Jährlich werden unzählige Mengen an Ressourcen verschwendet, um Dinge zu produzieren, die wir eigentlich gar nicht benötigen. Studien zufolge benutzt ein Mensch in Deutschland nur ein Viertel der Gegenstände, die er besitzt, regelmäßig. Das verdeutlicht: Wenn wir über Rohstoffknappheit und Ressourcenschonung reden, dann reden wir auch über Konsumverhalten. Gerade die Wohlstandsgesellschaften tragen mit ihrem Leben im Überfluss erheblich dazu bei, dass manche Rohstoffe über kurz oder lang nicht mehr in ausreichendem Maße zur Verfügung stehen könnten. Für Indium zum Beispiel, das unter anderem zur Herstellung von Flachbildschirmen benötigt wird, hat das Clausthaler Umwelttechnik-Institut (CUTEC) jüngst eine statische Reservenreichweite von 13 Jahren errechnet. Schon in wenigen Jahren droht damit ein erheblicher Engpass. Ähnlich kritisch sieht es auf den ersten Blick bei Kupfer aus, das für nahezu alle elektronischen Zukunftstechnologien unverzichtbar ist. Hier sind die Reserven – also die nach heutigem Stand wirtschaftlich abbaubaren Vorkommen – in 39 Jahren erschöpft. Allerdings ist es beim Thema der Rohstoffknappheit wie so oft im Leben. Vieles stellt sich im Endeffekt komplexer dar, als es auf den ersten Blick scheint. Denn wie kritisch die Versorgung mit einem Rohstoff ist, hängt von vielen Faktoren ab. So wird zum Beispiel Kupfer nicht als kritisch eingestuft, weil es für diesen Rohstoff sehr gute Recyclingmöglichkeiten gibt und die Recyclingquote von derzeit weltweit 20 Prozent in Zukunft wohl noch deutlich ansteigt. In Deutschland wird Kupfer schon jetzt zu 45 Prozent aufbereitet. Da ist also international noch Luft nach oben.
> Begriffsdefinition Reserven vs. Ressourcen |
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Bei der Bewertung von Rohstoffvorkommen wird zwischen Reserven und Ressourcen unterschieden. Aussagekräftiger, weil mittelfristig relevanter, ist der Begriff Reserven. Er bezeichnet die Rohstoffmenge, die mit aktuell verfügbaren Methoden wirtschaftlich abgebaut werden kann. Ressourcen hingegen sind Vorkommen, die zwar nachweislich existieren, mit dem heutigen Stand der Technik aber nicht gefördert werden können. |
Die Restverfügbarkeit von Rohstoffen wird mit der sogenannten statischen Reichweite beziffert. Sie gibt an, wie lange die Reserven bzw. Ressourcen bei aktueller jährlicher Fördermenge reichen würden.
Will man wirklich verlässliche Aussagen darüber treffen, wie ernst es um die Versorgung mit einzelnen Rohstoffen bestellt ist, muss man dafür unterschiedliche Aspekte in den Blick nehmen. Neben der statischen Reichweite und der Recyclingfähigkeit sind das unter anderem die wirtschaftlicheBedeutung und die Substituierbarkeit – also die Möglichkeit, den Rohstoff durch andere zu ersetzen –, aber auch Versorgungsrisiken in Form von Handelsbeschränkungen, unsicheren Förderregionen oder regionaler Konzentration von Rohstoffvorkommen. CUTEC hat sich genau dieser Aufgabe gewidmet. Herausgekommen ist eine Kritikalitätsbewertung für 14 ausgewählte Rohstoffe, die wir Ihnen hier übersichtlich als herunterladbare Infografik präsentieren.
Für alle, die es ganz genau wissen wollen, haben wir im Folgenden Detailinformationen zu den Rohstoffen zusammengestellt. Darin enthalten sind neben der allgemeinen Beschreibung des Rohstoffs und seiner Verwendungszwecke auch Aussagen zur Recyclingfähigkeit und Substituierbarkeit, zur Verfügbarkeit sowie zu aktuellen Handelsbeschränkungen. Die Angaben fußen alle auf der 2016 erstellten CUTEC-Studie.
Chrom
Chrom ist ein silberweißes, korrosionsbeständiges, gut verformbares und trotzdem hartes, paramagnetisches, hochschmelzendes Metall (Schmelzpunkt ca. 1.907 °C). Das weltweit gewonnene Chromit wird zu über 90 Prozent in der Metallurgie eingesetzt. Im Vergleich zur Nutzung als Legierungsbestandteil sind die übrigen Anwendungen – wie in der chemischen Industrie oder für Feuerfestmaterialien – nur von untergeordneter Bedeutung.
