Rohstoffe - nachhaltig nutzen durch neue Technologien
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- Josef Kruse
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1 Rohstoffe - nachhaltig nutzen durch neue Technologien PD Dr. Lothar Mennicken, Bundesministerium für Bildung und Forschung Helene Köpf, Helmholtz-Institut Freiberg für Rohstofftechnologie
2 o Nationale Nachhaltigkeitsstrategie Verdopplung Rohstoffproduktivität o Hightech-Strategie 2020 Bedarfsfeld Klima/Energie o FONA Rahmenprogramm Forschungsprogramm Wirtschaftsstrategische Rohstoffe für den Hightech-Standort Deutschland o Deutsches Ressourceneffizienzprogramm o Deutsche Rohstoffstrategie 2
3 Forschungsstrategische Ansätze der Projektförderung Quelle: Stahl-Zentrum 1. Rohstoffproduktivität steigern r², Schlüsselinnovationen 2. Rohstoffbasis sichern r³, D-F, r 4 (offen) 3. Rohstoffbasis verbreitern CO 2 -Nutzung 4. Kleine und mittlere Unternehmen fördern KMU innovativ: Ressourceneffizienz 5. International kooperieren CLIENT, D-F, ENTIRE-Projekt Quelle: Bayer Technology Services GmbH Quelle: istockphoto.com Quelle: HZDR/büro quer 3
4 r² - Innovative Technologien für Ressourceneffizienz rohstoffintensive Produktionsprozesse Quelle: Stahl-Zentrum Rohstoffproduktivität steigern o Mengenmäßig bedeutsame Rohstoffe o Stahl-, Metall-, Chemie-, Bau- und Keramikindustrie o 22 Verbundprojekte (~100 Teilprojekte) o Fördermittel 38 Mio., Laufzeit o Integrations- und Transferprojekt FhG-ISI o 4
5 r²-rohstoffintensive Produktionssysteme: Theoretisches Potenzial bei deutschlandweiter Umsetzung Steigerung der Rohstoffproduktivität Reduktion Energieverbrauch ca. 75 TWh/a ca. 5-6% Einsparungen Materialaufwand ca. 80 Mio. t/a (~ 6 große Kraftwerke) Einsparungen Treibhausgasemissionen ca. 60 Mio. t CO 2 -Äq./a Kostensenkung: 3,4 Mrd. /Jahr 5
6 r³ Innovative Technologien für Ressourceneffizienz Strategische Metalle und Mineralien Rohstoffbasis sichern o Nachhaltige Nutzungsstrategien (Recycling, Substitution) o Urban Mining (Infrastruktur, Altdeponien, Hüttenhalden) o Nachhaltigkeitsbewertung o 28 Verbundprojekte (128 Teilprojekte, davon 69 Industrieprojekte), Laufzeit o Förderung 30 Mio Mio. Industriemittel o Integrations- und Transferprojekt am HIF o Quelle: HZDR/büro quer 6
7 Technologien für Nachhaltigkeit und Klimaschutz Chemische Prozesse und stoffliche Nutzung von CO 2 Rohstoffbasis verbreitern o Erweiterung der Rohstoffbasis der chem. Industrie o chemische Energiespeicherung o Reduktion von CO 2 -Emissionen o Fördermittel: ~ 100 Mio. + ~50 Mio. Industriemittel, Förderzeitraum: o 33 Verbundprojekte (>150 Einzelprojekte) o Begleitvorhaben: DECHEMA e.v. o 7
8 KMU-innovativ: Ressourcen- und Energieeffizienz Kleine und mittlere Unternehmen fördern o BMBF-Initiative in 8 Technologiefeldern o Themenoffen, branchenübergreifend o Zugang zur Förderung für KMUs erleichtern o Schwerpunkte im Bereich Ressourceneffizienz: Rohstoffintensive Produktionssysteme Optimierung von Wertschöpfungsketten Innovative Recyclingverfahren o Einreichungstermine und o 8
9 International kooperieren o Zusammenarbeit Deutschland - Frankreich zu nachhaltigen Rohstofftechnologien derzeit 1 bilaterales Großprojekt zur Biohydrometallurgie in Vorbereitung o CLIENT Internationale Partnerschaften für nachhaltige Klimaschutz- und Umwelttechnologien und - dienstleistungen Modellhafte Forschungskooperation mit Schwellenländern (BRA, RUS, IND, CHN, RSA, VNM, CHL), ca. 60 Mio (geschlossen) 9
10 r 4 Innovative Technologien für Ressourceneffizienz Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe Rohstoffbasis sichern (Hightech-Metalle und Seltene Erden für Zukunftstechnologien) o Gewinnung von Primär- und Sekundärrohstoffen o Steigerung der Akzeptanz für die Rohstoffgewinnung o Nachwuchsgruppen, Strukturbildende Maßnahme/Netzwerk o Integration und Transfer 2 Stichtage: & o Quelle: TU Bergakademie Freiberg 10
11 Rohstoffe - Nachhaltige Erkundung, Gewinnung, Verarbeitung, Verwertung und Substitution Helene Köpf Jens Gutzmer / Helene Köpf I Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie I
