Ressourcenfluch 4.0 Die sozialen und ökologischen Auswirkungen von Industrie 4.0 auf den Rohstoffsektor
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Ressourcenfluch 4.0
Die sozialen und ökologischen
Auswirkungen von Industrie 4.0
auf den Rohstoffsektor
P werShift
Impressum
Ressourcenfluch 4.0
Die sozialen und ökologischen Auswirkungen von Industrie 4.0
auf den Rohstoffsektor
Herausgeber
PowerShift – Verein für eine ökologisch-solidarische
Energie- & Weltwirtschaft e. V.
Greifswalder Str. 4 (Haus der Demokratie & Menschenrechte), 10405 Berlin
Tel.: +49-(0)30-42805479
Email: Michael.Reckordt@power-shift.de
Twitter: @MichaelReckordt
http://power-shift.de
Autor*in: Hannah Pilgrim (Kapitel 3, 4 und Infoxbox 1), Merle Groneweg
(Kapitel 3.2, 3.3 und Infobox 2 und 3), Michael Reckordt (Kapitel 1, 2, 5 und 6)
Layout, Satz und Reinzeichnung: Tilla Balzer | balzerundkoeniger.de
nach einer Layoutvorlage von Monika Brinkmöller
Titelgraphik: Tilla Balzer
Redaktion: Merle Groneweg, Hannah Pilgrim, Michael Reckordt
Berlin, Februar 2017
© PowerShift e. V.
ISBN: 978-3-9814344-9-1
Gedruckte Exemplare können kostenlos über bestellung@rosalux.de
bezogen werden.
Gefördert durch die Rosa Luxemburg Stiftung aus Mitteln des Auswärtigen Amts.
Die Veröffentlichung wurde mit finanzieller Unterstützung der Europäischen Union ermöglicht.
Für den Inhalt dieser Veröffentlichung ist allein PowerShift e. V. im Rahmen der
Stop Mad Minnig Kampagne verantwortlich; der Inhalt kann in keiner Weise als Standpunkt der
Europäischen Union angesehen werden.
Gefördert von ENGAGEMENT GLOBAL im Auf trag des. Für den Inhalt dieser Publikation ist allein PowerShift e. V. verantwortlich;die hier dargestellten
Positionen geben nicht den Standpunkt von Engagement Global gGmbH und dem Bundes
ministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung wieder.
Ressourcenfluch 4.0
Die sozialen und ökologischen
Auswirkungen von Industrie 4.0
auf den Rohstoffsektor
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung S. 5
2. Was ist Industrie 4.0? S. 9
2.1. Die politischen Treiber der Industrie 4.0
2.2. Die technologischen Treiber der Industrie 4.0
3. Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien S. 12
3.1. Technologien der Industrie 4.0
3.2. Elektromobilität
3.3. Energiewende
4. Rohstoffe – Abbau und Herausforderungen S. 18
4.1. Aluminiumerz Bauxit / Aluminium / Gallium
4.2. Germanium / Indium / Zink
4.3. Kobalt
Informationsbox # 1: Tiefseebergbau
4.4. Kupfer
4.5. Lithium
4 Informationsbox # 2: Graphit für Batterien
4.6. Palladium und Platin (Platin-Gruppen-Metalle; PGM)
4.7. Seltenerdmetalle
4.8. Silber
4.9. Tantal (Coltan)
4.10. Zinn
Informationsbox # 3: Konfliktmineralien
5. Alter Wein aus neuen Schläuchen S. 37
5.1. Falsche rohstoffpolitische Forderungen der Industrie
5.2. Dematerialisierung –
uneinlösbares Versprechen der Industrie 4.0
5.3. Ressourceneffizienz
5.4. Grünes Internet und Datensicherheit
6. Politisches Umsteuern notwendig S. 43
6.1. Absolute Senkung der Rohstoffverbrauchs
6.2. Menschenrechte schützen
Literaturverzeichnis S. 46
Abkürzungsverzeichnis S. 54
1. Einleitung
In den letzten Jahren kommt kaum ein industrie
politischer Artikel ohne den Begriff „Industrie 4.0“
aus. „Industrie 4.0“ soll deutlich machen, dass wir
unmittelbar vor der vierten industriellen Revo-
lution stehen und die voranschreitende Digita-
lisierung Lösungen für die Herausforderungen
unserer Zeit bietet. Internet 2.0 war gestern, der
Einsatz von Elektrotechnik und Informations
technologie zur Automatisierung der Produktion
seit den 1970ern nur der Anfang (vgl. Abbildung 3,
Seite 10). In einer Zeit, in der das globale Wirt-
schaf tswachstum gedämpf t ist und sich Staa-
ten in der Rezession befinden, scheint Industrie
4.0 das helle Licht am Ende des Krisentunnels zu
sein. Mit zunehmender Digitalisierung, so das
Credo, würde das Wirtschaftswachstum wieder
anziehen und gleichzeitig einige der drängenden
ökologischen, ökonomischen und sozialen Krisen
gelöst.
Das herrschende Wirtschaf tsmodell steckt in
einer tiefen Krise. Viele Staaten sind überschul-
det, die (Jugend-) Arbeitslosigkeit ist in vielen Rohstoffe. Protestgemälde von philippinischen Künstler*innen für mehr Menschenrechte
(Foto: Michael Reckordt)
Regionen konstant hoch, die Krisenanfälligkeit
nach Finanz- und Wirtschaf tskrisen, platzen-
den Blasen (Immobilien, New Economy, etc.) wirtschaftspolitische Maßnahmen stehen unter
und des sich nicht einstellenden Erfolgs einer Dauerfeuer. Einhellig fordern Wirtschaf tsver-
Niedrigzinspolitik gestiegen. Die neoliberale bände und konservative, liberale sowie sozial-
Deregulierung durch sogenannte Freihandels- demokratische Parteien die Fortführung dieser
abkommen und institutionalisierten Schutz von Politik. Die Ausrichtung der nationalen Wirt-
ausländischen Investoren1 hat die globale Wirt- schaf t auf die Herausforderungen der Digitali-
schaft nicht stabilisieren können. Genau im Ge- sierung der Produktion gibt ihnen eine Vision, in
genteil: Handelsabkommen stehen stärker denn der sie die negativen Begleiterscheinungen der
je in der Kritik, wie momentan die geplanten neoliberalen Deregulierung ignorieren können.
Abkommen zwischen der EU und den USA bzw.
Kanada. In ihnen wird politische Regulierung Gleichzeitig wird immer deutlicher, dass die pla-
zu Gunsten von Einflussnahme der Industrie netaren Grenzen durch das globale Wirtschafts-
aufgegeben. Schiedsgerichte und zukünf tig re- system noch häufiger überschritten werden. Der
formierte Investitionsgerichte geben einseitige Klimawandel, ausgelöst durch die zu hohen Treib-
Klage- und Entschädigungsmöglichkeiten an hausgasemissionen (v. a. CO2- und Methangase),
ausländische Investoren (Jaeger 2016, Reckordt die überdünkten Felder und Wiesen, das Abhol-
2017). Regulative Kooperation gibt multinatio- zen von (Primär-) Wäldern, die Überfischung der
nalen Konzernen Möglichkeiten zur Intervention, Meere und die Übernutzung der Rohstofflager-
bevor Gesetze oder Regulierungen zu Umwelt- stätten sind Zeugnisse dessen. Wir legen eine
schutz, Sozialstandards, Verbraucher*innen- imperiale Lebensweise (Brand und Wissen 2011)
Rechten oder Arbeitsrechten erlassen werden an den Tag, die die Kosten unseres Lebensstils
können. Schutzklauseln für die heimische Wirt- immer weiter in die rohstoffreichen Länder ver-
schaf t, Exportzölle auf Rohstof fe2 und andere lagert. Die negativen ökologischen und sozialen
Kosten sind externalisiert und bleiben häufig
1 Bei Worten wie „Investor“ verwenden wir nicht die sonst
geschlechtergerechte Formulierung (Investor*innen), wenn es
an den lokalen Gemeinschaften vor Ort hängen.