Metallisches Chrom und dreiwertige Chromverbindungen, beispielsweise das natürlich vorkommende Chromiterz, sind gesundheitlich unbedenklich. Sechswertige Chromverbindungen (CrVI) hingegen sind giftig, karzinogen und mutagen. Sie werden vor allem als Oxidationsmittel für den Korrosionsschutz und als Vorprodukte für zahlreiche Chromverbindungen eingesetzt.
Aktuell werden im Jahr ca. 27 Millionen Tonnen Chrom weltweit hergestellt. Die Chromreserven liegen derzeit über 480 Millionen Tonnen. Hieraus ergibt sich eine statische Reichweite von 18 Jahren. Chrom ist bezogen auf die Reservenbasis ein relativ knapper Rohstoff, allerdings liegen die geschätzten Ressourcen bei gut 12.000 Millionen Tonnen. Bei einer konstanten Fördermenge ergibt sich eine statische Ressourcenreichweite von 444 Jahren.
Die Chromförderung konzentriert sich zu ca. 83 Prozent auf drei Länder: Südafrika weist mit knapp 56 Prozent den höchsten Anteil auf, gefolgt von Kasachstan (14 Prozent) und Indien (13 Prozent). Bei den produzierenden Unternehmen ist die Konzentration auf die drei größten Produzenten mit knapp 37 Prozent nicht so extrem ausgeprägt.
Das Chromrecycling liegt derzeit bei ca. 13 Prozent und ist wirtschaftlich lohnend. Deshalb ist chromhaltiger Stahl- und Eisenschrott sehr gefragt. Grundsätzlich werden anorganische Chromverbindungen aber aufgrund ihrer Gesundheitsgefährdung mehr und mehr ersetzt.
Chrom ist in seinen Hauptanwendungen im Bereich der Metallurgie nicht zu substituieren. Die Chromversorgung wird laut Bericht der Europäischen Kommission als kritisch eingestuft, was an der hohen Konzentration der drei größten Förderländer liegt.
Mehrere Länder haben Chrom-Handelsbeschränkungen. Nach Angaben der OECD-Bestandsaufnahme über Rohstoffausfuhrbeschränkungen, werden Ausfuhrsteuern auf Chromabfälle und -schrott von Russland (6,5 Prozent) und Pakistan (25 Prozent) verwendet. In Indien gibt es Lizenzverträge für Chromerze und -konzentrate. In Südafrika sind diese Vereinbarungen auf weitere Chromprodukte erweitert.
Gallium
Gallium ist ein silberweißes Metall. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Galliumverbindungen wie Galliumarsenid, Galliumnitrid, Galliumphosphid oder Galliumantimonid verwendet. Diese Verbindungen wiederum dienen der Produktion von Halbleitern für integrierte Schaltungen (zum Beispiel für Smartphones) sowie optoelektronische Geräte (LEDs, Laserdioden, Fotodioden, Solarzellen usw.). Des Weiteren werden diese Verbindungen für niedrigschmelzende Legierungen eingesetzt und können auch als Quecksilberersatz für Thermometerfüllungen verwendet werden.
Prognosen gehen davon aus, dass der Galliumbedarf für Dünnschicht-Photovoltaik und Mikrochips sowie im Bereich weißer LEDs und anderer Zukunftstechnologien enorm wachsen wird.
Im Jahr 2015 betrug die Bergwerksproduktion von Gallium 435 Tonnen. Gallium wird weltweit am häufigsten als Nebenprodukt bei der Aluminiumproduktion aus Bauxit gewonnen und lokal bei der Zinkverarbeitung. Der durchschnittliche Galliumgehalt in Bauxitlagerstätten beträgt 50 ppm (1 part per minute (ppm) entspricht einem Millionstel). Die Reserven an Bauxit liegen bei 28.000 Millionen Tonnen, die Ressourcen bei 65.000 Millionen Tonnen.
Belastbare Daten über Produktion und Reserven von Gallium sind nicht verfügbar, aber mit diesen Daten und der Annahme, dass 95 Prozent des Galliums aus Bauxit gewonnen wird, ist es möglich, eine Abschätzung der Galliumreserven und -ressourcen sowie die Berechnung der statischen Reichweite für Gallium vorzunehmen. Die Ergebnisse dieser Abschätzungen zeigen, dass die Reserven an Gallium aktuell ca. 1,4 Millionen Tonnen und die Ressourcen ca. 3,3 Millionen Tonnen betragen. Aufgrund der sehr hohen Bauxitreserven und -ressourcen resultiert eine statische Reichweite für Gallium von über 3.000 Jahren und eine statische Ressourcenreichweite von sogar 7.471 Jahren. Jedoch nur ein kleiner Prozentsatz des Galliums in Bauxitlagerstätten ist potenziell gewinnbar.
