Kritische Rohstoffe, Gewinnung bis Entsorgung: Die Geowissenschaften als Problemlöser
Auswirkungen wachsender geo- und klimapolitischer Herausforderungen auf die Rohstoffversorgung Deutschlands und Europas
Kritische Rohstoffe – große Bedeutung und geringes öffentliches Bewusstsein
Das neue europäische Gesetz zu kritischen Rohstoffen – The Critical Raw Materials Act: Herausforderungen und Maßnahmen
Das 5. Rohstoffkolloquium thematisiert die wachsenden Herausforderungen im Bereich der Rohstoffbereitstellung für die Energieversorgung, die nach innovativen Lösungen verlangen, um eine gesicherte und zukunftsfähige Energieversorgung zu gewährleisten. Dieses Kolloquium widmet sich der Analyse aktueller Strategien und der Entwicklung neuer Konzepte zur effektiven Erkundung und Nutzung von Energierohstoffen sowie von Rohstoffen, die für die Herstellung energieproduzierender Systeme erforderlich sind. Experten aus Wissenschaft, Industrie und Politik sind eingeladen, ihre Perspektiven zu teilen und neue Lösungswege aufzuzeigen.
Ziel des Kolloquiums ist es, eine interdisziplinäre Plattform für den Austausch von Ideen und die Förderung kooperativer Projekte zu schaffen, die Synergien zwischen den verschiedenen Akteuren unterstützen, um gemeinsam Lösungen zu entwickeln, die den aktuellen Herausforderungen im Bereich der Energierohstoffe und Energieerzeugung gerecht werden.
10:10-10:30: Christoph Hilgers (MLS, Karlsruher Institut für Technologie): Rohstoff- und Energie-bereitstellung – Strategien im geopolitischen Kontext
10:30-11:00: Christina Labusch (REMONDIS): Thermische Verwertung als Baustein einer nachhaltigen Abfallwirtschaft
11:00-11:30: Axel Wenke (Neptune Energy Berlin): Altmark Lithium Extraction: Project ALE
11:30-12:00: Sebastian Hasenstab-Riedel (FU Berlin): Reaktiv-ionische Flüssigkeiten für eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen
12:00-12:30: Ernst-Peter Jeremias, Norbert Mertzsch, Gerhard Pfaff (alle MLS): Klimaschutz in Deutschland scheitert nicht an Physik, Technik oder Rohstoffen, sondern an politischer Inkonsistenz
12:30-13:30 Mittagspause
13:30-14:00: Melike Yildirim Ayyildiz, Jasemin A. Ölmez, Christoph Hilgers (Karlsruher Institut für Technologie): Meeting the Critical Raw Materials Act mining targets: A probability analysis for strategic Rare Earth Elements
14:00-14:30: Carlo Burkhardt (HS Pforzheim): Recycling von Seltene-Erden-Magneten
14:30-14:50: Axel Müller (MLS, Universität Oslo): Siliziumproduktion für Photovoltaik in Deutschland
14:50-15:10: Axel Müller (MLS, Universität Oslo): Uranwirtschaft im Wandel – Exploration, Gewinnung und Perspektiven
15:10-15:30: Sebastian Tappe (TU Bergakademie Freiberg) Muss sich klassische Lagerstättenlehre an aktuelle Rohstofftrends anpassen?
15:30-16:00: Zusammenfassende Diskussion und Ausblick
Anmeldung von Beiträgen bitte an Axel Müller (a.b.muller@nhm.uio.no), Gerhard Pfaff (pfaff.pigmente@gmx.de), Christoph Hilgers (christoph.hilgers@kit.edu) oder Reinhard Greiling (r.o.greiling@kit.edu) senden. Die Teilnahme ist kostenlos.
Abstracts der Vorträge:
Christoph Hilgers (MLS,Karlsruher Institut für Technologie – KIT, Karlsruhe)
Rohstoff- und Energiebereitstellung – Strategien im geopolitischen Kontext
Die Energie- und Rohstoffbedarf Deutschlands, der drittgrößten Wirtschaftsnation der Welt, wird auch in Zukunft nur durch Importe gedeckt, zu der ressourceneffiziente Kreislaufsysteme beitragen können.
Soziale, technologische, ökonomische, ökologische, legale, (geo)politische, ethische und geologische Faktoren (kurz STEEL-PEG) stellen jedoch im internationalen Wettbewerb zunehmend größere Anforderungen an resilient Lieferketten.
Das bislang nicht gelöste deutsche Trilemma bezahlbarer, verlässlicher und umweltverträglicher Energieversorgung und die zunehmend ausgelagerte Rohstoff- und Materialversorgung stellen energie- und materialintensive (und gleichzeitig strategische) Branchen aufgrund hoher Kosten und Lieferengpässen vor Herausforderungen.
An ausgewählten Beispielen wird aufgezeigt, wie Lieferketten durch Import- und Marktkonzentrationen, durch Geopolitik mit Handelskonflikten, politischen Instabilitäten und Kriegen, durch Handelspolitik mit Zöllen, Handelsbeschränkungen oder Handelsabkommen sowie durch Unfälle, Naturkatastrophen oder Streiks disruptiv beeinträchtigt wurden.
Versorgungssicherheit kann durch Agilität, Anpassungsfähigkeit und Abstimmung der Stakeholdern resilient gestaltet werden, wenn strategische Rohstoffe und strategische Branchen nicht nur hinsichtlich gesellschaftspolitischer Planziele, sondern auch bei disruptiven Ereignissen resilient bleiben.
Christina Labusch (REMONDIS)
Thermische Verwertung als Baustein einer nachhaltigen Abfallwirtschaft
Die EU-Abfallrahmenrichtlinie und das Kreislaufwirtschaftsgesetz legen die Abfallhierarchie fest. Dementsprechend sind zunächst Abfälle zu vermeiden, Ressourcen wiederzuverwenden, bevor sie vor allem stofflich recycelt und (energetisch) verwertet werden. Im unteren Ende der Abfallhierarchie ist schließlich die Beseitigung angesiedelt. Seit 2005 besteht in Deutschland im Unterschied zu anderen europäischen Ländern ein Deponierungsverbot für heizwertreiche Abfälle. Um deren Deponierung zu verhindern, rückte in den vergangenen 20 Jahren zunehmend die energetische Verwertung von Abfällen in den Fokus einer nachhaltigen Abfallwirtschaft. REMONDIS betreibt weltweit unter Anderem 21 Thermische Abfallbehandlungsanlagen sowie 10 Ersatzbrennstoffproduktionsanlagen.