nicht um Personen, sondern um Unternehmen oder Körper- Derweil dreht sich in Europa und Deutschland der
schaften geht. Diskurs von Politik, Wirtschaft und Wissenschaft
2 In der vorliegenden Publikation konzentrieren wir uns vor
allem auf die abiotischen Rohstoffe und hier wiederum über-
vor allem um das „Rennen um die noch vorhandenen
wiegend auf die metallischen und mineralischen Rohstoffe. Rohstoffe“ (Klare 2012). Das, was noch da ist, muss
Abbildung 1: Konflikte um den Abbau von metallischen (orange) und fossilen Rohstoffen (schwarz). (Quelle: http://ejatlas.org)
„fair und frei“ verteilt werden, fordert unter ande- Arbeitskräf te in den letzten beiden Jahrhunderten
rem der Bundesverband der Deutschen Industrie unter Beteiligung der Europäer so edel und sozial
(BDI). Die Übernutzung der Welt und die (post-) verantwortungsvoll nun auch nicht gewesen sei.
kolonialen Ausbeutungsschemata fallen nicht Das ist richtig. Wir werden das Selbstbewusstsein
weiter ins Gewicht, wenn es darum geht, „unsere entwickeln müssen, trotz dieser geschichtlichen Ver
Interessen“ durchzusetzen. Schon 2007 brachte antwortung – teilweise auch Schuld – einzufordern,
dies der damalige hessische Ministerpräsident dass heute Regeln gefunden werden, die unsere Inte
6 der CDU, Roland Koch, auf den Punkt: ressen am Erhalt unseres Wohlstandes angemessen
berücksichtigen“ (Koch 2007).
„Manche unserer Verhandlungspartner in den sich
gerade entwickelnden Staaten werden uns darauf Gegen das Durchsetzen dieser Interessensdurch-
hinweisen, dass die Ausbeutung ihrer Rohstoffe und setzung am „Erhalt unseres Wohlstandes“ protes-
tieren verstärkt Menschen in Abbauregionen auf
der ganzen Welt (vgl. Abbildung 1). Dieser Abbau
geschieht nicht selten auf Kosten von Umwelt
und Menschenrechten. Vor allem die Proteste
gegen Bergbau fordern in den letzten Jahren
immer mehr Menschenleben. Die britische Orga-
nisation Global Witness berichtet, dass im Jahr
2015 185 Umweltschützer*innen ihren Protest
mit ihrem Leben bezahlten (Global Witness
2016). Allein 42 von ihnen wandten sich ge-
gen Bergbauprojekte. Kein anderer Indus-
triesektor war in so viele Morde verwickelt.
Das unterstreichen auch Zahlen der UN:
In den letzten 60 Jahren standen 40 Pro-
zent aller Konflikte mit Rohstoffen in Ver-
bindung, wobei die UN auch Konflikte um
die Gewinnung energetischer Rohstof fe
mit einschließt (UNEP 2009).
Ambivalent ist auch die Rolle der Rohstof f-
gewinnung und Aufbereitung für die Ziele
der nachhaltigen Entwicklung, den Sustainable
Development Goals (SDGs) (Abbildung 2). An
einigen Stellen kann der Bergbau direkt, zum
Beispiel durch die Schaffung von guten Arbeits-
plätzen, sowie indirekt, etwa durch die Möglich-
Abbildung 2: Bergbau und die Ziele zur Nachhaltigen Entwicklung. keiten des Ausbaus von Erneuerbarer Energie
2000 2010 2017 2020 2030
Aluminium in 1000 t 31.000 40.000 66.000 74.674 112.698
Kupfer in 1000 t 13.000 15.000 21.000 25.138 33.808
Gold in t 2.540 2.460 3.250 3.640 5.311
Rohstahl in 1000 t 848.000 1.140.000 1.720.000 1.873.863 2.493.270
Palladium in kg 173.000 209.000 236.000 259.259 354.657
Platin in kg 153.000 210.000 248.000 281.090 426.736
Metalle
Zinn in t 279.000 299.000 256.000 260.019 273.875
Blei in t 3.200.000 3.470.000 5.679.412 6.229.124 9.372.461
Zink in t 8.770.000 10.000.000 17.010.798 18.657.280 28.072.104
Silber in t 18.100 20.800 32.109 35.217 52.988
Chrom in t 3.260.000 6.910.000 10.476.364 11.413.531 15.186.283
Magnesium in t 428.000 622.000 1.032.191 1.127.837 1.500.644
Erdöl 1000 Barrels/ 74.955 83.272 91.955 95.437 99.525
Tag
Fossile
Brennstoffe Erdgas Mrd. m3 2.411 3.192 3.735 3.957 4.646
Kohle in Mio. Tonnen 4.701 7.252 8.352 8.644 9.007
Tabelle 1: Jährliche Produktionsmengen verschiedener Rohstoffe (2017, 2020, 2030 geschätzt) (Quelle: UBA 2015)
oder „Urban Mining“, der Rückgewinnung von Entwicklung an den Staaten des Globalen Nor-
Rohstoffen aus Abfallstoffen, beitragen, die Zie- dens, dessen Wirtschaf tswachstum bis heute
le zu erreichen. Gleichzeitig gefährdet aber der nicht vom Rohstoffverbrauch entkoppelt werden
Abbau viele SDGs, da er Landkonflikte auslösen, konnte. Selbst mit erhöhter Rohstoffeffizienz 7
Öko-Systeme, Wasserversorgung, Luf tqualität steigt der Verbrauch weiterhin. So verursacht
oder die Gesundheit gefährden oder durch Kor- zum Beispiel allein das Gold in einem Smart
ruption die nachhaltige Entwicklung verhindern phone bis zu 100 Kilogramm Abraum, also nicht
kann. Die Gefahren bestehen jedoch nicht nur an genutztes Gestein und Material. Gleichzeitig häu-
Land. Durch unkalkulierbare Risiken des Tiefsee- fen sich – trotz scheinbarer besserer Technologie
bergbaus (s. Informationsbox #1), die unsachge- im Abbau – die Unglücke. Im Jahr 1996 wurde ein
mäße Errichtung oder den fehlerhaften Betrieb Großteil des Ökosystems der Insel Marinduque
von Rückhaltebecken für toxische Schlämme, ge- (Philippinen) durch das Brechen eines Rückhalte-
fährdet der Bergbau massiv das maritime Leben. beckens zerstört; durch den Unfall in Baia Mare
(Rumänien) wurde im Jahr 2000 das Trinkwasser
Wie Bergbau grundsätzlich die Umsetzung der von 2,5 Millionen Ungar*innen verseucht. Zu-
Menschenrechte unterlaufen kann, hat die Max letzt zerstörte der Bruch des Rückhaltebeckens
Planck Foundation im Auftrag der Bundesanstalt in der brasilianischen Eisenerzmine Samarco
für Geowissenschaf ten und Rohstof fe (BGR) das Flusssystem des Doce Flusses und somit die
untersucht. Die Grundlagenstudie zeigt, dass Lebensgrundlage von zehntausenden von Men-
selbst anhand einer konservativen Definition schen. Allein 19 starben durch die Schlammlawi-
von Menschenrechten – ohne die Beachtung ne, 700 Menschen wurden obdachlos und 8.000
von extra-territorialen Staatenpflichten und der Fischer*innen klagen momentan gegen das
Verantwortung der Unternehmen entlang der verantwortliche Unternehmen BHP Billiton auf-
Lieferkette, Menschenrechte zu achten – eine grund der Verlustes ihrer Lebensgrundlage (The
Vielzahl an Rechtsverletzungen bei der Erkun- Telegraph 2016).