In einigen Anwendungsbereichen der integrierten Schaltungen ist eine effektive Substitution von Galliumarsenid nicht möglich. Flüssigkristalle können anstelle von LEDs in Displays verwendet werden. In Laserdioden lassen sich statt Galliumarsenid Indiumphosphid oder Helium-Neon einsetzen. Silikonbasierte Leistungsverstärker in Mobiltelefonen können den Einsatz von Gallium substituieren. Bei den Solarzellen stellt Silikon die stärkste Konkurrenz zu Gallium dar.
Nach Angaben der OECD-Bestandsaufnahme über Rohstoffausfuhrbeschränkungen sind Exportbeschränkungen für Gallium in mehrere Länder zu sehen. China nutzt eine Mischung aus Exportsteuern (5 Prozent) und Exportquoten, eine Lizenzierung für den Export ist ebenfalls erforderlich. In Russland gilt eine 6,5-Prozent-Exportsteuer.
Gold
Der Preis des Edelmetalls Gold war im Jahr 2015 um 8 Prozent niedriger als im Vorjahr und 30 Prozent niedriger als im Rekordjahr 2012. Verwendung findet Gold vor allem in Schmuckwaren, in der Elektronikindustrie (Kontakte), in der Zahntechnik, bei Münzen und Medaillen, als Investment, in der Oberflächenvergoldung und in optischen Anwendungen (Beschichtungen, Spiegel).
Die globale Gold-Bergwerksproduktion im Jahr 2015 belief sich auf 3.000 Tonnen. Mit den derzeitigen Reserven von 56.000 Tonnen beträgt die statische Reichweite 19 Jahre. Im Jahr 2015 wurden in den USA 140 Tonnen Gold aus neuem und altem Schrott rückgewonnen, etwas weniger als der ausgewiesene Verbrauch in den USA. Aufgrund des Preisrückgangs bei der primären Goldproduktion ist das Recycling von Gold seit 2011 rückläufig. Trotzdem wird Gold als nicht kritisch eingestuft.
Die Goldförderung konzentriert sich zu ca. 34 Prozent auf drei Länder: China weist mit knapp 16 Prozent den höchsten Anteil auf, gefolgt von Australien (10 Prozent) und Indien (8,1 Prozent).
Die Recyclingfähigkeit von Gold ist hoch. 25 Prozent des in der Produktion verwendeten Edelmetalls werden wiederaufbereitet. Gold lässt sich substituieren, indem für elektrische und elektronische Produkte sowie Schmuckwaren Nichtedelmetalle als Basismaterial verwendet und mit Gold legiert werden. Viele dieser Produkte werden kontinuierlich weiterentwickelt, um bei gleichbleibendem Nutzwert den Goldanteil zu verringern.
Nach Angaben der OECD-Bestandsaufnahme über Rohstoffausfuhrbeschränkungen haben Benin, Fidschi, Indonesien, Mali, Senegal, Sierra Leone und Südafrika Lizenzvereinbarungen über Goldhandel. In Benin und Fidschi gilt eine 3-Prozent-Exportsteuer. In anderen Ländern sind keine weiteren Exportbeschränkungen bekannt.
Indium
Indium ist ein silberweißes, weiches Schwermetall, das mit den meisten anderen Metallen Legierungen bilden kann und im Allgemeinen die Festigkeit und Korrosionsresistenz des Legierungssystems erhöht. Seine Eigenschaft, transparent und elektrisch leitfähig zu sein, macht Indium-Zinn-Oxid (ITO) essenziell für Flüssigkristallanzeigen und Flachbildschirme.
Außer für Dünnfilmbeschichtungen, Niedrigtemperaturlegierungen und Weichlote (zum Beispiel bleifreie Lote) wird Indium auch in Halbleitern (zum Beispiel in LEDs und Laserdioden) sowie in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt.
Für Display-Anwendungen hat Indium auch in Zukunft große Bedeutung und der Bedarf wird sich erhöhen. Weitere Einsatzbereiche, die an Wichtigkeit zunehmen werden, sind die Dünnschicht-Photovoltaik und weiße LEDs. Die Indiumnachfrage für die Herstellung von LEDs und Photovoltaikmodulen könnte im Jahr 2020 an die 20 Prozent der Indiumprimärproduktion erreichen. Im Jahr 2012 lag sie bei 7 Prozent. Für Display-Anwendungen könnte dieser Anteil um 5,5 Prozent jährlich wachsen aufgrund der steigenden Nachfrage nach Smartphones und Tablet-PCs.
