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IST DIE DEUTSCHE NACHFRAGE UND DAS ANGEBOT AN ROHSTOFFEN RESILIENT? BERGBAU – VERHÜTTUNG – RECYCLING
POLICY PAPER
Ist die deutsche Nachfrage und das
Angebot an Rohstoffen resilient?
Bergbau – Verhüttung – Recycling
Prof. Dr. Christoph Hilgers, Prof. Dr. Jochen Kolb,
Dr. Ivy Becker und M.Sc. Katharina Steiger
Policy Paper
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft02
IST DIE DEUTSCHE NACHFRAGE UND DAS ANGEBOT AN ROHSTOFFEN RESILIENT? BERGBAU – VERHÜTTUNG – RECYCLING
Notwendigkeit einer resilienten
Ressourcenstrategie, am Beispiel
Baden-Württembergs
Nach einem Einbruch der Bruttowertschöpfung während der globalen Finanz- und Wirt-
schaftskrise 2008 / 2009 stieg diese in Baden-Württemberg 2010 zunächst um 8,6 % und
danach jedes Jahr durchschnittlich um 3,5 % bis einschließlich 2019 an. Das produzierende
Gewerbe hatte im Jahr 2020 mit 31,9 % weiterhin den größten Anteil an der Landes-Brut-
towertschöpfung erbracht (Abb. 1) [1].
Entwicklung der Bruttowertschöpfung in Baden-Württemberg,
500
450
400
350
300
Mrd. EUR
250
200
150
100
50
0
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Jahr
Produzierendes Gewerbe ohne Baugewerbe Land- und Forstwirtschaft, Fischerei
Baugewerbe Handel, Verkehr u. Lagerei, Gastgewerbe, Information u. Kommunikation
Finanz-, Versicherungs- u. Unternehmensdienstleister; Grundstücks- u. Wohnungswesen Öffentliche u. sonst. Dienstleister, Erziehung u. Gesundheit, Private Haushalte
Abbildung 1: Die Entwicklung der Bruttowertschöpfung der letzten 20 Jahren in Baden-Württemberg [1].
Bundesweit betrachtet leistete der Dienstleistungssektor mit 70,3 % den größten Anteil an
der Bundes-Bruttowertschöpfung, das produzierende Gewerbe trug zu 22,9 % bei [2].
Maschinen, Kraftwagen und Kraftwagenteile, pharmazeutische und chemische Erzeugnis-
se, Metalle und Metallerzeugnisse sowie elektrische Ausrüstungen und Datenverarbeitungs-
geräte hatten im Jahr 2020 einen Anteil von ca. 155 Mrd. EUR am baden-württembergischen
Export, was ca. 82 % des gesamten Exportwerts entspricht. Die gleichen Branchen impor-
tierten im gleichen Zeitraum 14 Mrd. t an Produkten und Materialien [3]. Im Jahr 2020 lag
Baden-Württemberg an der Spitze der sieben Bundesländer, die einen Außenhandelsüber-
schuss verzeichneten [4]. Insgesamt trägt das positive Außenhandelsvolumen des Bundes
dazu bei, dass Deutschland den Status einer Nettoexportnation hat [5]. Die Produktion ist
auf eine resiliente Versorgung mit Primär- und Sekundärrohstoffen sowie Halbfertigprodukten
angewiesen. Die COVID-19-Pandemie hat die Auswirkungen auf die Resilienz der Lieferkette
für die deutsche Wirtschaft deutlich gemacht [6, 7]. Dazu gehören Engpässe bei pharmazeutischen
Produkten oder Computerchips, aber auch steigende Rohstoffpreise und Versorgungsengpässe
Policy Paper03
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wie bei Kupfer und Stahl [8, 9, 10]. Zusätzlich können Handelsrouten ein Risiko darstellen,
wie das im März 2021 im Suezkanal verkeilte Containerschiff, das weitere 450 Schiffe blockierte,
aufzeigte [11].
Global gesehen werden der zunehmende Protektionismus sowie schnell wachsende Volks-
wirtschaften wie China und Indien den Wettbewerb um Rohstoffe weiter verschärfen [12].