dung, der Errichtung, des Betriebs und der Schlie-
ßung einer Mine auftreten können (Max Planck Nachdem auf dem Klimagipfel in Paris im Jahr
Foundation 2016). 2015 beschlossen wurde, den globalen Tempe-
raturanstieg auf maximal 1,5 Grad Celsius zu
Neben den menschenrechtlichen Auswirkungen begrenzen, ist ein schneller Ausstieg aus der
unseres Rohstoffkonsums sind auch die ökologi- Verstromung von fossilen Energieträgern un-
schen groß. Der Verbrauch an metallischen und umgänglich geworden. Rohstof fabbau und
mineralischen Rohstoffen, wie auch an fossilen die Weiterverarbeitung verbrauchen in der Re-
Energieträgern, steigt weiter an. Viele Länder gel große Mengen an Elektrizität – allein die
des Globalen Südens orientieren sich in ihrer energieintensivste Industrie, die Herstellung
von Aluminium, hatte 2013 einen Anteil von drei Doch während sich Graswurzelorganisationen,
Prozent am globalen Stromverbrauch und sogar globale Zivilgesellschaf t und auch ein immer
7,4 Prozent am industriellen Stromverbrauch größer werdender Teil der Wissenschaf t mit
(Ruettinger et al. 2016b). In Island benötigen al- Alternativen zu dem herrschenden Paradigma
lein drei Aluminiumhütten 70 Prozent des Ener- auseinandersetzt, orientieren sich die wirt-
gieverbrauchs. Das Land verzeichnet daher den schaf tspolitischen Diskurse der Industrie, der
höchsten elektrischen Energieverbrauch pro Finanzwirtschaft und der Politik an einem neuen
Kopf und Jahr (World Bank 2016). Deshalb wird Versprechen, das sich am Horizont abzeichnet:
ein sehr schnelles Umdenken auch bei dem Ver- Industrie 4.0.
brauch von metallischen Rohstoffen nötig sein,
um die globalen Klimaziele zu erreichen (vgl. Ta- Daher beschäftigen wir uns in dieser Publikation
belle 1). detaillierter mit der Industrie 4.0. Wir setzen uns
im zweiten Kapitel mit den Fragen auseinander,
was Industrie 4.0 eigentlich ist und welche Hoff-
Der Club of Rome geht davon aus, dass bei eini- nungen vor allem die deutsche Regierung damit
gen Rohstoffen (z. B. Kupfer, Zink, Nickel, Gold verbindet. Im Kapitel drei widmen wir uns ver-
und Silber) in den nächsten Jahren und Jahr- tiefend den Rohstoffbedarfen von Industrie 4.0
zehnten das Fördermaximum erreicht sein wird sowie der Elektromobilität und der Umstellung
(Bardi 2012). Während sich an Land also bereits auf Erneuerbare Energien. Beide sind eng mit der
stark sinkende Rohstof fkonzentrationen und Industrie 4.0-Diskussion verwoben und haben
immer schwieriger zu erreichende Lagerstätten aus rohstoffpolitischer Sicht noch einmal spezifi-
verzeichnen lassen, sorgt der Hunger nach wei- sche Auswirkungen. Unser Fokus liegt dabei auf
teren Rohstof fen dafür, dass selbst nahezu un- den gesteigerten Bedarfen an metallischen Roh-
erforschte Gebiete wie die Tiefsee, die Arktis, das stoffen, denn hier sind aus menschenrechtlicher
Weltall oder entlegene Gebiete des Regenwaldes und ökologischer Perspektive die größten Her-
immer stärker in das rohstoffpolitische Interesse ausforderungen zu erwarten. Wir untersuchen
rücken. Gleichzeitig gibt es eine Unternehmens- daher die Fragen, welche Zukunftstechnologien
8 konzentration beim Abbau, die Rohstof fpreise für Industrie 4.0 gebraucht werden und welche
unterliegen Schwankungen und je nach Rohstoff Metalle und Mineralien wiederum maßgeblich
spielt die Preisspekulationen an Börsen eine ge- für diese Zukunftstechnologien sind. Im vierten
wisse Rolle. Kapitel werfen wir dann einen Blick auf die öko-
logischen, menschenrechtlichen und sozialen
Zunehmend kritisieren Menschen im Globalen Herausforderungen beim Abbau der Rohstoffe
Norden diese Art von Wachstum. Auf einem be- anhand von zehn kompakten Rohstof fsteck
grenzten Planeten ist ein unendliches Wachstum, briefen. Im Kapitel fünf analysieren wir einige der
das vor allem auf der materiellen Produktion Versprechungen von Industrie 4.0, um schluss
von Dingen basiert, unmöglich. Die Postwachs- endlich im letzten Kapitel politische Forderun-
tumsbewegung hat immer mehr Anhänger*in- gen für eine zukunf tsfähige Rohstof fpolitik zu
nen. Auch der Glaube daran, für die globalen formulieren.
Herausforderungen und lebensbedrohlichen
Probleme – vor allem für Menschen, die sich den
neuen klimatischen und ökologischen Gegeben-
heiten nicht so einfach anpassen können – tech-
nische Lösungen zu finden, wird immer stärker
angezweifelt (Fatheuer et al. 2015). Gleichzeitig
sind einige dieser Diskussionen, wie jene um
CCS-Technologien (Carbon Capture and Storage,
also die Versprechung, CO2-Emission in der Tiefe
einzulagern) immer noch nicht gestorben, ob-
wohl CCS unklare Risiken birgt und bisher nicht
umsetzbar war. Auch die vermehrte Digitalisie-
rung in den letzten zwei Jahrzehnten hat den
materiellen Verbrauch an Rohstof fen nicht ge-
senkt. Im Gegenteil – wir verbrauchen von allem
immer mehr: mehr fossile Energieträger, mehr
Metalle und Mineralien (vgl. Tabelle 1), mehr Bau-
materialien und mehr Biomasse.
2. Was ist Industrie 4.0?
4. Industrielle Revolution
auf Basis von Cyber-Physical Systems
1. Speicherprogrammier-
bare Steuerung (SPS),
Modicon 084, 1969
3. Industrielle Revolution
durch Einsatz von Elektronik und IT zur weiteren
Grad der Komplexität
1. Fließband, Schlachthöfe
Automatisierung der Produktion
in Cininnati, 1870
2. Industrielle Revolution
durch Einführung arbeitsteiliger Massenproduktion
1. mechanischer
mithilfe von elektrischer Energie
Webstuhl, 1784
1. Industrielle Revolution
durch Einführung mechanischer Produktionsanlagen
mithilfe von Wasser und Dampfkraft
Ende 18. Jhdt Beginn 20. Jhdt Beginn 1970er Jahre heute Zeit
Abbildung 3: Die vier Stufen der industriellen Revolution (Quelle: Eigene Darstellung nach Plattform Industrie 4.0)
9
Seit einigen Jahren versprechen Wirtschaf t, 2.1. Die politischen Treiber der
olitik und Forschungsinstitute die vierte Welle
P Industrie 4.0
der industriellen Revolution. Im angelsächsi-
schen Raum wird von dem Internet der Dinge Es sind vor allem große Wirtschaftsverbände und
(„Internet of Things“) gesprochen. In Deutschland einzelne Unternehmen aus dem Bereich Elektro-
firmiert die Digitalisierung der Fertigung und des nikindustrie (ZVEI), Maschinen- und Anlagenbau
Vertriebs unter dem Begriff „Industrie 4.0“. „Wenn (VDMA) sowie der Verband der digitalen Industrie
Bauteile eigenständig mit der Produktionsanlage (BITKOM), die, unterstützt von der Bundespolitik,
kommunizieren und bei Bedarf selbst eine Repara den Diskurs der Industrie 4.0 und entsprechen-
tur veranlassen – wenn sich Menschen, Maschinen de Prozesse vorantreiben. Alle drei Verbände
und industrielle Prozesse intelligent vernetzen, spre sind wichtige Mitglieder im BDI. Wie deutlich der
chen wir von Industrie 4.0“, schreibt das Wirt- Schwerpunkt der Wirtschaf tsverbände auf In-
schaftsministerium (BMWi) auf seiner Webseite dustrie 4.0 liegt, zeigt sich auch an den Persona-
(BMWi 2016). Für den Wirtschaf tsverband BDI lentscheidungen im BDI. So löste Dieter Kempf,
ist Industrie 4.0 ein radikaler Strukturwandel: ehemaliger Vorsitzender von BITKOM, Ulrich Gril-
„Neue Daten, Vernetzung, Automatisierung und die lo als Vorsitzenden des BDI zum 1. Januar 2017 ab.
digitale Kundenschnittstelle sprengen bestehende Kempf gilt als Experte im Bereich Digitalisierung
Wertschöpfungsketten“ (Roland Berger / BDI 2015). und Industrie 4.0. Sein Vorgänger Grillo, der aus
Industrie 4.0 sei die Neukonfigurierung des glo- der rohstof fverarbeitenden Industrie kommt,
balen Produktionssystems oder gar eine „Rein lobt Kempf. Dieser habe die Expertise und Erfah-
dustrialisierung“ (ebd.). Industrie 4.0 ist nicht nur rung, „die notwendig ist, um unsere Industrien und
die Digitalisierung der horizontalen und verti- den Industriestandort Deutschland insgesamt beim
kalen Wertschöpfungsketten der Unternehmen, Weg durch die vierte industrielle Revolution zu unter
sondern wird auch große Veränderungen im stützen“ (zitiert nach: Jahberg 2016).