Der Vortrag gibt einen Einblick in die energetische Verwertung von Abfällen bei REMONDIS und zeigt, wie wertvolle Ressourcen geschont werden, weil Reststoffe oft nicht mehr stofflich recycelt werden können. In ausgewählten Beispielen werden die Erzeugung von Fernwärme und Strom für Kommunen und Haushalte sowie die Bedeutung für die Dekarbonisierung des Wärmenetzes bis 2045 beleuchtet.
In einem zweiten Schritt wird auf die Abtrennung von Metallen für das Recycling in Thermischen Abfallbehandlungsanlagen, den Einsatz von stabilisierten Schlacken als Recyclingbaustoffe und auf die Ausschleusung von Schadstoffen aus dem Kreislauf eingegangen. Die starke Verringerung der Deponierung von Siedlungsabfällen in Deutschland ist das Ergebnis eines konsequenten Zusammenspiels von Recycling, Vorbehandlung und thermischer Verwertung.
Axel A.O. Wenke (Neptune Energy Berlin)
Altmark Lithium Extraction: Project ALE
Das Projekt Altmark Lithium Extraction (Project ALE) nutzt das Altmark-Gasfeld in Sachsen-Anhalt, Deutschland, für die Gewinnung von Lithium aus geothermischen Solen neu. Das Altmark-Feld ist das zweitgrößte Onshore-Gasfeld innerhalb der EU mit einer kumulierten Förderung von mehr als 213 Mrd.Sm3 seit 1969. Reservoir ist das permische Rotliegend, welches neben Gas auch Solen mit erhöhten Lithiumgehalten enthält. Nach Jahrzehnten der Erdgasförderung wird nun die Sole als untertägige Ressourcenbasis für eine heimische Lithiumversorgung neu entwickelt. Die mittlere Lithiumkonzentration in der Sole unterhalb des Gas-Wasser-Kontakts liegt im Mittel bei 440 mg/l, lokal bis 640 mg/l.
Ein erster Anlauf zur Erschließung der Lithiumressource in der Altmark erfolgte bereits in den 1980er-Jahren, wurde jedoch kurz vor Inbetriebnahme einer ersten Demonstrationsanlage aus wirtschaftlichen und politischen Gründen eingestellt. Die systematische Neuentwicklung des Feldes begann 2022. 2024 erhielt das Projekt das erste bergbaurechtliche Bewilligungsfeld zur Förderung von Lithium aus Solen in Deutschland, die Bewilligung Jeetze-L. Das Projekt verfolgt eine phasenweise Entwicklungsstrategie, die auf bestehenden Bohrungen, Infrastrukturen und Untergrundkenntnissen aufbaut und neue Erkundungs- und Erschließungsaktivitäten sowie den Einsatz von direkter Lithium Extraktion (Direct Lithium Extraction, DLE) kombiniert. Mehrere Pilotanlagen vor Ort haben bereits die Herstellung von batteriegeeignetem Lithiumcarbonat demonstriert. Eine Demonstrationsanlage im größeren Maßstab ist für 2028 geplant, die kommerzielle Produktion soll 2030 beginnen. Gegenwärtig ist im Endausbau eine Produktion von ca. 24.000 t LCE geplant, die Größe der Ressource lässt jedoch eine deutlich höhere Skalierung zu.
Neben den geologischen und extraktionstechnischen Herausforderungen wird es wichtig sein, den Aufbau einer Wertschöpfungskette in der Postextraktion unterstützend mit aufzubauen, um eine regional naheliegende Abnahme zu gewährleisten. Hier bietet der nord- bis mitteldeutsche Raum hervorragende Bedingungen, speziell an den Chemieparkstandorten Bitterfeld-Wolfen und Lausitz, bei Batterie- und Autoproduzenten in Brandenburg und Niedersachsen, sowie Chemikalienvertriebe im Hamburger Raum.
Für die Region ist des Projekt ALE eine große Möglichkeit für eine zukünftige Wertschöpfung mit neuen Arbeitsplätzen im nachhaltigen Sektor.
Sebastian Hasenstab-Riedel (Freie Universität Berlin, Center for Sustainable Resources)
Reaktiv-Ionische Flüssigkeiten für eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen
Eine immer wichtigere nachhaltige Nutzung von Ressourcen erfordert innovative chemische Ansätze, die eine hohe Reaktivität, Sicherheit und Energieeffizienz miteinander verbinden. Reaktiv-Ionische Flüssigkeiten (Reactive Ionic Liquids, RILs) stellen eine neuartige und vielseitige Stoffklasse dar, die all diese Anforderungen erfüllen kann.
In diesem Beitrag werden neue Ansätze präsentiert, die auf der Verwendung von reaktiv-Ionischen Flüssigkeiten basieren. Diese Ansätze adressieren industrielle Verfahren, die für die Herstellung von Basischemikalien von Relevanz sind. Sie ermöglichen die Nutzung von Biomasse und leisten einen Beitrag zur indirekten Stromspeicherung. Somit kann diese Stoffklasse einen signifikanten Beitrag zur erforderlichen Transformation der chemischen Industrie sowie zur Sektorenkopplung Chemie/Energie leisten.
Klimaschutz in Deutschland scheitert nicht an Physik, Technik oder Rohstoffen, sondern an politischer Inkonsistenz
Klimaschutz in Deutschland scheitert nicht an Physik, Technik oder Rohstoffen, sondern vor allem an politischer Inkonsistenz. Der Klimawandel ist keine Frage politischer Meinungen, sondern eine naturwissenschaftlich gut verstandene Folge steigender Treibhausgasemissionen. Internationale Klimaziele und nationale Klimaschutzgesetze sind daher keine willkürlichen politischen Setzungen, sondern notwendige Reaktionen auf physikalische Prozesse, zeitverzögerte Wirkungen und absehbare Risiken für Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft. Klimaschutz ist damit untrennbar mit Energie-, Industrie- und Ressourcenpolitik verbunden.