Die Herausforderung Deutschlands und Baden-Württembergs im Besonderen ist eine resi-
liente Versorgungsicherheit für Primär- und Sekundärrohstoffen wie auch Halberzeugnissen
und den entsprechenden Lieferketten zu garantieren und dabei unter den gegebenen tech-
nischen, ökonomischen und sozialen Voraussetzungen, die jeweils beste Lösung für eine
rasche Reduktion der weiteren Klimabelastung auszuwählen.
Drei Dringlichkeitsthesen
1. Die Konkurrenz um Rohstoffe ist bereits im Gange und
wird weiter zunehmen.
Die Nachfrage nach metallischen Rohstoffen wird sich global bis 2060 mehr als verdoppeln
[13]. Gründe dafür sind die auch bis 2060 um weitere 2 bis 3 Mrd. Menschen zunehmende
Weltbevölkerung sowie das globale Wirtschaftswachstum und die damit einhergehende
Zunahme des globalen Wohlstands, vor allem außerhalb Europas (Abb. 2) [14].
1,2E+10 10
9
1E+10
8
7
8E+09
Metallnachfrage in Mrd. t
6
Globale Bevölkerung
6E+09 5
4
4E+09
3
2
2E+09
1
0 0
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 2055 2060
0-19 20-39 40-59 60-79 80-100 100+ BRICS OECD Rest of World
Abbildung 2: O ECD Entwicklungsprognose der Nachfrage nach metallischen Rohstoffen und die UN-Prognose zum
Wachstum der Weltbevölkerung [nach 13, 14]
Policy Paper04
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Indien hat Deutschland bereits 2004 im kaufkraftbereinigten BIP überholt, China hat seit
2015 alle Industrieländer hinter sich gelassen, ein Trend der sich laut dem Internationalen
Währungsfond so weiterentwickeln wird (Abb. 3) [15].
Kaufkraftbereinigtes BIP in US $
40
35
30
25
Billionen US $
China
20 Germany
India
Japan
15
United States
10
5
0
'05 '06 '07 '08 '09 '10 '11 '12 '13 '14 '15 '16 '17 '18 '19 '20* '21* '22* '23* '24* '25*
Jahre
Abbildung 3: K aufkraftbereinigtes BIP – Top 5 Industrieländer im Vergleich, *Schätzungen aus dem Jahr 2019 [nach 15].
Auch der Ausbau der Erneuerbaren Energien, der Wandel hin zur E-Mobilität und die fort-
schreitende Digitalisierung tragen dazu bei, dass nach mehr und qualitativ hochwertigen
Rohstoffen verlangt wird. So wird beispielsweise der Verbrauch an Kupfer und Seltenerdo-
xiden (SEE) pro-Kopf kontinuierlich durch den Ausbau des Stromnetzes und neue Techno-
logien ansteigen (Vgl. Tabelle 1). 2035 werden allein für elektrische Traktionsmotoren für die
E-Mobilität 5 Mio. t Kupfer benötigt, was ein Viertel der weltweiten Produktion 2019 entspricht
[16, 17]. Bei Lithium wird der Bedarf noch höher sein, für Lithium-Ionen-Hochleistungs-elek-
trizitätsspeicher werden 128 % der heutigen globalen Produktionsmenge weltweit benötigt
werden [16, 17].
Policy Paper05
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Rohstoffe für ausgewählte Zukunftstechnologien in Tonnen 2013 2035
Elektrobobilität
Kupfer für elektrische Traktionsmotoren für Hybrid-, Elektro und Brennstoffzellenfahrzeuge 5.000.000
Lithium für Lithium-Ionen-Hochleistungselektrizitätsspeicher 607 110.000
Kobalt für Lithium-Ionen-Hochleistungselektrizitätsspeicher 1.200 110.000
Erneuerbare Energien
Kupfer für Windkraftanlagen 103.000 244.098
Silber für Solarthermische Kraftwerke 12 536
Digistalisierung
Gallium für Hochleistungsmikrochips 38 86
Germanium für Glasfaserkabel 56 118
Indium-Zinn-Oxid (ITO) in der Displaytechnik 130 274
Seltenerdmetalle für ausgewählte Zukunftstechnologien in Tonnen 2013 2035
Festoxid-Brennstoffzellen (SOFC)
Yttrium 1 5
Lanthanium 10 80
Cerium 2 20
Automatisches Pilotieren von Kfz
Neodymium 0 16
Yttrium 0 1.004
Hochleistungspermanentmagnete
Dysprosium / Terbium 2.000 7.200
Neodymium / Praseodymium 28.900 62.400
Tabelle 1: R ohstoff- und Seltenerdmetallbedarf in Tonnen weltweit für ausgewählte Zukunftstechnologien im Vergleich 2013 und 2035
[nach 16].
