«Wo man in der urbanen Mine viel kritische Rohstoffe findet»

Wie abhängig sind wir von kritischen Rohstoffen für die Energieversorgung? Patrick Wäger von der Empa untersucht, wie wir Rohstoffe aus Produkten langfristig nutzen können.

Welche Bedeutung haben kritische Rohstoffe wie seltene Metalle für die Energieversorgung?
In der Energieversorgung spielen seltene Metalle
eine wichtige Rolle. Denken Sie etwa an Turbinen, in denen u. a. wolframhaltige Speziallegierungen zum Einsatz kommen, oder an Dünnschichtsolarzellen aus Gallium, Indium oder Selen. Weitere Beispiele sind Batterien zur Speicherung von Energie aus der
Nutzung erneuerbarer Ressourcen oder thermoelektrische Generatoren zur Umwandlung von Abwärme in Strom.

Was sind Ihrer Meinung nach die grössten
Herausforderungen in diesem Bereich?
Die Verfügbarkeit von kritischen Rohstoffen in der Erdkruste dürfte zumindest mittelfristig nicht das grösste Problem sein. Eine 2014
erschienene Studie zu kritischen Rohstoffen in der EU hat denn auch die Endlichkeit der Rohstoffe bei ihren Betrachtungen explizit
ausgeschlossen. Sie beurteilte 20 von 51 untersuchten Rohstoffen als kritisch. Problematisch ist, dass viele kritische Rohstoffe nur in
wenigen Ländern produziert werden. Entsprechend abhängig sind wir von ihnen bzw. den dortigen Herstellern. Zudem hat der Rohstoffabbau grosse Auswirkungen auf die Umwelt. Dies wird dadurch verschärft, dass man immer tiefer graben und in empfindlichere, bisher unangetastete Gebiete vordringen
muss. Häufig geht der Abbau auch mit sozialen Problemen einher. Beispielsweise wird durch den Handel mit Rohstoffen wie Tantal,
Zinn und Wolfram aus Zentralafrika Kinderarbeit unterstützt, und bewaffnete Konflikte werden mitfinanziert.

Welche Rolle spielt das Recyceln von kritischen Rohstoffen?
Die Umweltbelastungen der Rückgewinnung von kritischen Rohstoffen, z. B. aus ausgeausgedienten Elektro- und Elektronikgeräten, sind in der Regel deutlich geringer. Wir arbeiten
an der Empa daran, die Stoffkreisläufe zu schliessen. Natürlich muss man sich dabei immer bewusst sein, dass man angesichts der wachsenden Nachfrage nach diesen Rohstoffen den Bedarf nicht alleine durch das Recycling decken kann.

Lassen sich gewisse kritische Rohstoffe auch durch andere Materialien ersetzen?
Dies ist nur beschränkt möglich und im Einzelfall zu prüfen. So führt eine Substitution häufig zu Einbussen bei der Performance des entsprechenden Materials bzw. Produktes, etwa wenn in Elektromotoren Magnete aus anderen Materialen verwendet werden. Mögliche Ersatzmaterialien können zudem auch
selber zu den kritischen Rohstoffen zählen.

Woran forschen Sie?
Im Rahmen des EU-Projektes «Prospecting Secondary Raw Materials from the Urban Mine and Mining Wastes» erstellen wir zusammen mit unseren Forschungspartnern eine Datenbank zu den Vorkommen kritischer Rohstoffe in der europäischen «urbanen
Mine». Also jenem Rohstofflager, das der Mensch in den vergangenen Jahrhunderten geschaffen hat, indem er Konsum- und
Investitionsgüter hergestellt hat. Wir wollen damit aufzeigen, wo in der urbanen Mine wie viel der kritischen Rohstoffe vorhanden ist. Das Projekt soll helfen, das Potenzial zur Rückgewinnung kritischer Rohstoffe aus ausgeausgedienten Batterien, Elektro- und Elektronikgeräten und Fahrzeugen besser abzuschätzen.

Zum vollständige energeia-Interview (Ausgabe Nr. 4, Juli 2015)