Aus wissenschaftlicher Sicht gilt die Kombination aus dem Ausbau erneuerbarer Energien und der Elektrifizierung von Wärme, Mobilität und Industrie als effizientester derzeit verfügbarer Pfad zur Emissionsminderung. Wind- und Solarenergie zeichnen sich durch sinkende Kosten, hohe Skalierbarkeit und geringe Umweltwirkungen im Betrieb aus. Im Stromsektor wurden in Deutschland deutliche Fortschritte erzielt. Gleichzeitig bestehen strukturelle Defizite bei Netzen, Speichern und der Flexibilisierung des Energiesystems, die den Übergang in die Endverbrauchssektoren erheblich bremsen.
Im Verkehrssektor ist die Evidenz eindeutig: Batterieelektrische Antriebe sind dem Verbrennungsmotor hinsichtlich Energieeffizienz und Emissionsminderung deutlich überlegen. Ihr Hochlauf wird jedoch bislang noch durch politische Unsicherheiten, volatile Förderbedingungen und infrastrukturelle Ungleichgewichte gehemmt. Zudem reicht ein reiner Austausch von Antriebstechnologien nicht aus; erforderlich sind integrierte und intelligente Mobilitätskonzepte.
Zunehmend rückt die Ressourcenfrage in den Fokus. Die Energiewende ist zugleich eine Rohstoffwende. Kritische Materialien sind unverzichtbar, jedoch grundlegend von fossilen Energieträgern zu unterscheiden: Sie werden nicht verbraucht, sondern in technischen Systemen gebunden und sind prinzipiell recycelbar. Die wissenschaftliche Gesamtbewertung ist eindeutig: Klimaschutz ist technologisch machbar und ökonomisch sinnvoll. Die größten Risiken liegen nicht im Mangel an Technologien oder Rohstoffen, sondern in fehlender Konsistenz, Verlässlichkeit und Geschwindigkeit politischer Entscheidungen.
Melike Yildirim Ayyildiz, Jasemin A. Ölmez, Christoph Hilgers (alle Karlsruher Institut für Technologie – KIT, Karlsruhe)
Meeting the Critical Raw Materials Act mining targets: A probability analysis for strategic Rare Earth Elements
The European Union aims to decrease its dependency on critical and strategic raw materials essential for clean energy technologies and defense applications. The Critical Raw Materials Act (CRMA) established benchmarks, including the requirement that by 2030 at least 10% of the EU’s annual demand for strategic raw materials should be met through domestic mining. This study evaluates the feasibility of achieving this target for strategic rare earth elements, which are needed for technologies such as electric vehicles and wind turbines. A probabilistic assessment was conducted for the Norra Kärr deposit in Sweden using Monte Carlo simulation to analyze the likelihood of meeting the 10% benchmark. Given the uncertainties in achieving planned tonnage and grade, the analysis follows PERC reporting standards and applies a ±50% success rate, reflecting the scoping study stage of the project. As the result depend on future demand projections, we use literature data of strategic REEs on low and high demand scenarios as well as future demand data of REEs published by the EU as input parameters for the simulation. Our results indicate, that fulfilling the CRMA benchmark could be feasible in both selected low demand and high demand scenarios, whereas according to EU data it is likely to be unfeasible. Additionally, this study examines diversification strategies adopted by industrialized nations—including the United States, Japan, South Korea, Australia, and the EU—and analyzes the timeframes required to establish supply chains from mining to heavy REE production, illustrated through the Japan–Australia partnership case study.
Carlo Burkhardt (Hochschule Pforzheim)
Recycling von Seltene-Erden-Magneten
Die Einrichtung einer Kreislaufwirtschaft für Seltene Erden (SE) in Europa ist aus ökologischen, sozialen und governancebezogenen Gründen (ESG) sowie zur Minderung des Risikos von Lieferkettenunterbrechungen von entscheidender Bedeutung. Die Gewinnung und Verarbeitung von Seltenen Erden ist mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden, darunter erhebliche CO2-Emissionen und die Zerstörung von Lebensräumen. Durch das Recycling und die Wiederverwendung dieser kritischen Materialien kann Europa Umweltschäden reduzieren, einen Beitrag zu den Klimazielen leisten und Initiativen zur sozialen Verantwortung unterstützen. Die Sicherheit der Lieferkette ist ein dringendes Anliegen, da Europa nach wie vor in hohem Maße von Importen aus Regionen abhängig ist, die geopolitischen Spannungen ausgesetzt sind, insbesondere von China, das den größten Teil der Seltenerdproduktion kontrolliert. Diese Abhängigkeit setzt Schlüsselindustrien wie die Automobilindustrie, die Elektronikindustrie und die Branche der erneuerbaren Energien erheblichen Risiken aus. Das Gesetz über kritische Rohstoffe (CRMA) betont die strategische Bedeutung der Sicherung von Rohstoffen durch nachhaltige und kreislaufwirtschaftliche Lösungen. Eine Kreislaufwirtschaft entspricht den Zielen des CRMA, indem sie die Importabhängigkeit verringert, technologische Innovationen fördert und die industrielle Wettbewerbsfähigkeit und ökologische Nachhaltigkeit Europas sicherstellt.
Die Einrichtung einer Kreislaufwirtschaft für Seltenerd-Permanentmagnete in Europa steht jedoch vor mehreren Herausforderungen: Ein großes Hindernis ist die Komplexität der Recyclingprozesse, da Seltenerdmagnete oft tief in elektronischen Geräten eingebettet sind, was die Trennung schwierig und kostspielig macht. Darüber hinaus behindert die begrenzte Verfügbarkeit von Sammel- und Recyclinginfrastrukturen eine effiziente Materialrückgewinnung. Technologische Einschränkungen und uneinheitliche Abfallklassifizierungsstandards in den europäischen Ländern erschweren die Bemühungen zusätzlich.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, sind koordinierte Lösungen und Investitionen in fortschrittliche Recyclingtechnologien sowie die Schaffung eines harmonisierten Rechtsrahmens zur Standardisierung der Abfallsammlung und -verarbeitung erforderlich. Der Vortrag stellt die neuesten Entwicklungen bei den Recyclingtechnologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette vor und untersucht, wie eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Industrie, Wissenschaft und Regierungen dazu beitragen kann, Innovationen voranzutreiben und bewährte Verfahren auszutauschen.