Im Jahr 2015 betrug die Bergwerksproduktion von Indium 755 Tonnen. 95 Prozent der Indiumproduktion werden als Nebenprodukt bei der Zinkproduktion gewonnen. Der durchschnittliche Indiumgehalt in Zinklagerstätten beträgt rund 50 ppm, die Zinkreserven und -ressourcen entsprechen 200 Millionen respektive 1.900 Millionen Tonnen. Mit diesen Daten wurden die Indiumreserven bzw. -ressourcen sowie die statische Reichweite berechnet. Die Ergebnisse der Berechnungen zeigen, dass die Reserven an Indium 10.000 Tonnen und an Ressourcen 95.000 Tonnen betragen. Die daraus resultierende statische Reichweite beträgt lediglich 13 Jahre, die statische Ressourcenreichweite 126 Jahre.
Die Indiumförderung konzentriert sich zu ca. 78 Prozent auf drei Länder: China weist mit 49 Prozent den höchsten Anteil auf, gefolgt von Südkorea (ca. 20 Prozent) und Japan (ca. 10 Prozent). Damit zeigt sich eine hohe regionale Konzentration bei der Indiumversorgung.
Das Recycling von Indium erfolgt vor allem durch Wiederverwertung von Rückständen aus dem Sputtern (Kathodenzerstäubung). Starke Preisvolatilität und Bedenken zur weiteren Verfügbarkeit von Indium veranlassen dazu, vermehrt nach Substituenten zu suchen. Der Einsatz in Displays stellt eine schwer substituierbare Anwendung dar. Es gibt Ansätze, Antimonzinnoxid als Substitut zu verwenden. Antimon ist jedoch wegen seiner Toxizität und Kanzerogenität umstritten. Auch Kohlenstoffnanoröhren werden als Alternative für ITO in Displays, Solarzellen und Touchscreens in Betracht gezogen. Aufgrund der schlechten Substituierbarkeit von Indium bei der Hauptanwendung (LCDs) und der erwarteten Nachfragesteigerung sind Verfügbarkeitsrisiken gegeben.
Die Versorgung von Indium in China ist stark reguliert und eingeschränkt. Die Bergbauunternehmen müssen sich lizenzieren und Exportquoten werden zugeteilt. Im Jahr 2006 wurde in China eine Exportsteuer auf Indium eingeführt, die im Jahr 2009 von 15 Prozent auf 5 Prozent reduziert wurde. In Russland gilt auch eine Exportsteuer in Höhe von 6,5 Prozent.
Kobalt
Kobalt, ein Übergangsmetall, ist ferromagnetisch und sehr hart. Es behält seine Stabilität sowie die magnetischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen und besitzt eine relativ niedrige thermische wie elektrische Leitfähigkeit. Nachfrageimpulse in der Zukunft versprechen vor allem der Einsatz in Lithium-Ionen-Batterien sowie neue Anwendungsbereiche der Superlegierungen (z. B. verschleißfeste Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierungen in orthopädischen Implantaten und hoch temperaturbeständige Superlegierungen für die Luftfahrtindustrie). Auch die Nutzung von Kobalt in Katalysatoren für die Herstellung synthetischer Kraftstoffe wird in Zukunft zunehmen.
Die globale Bergwerksproduktion von Kobalt im Jahr 2015 belief sich auf 124.000 Tonnen. Mit den derzeitigen Reserven von 7,1 Millionen Tonnen beträgt die statische Reichweite 57 Jahre. Die weltweiten identifizierten terrestrischen Kobaltressourcen entsprechen 25 Millionen Tonnen. Mehr als 120 Millionen Tonnen Kobaltressourcen wurden in Manganknollen und -krusten auf dem Meeresgrund identifiziert.
50,8 Prozent der Weltbergwerksproduktion stammen aus der Demokratischen Republik Kongo. Weitere wichtige Länder sind China (5,8 Prozent), Russland (5,1 Prozent), Kanada (5,1 Prozent) und Australien (4,8 Prozent). Das bedeutet, dass die Kobaltförderung sich zu ca. 62 Prozent auf drei Länder und zu ca. 72 Prozent auf fünf Länder konzentriert.
Die Recyclingrate bei Kobalt beträgt 16 Prozent. In einigen Anwendungen führt der Ersatz von Kobalt zu einem Verlust in der Produktleistung.
Kobalt wird aufgrund seines umfangreichen Abbaus in der Demokratischen Republik Kongo – einem Land, das von Unsicherheit, Ausbeutung, Korruption und Kriegswirren geprägt ist und zu den ärmsten Ländern der Welt zählt – als Konfliktmaterial eingestuft.
Kupfer
Die Verwendung von Kupfer ist weltweit sehr unterschiedlich. Verwendung findet es derzeit besonders als Kupfermetall und in Legierungen (Messing, Bronze, Neusilber) zum Beispiel für Rohre, Kabel, Drähte, Leitungen und Bleche.
