Lesehinweis: Seltene Elemente und Energiewende

„Mögliche Knappheit seltener Elemente für die Energiewende“

Ein Aufatz von Alex M. Bradshaw, Benjamin Reuter und Thomas Hamacher in GREEN

Zusammenfassung: In den nächsten Jahrzehnten wird eine globale Verschiebung der Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen und Kernspaltung hin zu verschiedenen Formen der erneuerbaren Energien erwartet. Dieser Prozess wird jedoch von einer starken Nachfrage nach seltenen Rohstoffen begleitet, die keine Energieträger sind, die aber für die Erzeugung, Speicherung, Übertragung und Nutzung dieser Energieformen gebraucht werden. Einige dieser Rohstoffe sind potenziell erschöpflich, andere werden bereits, ob zu Recht oder zu Unrecht, als geochemisch „knapp“ angesehen.

Viele von ihnen erfuhren dadurch in den letzten Jahren einen steilen Preisanstieg. Beispiele sind Neodym, Praseodym und Dysprosium für auf Seltenen Erden basierende Permanentmagneten in Windkraftanlagen; Indium, Gallium, Selen und Tellur für Dünnschicht-Solarzellen und Helium. Die Versorgungslage solcher Elemente wird häufig als „kritisch “ bezeichnet. Eine mögliche geochemische Knappheit ist jedoch nicht der einzige Faktor für diese Bezeichnung;  die Versorgungslage wird noch von verschiedenen anderen Parametern beeinflusst. Wir diskutieren in diesem Zusammenhang den Gebrauch der Begriffe „kritisch“ und „Kritikalität“ und weisen auf die Konfusion hin, die auf Grund einer anderen Bedeutung des Begriffs in den Naturwissenschaften entsteht.

Bei der Untersuchung der oben genannten Elemente – sowohl in Bezug auf  die Versorgungslage als auch auf ihre spezifischen Energie-orientierten Anwendungen – wenden wir uns den Fragen der potenziellen geochemischen Knappheit, der Substituierbarkeit und dem Abbau als Nebenprodukt zu. Diese sind – gemeinsam mit dem Recycling-Potenzial – drei wichtige Indikatoren oder Beschränkungsparameter in sogenannten Kritikalitätsanalysen. Geochemische Knappheit scheint bereits eine Rolle bei Helium zu spielen, und das könnte auch bald für Tellur, Indium und möglicherweise Dysprosium erkennbar werden.

Wir schließen, dass geochemische Knappheit als Folge des Abbaus von Mineralen erkennbar ist, wenn der durchschnittliche Erzgehalt abnimmt, und zur gleichen Zeit die inflations-bereinigten Preise für Minerale steigen. Die Verwendung seltener Metalle für die Produktion erneuerbarer Energien erfüllt somit nicht die „starken“ Nachhaltigkeitskriterien  – wie fast alle Ressourcen verbrauchenden Systeme unserer Gesellschaft.

Bradshaw, A., Hamacher, T.: The potential scarcity of rare elements for the Energiewende – GREEN 3 (2013) 93
Zeitschriftentitel: GREEN – The International Journal of Sustainable Energy Conversion and Storage – Jahr: 2013
Quelle und ganzer Aufsatz hier: degruyter.com/PDF; Webseite:  degruyter.com