Die Marktgegebenheiten werden sich durch den stark wachsenden Rohstoffbedarf der BRIICS-
Staaten weiter verlagern und deutsche Unternehmen werden zunehmende Konkurrenz
als Nachfrager nach (kritischen) Rohstoffen bekommen (Vgl. Abb. 2). Die Aufsuchung und
Gewinnung von Primärrohstoffen wie auch die Herstellung von Sekundärrohstoffen erfordern
große und langfristige Investitionen und Knowhow [18], denen soziale, technologische, öko-
nomische, ökologische, politische, rechtliche wie auch ethische Faktoren gegenüberstehen
(engl. STEEPLE-Analysis) [19].
Policy Paper06
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2. Die globalen Rohstoffstrategien sind kompetitiv und werden in
unterschiedlichem Umfang staatlich unterstützt.
Die Rohstoffstrategien der führenden Produktionsländer (China, Japan, Südkorea, USA und
Deutschland) unterscheiden sich merklich. Deutschland sichert sich den Zugang zu Primär-
rohstoffen ausschließlich durch bilaterale Abkommen der Unternehmen. Andere außereuro-
päische Produktionsländer halten in unterschiedlichen Wirtschaftsmodellen die komplette
Wertschöpfungskette inklusive strategischer Lagerhaltung metallischer Rohstoffe vor, und
sind auch in Europa in Bergbau, Verhüttung und Raffination tätig [20, 21].
Um sich konkurrenzfähig aufzustellen wurde von der EU im Rahmen des Aktionsplans
für kritische Rohstoffe die European Raw Material Alliance (ERMA) im September 2020
gegründet. Weitere Handlungsansätze zur Sicherung der Rohstoffversorgung sind die
Beschaffung von kritischen Rohstoffen innerhalb der EU, die Diversifizierung der Rohstoff-
versorgung mit ausgewählten oder die Unterstützung von Recycling und Kreislaufwirtschaft
[22].
Wessen Rohstoffnachfrage umfänglich gedeckt werden kann, wird am Ende die Wett
bewerbsfähigkeit auf dem internationalen Markt entscheiden.
3. Kreislaufwirtschaft wird nicht ausreichen
Auch wenn Wiederverwertung, Wiederaufbereitung und Recycling zur Deckung des Roh-
stoffbedarfs teilweise zu einem nennenswerten Teil zur Materialmenge beitragen, wie bei-
spielsweise in der deutschen Stahlproduktion 2019 zu 43 % (Abb. 4) [23], kann die Kreislauf-
wirtschaft den Rohstoffbedarf für Prozesse und Produktion allein nicht decken. 2018 betrug
der Anteil an Sekundärkupfer an der Produktion in Deutschland 41 % [24], in der gesamten
EU, lag diese 2017 bei 17 % [25].
Die Herausforderungen des Recyclings liegen beispielweise beim Downcycling und dem
Vorhalten notwendiger Kapazitäten von Hütten und Raffination zur Rückgewinnung und
Innovation [26]. Primärrohstoffe werden nicht nur langfristig zur Deckung des Rohstoff-
bedarfs benötigt, sondern sind auch in der Kreislaufwirtschaft u.a. für reine Legierungen
essentiell. Die wirtschaftliche Gewinnung von Sekundärrohstoffen kann nach einer aus-
reichenden Marktdurchdringung und dem Vorhandensein ausreichender, wettbewerbsfähiger
Recyclingtechnologien erfolgen.
Policy Paper07
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Drei Strategieansätze zur resilienten
Rohstoffversorgung
1. Investitionen entlang der Wertschöpfungskette fördern.
Eine investitionsintensive Strategie stellt die Gründung, der anteilige Erwerb oder die lang-
fristige vertragliche Bindung mit einem international tätigen Explorations- und Bergbau-
unternehmen dar. Heimische Unternehmen im Bereich Rohstoff erhöhen die Sicherheit von
Lieferketten und tragen zur Entwicklung neuer, umweltschonender Exporttechnologien bei.
