Freitag, 02. Dezember 2022

Silizium, Kobalt, Lithium
Der globale Kampf um Rohstoffe der Zukunft

Viele westliche Staaten sind beim Import von Rohstoffen wie Silizium, Kobalt oder Nickel auf kritische Herkunftsländer angewiesen. Nun versuchen erste Länder ihre Bezugsquellen zu diversifizieren und nehmen dabei eigene Lagerstätten in den Fokus.

Von Dagmar Röhrlich | 10.10.2022

Kobalt abgefuellt in Metalltonnen in der Mopani Copper Mines. Kitwe, Sambia
Kobaltförderung wurde in Deutschland im 19. Jahrhundert eingestellt, nun könnte sie sich wieder lohnen (picture alliance / Thomas Trutschel)
Das Gas floss, und das Vertrauen war blind: Über Jahrzehnte beschäftigte sich in Politik und Industrie niemand ernsthaft und systematisch mit der Frage: „Was wäre wenn?“. Notfallpläne für einen Lieferstopp gab es nicht. Und so schlitterte Deutschland durch den Angriffskrieg Russlands auf die Ukraine unvorbereitet in die Krise. Doch Gas ist nicht der einzige Rohstoff, bei dem die Abhängigkeit und damit das Potenzial politischer Erpressbarkeit hoch ist. Das gilt auch für viele Metalle oder Industrieminerale wie Quarz oder Graphit.
„Mineralische Rohstoffe stehen ganz am Anfang von industriellen Wertschöpfungsketten. Sie werden im täglichen Alltag von allen gebraucht.“
Matthias Wachter ist Leiter der Abteilung Internationale Zusammenarbeit, Sicherheit, Rohstoffe und Raumfahrt beim BDI, dem Bundesverband der Deutschen Industrie:
„Hier haben wir Bereiche, wo wir zum Teil zu 100 Prozent von Importen abhängig sind. Um ein Beispiel zu geben: Wir haben eine nahezu hundertprozentige Importabhängigkeit von China bei Seltenen Erden.“

Windräder, Mikrochips, Displays: Seltenen Erden werden überall gebraucht

Energiewende, Digitalisierung, Dekarbonisierung – das alles lässt den Metallbedarf generell und den nach Seltenen Erden im Besonderen explodieren. So stecken allein in einem Windrad je nach Größe zwischen 300 und 500 Kilogramm sogenannte Seltenerd-Metalle. Ein ganz anderes Beispiel: In dem neuen Kampfflugzeug der Bundeswehr, der amerikanischen F35, sind es circa 700 Kilogramm:
„Und da dran sieht man, welche Bedeutung diese Rohstoffe haben – zum einen für das Funktionieren der Energiewende, aber auch für die nationale Sicherheit.“

„Wenn wir uns zum Beispiel mal Hightech- beziehungsweise Elektronik-Rohstoffe angucken, dann reden wir zum Beispiel von Gallium oder Germanium," erläutert Siyamend Al Barazi, Leiter des Bereichs Rohstoffwirtschaft der Dera, der Deutschen Rohstoffagentur bei der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe mit Sitz in Berlin.
„Gallium brauchen wir für die Halbleiter und die Mikrochips, Germanium ebenfalls und zusätzlich für die Glasfaserkabel. Dann gibt es noch Rohstoffe wie Silizium und Indium, also für die Halbleiter und für die Photovoltaik. Indium brauchen wir für die Displaytechnik und auch für die Solarindustrie. Kupfer, Nickel sind so klassische Rohstoffe mit einem ganz anderen, ganz anderen Volumen im Markt. Aber da reden wir dann eben von Elektrifizierung, Kabeln, Leitungen, Legierungen. Nickel ist ein ganz wichtiger Stahlveredler.“

Zentral ist auch Lithium. Seit Anfang 2021 hat sich sein Preis fast verachtfacht. Und die Rallye dürfte weitergehen, denn: ohne große Lithiummengen keine E-Mobilität. Lithium ist ein zentraler Rohstoff für moderne Speichertechnologien. Lithium-Ionen-Batterien sind nicht nur in Smartphones und Tablets verbaut, sondern auch in Elektroautos. Der Bedarf könnte laut Berechnungen der Dera in den kommenden 20 Jahren vier- oder sechsmal so hoch liegen wie heute.
Ob nun Lithium, Platin, Scandium, Magnesium, Kobalt, Gallium, Germanium, Kupfer oder Wolfram: Wenn es um die Rohstoffe der Zukunft geht, wird das halbe Periodensystem der Elemente aufgerufen.