Axel Müller (MLS,Natural History Museum, University of Oslo)
Siliziumproduktion für Photovoltaik in Deutschland
Das natürliche Mineral Quarz (SiO2) ist der Hauptrohstoff für die Herstellung von Wafern für die Solarzellenproduktion über die Zwischenprodukte Rohsilizium, Polysilizium und monokristallines Solarsilizium. In Deutschland war die Siliziumhütte der RW Silicium GmbH in Pocking (Niederbayern) in Betrieb, der einzige Rohsiliziumproduzent in Deutschland mit einem Weltmarktanteil von 0,6 %. Das Werk schloss am 31. Dezember 2025, und alle 110 Beschäftigten wurden gekündigt. Als Gründe für die Schließung werden hohe Strompreise, eine rückläufige Nachfrage im Zuge der deutschen Industriekrise sowie starker Preisdruck durch preisgünstiges Silizium, insbesondere aus China, genannt. Damit ist die Basis der Wertschöpfungskette für die Siliziumwaferproduktion in Deutschland entfallen, und 100 % des Rohsiliziums für die Solarzellenherstellung in Deutschland müssen importiert werden. Das steht im Kontrast dazu, dass Deutschland beim Ausbau der Photovoltaik in Europa führend ist: Anfang 2025 waren über 100 Gigawatt (GW) installiert, die mit c. 15 % zur gesamten inländischen Stromproduktion beitragen. Im Vortrag werden die Siliziumrohstoffimporte und die damit verbunden Importabhängigkeiten beleuchtet sowie die daraus resultierenden Konsequenzen für die Wertschöpfungskette der Solarzellenproduktion in Deutschland.
Axel Müller (MLS,Natural History Museum, University of Oslo)
Uranwirtschaft im Wandel – Exploration, Gewinnung und Perspektiven
Die EU ist in hohem Maße auf Uran für die Kernenergieproduktion angewiesen, die etwa 25% des Stroms innerhalb der Wirtschaftsunion liefert. Derzeit betreiben 12 der 27 EU‑Mitgliedstaaten, Belgien, Bulgarien, Tschechien, Finnland, Frankreich, Ungarn, die Niederlande, Rumänien, die Slowakei, Slowenien, Spanien und Schweden, Kernkraftwerke. Einige dieser Länder produzieren nicht nur nuklearen Strom, sondern exportieren ihn auch an ihre Nachbarländer. Uran sieht sich jedoch wachsenden Risiken in der Lieferkette gegenüber: Die EU ist stark abhängig von Importen von Rohuran aus Kasachstan, Russland und Australien sowie von Russland für die Urananreicherung und die Herstellung von Brennstäben. Diese Abhängigkeiten and die generelle sich verschärfende geopolitische Situation haben seit 2022 zu einem starken Anstieg des Uranpreises beigetragen. Deutschland hat seine Kernkraftwerke im Jahr 2023 stillgelegt. Obwohl Deutschland eine Schwerpunktversorgung mit erneuerbarer Energie anstrebt, ist es insbesondere bei geringer Wind‑ und Solarenergieproduktion oder hoher Nachfrage auf ausländische Kernenergie angewiesen; Importe aus Frankreich, der Schweiz und Schweden machen bis zu 2 % des gesamten Strombedarfs aus. Damit sind selbst Länder wie Deutschland, die keine Kernkraftwerke mehr betreiben, vom Import nuklearer Energie abhängig und von den damit verbundenen Uranbereitstellungs- und Lieferrisiken betroffen. Im Vortrag wird ein Überblick über die Aktivitäten und Akteure in der Uranerkundung, -gewinnung und -anreicherung gegeben. Außerdem werden die Risiken entlang der Lieferkette analysiert und die aktuellen sowie zukünftigen Auswirkungen auf die Nuklearenergieproduktion in Europa und weltweit erörtert.
Sebastian Tappe (Technische Universität Bergakademie Freiberg, Deutschland)
Muss sich klassische Lagerstättenlehre an aktuelle Rohstofftrends anpassen?
Nichts ist mehr so, wie es einmal war. Tiefgreifende Zäsuren erschüttern die internationale Staatengemeinschaft und Zeitenwenden gehören mittlerweile zum Tagesgeschäft. Unsichere Zeiten und militärische Konflikte haben seit jeher Rohstofftrends geprägt. Hinzu kommt die Erkenntnis im 21. Jahrhundert, dass wir mit den Folgen des menschengemachten Klimawandels umzugehen lernen müssen und der stetigen Erderwärmung irgendwie entgegenwirken sollten. Letzteres benötigt gesicherte und zukunftsfähige Rohstoffketten, um eine Grüne Energiewende umzusetzen (Klimaneutralität bis 2045).
Hochschullehrern kommt in solchen düster anmutenden Zeiten eine besondere Verantwortung zu. Es gilt neue Generationen von Forschern, Denkern und Entrepreneuren auf die Herausforderungen der Zukunft vorzubereiten – wenn das überhaupt möglich ist. Dabei ist klassische Lehre unabkömmlich, muss aber mehr denn je Raum schaffen für neue Ideen und Konzepte. Das relativ starre Korsett einer deutschen Universität macht es den Hochschullehrern nicht immer einfach, schnell auf Änderungen in der Gesellschaft zu reagieren. Mit meinem Vortrag soll gezeigt werden, wie sich klassische Lagerstättenlehre und aktuelle Rohstofftrends flexibel zusammenführen lassen, in einem Format das die heutige Jugend hoffentlich für die Herausforderungen der Zukunft begeistern kann.
5. Rohstoffkolloquium der Leibniz-Sozietät der Wissenschaften zu Berlin
Am 18. März 2026, 10:00 Uhr in Berlin (CEDIO Konferenzzentrum; Storkower Bogen; https://www.storkower-bogen.de/tagen-feiern). Das Kolloquium kann auch online verfolgt werden via Zoom:
https://tu-darmstadt.zoom-x.de/j/61753277277?pwd=AqRjA86ISfR7EXCnaaCjDtH6UsYOBI.1 – Meeting-ID: 617 5327 7277
Thema: Rohstoffe und Energiebereitstellung: Innovative Ansätze und Strategien für eine gesicherte und zukunftsfähige Energieversorgung
Die Reihe der Rohstoffkolloquien des Arbeitskreises GeoMUWA der Leibniz-Sozietät (https://leibnizsozietaet.de/category/arbeitskreise-2/ak-geomuwa/) behandelte bisher verschiedene Aspekte natürlicher Rohstoff- und Energieressourcen, z.B.
