Dennis L.
Rohstoffe bieten der Industrie die Basis für die Herstellung von verschiedenen Produkten und Geräten für unseren Alltag. Einige dieser Materialien bekommen aufgrund unterschiedlicher aktueller Entwicklungen eine immer höhere Bedeutung. Das liegt daran, dass sie in der Zukunft immer mehr benötigt und teilweise gleichzeitig knapp werden. Hier gibt es einen Überblick darüber, welche Materialien momentan und für die nächsten Jahre wichtig sind.
In unserer modernen Welt sind Rohstoffe das Rückgrat der technologischen Entwicklung und des industriellen Fortschritts. Sie sind unverzichtbar für die Herstellung einer Vielzahl von Produkten, die unseren Alltag prägen und erleichtern. Von Smartphones über Elektroautos bis hin zu erneuerbaren Energietechnologien – all diese Innovationen sind abhängig von bestimmten Schlüsselmaterialien. Während die Nachfrage nach fortschrittlichen Technologien steigt, wächst auch die Bedeutung einiger spezieller Rohstoffe. In diesem Kontext rücken Elemente wie Lithium, Molybdän, Germanium, Gallium, Kupfer und verschiedene seltene Erden in den Fokus. Sie sind entscheidend für die Gestaltung unserer Zukunft, stehen jedoch vor Herausforderungen wie begrenzter Verfügbarkeit und komplexen Beschaffungsprozessen.
Lithium ist das leichteste Metall der Erde. Es ist zwar in vielen Regionen zu finden, allerdings oftmals nur in geringen Mengen. Entdeckt wurde das Material im Jahr 1817 von einem schwedischen Forscher.
Lange wurde Lithium für die Herstellung von Schmiermitteln und Glas genutzt. Seit einiger Zeit hat es jedoch eine weitere Bedeutung, nämlich in der Herstellung von Batterien. Sie sind mit der Verwendung dieses Materials merklich langlebiger und vor allem auch leichter als entsprechende Geräte, für die Nickel genutzt wird.
Eine besondere Bedeutung bekommt der Stoff aktuell in der Verkehrswende. Das liegt daran, dass die Batterien, die Elektroautos nutzen, mit Lithium produziert werden. Die Abkehr von den fossilen Brennstoffen, die sich viele Regierungen weltweit zum Ziel gesetzt haben, ist also nach dem jetzigen Stand der Technik ohne das Material nur schwerlich möglich.
Zwar gibt es den Rohstoff in einem ausreichenden Umfang. Durch Personalmangel, fehlende Genehmigungen sowie die Inflation könnte es hinsichtlich einer Lieferung des Materials in der benötigten Menge in nächster Zeit trotzdem zu Problemen kommen.
Molybdän wiederum ist ein sogenanntes Übergangsmetall und gehört zur Chromgruppe. Hierzu zählen außerdem:
Genutzt wird es vor allem für die Herstellung von Legierungen für Stahl, der extremen Anforderungen standhalten muss. Gefördert wiederum wird das Material in den größten Mengen in Ländern wie China, Chile und den USA. Auch in Peru gibt es eine Molybdän-Industrie. Im Netz finden sich umfangreiche Übersichten mit vielen weiteren Hintergründen zu diesem Rohstoff.
Im Februar des Jahres 2023 gab es Meldungen über spürbar steigende Preise und die Befürchtung einer Knappheit des Rohstoffes. Gründe dafür waren unter anderem die Trockenheit in Chile sowie der Umstand, dass in China immer mehr Stahl produziert wird und die Fördermengen des Materials daher hauptsächlich von der eigenen Wirtschaft des Landes genutzt werden.
Germanium wird wissenschaftlich als Halbleiter eingeordnet. Entdeckt wurde es von Clemens Winkler und im Jahr 1886 erstmalig nachgewiesen. Das Material ist in vielen Teilen der Welt zu finden, allerdings ähnlich wie Lithium nur in einem jeweils eher geringen Vorkommen. Germanium wird heutzutage vorwiegend in bestimmten Ländern abgebaut, wozu gehören:
Genutzt wird es heutzutage vor allem für die Herstellung von Glasfaserkabeln. Da der Ausbau dieser schnellen Kommunikationstechnik weltweit massiv voranschreitet, ist gleichzeitig eine merklich höhere Nachfrage nach Germanium erkennbar.
Aufgrund der Bedeutung der Technologie ist davon auszugehen, dass dieser Bedarf in den nächsten Jahren weiterbestehen oder sogar noch steigen wird. Experten prognostizieren, dass das Material bereits 2024 zumindest in einigen Regionen knapp werden könnte.
Ein solcher Trend ist schon seit einigen Jahren erkennbar. Aktuell liegen die Gründe vor allem darin, dass China den Export von Germanium und auch von Gallium in die EU im Rahmen eines Handelsstreits deutlich einschränkt.
Gallium weist aus chemischer Sicht eine Ähnlichkeit mit Zink und Aluminium auf. Das ist wenig verwunderlich, da es sich bei dem Material um ein Nebenprodukt aus der Herstellung von Letzterem handelt.
Wie bereits angeklungen gehört China zu den Hauptproduzenten von Gallium. Das liegt vor allem daran, dass der Herstellungsprozess für Energie und Arbeit hohe Kosten verursacht und dementsprechend zum Beispiel in China verhältnismäßig günstiger ist.
