stahlmarkt 2.2018 (Februar)

Steel International K 11
Gone with the wind
Wichtige chemische Elemente werden rar
Davos. Die vierte industrielle Revolution könnte an Tempo verlieren, da
wichtige chemische Elemente, die für die technologische Weiterentwicklung
unabdingbar sind, bald Mangelware werden. Besonders gefährdet sind
Lithium, Gallium, Indium, Hafnium und Selen. Ohne sie gäbe es keine
Mobiltelefone, DVD-Player, Fernseher, Mikrowellenkommunikation und
führerlose Fahrzeuge.
Die Hightech-Zukunft, von der Regierungen
und global tätige Unternehmen so
gerne schwärmen, dürfte nach Einschätzung
des World Economic Forum aber nur
Realität werden, wenn diese chemischen
Elemente in ausreichender Menge verfügbar
bleiben. Bereits im Jahr 2015 hat aber die
American Chemical Society (ACS) gewarnt
und 62 chemische Elemente anhand von
Lieferschwierigkeiten, Umweltbelastungen
und Verknappungsrisiken bewertet. Mögen
einige Elemente vielen Menschen unbekannt
sein – die Anwendungsgebiete sind
es sicherlich nicht. Gallium, Indium, Hafnium
und Selen sind allesamt Nebenprodukte
anderer Bergbau- und Extraktionsverfahren.
Gallium kommt in der Natur vor allem als
Beimischung in Zink- und Bauxiterzen vor.
98 % dieses Metalls werden für die Produktion
von Halbleitern eingesetzt. Zudem ist es
noch Bestandteil von Blu-Ray-Lasern. Das
ebenfalls im Zinkerz vorhandene Schwermetall
Indium ist heute Bestandteil von Solarzellen,
LCD-Bildschirmen, Computer chips,
LEDs und Sonnenkollektoren. Hafnium, das
als Beimengung in Zirconium-Mineralien enthalten
ist, findet sich in Steuerungen von
Atomreaktoren, integrierten Mikroprozessorkreisläufen
und dem Raumschiff Apollo. Selen
ist in Kupfer-, Nickel- und Bleierzen enthalten
und wird in Fotokopierern, Röntgengeräten
und Batterietechnologien eingesetzt.
Literarische Vorlage zeigt
Konsequenzen
Der Science-Fiction-Autor Robert Silverberg
hat eine im Jahr 2008 veröffentlichte Studie
über das prognostizierte Verschwinden von
Gallium im Jahr 2017 als Vorlage für einen
Roman genommen. Er schrieb, dass 20 Jahre
nach dem Abhandenkommen von Hafnium
und Gallium auch noch Zink von der
Bildfläche verschwindet. Selbst der Kupferbestand
sei gefährdet, da der weltweite
Bedarf die Verfügbarkeit zum Ende des Jahrhunderts
übertreffen werde.
Silverberg empfiehlt Regierungen und
Unternehmen, synthetische Alternativen zu
finden oder Substitute zu entwickeln, damit
die prognostizierte Hightech-Zukunft auch
erreicht wird. Zudem könnte das Recycling
ausrangierter Produkte das Aussterben einiger
Elemente herauszögern. Auch die effizientere
Gewinnung und der sparsame
Umgang mit diesen Elementen sowie die
effektivere Gestaltung technischer Prozesse
könnten das Überleben der Raritäten für
einen längeren Zeitraum sicherstellen.
Selbst wenn die Prognose über das Verebben
bestimmter Elemente im Jahr 2017
nicht real wurde und auch die American Chemical
Society nicht bekannt gab, wann sie
mit dem Aussterben rarer Elemente rechnet,
gilt es als sicher, dass
die Abhängigkeit
von nur einem dieser
Elemente Probleme
bei der Transformation
zur Industrie 4.0
bereiten kann.
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Risiken sind
bekannt
Zwei andere Risiken,
die die amerikanische
Chemie-Gesellschaft
ebenfalls im
Jahr 2015 benannte,
sind allseits bekannt. Zum einen sind es
die negativen Auswirkungen auf die Um -
welt, die bei der Gewinnung dieser Elemente
verursacht werden. Beispiele sind der
Einsatz giftigen Quecksilbers der Kleinstbergbauern
bei der Goldgewinnung oder
die Verwendung fossiler Brennstoffe im
Berg bau, die aufgrund des entstehenden
Kohlendioxids und anderer Emissionen das
Ökosystem und die Gesundheit der Menschen
belasten sowie den Klimawandel forcieren.
Zum anderen stellt sich die Frage,
wie die Gesellschaft die Existenz der gefährdeten
Elemente sicherstellen kann, da diese
lediglich als Nebenprodukte beim Schmelzen
oder bei anderen industriellen Prozessen
anfallen.
Ein weiteres Problem wird aber gerne verschwiegen.
Metalle, wie Gold oder Platin,
die in ausreichender Menge in der Natur
vorhanden sind und die bei der Gewinnung
hohe Umweltbelastungen verursachen, sind
geopolitisch extrem konzentriert. Ihr reiches
Vorkommen in China und Afrika und der
Mangel in anderen Ländern könnte künftig
große Probleme verursachen.
Dies belegen Geschehnisse der Vergangenheit.
So verursachte ein Bürgerkrieg im
Jahr 1962 im Kongo eine vorübergehende
Verknappung des Elements Kobalt. Außerdem
reduzierte jüngst die Volksrepublik China
den Export von Seltenen Erden und verursachte
in vielen Ländern Unterbrechungen
in der Fertigung diverser Technikprodukte.
Anschließend wurden weltweit Forderungen
lauter, mit raren Ressourcen achtsamer
umzugehen und festzustellen, welche Elemente
bereits die kritische Masse erreicht
haben, damit künftig Probleme bei der Versorgung
vermieden werden können.
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