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Über dieses Buch

Dieses Buch behandelt wichtige Aspekte von (mineralischen) Ressourcen. Die Herausgeber des Buches versuchen seit vielen Jahren, den Sachstand zu analysieren und daraus Anregungen und einen Ausblick auf zukünftige Potenziale abzuleiten. Dieser Band gliedert sich in vier Teile:

I Rohstoffwirtschaft

II Primäre Rohstoffe

III Sekundäre Rohstoffe und Recycling

IV Verarbeitung und Produkte.

Herausragende Autoren diskutieren praxisnah das Thema aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Dabei sprechen sie sowohl politische Aspekte an, wie die Verfügbarkeit von Rohstoffen und Risikomanagement, als auch das Potenzial alternativer Rohstoffe und vor allem von Recycling. Der Fokus liegt auf den strategischen Elementen, die eine Grundvoraussetzung für „Grüne Technologie“ und die „Energiewende“ bieten. Interessant ist hierbei die europäische Vorsorge, die Nachfrage nach diesen Metallen zu decken. Wesentliche Fragestellungen, die in diesem Buch Beachtung finden, erstrecken sich von innovativen Methoden über das Auffinden neuer Lagerstätten, Aufbereitung und Verhüttung von Rohstoffen bis zu den Märkten und dem industriellen Einsatz von Hochtechnologiemetallen sowie einem Ausblick in die Zukunft des Bergbaus, Urban Mining und „nachhaltiger Bergbau“.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Rohstoffwirtschaft

Frontmatter

1. Substitution von Rohstoffen – Rahmenbedingungen und Umsetzung

Zusammenfassung
Die Versorgung der Wirtschaft mit Rohstoffen, insbesondere mit technologisch bedeutenden Metallen, steht in den letzten Jahren wieder im Mittelpunkt des öffentlichen Interesses. Schon in den 1970er Jahren wurde durch die berühmte Studie des Club of Rome „Grenzen des Wachstums“ (Meadows et al. 1972) die erste breite gesellschaftliche Diskussion über die Endlichkeit von Rohstoffen ausgelöst. Die damaligen Studienergebnisse wurden im öffentlichen Diskurs häufig dahingehend interpretiert, dass die Vorkommen von Metallen wie Nickel (Ni) oder Gold (Au) im Zeithorizont von 30 bis 50 Jahren zu Ende gehen würden.
Liselotte Schebek, Beatrix F. Becker

2. Thales: Strategische Rohstoffe

Zusammenfassung
Das Geschäft mit technischen Produkten hängt zunehmend von Rohstoffen wie Gallium (Ga), Lanthan (La) und Neodym (Nd) ab. Die Verfügbarkeit dieser oder anderer Schlüsselmetalle beruht jedoch auf komplexen und häufig störanfälligen Versorgungsketten. Dieser Beitrag diskutiert die wesentliche Rolle von kritischen Rohstoffen. Er legt dar, wie Versorgungsrisiken bewertet werden und wie engere Kooperation einem Unternehmen hilft, Risiken zu minimieren und Chancen zu maximieren.
Bertrand Demotes-Mainard

3. Zeit für Kooperation zwischen der EU und China in der Rohstoffpolitik

Zusammenfassung
„Mögest Du interessante Zeiten erleben“, das ist im Chinesischen kein besonders freundlicher Wunsch. Interessante Zeiten sind unruhige, ja gefährliche Zeiten. Aber ob wir es uns gewünscht haben oder nicht, wir leben in „interessanten“ Zeiten. Die internationalen Kräfteverhältnisse verschieben sich. Asien ist im Aufschwung und Europa büßt an Relevanz ein, jedenfalls relativ; in der gegenwärtigen Krise sogar ganz massiv und offenkundig.
Reinhard Bütikofer

4. Verfügbarkeit von Elementen für die Halbleiterindustrie

Zusammenfassung
Wir leben auf unserem Planeten Erde wie im Paradies (oder Schlaraffenland). Einerseits werden wir von Gaia (griechische Göttin der Erde) mit einer sauerstoffreichen Atmosphäre und angenehmen Temperaturen versorgt: Im Sommer gleicht in unseren Breiten die Innentemperatur der Außentemperatur; im Winter brauchen wir nur ca. 10 % auf der absoluten Temperaturskala in Kelvin dazuzuheizen.
Andreas Dirk Wieck

5. Marktpreisrisiken rohstoffintensiver Unternehmen – Identifikation und Management

Ein idealtypischer Prozess zur Risikosteuerung einer „Urban Nickel Mine“
Zusammenfassung
Entscheidungen unter Unsicherheit sind das zentrale Merkmal jeglichen Unternehmertums. Dieses generelle Risiko begleitet uns in jeder Entscheidungssituation und stellt auch in den Finanzmärkten ein ehernes Gesetz dar: Die Übernahme von Risiko wird durch eine Prämie vergütet. Daher gibt es eine höhere erwartete Rendite auf die Aktie eines kleinen Unternehmens als auf die Anleihe eines großen Staates.
Roland Mauss, Peter N. Posch