Zudem bildet Kupfer die Ausgangsbasis für alle elektrischen und elektronischen Zukunftstechnologien. Das weiche und verformbare Metall korrodiert nicht an der Luft (Bildung einer schützenden Oxidschicht) und wird nur von oxidierenden Säuren angegriffen. Kupfer lässt sich in vielen Formen wie Blechen, Folien oder Drähten weiterverarbeiten. Seine wichtigsten Eigenschaften sind elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Legierungsfähigkeit mit vielen anderen Metallen.
Derzeit beträgt die jährliche globale Produktion an Kupfer ca. 19 Millionen Tonnen bei geschätzten 720 Millionen Tonnen Kupferreserven weltweit [USGS 2016]. Damit errechnet sich eine statische Reichweite von 39 Jahren. Die identifizierten Kupferressourcen betragen ca. 2.100 Millionen Tonnen, was gemessen am heutigen Verbrauch eine statische Ressourcenreichweite von gut 112 Jahren ergibt.
Hauptexportland ist Chile mit einem Anteil von ca. 31 Prozent an der weltweiten Förderung. Weitere wichtige Länder sind China (9,4 Prozent), Peru (8,6 Prozent), die USA (6,7 Prozent) und die Demokratische Republik Kongo (5,3 Prozent).
Betrachtet man die drei wichtigsten Förderländer, so ergibt sich in Summe ein Förderanteil von ca. 49 Prozent der Weltproduktion. Bei den produzierenden Unternehmen entfallen auf die drei wichtigsten Unternehmen gut 29,4 Prozent.
Kupfer ist leicht zu recyceln, allerdings differieren die angegebenen Recyclingraten zwischen 20 und 47 Prozent. Die deutsche Recyclingrate (über 40 Prozent) belegt, dass sich noch erhebliche Potenziale erschließen lassen. Die nahezu einzigartigen Fähigkeiten von Kupfer hauptsächlich hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit erschweren seine Substitution.
Nach Angaben der OECD-Bestandsaufnahme nutzt China eine Mehrwertsteuerreduktion auf Kupferdraht. Indonesien hat auf Kupferabfälle und -schrott eine Lizenzvereinbarung. Russland nutzt verschiedene Exportsteuern zwischen 10 Prozent und 50 Prozent. In Sambia gilt auch eine Exportsteuer in Höhe von 15 Prozent für verschiedene Kupfermaterialien. Es gibt auch weitere Länder mit Handelsbeschränkungen für Kupfer.
Niobium
Niobium kommt in der Natur vor allem als Pyrochlor oder Niobit (Mischkristall mit Eisen, Tantal und Mangan) vor. Ein weiteres Erz mit Niobium und Tantalbestandteilen ist Coltan (Columbit-Tantalit-Erz). Niobium ist hochschmelzend (2.468 °C), widersteht allen Säuren außer Flusssäure und wird nur von Alkalischmelzen angegriffen. Es ist luft- und korrosionsbeständig, auch unter hohen Temperaturen, zudem weist es eine sehr gute elektrische und thermische Leitfähigkeit auf. Niobium wird wegen seiner spezifischen Eigenschaften in vielen Bereichen genutzt.
Die jährliche Niobiumproduktion betrug im Jahr 2015 etwa 56.000 Tonnen bei Reserven von etwa 4,3 Millionen Tonnen. Damit liegt die statische Reichweite bei 77 Jahren [USGS 2016]. Betrachtet man die Förderländer, so wird deutlich, dass Brasilien mit gut 89 Prozent nahezu alleiniges Herkunftsland für Niobium ist. Kanada weist noch etwa 9 Prozent der Niobiumförderung auf. Ähnlich sieht es bei den produzierenden Unternehmen aus: Die drei wichtigsten Firmen produzieren praktisch das gesamte Niobium (ca. 93 Prozent).
Die Recyclingrate wird für Niobium mit 11 Prozent angegeben. Niobium kann zwar in den verschiedenen Anwendungen substituiert werden, allerdings ist dies zum Teil mit hohen Kosten und/oder Leistungseinbußen verbunden.
Nach OECD-Angaben gilt in der Dominikanischen Republik und in Vietnam eine Exportsteuer von 5 Prozent und 20 Prozent auf Nioberze und -konzentrate. Lizenzverträge werden von Grenada, Ruanda und den Philippinen eingesetzt. Für Brasilien und Kanada sind keine Handelsbeschränkungen zu beobachten.
Phosphor (Phosphat)
Phosphor wird als Dünge-, Nahrungs- und Futtermittel in der Landwirtschaft verwendet. Weitere Anwendungen von Phosphor sind unter anderem Reinigungs-, Korrosionsschutz- und Flammschutzmittel.