Das 5. Rohstoffkolloquium thematisiert die wachsenden Herausforderungen im Bereich der Rohstoffbereitstellung für die Energieversorgung, die nach innovativen Lösungen verlangen, um eine gesicherte und zukunftsfähige Energieversorgung zu gewährleisten. Dieses Kolloquium widmet sich der Analyse aktueller Strategien und der Entwicklung neuer Konzepte zur effektiven Erkundung und Nutzung von Energierohstoffen sowie von Rohstoffen, die für die Herstellung energieproduzierender Systeme erforderlich sind. Experten aus Wissenschaft, Industrie und Politik sind eingeladen, ihre Perspektiven zu teilen und neue Lösungswege aufzuzeigen.
Ziel des Kolloquiums ist es, eine interdisziplinäre Plattform für den Austausch von Ideen und die Förderung kooperativer Projekte zu schaffen, die Synergien zwischen den verschiedenen Akteuren unterstützen, um gemeinsam Lösungen zu entwickeln, die den aktuellen Herausforderungen im Bereich der Energierohstoffe und Energieerzeugung gerecht werden.
PROGRAMM (10:00-16:00 Uhr) (Programmflyer als PDF)
10:00-10:10: Wolfgang Methling (MLS): Eröffnung
10:10-10:30: Christoph Hilgers (MLS, Karlsruher Institut für Technologie): Rohstoff- und Energie-bereitstellung – Strategien im geopolitischen Kontext
10:30-11:00: Christina Labusch (REMONDIS): Thermische Verwertung als Baustein einer nachhaltigen Abfallwirtschaft
11:00-11:30: Axel Wenke (Neptune Energy Berlin): Altmark Lithium Extraction: Project ALE
11:30-12:00: Sebastian Hasenstab-Riedel (FU Berlin): Reaktiv-ionische Flüssigkeiten für eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen
12:00-12:30: Ernst-Peter Jeremias, Norbert Mertzsch, Gerhard Pfaff (alle MLS): Klimaschutz in Deutschland scheitert nicht an Physik, Technik oder Rohstoffen, sondern an politischer Inkonsistenz
12:30-13:30 Mittagspause
13:30-14:00: Melike Yildirim Ayyildiz, Jasemin A. Ölmez, Christoph Hilgers (Karlsruher Institut für Technologie): Meeting the Critical Raw Materials Act mining targets: A probability analysis for strategic Rare Earth Elements
14:00-14:30: Carlo Burkhardt (HS Pforzheim): Recycling von Seltene-Erden-Magneten
14:30-14:50: Axel Müller (MLS, Universität Oslo): Siliziumproduktion für Photovoltaik in Deutschland
14:50-15:10: Axel Müller (MLS, Universität Oslo): Uranwirtschaft im Wandel – Exploration, Gewinnung und Perspektiven
15:10-15:30: Sebastian Tappe (TU Bergakademie Freiberg) Muss sich klassische Lagerstättenlehre an aktuelle Rohstofftrends anpassen?
15:30-16:00: Zusammenfassende Diskussion und Ausblick
Anmeldung von Beiträgen bitte an Axel Müller (a.b.muller@nhm.uio.no), Gerhard Pfaff (pfaff.pigmente@gmx.de), Christoph Hilgers (christoph.hilgers@kit.edu) oder Reinhard Greiling (r.o.greiling@kit.edu) senden. Die Teilnahme ist kostenlos.
Abstracts der Vorträge:
Christoph Hilgers (MLS, Karlsruher Institut für Technologie – KIT, Karlsruhe)
Rohstoff- und Energiebereitstellung – Strategien im geopolitischen Kontext
Die Energie- und Rohstoffbedarf Deutschlands, der drittgrößten Wirtschaftsnation der Welt, wird auch in Zukunft nur durch Importe gedeckt, zu der ressourceneffiziente Kreislaufsysteme beitragen können.
Soziale, technologische, ökonomische, ökologische, legale, (geo)politische, ethische und geologische Faktoren (kurz STEEL-PEG) stellen jedoch im internationalen Wettbewerb zunehmend größere Anforderungen an resilient Lieferketten.
Das bislang nicht gelöste deutsche Trilemma bezahlbarer, verlässlicher und umweltverträglicher Energieversorgung und die zunehmend ausgelagerte Rohstoff- und Materialversorgung stellen energie- und materialintensive (und gleichzeitig strategische) Branchen aufgrund hoher Kosten und Lieferengpässen vor Herausforderungen.
An ausgewählten Beispielen wird aufgezeigt, wie Lieferketten durch Import- und Marktkonzentrationen, durch Geopolitik mit Handelskonflikten, politischen Instabilitäten und Kriegen, durch Handelspolitik mit Zöllen, Handelsbeschränkungen oder Handelsabkommen sowie durch Unfälle, Naturkatastrophen oder Streiks disruptiv beeinträchtigt wurden.
Versorgungssicherheit kann durch Agilität, Anpassungsfähigkeit und Abstimmung der Stakeholdern resilient gestaltet werden, wenn strategische Rohstoffe und strategische Branchen nicht nur hinsichtlich gesellschaftspolitischer Planziele, sondern auch bei disruptiven Ereignissen resilient bleiben.
Christina Labusch (REMONDIS)
Thermische Verwertung als Baustein einer nachhaltigen Abfallwirtschaft
Die EU-Abfallrahmenrichtlinie und das Kreislaufwirtschaftsgesetz legen die Abfallhierarchie fest. Dementsprechend sind zunächst Abfälle zu vermeiden, Ressourcen wiederzuverwenden, bevor sie vor allem stofflich recycelt und (energetisch) verwertet werden. Im unteren Ende der Abfallhierarchie ist schließlich die Beseitigung angesiedelt. Seit 2005 besteht in Deutschland im Unterschied zu anderen europäischen Ländern ein Deponierungsverbot für heizwertreiche Abfälle. Um deren Deponierung zu verhindern, rückte in den vergangenen 20 Jahren zunehmend die energetische Verwertung von Abfällen in den Fokus einer nachhaltigen Abfallwirtschaft. REMONDIS betreibt weltweit unter Anderem 21 Thermische Abfallbehandlungsanlagen sowie 10 Ersatzbrennstoffproduktionsanlagen.
