Länder wetteifern um die Suche nach „grünen“ Metallvorräten

Der Druck auf die Versorgung mit Metallen, die zur Herstellung erneuerbarer Energien und Elektrofahrzeuge benötigt werden, wächst, da die Länder um die Wette versuchen, bis 2050 klimaneutral zu werden.

In den letzten Monaten hat Großbritannien ein Abkommen mit Sambia unterzeichnet, Japan ist eine Partnerschaft mit Namibia eingegangen und die EU hat sich mit Chile zusammengetan. EU-Unterhändler haben zudem die Zusammenarbeit mit dem Kongo aufgenommen, während die USA sich der Mongolei zugewandt haben. Allen diesen Bemühungen ist das Ziel gemeinsam, für die Dekarbonisierung benötigte Mineralien, sogenannte „grüne“ Metalle, zu beschaffen.

Es gibt drei Gruppen von „grünen“ Metallen, die in vielen Branchen weit verbreitet sind: Aluminium und Stahl werden zur Herstellung von Solarzellen und Turbinen verwendet, während Kupfer für alles von Kabeln bis hin zu Autos wichtig ist. Die in Batterien für Elektrofahrzeuge verwendete Gruppe umfasst Kobalt, Lithium und Nickel, die die Kathode bilden, sowie Graphit, den Hauptbestandteil der Anode. Die letzte Gruppe sind magnetische Seltenerdmetalle wie Neodym, die in Elektromotoren und Turbogeneratoren von Elektrofahrzeugen eingesetzt werden und eine geringe Nachfrage aufweisen.

Laut der Beratungsfirma Energy Transitions Commission (ETC) haben sich 72 Länder, die für vier Fünftel der globalen Emissionen verantwortlich sind, zur Klimaneutralität bis 2050 verpflichtet. Um dieses Ziel zu erreichen, muss die Windkraftkapazität um das 15-Fache, die Solarenergiekapazität um das 25-Fache, die Netzinfrastruktur um das 3-Fache und die Anzahl der Elektrofahrzeuge um das 60-Fache erhöht werden.

Bis 2030 könnte die Nachfrage nach Kupfer und Nickel um 50–70 %, nach Kobalt und Neodym um 150 % und nach Graphit und Lithium um das Sechs- bis Siebenfache steigen. Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) benötigt eine klimaneutrale Welt bis 2050 insgesamt 35 Millionen Tonnen „grüner Metalle“ pro Jahr. Rechnet man die ebenfalls für diesen Prozess benötigten traditionellen Metalle wie Aluminium und Stahl hinzu, ergibt sich bis dahin ein Bedarf von 6,5 Milliarden Tonnen.

Deshalb befürchten die Länder bis zum Ende dieses Jahrzehnts einen globalen Mangel an Mineralien. Bis 2030 rechnet ETC mit einem Defizit von etwa 10–15 % bei Kupfer und Nickel sowie 30–45 % bei anderen in Batterien verwendeten Metallen.

Wie sieht es also mit der Versorgung mit diesen Metallen aus? Stahl wird voraussichtlich weiterhin reichlich vorhanden sein. Auch Kobalt ist im Überfluss vorhanden. Laut Prognosen von Experten, über die der Economist berichtet, wird es jedoch bis 2030 zu einem Kupfermangel von 2–4 Millionen Tonnen kommen, was 6–15 % des potenziellen Bedarfs entspricht. Lithium wird voraussichtlich um 50.000–100.000 Tonnen bzw. 2–4 % des Bedarfs fehlen. Nickel und Graphit sind theoretisch im Überfluss vorhanden, erfordern aber für Batterien eine hohe Reinheit. Es gibt zu wenige Schmelzhütten, um Bauxit zu Aluminium zu verarbeiten. Und Neodym wird außerhalb Chinas kaum hergestellt.

Der Economist nennt drei Lösungsansätze für diese Herausforderungen. Erstens können Produzenten die Fördermengen bestehender Minen erhöhen, was sofort möglich ist, aber die zusätzliche Produktion ist begrenzt. Zweitens können Unternehmen neue Minen erschließen, was das Problem zwar vollständig lösen kann, aber viel Zeit in Anspruch nimmt.

Diese Einschränkungen machen die dritte Lösung, zumindest im nächsten Jahrzehnt, zur wichtigsten: die Beseitigung von „grünen Engpässen“. Dazu gehört die verstärkte Wiederverwendung von Materialien, was vor allem bei Aluminium, Kupfer und Nickel der Fall sein dürfte. Die Recyclingbranche ist noch immer fragmentiert und könnte bei höheren Preisen wachsen. Es gibt bereits erste Initiativen, wie beispielsweise die Finanzierung eines Nickel-Recycling-Startups in Tansania durch den Bergbaugiganten HP.