Phosphor wird aus Rohphosphat hergestellt. Derzeit beträgt die jährliche globale Produktion an Rohphosphat ca. 223 Millionen Tonnen. Die Rohphosphatreserven liegen bei 69.000 Millionen Tonnen weltweit. Damit errechnet sich eine statische Reichweite von 309 Jahren. Die identifizierten Rohphosphatressourcen betragen ca. 300.000 Millionen Tonnen, was gemessen am heutigen Verbrauch eine statische Ressourcenreichweite von gut 1.345 Jahren ergibt.
Die Rohphosphatförderung konzentriert sich zu ca. 71 Prozent auf drei Länder: China weist mit ca. 45 Prozent den höchsten Anteil auf, gefolgt von Marokko (ca. 14 Prozent) und den USA (ca. 12 Prozent). Bei den produzierenden Unternehmen entfallen auf die drei wichtigsten gut 65 Prozent. Damit zeigt sich eine relativ hohe regionale und unternehmerische Konzentration bei der Rohphosphatversorgung.
Phosphorrecycling ist grundsätzlich möglich. REMONDIS hat ein patentiertes Verfahren entwickelt, mit dem sich Phosphor aus Klärschlammasche zurückgewinnen lässt. Mehr hierzu unter Phosphorrecycling
Phosphor ist im Haupteinsatzbereich der landwirtschaftlichen Nutzung nicht substituierbar. In Zukunft könnten Phosphorablagerungen auf dem Meeresboden genutzt werden, sofern eine wirtschaftliche Gewinnung sichergestellt werden kann.
Es sind keine Handelsbeschränkungen bekannt.
Platingruppenmetalle
Unter den Platingruppenmetallen versteht man die sechs Elemente Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Osmium und Iridium. Schwerpunktmäßig wurden in der CUTEC-Studie Platin und Palladium betrachtet. Alle Platinmetalle sind sehr selten, teuer und chemisch reaktionsträge. Mit chemisch reaktionsträge und mit Ausnahme von Iridium werden alle als Katalysator oder Katalysatorzusatz genutzt. Platin weist mit 21,5 g/cm³ eine doppelt so hohe Dichte auf wie Palladium. Die elektrische Leitfähigkeit ist demgegenüber mit 9,5·106 S/m bei Palladium und 9,7·106 S/m bei Platin nahezu identisch. Die Werte liegen deutlich unter denen von Silber oder Kupfer.
Platin
Palladium
2015 lag die weltweite Produktion bei 178 Tonnen Platin und 208 Tonnen Palladium. Die Reserven bezifferten sich für beide Elemente auf gut 66.000 Tonnen, was einer statischen Reichweite von 171 Jahren entspricht. Die Ressourcen wurden mit 100.000 Tonnen bemessen.
Die Versorgung mit Platin und Palladium ist als besonders kritisch einzustufen, da die Förderung vornehmlich in Südafrika (ca. 51 Prozent) und Russland (ca. 27 Prozent) liegt. Der Anteil der drei größten Unternehmen umfasst knapp 68 Prozent. Damit zeigt sich eine hohe regionale und unternehmerische Konzentration bei der Platin- und Palladiumversorgung.
Die Recyclingrate liegt bei knapp 35 Prozent. Vor allem das Recycling von industriellen Katalysatoren gilt als sehr effizient. Platin, Palladium und Rhodium sind von herausragender wirtschaftlicher Bedeutung und in vielen Anwendungen nur schwer oder gar nicht zu ersetzen. Gemäß der Studie der Europäischen Union ist eine Substitution zwar möglich, aber mit hohen Kosten und/oder Leistungseinbußen verbunden. Die Substituierbarkeit von Platin und Palladium ist somit nur sehr eingeschränkt vorhanden.
PGM werden als gefährdete oder kritische Materialien von mehreren Ländern aufgrund ihrer Länderkonzentration betrachtet. Gegenwärtig werden jedoch PGM weltweit gehandelt und keine Handelsbeschränkungen wurden identifiziert. In Russland gilt derzeit eine 6,5-Prozent-Exportsteuer auf alle PGM-Exporte. Streiks der südafrikanischen Bergleute im Jahr 2012 hatten die PGM-Produktion beeinflusst. Dies könnte auch in Zukunft nochmals vorkommen.
Tantal
Tantal findet sich in der Natur vor allem als Tantalit oder als Microlite und Wodgnite. Ähnlich wie Niobium ist es außerdem in Coltan enthalten. Tantal ist hochschmelzend (2.996 °C) und hart, aber dehn- und walzbar. Es widersteht allen Säuren außer Flusssäure und Alkalien, ist korrosionsbeständig und weist eine sehr gute elektrische wie auch thermische Leitfähigkeit auf. Tantal wird aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften in sehr unterschiedlichen Bereichen eingesetzt. Größtenteils (42 Prozent) wird Tantal für Mikrokondensatoren in Computern, Fahrzeugelektronik, Mobiltelefonen sowie der Raum- und Luftfahrtindustrie verwendet.