Durch den Handelsstreit wird auch dieses Material in der EU knapp. Das hat massive Auswirkungen auf das Ziel einer höheren Nachhaltigkeit. Der Grund dafür liegt vor allem in der Art der Nutzung des Galliums.
So wird es heutzutage in einem großen Umfang für die Produktion von LED-Leuchten verwendet. Gerade diese Leichtmittel überzeugen durch eine lange Lebensdauer und ein hohes Maß an Energieeffizienz. Beide Faktoren können dazu beitragen, langfristig Strom einzusparen und damit nachhaltig mit dieser Form der Energie umzugehen.
Kupfer gehört zur Gruppe der Halbedelmetalle. In der Menschheitsgeschichte spielt es schon sehr lange eine Rolle. Bereits vor ungefähr 10.000 Jahren wurde Kupfer in einigen Kulturen genutzt.
Nicht umsonst wird ein historischer Zeitabschnitt, der zwischen dem 6. und 3. Jahrtausend von Christus liegt, auch als Kupferzeit bezeichnet. Die Gründe für die frühe Verwendung liegen vor allem darin, dass die Verarbeitung des Metalls relativ einfach ist, es also schon mit vergleichsweise eingeschränkten technischen Möglichkeiten verwendbar war. Heutzutage wird von der Industrie besonders die gute Fähigkeit des Materials genutzt, Strom sowie Wärme zu leiten.
Das Kupfer kommt dabei vor allem in der Elektro-Industrie vor. So wird es dort in verschiedenen Bereichen verwendet, wozu zählen:
Experten schätzen, dass die Produktion des Materials weltweit ab dem Jahr 2025 sinken wird. Damit gehen ein Mangel und höhere Preise einher. Die Gründe hierfür liegen in dem gleichzeitig steigenden Bedarf, der vor allem durch die Produktion von Elektroautos entsteht.
Zudem spielen verschiedene seltene Erden bei der Frage, welche Materialien in Zukunft für die Industrie wichtig sein werden, eine zentrale Rolle. Hierzu gehören neben einigen weiteren:
Heutzutage werden diese Rohstoffe vor allem bei der Herstellung von Magneten, Katalysatoren, Poliermitteln und Batterien eingesetzt. Zukunftstechnologien, die auf der Nutzung basieren, sind Windkraftanlagen und elektrische Traktionsmotoren für Autos.
Zusätzlich gibt es einen weiteren Bereich der Technologie, indem sie eine Rolle spielen. Dabei handelt es sich um die Produktion von Wasserstoff. Im Rahmen der Energiewende soll diese Substanz zunehmend Erdgas ersetzen und damit unter anderem für einen alternativen Antrieb von Autos genutzt werden.
Scandium und Iridium werden im Prozess der Herstellung des Kraftstoffes für die Elektrolyse verwendet, bei der Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgeteilt wird. Der Bedarf an diesen Erden wird also in den nächsten Jahren und Jahrzehnten steigen, gleichzeitig sind sie bereits jetzt knapp.
Ein weiterer Rohstoff, der sich in den nächsten Jahren einer großen Nachfrage erfreuen wird, ist Indium. Dabei handelt es sich um ein silberweißes Material, das auf der Erde ungefähr so umfangreich wie Silber vorhanden ist.
Die großen Vorteile des Stoffes liegen dabei vor allem in einer hohen Transparenz bei einer gleichzeitigen umfassenden Leitfähigkeit. Genutzt wird Indium vor allem für die Herstellung von Flachbildschirmen und Touchscreens. Dementsprechend wird es ebenfalls besonders umfangreich für die Produktion von Smartphones verwendet.
Da es sich bei diesen Geräten um eine wichtige technologische Basis der Zukunft handelt, ist stark davon auszugehen, dass die Nachfrage nach diesem Material in den nächsten Jahren und Jahrzehnten weiter zunehmen wird.
Daher muss die Produktion zeitnah deutlich ausgeweitet werden. Mit den Mengen an Indium, die der Weltmarkt aktuell bietet, wird der Bedarf bereits in einigen Jahren nicht mehr zu decken sein.
Nickel zählt ebenfalls zu den Materialien, die für Zukunftstechnologien benötigt werden. Bekannt ist der Rohstoff vor allem als Legierung bei der Veredelung von Stahl. Außerdem wird er in der Elektroindustrie (zum Beispiel in Smartphones) sowie für den Fahrzeugbau genutzt.
Dementsprechend spielt Nickel als wichtiger Teil bei der Produktion von Elektroautos eine zentrale Rolle bei der Umsetzung der Verkehrswende. Gleichzeitig gibt es immer wieder Meldungen über eine wachsende Knappheit des Rohstoffes. Das geht mit einer massiven Erhöhung des Preises in bestimmten Phasen einher – 2022 hat sich dieser für einen kurzen Zeitraum mehr als verdoppelt.
Mit einem Blick auf die Rohstoffe der Erde gibt es eine ganze Reihe von Materialien, die in den nächsten Jahren stark an Bedeutung gewinnen werden. Unter anderem gehören hierzu Lithium, Germanium, Kupfer sowie verschiedene seltene Erden. Der Grund für die umfangreichere Nutzung liegt vor allem in der Bedeutung bestimmter Technologien im Rahmen der nachhaltigen Entwicklung und der Digitalisierung. Aufgrund der teils begrenzten Vorkommen sowie im Zuge von politischen Entwicklungen ist davon auszugehen, dass viele dieser Stoffe bereits zeitnah insgesamt oder zumindest in Teilen der Welt knapp werden könnten.