Produkt- und Dienstleistungsportfolio der Unter
nehmen nach sich ziehen (PWC 2014). Die drei Verbände ZVEI, VDMA und BITKOM
haben ebenfalls die Plattform Industrie 4.0
initiiert. „Bundeswirtschaf tsminister Sigmar
Gabriel und Bundesforschungsministerin Prof. Dr.
Johanna W anka steuern und leiten die Plattform
in Frankreich die A lliance Industrie du Futur ge-
gründet, die britische Regierung hat 2015 die In-
itiative I oTUK (Internet of Things UK) ins Leben
gerufen und in Schweden hat die dortige Regie-
rung einen Handlungsplan mit 45 Maßnahmen
beschlossen (GTAI 2016f). Zuletzt bekam auch
die Strategie der chinesischen Regierung, Made
in China 2025, eine stärkere mediale Aufmerk-
samkeit. Das Land bereitet sich vor allem durch
die Mehrheitssicherung von Aktien ausländi-
scher Technologiekonzerne, unter anderem dem
Industrieroboter-Hersteller Kuka, aber auch mit
großen Investitionen in den Ausbau der Internet
infrastruktur, auf Industrie 4.0 vor.
In einer vom BMWi (2015) erarbeiteten Zukunfts-
vision geht die Bundesregierung von Verände-
rungen auf unterschiedlichen Ebenen aus: Dazu
gehören neue Marktchancen und Exportmög-
lichkeiten, eine nachhaltigere Wirtschaft inklusi-
ve Ressourcenschonung und Energieeffizienz,
Die EU will die Industrie wieder stärken (Foto: Michael Reckordt) Entstehung von qualitativ hochwertigen Ar-
beitsplätzen, neue Freiräume und soziale Teil-
gemeinsam mit hochrangigen Vertretern aus habe sowie eine steigende Lebensqualität,
Wirtschaf t, Wissenschaf t und Gewerkschaf ten. „weil die Digitalisierung zum Nutzen der Menschen
In themenspezifischen Arbeitsgruppen erarbei eingesetzt wird“ (BMWi 2015). Auch eine durch die
ten Expertinnen und Experten aus Unternehmen, vierte industrielle Revolution ausgelöste Erhö-
10 Wissenschaf t, Verbänden und Gewerkschaf ten hung der Industrieproduktion zählt zu den Hoff-
gemeinsam mit Vertreterinnen und Vertretern ver nungen der deutschen Politik und Wirtschaf t.
schiedener Bundesministerien operative Lösungs Vor allem aufgrund der Krisenanfälligkeit des
ansätze“ (Plattform Industrie 4.0 o.J.a). Das Ziel globalen Finanzs ystems, setzen Bundesregie-
der Plattform ist, gemeinsame Handlungs rung und E uropäische Union verstärkt auf die
empfehlungen für einheitliche und verlässliche Produktion von Gütern. „Schließlich ist es im Inte
Rahmenbedingungen auszuarbeiten. Zwar arbei- resse der Wiederbelebung der Wirtschaf t in der EU
tet das von der Industrie dominierte Bündnis in erforderlich, die Reindustrialisierungsbemühungen
der Plattform mit einigen Forschungsinstituten im Einklang mit dem Anspruch der Kommission, den
und der Gewerkschaft IG Metall zusammen, eine Beitrag der Industrie zum BIP bis 2020 auf 20 % zu
Beteiligung von U mwelt- oder Entwicklungsver- steigern, mitzutragen“ (EU-Kommission 2014).
bänden findet aber nicht statt. Das verwundert
wenig, da auch das Bundesumweltministerium Während es zu den gesamtgesellschaf tlichen
(BMUB) oder das Umweltbundesamt (UBA) nicht Chancen keine verlässlichen Studien gibt und
in der Plattform aktiv sind (Plattform Industrie die Chancen für den Arbeitsmarkt unterschied-
4.0 o.J.b). Der Bund flankiert diese Plattformen lich bewertet werden (vgl. Matuschek 2016), sind
und Netzwerke durch eine Hightech-Strategie, bisher vor allem die industriepolitischen Auswir-
Forschungsprojekte und politische Projekte, wie kungen dominant in der Diskussion. PWC rech-
den Ausbau der Breitband-Infrastruktur, um die net damit, dass allein die europäische Industrie
großen Datenmengen irgendwann auch trans- im Jahr 2020 140 Milliarden Euro in „industrial
portieren zu können. internet applications“ investieren wird (PWC 2014).
Roland Berger und der BDI gehen sogar davon
Auch in anderen Ländern wird zu diesem Thema aus, dass ein Zuwachs von 1,25 Billionen Euro
gearbeitet: In den USA ist es das von der Indus- an industrieller Bruttowertschöpfung bis 2015
trie initiierte Industrial Internet Consortium möglich ist, warnen aber auch vor möglichen
(vgl. Roland Berger / BDI 2015), in Südkorea die Verlusten in Höhe von 605 Milliarden Euro in der
Korea Industrial Technology Association (KOI- Wertschöpfung, wenn nicht die passenden Wei-
TA). Laut Roland Berger und BDI gibt es in Süd- chen gestellt werden (Roland Berger / BDI 2015).
korea sogar ein eigenes Ministerium, dass sich Mit solchen Zahlenspielen wird indirekt auch
um Industrie 4.0 und die vierte industrielle Re- eine Warnung an die Bundesregierung ausge-
volution kümmert. Auch in Europa treiben die sprochen: Wenn ihr die gigantischen Chancen
Regierungen die Industrie 4.0 voran. So wurde nicht nutzt, drohen große Verluste.2.2. Die technologischen Treiber der optimales und ganzheitliches Management des Pro
Industrie 4.0 duktlebenszyklus von der Entwicklung und Produk
tion über den Betrieb bis hin zur Demontage und dem
Das Bundeswirtschaftsministerium identifiziert Recycling“ (BMWi 2015).
vor allem vier technologische Treiber, die so ge-
nannten Enablertechnologien, als bedeutsam für Cloud-Technologien werden als dritter techno-
die Industrie 4.0. Erst diese Technik ermöglicht logischer Treiber genannt. Die Besonderheit ist,
(English: enable) die vierte industrielle Revolution. dass durch das Internet schon heute von jedem
An erster Stelle sind dies die Cyber-Physische- Ort zu jeder Zeit auf die gesammelten Daten zu-
Systeme (CPS). „CPS sind Netzwerke kleiner mit rückgegriffen werden kann. Produktionsabläufe
Sensoren und Aktoren ausgestatteter Computer, die und -fortschritte können so zeitnah kontrolliert
als sogenannte Eingebettete Systeme in Materia und von verschiedenen Stellen abgefragt wer-
lien, Gegenstände, Geräte und Maschinenteile einge den. Auch Bergbaukonzerne nutzen vermehrt
baut und über das Internet miteinander verbunden diese Technologie, um unternehmensinterne
werden“ (BMBF 2013). In diesen Systemen stehen Ablaufprozesse besser zu gestalten. So sollen
vernetzte Geräte, Maschinen und bewegliche nun laut gemeinsamer Presseerklärung mit dem
Gegenstände (z. B. Autos, Trucks, Gabelstapler) Service-Anbieter Box allein bei Anglo American
mittels IT in einem kontinuierlichen Datenaus- 10.000 Angestellte mit über 9.000 konzern
tausch. „Durch die Vernetzung können Planung und eigenen Laptops Zugang zur Cloud haben. In die-
Steuerung von Fertigungs- und Logistik-Prozessen au ser werden Daten gespeichert und verarbeitet.