Für das Jahr 2015 betrug die Bergwerksproduktion von Tantal knapp 1.200 Tonnen, die Reserven lagen bei etwa 100.000 Tonnen. Daraus ergibt sich eine statische Reichweite von 83 Jahren. Die verfügbaren Ressourcen wurden vor allem in Australien, Brasilien und Kanada identifiziert, genauere Zahlenangaben aber nicht getroffen.
Die Tantalförderung konzentriert sich zu ca. 79 Prozent auf drei Länder: Ruanda weist mit 50 Prozent den höchsten Anteil auf, gefolgt von der Demokratischen Republik Kongo (ca. 17 Prozent) und Brasilien (ca. 13 Prozent). Damit liegt eine hohe regionale Konzentration bei der Tantalversorgung vor.
Die Recyclingrate bei Tantal beträgt 6 Prozent gemäß der EU. Eine Recyclingfähigkeit ist aber grundsätzlich vorhanden. Prinzipiell kann Tantal substituiert werden, allerdings erreichen die Substitute nicht zwingend die Eigenschaften von Tantal. Außerdem ist zu beachten, dass auch die Alternative Niobium als besonders kritisch bei der Versorgung eingestuft wurde.
Es gibt Handelsbeschränkungen in mehreren Ländern. Nach Angaben der OECD ist Ruanda das einzige Produktionsland, wo die Tantalproduktion kontrolliert wird. Ruanda hat eine Lizenzvereinbarung für Tantalerze und -konzentrate und ein Exportverbot für Tantalabfälle und -schrotte. China hat einen Mehrwertsteuernachlass für Tantal und Tantalprodukte eingeführt. In Russland gilt eine Exportsteuer in Höhe von 6,5 Prozent auf Tantalabfälle und -schrotte.
Titan
Titan vereint viele interessante Eigenschaften. Es ist sehr leicht und besitzt eine besondere mechanische Festigkeit. Hinzu kommen der hohe Schmelzpunkt und niedrige thermische Expansionskoeffizienten sowie die Resistenz gegen viele Substanzen (einschließlich Säuren und Salzwasser). Daher sind Titan und Titanlegierungen für viele Anwendungen von Bedeutung. Etwa 95 Prozent des weltweit erzeugten Titans werden als Titandioxid verwendet. Eingesetzt wird dieses Oxid in Farben, Lacken, Kunststoffen, Papier, Glas und Keramik. Die restlichen 5 Prozent werden zu Titanmetall verarbeitet.
Prognostiziert wird ein steigender Bedarf durch neue Einsatzgebiete (Korrosionsschutz für Meerwasserentsalzungsanlagen, Implantate, miniaturisierte Kondensatoren, Farbstoffsolarzellen, Superlegierungen).
Mit einer Bergwerksproduktion von 6,1 Millionen Tonnen und Reserven von 790 Millionen Tonnen beträgt die statische Reichweite 130 Jahre.
Trotz hoher wirtschaftlicher Bedeutung ist die Versorgungslage aufgrund ausreichender Streuung der produzierenden Länder (Top-3-Länder: ca. 38 Prozent) derzeit als weniger kritisch einzustufen.
Die Recyclingrate bei Titan beträgt 6 Prozent. Titandioxid kann in vielen Anwendungen substituiert werden. In Hightech-Produkten allerdings ist Titan wegen seiner herausragenden Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Leichtigkeit kaum zu ersetzen.
Mehrere Länder haben Handelsbeschränkungen für Titan. In der Ukraine und in Vietnam gelten Exportsteuern auf Titanabfall, -schrott, -erze, -konzentrate und -produkte zwischen 5 Prozent und 45 Prozent. Es gibt eine breite Palette von Ländern, in denen Handelsbeschränkungen für Titan eingeführt wurden.
Wolfram
In der Natur kommt Wolfram nur in chemischen Verbindungen und nicht in elementarer Form vor. Wolfram weist robuste physikalische Eigenschaften auf und hat den höchsten Schmelzpunkt aller unlegierten Metalle bzw. den zweithöchsten aller Elemente nach Kohlenstoff. Hauptsächlich wird Wolfram als Legierungszusatz zur Herstellung von harten und hitzebeständigen Legierungsstählen verwendet.
Die jährliche Weltproduktion belief sich 2015 auf knapp 87.000 Tonnen mit Reserven von 3,3 Millionen Tonnen. Hieraus resultiert eine statische Reichweite von 38 Jahren. Über die potenziellen Ressourcen werden keine Zahlenangaben gemacht. Es wird nur angemerkt, dass die Ressourcen weit verstreut verteilt sind. Die Konzentration der Vorkommen ist mit ca. 82 Prozent der weltweiten Fördermenge sehr stark von China abhängig. Vietnam (5,7 Prozent) und Russland (4,4 Prozent) folgen mit deutlich geringeren prozentualen Fördermengen. Damit verfügen diese drei Länder über 91 Prozent der weltweiten Wolframressourcen. Bei der unternehmerischen Konzentration beträgt der Anteil chinesischer Staatsfirmen mehr als 83 Prozent. China besitzt damit fast eine marktbeherrschende Stellung.
