Zukunftsprojekt Erde. Rohstoffe für unsere Zukunftsfähigkeit. Berlin, 18. und 19. Oktober 2012

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1 Rohstoffe für unsere Zukunftsfähigkeit Zukunftsprojekt Erde Berlin, 18. und 19. Oktober 2012 Volker Steinbach, Abteilungsleiter Energierohstoffe, mineralische Rohstoffe Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)

2 Die Welt verändert sich! Foto: Voith AG - technologisch - wirtschaftspolitisch/geopolitisch - Wollen wir Zuschauer oder Mitgestalter sein? - Wollen wir reagieren oder agieren? - Welche Konsequenzen ergeben sich daraus für den Rohstoffbereich?

3 Hybrid-/Elektroauto Karosserie: Eisen, Mangan, Titan, Niob, Aluminium, Kupfer, Nickel, Magnesium, Zink Fahrzeugelektronik: Gold, Silber, Germanium, Indium Motor: Kupfer, Aluminium, Magnesium, Blei, Zink, Nickel, Eisen Permanentmagnete in E- Maschinen: Neodym, Dysprosium, Kupfer, Eisen Traktionsbatterie: NiMH-Batterie: Nickel, Lanthan, Neodym, Kobalt Li-Ionen-Batterie: Lithium, Kobalt, Nickel/Mangan, Kupfer Katalysator: Platin, Rhodium Palladium,, Cer, Lanthan, Yttrium Lambdasonde: Zirkon, Yttrium Leichtmetallfelgen: Aluminium Lampen: Wolfram, Cer, Yttrium, Terbium

4 Zeitliche Entwicklung der Verwendung von Metallen Hightechmetalle Leichtmetalle Eisen Bronze Kupfer 4000 v.chr v.chr

5 Rohstoffsituation Deutschland % 6% 16% <1 % 3% 3% 9% Metallbranche: Betriebe9% 3,4 Mio. Beschäftigte Rohstoffaufkommen 2010 ca. 138 Mrd. 1% 3% 27% 22% 110 Mrd. Importe ca. 10 Mrd. Recycling ca. 18 Mrd. heim. Produktion Erdöl Erdgas Kohle Sonstige Energierohstoffe NE-Metalle Eisen & Stahl Stahlveredler Sonstige Metalle Edelmetalle Nichtmetalle einheimische Rohstoffproduktion * Recycling ** * Schätzung DERA/BGR ** Quelle: IW 2010

6 Regelkreis der Rohstoffversorgung größere Vorräte längere Reichweite Aufhebung der Verknappung höhere Recyclingraten verstärkte Substitution Miniaturisierung Angebot und Nachfrage sind im Gleichgewicht Technologieentwicklung? Entwicklung BRIC? menschliche Kreativität erhöhter Bedarf 2002 Preisanstieg neue Lagerstätten/-typen niedrighaltige Vorkommen werden wirtschaftlich Übernahmen höhere Explorationsanstrengungen größere Explorationsrisiken Okt. 2008/2009

7 Länderanteil am Weltverbrauch 2005 % 70 44, ,3 27,1 32,0 21,1 18,2 28,6 31,4 Quelle: DERA/BGR Datenbank JP 9,0 D JP JP JP JP D JP D JP IND D KOR KOR D D KOR IND KOR KOR RUS RSA KOR TAIW IND JP Alu Blei Kupfer Nickel Zink Zinn Stahl Öl Steinkohle

8 Länderanteil am Weltverbrauch 2010 % 80 53, ,2 45,1 39,6 43,4 42,7 48,5 45,4 50 Quelle: DERA/BGR Datenbank JP 11,4 JP D D IND IND IND JP IND D JP KOR JP KOR D JP IND RSA IND D KOR KOR D KOR KOR RUS JP Alu Blei Kupfer Nickel Zink Zinn Stahl Erdöl Steinkohle

9 PKW pro 100 Einwohner Deutschland 51,8 PKW Russland 24 PKW China 2,9 PKW Indien 0,8 PKW Auswirkung auf Rohstoffbedarf; Metalle und Energie Quelle: VDA, 2012

10 Indikatoren für Versorgungs- und Lieferrisiken Geostrategische Risiken: Marktzugang und Länderrisiko Angebotskonzentration Umwelt und Sozialaspekte Geologische Verfügbarkeit: Reichweite der Vorräte Explorationsaktivitäten Marktmacht: Länderkonzentration Firmenkonzentration des Angebots Technische Verfügbarkeit: Angebot/Nachfrage Kapazitätsauslastung Transport, Lagerbestände Produktionskosten Reaktionsvermögen der Nachfrage: Recycling, Substituierbarkeit, Materialeffizienz, eigene Rohstoffproduktion, Absicherungsstrategien Importabhängigkeit und Bedeutung der Rohstoffe für die Wertschöpfungskette