tomatisiert und autonomisiert werden“ (BMWi 2015). Anglo American benötigte laut eigener Aussage
Vertikal bedeutet das für Unternehmen, dass sie die externe Unterstützung vor allem für das er-
Unternehmensprozesse permanent nachverfol- weiterte Content-Management, den mobilen
gen und dezentral in Produktionsprozesse und Zugang zu Informationen und die betriebseigene
Lieferketten eingreifen können. Gleichzeitig kön- soziale Plattform (Box 2014).
nen theoretisch Neukonfigurationen von außer-
halb vorgenommen werden. Horizontal werden Als vierte und letzte Enablertechnologie nennt
so auch Unternehmen in der Lieferkette vernetzt. das BMWi die additiven Fertigungsverfahren. 11
„Das Internet ermöglicht diese ständige Koordinierung Bisher waren vor allem substraktive Verfahren an-
auch zwischen weltweit verteilten Standorten und gewandt, zum Beispiel beim Stanzen, Zerspanen
über Unternehmensgrenzen hinweg“ (ebd.). oder Fräsen. Von einem Ausgangsmaterial wurde
also per Reduktion ein Teil gewonnen. Jetzt kön-
Das Bildungs- und Forschungsministerium sah nen unter anderem 3D-Drucker „Bauteile Schicht
schon 2013 in ihrem „Zukunf tsbild Industrie 4.0“ für Schicht aus Materialien wie Metallen, Kunst
die knappen Rohstoffe und die steigenden Ener- stof fen und Verbundwerkstof fen“ (BMWi 2015)
giepreise (BMBF 2013) als die größten Herausfor- quasi aus- bzw. aufdrucken. Von dem additiven
derungen. Cyber-physische Systeme begreift das Verfahren, das heute schon in Gießereien einge-
BMBF dabei als zentralen Lösungsansatz, weil sie setzt wird, werden sich Materialeinsparungen
theoretisch zu einer Verbrauchsreduzierung auf- und die effizientere Rohstoffnutzung erhofft.
grund besserer Vernetzung beitragen k önnten.
Hier gehen die Zukunftstechnologien der auto-
nomen Mobilität bzw. Elektromobilität und In-
dustrie 4.0 ineinander über. Ein Beispiel für diese
Automatisierung sind selbstfahrende Trucks in
einer australischen Mine von Rio Tinto. Die Steu-
erung findet in einem 15 Kilometer entfernten
Kontrollzentrum statt (vgl. George 2016).
Als zweite Enablertechnologie gelten integrierte
Daten, Datenströme und Big Data. „Zum Erfolgs
faktor wird künftig, dass im Sinne einer horizontalen
und vertikalen Integration alle verfügbaren Daten
miteinander verknüpft werden“ (BMWi 2015). Das
bedeutet, dass zeitgleich sowohl zwischen ver-
schiedenen Akteuren der Zulieferkette als auch
auf einer Stufe der Wertschöpfungskette Daten
und Datenströme ausgetauscht werden können.
„Die Kombination und die Auswertung dieser Daten
durch innovative Analysetools sind die Basis für ein Die Maschinen agieren vernetzt untereinander, ohne Einfluss der Poltik?
(Foto: Michael Reckordt)3. Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien
wirtschaf tlichen Entwicklungen – Digitalisie-
rung, Entwicklung neuer Produkte und Prozesse,
etc. – abhängig. Die Studie analysiert allerdings
keine Gesamtnachfrage nach Rohstoffen; es han-
delt sich ausschließlich um eine Prognose für die
42 ausgewählten Zukunf tstechnologien. Wur-
den 2009 noch Gallium, leichte Seltenerdmetalle
(Neodym), Indium und Germanium am relevan-
testen eingeschätzt, so prognostizieren die Wis-
senschaf ter*innen in der aktuellen Studie der
DERA vor allem für Lithium, leichte und schwere
Seltenerdmetalle (Neodym/Praseodym, Dyspro-
sium/Terbium), Rhenium und Tantal einen gro-
ßen Nachfrageanstieg (Angerer et al. 2009, DERA
2016). Um die wichtigsten Rohstoffe hinsichtlich
Industrie 4.0 herauszuarbeiten, kann der Blick
auf die notwendigen Technologien hilfreich sein.
Dabei ergibt sich nochmals eine veränderte Roh-
Windfarm in Neuseeland (Foto: Nicola Jaeger)
stoff-Relevanz, die in Kapitel 4 vertieft wird.
3.1 Technologien der Industrie 4.0 Sensoren: Um die Daten aus dem Produkti-
onsprozess selbstständig auswerten, nutzen
12 Laut BMBF ermöglicht Industrie 4.0 den Unter- und schlussendlich durch Algorithmen wieder
nehmen eine höhere Flexibilität, um etwa „auf reduzieren zu können, werden intelligente Sen-
Marktentwicklungen, auf kurzfristig geänderte soren als zentral für die Umsetzung der Indust-
Produktanforderungen oder auf schwankende Roh rie 4.0 erachtet. Sie werden bspw. zur Messung
stoff- und Energiepreise“ (BMBF 2013) zu reagieren. der Position oder Temperatur der Maschine, für
Durch die hohe Spezialisierung und Verwendung die Qualitätskontrolle innerhalb des Produkti-
von spezifischen Rohstoffen mit bestimmten onsprozesses oder die automatische Bildverar-
Charakteristiken – hohe Dichte, Leitfähigkeit, beitung verwendet. Es existiert eine Vielzahl an
Schwere, Elastizität, etc. – sind allerdings Roh- unterschiedlichen Sensoren, und ihre Verwen-
stof fe für diese Technologien nicht einfach zu dung steigt (DERA 2016). So stecken zum Bei-
substituieren. Spezifische Technologien schaffen spiel Smartphones voller Sensoren, die Daten
spezifischen Rohstoffbedarf. Das zeigt auch die über die Nutzer*innen sammeln. „Entsprechende
Studie der Deutschen Rohstof fagentur (DERA) Programme können damit sehen, hören und fühlen,
„Rohstoffe für Zukunftstechnologien 2016“, die das was in der Umgebung des Gerätes geschieht“ (Bier-
Fraunhofer-Institut für System- und Innovations- mann 2014). Gleichzeitig hat sich die Zahl der
forschung ISI für die BGR und die DERA erstellt verkauften Smartphones in den letzten Jahren
hat (DERA 2016). vervielfacht. Wurden im Jahr 2010 weltweit über
300 Millionen Smartphones verkauft, waren es
In der Studie werden 42 Zukunftstechnologien fünf Jahre später mehr als 1,4 Milliarden (Statista
betrachtet und ihre zukünftigen Rohstoffbedar- 2016c). Ansteigend ist ebenfalls die Anzahl der in
fe für das Jahr 2035 erarbeitet.3 Für 16 Rohstoffe den Smartphones integrierten Sensoren (Buzin-
ergibt sich daraus eine besondere Relevanz für ga App Development 2016). In einem Auto sind
den zukünftigen Bedarf.4 Diese Relevanz ist so- etwa 100 unterschiedliche Sensoren eingebaut;
wohl von politischen Faktoren – u. a. Exportein- bei Elektroautos mit Autopilotfunktion werden
schränkungen von Seltenen Erden – als auch von es noch einmal mehr sein (DERA 2016, Electrek).