Der Vortrag gibt einen Einblick in die energetische Verwertung von Abfällen bei REMONDIS und zeigt, wie wertvolle Ressourcen geschont werden, weil Reststoffe oft nicht mehr stofflich recycelt werden können. In ausgewählten Beispielen werden die Erzeugung von Fernwärme und Strom für Kommunen und Haushalte sowie die Bedeutung für die Dekarbonisierung des Wärmenetzes bis 2045 beleuchtet.
In einem zweiten Schritt wird auf die Abtrennung von Metallen für das Recycling in Thermischen Abfallbehandlungsanlagen, den Einsatz von stabilisierten Schlacken als Recyclingbaustoffe und auf die Ausschleusung von Schadstoffen aus dem Kreislauf eingegangen. Die starke Verringerung der Deponierung von Siedlungsabfällen in Deutschland ist das Ergebnis eines konsequenten Zusammenspiels von Recycling, Vorbehandlung und thermischer Verwertung.
Axel A.O. Wenke (Neptune Energy Berlin)
Altmark Lithium Extraction: Project ALE
Das Projekt Altmark Lithium Extraction (Project ALE) nutzt das Altmark-Gasfeld in Sachsen-Anhalt, Deutschland, für die Gewinnung von Lithium aus geothermischen Solen neu. Das Altmark-Feld ist das zweitgrößte Onshore-Gasfeld innerhalb der EU mit einer kumulierten Förderung von mehr als 213 Mrd.Sm3 seit 1969. Reservoir ist das permische Rotliegend, welches neben Gas auch Solen mit erhöhten Lithiumgehalten enthält. Nach Jahrzehnten der Erdgasförderung wird nun die Sole als untertägige Ressourcenbasis für eine heimische Lithiumversorgung neu entwickelt. Die mittlere Lithiumkonzentration in der Sole unterhalb des Gas-Wasser-Kontakts liegt im Mittel bei 440 mg/l, lokal bis 640 mg/l.
Ein erster Anlauf zur Erschließung der Lithiumressource in der Altmark erfolgte bereits in den 1980er-Jahren, wurde jedoch kurz vor Inbetriebnahme einer ersten Demonstrationsanlage aus wirtschaftlichen und politischen Gründen eingestellt. Die systematische Neuentwicklung des Feldes begann 2022. 2024 erhielt das Projekt das erste bergbaurechtliche Bewilligungsfeld zur Förderung von Lithium aus Solen in Deutschland, die Bewilligung Jeetze-L. Das Projekt verfolgt eine phasenweise Entwicklungsstrategie, die auf bestehenden Bohrungen, Infrastrukturen und Untergrundkenntnissen aufbaut und neue Erkundungs- und Erschließungsaktivitäten sowie den Einsatz von direkter Lithium Extraktion (Direct Lithium Extraction, DLE) kombiniert. Mehrere Pilotanlagen vor Ort haben bereits die Herstellung von batteriegeeignetem Lithiumcarbonat demonstriert. Eine Demonstrationsanlage im größeren Maßstab ist für 2028 geplant, die kommerzielle Produktion soll 2030 beginnen. Gegenwärtig ist im Endausbau eine Produktion von ca. 24.000 t LCE geplant, die Größe der Ressource lässt jedoch eine deutlich höhere Skalierung zu.
Neben den geologischen und extraktionstechnischen Herausforderungen wird es wichtig sein, den Aufbau einer Wertschöpfungskette in der Postextraktion unterstützend mit aufzubauen, um eine regional naheliegende Abnahme zu gewährleisten. Hier bietet der nord- bis mitteldeutsche Raum hervorragende Bedingungen, speziell an den Chemieparkstandorten Bitterfeld-Wolfen und Lausitz, bei Batterie- und Autoproduzenten in Brandenburg und Niedersachsen, sowie Chemikalienvertriebe im Hamburger Raum.
Für die Region ist des Projekt ALE eine große Möglichkeit für eine zukünftige Wertschöpfung mit neuen Arbeitsplätzen im nachhaltigen Sektor.
Sebastian Hasenstab-Riedel (Freie Universität Berlin, Center for Sustainable Resources)
Reaktiv-Ionische Flüssigkeiten für eine nachhaltige Nutzung von Ressourcen
Eine immer wichtigere nachhaltige Nutzung von Ressourcen erfordert innovative chemische Ansätze, die eine hohe Reaktivität, Sicherheit und Energieeffizienz miteinander verbinden. Reaktiv-Ionische Flüssigkeiten (Reactive Ionic Liquids, RILs) stellen eine neuartige und vielseitige Stoffklasse dar, die all diese Anforderungen erfüllen kann.
In diesem Beitrag werden neue Ansätze präsentiert, die auf der Verwendung von reaktiv-Ionischen Flüssigkeiten basieren. Diese Ansätze adressieren industrielle Verfahren, die für die Herstellung von Basischemikalien von Relevanz sind. Sie ermöglichen die Nutzung von Biomasse und leisten einen Beitrag zur indirekten Stromspeicherung. Somit kann diese Stoffklasse einen signifikanten Beitrag zur erforderlichen Transformation der chemischen Industrie sowie zur Sektorenkopplung Chemie/Energie leisten.
Ernst-Peter Jeremias (MLS, Flecken Zechlin), Norbert Mertzsch (MLS,Rheinsberg), Gerhard Pfaff (MLS, Berlin)
Klimaschutz in Deutschland scheitert nicht an Physik, Technik oder Rohstoffen, sondern an politischer Inkonsistenz
Klimaschutz in Deutschland scheitert nicht an Physik, Technik oder Rohstoffen, sondern vor allem an politischer Inkonsistenz. Der Klimawandel ist keine Frage politischer Meinungen, sondern eine naturwissenschaftlich gut verstandene Folge steigender Treibhausgasemissionen. Internationale Klimaziele und nationale Klimaschutzgesetze sind daher keine willkürlichen politischen Setzungen, sondern notwendige Reaktionen auf physikalische Prozesse, zeitverzögerte Wirkungen und absehbare Risiken für Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft. Klimaschutz ist damit untrennbar mit Energie-, Industrie- und Ressourcenpolitik verbunden.
