Rohstoffgewinnung auf dem Prüfstand

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1 Rohstoffgewinnung auf dem Prüfstand Wie schaut es um unsere Ressourcen in der Zukunft aus? Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. mult. Friedrich-W. Wellmer Präsident a.d. der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover

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3 Konzentration im Außenhandel, und in der Nachfrage Chinas Heißhunger treibt Rohstoffpreise! Graphik: Handelsblatt 2004

4 Socar-Ölfeld Baku, Aserbaidschan (Quelle: Der schmutzige Weg des Öls, Financial Times Deutschland )

5 Gesellschaft Bergbau-Regionen sind häufig Armuts-Regionen, in denen der Bergbau nichts weiter hinterlassen hat als: alte Bergbauhalden Andacollo Source: S. Renner, BGR

6 Intragenerationen Fairness Anhaltende positive wirtschaftliche Entwicklung Sicherung der natürlichen Umwelt Soziale Sicherheit und Gerechtigkeit

7 NACHHALTIGE ENTWICKLUNG Entwicklung, die den Bedarf der heutigen Generation deckt, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu schmälern, ihren Bedarf zu decken. (Brundtland, G.H. et al (1987) Our Common Future, Commission on Environment and Development) Beste Option: erneuerbare Rohstoffe Zweitbeste optimaler Einsatz Option: nichterneuerbarer Rohstoffe

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10 Source: D.Lam: Presentation Herrenhausen-Symp : "Already beyond? 40 years' limits to growth", Hannover, VW- Foundation.

11 Malthusianische Katastrophe Thomas Malthus ( ) 1. Professor für Nationalökonomie An essay on the principle of population (1798): --- Wachstum der Bevölkerung: geometrisch --- Wachstumsmöglichkeiten für Anbau von Nahrungsmitteln: linear

12 Source: D.Lam: Presentation Herrenhausen-Symp : "Already beyond? 40 years' limits to growth", Hannover, VW- Foundation.

13 Ressourcen der Geosphäre Menschliche Kreativität Ressourcen der Technosphäre Das Finden von Lösungen für Funktionen, d.h. die Deckung unserer Bedürfnisse an Rohstoffen

14 (Quelle: R.Raymond: Out of the Fiery Furnace, Melbourne (Macmillan Australia) 1984, 274 S.)

15 Mílos Knossos

16 (Quelle: Krausmann et al. (2009): Growth in global materials use, GDP and population during the 20th century, Ecological Economics Vol. 68, Nr. 10, , Version 1.2 (August 2011),

17 Source: D.Lam: Presentation Herrenhausen-Symp : "Already beyond? 40 years' limits to growth", Hannover, VW- Foundation.

18 Quelle: Plastics the Facts 2012 Association of Plastics Manufacturers ( (

19 Quelle: Voest-Alpine Erzberg GmbH (ed.), 1998

20 Source: BGR databank Die Rohstoffpyramiden 2003 precious metals and gemstones energy commodities industrial minerals metals diamonds 0.02 platinum-group 0.40 metals gold 3.10 silver 26 niobium / tantalum 30 uranium 37 tungsten 46 cobalt 47 vanadium 61 antimony 121 molybdenum 135 tin 247 mica 363 magnesium 466 kyanite related 669 graphite minerals 882 zirconium 989 nickel 1,277 asbestos 2,062 diatomite 2,086 lead 3,648 boron minerals 4,645 titanium 4,695 fluorspar 4,762 barites 7,394 manganese 7,674 zinc 9,104 talc / pyrophyllite 10,716 feldspar 11,387 bentonite 12,366 chromites 12,371 copper 14,427 magnesite / 14,448 peat magnesia 27,800 potash 27,852 kaolin 38,939 phosphates 41,502 sulphur 62,523 gypsum / anhydrite 120,173 bauxite 140,008 rock salt 268,406 industrial sand 300,000 clays 500,000 iron ore 600,628 brown coal 929,923 natural gas 2,530,700 hard coal 3,350,004 petroleum 3,524,400 crushed rock 4,100,000 sand / gravel 18,000,00 0 as of 5/2004 world mineral production by weight (in 1000 t, natural gas in Mio. m 3 ) antimony 110 kyanite related 146 minerals mica 146 vanadium 209 barytes 274 tungsten 338 zirconium 388 graphite 423 feldspar 578 diatomite 597 fluorspar 600 bentonite 655 asbestos 711 peat 714 niobium / tantalum 738 molybdenum 790 uranium 793 talc / pyrophyllite 794 magnesite / magnesia 847 lead 848 magnesium 938 tin 1,054 titanium 1,103 cobalt 1,231 manganese 1,577 gypsum / anhydrite 1,739 sulphur 1,920 bauxite 2,380 chromite 2,600 boron minerals 2,840 phosphates 2,881 silver 3,148 nickel 3,741 kaolin 3,801 zinc 4,034 industrial sand 4,941 rock salt 5,993 potash 6,432 platinum-group metals 6,607 brown coal 7,997 diamonds 8,932 clays 10,495 copper 16,744 iron ore 16,818 crushed rock 25,338 gold 30,079 sand / gravel 98,460 hard coal 124,252 natural gas 339,974 petroleum 698,360 as of 5/2004 world mineral production by value (in mill. )