Schwierigkeiten bestehen darin, den weiteren
3 Zu diesen 42 Technologien gehören u.a.: Elektrische Trak- Bedarf an Sensoren sowie wissenschaftlich vali-
tionsmotoren für Hybrid-, Elektro- und Brennstoffzellenfahr-
zeuge, Indium-Zinn-Oxide für die Displaytechnik, Glasfaserka- de Aussagen über den genauen Rohstoffbedarf
bel oder Hochleistungspermanentmagnete (DERA 2016). von Sensoren zu tref fen. Fest steht aber, dass
4 Diese 16 Rohstoffe sind: Gallium, Germanium, Indium, in den Sensoren zahlreiche in ihrem Abbau kri-
Kobalt, Kupfer, Lithium, Palladium, Platin, Rhenium, Scandium,
leichte Seltenerdmetalle (Neodym und Praseodym), schwere tische Metalle wie Zinn, Wolfram, Platin oder
Seltenerdmetalle (Dysprosium und Terbium), Silber, Tantal, Tantal genutzt werden (DERA 2016). So besteht
Titan und Zinn (DERA 2016)beispielsweise ein Wärmetönungssensor, der analysieren braucht es ebenso RFID-Lesegeräte.
in Katalysatoren integriert ist, aus einer Kera- Je nach Technik können diese passiven RFID-
mik-Perle, die in Platin eingewickelt ist (ebd.). Chips, die keine Batterie besitzen und selbst
Daten senden, von Lesegeräten aus größerer
Unter Energy-Harvesting versteht man eine Entfernung abgelesen werden (Digitalcourage
Technologie, die es ermöglicht, kabelfrei und 2003). Die benötigten Rohstof fe sind vor allem
ohne Batterie aus der Umwelt Energie zu gewin- Silber, Kupfer und Aluminium (DERA 2016).
nen. Sie stellt eine Schlüsseltechnologie dar, die
in vielen Bereichen Anwendung findet (DERA Bleifreie Lote: Um metallische Stof fe zu ver-
2016). Bekannte Einsatzgebiete sind zum Beispiel binden, sind Lote notwendig. Ob Datenspeicher,
die Bremskraf trückgewinnung beim Auto oder Smartphone oder Laptop, nahezu jedes elektro-
die Energiegewinnung durch Sonne, Wasser nische Gerät enthält eine gelötete Leiterplatte.
und Wind im Bereich Erneuerbare Energien. Bei Bis 2002 wurden Lote aus Blei hergestellt, doch
Micro-Energy-Harvesting-Technologien funk- aufgrund der gesundheits- und umweltge-
tioniert dies im kleineren Maßstab: Speziell für fährdenden Produktion legte die EU den Blei-
Anwendungen mit drahtlosen Sensoren gewin- Grenzwert von 0,1 Prozent in Werkstof fen von
nen Mikrosysteme kleinere Mengen elektrischer elektronischen Geräten fest. Aufgrund dessen
Energie aus der Umgebung (z. B. durch Tempe- bestehen sie seitdem vor allem aus Silber und
ratur oder Vibration). Diese Technologie wird zu- Zinn. Es wird prognostiziert, dass die vernetz-
künftig vor allem bei der Zustandsüberwachung te Produktionstechnik der Industrie 4.0 den
von Transportmitteln oder der Echtzeitaufnah- Marktanteil bleifreier Lote bis 2025 von 73 auf 89
me von Daten in der Industrie 4.0 verwendet. Die Prozent steigen lassen wird. Dennoch wird der
DERA spricht von einem „signifikanten“ Anstieg Bedarf an Zinn für diese Technologie laut DERA
der Nutzung dieser Technologie in der zukünfti- zurückgehen (DERA 2016).
gen industriellen Produktion. Dabei wird ange-
nommen, dass bis 2035 rund zehn Prozent der Displays: Die Digitalisierung der Produktion ist
weltweiten Dysprosium-Produktion in diese Zu- maßgeblich auf Flachbildschirme und Touch-
kunftstechnologie fließen wird. Neben Dyspro- screens angewiesen. Indium-Zinn-Oxide, die 13
sium bestehen sie zudem aus Neodym, Kobalt hauptsächlich aus Indiumoxid bestehen, werden
und Kupfer. für die Herstellung von Bildschirmen in einer
Vielzahl von elektronischen Geräten benötigt.
Radio Frequency IDentification-Tags (RFID): Hinsichtlich des Rohstof fs Indium wird davon
Das Unternehmen Siemens bezeichnet sie als ausgegangen, dass 2035 bis zu 34 Prozent der
die „Augen und Ohren der IT“ (Siemens 2015) weltweiten Indium-Produktion in Displays ver-
oder Digitalcourage e. V. als „Schnüf felchips“ baut sein wird (ebd.).
(Digitalcourage 2013), denn die Transponder-
Technologien bieten die Möglichkeit, Objekte Hochleistungsmikrochips werden vorwiegend
im Raum über Funk zu orten. Sie bestehen aus in Mobiltelefonen und WLAN-Chips verbaut
einem Transponder („Tag“) als mobilem Daten (ebd.). Für diese Nutzung gibt es tendenziell
träger, einem Lesegerät, welches mit einem ein hohes Wachstum, da zum Beispiel WLAN-
weiteren Datengerät verbunden ist, und einem Chips immer häufiger in Geräte integriert wer-
integrierten Mikrochip (DERA 2016). Dadurch den. Auch der im Rahmen von Industrie 4.0
können „Dinge“ und Menschen miteinander geplante Ausbau der drahtlosen Kommunika-
kommunizieren. In der Produktion kann ana- tion in weitläufigen Produktionsanlagen setzt
lysiert werden, wann und wo etwas hergestellt auf diese Hochleistungsmikrochips. Sie sind
wurde. RFID-Tags befinden sich zudem an di-
versen alltäglichen Gegenständen. So kann die
Leitung eines Kleidungsgeschäf ts durch die
Funkchips exakt nachvollziehen, wo sich ge-
rade ihre Ware befindet (Wall Street Journal
2014). Erklärtes Ziel der Industrie ist es, „in den
kommenden Jahren alles, jede Steckdose, jede Hose,
jeden Schuh und jeden Joghurtbecher mit RFID aus
zustatten“ (Digitalcourage 2013). Unterschied
liche Berechnungen geben an, dass 2035
jährlich 2,1 bis 85 Billionen RFID-Tags verkauf t
werden, was im Vergleich zu den 2014 verkauf-
ten 6,3 Milliarden RFID-Tags eine enorme Stei-
gerung darstellt (DERA 2016). Um die Daten zu Leiterplatten von Smartphones (Quelle: hollandrecycling)wesentlich wesentlich kleiner als herkömmliche Feinstaubemissionen sowie der Verbrauch fos-
Mikrochips und gelten im Vergleich zu diesen als siler Rohstoffe Gesundheit und Umwelt gefähr-
leistungsstärker und energieeffizienter. Außer- den. Elektromobilität scheint da – zumindest
dem können sie bei hohen Temperaturen und im in Bezug auf Emissionen und Verbrauch fossiler
ultrahochfrequenten Bereich verlässlicher arbei- Rohstof fe – eine Lösung zu versprechen. Wür-
ten. Sie bestehen hauptsächlich aus Gallium. den die Batterien mit Strom aus Erneuerbaren
Energien aufgeladen, so führen Elektrofahrzeuge
Industrie-Roboter: Dabei handelt es sich um „praktisch ohne Schadstoffausstoß“, heißt es auf der
programmierbare Maschinen, die in der Lage Website der deutschen Bundesregierung. So ist
sind, Produktionsschritte autonom auszufüh- es ihr erklärtes Ziel, bis 2020 eine Million und bis
ren. Sie bestehen aus einem Manipulator (dem 2030 gar sechs Millionen Elektrofahrzeuge auf die
Roboterarm), der Steuerung und dem Ef fektor Straßen zu bringen. Um dies zu erreichen, hat der
(dem Werkzeug oder Greifer). Auch sie werden Bundesrat Steuervergünstigen zugestimmt, etwa
zunehmend mit Sensoren ausgestattet. Ergeb- der Befreiung von der Kfz-Steuer für zehn Jahre
nisse einer Studie der International Federation of ab Erstzulassung. Darüber hinaus wurden im Juli
Robotics (IFR) zeigen, dass der Absatz von Indus- 2016 Fördergelder in Höhe von 1,2 Milliarden Euro
trie-Robotern seit mehreren Jahren voran schrei- bereitgestellt, um den Kauf eines rein elektrisch
tet: Waren es 2005 noch 120.000, so wurden im betriebenen Fahrzeugs mit einer Prämie von
Jahr 2015 schon Absatzzahlen von über 250.000 4.000 Euro zu unterstützen. Doch einen Monat
Robotern erreicht. Dabei entfielen auf Deutsch- nach Verkündung der Prämie wurden nicht ein-
land etwa 20.000 (IFR 2016a). Südkorea, Japan, mal 1.800 Anträge gestellt – bei gleichbleiben-
China, USA und Deutschland machen drei Vier- dem Tempo wäre die Fördersumme so erst in 14
tel des weltweiten Absatzes aus. Bis 2018 sollen Jahren ausgeschöpft (SPIEGEL Online 2016).