Primäre Rohstoffe

Frontmatter

6. Die Versorgung mit wirtschaftskritischen Rohstoffen – Eine Ursachensuche und -analyse

Zusammenfassung
Mineralische sowie insbesondere metallhaltige Rohstoffe sind für die Wertschöpfung aller hochentwickelten Volkswirtschaften von elementarer Bedeutung. Gleichzeitig entstammen diese Rohstoffe letztlich alle der Erdkruste – und damit einem Reservoir von endlicher Größe. Auch wenn die gesamte Größe dieses Reservoirs, auch Geopotenzial genannt, für keinen mineralischen oder metallhaltigen Rohstoff bisher ausgeschöpft wird, so werden die zur Verfügung stehenden Rohstoffkörper (Lagerstätten) zunehmend minderwertiger und teurer in ihrer Erschließung, ihrem Abbau und ihrer Verarbeitung.
Jens Gutzmer, Andreas Klossek

7. Lithiumgewinnung aus Primärrohstoffen – Stand und Perspektiven

Zusammenfassung
Seit Jahren lässt sich ein kontinuierlicher Anstieg des Verbrauches an Lithiumverbindungen in den verschiedensten Bereichen der Industrie verzeichnen. Ein nahezu sprunghafter Bedarf entwickelt sich durch die Fortschritte im Bereich der Lithiumbatterien — sowohl der Primär- und besonders der Sekundärbatterien (Lithium-Ionenakkus). Diese Fortschritte und die zu erwartenden weiteren Entwicklungen bei den Lithium-Ionenakkus erlaubten es vor etwa drei Jahren, dass die führenden Automobilfirmen laut über einen Weg aus der Krise nachdachten und diesen partiell in einer mindestens teilweisen Umstellung vom Verbrennungsmotor zum Elektromotor sahen.
Wolfgang Voigt

8. Der globale Markt der Seltenen Erden – Ein Balanceakt

Zusammenfassung
Der Begriff „Seltene Erden“, auch „Seltenerdelemente“ (SEE), bezieht sich auf eine Reihe von 17 chemisch ähnlichen Metallen. Davon sind 15 als Lanthaniden bekannt, die zwei weiteren sind Yttrium (Y) und Scandium (Sc). Diese Seltenerdmetalle und deren Oxide sind wegen ihrer einzigartigen magnetischen, chemischen und spektroskopischen Eigenschaften von besonderem Interesse für Wissenschaft und Wirtschaft.
Dudley J. Kingsnorth

9. Lagerstätten Seltener Erden in Namibia

Zusammenfassung
Namibia als Entwicklungsland im südlichen Afrika erzielt nach offiziellen Verlautbarungen des namibischen Ministry of Mines and Energy (MME 2007–2013) einen wichtigen Teil seines Bruttosozialproduktes und über ein Drittel seines Steuereinkommens aus den Gewinnen bergbaulicher Aktivitäten. War dies in historischer Zeit vor allem die Gewinnung von Diamanten und Halbedelsteinen, Gold (Au), Kupfer (Cu) und Zinn (Sn), so hat sich in den letzten Jahren auch der Uranbergbau als wichtiges Bergbaufeld etabliert (MME 2007–2013; Mischo u. Ellmies 2012).
Helmut Mischo

10. Neue Technologien in Exploration und Lagerstättenentdeckung – Mit Fokus auf Aktivitäten in Europa

Zusammenfassung
Die Exploration auf Minerale aller Art, einschließlich der kritischen Metalle, ist ein finanziell riskantes Unterfangen. Es gibt verschiedene Ansätze, um diese Risiken zu quantifizieren. Obwohl Investoren und die Finanzmärkte täglich mit Berichten von Erkundungsergebnissen überschwemmt werden, die ein „hohes Potenzial“ oder gar „neue Entdeckungen“ mitteilen, sind doch wirklich neue, wirtschaftlich interessante Erzfunde eher selten. Dieser Beitrag untersucht die Gründe für den Rückgang bei Erkundungsaktivitäten und identifiziert einige Themen, die mehr Aufmerksamkeit verdienen, einschließlich Forschungsaktivitäten.
Duncan Large

Sekundäre Rohstoffe und Recycling

Frontmatter

11. Technologiemetalle – Systemische Voraussetzungen entlang der Recyclingkette

Zusammenfassung
Der Boom in der Elektronik und bei anderen modernen Produkten hat zu einer starken Nachfrage vor allem nach Edel- und Sondermetallen geführt. Doch in Europa gibt es für diese „Technologiemetalle“ nach über tausendjähriger Bergbautradition nur noch wenige Primärlagerstätten. Deshalb ist Versorgungssicherheit heute ein Thema.
Christian Hagelüken

