Chance und Risiko strategischer Ressourcen. SES Armin Reller

Transkript

1 SES Zürich Armin Reller

2 Viele Gegenstände nutzen wir im Alltag ganz selbstverständlich

3 Stoff- und dp Produktgeschichten ht Problem: fehlendes Bewusstsein für die alltäglichen li Stoffe Idee: Ergründung des Wirkens der vielfältigen Stoffe des täglichen Lebens auch jenseits der Labors zu verschiedenen Zeiten und in verschiedenen Räumen Fächerübergreifende Fakten- und Informationssammlung über bestimmte Ressourcen Thematisierung der sozioökonomischen, politischen (Macht!) und ökologischen Funktionen der Materialien und deren Wechselwirkungen mit ihrer jeweiligen Umgebung Ziel: Motivation zu einem umsichtigen, wirtschaftlich effizienten und risikoarmen Umgang mit allen Ressourcen

4 Der Wiener Ring aus der Vogelschau Quelle: Marc Girouard: Die Stadt / Buchclub EX Libris, Zürich1988 / S. 327

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6 Mexico-Stadt, vor gut 100 Jahren und heute

7 Lagos Istanbul Rio de Janeiro Shenzen Paris Peking Buenos Aires Moskau Kalkutta Shanghai LA Kairo Osaka-Kobe-Kyoto Manila Jakarta Dehli

8 Ernährung

9 Die lange Reise der Lebensmittel

10 Industrielle Fleischproduktion Quelle: GEO Nr. 10/2009

11 Biosprit aus Palmöl Palmöl wird benötigt zur Herstellung von Frittierölen und -fette, Biodiesel, Backfette, Schokolade, Keksglasuren, Viehfutter, Seife, Glyzerine, Industrie- und Schmierstoffen, Make up usw. Quelle: Kathrin Oppitz

12 Biosprit aus Palmöl Quelle: Greenpeace

13 Biosprit Erdöl Raps* Ölpalmen* Soja* Mais** Zuckerrohr** Zuckerrübe** Flächenertrag Biodiesel* bzw. Bioethanol** (pro Hektar) Diesel-* bzw. Benzinmenge** 1500 Liter 6000 Liter 600 Liter 2500 Liter 6500 Liter 5500 Liter 1400 Liter 5500 Liter 550 Liter 1600 Liter 4200 Liter 3600 Liter CO2-Ausstoß 155 g 110 g 260 g 590 g 120 g g 150 g (pro km) Biosprit und CO2-Bilanz

14 Industrielle Landwirtschaft Die Energiebilanz der Landwirtschaft 100 Energie Aufgewendete Energie 50 Im Getreide gesammelte Energie Quelle:

15 Wasser

16 Quelle: N.C. Thank, Ast K. Biwas (Hrsg.): Environmentally Spund Water Management, Calcutta 1990

17 die lange Reise der Lebensmittel Quelle:

18 Die Herstellung aller Produkte benötigt Wasser 5300 Liter 124 Liter Quelle: Hoekstra 2008

19 Bauen

20 Lüneburg Lüneburg um die Mitte des 15. Jahrhunderts. Ausschnitt aus einem Bild von Hans Bornemann (Kirche St. Nikolai in Lüneburg). Quelle: Marc Girouard: Die Stadt / Buchclub EX Libris, Zürich1988 / S. 42

21 Quelle: Ski Dubai 2008 Dubai die größte Bausstelle der Welt Quelle: Quelle: ww ww.burjdubai.com

22 Tonnen aus - Beton - Stahl - Aluminium und -Glas - Carrara Marmor -Gold Der Burji al al Arab steht auf einer etwa 7000 Quadratmeter großen Platte aus Stahlbeton. Diese ruht auf 750 Betonpfählen, die bis zu 50 Meter tief im Boden stecken. Für den Rohbau wurden mehr als Kubikmeter Beton verwendet. Quelle: Türen 189 Etagen; davon 162 bewohnbar qm Geschossfläche Tonnen Carrara Marmor qm 22-karätiges Gold metrische Tonnen Stahl Tonnen Aluminium Glasplatten Tonnen Glas Und. Hunderte von Metall- Basierten Materialien

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24 Energie

25 Ölsand Alberta / Kanada Quelle: Die Zeit / / Nr. 46 / Rubrik Wirtschaft / S. 38