Aus wissenschaftlicher Sicht gilt die Kombination aus dem Ausbau erneuerbarer Energien und der Elektrifizierung von Wärme, Mobilität und Industrie als effizientester derzeit verfügbarer Pfad zur Emissionsminderung. Wind- und Solarenergie zeichnen sich durch sinkende Kosten, hohe Skalierbarkeit und geringe Umweltwirkungen im Betrieb aus. Im Stromsektor wurden in Deutschland deutliche Fortschritte erzielt. Gleichzeitig bestehen strukturelle Defizite bei Netzen, Speichern und der Flexibilisierung des Energiesystems, die den Übergang in die Endverbrauchssektoren erheblich bremsen.
Im Verkehrssektor ist die Evidenz eindeutig: Batterieelektrische Antriebe sind dem Verbrennungsmotor hinsichtlich Energieeffizienz und Emissionsminderung deutlich überlegen. Ihr Hochlauf wird jedoch bislang noch durch politische Unsicherheiten, volatile Förderbedingungen und infrastrukturelle Ungleichgewichte gehemmt. Zudem reicht ein reiner Austausch von Antriebstechnologien nicht aus; erforderlich sind integrierte und intelligente Mobilitätskonzepte.
Zunehmend rückt die Ressourcenfrage in den Fokus. Die Energiewende ist zugleich eine Rohstoffwende. Kritische Materialien sind unverzichtbar, jedoch grundlegend von fossilen Energieträgern zu unterscheiden: Sie werden nicht verbraucht, sondern in technischen Systemen gebunden und sind prinzipiell recycelbar. Die wissenschaftliche Gesamtbewertung ist eindeutig: Klimaschutz ist technologisch machbar und ökonomisch sinnvoll. Die größten Risiken liegen nicht im Mangel an Technologien oder Rohstoffen, sondern in fehlender Konsistenz, Verlässlichkeit und Geschwindigkeit politischer Entscheidungen.
Melike Yildirim Ayyildiz, Jasemin A. Ölmez, Christoph Hilgers (alle Karlsruher Institut für Technologie – KIT, Karlsruhe)
Meeting the Critical Raw Materials Act mining targets: A probability analysis for strategic Rare Earth Elements
The European Union aims to decrease its dependency on critical and strategic raw materials essential for clean energy technologies and defense applications. The Critical Raw Materials Act (CRMA) established benchmarks, including the requirement that by 2030 at least 10% of the EU’s annual demand for strategic raw materials should be met through domestic mining. This study evaluates the feasibility of achieving this target for strategic rare earth elements, which are needed for technologies such as electric vehicles and wind turbines. A probabilistic assessment was conducted for the Norra Kärr deposit in Sweden using Monte Carlo simulation to analyze the likelihood of meeting the 10% benchmark. Given the uncertainties in achieving planned tonnage and grade, the analysis follows PERC reporting standards and applies a ±50% success rate, reflecting the scoping study stage of the project. As the result depend on future demand projections, we use literature data of strategic REEs on low and high demand scenarios as well as future demand data of REEs published by the EU as input parameters for the simulation. Our results indicate, that fulfilling the CRMA benchmark could be feasible in both selected low demand and high demand scenarios, whereas according to EU data it is likely to be unfeasible. Additionally, this study examines diversification strategies adopted by industrialized nations—including the United States, Japan, South Korea, Australia, and the EU—and analyzes the timeframes required to establish supply chains from mining to heavy REE production, illustrated through the Japan–Australia partnership case study.
Carlo Burkhardt (Hochschule Pforzheim)
Recycling von Seltene-Erden-Magneten
Die Einrichtung einer Kreislaufwirtschaft für Seltene Erden (SE) in Europa ist aus ökologischen, sozialen und governancebezogenen Gründen (ESG) sowie zur Minderung des Risikos von Lieferkettenunterbrechungen von entscheidender Bedeutung. Die Gewinnung und Verarbeitung von Seltenen Erden ist mit erheblichen Umweltbelastungen verbunden, darunter erhebliche CO2-Emissionen und die Zerstörung von Lebensräumen. Durch das Recycling und die Wiederverwendung dieser kritischen Materialien kann Europa Umweltschäden reduzieren, einen Beitrag zu den Klimazielen leisten und Initiativen zur sozialen Verantwortung unterstützen. Die Sicherheit der Lieferkette ist ein dringendes Anliegen, da Europa nach wie vor in hohem Maße von Importen aus Regionen abhängig ist, die geopolitischen Spannungen ausgesetzt sind, insbesondere von China, das den größten Teil der Seltenerdproduktion kontrolliert. Diese Abhängigkeit setzt Schlüsselindustrien wie die Automobilindustrie, die Elektronikindustrie und die Branche der erneuerbaren Energien erheblichen Risiken aus. Das Gesetz über kritische Rohstoffe (CRMA) betont die strategische Bedeutung der Sicherung von Rohstoffen durch nachhaltige und kreislaufwirtschaftliche Lösungen. Eine Kreislaufwirtschaft entspricht den Zielen des CRMA, indem sie die Importabhängigkeit verringert, technologische Innovationen fördert und die industrielle Wettbewerbsfähigkeit und ökologische Nachhaltigkeit Europas sicherstellt.