21 (Quelle: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Bundesmin. für Wirtschaft, Familie und Jugend (Hrsg.): Ressourcennutzung in Österreich Bericht 2011, Wien.)

22 (Quelle: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Bundesministerium für Wirtschaft, Familie und Jugend (Hrsg.):Ressourcennutzung in Österreich Bericht 2011, Wien.)

23 Quelle: Deutschland- Rohstoffsituation 2011 DERA-Rohstoffinformationen 13, Hannover 2012

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25 Definition Reserven- / Lebens- Index Statischer Reserven-/Lebens-Index L S : Verhältnis der Reserven (R) beim Beginn des Jahres und der Bergbauförderung (F) des vorhergegangenen Jahres ( Verbrauch). L S R F

26 Reserven Produktion = = Lebenszeit Lagerstätte

27 Reserven wirtschaftlich Geopotential (= unbekannte Reserven and Ressourcen) dynamische Grenzen Ressourcen zur Zeit unwirtschaftlich Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe GEOZENTRUM HANNOVER

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29 Das Wachsen der Reserven Beispiel: Oel Produktion Reserven Ratio Reserven Produktion Mio t Mio t Mio t Mio t 55

30 Reserven Verhältnis = Förderung (Verbrauch) ist immer nur eine Momentaufnahme in einem sich dynamisch entwickelnden Reserven-/Ressourcensystem. Es ist nicht die Lebenszeit eines Rohstoffes.

31 U.S. Crude Oil Production and Consumption 6 U.S. Consumption Billions of Barrels 4 2 Hubbert Production Cycle U.S. Production: Including Alaska Lower Year Source: Kesler, 1994

32 Fig.7: Crude oil production of Norway (Source: The petroleum resources on the Norwegian continental shelf 2001) From: Sinding-Larsen, R. & Wellmer, F.-W. (2012): Non-Renewable Resource Issue: Geoscientific and Societal Challenges an Introduction. In: Sinding-Larsen, R. & Wellmer, F.-W. (Eds.): Non-Renewable Resource Issue, Berlin Heidelberg, New York (Springer).

33 + Schieferöl

34 (Quelle: Frankfurter Allgemeine Zeitung )

35 (Quelle: Frankfurter Allgemeine Zeitung )

36 Echt verbraucht, Exergy wird aufgebraucht Nichterneuerbare Energie- Rohstoffe Höchste Substitutionabilität über Elektrizität für Wärme, Bewegung, Licht, Information (IT) Nur gebraucht, transferiert von der Geosphäre zur Technosphäre. (Atome verschwinden nicht!) Nichterneuerbare Nicht- Energie- Minerale (mit Ausn. K, N, and P) Dünge- Minerale. K, N und P Substitutionabilität im Prinzip: Mensch benötigt nur inhärente Eigenschaft, um Funktionen zu erfüllen, nicht den Rohstoff an sich Keine Substitionabilität, Pflanze braucht K, N and P als solches

37 Echt verbraucht, Exergy wird aufgebraucht Nichterneuerbare Energie- Rohstoffe Höchste Substitutionabilität über Elektrizität für Wärme, Bewegung, Licht, Information (IT) Nur gebraucht, transferiert von der Geosphäre zur Technosphäre. (Atome verschwinden nicht!) Nichterneuerbare Nicht- Energie- Minerale (mit Ausn. K, N, and P) Dünge- Minerale. K, N und P Substitutionabilität im Prinzip: Mensch benötigt nur inhärente Eigenschaft, um Funktionen zu erfüllen, nicht den Rohstoff an sich Keine Substitionabilität, Pflanze braucht K, N and P als solches Was ist mit dem Kohlenstoff C??