Der Erhalt bzw. der Ausbau von Hütten und Raffination stellt nicht nur die Weiterverarbeitung
von Rohstoffkonzentraten nach höchsten Umweltstandards sicher, sondern ermöglicht
Recycling und erweitert die Gewinnung kritischer Rohstoffe. Durch die Erweiterung des
Spektrums an Verhüttung und Raffination können auch spezielle Trägerelemente wie Sel-
tene Erden verarbeitet und neue Technologien entwickelt werden. Dadurch wird auch die
Recyclingkapazität sichergestellt. Der anteilige Erwerb oder langfristig vereinbarte Geschäfts-
beziehungen mit Unternehmen der Verhüttung und Raffination stellen eine weitere Möglich-
keit dar, Rohstoffmengen zu sichern. Die Bedürfnisse, insbesondere der regionalen
mittelständischen Unternehmen, sind zu erfassen und die Bedingungen für international
tätige, in Europa ansässige Unternehmen im Bereich Bergbau, Verhüttung und Raffination
zu evaluieren.
2. Technologische Innovationen und weitere bilaterale Abkommen
fördern.
Die Förderung von technologischen Prozess- wie auch Produktinnovationen ermöglicht es,
die Rohstoffmenge zu verringern und manche Rohstoffe zu ersetzten. Gleichzeitig kann die
Wiederverwendung, die Wiederaufbereitung und das Recycling erhöht werden. Das Recy-
cling ist allerdings materialspezifisch unter Berücksichtigung der ökonomischen und öko-
logischen Kosten zu betrachten. Anwendungen wie die Blockchaintechnologie können den
Informationstransfer über die gesamte Wertschöpfungskette sicherstellen und Wissens-
verlust des operativen Geschäfts reduzieren.
Die Fähigkeit innovative, marktführende Technologien im Bereich der Explorations-, Bohr-,
Fördertechnik von primären Rohstoffen, und der Aufbereitungs- und Raffinationstechnik
von primären und sekundären Rohstoffen anbieten zu können, stellt einen wichtigen Zugang
zu Rohstoffen her. Eine Technologieführerschaft kann durch Demonstratoren unterstützt
werden.
Ebenso erlaubt das Fördern etablierter Wissensstrukturen und interdisziplinärer Einrichtun-
gen Synergieeffekte zu nutzen. Der Ausbau bestehender nationaler bilateraler Abkommen
fördert zudem die internationalen Beziehungen und kann die Zugänglichkeit zu Primärroh-
stoffen vereinfachen. Wie bilaterale Abkommen von der Wirtschaft zielgerichteter in kon-
krete Projekte umgesetzt werden können ist genau zu analysieren.
Policy Paper08
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Ein Schritt für die Sicherung der Rohstoffversorgung durch Innovation und multilateralen
Austausch in Europa ist mit der Gründung der Europäischen Rohstoff Allianz (ERMA, European
Raw Material Alliance) 2020, im Rahmen des Aktionsplans für kritische Rohstoffe bereits
getan worden [22].
3. Die Lagerhaltung evaluieren.
Die Lagerhaltung von kritischen Rohstoffen kann staatlich wie auch privatwirtschaftlich
erfolgen. Die Möglichkeiten Rohstoffe zu sichern erstrecken sich vom Eigentum natürlicher
Lagerstätten, beim Verhüttung-Raffination-Recyclingprozess, in der Produktion oder einer
strategischen Lagerhaltung von Industrie und / oder Land.
Lagerhaltung stellt eine Möglichkeit dar, der Volatilität des Rohstoffangebots entgegenzu-
wirken. In Deutschland ist eine Rohstofflagerung weder der Industrie vorgeschrieben noch
wird sie von Seiten der Regierung, bis auf gewisse Mengen an Rohöl, Diesel, Benzin und
Heizöl, betrieben.
In welchem Szenario es strategische Gründe für den Bund oder wirtschaftliche Gründe für
eine Lagerhaltung für die deutsche Wirtschaft geben könnte, ist zu eruieren.
Policy Paper09
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Literatur
[1] Statistisches Landesamt Baden-Württemberg (2021): Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung.