Huw McKay, Chefökonom bei HP, schätzt, dass Kupferschrott in zehn Jahren 50 % des gesamten Kupferangebots ausmachen könnte, gegenüber 35 % heute. Rio Tinto investiert ebenfalls in Aluminium-Recyclingzentren. Im vergangenen Jahr sammelten Startups im Bereich Batteriemetallrecycling die Rekordsumme von 500 Millionen US-Dollar ein.

Der wichtigste Weg ist die Wiederinbetriebnahme stillgelegter Minen, wobei die Aluminiumindustrie das größte Potenzial bietet. Seit Dezember 2021 haben stark gestiegene Energiekosten in Europa zu einem Stillstand von 1,4 Millionen Tonnen jährlicher Aluminiumschmelzkapazität (2 % der weltweiten Kapazität) geführt. Laut Graeme Train, Chefanalyst für Metalle und Mineralien beim Rohstoffhändler Trafigura, würde ein Preisanstieg von 25 % bei Aluminium weitere Minen zur Wiedereröffnung bewegen.

Die größte Hoffnung liegt in Technologien, die knappe Ressourcen optimal nutzen. Unternehmen entwickeln Verfahren namens „Tail-Leaching“, mit denen Kupfer aus Erzen mit geringem Metallgehalt gewonnen wird. Laut Daniel Malchuk, Vorstandsmitglied des US-amerikanischen Rohstofftechnologieunternehmens Jetti Resources, könnten durch den großtechnischen Einsatz dieser Technologie jährlich zusätzlich eine Million Tonnen Kupfer kostengünstig produziert werden.

Ein Arbeiter ist in einer Nickelverarbeitungsanlage in der Provinz Süd-Sulawesi, Indonesien, tätig. Foto: Reuters — Ein Arbeiter ist in einer Nickelverarbeitungsanlage in der Provinz Süd-Sulawesi, Indonesien, tätig. Foto: *Reuters*

In Indonesien, dem weltweit größten Nickelproduzenten, nutzen Bergleute ein Verfahren namens „Hochdruck-Säurelaugung“, um minderwertiges Erz in ein für Elektroautos geeignetes Material umzuwandeln. Drei Anlagen mit einem Investitionsvolumen von mehreren Milliarden Dollar wurden bereits errichtet, und weitere Projekte im Wert von fast 20 Milliarden Dollar wurden angekündigt.

Daria Efanova, Forschungsleiterin beim britischen Finanzunternehmen Sucden, geht davon aus, dass Indonesien bis 2030 rund 400.000 Tonnen hochgradiges Nickel produzieren könnte und damit eine erwartete Angebotslücke von 900.000 Tonnen teilweise schließen würde.

Neue Technologien sind jedoch noch unsicher und können Nachteile wie Umweltverschmutzung mit sich bringen. Daher verspricht die Erschließung neuer Minen höhere Gewinne, auch wenn dies Zeit in Anspruch nimmt. Weltweit gibt es 382 Kobalt-, Kupfer-, Lithium- und Nickelprojekte, die zumindest Vorstudien begonnen haben. Sollten sie bis 2030 in Betrieb gehen, könnten sie laut der Unternehmensberatung McKinsey die Nachfrage ausgleichen.

Weltweit sind derzeit rund 500 Kobalt-, Kupfer-, Lithium- und Nickelminen in Betrieb. Die fristgerechte Inbetriebnahme der 382 neuen Minen erfordert die Überwindung einiger Hürden. An erster Stelle steht der Kapitalmangel. Laut McKinsey müssen die jährlichen Investitionen im Bergbau auf 300 Milliarden US-Dollar verdoppelt werden, um die Angebotslücke bis 2030 zu schließen.

Laut dem Beratungsunternehmen CRU werden die Ausgaben allein für Kupfer bis 2027 22 Milliarden US-Dollar erreichen, gegenüber durchschnittlich 15 Milliarden US-Dollar zwischen 2016 und 2021. Die Investitionen der großen Bergbauunternehmen steigen zwar, aber nicht schnell genug. Hinzu kommt, dass die Erschließung neuer Minen lange dauert: vier bis sieben Jahre für Lithium und durchschnittlich 17 Jahre für Kupfer. Aufgrund der geringen Anzahl an Genehmigungen könnte sich die Verzögerung noch verlängern.

