Bodenschätze. Der Gebrauch von Rohstoffen aus der Lithosphäre. Salzabbau in Hallstatt seit mehr als 3000Jahren. Quelle: Athena Publications

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1 Bodenschätze Der Gebrauch von Rohstoffen aus der Lithosphäre. Quelle: Athena Publications Salzabbau in Hallstatt seit mehr als 3000Jahren

2 Inhalt Problemstellung Begriffserklärungen Verfügbarkeit Abbau und seine Folgen Bedarf

3 Stoffkreislauf und Mensch Verweildauer: Menschliche Verwendung ~10a, Mineralbildung >10 6 a US Cu Verteilung: Lagerstätte : Verwendung : Deponie 1:1:1 Stoffkreislauf

4 Stoffverbrauch eines US Bürgers Sn Ni Deutsche Statistik: Kies/Sand 245t Zement 27t Steinsalz 14t Steinkohle 65t Braunkohle 170t Mineralöl 105t Erdgas (1000m 3 ) 95 Sb Ta Cu Ga Au Pt Ge Ag Rh U In Pb Zn Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BRD) Cr Stoffkreislauf Quelle: New Scientist P Al

5 Lagerstätten Al Sb Cr Cu Au Hf In Pb Ni Stoffkreislauf P Pt/Rh Ag Ta Sn U Zn Quelle: New Scientist

6 Entwicklung der globalen Goldproduktion US Produktion Quelle: Gavin M. Mudd, Monash University, Australien Der zeitliche Verlauf der globalen Goldproduktion entspricht tendenziell jenem der Gesamtproduktion. Stoffkreislauf

7 Thematische Abgrenzung Rohstoffe dienen den Menschen zur Abdeckung ihrer Bedürfnisse über die lebenserhaltenden Funktionen hinaus. Der Bedarf wird durch die Lebensumstände festgelegt. Deren Abbau ist von hohem wirtschaftlichen, sozialem und politischem Wert. Dementsprechend hoch ist sowohl das daraus resultierende gesellschaftliche Konfliktpotenzial als auch die Auswirkungen auf die Umwelt. Begriffsdefinition: Rohstoff Als Rohstoff (natürliche Ressource) werden alle Materialien bezeichnet, die als Arbeitsmittel dienen jedoch keine unmittelbare Bearbeitung erfahren haben. Das heißt Rohstoffe werden gefördert (abgebaut) und gereinigt aber nicht hergestellt (z.b. zählt Ackerbau nicht zu den natürlichen Ressourcen). Zur Beurteilung der Verfügbarkeit eines Rohstoffs ist zwischen folgenden Begriffe zu unterscheiden: Vorkommen - Vorratsmenge (technisch - wirtschaftlich) - Fördermenge - VIS Lichtemissionen von der Erde (statistische) Reichweite Begriffserklärungen

8 Einteilung Rohstoff Natürliche Ressource biotisch organischen Ursprungs abiotisch Vegetation z.b. Holz Biomasse Luft und Wasser z.b. für Oxidation Lösungsmittel Mineralstoffe aus der Erdkruste anorganische Verbindungen Fossile Stoffe z.b. Kohle, Erdöl, Bernstein Sedimente z.b. Ton, Kies Asbest VIS Lichtemissionen von der Erde Salze z.b. Kali,Steinsalz Phosphate Erze z.b. Eisen, Kupfer Uran Begriffserklärungen

9 Wirtschaftlich Die Vorratsmenge einer Lagerstätte oder global am Beispiel Geothermie Vorkommen Vorrat Technisch möglich Ändert sich durch die Nachfrage Kenntnis Ändert sich durch die Exploration Quellen: Geothermal Education Office und International Geothermal Association Begriffserklärungen

10 Die statistische Reichweite (das R/P Verhältnis) Der Quotient aus der Vorratsmenge (Reserve) und der jeweiligen jährlichen Abbau- oder Fördermenge (Production) ergibt eine Prognose der Zeitspanne bis zur Erschöpfung der Vorratsmenge. Trotz einer stetigen Steigerung des geförderten Erdölvolumes um etwa 1,4%/a bleibt der Quotient annähernd konstant bei 41,5a. Warum? Neue Lagerstätten? (Kenntnis) Innovative Exploration? (technisch) Preisentwicklung? (wirtschaftlich) Begriffserklärungen

11 Reichweite und Innovative Exploration Am Beispiel Erdöl: Tiefseebohrungen vor Angola, Brasilien und im Golf von Mexiko wurden ab 2000 dank technischer Neuentwicklungen vorangetrieben. Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BRD) Begriffserklärungen

12 Rohstoffpreisentwicklung am Beispiel Deutschland als Rohstoffimporteur Quelle: M. Frondel, Endbericht zu Forschungsprojekt Nr. 09/05 (BMWi), Begriffserklärungen

13 Begriff der Nachhaltigkeit Im 18.Jh in der Forstwirtschaft festgelegt im Sinne: Regenerierbare lebende Ressourcen (Wald) dürfen nur in dem Maße genutzt werden, wie Bestände natürlich nachwachsen. (t use =t build ) Brundtland - Bericht der Vereinten Nationen (1987) definiert eine nachhaltige Entwicklung wie folgt: Entwicklung zukunftsfähig zu machen, heißt, dass die gegenwärtige Generation ihre Bedürfnisse befriedigt, ohne die Fähigkeit der zukünftigen Generation zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse befriedigen zu können. In Bezug auf Rohstoffe unterscheidet man präziser zwischen finiten und regenerierbaren Vorratsmengen eines Rohstoffs. Begriffserklärungen

14 Verfügbarkeit einer finiten Vorratsmenge Hubbert Kurve: Ursprünglich vorgeschlagen um das Förderende eines Ölfeldes bekannter Größe vorherzusagen (Abbau einer begrenzten Quelle). Produktionsspitze Q t) M.K. Hubbert, Geophysiker Q max ( = ( 1+ a exp[ bt] ) Q max.. Vorrat Q(t).. Akkumulierte Produktion Verfügbarkeit

15 Verfügbarkeit: Prognose des Förderendes Beispiel: Norwegische Erdölförderung. 1 barrel 6119MJ Jahresproduktion [barrels] Die Fördermenge (Symbole) folgt einer Hubbert Kurve (Linie) für eine finite (nicht regenerierbare) Reserve. Datum Verfügbarkeit

16 Gold als Beispiel zu den Begriffen: Vorkommen in der Erdkruste: 0,12Eg globale Vorratmenge (technisch) 90Mg=0,00075ppm des Vork. Vorratsmenge (wirtschaftlich) 42Mg=47% des techn. Vorrats globale Jahresförderung (2007) 2,5Mg=6% des wirtsch. Vorrats R/P 16,8a Recycling (US 2007) 47% Goldkonzentration (2007) 5ppm ( 10ppm 1950) Die Nachfrage ist steigend. Goldlagerstätten sind finit. Recycling ist regenerativ. Verfügbarkeit

17 Beispiel Gold Verfügbarkeit

18 Beispiel Gold Auswirkungen

19 Allgemeiner Trend im Bergbau Auswirkungen

20 Erschließung und Folgen: am Beispiel von Uranerz Energy from Uranium, Jan Willem Storm van Leeuwen, July 2006 (Oxford Research Group) Erschließung

21 Erschließung und Folgen: am Beispiel von Uranerz Energy from Uranium, Jan Willem Storm van Leeuwen, July 2006 (Oxford Research Group) Erschließung

22 Energiebilanz Auswirkungen

23 Ausgewählte Metalle Bedarf

24 Ausgewählte Metalle Platin Bergbau Schmuck Katalysator Bedarf