Steigende Rohstoffnachfrage durch Zukunftstechnologien

Die Verfasser der Studie orientieren sich dabei an Szenarien vom Weltklimarat, die unterschiedliche globale sozioökonomische Entwicklungen für das 21. Jahrhundert darstellen. Je nach Szenario unterscheiden sich die im Jahr 2040 benötigten Rohstoffmengen für die untersuchten Technologien zum Teil sehr deutlich. Insgesamt stellen sie aber bei elf Metallen fest, dass der Rohstoffbedarf deutlich über dem heutigen Produktionsstand liegt.

Wie in den Vorgängerstudien aus 2009 und 2016 waren es die Elektromobilität und Dünnschicht-Photovoltaik, die den größten Einfluss auf die jeweils in den Studien am kritischsten dargestellten Rohstoffe hatten. Lithium-Ionen-Hochleistungsspeicher, Feststoffbatterien und Elektrische Traktionsmotoren erzeugen auch in dieser Studie einen wesentlichen Bedarf an Lithium, Kobalt und Seltenerdmetallen. Bei der Dünnschicht-PV haben bessere Wirkungsgrade, dünnere Absorberschichten und ressourceneffizientere Herstellungsverfahren zu einer Verringerung des Galliumbedarfs geführt.

Selbst eine nachhaltige Entwicklung und Dekarbonisierung führt zu einem hohen Rohstoffbedarf an Scandium, Lithium, schweren und leichten Seltenerdmetallen, Iridium und Kobalt. Der Bedarf resultiert vor allem aus den Wasserstofftechnologien, Lithium-Ionen-Hochleistungsspeichern, Feststoffbatterien, Elektrischen Traktionsmotoren, Windkraftanlagen und Hochleistungs-Permanentmagneten. Bei Energietechnologien spielt beispielsweise die Wasser-Elektrolyse eine große Rolle, um mit regenerativem Strom CO2-frei Wasserstoff herzustellen. Die am Markt verfügbaren bzw. beforschten Technologien sind Alkalische Elektrolysen (AEL), Polymerelektrolytmembran Elektrolysen (PEMEL) und die Festkörperoxid-Elektrolyse (SOEL). Während bei der AEL unedle Metalle eingesetzt werden, verwendet die PEMEL in der Anode meist Iridium und in der Kathode Platin. Bei der SOEL werden u. a. Scandium und Yttrium im Festelektrolyt eingesetzt. Da die SOEL ähnlich wie die SOFC – Festoxid-Brennstoffzelle funktioniert, werden hier dieselben Rohstoffe eingesetzt.

In einem gemischten Szenario zwischen nachhaltiger Entwicklung und weiter fossil-angetriebenem Weg in der Gesellschaft kann die Deckung bei Metallen eine Verdopplung bis eine Versiebenfachung der jeweiligen Produktion aus dem Jahr 2018 bedeuten.