Stoffströme der Platingruppenmetalle: Systemanalyse und Maßnahmen für eine nachhaltige Optimierung der Stoffströme der Platingruppenmetalle ; Förderkennzeichen: 02WU0239 ; Endbericht ; [Außentitel: Systemgrenzen und PGM-Stoffströme]
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Clausthal-Zellerfeld
GDMB
2005
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1 Einführung..................................................................................1
1.1 Bedeutung der Platinmetalle................................................................1
1.2 Verbrauch und Einsatzgebiete von PGM.............................................5
1.3 Preisentwicklung.....................................1............................................7
1.4 Gewinnung von PGM aus Erzen und aus dem Recycling....................8
2 Aufgabenstellung....................................................................17
2.1 Motivation und Ziele...........................................................................17
2.2 Voraussetzungen und Rahmenbedingungen.....................................18
2.3 Planung und Ablauf des Vorhabens..................................................20
3 PGM-Statistiken und grundlegende Begriffserklärung........23
4 Systemanalyse der Stoffströme der Platingruppenmetalle
(PGM)........................................................................................27
4.1 Industriekatalysatoren........................................................................27
4.1.1 Erdölfraffination...............................................................................27
4.1.1.1 Anwendungen und Einsatzmengen............................................................27
4.1.1.2 Stand des PGM-Recydings.............................
..ľ
........................................29
4.1.1.3 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziale in
D
..........................30
4.1.1.4 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
.....................................31
4.1.2 Salpetersäure- und Blausäureproduktion........................................31
4.1.2.1 Anwendungen und Einsatzmengen............................................................31
4.1.2.2 PGM-Recyding...........................................................................................32
4.1.2.3 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziate in
D
..........................34
4.1.2.4 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
.....................................34
4.1.3 Pulverkatalysatoren in der Feincnemie...........................................35
4.1.3.1 Anwendungen und Einsatzmengen............................................................35
4.1.3.2 Stand des PGM-Recydings........................................................................36
4.1.3.3 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziate in
D
..........................37
4.1.3.4 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
.....................................37
4.1.4 Fest- und Wirbelbettkatalysatoren...................................................38
4.1.4.1 Anwendungen und Einsatzmengen............................................................38
4.1.4.2 Stand des PGM-Recydings........................................................................39
4.1.4.3 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziale in
D
..........................40
4.1.4.4 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
.....................................40
4.1.5 Homogene Katalyse........................................................................41
4.1.5.1 Anwendungen und Einsatzmengen............................................................41
4.1.5.2 Stand des PGM-Recydings........................................................................42
4.1.5.3 Einschätzung der zusätzlichen Recydingpotenziale in
D
..........................45
4.1.5.4 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
.....................................45
4.1.6
Umweítkatafysatoren.......................................................................
46
4.1.6.1 Anwendungen und Einsatzmengen............................................................46
4.1.6.2 Stand des PGM-Recydings........................................................................47
4.1.6.3 Einschätzung der zusätzlichen Recydingpotenziale in
D
..........................48
4.1.6.4 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
.....................................49
4.1.7 Zusammenfassung Industriekatalysatoren......................................50
4.2 Autoabgaskatalysator........................................................................51
4.2.1 Kurzbeschreibung der Anwendung.................................................51
4.2.2 Bedeutung für die PGM-Nachfrage.................................................53
4.2.3 Akteurskette und gesetzliche Rahmenbedingungen.......................57
4.2.4 Stand des Recyclings und Potenzial...............................................60
4.2.4.1 Methodik und Auswertung der Statistiken..................................................60
4.2.4.2 Ergebnisse der Feldstudie für Altautokatalysatoren...................................65
4.2.4.3 Austauschkatalysatoren..............................................................................70
4.2.4.4 PGM-Mengen in Autokatalysatoren............................................................71
4.2.5 Systemabflüsse und Verluste..........................................................78
4.2.5.1 PGM-Verluste vor der Recyclingkette........................................................78
4.2.5.2 PGM-Veriuste innerhalb der Recyclingkette...............................................82
4.2.5.3 Plausibilisierung der Verluste.....................................................................84
4.2.6 Zusammenfassung und Verbesserungsvorschläge........................85
4.3 Elektronik...........................................................................................93