26 Abbau von Ölsand in Alberta, Kanada Quelle:

27 Öl sprudelt Wie lange noch? Quelle:

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29 Mobilität

30 Innova ationsgrad 1. Zyklus 1st wave Wasserkraft Dampfmaschine Textilmaschinen moderne Eisenwerke 2. Zyklus 2nd wave mit Kohle betriebene Dampfschiffe Eisenbahn Stahlwerke Werkzeugmaschinen Fabriksysteme 3. Zyklus 3rd wave 2008 Meadows et al. Elektrizität Elektrotechnik chemische Industrie 4. Zyklus 4th wave Petrochemie Automobil Elektronik Fernsehen Computer Öl und Kunststoffe Luftfahrtindustrie ti t i Verbrennungsmotor Kernenergie Automobilindustrie Raumfahrt Kommunikationstech. 5. Zyklus 5th wave 6. Zyklus 6th wave??? Nachhaltigkeit erneuerbare Energien Kreislaufwirtschaft Grüne Gentechnik Bionik Nanotechnologie Informationstechnologie Softwareentwicklung digitale Netzwerke Mikroelektronik Biotechnologie Materialforschung Robotik Basisinnovationen Quelle: Hargroves 2008 & Knox et al Kondratjew-Zyklen

31 Thomas Newcomen ( )

32 Wie steht es um die (nicht-)erneuerbaren Ressourcen? source: Brücken die die Welt verbinden / Prestel Verlag, München / 2002 BOKU Wien Armin Reller

33 Augsburg Rudolf Diesel MAN Versuchsmotor K6V 30/45 (1951) Die Zeit der ersten Dieselmotoren fällt zusammen mit dem Umbau der Gebirgslandschaft in eine wirtschaftliche Ressourcenquelle. Staudämme entstanden, deren Turbinenenergie mit einem Netz von Hochspannungsleitungen über das ganze Land verteilt wurde.

34 Universal Shipbuilding delivers MINERAL NIPPON 203, DWT bulker built at Tsu Shipyard On 30th March Universal Shipbuilding delivered the monster bulk carrier MINERAL NIPPON to its owners Lepta Shipping Co. The ship was built at the Tsu Shipyard. Vessel particulars: Total length m Molded breadth m Type it is deep m Fully loaded draft m Dead-weight 203,275 t Gross tonnage 101,933 GT Sea speed knots Main system MAN B&W 6S70MC MK6 Quelle:

35 Quelle:

36 Wie steht es um die (nicht-)erneuerbaren Ressourcen? Eisenerzmine Carajas, Brasilien Quelle: BOKU Wien Armin Reller

37 Abwrackwerft in Alang, Indien, Quelle: Google Earth

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39 Katalysator mit Palladiumbeschichteten Keramikwaben Katalysator mit Palladiumbeschichtetem Aluminiumoxid u mobility.com Quelle: hvv-m Einsatz von Platingruppenmetallen in der Katalysatortechnik Q g Quelle: Hartwig et al. 2001

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41 Quelle: Tages-Anzeiger / / Rubrik Wissen: Das Auto wird Teil der Stromversorgung An der Stromtankstelle kann der Autofahrer die Energie künftig nicht nur kaufen, Sondern auch verkaufen

42 Kupfererzabbau Bingham (USA) Quelle:

43 Lithium Weltproduktion: t (2008) Reserven: 6,1 Mio. t (Reichweite 220 Jahre) Länderkonzentration: Reservenbasis zu 81 Prozent in drei Ländern Verwendung: mobile Energiespeichersysteme, Elektro- und Hybridautos Prognose: Bedarfszuwachs um Faktor 3,5 bis 2030 (Reichweite 64 Jahre) Preis: 1 Tonne für 5200 USD (Stand 2008); ~ 2000 USD (Stand 2004) 0,5% 1,5 % 6% 2% 9% Bolivien Chile 16% Argentinien 42% China Brasilien USA Kanada Australien 23% Quelle: USGS 2009

44 Globale Verteilung der Lithiumlagerstätten und Lithiumproduktion nach Ländern (USGS 2008b & 2009, BGS 2008, RMG 2009, Roskill 2009, Evans 2008 & 2009)

45 Glas- und Spiegelpolitur (Ce) Magnete in Elektromotoren und Generatoren (Nd, Pr, Dy, Tb) UV-Schutz (Ce) Treibstoffadditive (Ce, La) Magnete für Klein- Elektromotoren (Nd, Sm) Katalysator (Ce, La) Batterie (NiMH) (La, Ce) Nach Curtis 2007 RS Reller / Zepf