weltweit 2,3 Millionen Roboter in der Produktion
Ein Grund dafür sind die höheren Anschaffungs-
arbeiten. Vor allem in der Metall-, Kunststof f-
und Elektronikbranche wird zunehmend auf kosten. Die von VW und Daimler angebotenen
automatisierte Produktion gesetzt (IFR 2016b).Elektrovarianten bekannter Modelle (z. B. der
14 Roboter bestehen hauptsächlich aus Stahl, Kup-e-Golf) sind deutlich teurer als ihre Benzin- und
Dieselvorbilder. Der Aufpreis wird von der Kauf-
fer, Zinn und Silizium, hinzukommen die verwen-
deten Rohstoffe für die Sensorik. prämie nicht gedeckt. BMW ist derzeit der
einzige deutsche Autohersteller, der ein von
3.2 Elektromobilität vornherein als Elektroauto konzipiertes Modell
anbietet. Grundsätzlich ist die deutsche Automo-
Die heutige Automobilität stellt Mensch und bilindustrie der Idee von Elektroautos nicht abge-
Umwelt vor zahlreiche Herausforderungen: Ver- neigt, da sie den bisherigen Status des Autos in
kehrswege und Stellplätze für Pkws und Lkws einer zukünftigen Mobilität aufrecht erhält: „Als
verbrauchen viel Fläche, während CO2- und Automobilhersteller bietet uns die Digitalisierung der
Heute werden für Elektroautos Parkplätze eingrichtet. Doch die Idee zu Elektromobilität ist über 100 Jahre alt (Foto: Glenn Wallace / Insomnia Cured Here)Gesellschaft die Chance, auch in Zukunft dem Auto
einen Platz in der Stadt zu sichern“, sagt Rupert
Stadler, Vorstandsvorsitzender von Audi (zitiert
nach: Roland Berger / BDI 2015).
Branchenvertreter*innen hoffen, dass Deutsch-
land nicht nur Produktionsstandort für Elektro
autos, sondern auch für die Batterie- und
Zellproduktion werden kann. Laut McKinsey
könnten bis zu 75 Prozent der Wertschöpfungs-
kette in Deutschland stattfinden, die restlichen
25 Prozent entfielen lediglich auf den Einkauf
von im Land nicht vorhandenen Rohstof fen.
Aus entwicklungspolitischer Perspektive ist dies
höchst bedenklich, da die Wertschöpfung nicht
in den Ländern stattfindet, in denen die Rohstof-
fe abgebaut werden. Stattdessen werden sie auf
die Rolle des Rohstofflieferanten reduziert und
müssen die sozialen wie ökologischen Kosten des Erzeugt neue Zukunf tstechnologie weitere Altlasten in der Gegenwart, wie hier in
Rosia Montana, Rumänien? (Foto: Michael Reckordt)
Abbaus alleine tragen (vgl. PowerShift 2012).
Auch aus rohstoffpolitischer Sicht ist das Heils- Würde die Motortechnik zukünftig vermehrt auf
versprechen E-Auto Besorgnis erregend. Der Elektro- statt Permanentmagnete setzen, würde
Bergbaukonzern BHP Billiton rechnet vor, dass dies zwar den Verbrauch Seltener Erden reduzie-
in einem konventionellen Verbrennungsmotor ren, zugleich jedoch den Kupferverbrauch erhö-
knapp 20 Kilogramm Kupfer verbaut sind. In hen. Auch der Lithium-Verbrauch würde durch
einem Hybrid-Auto wird bereits die doppelte die Produktion von Großbatterien für Elekt-
Menge verwendet und in einem elektrischen roautos um ein Vielfaches steigen. Während 15
Auto 80 Kilogramm. So erwartet das Unterneh- der Bedarf für Lithium-Ionen-Hochleistungs-
men, dass 2035 die Kupfernachfrage um 8,5 bis Elektrizitätsspeicher 2013 bei etwa zwei Prozent
12 Millionen Tonnen pro Jahr steigen wird. Dass der Lithium-Förderung lag, könnte diese Menge
das weltweit größte Bergbauunternehmen BHP bis 2035 laut einer DERA-Studie um den Faktor
Billiton elektrische Fahrzeuge als „wichtigen Ver 200 ansteigen. Die zukünf tige Nachfrage von
bündeten“ begreift, verwundert bei diesem Aus- Kobalt und Graphit hängt ebenfalls stark von der
blick nicht mehr (BHP Billiton 2016). Entwicklung der Akkus ab, denn beide Rohstoffe
werden bislang überwiegend für die Kathoden
Die Produktion von Elektro-Fahrzeugen führt und Anoden genutzt.
also mitnichten zu einer grundsätzlichen Re-
duktion des Materialverbrauchs in der PKW- Rohstof fpolitisch führt die eins-zu-eins-Erset-
Produktion, sondern erhöht ihn sogar. Das zung von Diesel und Benzin betriebenen PKWs
lässt sich anhand von aktuellen Modellen mit durch Elektroautos in eine Sackgasse. Der Status
schlichten Zahlen untermauern: Ein Renault Clio Quo eines hohen Rohstof fverbrauchs und der
wiegt ca. 1.100 bis 1.280 Kilogramm, während damit einhergehenden Umwelt- und menschen-
die Variante mit Elektro-Antrieb, der Renault rechtlichen Folgen wird beibehalten, profitieren
Zoe, über 1.500 Kilogramm wiegt. Das ab Ende wird davon wohl nur die Automobilindustrie.
2016 verfügbare Modell des VW-e-Golf bringt Stattdessen sollten neue Konzepte von Mobilität
1.605 Kilogramm auf die Waage, ein Golf GTE erforscht und umgesetzt werden. Vor allem in
mit Plug-in-Hybrid 1.599 Kilogramm. Die Werte den urbanen Ballungsgebieten muss der ÖPNV
für die verschiedenen Modelle mit Diesel- oder gestärkt sowie auf Fahrrad- und Fußverkehr ge-
Benzinmotoren liegen mit 1.280 bis maximal setzt werden.
1.540 Kilogramm zum Teil deutlich darunter. Der
1974 auf den Markt gekommene VW Golf 1 hat so- 3.3 Energiewende
gar nur 750 bis 800 Kilogramm gewogen.
„Ohne Wenn und Aber“ startet Deutschland „ins
Für die in der Elektro-Motortechnik verwendeten Zeitalter der Erneuerbaren Energien“ – so stellt die
Permanentmagnete werden Kobalt, Neodym Bundesregierung ihr Energiekonzept vor (Bun-
und Dysprosium genutzt, da sie im Vergleich zu desregierung 2016a). Die am 1. Januar 2012 in Kraft
anderen Materialien eine höhere Energiedichte getretene Novelle des Erneuerbare-Energien-
aufweisen. Die Magnete sind somit leichter. Gesetzes (EEG) soll „die Markteinführungan Baurohstoffen und Basismetallen wie Alumini-
um und Kupfer benötigt. Der „Repowering“-Ansatz
der Bundesregierung, „alte, kleinere [Windräder-]
Anlagen durch moderne und leistungsstärkere Anla
gen“ zu ersetzen, um die Energieeffizienz zu stei-
gern, soll die „negativen Umwelteinwirkungen auf
Mensch und Natur“ reduzieren (Bundesregierung
2016e). Dabei wird außer Acht gelassen, dass die
Erzeugung von Primärstahl und Beton selbst mit
einem erheblichen Energieverbrauch verbun-
den ist (vgl. Fatheuer et al. 2015). Darüber hinaus
erhöht sich der Bedarf an Spezialmetallen, die
aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften in der
Hightech-Branche genutzt werden. Dazu zäh-
len beispielsweise die Seltenen Erden Neodym,
Praseodym und Dysprosium, die als Bestandteile
Großer Energieverbraucher in den Philippinen, Goldabbau von OceanaGold von Permanentmagneten für die Generatoren
(Foto: Michael Reckordt)
von Windkraftanlagen im Offshore-Bereich zum
Einsatz kommen. Permanentmagnetisch ange-
zukunf tsfähiger Technologien“ fördern und so triebene Direct-Drive-Windkraftanlagen (PM-DD)
mithelfen, den Anteil Erneuerbarer Energien an benötigen „deutlich höhere Magnetmassen als ande
der Stromerzeugung bis zum Jahr 2035 auf 55 bis re Antriebstechnologien. Die eingesetzte Menge von
60 Prozent auszubauen. Nicht nur Biogas und Neodym liegt zwischen 194 und 201 Kilogramm pro
Biomasse sollen vermehrt energetisch genutzt Megawatt, die von Dysprosium zwischen 13 und 29
werden, auch die Geothermie-Forschung in meh- Kilogramm pro Megawatt“ (BGR und DERA 2016).
reren Kilometern Tiefe wird vorangetrieben, um
Erdwärme nutzbar zu machen. Darüber hinaus Auch die Photovoltaikproduktion erhöht den
16 setzt die Bundesregierung auf den Ausbau der Rohstoffverbrauch, beispielsweise durch die zur
Wind-, Wasser- und Sonnenenergie. Stromspeicherung genutzten Lithium-Ionen-
Akkus. Während derzeit noch rund 90 Prozent
Eine „zentrale Rolle“ wird dabei der Windenergie der ausgelieferten Module Dickschichtsolar-
zugeschrieben; ein Schwerpunkt liegt auf der zellen sind, sprechen BGR und DERA von dem
Offshore-Windenergienutzung. Fünf Milliarden hohen Potential der Dünnschichttechnologie.