38 Deckung der Bedürfnisse an Rohstoffen Ressourcen der Erde Menschliche Kreativität Funktionen Das Finden von Lösungen für Funktionen Schneiden, Sägen, Schaben Harte Steine Bronze Stahl Laser Kommunikations Transfer Kupfer- Kabel Glasfiber- Kabel Richtfunkantennen Satelliten- Telephon Festhalten von Bildern Silber/ Photographie Digitale Kamera

39 Verknappung Preisanstieg Reaktionen durch Preisanreize Angebotsseite Primäre Rohstoffe (Exploration, Investition in neue Produktion, Erhöhung des Rohstoffausbringens aus der Lagerstätte und in der Aufbereitung/ Metallurgie) Sekundäre Rohstoffe (Verbesserung des Recyclings, Aufbereitung niedrighaltiger Schrotte) Nachfrageseite Sparsamer Materialverbrauch Substitution neue Technologien mit anderem Rohstoffprofil Angebot und Nachfrage wieder im Gleichgewicht

40 Echt verbraucht, Exergy wird aufgebraucht Nichterneuerbare Energie- Rohstoffe Höchste Substitutionabilität über Elektrizität für Wärme, Bewegung, Licht, Information (IT) Nur gebraucht, transferiert von der Geosphäre zur Technosphäre. (Atome verschwinden nicht!) Nichterneuerbare Nicht- Energie- Minerale (mit Ausn. K, N, and P) Dünge- Minerale. K, N und P Substitutionabilität im Prinzip: Mensch benötigt nur inhärente Eigenschaft, um Funktionen zu erfüllen, nicht den Rohstoff an sich Keine Substitionabilität, Pflanze braucht K, N and P als solches

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42 Ressourcen der Geosphäre Menschliche Kreativität Ressourcen der Technosphäre Das Finden von Lösungen für Funktionen, d.h. die Deckung unserer Bedürfnisse an Rohstoffen

43 Das Wachsen der Reserven Beispiel: Phosphat Produktion Reserven Ratio Reserven Production Mio t Mio t Mio t Mio t 372 (Source: USGS, Mineral Commodity Summaries)

44 (Source:Schröder,J., Cordell,D., Smit, A.L. & Rosemarin, A. (2010): Sustainable Use of Phosphorous, Plant Research Int. Wageningen, SEI Report 357, EU Tender ENV.B.1/ETU/2009/0025)

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46 (Quelle: C. Kabbe, Bluefacts 2013)

47 Echt verbraucht, Exergy wird aufgebraucht Nichterneuerbare Energie- Rohstoffe Höchste Substitutionabilität über Elektrizität für Wärme, Bewegung, Licht, Information (IT) Nur gebraucht, transferiert von der Geosphäre zur Technosphäre. (Atome verschwinden nicht!) Nichterneuerbare Nicht- Energie- Minerale (mit Ausn. K, N, and P) Dünge- Minerale. K, N und P Substitutionabilität im Prinzip: Mensch benötigt nur inhärente Eigenschaft, um Funktionen zu erfüllen, nicht den Rohstoff an sich Keine Substitionabilität, Pflanze braucht K, N and P als solches Was ist mit dem Kohlenstoff C??

48 (Source: FAZ )

49 (Source: Frankfurter Allgemeine Zeitung FAZ )

50 (Source: DIE WELT, )

51 (Source: Frankfurter Allgemeine Zeitung FAZ )

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53 Intragenerationen Fairness Anhaltende positive wirtschaftliche Entwicklung Sicherung der natürlichen Umwelt Soziale Sicherheit und Gerechtigkeit, soziale Akzeptanz

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55 Gesellschaft Uneven Distribution of Income Chile: Gini Coeffizient von 57,1 (2005): World rank 113 / % of population control more than 61% of income Source: UN Human Development Report 2007 / WRI (2008)

56 Das Bild kann zurzeit nicht angezeigt werden. Herausforderung Rohstoffwirtschaft Globale Gerechtigkeit Energieverbrauch in MWh/(Person*Jahr) Ressourcenverbrauch in Mg/(Person*Jahr) Fleischverbrauch in kg/(person*jahr) Quellen: Sustainable Europe Research Institute, , US Energy Information Administration, International Energy Annual, 2008, FAO Stat Food Supply Database

57 Intragenerationen Fairness Anhaltende positive wirtschaftliche Entwicklung Sicherung der natürlichen Umwelt Soziale Sicherheit und Gerechtigkeit, soziale Akzeptanz Gute Regierungsfähigkeit/ Good Governance + F + E

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59 (Quelle: WBH)

60 Ökonomie Ökologie Physische Verfügbarkeit Kreativität Integrität Professionalität Lösungen für Funktionen Soziale Gerechtigkeit

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63 Ökonomie Ökologie Physische Verfügbarkeit Kreativität Integrität Professionalität Lösungen für Funktionen Soziale Gerechtigkeit Soziale Akzeptanz

64 Ökonomie Ökologie Physische Verfügbarkeit Kreativität Integrität Professionalität Lösungen für Funktionen Soziale Gerechtigkeit Soziale Akzeptanz?