46 Vorkommen als Mineral Monazit Bastnäsit (Ce, La, Th, Nd, Y)PO 4 (Ce, La, Y)CO 3 F

47 Global Distribution of Rare Earth Deposits and Production Sites (USGS 2008a & 2009b & 2009c, BGS 2008, Roskill 2007, Säuberlich 2008)

48 160'000 World Mine Production of REO [metric tons of rare earth oxide equivalent] 140' ' tons metric 100'000 80'000 60'000 Others India USA China 40'000 20'000 0 Quellen: Eigene Zusammenstellung nach USGS , Lynas 2010

49 160'000 World Mine Production of REO [metric tons of rare earth oxide equivalent] t 140' ' t Erwartete Nachfrage 100'000 tons metric 80'000 60'000 Others India USA China 40'000 20'000 0 Quellen: Eigene Zusammenstellung nach USGS , Lynas 2010

50 Quelle: www. lightpollution.it/worldatlas

51 Source: Bianca Pohl Leuchtstoffe für LED-Applikationen / 2009

52 Kommunikation

53 Functional Rare Earth Metals in Electronic Devices (Curtis 2007)

54 Dieser Minicomputer setzte sich international als erster durch Quelle:

55 Material % Weight Material % Weight Silizium 24,8803 Plastik 22,9907 Eisen 20,4712 Aluminium 14,1723 Kupfer 6,9287 Blei 6,2988 Zink 2,2046 Zinn 1,0078 Nickel 0,8503 Barium 0,0315 Mangan 0,0315 Silber 0, Beryllium 0,0157 Kobalt 0,0157 Tantal 0,0157 Titan 0,0157 Antimon 0,0094 Kadmium 0,0094 Bismut 0,0063 Chrom 0,0063 Quecksilber 0,0022 Germanium 0,0016 Gold 0, Indium 0,0016 Ruthenium 0,0016 Selen 0,0016 Arsen 0,0013 Gallium 0,0013 Palladium 0,0003 Europium 0, Niob 0,0002 Vanadium 0,0002 Yttrium 0,0002 Platin in Spuren Rhodium in Spuren Terbium in Spuren

56 Der Siegeszug der Mobiltelefone Verkaufte Mobiltelefone zwischen 1997 und 2009 (nach Gartner 2005 und International Telecommunication Union 2006)

57 Quelle: SZ / / Rubrik Wirtschaft / S. 21

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59 Coltan ist ein Roherz, Hauptlagerstätte im Kongo, aus dem das Metall Tantal gewonnen wird. Quelle:

60 Zunehmende Materialvielfalt in der Halbleiterindustrie (nach Theis 2007)

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63 Abfall

64 Plastikmüll am Strand von Senegal Der Anblick täuscht: Der größte Teil des Plastikmülls verbleibt im Meer und wird nicht wie hier an einem Strand von Senegal an Land zurück geschwemmt. Quelle:

65 Plastikmüll an chinesischem Meer-Badestrand Quelle:

66 Quelle:

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68 Quelle: EMPA

69 Mögliche Risiken eines Rohstoffengpasses Quelle: Wikipedia Commons

70 der Ressourcenverbrauch steigt kontinuierlich Ressourcenverbrauch pro Kopf und Jahr Jäger und Sammler Agrargesellschaften Industrielle Revolution Industriezeitalter 1 Tonne 3 5 Tonnen Tonnen Ernährung, Behausung, Bewaffnung, etc. Ernährung, Futtermittel, Gebäude, Gerätschaften, etc. Fossile Energieträger Güter des gehobenen Grundbedarfs, Luxus- und Konsumartikel, Hightech, etc.

71 Wissen Handeln Nichtwissen Was die Zukunft wirklich bringt, das wissen wir nicht, aber dass wir handeln müssen, wissen wir. Friedrich Dürrenmatt

72 Wissen ist der einzige Rohstoff, der sich bei Gebrauch vermehrt.

73 Mit Dank an Renate Diessenbacher Dr. Claudia Schmidt & Dr. Simon Meißner Benjamin Achzet, Stefan Brandl & Volker Zepf die Studierenden der Physik, der Materialwissenschaften und der Geographie