Die Recyclingrate bei Wolfram beträgt 37 Prozent. Allerdings ist das Recycling von wirtschaftlichen Randbedingungen abhängig. Die Recyclingfähigkeit ist aber grundsätzlich gegeben. In einigen Anwendungen würde die Substitution von Wolfram zu erhöhten Kosten oder einer Verringerung der Produktleistung führen.
China hat Handelsbeschränkungen für Wolfram eingeführt. Die Exportquote hat sich im Laufe der letzten Jahre reduziert.
Zink
Die Hauptanwendung von Zink besteht in der Verwendung als Korrosionsschutz von Stählen. Weitere Einsatzgebiete liegen in der Herstellung von Zinkdruckguss- und Messinglegierungen, Arzneimitteln, Kosmetik, Farben, Lacken, Keramik und Pigmenten.
Derzeit beträgt die jährliche globale Produktion an Zink 13,4 Millionen Tonnen. Die Zinkreserven liegen bei 200 Millionen Tonnen weltweit. Damit errechnet sich eine statische Reichweite von 15 Jahren. Die Zinkressourcen betragen ca. 1.900 Millionen Tonnen, was gemessen am heutigen Verbrauch eine statische Ressourcenreichweite von 142 Jahren ergibt.
36,6 Prozent der Produktion stammen aus China. Weitere wichtige Länder sind Australien (11,8 Prozent), Peru (10,2 Prozent), die USA (6,3 Prozent) und Indien (6,2 Prozent). Das bedeutet, dass die Zinkförderung sich zu ca. 59 Prozent auf drei Länder und zu ca. 71 Prozent auf fünf Länder konzentriert. Bei den produzierenden Unternehmen entfallen auf die drei wichtigsten gut 54,2 Prozent.
Die Recyclingrate liegt bei knapp 8 Prozent. Viele Elemente können Zink in chemischen, elektronischen und in Pigmentanwendungen ersetzen. Eine Substituierbarkeit ist also zumindest in diesen Anwendungsgebieten gegeben.
Es gibt Handelsbeschränkungen für Zink in mehreren Ländern. China nutzt einen Mehrwertsteuernachlass auf verschiedene Zinkprodukte. In Russland gilt eine Exportsteuer von 30 Prozent auf Zinkabfälle und -schrotte.
Zirkon
Zirkon ist das wichtigste natürlich vorkommende Mineral des Elements Zirconium und wird in der keramischen Industrie für Wand- und Bodenfliesen, Sanitär- und technische Keramik, Glasuren und Emaille eingesetzt. Darüber hinaus findet Zirconium Verwendung in Chemikalien, als Formgrundstoff im Gießereibereich, in Feuerfesterzeugnissen, Bildröhren, Schleifmitteln, Gläsern und Explosivstoffen.
Im Jahr 2015 lag die Produktion für Zirconium bei etwa 1,41 Millionen Tonnen, die Reserven wurden mit 78 Millionen Tonnen angesetzt. Daraus ergibt sich für Zirconium eine statische Reichweite von 55 Jahren. Die Ressourcen betragen 60 Millionen Tonnen und die daraus resultierende statische Ressourcenreichweite beträgt 43 Jahre.
Blickt man auf die Förderländer, so liegt der Anteil Australiens bei ca. 36 Prozent, der Südafrikas bei 27 Prozent und der Chinas bei ca. 10 Prozent. Damit werden knapp 72 Prozent in drei Ländern produziert. Weitere wichtige Länder sind Indonesien mit ca. 8 Prozent der Weltproduktion und die USA mit ca. 4 Prozent. Betrachtet man die fünf wichtigsten Förderländer, so ergibt sich in Summe ein Förderanteil von ca. 85 Prozent der Weltproduktion. Bei den produzierenden Unternehmen entfallen auf die drei wichtigsten gut 66 Prozent. Damit zeigt sich auch bei Zirkon eine hohe regionale und unternehmerische Konzentration bei der Verfügbarkeit.
Daten über die Zirkon-Recyclingrate sind nicht vorhanden. Die Substitutionsmöglichkeiten für Zirkon sind gering. Die hohe Nachfrage nach Zirkon und die kaum vorhandene Substituierbarkeit in speziellen Anwendungen führen zu einer besonders kritischen Rohstoffversorgung.
China hat Handelsbeschränkungen für Wolfram eingeführt. Die Exportquote hat sich im Laufe der letzten Jahre reduziert.
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