Dass die Entwicklung der Rohstoffpreise die Energiewende verteuern und verzögern kann, hat das Deutsche Institut für Wirtschaftsforschung (DIW) Berlin mit Blick auf Kupfer, Lithium, Nickel und Kobalt beleuchtet. Die Deutsche Rohstoffagentur (DERA) hat nun in ihrem neuen Themenheft „Mineralische Rohstoffe für die Wasserstoffelektrolyse“ die Situation bei weiteren für die Energiewende wichtigen Elementen analysiert. Fazit: Die meisten der betrachteten Spezialmetalle weisen bereits heute eine hohe Angebotskonzentration und hohe Versorgungsrisiken auf.
Das Themenheft stellt zur Einordnung zunächst die Kernpunkte der Wasserstoffstrategien in Deutschland und Europa sowie die Produktionsweisen von grauem, blauem, türkisem, grünem und weißem Wasserstoff vor. Danach werden die Produktionstechnologien für grünen Wasserstoff beleuchtet: die alkalische Elektrolyse (AEL), die Polymerelektrolytmembran-Elektrolyse (PEMEL) und die Festkörperoxid-Elektrolyse (SOEL).
Im Fokus steht dann der Bedarf an mineralischen Rohstoffen für die Wasserelektrolyse bis ins Jahr 2040 für zwei Szenarien namens „Nachhaltigkeit“ und „Mittelweg“, bei denen jeweils die Dekarbonisierung der Wirtschaft angestrebt wird. Laut DERA ist bei Iridium, das für die PEMEL eingesetzt wird, der Bedarf nur für die Wasserelektrolyse für das Jahr 2040 in beiden Szenarien deutlich höher als die Produktion im Jahr 2018. Im Szenario „Nachhaltigkeit“ beispielsweise werde die fünffache Menge der Raffinadeproduktion benötigt, die 2018 etwa 6,8 Tonne betragen habe. Der Bedarf an Scandium für die SOEL könnte im Szenario „Nachhaltigkeit“ demnach im Jahr 2040 das 2,7-fache der Produktion von 2018 betragen, die bei 9 Tonnen gelegen habe – und selbst im Szenario „Mittelweg“ erreiche der Bedarf etwa 7 Tonnen.
Bei Yttrium und Titan liegen die Bedarfe der DERA-Analyse zufolge in beiden Szenarien unter der Raffinadeproduktion aus dem Jahr 2018. „Jedoch können andere Technologien, die diese Rohstoffe einsetzen – und das gilt natürlich auch für Scandium und Iridium – in Konkurrenz mit der Wasserelektrolyse stehen“, geben die Autoren zu bedenken. Weitere potenziell wichtige Elemente seien Nickel, Zirkonia und Cer. Die einzelnen Rohstoffmärkte müssten daher im Detail betrachtet werden, auch mit Blick auf die produzierenden Länder. Bei Scandium beispielsweise dominiere China das Angebot, bei Iridium Südafrika; eine weitere Quelle beider Metalle sei Russland. Auch der Yttriummarkt ist demnach hoch konzentriert und wird von China dominiert.
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