Rohstoff Kupfer ausreichend für Ausbau und Entwicklung der Elektromobilität vorhanden
Kupfer spielt bei der Herstellung von Elektroautos eine große Rolle. Der Rohstoff wird für die Antriebsmotoren und ihre Verbindung mit dem Akkumulator benötigt. Das Ziel der Bundesregierung, bis 2020 eine Million E-Fahrzeuge auf den Markt zu bringen, erhöht die Nachfrage nach Rohstoffen wie Kupfer, Neodym und Nickel. Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI analysiert im Projekt „Fraunhofer Systemforschung Elektromobilität (FSEM)“, ob die geologische Verfügbarkeit dieser Rohstoffe ausreicht, um den gewünschten Ausbau der Elektromobilität zu ermöglichen. Die Untersuchung von Kupfer zeigt, für diesen Rohstoff sind weltweit ausreichende geologische Vorkommen vorhanden.
Die Analyse untersuchte den Verbrauch der geologischen Ressourcen von Kupfer bis 2050. Dabei wurden alle Kupferapplikationen einbezogen, wobei der Elektromobilität besondere Beachtung geschenkt wurde. „Unser Ergebnis ist, dass die Kupfernachfrage durch die Entwicklung der Elektromobilität nur wenig beeinflusst wird. Selbst wenn wir einen 85-prozentigen Marktanteil von Elektrofahrzeugen bei den Neuzulassungen haben sollten, beansprucht dieser Sektor im Jahre 2050 nicht mehr als 21 Prozent der kompletten weltweiten Kupfernachfrage. Bei moderateren Wachstumsannahmen sogar nur 14 Prozent“, fasst Projektleiter Prof. Martin Wietschel die Ergebnisse zusammen. Die geologischen Vorräte an Kupfer sind ausreichend, um die Nachfrage in allen Anwendungsbereichen in den nächsten Jahrzehnten zu decken. Die geopolitischen Risiken sind hier im Vergleich zu anderen Rohstoffen gering, weil die Vorkommen auf viele Länder verteilt sind. „Die geologische Verfügbarkeit von Kupfer wird somit den Ausbau der Elektromobilität und die Entwicklung der Weltwirtschaft auf absehbare Zeit nicht im Weg stehen“, so Wietschel.
Allerdings werden die mit der heute verfügbaren Technik wirtschaftlich abbaubaren Kupferreserven Mitte der 30er Jahre des 21. Jahrhunderts erschöpft sein. „Dann müssen neue Vorkommen erschlossen werden, deren Abbau höhere Kosten verursacht. Dies wird nicht ohne Auswirkungen auf den Kupferpreis bleiben“, fasst Dr. Gerhard Angerer, einer der Autoren der Studie, das Ergebnis zusammen. Die Erschließung neuer Minen muss in den nächsten zehn bis 15 Jahren geplant werden, um eine kontinuierliche Versorgung der Weltwirtschaft mit Kupfer sicherzustellen.
Zusätzlich ist es wichtig, das Angebot an Kupfer in Zukunft weiter auszubauen und dabei die geologischen Vorkommen zu schonen. An erster Stelle steht hier der Ausbau des weltweiten Recyclings und somit die Nutzung des gewonnenen Sekundärkupfers. Zwar haben Deutschland und andere Industrieländer bereits hohe Einsatzquoten von Sekundärkupfer erreicht, in den Entwicklungsländern sind jedoch noch große Potentiale vorhanden. Hier ist es wichtig, den Know-how-Transfer von Recyclingmaßnahmen in diesen Ländern unterstützen.
Ein weiteres Mittel, um auf Versorgungsstörungen zu reagieren, ist der Ersatz von Kupfer durch andere Rohstoffe. „So könnte Kupfer beispielsweise in Elektromotoren und Kabel durch Aluminium ersetzt werden. Dies verschlechtert allerdings die Energieeffizienz gravierend und konterkariert die Anstrengungen zum Klimaschutz. Eine Alternative ist im Bereich der Telekommunikation auf Glasfaserkabel für Datenleitungen oder drahtlose Übertragungstechniken umzusteigen. Kupferrohre in der Wasserversorgung könnten zukünftig durch Kunststoff- oder verzinkte Stahlrohre in Wärmetauschern sowie, je nach Anwendung, durch Edelstahl, Titan oder Aluminium ersetzt werden“, sagt Dr. Gerhard Angerer.
Das Fraunhofer ISI wird demnächst weitere Rohstoffe für die Elektromobilität analysieren, darunter Neodym für Hochleistungsmagnete in Elektromotoren sowie Kobalt und Nickel für Kathodenwerkstoffe von Lithium-Ionen-Akkumulatoren.
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