Die Einrichtung einer Kreislaufwirtschaft für Seltenerd-Permanentmagnete in Europa steht jedoch vor mehreren Herausforderungen: Ein großes Hindernis ist die Komplexität der Recyclingprozesse, da Seltenerdmagnete oft tief in elektronischen Geräten eingebettet sind, was die Trennung schwierig und kostspielig macht. Darüber hinaus behindert die begrenzte Verfügbarkeit von Sammel- und Recyclinginfrastrukturen eine effiziente Materialrückgewinnung. Technologische Einschränkungen und uneinheitliche Abfallklassifizierungsstandards in den europäischen Ländern erschweren die Bemühungen zusätzlich.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, sind koordinierte Lösungen und Investitionen in fortschrittliche Recyclingtechnologien sowie die Schaffung eines harmonisierten Rechtsrahmens zur Standardisierung der Abfallsammlung und -verarbeitung erforderlich. Der Vortrag stellt die neuesten Entwicklungen bei den Recyclingtechnologien entlang der gesamten Wertschöpfungskette vor und untersucht, wie eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Industrie, Wissenschaft und Regierungen dazu beitragen kann, Innovationen voranzutreiben und bewährte Verfahren auszutauschen.
Axel Müller (MLS, Natural History Museum, University of Oslo)
Siliziumproduktion für Photovoltaik in Deutschland
Das natürliche Mineral Quarz (SiO2) ist der Hauptrohstoff für die Herstellung von Wafern für die Solarzellenproduktion über die Zwischenprodukte Rohsilizium, Polysilizium und monokristallines Solarsilizium. In Deutschland war die Siliziumhütte der RW Silicium GmbH in Pocking (Niederbayern) in Betrieb, der einzige Rohsiliziumproduzent in Deutschland mit einem Weltmarktanteil von 0,6 %. Das Werk schloss am 31. Dezember 2025, und alle 110 Beschäftigten wurden gekündigt. Als Gründe für die Schließung werden hohe Strompreise, eine rückläufige Nachfrage im Zuge der deutschen Industriekrise sowie starker Preisdruck durch preisgünstiges Silizium, insbesondere aus China, genannt. Damit ist die Basis der Wertschöpfungskette für die Siliziumwaferproduktion in Deutschland entfallen, und 100 % des Rohsiliziums für die Solarzellenherstellung in Deutschland müssen importiert werden. Das steht im Kontrast dazu, dass Deutschland beim Ausbau der Photovoltaik in Europa führend ist: Anfang 2025 waren über 100 Gigawatt (GW) installiert, die mit c. 15 % zur gesamten inländischen Stromproduktion beitragen. Im Vortrag werden die Siliziumrohstoffimporte und die damit verbunden Importabhängigkeiten beleuchtet sowie die daraus resultierenden Konsequenzen für die Wertschöpfungskette der Solarzellenproduktion in Deutschland.
Axel Müller (MLS, Natural History Museum, University of Oslo)
Uranwirtschaft im Wandel – Exploration, Gewinnung und Perspektiven
Die EU ist in hohem Maße auf Uran für die Kernenergieproduktion angewiesen, die etwa 25% des Stroms innerhalb der Wirtschaftsunion liefert. Derzeit betreiben 12 der 27 EU‑Mitgliedstaaten, Belgien, Bulgarien, Tschechien, Finnland, Frankreich, Ungarn, die Niederlande, Rumänien, die Slowakei, Slowenien, Spanien und Schweden, Kernkraftwerke. Einige dieser Länder produzieren nicht nur nuklearen Strom, sondern exportieren ihn auch an ihre Nachbarländer. Uran sieht sich jedoch wachsenden Risiken in der Lieferkette gegenüber: Die EU ist stark abhängig von Importen von Rohuran aus Kasachstan, Russland und Australien sowie von Russland für die Urananreicherung und die Herstellung von Brennstäben. Diese Abhängigkeiten and die generelle sich verschärfende geopolitische Situation haben seit 2022 zu einem starken Anstieg des Uranpreises beigetragen. Deutschland hat seine Kernkraftwerke im Jahr 2023 stillgelegt. Obwohl Deutschland eine Schwerpunktversorgung mit erneuerbarer Energie anstrebt, ist es insbesondere bei geringer Wind‑ und Solarenergieproduktion oder hoher Nachfrage auf ausländische Kernenergie angewiesen; Importe aus Frankreich, der Schweiz und Schweden machen bis zu 2 % des gesamten Strombedarfs aus. Damit sind selbst Länder wie Deutschland, die keine Kernkraftwerke mehr betreiben, vom Import nuklearer Energie abhängig und von den damit verbundenen Uranbereitstellungs- und Lieferrisiken betroffen. Im Vortrag wird ein Überblick über die Aktivitäten und Akteure in der Uranerkundung, -gewinnung und -anreicherung gegeben. Außerdem werden die Risiken entlang der Lieferkette analysiert und die aktuellen sowie zukünftigen Auswirkungen auf die Nuklearenergieproduktion in Europa und weltweit erörtert.
Sebastian Tappe (Technische Universität Bergakademie Freiberg, Deutschland)
Muss sich klassische Lagerstättenlehre an aktuelle Rohstofftrends anpassen?
Nichts ist mehr so, wie es einmal war. Tiefgreifende Zäsuren erschüttern die internationale Staatengemeinschaft und Zeitenwenden gehören mittlerweile zum Tagesgeschäft. Unsichere Zeiten und militärische Konflikte haben seit jeher Rohstofftrends geprägt. Hinzu kommt die Erkenntnis im 21. Jahrhundert, dass wir mit den Folgen des menschengemachten Klimawandels umzugehen lernen müssen und der stetigen Erderwärmung irgendwie entgegenwirken sollten. Letzteres benötigt gesicherte und zukunftsfähige Rohstoffketten, um eine Grüne Energiewende umzusetzen (Klimaneutralität bis 2045).
Hochschullehrern kommt in solchen düster anmutenden Zeiten eine besondere Verantwortung zu. Es gilt neue Generationen von Forschern, Denkern und Entrepreneuren auf die Herausforderungen der Zukunft vorzubereiten – wenn das überhaupt möglich ist. Dabei ist klassische Lehre unabkömmlich, muss aber mehr denn je Raum schaffen für neue Ideen und Konzepte. Das relativ starre Korsett einer deutschen Universität macht es den Hochschullehrern nicht immer einfach, schnell auf Änderungen in der Gesellschaft zu reagieren. Mit meinem Vortrag soll gezeigt werden, wie sich klassische Lagerstättenlehre und aktuelle Rohstofftrends flexibel zusammenführen lassen, in einem Format das die heutige Jugend hoffentlich für die Herausforderungen der Zukunft begeistern kann.
Details
Venue
Berlin, 10369 + Google Map
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