12 Der KIC Rohstoffe Thema*: Rohstoffe - nachhaltige Erkundung, Gewinnung, Verarbeitung, Verwertung und Substitution Zielsetzung: Sicherstellung von Zugang, Verfügbarkeit und nachhaltiger Nutzung von Rohstoffen für die Europäische Wirtschaft Verwirklichung einer ressourcenschonenden Wirtschaft zur Befriedigung der gesellschaftlichen Bedürfnisse * vgl. Factsheet SIA: Seite 12 Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
13 Relevanz des KIC Rohstoffe Wissensdrehkreuz und Fachzentrum für akademische, technische und praktische Ausbildung und Forschung in den Bereichen nachhaltiger Bergbau (Tagebau, Untertagebau, Tiefseebergbau) Aufbereitung Recyclingtechnologien Materialmanagement Werkstoffsubstitution Geopolitischer Handel mit Rohstoffen Vermittler und Clearingstelle für europäische Fachzentren Ausweitung bestehender und Schaffung neuer Märkte Verbesserung der Vernetzung und Kooperation Entwicklung innovativer Technologien für ein neues Verständnis der traditionellen Wertschöpfungskette im Rohstoffbereich Seite 13 Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
14 Verknüpfung von Hauptmetallen und Nebenprodukten im Metallrad Hauptmetall Nebenprodukte Eigene Infrastruktur Limitierte Infrastruktur Keine Infrastruktur Abgänge Kritische Rohstoffe (EU-AdHoc Arbeitsgruppe 2010) Al Cr Ti Mn V Zn Mn Mg Ni As Sn Mg Cu As Ti Fe Cu Li Cr Ni Pb V B Ga Br Co Fe Al Cu Mn Ca/Si Pb Zn Al Oxidische Erze Cl Fe Mg Sn Fe Al V Fe Al Fe Mn Mg Al Cr Nb V PGM Zr Cr Mg Ti Ca/Si Ta Mn Mg Ga Zn Sn Zn W Au Ag In As Ge Cu Mn In Pb Ni Ag Sb Bi Fe Cd Ag Cu Cu Pt Pb Nb Cu Co Ag Au As Au Pb Zn Ir Se Ta Ru Mg Hg Mo Te Sb Co Rh Sb Fe Sulfidische Erze Bi Pd Os Ru Pt Te Os Cr Sulfidische + Ti Rh Ni Ir Co Bi As Hg Se oxidische Erze As Ca/Si Ca/Si Fe Sb Ca/Si Hg Quelle: DERA (2011) nach Reuter et al., Verhoef et al. Seite 14 Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
15 Metalle in High-Tech-Produkten Die Verwendung von Metallen in immer komplexeren Verbundstoffen für moderne Produkte erfordert neue Technologien in der (Rück-) Gewinnung und Aufbereitung von Rohstoffen. Quelle: UNEP 2013 Seite 15 Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
16 Bedeutung des KIC Rohstoffe für Deutschland Absicherung der Rohstoffversorgung für die Rohstoff verarbeitende Industrie Industrietätigkeit entlang der gesamten Prozesskette der Rohstofftechnologien: Erzeugung von Grund- und Werkstoffen, Halbzeugen, hochwertige High-Tech Güter, Entsorgung- und Recycling. Entwicklung innovativer Technologien zur Maximierung der Ressourceneffizienz in Kernbereichen der deutschen Industrie Das KIC als Plattform zur Ausbildung von technischem und wissenschaftlichem Nachwuchs im Knowledge-Triangle Chancen für Entrepreneure dank geringer Markt- Eintritts-Schranken im Bereich der Recycling-, Grundstoff- oder Substitutionsindustrie High Efficient Resource Technologies Resource & Energy Efficiency Seite 16 Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
17 Nationale Kompetenz in der Ressourcen-Forschung Fakultäten an Universitäten und Kompetenzzentren Geowissenschaften Rohstoffingenieurwesen Metallurgie und Werkstofftechnik Wirtschaftswissenschaften Universitäre Standorte: Geologie (Forschungskollegium Lagerstätten) Metallurgie / Werkstoffe Bergbau / Rohstoffingenieurwesen Außeruniversitäre Standorte: Forschungszentrum Rohstoffe Forschungszentrum Metallurgie / Werkstoffe / Substitution Regionale Rohstoff-Netzwerke im Wissensdreieck (Universitäten, Forschung und Industrie) Aachen Bochum Duisburg Jülich Bremen Tübingen Hannover BGR Clausthal Halle Weimar Augsburg München Greifswald Bayreuth Alzenau/ Hanau Würzburg Erlangen- Nürnberg Berlin Potsdam Dresden Freiberg Seite 17 Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
18 Das Helmholtz-Institut für Ressourcentechnologie: Forschung & Ausbildung entlang der gesamten Wertschöpfungskette Erkundung Bergbau Aufbereitung Metallurgie Recycling Technologien Modellierung Evaluierung Analytik Angewandte Natur-/ Geo-, und Umweltwissenschaften Ingenieurswissenschaften Wirtschaftswissenschaften, Mathematik, Stochastik Seite 18 Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
19 Innovation and technology is an increasingly effective way to find new resources in a sustainable way. Tom Albanese, CEO Rio Tinto November, 2010 Helene Köpf Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) +49 (0) Seite 19 h.koepf@hzdr.de Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie
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