Euro stehen zur Finanzierung von Windparks auf Diese Dünnschichtsolarzellen nutzen für die Be-
dem Meer zur Verfügung. Die Bundesregierung schichtungsmaterialien amorphes Silizium (a-Si),
sieht „große wirtschaf tliche Chancen für die deut Kupfer-Indium(Gallium-)Diselenid (CIGS) oder
schen Küstenregionen, für den deutschen Maschinen- Kadmium-Tellurid (CdTe). Bereits jetzt ist dies
und Anlagenbau und für die maritime Wirtschaf t“ das mit 40 Prozent Anteil größte Anwendungs-
(Bundesregierung 2016e). gebiet für Tellur (ebd.).
So überrascht es nicht, dass sich die DERA und Die genannten, für die Herstellung der „grünen“
die BGR dem Thema annehmen. In ihrem im Technologien verwendeten Rohstof fe werden
Juli 2016 erschienenen Kurzbericht „Mineralische überwiegend in Ländern des Globalen Südens
Rohstoffe für die Energiewende“ identifizieren sie abgebaut. Dies geht oft mit Menschenrechtsver-
einen „spezifischen Rohstoffbedarf für Erneuerbare- letzungen und hohen Umweltschäden einher. Die
Energietechnologien“ und „die damit verbundenen Behauptung, dass mit Erneuerbaren Energien
Herausforderungen auf den internationalen Rohstoff „die Energieversorgung umweltfreundlich“ würde
märkten“ (BGR und DERA 2016). Der prognostizierte (Bundesregierung 2016c), ist deshalb nicht richtig.
erhöhte Bedarf spezifischer Rohstoffe könne auf- Sie träfe nur dann zu, wenn hohe Umweltstan-
grund der gleichzeitigen Angebotskonzentration dards bei Abbau und Verarbeitung der Erze einge-
auf wenige Produktionsländer zu „Lieferrisiken“ halten würden und ein Großteil der Rohstoffe aus
führen. Dies gelte insbesondere für Rohstoffe „mit Recyclingmaterial gewonnen würde.
kleinen Märkten, wie z. B. Indium, Gallium, Tellur und
schwere Seltene Erden“ (ebd.). Produzenten und ver-
Solange dies nicht der Fall ist, tritt ein weiterer
arbeitendes Gewerbe stünden in Hinblick auf dieverzerrender Ef fekt ein: Die Rohstoffindustrie
Rohstoffsicherung bereits jetzt vor neuen Heraus
taucht als negativer Faktor in den Bilanzen der
forderungen. fördernden Länder auf, auch wenn deren Be-
völkerung selbst durch ihren Lebensstandard
Tatsächlich werden für den Anlagen- und Netz eher wenig zu hohem Energieverbrauch und
ausbau Erneuerbarer Energien eine große Menge CO2-Ausstoß beiträgt. So gilt die VolksrepublikChina nicht zuletzt deshalb als einer der größten Angesichts dieses hohen elektrischen Energie-
Umweltverschmutzer der Welt, weil sie zugleich verbrauchs in Deutschland ist es grundsätzlich
als ihre Produktionsbank dient. zu begrüßen, dass sich die Bundesregierung
zumindest rhetorisch zu den Erneuerbaren
Diese Verzerrung trifft auch auf andere Länder Energien bekennt. Um die 2015 auf der UN-
zu. So ist in der unten angeführten Tabelle zu Klimakonferenz in Paris beschlossenen Ziele zu
sehen (vgl. Tabelle 2), dass Sambias elektrischer realisieren, ist ein rascher Ausstieg aus fossilen
Energieverbrauch pro Kopf im Jahr um ein Viel- Energieträgern notwendig. Zugleich jedoch be-
faches höher ist als jener des Nachbarlandes deutet eine bloße Umstellung von fossiler auf
Tansania. Dieser höhere Verbrauch ist vor allem Erneuerbare Energie eine Fortführung der impe-
dem Verbrauch der Kupferindustrie Sambias zu- rialen Lebensweise (Brand und Wissen 2011) und
zuschreiben, die von ausländischen Konzernen des darin inhärenten Machtverhältnisses, wenn
dominiert wird. Mehr als 54 Prozent des Strom- sich die Bedingungen des Rohstoffabbaus nicht
verbrauchs des Landes geht in den Bergbau ändern.
sektor (GIZ 2016).
Darüber hinaus jedoch gilt das Prinzip: Die um-
Dazu besteht die Gefahr, dass Erneuerbare Ener- weltfreundlichste Kilowattstunde ist stets jene,
gien in Zukunft gar zu einem Greenwashing von die gar nicht erst verbraucht wird. Zwar spricht
Abbauvorhaben dienen können. Gleichzeitig auch die Bundesregierung von einer bis 2050 zu
stellt sich auch die Frage, ob zum Beispiel Groß- erzielenden Reduktion des Primärenergiebe-
staudämme ebenfalls zu der Erneuerbaren Ener- darfs um 50 Prozent, scheint politisch jedoch
gie gezählt werden. In Chile ist zum Beispiel das eher Programme zur Energieeffizienz zu fördern.
Wasserkraftprojekt Alto Maipo in den Fokus der Die angekündigten Maßnahmen zur Reduktion
Kritik gerückt. Lokale Initiativen fürchten um die sind vor allem auf der individuellen Ebene an-
Wasserversorgung der Hauptstadtregion von gesiedelt, obwohl nur 40 Prozent des Gesamt
Santiago de Chile (Siegner o. J.). energieverbrauchs in den Privathaushalten
anfällt. Sie zielen nicht auf Industrieregulierung
beziehungsweise konkrete Einsparvorgaben der 17
Staat
Elektr. Energieverbrauch in Wirtschaft ab. Stattdessen geht es um Energie
Kilowattstunden pro Kopf einsparverordnungen für Neubauten, Inves-
(1992) (2013) titionszuschüsse für Wärmedämmung und
moderne Heizungsanlagen für Gebäude sowie
Argentinien 1.405 3.093
Elektro-Produkte, deren Stromverbrauch für
Bolivien 291 705 Konsumierende gekennzeichnet werden soll
Chile 1.474 3.879 (Bundesregierung 2016b).
China 605 3.762 Es ist fraglich, ob diese Maßnahmen reichen,
Demokratische 114 110 um die notwendige Reduktion des Energie
Republik Kongo verbrauchs zu erreichen. Anstelle von Ef fizienz
Deutschland 6.446 7.019 und Erneuerbaren Energien muss diese unbe-
dingte Reduktion eine zentrale Forderung sein,
Frankreich 6.476 7.374 um einen global gerechteren Verbrauch zu er-
Großbritannien 5.452 5.407 reichen.
Indien 305 765
Malaysia 1.404 4.152
Peru 476 1.270
Polen 2.961 3.938
Russland 6.107 6.539
Sambia 725 731
Tansania 53 89
Usbekistan 2.128 1.637
USA 12.015 12.988
Tabelle 2: Elektrischer Energieverbrauch im Vergleich: von der
Rio-Konferenz bis heute (World Bank 2016)Sie können auch lesen