4.3.1 Kurzbeschreibung der Anwendung.................................................93
4.3.2 Bedeutung für PGM-Verbrauch in der Welt/Europa........................98
4.3.3 PGM-Einsatzmengen in
D
.............................................................100
4.3.4 Stand des PGM-Recydings in
D
...................................................109
4.3.5 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziale in
D
.............113
4.3.6 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
........................114
4.4 Galvanik...........................................................................................115
4.4.1 Galvanotechnik..............................................................................115
4.4.2 Anwendungen und Einsatzmengen...............................................115
4.4.2.1 Verbleib der PGM in Produkten................................................................116
4.4.2.2 Verbleib der PGM in Elektrolytbädem......................................................117
4.4.3 Stand des PGM-Recyclings..........................................................117
4.4.4 PGM-Stoffströme...........................................................................118
4.4.5 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziale in
D
.............119
4.4.6 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
........................120
4.5 Glasindustrie....................................................................................122
4.5.1 Kurzbeschreibung der Anwendung...............................................122
4.5.2 Bedeutung für PGM-Verbrauch in der Welt/Europa......................124
4.5.3 Einsatzmengen und Stand des PGM-Recyclings in
D
..................124
4.5.4 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziale in
D
.............125
4.5.5 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
........................126
4.6
Denta!..............................................................................................
127
4.6.1 Kurzbeschreibung der Anwendung...............................................128
4.6.2 Bedeutung für PGM-Verbrauch in der Welt/Europa......................131
4.6.3 Einsatzmengen und Stand des PGM-Recyciings in
D
..................132
4.6.3.1 Einschätzung der zusätzlichen Recyclingpotenziale in
D
........................137
4.6.4 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
........................137
4.7 Schmuck....!.....................................................................................140
4.7.1 Kurzbeschreibung der Anwendung...............................................140
4.7.2 Bedeutung für PGM-Verbrauch in der Welt/Europa......................141
4.7.3 Einsatzmengen und Stand des PGM-Recyclings in
D
..................143
4.7.4 RecycJingpotenziale in
D
...............................................................146
4.7.5 Einschätzung der Marktentwicklung bis 2020 in
D
........................146
4.8 Brennstoffzellen...............................................................................148
4.8.1 Einführung.....................................................................................148
4.8.2 Kraftfahrzeuge...............................................................................148
4.8.2.1 Szenarien des Markteintritts und -anteils von brennstoffzeltenbetriebenen
Kraftfahrzeugen bis zum Jahr 2020..........................................................148
4.8.2.2 Abschätzungen über die voraussichtliche Platinmenge in PKW-
Brennstofrzellen........................................................................................152
4.8.3
Portable
Geräte (Schwerpunkt Laptops).......................................152
4.8.4 Stromgewinnung durch Brennstoffeellen zur Energieerzeugung im
stationären Bereich..............*.......................................................154
4.9 Sonstige industrielle Anwendungen.................................................157
4.10 Investments/Stocks...........................................................................160
5 Ergebnisse und Schlussfolgerungen..................................161
5.1 Zusammenfassung der Daten..........................................................161
5.2 Defizitanalyse..................................................................................168
5.3 Zusammenfassende Darstellung des Recyclingpotenzials..............176
5.4 Empfehlungen zur Systemoptimierung.............................................183
6
Szenarien der PGM-Stoffströme bis 2020...........................186
6.1 Beschreibung der Szenarien............................................................186
6.1.1 Szenarioannahmen.......................................................................187
6.1.2 Methodik und Datengrundlage......................................................188
6.2 Ergebnisse der Szenarien................................................................193
6.2.1 PGM-Stoffströme...........................................................................193
6.2.1.1 Szenario Referenz....................................................................................193
6.2.1.2 Szenario Kreislaufwirtschaft.....................................................................199
6.2.1.3 Szenario Neue Markte..............................................................................200
6.2.2 Umweltauswirkungen....................................................................204
6.2.2.1 Szenario Referenz....................................................................................204
6.2.2.2 Szenario Kreislaufwirtschaft.....................................................................209
6.3 Zusammenfassung..........................................................................211
7 Projektergebnisse und Empfehlungen................................213
8 Literatur..................................................................................217
9 Glossar...................................................................................228
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