Seltene Erden: kaum zu ersetzen, kaum zu recyclen

„Diese Zukunftstechnologien, die erfordern bestimmte Rohstoffbedarfe. Und das ist eben dann der kritische Punkt, dass wir hier zum einen explodierende Nachfragentwicklungen haben auf der einen Seite – und auf der anderen Seite kritische Herkunftsländer.“

Beispielsweise Russland bei Nickel und Palladium, die Demokratische Republik Kongo bei Kobalt und natürlich China, erklärt Jochen Dehio vom RWI - Leibniz Institut für Wirtschaftsforschung in Essen. Palladium landet unter anderem in Katalysatoren, Kobalt in Akku-Technologien und Superlegierungen. Das Problem: Viele der für die Zukunft wichtigen Rohstoffe sind kaum durch andere zu ersetzen. Außerdem, sagt Jochen Dehio, entfalle derzeit bei vielen ein Faktor, der sonst oft helfe – auch wenn er insgesamt längst noch nicht ausgeschöpft sei: das Recycling:

 „Diese Rohstoffe, die im Übrigen auch in relativ geringen Konzentrationen in den Produkten verbaut werden, lassen sich nur sehr bedingt nach dem Stand der jetzigen Technik recyceln. Und das erhöht natürlich dann die Problematik.“

Politsche Erpressung und Handelskriege

Doch sie sind es, die künftig die Geopolitik prägen werden – während die Bedeutung von Öl und Erdgas allmählich abnehmen dürfte. Allerdings liegt das Erpressungspotential um einiges höher, denn beim Erdöl ist die Marktkonzentration durch die zwölf OPEC Staaten nur im mittleren Bereich. Dera-Leiter Peter Buchholz.

„Bei den Rohstoffen, die wir für die Energiewende benötigen und für die Digitalisierung, kommen wir zu wesentlich höheren Marktkonzentration als das, was wir beim Erdöl erlebt haben. Und das kann natürlich auch zu neuen Handelskonflikten führen, wie wir sie ja teilweise auch bereits sehen.“

Das Beispiel Gas macht es gerade drastisch deutlich: Als Folge einer freiwillig gewählten Marktkonzentration steht Deutschland seit Beginn des Ukrainekrieges stark unter Druck. Doch auch bei den Metallen ist Russland ein wichtiger Akteur: 44 Prozent der deutschen Nickel – und Palladiumimporte stammen von dort, bei Titan sind es 41 Prozent, bei Rohaluminium 22 Prozent. Allerdings zeigen diese Zahlen nicht das ganze Bild: Oft müssen Metalle je nach Einsatzgebiet ganz bestimmte Eigenschaften besitzen.

 „Und es gibt eben bestimmte Spezifikationen, die Deutschland aus Russland importiert hat, die besonders hochrein sind beispielsweise oder bestimmte Legierungen, die gefertigt werden von bestimmten Produzenten, wo es dann auch nur wenige Lieferanten gibt

Versorgungssicherheit steht infrage

Manche dieser Spezifikationen werden noch nicht einmal von einer Handvoll Unternehmen auf der Welt hergestellt. Landen sie auf Sanktionslisten, ist das Risiko immens hoch, diese Rohstoffe oder Güter nicht mehr zu bekommen. Noch sind solche Metalle ausgenommen, doch das kann sich ändern, sagt Rohstoffexperte Al Barazi:

„Wir kommen aus einer Zeit, wo durch die Globalisierung der Großteil der Güter und der Rohstoffe gut verfügbar war. Und das Thema Versorgungssicherheit hat jetzt natürlich ganz insbesondere durch den Angriffskrieg auf die Ukraine noch mal deutlich mehr an Bedeutung gewonnen und wird auch in den nächsten Jahren weiter an Bedeutung gewinnen.“