12. Integrierte Wiederverwendung von Hightech- und Greentech-Abfällen

Zusammenfassung
„Wenn niemand etwas dagegen tut, dann verwandelt sich alles in einen mausgrauen Matsch“ – so formulierte Boulding bereits 1971 seine Ansicht zu der Tatsache, dass der menschliche Abfall in höherem Ausmaß zur Entropie beiträgt, als der natürliche fortwährende Prozess des sich Vermischens, der ohnehin auf der Erde abläuft. Der Mensch hat sich zunächst den Lagerstätten mit den höchsten Konzentrationen zugewandt und wird nunmehr zukünftig gezwungen sein, mit immer weniger konzentrierten Vorkommen zurechtkommen zu müssen. In dieser Zeit, in der vielerorts erwogen wird, wie diverse Materialien aus Rohstofflagerstätten mit geringsten Gehalten gewonnen werden können, eröffnet sich ein vielversprechender Weg – die Wiederverwendung, das Recycling.
Wolfram Palitzsch, Ulrich Loser

13. Von der Klärschlammasche zum Phosphordünger RecoPhos P38 im Spannungsfeld von Abfall-, Düngemittel- und Bodenschutzrecht

Zusammenfassung
Verknüpft mit dem weltweiten Bevölkerungswachstum ist eine stetig wachsende Nachfrage nach Nahrungsmitteln. Um diese zu decken, müssen die Nährstoffentzüge landwirtschaftlich genutzter Böden durch Ausbringung von Düngemitteln kompensiert werden. Der Pflanzennährstoff Phosphor (P) wurde den Produktionsflächen der präindustriellen Land- wirtschaft traditionell in Form von Wirtschaftsdünger wie Gülle und Festmist zugeführt. Ab Mitte des 19. Jahrhunderts gewannen zunehmend importierte Nährstoffquellen wie Guano an Bedeutung. Mit Beginn des Abbaus von Phosphaterzen und deren Verarbeitung zu Düngemitteln schien zunächst eine beliebig verfügbare P-Quelle zur Verfügung zu stehen, die maßgeblich zur Ertragssteigerung in der landwirtschaftlichen Produktion beitrug (Cordell et al. 2009).
Harald Weigand, Martin Bertau

Verarbeitung und Produkte

Frontmatter

14. Aufbereitung und Verarbeitung von Seltenerdmetallen

Zusammenfassung
Die Gruppe der Seltenen Erden umfasst nach Definition der IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) die Lanthaniden, 57La bis 71Lu sowie Yttrium und Scandium.
David Kennedy

15. Aufbereitung mineralischer Rohstoffe – Chancen und Herausforderungen

Zusammenfassung
Das Fachgebiet „Aufbereitung mineralischer Rohstoffe“ geht bis in die Frühzeit menschlicher Zivilisation zurück. Erze wurden schon vor Beginn der Zeitrechnung wirtschaftlich aufbereitet und Metalle daraus gewonnen. Ein Mann aus Sachsen publizierte einen der ersten wissenschaftlichen Texte zum Thema (Agricola 1556). Die Grundlagen der Freisetzung von wertvollem Material aus dem wertlosen Gestein (Gangmaterial) sowie die nachfolgende Trennung zur Konzentration der Wertbestandteile über diverse physikalische und oberflächenchemische Prozesse sowie die chemischen Eigenschaften der Stoffe sind von Anbeginn die Leitlinien der Entwicklung.
Patrick R. Taylor

16. Konsequenzen der modernen Germaniumchemie

Zusammenfassung
Am 6. Februar 2011 jährte sich die Entdeckung des Elementes Germanium zum 125. Mal, ein Ereignis, dessen in Freiberg (Sachsen) durchaus mit einem gewissen Stolz gedacht wurde. Es war ein Chemiker der TU Bergakademie, Clemens Winkler, dem es gelang, in einer Mineralprobe von Argyrodit aus der Grube St. Michaelis eben dieses Element aufzuspüren, dessen Existenz von Mendelejew als ein Ergeb- nis seiner Forschungen zur Periodizität der chemischen Elemente vorausgesagt und mit dem vorläufigen Namen Eka-Silizium belegt worden war (Ackermann 1987; Haustein 2011; Abb. 16.1).
Gerhard Roewer

17. Strategische Rohstoffe – Risikovorsorge Ein Rück- und Ausblick mit einer Prise Phantasie…

Zusammenfassung
Was nutzt die beste Idee zum Bau einer neuen Technik, wenn die dafür notwendigen Rohstoffe entweder unerschwinglich oder erst gar nicht in ausreichender Menge verfügbar sind? Was bedeutet technologische Führerschaft, wenn nicht mehr vorgeführt werden kann, dass neue Ideen auch dem harten Test der Wirklichkeit standhalten? Derartige Fragen provozieren und sind doch keine vollkommen absurde Phantasie. Schon mehrfach in der Geschichte menschlicher Kulturen sind Gesellschaften an Grenzen gestoßen, die mit der Verfügbarkeit von Ressourcen verbunden waren – und mit der Unfähigkeit, sich rechtzeitig an andere Rahmenbedingungen anzupassen (Diamond 2005). Auch deshalb geht es hier um strategische Rohstoffe und um Risikovorsorge.
Jörg Matschullat

Backmatter

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