URL: https://www.statistik-bw.de/GesamtwBranchen/VGR/LRtBWSjewPreise.jsp
[2] Statistisches Bundesamt (2021): Volkswirtschaftliche Gesamtrechnung des Bundes.
GENESIS-Tabelle: 81000-0013.
[3] Statistisches Bundesamt (2021): Außenhandel. GENESIS-Tabelle: 51000-0030.
[4] Statistisches Bundesamt (2021): Außenhandel. GENESIS-Tabelle: 51000-0034.
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[8] Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (2020): Lieferengpässe für Human-
arzneimittel.
URL: https://www.bfarm.de/DE/Arzneimittel/Arzneimittelzulassung/Arzneimittelinforma-
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[9] Deutschlandfunk (2021): Die Macht der Mikrochips. Lieferengpässe bei Halbleitern.
URL: https://www.deutschlandfunk.de/lieferengpaesse-bei-halbleitern-die-macht-der-mi-
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[10] Deutsche Industriebank (2021): Rohstoffpreise – Temporäre Knappheit treibt Preise.
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[11] Russon, M.-A. (2021): The cost of the suez canal blockage
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[12] Monopolkommission (2020): Wettbewerb 2020. XXIII. Hauptgutachten der Monopol-
kommission gemäß § 44 Abs. 1 Satz 1 GWB.
[13] OECD (2019): Global Material Outlook to 2060. Economic Drivers and Environmental
Consequences, OECD Publishing, Paris.
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URL: https://population.un.org/wpp/Download/Standard/Population/
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[16] DERA (2016): Rohstoffe für Zukunftstechnologien, p. 253 ff.
[17] USGS (2021): Mineral Commodity Summaries 2021.
URL: https://pubs.usgs.gov/periodicals/mcs2021/mcs2021.pdf
[18] Wellmer FM, Dahlheimer M, Wagner M (2008): Economic evaluations in exploration.
Springer, p. 250.
[19] Hilgers, C., Becker, I., Dehn, F. (2020): Geologische- und STEEPLE-Aspekte zur über-
regionalen Verfügbarkeit von Rohstoffen zur Herstellung von Beton.
[20] Hilgers, C., Becker, I. (2020): Local availability of raw materials and increasing global
demand – aspects of resilient resource strategies in World of Mining No. 5.
[21] Bartekova E, Kemp R. (2016): Critical raw material strategies in different world regions.
Working Paper Series, Maastricht University, p. 52.
[22] EU Kommission (2020): Action Plan on Critial Raw Materials.
[23] Wirtschaftsvereinigung Stahl (2020): Fakten zur Stahlindustrie in Deutschland.
[24] BGR (2019): Rohstoffsituation Deutschland, p. 21 ff.
[25] Talens Peiro, L., Nuss, P., Mathieux, F. and Blengini, G., Towards Recycling Indicators
based on EU flows and Raw Materials System Analysis data, EUR 29435 EN, Publications
Office of the European Union, Luxembourg, 2018, ISBN 978-92-79-97247-8 (online),
doi:10.2760/092885 (online), JRC112720.
[26] Reuter, M (2018): Von der Utopie der Kreislaufwirtschaft in ESKP-Themenspezial Roh-
stoffe in der Tiefsee – Metalle aus dem Meer für unsere High-Tech-Gesellschaft, Deutsches
GeoForschungsZentrum GFZ. doi: 10.2312/eskp.2018.2.
Policy PaperKontakt und weitere Informationen Dr. Christian Kühne Geschäftsführer THINKTANK Industrielle Ressourcenstrategien angesiedelt am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Campus West • Gebäude 6.36 Hertzstraße 16 • 76187 Karlsruhe T +49 721 608-41368 • M +49 157 35711946 E christian.kuehne@kit.edu www.thinktank-irs.de Sitz der Körperschaft Kaiserstraße 12, 76131 Karlsruhe KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft Datenschutzhinweis Zur Erfüllung unserer Informationspflichten bezüglich der Verarbeitung Ihrer personenbezogenen Daten verweisen wir auf unsere Datenschutzbestimmungen (https://www.dsb.kit.edu/). Dort finden Sie auch Erläuterungen, wie Sie Ihre Rechte als Betroffener (z. B. Auskunfts-, Berichtigungs- oder Widerspruchsrechte) geltend machen können.
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