstoffrisiko des Bariumtitanat-Kondensators durch eine
Substitution zu einem Aluminium- oder Niob-Kondensator verringert werden. Dezidierte
Substitutionsoptionen untergliedern sich in „Funktionssubstitution“, und „Redesign“.
Bei der Funktionssubstitution werden funktionale Komponenten innerhalb eines Bauteils
substituiert. Dies bedeutet, dass ein kritisches Bauteil nicht weiter verwendet wird und
Projektergebnisse
stattdessen ein Bauteil mit der gleichen Funktionalität Verwendung findet. Vor allem bei
einem modularen Aufbau eines Produkts bietet sich eine Funktionssubstitution auf
Grund geringerer Kosten und Komplexität an.
Beim Redesign wird eine Neukonstruktion vormals kritischer Bauteile erforderlich. Diese
Handlungsoption verursacht den höchsten Aufwand innerhalb der
Substitutionsalternativen. Die Neugestaltung eines Bauteils erfordert den starken
Einbezug der Forschungs- und Entwicklungsabteilung und kann in einigen Fällen genau
wie die Entwicklung eines vollständig neuen Produkts behandelt werden.
4.4.3 Kreislaufwirtschaft als Handlungsoption
Im Gegensatz zu den bisher genannten Maßnahmen ist die Option „Kreislaufwirtschaft“
prinzipiell langfristig orientiert und damit strategischer Natur. Die Umsetzung eines
Kreislaufwirtschaftssystems betrifft oftmals eine Restrukturierung der Kundenbeziehung,
die Konzeption und Implementierung von Rücknahmesystemen, die Verfügbarkeit
effizienter Demontage- und Verwertungstechnologien sowie ein Redesign von Produkten
oder Baugruppen. Daher sind umfassende Analysen sowie umfangreiche Investitionen
zur Umsetzung von Kreislaufwirtschaftsstrategien notwendig.
Prinzipiell stehen drei Handlungsoptionen zur Implementierung von
Kreislaufwirtschaftsstrategien zur Verfügung. Recyclingstrategien zielen im Sinne eines
Materialrecyclings darauf ab, die in einem Produkt enthaltenen Wertstoffe als
Sekundärrohstoffe wieder zu verwerten. Bei den Remanufacturing und ReUse-Strategien
stehen die Mehrfachnutzung von Komponenten und Produkten im Vordergrund (siehe
Abbildung 15).
Projektergebnisse
48
Abbildung 15: Kreislaufwirtschaftsstrategien
Entscheidungsrelevante Parameter zur Identifikation einer geeigneten
Kreislaufwirtschaftsstrategie sind neben prinzipiellen technischen und organisatorischen
Restriktionen das Verhältnis von Primärrohstoffkosten, Aufbereitungs-, Logistik- und
Entsorgungskosten sowie die Größe der Marktsegmente für ReUse-/Remanufacturing-
produkte, die Rückflussverteilung der Altprodukte, die technologische
Wiedereinsetzbarkeit bzw. die Verwertungsquote.
Bezogen auf die Umsetzung von Kreislaufwirtschaftsstrategien für KMUs, die oftmals in
der „Mitteder Wertschöpfungskette verortet sind, ist insbesondere das Recycling von
Produktionsabfällen (new scrap) interessant. In diesem Zusammenhang zeigte sich im
Projekt, dass spezifische Dienstleistungsangebote zielführend sind, wie sie etwa der
Projektpartner Remondis Industrie Service GmbH & Co. KG anbietet. Dabei können
Unternehmen ihre Produktionsabfälle abholen lassen, diese werden bezüglich des
Wertes der enthaltenen Inhaltsstoffe geschätzt. Das liefernde Unternehmen kann
entscheiden, ob es die aufbereiteten Rohstoffe als Sekundärrohstoffe (abzüglich der
Aufbereitungskosten) zurück erhält oder einen entsprechenden monetären Ausgleich
bekommt.
4.4.4 Auswahl rohstoffbezogener Handlungsoptionen
Die Auswahl spezifischer Handlungsoptionen zur Absicherung des Rohstoffrisikos ist
unternehmensspezifisch zu diskutieren. Eine prinzipielle Zuordnung dezidierter
Kunden
Closed Loop Supply Chain
Zulieferer OEM
Beseitigung
Legende:
ReUse
Remanufacturing
Recycling
Demontage/
Wartung
Aufarbei-
tung
Verwertungseinheiten
Wartung
Projektergebnisse
Maßnahmen zur Absicherung unterschiedlicher Rohstoffrisiken (vgl. Tabelle 15) findet
sich etwa in Fridgen et al. (2013).
Tabelle 15: Handlungsempfehlungen für Unternehmen
Exemplarische Zuordnung möglicher
Maßnahmen zu möglichen Risiken
Risiken
Geologische Risiken /
Unsichere Verfügbarkeit
Langfristiger Preisanstieg
durch Verknappung
Politische
Instabilität
Maßnahmen
Unternehmen
im Markt
Unternehmensinternes
Informationsmanagement
o
o
o
Forschung & Entwicklung
& Substitution
+
+
+
Lagerung
o
o
+
Zuliefernetzwerk
Diversifikation
o
o
+
Langfristige Lieferverträge
+
+
o
Investition in Zulieferer
+
+
o
Beschaffungskooperation
o
o
o
Unternehmensübergreifendes
Informationsmanagement
o
o
+
Kundennetzwerk
Langfristige Lieferverträge
o
o
o
Finanzmarkt
& Rohstoffbörse
Financial Hedging
o
-
o
Politik & Rechtliche
Rahmenbedingungen
Organisation in
Interessengemeinschaften
-