11 Globaler Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien 2006 und 2030 Verhältnis zur gesamten heutigen Weltproduktionsmenge des jeweiligen Rohstoffs Rohstoff 2006* 2030* Zukunftstechnologien (Treiber) Gallium 18% 397% Dünnschicht-Photovoltaik, IC, WLED Indium 40% 329% Displays, Dünnschicht-Photovoltaik Scandium gering 231% SOFC Brennstoffzellen, Al-Legierungselement Germanium 28% 220% Glasfaserkabel, IR optische Technologien Neodym 23% 166% Permanentmagnete, Lasertechnik Tantal 40% 102% Mikrokondensatoren, Medizintechnik Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (2009) * Von BGR aufgrund neuerer Daten neu berechneter Wert Foto: DG-Solartechnik Foto: Zeiss Foto: Voith AG Foto: PerkinElmer Optoelectronics

12 Globaler Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien 2006 und 2030 Verhältnis zur gesamten heutigen Weltproduktionsmenge des jeweiligen Rohstoffs Rohstoff 2006* 2030* Zukunftstechnologien (Treiber) Gallium 18% 397% Dünnschicht-Photovoltaik, IC, WLED Indium 40% 329% Displays, Dünnschicht-Photovoltaik Scandium gering 231% SOFC Brennstoffzellen, Al-Legierungselement Germanium 28% 220% Glasfaserkabel, IR optische Technologien Neodym 23% 166% Permanentmagnete, Lasertechnik Tantal 40% 102% Mikrokondensatoren, Medizintechnik Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (2009) * Von BGR aufgrund neuerer Daten neu berechneter Wert Foto: DG-Solartechnik Foto: Zeiss Foto: Voith AG Foto: PerkinElmer Optoelectronics

13 Globaler Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien 2006 und 2030 Verhältnis zur gesamten heutigen Weltproduktionsmenge des jeweiligen Rohstoffs Rohstoff 2006* 2030* Zukunftstechnologien (Treiber) Gallium 18% 397% Dünnschicht-Photovoltaik, IC, WLED Indium 40% 329% Displays, Dünnschicht-Photovoltaik Scandium gering 231% SOFC Brennstoffzellen, Al-Legierungselement Germanium 28% 220% Glasfaserkabel, IR optische Technologien Neodym 23% 166% Permanentmagnete, Lasertechnik Tantal 40% 102% Mikrokondensatoren, Medizintechnik Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (2009) * Von BGR aufgrund neuerer Daten neu berechneter Wert Foto: DG-Solartechnik Foto: Zeiss Foto: Voith AG Foto: PerkinElmer Optoelectronics

14 Globaler Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien 2006 und 2030 Verhältnis zur gesamten heutigen Weltproduktionsmenge des jeweiligen Rohstoffs Rohstoff 2006* 2030* Zukunftstechnologien (Treiber) Gallium 18% 397% Dünnschicht-Photovoltaik, IC, WLED Indium 40% 329% Displays, Dünnschicht-Photovoltaik Scandium gering 231% SOFC Brennstoffzellen, Al-Legierungselement Germanium 28% 220% Glasfaserkabel, IR optische Technologien Neodym 23% 166% Permanentmagnete, Lasertechnik Tantal 40% 102% Mikrokondensatoren, Medizintechnik Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (2009) * Von BGR aufgrund neuerer Daten neu berechneter Wert Foto: DG-Solartechnik Foto: Zeiss Foto: Voith AG Foto: PerkinElmer Optoelectronics

15 Globaler Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien 2006 und 2030 Verhältnis zur gesamten heutigen Weltproduktionsmenge des jeweiligen Rohstoffs Rohstoff 2006* 2030* Zukunftstechnologien (Treiber) Gallium 18% 397% Dünnschicht-Photovoltaik, IC, WLED Indium 40% 329% Displays, Dünnschicht-Photovoltaik Scandium gering 231% SOFC Brennstoffzellen, Al-Legierungselement Germanium 28% 220% Glasfaserkabel, IR optische Technologien Neodym 23% 166% Permanentmagnete, Lasertechnik Tantal 40% 102% Mikrokondensatoren, Medizintechnik Quelle: Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung (2009) * Von BGR aufgrund neuerer Daten neu berechneter Wert Foto: DG-Solartechnik Foto: Zeiss Foto: Voith AG Foto: PerkinElmer Optoelectronics