Da Aktivisten, Regierungen und Regulierungsbehörden Projekte zunehmend aus Umweltgründen blockieren, dauerte es zwischen 2017 und 2021 durchschnittlich 311 Tage, bis neue Minen in Chile genehmigt wurden, verglichen mit 139 Tagen zwischen 2002 und 2006.

Der Metallgehalt von Kupfererz aus ertragreicheren Ländern sinkt, was Unternehmen zwingt, sich in schwierigeren Regionen umzusehen. Zwei Drittel des bis 2030 erwarteten neuen Angebots werden aus Ländern stammen, die im „Ease of Doing Business“-Index der Weltbank zu den 50 Ländern mit den niedrigsten Bedingungen gehören.

All dies bedeutet, dass neue Lieferketten nur eine langfristige Lösung darstellen können. Ein Großteil der Anpassung im nächsten Jahrzehnt wird daher von Einsparungen bei den Produktionsmitteln abhängen. Wie hoch diese ausfallen werden, lässt sich jedoch schwer vorhersagen, da dies von der Innovationsfähigkeit der produzierenden Unternehmen abhängt.

Hersteller von Elektroautos und Batterien haben beispielsweise große Fortschritte bei der Reduzierung des Metallverbrauchs erzielt. Eine typische Elektroautobatterie enthält heute nur noch 69 kg Kupfer, im Vergleich zu 80 kg im Jahr 2020. Simon Morris, Leiter der Abteilung Primärmetalle bei CRU, schätzt, dass die nächste Batteriegeneration nur noch 21–50 kg Kupfer benötigen könnte, wodurch bis 2035 jährlich bis zu 2 Millionen Tonnen Kupfer eingespart würden. Auch der Lithiumbedarf für Batterien könnte bis 2027 halbiert werden.

Neben Einsparungen und Alternativen werden Nickel-Mangan-Kobalt-Batteriekathoden, die gleiche Mengen an Kobalt und Nickel enthalten (NMC 111), zugunsten von NMC 721 und 811, die mehr Nickel, aber weniger Kobalt enthalten, schrittweise ersetzt. Gleichzeitig erfreuen sich in China, wo Stadtbewohner keine großen Reichweiten mit einer einzigen Ladung benötigen, günstigere, aber weniger energieintensive Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) großer Beliebtheit.

Graphitanoden werden auch mit Silizium (das reichlich vorhanden ist) dotiert. Tesla kündigt an, Motoren ohne Seltene Erden zu bauen. Natrium-Ionen-Batterien, die Lithium durch Natrium (das sechst häufigste Element der Erde) ersetzen, könnten sich als erfolgreich erweisen.

Auch die Verbraucherpräferenzen spielen eine Rolle. Aktuell wünschen sich viele eine Reichweite von 600 Kilometern pro Ladung, doch nur wenige fahren regelmäßig so lange Strecken. Angesichts der knappen Lithium-Vorkommen könnten Autohersteller Fahrzeuge mit geringerer Reichweite und austauschbaren Akkus entwickeln, wodurch die Akkugröße deutlich reduziert würde. Bei einem angemessenen Preis könnte sich diese Technologie schnell durchsetzen.

Die größte Herausforderung stellt Kupfer dar, das sich nur schwer aus dem Stromnetz entfernen lässt. Ein verändertes Konsumverhalten könnte hier Abhilfe schaffen. CRU schätzt, dass die Kupfernachfrage für „grüne“ Anwendungen von derzeit 7 % bis 2030 auf 21 % steigen wird. Steigen die Metallpreise, könnten die Verkaufszahlen von Handys und Waschmaschinen, die ebenfalls Kupfer enthalten, schneller sinken als die von Stromkabeln und Solarmodulen – insbesondere, wenn der Markt für grüne Technologien staatlich subventioniert wird.

Bis Ende der 2030er Jahre könnten genügend neue Minen und Recyclingkapazitäten vorhanden sein, um den geplanten grünen Wandel zu ermöglichen. Laut dem Economist liegen die Risiken jedoch in anderen Störungen.

Da das Angebot auf wenige Länder konzentriert ist, können lokale Unruhen, geopolitische Konflikte oder auch schlechtes Wetter Auswirkungen haben. Ein Streik der Bergleute in Peru oder eine dreimonatige Dürre in Indonesien könnten die Preise beeinflussen oder das Kupfer- und Nickelangebot um 5–15 % reduzieren. Laut Simulationen von Liberum Capital (UK) müssen steigende Nachfragen nach „grünen“ Metallen mit widerstandsfähigen Abnehmern, starken Regierungen und etwas Glück jedoch keine katastrophalen Einbrüche verursachen.

Phien An ( laut The Economist )

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