Der Einfluss des Materialverbrauchs auf die Energiewende

In dieser Podcast-Folge diskutieren Professor Dr. Heinz-Otto Peitgen und Eduard Heindl die Herausforderungen der Energiewende, insbesondere im Hinblick auf den massiven Anstieg des Materialverbrauchs.

• 0:00 Intro
• 2:23 Dunkelflaute
• 8:35 Strompreis
• 35:00 Problem für Investor
• 45:50 Speicher und Netz
• 52:00 Rohstoffe
• 1:02:37 Qualität der Erze
• 1:30:30 Politik Eingriffe
• 1:52:23 Reaktionen des Publikums

Zentrale Punkte zum Thema Rohstoffe

• Steigende Rohstoffnachfrage: Der Ausbau erneuerbarer Energien führt zu einer stark erhöhten Nachfrage nach Rohstoffen wie Kupfer, Stahl und Beton.
• Endlichkeit der Ressourcen: Die weltweiten Reserven an wichtigen Rohstoffen sind begrenzt, und die Gewinnung wird zunehmend aufwändiger und teurer.
• Kupfer als kritischer Rohstoff: Kupfer spielt eine Schlüsselrolle in der Energiewende, und der Bedarf wird in den kommenden Jahren drastisch steigen.
• Beispiel Windkraftanlage: Eine durchschnittliche Windkraftanlage benötigt etwa 150 Tonnen Stahl, 1.000 Kubikmeter Beton und 30 Tonnen Kupfer.
• Vergleich mit fossilen Kraftwerken: Die Materialintensität von Wind- und Solarenergie ist deutlich höher als bei fossilen Kraftwerken.
• Auswirkungen auf die Preise: Die steigende Rohstoffnachfrage und die begrenzten Reserven werden zu höheren Preisen führen und den Ausbau der Erneuerbaren verteuern.
• Zusätzliche Herausforderungen: Neben dem Rohstoffverbrauch werden im Podcast weitere Herausforderungen der Energiewende diskutiert, wie die Netzstabilität, die Speicherproblematik und die Preisgestaltung.

Diese Aussagen beziehen sich auf eine Studie des Mineralogie-Professors Simon Michaux, der den Materialbedarf für eine vollständig erneuerbare Energieversorgung der Welt berechnet hat.

Kernaussagen der Studie

• Enormer Materialbedarf: Die Umstellung auf 100 % erneuerbare Energien würde gigantische Mengen an Rohstoffen erfordern.
• Beispiel Kupfer: Für eine weltweite Energieversorgung mit 6 Stunden Batteriespeicher würden ca. 284 Millionen Tonnen Kupfer benötigt – ein Vielfaches der aktuellen Reserven.
• Unrealistische Zeiträume: Selbst bei einer Steigerung der Kupferförderung würde es Jahrhunderte dauern, die benötigten Mengen zu gewinnen.
• Grenzen des Wachstums: Die Studie verdeutlicht die Grenzen des unbegrenzten Wachstums und die Notwendigkeit, die Materialintensität der Energiewende zu berücksichtigen.

Fazit

Der Podcast hebt hervor, dass die Rohstoffproblematik eine zentrale Herausforderung der Energiewende darstellt. Die begrenzten Reserven, der steigende Bedarf und die lange Vorlaufzeit für neue Minenprojekte erfordern ein Umdenken in der Energiepolitik.

Aussagen zum Thema Kupfer

Bisher hat die Menschheit in der gesamten Menschheitsgeschichte etwa 700.000.000 Tonnen verbraucht und in den nächsten 22 Jahren, ab heute, werden wir wieder 700.000.000 Tonnen Kupfer verbrauchen. Und das ist eine Annahme ohne den Verbrauch von Kupfer für die Energiewende. Die weltweiten Kupferreserven betragen, Stand heute, etwa 880.000.000 Tonnen. 

Wenn man tiefer in die Kupfergewinnung eintaucht, stößt man auf faszinierende Geschichten. Vor wenigen Jahrzehnten lag der Kupfergehalt in einer Tonne Gestein bei etwa 3 Volumenprozent, was bedeutet, dass man 30 Kilo Kupfer aus einer Tonne Gestein gewinnen konnte. Heute liegt dieser Wert weit unter einem Prozent. Das bedeutet, dass die Anreicherung von Kupfer in den aktuell abgebauten Minen dramatisch gesunken ist.

Dies führt zu einer explosionsartigen Vermehrung von sogenanntem Waste Rock, also Gesteinsbrocken, die durch Sprengungen oder Bohrungen gewonnen werden. Diese Felsbrocken werden fein gemahlen, und durch Wasser und chemische Prozesse wird das Kupfer herausgefiltert. Was übrig bleibt, ist eine Masse aus Schlamm, und die Mengen, die dabei entstehen, sind unvorstellbar groß.

Beim Bergbau unterscheidet man zwischen Reserven und Ressourcen. Reserven sind gesicherte Vorkommen, die wirtschaftlich abgebaut werden können, und belaufen sich auf 880 Millionen Tonnen. Ressourcen hingegen sind potenzielle Vorkommen, die ökonomisch nicht abbaubar sind oder an unzugänglichen Orten liegen, wie in der Tiefsee. Diese Ressourcen sind dramatisch größer als die Reserven.

Der technische Fortschritt hat jedoch gezeigt, dass man auch aus minderwertigen Mineralien Kupfer gewinnen kann. Durch bessere Prospektionstechniken, wie Satelliten, kann man Rohstoffvorkommen effizienter lokalisieren. Trotz dieser Fortschritte ist der Kupfergehalt pro Tonne Gestein in den letzten drei Jahrzehnten von 2-3% auf deutlich unter 1% gesunken.

Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Kupferminenbetreiber, die international agierende, profitorientierte Konzerne sind. Der Unterschied in der Gewinnung von Kupfer bei einem Gehalt von 3% im Vergleich zu 0,6% ist dramatisch. Wenn es möglich wäre, durch intensivere Suche nach ergiebigeren Vorkommen dieses Problem zu lösen, hätten die Konzerne dies längst getan. Es scheint daher, dass die Ergiebigkeit der Kupferförderung deutlich abnimmt.

Weitere Hinweise