Bislang war für die Unternehmen Kosteneffizienz das entscheidende Kriterium, wenn es um die Zusammensetzung ihrer Lieferketten ging. Die Versorgungssicherheit rangierte weit dahinter, denn es gab keine großen Probleme. Doch wie fragil die Versorgung auch ohne den Krieg in der Ukraine durch Marktkonzentration inzwischen geworden ist, zeigt das Beispiel Magnesium.
„China ist der weltweit größte Magnesiumproduzent, und Ende letzten Jahres hatte China Probleme mit der Stromversorgung und hat dann entschieden, dass energieintensive Sektoren rationiert werden was die Stromversorgung angeht. Durch diese Stromrationierungen wurden Kapazitäten runtergefahren. Die Preise sind innerhalb ganz kurzer Zeit extrem gestiegen auf über 10.000 Dollar die Tonne bei Magnesium.“

Magnesium ist einer der am häufigsten eingesetzten metallischen Rohstoffe. Aus ihm hergestellte Legierungen spielen zum Beispiel in der Automobilindustrie für Motorblöcke oder Lenkungen eine wichtige Rolle. Wie Russland beim Uran hat China bei einer Vielzahl für die Zukunft kritischer Rohstoffe gezielt eine strategische Position aufgebaut. Matthias Wachter vom BDI:

 „Um noch mal beim Beispiel Seltene Erden zu bleiben. Man hat durch eine Preismanipulation, so würde ich das nennen, dafür gesorgt, dass Bergbauprojekte außerhalb von China nicht wirtschaftlich zu betreiben waren. Und der zweite Faktor ist, dass diese Prozesse, die Förderung aber insbesondere die Weiterverarbeitung extrem energieintensiv ist. Sie ist energieintensiv, und sie geht einher mit großen Umweltbelastungen oftmals, und deshalb war es auch sag mal von Seiten der Politik gar nicht so unerwünscht in den vergangenen Jahren und Jahrzehnten, dass diese Prozesse nicht mehr hier in Europa stattfinden.“

Von der Gasabhängigkeit zur Solarabhängigkeit

Zudem festigte China seine Führungsposition nicht nur über Förderung und Weiterverarbeitung eigener Rohstoffe, sondern sicherte sich auch den Zugang in anderen Ländern. Ob Lithium aus Salzseen in Südamerika oder Kobalt aus der Demokratischen Republik Kongo: die Weiterverarbeitung läuft zu großen Teilen in China.

Dabei ist spätestens seit 2010 klar, dass das uneingeschränkte Vertrauen in das Funktionieren der Rohstoffmärkte nicht gerechtfertigt ist. Damals entschied Peking, seine Exportquoten für Seltene Erden zu senken. Dazu kam ein Zwischenfall zwischen chinesischen und japanischen Booten in der Nähe einer von beiden Seiten beanspruchten Inselgruppe. Es folgte ein Ausfuhrverbot für Seltene Erden nach Japan – und die Preise schossen weltweit in die Höhe. Hubertus Bardt, Geschäftsführer des Instituts der Deutschen Wirtschaft:

 „Das Thema der Seltenen Erden, damals 97 Prozent Marktanteil China, ist ins Bewusstsein geraten. Da ist dann auch viel versucht worden. Da ist versucht worden, gemeinsam zu investieren als Unternehmen. Da sind Rohstoffpartnerschaften mit aufgebaut worden. Aber dann war eine Phase, wo wieder die Preise moderat waren und alles weiter gut funktionierte.“

Das Thema Versorgungssicherheit verlor trotz der Warnung von Experten aus Politik und Industrie für fast ein Jahrzehnt wieder an Brisanz. Inzwischen hat sich das Blatt erneut gewendet. Anfang 2020 veröffentlichte der damalige Wirtschaftsminister Peter Altmaier eine Rohstoffstrategie der Bundesregierung – und auch der neue Minister Robert Habeck möchte unabhängiger werden bei der Versorgung mit kritischen Rohstoffen. Auch die USA räumen der sicheren Rohstoffversorgung inzwischen eine hohe Priorität ein. Auch Europa reagiert. EU-Binnenmarkt-Kommissar Thierry Breton warnte jüngst in einem Handelsblatt-Interview:

„Wir müssen verhindern, dass wir von einer Gasabhängigkeit von Russland in eine Solarabhängigkeit von China geraten.“

Föderung von Kobalt, Lithium und Wolfram in Deutschland

Die ist eigentlich schon da, denn das Silizium für die Module kommt zu 100 Prozent aus China, ebenso wie zwei Drittel der Solarmodule weltweit. Doch nun will die EU-Kommission den „Raw Materials Act“ vorlegen – ein Gesetz, dass das Risiko von Versorgungsengpässen bei kritischen Rohstoffen reduzieren soll. Die Idee: ein Netzwerk verlässlicher Lieferanten aufbauen und die heimische Produktion stärken. 20 bis 30 Prozent des europäischen Bedarfs möchte Breton durch die Erschließung europäischer Vorkommen decken. Das Potential dafür gibt es auch in Deutschland, erklärt Jochen Kolb vom Karlsruhe Institut für Technologie KIT:

„Das Problem in Deutschland ist oder gerade im westlichen Teil Deutschlands ist, dass keine moderne Exploration gemacht wurde. Dass wir in den 80er Jahren irgendwann alle Gruben geschlossen haben, damit hat auch die Exploration aufgehört. Wir wissen also nicht ganz genau, was in unserem Untergrund ist tatsächlich.“
Noch sind Unternehmen eher zurückhaltend wenn es um die Lagerstättensuche in Europa geht. Doch mit dem neuen deutschen Lieferkettengesetz könnte es für größere Unternehmen oder Zusammenschlüsse mehrerer Betriebe bald vorteilhaft sein, Produktions- und Verarbeitungsanlagen in Standortnähe zu haben: Ab Januar 2023 sind sie für die Einhaltung von Menschenrechten und Umweltanforderungen in ihren Lieferketten verantwortlich – und zwar bis hin zur Mine. So könnte sich vielleicht die im 19. Jahrhundert in Deutschland eingestellte Kobaltförderung wieder lohnen. Und in den Vogesen oder im Erzgebirge gibt es beispielsweise Wolfram- und Zinn-Vorkommen. Auch ihre Förderung und Aufbereitung könnte mit neuen, umweltschonenden Verfahren wieder auf die Agenda kommen. Und dann ist da noch das Lithium, beispielsweise im Oberrheingraben:

„Die Projekte rund um Lithiumgewinnung aus Geothermalwasser. Ja, da hat man einfach nicht drüber nachgedacht. Man wusste schon länger, dass da Lithium in höheren Gehalten drin ist. Aber bis jetzt zur Entwicklung der Lithium-Ionen-Batterie waren diese Vorkommen nicht interessant. Jetzt werden sie interessant und jetzt werden halt Methoden auch entwickelt, um dieses Lithium gewinnbar zu machen.“

Doch gegen das Vorhaben, bei dem ab 2025 über einen Ionentauscher das Metall umweltschonend aus dem Thermalwasser gewonnen werden könnte, formiert sich Widerstand. Die Akzeptanz der Bevölkerung für Bergbau zu gewinnen, ist alles andere als einfach – nicht nur in Deutschland. Sein Image ist negativ. Dabei gebe es auch positive Beispiele, sagt der Geologe Jochen Kolb:

„Es gibt Bergbau in Schweden, wo wir sicherlich nicht davon ausgehen können, dass die niedrigen Löhne haben, dass die niedrigen Umweltstandards haben, dass die niedrigen Sicherheitsstandards haben. Und dort findet hochmoderner, hoch-automatisierter Bergbau statt. Da kann man sicherlich mal gucken gehen, einfach wie so ein modernes Bergwerk aussieht.“

Europa durch hohe Kosten und Energiepreise benachteiligt

Doch selbst wenn die Bevölkerung ein Projekt akzeptieren sollte – schnell wird das an der Abhängigkeit nichts ändern: In westlichen Ländern dauert es rund zehn Jahre von der Planung bis zur Inbetriebnahme einer Mine. Auch bei der Erzaufbereitung sind die Rahmenbedingungen eher schwierig, sagt Peter Buchholz von der Deutschen Rohstoffagentur:

 „Bei den aktuellen hohen Energiepreisen in Europa stehen wir natürlich unter erheblichem Wettbewerbsdruck, weil in anderen Ländern die Energiepreise viel, viel günstiger sind und damit auch die Rohstoffe viel günstiger produziert werden können.“
Zahlreiche metallverarbeitende Unternehmen hätten wegen der hohen Strom- und Gaspreise ihre Produktionskapazitäten bereits heruntergefahren: Auf EU-Ebene habe beispielsweise die Aluminiumindustrie ihre Kapazitäten in diesem Jahr fast halbiert. Die Drosselung der Produktion in Europa führt international zu Preissteigerungen. Doch die Rezessionssorgen puffern derzeit das reduzierte Angebot ab.

 „Allerdings laufen wir Gefahr in Europa, dass die Produktionsstandorte in Europa die metallurgische Industrie nicht mehr zu einem Weltmarktpreis überhaupt produzieren kann. Das ist gerade der Fall. Das heißt, in Europa werden wir voraussichtlich viel mehr von den internationalen Märkten an Metallen, die sonst in Europa produziert werden, importieren müssen.“ 

Diversifizierung der Quellen, sparsamer Einsatz und Recycling

Was in dieser Situation Abhilfe schaffen könnte: neben einem sparsamen Einsatz der Rohstoffe und neben Recycling eine Diversifizierung der Quellen. Etwa durch Handelsabkommen und Kooperationen mit rohstoffreichen Staaten wie Namibia oder Chile, bei denen das Länderrisiko als gering eingeschätzt wird. Hubertus Bardt vom Institut der Deutschen Wirtschaft:

 „Und wir haben ja Partnerschaften, die wir ausbauen können. Es gibt sehr stabile Lieferländer. Ein wichtiges Rohstoffland ist Australien, ein wichtiges Rohstoffland ist Kanada und verschiedene andere, die unser Wertesystem teilen und wo das natürlich einfacher ist. Aber bei vielen, Spezial-Rohstoffen sind wir auf wenige Quellen angewiesen und die auch nicht immer in Gegenden, die die unseren Standards entsprechen.“
Mit Blick auf das Lieferkettengesetz sei die Analyse der Lieferketten, die Diversifizierung der Quellen und das Thema der Versorgungssicherheit für die Unternehmen eine Herausforderung, die sie selbst leisten müssen – denn nur sie kennen ihre Bedarfe genau.

  „Der Staat kann aber und muss dazu beitragen, internationale Beziehungen zu stärken, Länder zu entwickeln, die Rohstoffpotenzial haben, gute Kontakte zu haben und da auch Governance-Strukturen aufbauen, versuchen Korruption mit abzubauen, Infrastrukturen vielleicht zu finanzieren in Ländern, die für uns als Rohstofflieferant wichtig sein werden.“

Gewaltige Metallvorräte im Pazifik

Es gibt noch eine Variable im Spiel: nicht an Land, sondern im Pazifik. Dort liegen in der Tiefsee gewaltige Metallvorräte – unter anderem in Form von Manganknollen. Besonderes Interesse hatten sie bereits in den 1960er- und 70er-Jahren entfacht. Damals jedoch machten die Preisschocks der Ölkrisen das Vorhaben unattraktiv. Und als an Land neue Lagerstätten entdeckt wurden, gerieten sie in Vergessenheit. Doch derzeit erarbeitet die Internationale Meeresbodenbehörde der Vereinten Nationen die Regularien für den Abbau. Sie erteilte überraschenderweise dem kanadischen Unternehmen The Metals Company die Erlaubnis, ein Pilotprojekt zu starten. Die Firma hofft dabei genug Nickel, Kupfer, Mangan und Kobalt für 280 Millionen Elektroautos zu fördern.
„Noch nie wurde auf der Erde ein Bergbau in diesem Ausmaß betrieben," erklärte James McFarlane, ehemaliger Leiter der Umweltüberwachung bei der Internationalen Meeresbodenbehörde. Plötzlich erscheint die Möglichkeit real, dass der kommerzielle Tiefseebergbau 2024 beginnen könnte. Die Folgen für die Ökosysteme sind nicht abzusehen – und so fordern Kritiker, zu denen selbst Automobil- und Hightech-Konzerne gehören, ein Moratorium.