Umwelttechnologien: Diese Metalle werden besonders gebraucht

Indium ist kritisch, Dysprosium ist es auch und je nachdem welche Kriterien angewandt werden, sind es auch Palladium, Gold und Platin. Die Liste lässt sich lange fortsetzen und gemein haben diese Metalle, dass sie häufig für die Entwicklung von Umwelttechnologien eingesetzt werden.

Dass die Herstellung dieser Technologien forciert wird, ist auch ausdrücklicher Wunsch des Bundesumweltministeriums. Um herauszufinden, wie viele Metalle hierfür benötigt werden und wie diese Metalle gegebenenfalls ersetzt werden können, hat das Ministerium im Rahmen des Umweltforschungsplanes das Projekt SubSKrit (Substitution als Strategie zur Minderung der Kritikalität von Rohstoffen für Umwelttechnologien) ins Leben gerufen.

Das Projekt wurde 2014 gestartet und läuft bis Ende November 2017, erklärte Stefanie Degreif vom Öko-Institut auf der Berliner Recycling- und Rohstoffkonferenz am Montag. Ihr Institut wurde gemeinsam mit dem Institut für Zukunftsstudien und Technologiebewertung mit dem Projekt beauftragt. In Berlin gab sie einen Zwischenbericht und erläuterte in einem Ranking die kritischsten Metalle.

Versorgungsrisiko als eines von drei Kriterien

Demnach stehen bei der Auflistung der Kritikalität je nach Kriterium jeweils andere Metalle an der Spitze. Eine von drei Dimensionen ist das Versorgungsrisiko. Hier wurde unter anderem das Verhältnis von Reserven zur globalen Jahresproduktion, das politische Länderrisiko und der Grad der Nachfragesteigerung untersucht. Auch das Recycling wurde mit einbezogen.

Auf den Plätzen eins bis vier landeten so Indium, Dysprosium, Terbium, Gallium. Weitere sechs Metalle – Iridium, Praseodym, Rhodium, Ruthen, Cer, Neodym und Palladium – wurde alle auf dem fünften Rang eingestuft. Als weniger kritisch für die Versorgung gelten beispielsweise Magnesium, Gold und Kupfer.

Etwas anders sieht die Auflistung nach ökologischem Schadenspotenzial aus. Denn werden die Kriterien Ökosysteme und menschliche Gesundheit berücksichtigt, stehen die Metalle Rhodium, Gold, Platin, Palladium und Iridium an der Spitze. Indium beispielsweise liegt nur auf Platz neun, davor wurden Ruthen, Silber und Terbium eingeordnet. Als unkritisch gelten Magnesium und Mangan.

Platingruppenmetalle haben größte strategische Bedeutung

Für die Bewertung der strategischen Bedeutung haben die Wissenschaftler laut Degreif die 40 wichtigsten Umwelttechnologien und ihre Entwicklung bis 2025 in Relation zur globalen Primärförderung gestellt. Bei dieser Betrachtungsweise werden vor allem die Platingruppenmetalle Palladium, Ruthenium und Rhodium extrem knapp. Beispielsweise würde bei Palladium der Bedarf 423 Prozent höher ausfallen als die Verfügbarkeit.

Wie Degreif betonte, ist in dieser Rechnung allerdings kein Recycling mit einbezogen. Auf den Plätzen vier bis zehn folgen Dysprosium, Iridium, Lithium, Terbium, Platin, Zinn und Neodym. Unkritisch ist hier beispielsweise Gold und Mangan.

In einem weiteren Schritt haben die Wissenschaftler den Verbrauch der kritischen Metalle für die jeweilige Umwelttechnik untersucht. Das Ergebnis: Vor allem für die Herstellung von Katalysatoren, Permanentmagneten, Solarzellen, weiße LED, grüne Rechenzentren, bleifreie Lote, RFID und Sauerstoffverzehrkathoden wird es künftig extrem schwierig, an die geeigneten Materialien zu kommen. Um ihre Produktion nicht zu gefährden, sollen im Rahmen von SubSKrit geeignete Substitutionsmaterialien gefunden werden. Mit den Ergebnissen wird dann eine Roadmap entwickelt und ein Katalog von Einzelmaßnahmen ausgearbeitet.

Diverse Forschungsprojekte

Auch die EU hat inzwischen ein Auge auf die kritischen Metalle geworfen. Mit dem Critical Raw Material Closed Loop Recovery-Projekt sollen deutlich mehr Technologiemetalle aus E-Schrott als bisher recycelt werden. Das Ziel: Die Recyclingquote soll bis 2030 auf 20 Prozent steigen.

Vor rund einem Jahr hat das Fraunhofer-Institut neun Handlungsempfehlungen entwickelt, wie die Rückgewinnung von Technologiemetallen verbessert werden kann. Weltweit wird in zahlreichen Einzelprojekten versucht, das Recycling den kritischen Metalle zu verbessern, so beispielsweise auch an der TU in Freiberg, wo Forscher Neodym und Dysprosium aus Dauermagneten zurückgewinnen wollen.

© 320°/ek | 08.03.2017