Innovation braucht Rohstoff

Marginale Spalte

Oben: Der Bedarf von Gallium vor vier und in zwanzig Jahren im Verhältnis zur aktuellen Fördermenge.

März 2011

 

Welche Rohstoffe und wie viel davon brauchen wir 2030? Eine Studie untersucht das Wechselspiel zwischen technischem Wandel, Rohstoffbedarf und Rohstoffangebot.

 
 

„Seltene Erden“ stehen derzeit hoch im Kurs: bei der Herstellung von Hightechprodukten, an den weltweiten Rohstoffbörsen und in der Berichterstattung der Medien. Zwar sind die 17 Elemente der sogenannten Seltenerdmetalle gar nicht so selten, wie ihr Name vermuten lässt (siehe Kasten), aber ohne sie geht in der Tat nichts in unserer modernen Welt. Yttrium, Samarium, Neodym & Co. sind Schlüsselelemente für die alltäglichen Produkte von heute – und die Innovationen von morgen. Stellvertretend für weitere wichtige Rohstoffe steht der vermeintliche Mangel an seltenen Erden im Mittelpunkt einer öffentlichen Diskussion. Es geht dabei um nicht weniger als die Zukunft unserer Zukunftstechnologien.

Jenseits von kurzlebigen Schlagzeilen und mit erweitertem Rohstoff-Fokus erörtert eine Studie des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI) die Auswirkungen der künftigen industriellen Nutzung von Zukunftstechnologien auf die globale Rohstoffnachfrage. Ermittelt wird auch, auf welche Ressourcen bestimmte Innovationen besonders angewiesen sind. Aus rund 100 Zukunftstechnologien wurden 32 ausgewählt, analysiert und Bezüge zu 22 Rohstoffarten hergestellt.

Die Rohstoffmärkte beben laut den Autoren der Studie nicht, wie oft angenommen, wegen erschöpfter Vorräte: Die Turbulenzen entstehen vielmehr aus einem Ungleichgewicht von Angebot und Nachfrage. Aufstrebende Marktteilnehmer wie etwa China heizen die Nachfrage unerwartet stark an. Auch der global wachsende Bedarf durch technische Innovationen wurde offensichtlich nicht immer erkannt und führte somit zu Fehleinschätzungen.

Wer effizient wirtschaften will, ist auf profunde Informationen über das Wechselspiel zwischen technischem Wandel und dem daraus resultierenden Rohstoffbedarf angewiesen. Als Indikator für die Nachfrageintensität des technischen Wandels definiert die Studie das Verhältnis des künftigen Bedarfs eines Rohstoffs zur jeweiligen heutigen Weltproduktion. Der Indikator gibt an, welcher Anteil an der heutigen Weltproduktion des jeweiligen Rohstoffs im Jahr 2030 benötigt wird. Bei Gallium erreicht der Indikator beispielsweise den Wert 6, bei Neodym 3,8.

Quelle: Rohstoffe für Zukunftstechnologien, Studie des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI). Download unter www.isi.fraunhofer.de

 

Das heißt, allein der von den absehbaren technischen Innovationen ausgehende Bedarf an diesen beiden Rohstoffen wird 2030 6-mal beziehungsweise 3,8-mal so hoch sein wie deren gesamte heutige Weltproduktionsmenge. In diesen Zahlen ist die Rohstoffnachfrage von Bereichen außerhalb der analysierten Zukunftstechnologien noch nicht enthalten. Für die Autoren der Studie sind daher eine effizientere Nutzung von Rohstoffen und der Ausbau von geschlossenen Stoffkreisläufen durch Recycling die zentralen Herausforderungen für die Zukunft.

Selten Selten

Seltene Erden sind keine Erden und sie sind auch nicht selten. Die Metalle der seltenen Erden wurden Ende des 17. Jahrhunderts in raren Mineralien entdeckt und aus diesen als Oxide (damals „Erden“ genannt) isoliert. Viele Metalle der seltenen Erden kommen in der Erdkruste vergleichsweise häufig vor, Neodym zum Beispiel häufiger als Blei. Allerdings werden viele bekannte Lagerstätten aus Kosten- und Umweltschutzgründen nicht oder nicht mehr ausgebeutet.

Dass derzeit rund 95 Prozent der weltweiten Fördermenge aus China kommen, liegt an den bislang günstigen Abbaubedingungen. Die US-Behörde Geological Survey schätzt, dass China über rund ein Drittel der Weltreserven verfügt, die USA über etwa 13 Prozent (1). Aufgrund der Lieferengpässe planen Länder wie Australien, Kanada, Kasachstan oder Vietnam die Erschließung eigener Lagerstätten. Selbst in Deutschland könnte ein kleines Vorkommen künftig abgebaut werden: Im sächsischen Ort Storkwitz wurde bei der Suche nach Uran Mitte der 1970er-Jahre eine Lagerstätte mit geschätzten 40.000 Tonnen Seltenerdmetallen entdeckt.