16 Nebenprodukte: Das Metallrad nach Reuter et al. und Verhoef et al. Hauptmetall Nebenprodukte Sulfidische Erze Al Cr Ti V Mn Mg Ni As Sn Mg Cu As Pb Co Fe Al Cu Ca/Si Pb Zn Mg Fe Fe Al Mn V PGM Cr Ca/Si Mg Mn Fe Cu Ga Ge In Cd Hg Sb Ti Mn Ti V Al Zn Fe Cu Li Cr Ga Mg Zn Sn Zn W Au Ag In As Cu Pb Ni Ag Sb Bi Ag Cu Co Ag As Au Pb Zn Au Cu Pt Pb Nb Ir Se Ta Ru Mg Mo Te Co Rh Sb Fe Bi Pd Os Ru Pt Te Os Cr Rh Ni Hg As Se Ca/Si Ir Co Bi As Ca/Si Fe Sb Ca/Si Hg Ti B Cl Ni Br Mn Al Fe Sn V Al Fe Cr Nb Zr Mg Ta Mn oxidische Erze Sulfidische + oxidische Erze

17 Nebenprodukte: Das Metallrad nach Reuter et al. und Verhoef et al. Hauptmetall Nebenprodukte Sulfidische Erze Al Cr Ti V Mn Mg Ni As Sn Mg Cu As Pb Co Fe Al Cu Ca/Si Pb Zn Mg Fe Fe Al Mn V PGM Cr Ca/Si Mg Mn Fe Cu Ga Ge In Cd Hg Sb Ti Mn Ti V Al Zn Fe Cu Li Cr Ga Mg Zn Sn Zn W Au Ag In As Cu Pb Ni Ag Sb Bi Ag Cu Co Ag As Au Pb Zn Au Cu Pt Pb Nb Ir Se Ta Ru Mg Mo Te Co Rh Sb Fe Bi Pd Os Ru Pt Te Os Cr Rh Ni Hg As Se Ca/Si Ir Co Bi As Ca/Si Fe Sb Ca/Si Hg Ti B Cl Ni Br Mn Al Fe Sn V Al Fe Cr Nb Zr Mg Ta Mn oxidische Erze Sulfidische + oxidische Erze

18 Der Big Hill von Lubumbashi, DR Kongo: eine mögliche Germanium-Quelle STL Fabrik (seit 2000) Produktion: t Co, t Cu, t Zn Potenzial > t Ge = 20 Jahren der Weltproduktion!

19 Seltene Erden Produktion von Seltenen Erdoxiden UdSSR/GUS Russland, Ukraine, Kasachstan Kirgisistan Australien Bergwerksförderung SEO [Tonnen] Brasilien Thailand Malaysia Indien China, VR übrige Welt Foto: Voith AG Seifen-Monazit-Ära Mountain Pass Ära Chinesische Ära

20 Seltene Erden: Bergwerksförderung bzw. Produktion Russland 2011: t SEO China 2011: t SEO (+ Estland) 2011: t SEO (aus Halden) Indien 2009/10: 16 t SEO aus Halden Sri Lanka 2010: 86 t Monazit Brasilien 2010: t Monazit Aufhaldung! Produktion 2011: t SEO (2010: t SEO) China: 95,1 %, : 3,5 %, Russland: 1,4 %, Indien: <0,1 % Malaysia 2009: 25 t Monazit Export nach China Indonesien, Thailand, Myanmar: vermutlich t Monazit Export nach China

21 Seltene Erden: Vorräte, Stand: (in Mio. t SEO) Russland 166,1 Kanad Kanada a Grönland 20,6 10,4 Resteuropa 4,8 3,3 China 66,5 0,9 2,1 Restasien 7,3 18,4 3,8 Brasilien 15,6 0,025 Afrika 2,4 0,029 Reserven Ressourcen China: 66 % der Reserven, 22 % der Ressourcen 0,3 Australien 6,7

22 Wettbewerbsverzerrungen: Seltene Erden Entwicklung der Exportquoten Chinas Jahr Exportquote [t] Unterschied zum Vorjahr [%] Geschätzter Bedarf außerhalb Chinas [t] Quellen: Lynas Corporation, IMCOA, Oakdene Hollins

23 Wettbewerbsverzerrungen: Seltene Erden Entwicklung der Exportquoten Chinas Jahr Exportquote [t] Unterschied zum Vorjahr [%] Geschätzter Bedarf außerhalb Chinas [t] Quellen: Lynas Corporation, IMCOA, Oakdene Hollins

24 Wettbewerbsverzerrungen: Seltene Erden Entwicklung der Exportquoten Chinas Jahr Exportquote [t] Unterschied zum Vorjahr [%] Geschätzter Bedarf außerhalb Chinas [t] ~ ? Quellen: Lynas Corporation, IMCOA, Oakdene Hollins

25 Wenn Monsieur Eiffel heute seinen Turm bauen würde, würde er nur 30 % des Stahls benötigen t t

26 Rohstoffsicherung für unsere Zukunft Wirtschaft Rohstoffversorgung Politik Rahmenbedingungen staatl. Institution Beratung, Information Gesellschaft Akzeptanz Forschung Spitzentechnologien

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