title: Entwicklung der Versorgungssituation und des Energiebedarfes mineralischer Rohstoffe im Kontext der globalen Energiewende
Creators: name: König, Maximilian
Publisher: name: Hochschule Darmstadt
Year: 2023

description: Die Bekämpfung des Klimawandel erfordert eine grundlegende Veränderung des weltweiten Energiesystems, um den Ausstoß von klimaschädlichen Treibhausgasen zu reduzieren. Die Nutzung erneuerbarer Energien ermöglicht es, auf fossile Brennstoffe zu verzichten. Allerdings ist dafür im Vergleich zu fossilen Technologien ein erhöhter Einsatz mineralischer Rohstoffe erforderlich. Die globale Energiewende ist damit auch als ein Wandel des Energiesystems hin zu einem materialintensiveren System zu begreifen. Zunehmende Bemühungen zum Ausbau von erneuerbaren Energien und von Technologien zu deren Nutzung können daher zukünftig die Nachfrage nach mineralischen Rohstoffen stark ansteigen lassen. Vor diesem Hintergrund beschäftigt sich diese Arbeit mit der Einschätzung der potenziellen Bedarfssteigerungen und untersucht, welche möglichen zukünftigen Auswirkungen mit Fokus auf den Aspekten der Versorgungssituation und des Energiebedarfes sich dadurch ergeben können. Zusätzlich wird untersucht, ob die Energiewende von ihren eigenen Auswirkungen rückwirkend beeinflusst oder behindert wird und ob sich limitierende Faktoren identifizieren lassen, die die Transformation und insbesondere ihre Geschwindigkeit beeinträchtigen. In dieser Arbeit wird die Thematik beispielhaft anhand der mineralischen Rohstoffe Kupfer und Lithium zunächst separat untersucht, bevor die Ergebnisse anschließend in einen gemeinsamen Kontext gebracht werden. Die Arbeit bildet insgesamt eine breite und aktuelle Wissenssammlung über die Rolle von Rohstoffen in der Energiewende und verwendet insbesondere das Mittel der Metastudie, um fundierte Prognosen über zukünftige Entwicklungen bis zum Jahre 2050 abzuleiten. Die wichtigsten Erkenntnisse dieser Masterarbeit lassen sich in Form der folgenden Kernaussagen zusammenfassen: • Die Geschwindigkeit der globalen Energiewende kann durch Knappheit und durch hohe Preise von Kupfer und Lithium negativ beeinflusst werden. Dies kann als Rückwirkung des globalen Marktes angesehen werden, der durch eine schnelle Transformation angespannt wird. • Die Bedarfe nach Kupfer und Lithium steigen im Zuge der Energiewende voraussichtlich stark an, weswegen eine Unterdeckung der Nachfrage eintreten kann, da die Angebotskapazitäten gegebenenfalls an die Grenzen des realisierbaren Wachstums gelangen. Für beide betrachtete Rohstoffe stellt die Elektromobilität einen der größten Bedarfstreiber dar. • Der entscheidendste limitierende Faktor für das Angebotswachstum beider betrachteter Rohstoffe ist die Geschwindigkeit des Ausbaus der primären Extraktionskapazitäten, da die Primärproduktion auch zukünftig weiterhin die wichtigste Versorgungsroute darstellen wird. • Die Verfügbarkeit von Lithium stellt aufgrund fehlender absehbarer Substitutionsmöglichkeiten einen limitierenden Faktor für den Ausbau der Elektromobilität dar und könnte damit auch dämpfend auf die Energietransformation einwirken. Als Ergänzung sollten daher lithiumfreie Batterie- und Speichertechnologien verstärkt in Betracht gezogen werden. • Erschöpfungserscheinungen der Erzvorkommen ergaben sich für Kupfer als die relevanteste Rückwirkung einer intensiven Förderung. Die schon lange Zeit praktizierte industrielle Gewinnung von Kupfer führt durch eine sinkende Erzqualität zu einem überproportional ansteigenden Aufwand bei der primären Förderung aus Minen. Dieser steigende Aufwand wirkt dämpfend auf das Angebotswachstum und erhöht den Energiebedarf der Kupferbereitstellung. Dies wiederum verschlechtert die Energiebilanz kupferhaltiger Technologien zunehmend. • Das Innovationspotenzial zur Angebotssteigerung und Senkung des Energiebedarfes für Kupfer ist weitestgehend ausgeschöpft. Für den erst seit vergleichsweise kurzer Zeit in größerem Ausmaß genutzten Rohstoff Lithium besteht hingegen noch viel Innovationspotenzial in allen Bereichen.