Vernetzung der Ressourcenuniversitäten: Alter Stoff, neu entdeckt

Weltweit haben sich Rohstoff-Universitäten zusammengeschlossen, um gemeinsam zu forschen. In Deutschland erlebt das Thema gerade eine Renaissance.

China hat sich bei den Seltenen Erden ein Produktionsmonopol aufgebaut: Schmelzeinrichtung in Baotou in der Inneren Mongolei. Bild: reuters

BERLIN taz | Die Grundlage unserer Warenwelt und unseren Wirtschaftssystems ist fragiler als gedacht. In Zeiten von Peak Oil und Monopolen auf Metallen rückt die Verfügbarkeit von Rohstoffen immer mehr in den Mittelpunkt der Debatte.

Kürzlich haben 57 Universitäten mit dem Schwerpunkt Bergbau und Rohstofftechnologien aus Europa, Asien, Amerika und Afrika in Freiberg das „Weltforum für Nachhaltigkeit der Ressourcenuniversitäten“ gegründet.

Die Ressourcenuniversitäten sähen sich international in der Verantwortung, das Prinzip der nachhaltigen Entwicklung in Forschung und Ausbildung entlang der gesamten Rohstoffwertschöpfungskette zu implementieren, sagte Bernd Meyer, Rektor der TU Bergakademie Freiberg.

Aus dem Thema verabschiedet

Die Renaissance erlebt das Thema in einer Zeit, in der Deutschland ein massives Ausbildungs- und Forschungsproblem plagt. Lange erschienen Wirtschaft, Politik und Wissenschaft die Rohstoffversorgung derart selbstverständlich, dass das Thema an Universitäten und Fachhochschulen kaum noch eine Rolle spielte.

Wertvoll, aber nicht die einzige Quelle seltener Erden: Bastnäsit-Erz, das Elemente der Lanthanoidgruppe enthält. Bild: reuters

„Maximal tausend Fachleute sind in Deutschland mit dem Thema befasst“, schätzt Jens Gutzmer, Direktor des Helmholtz-Instituts Freiberg für Ressourcentechnologie, „in den letzten 20 Jahren haben wir uns aus diesem Thema verabschiedet.“

Umso heftiger wird derzeit gegengesteuert, in der ganzen Republik sprießen Forschungscluster und -zentren aus dem Boden – häufig in Gegenden, die schon lange durch Bergbau geprägt sind, im Harz, im Erzgebirge, im Rheinland. Im sächsischen Freiberg etwa, in der die altehrwürdige Bergakademie von 1765 weitgehend unbemerkt von der Öffentlichkeit vor sich hinstaubte, nimmt nach zweijähriger Startphase das Helmholtz-Institut an Fahrt auf.

Interdisziplinäre Grundlagenforschung

Mehr als dreißig Wissenschaftler arbeiten dort inzwischen, hundert sollen es mal werden. Der Bund finanziert das Institut mit 5 Millionen Euro jährlich, 500.000 Euro gibt der Freistaat Sachsen. Interdisziplinäre Grundlagenforschung wollen die Freiberger betreiben. Um auch „international sichtbar“ zu werden, setzen sie vor allem auf die fachübergreifende Zusammenarbeit.

Zunächst haben sich die Wissenschaftler die Seltenerdmetalle vorgenommen. Sie sind seit einiger Zeit Zankapfel der internationalen Politik, weil China sich ein Produktionsmonopol aufgebaut hat, Yttrium, Neodym und Co aber in sämtlichen High-Tech-Produkten wie Elektronikgeräten, Akkus oder Generatoren enthalten sind. Ihre Gewinnung ist bislang schmutzig, energieintensiv – und oft ineffizient. „Der größte Verlust von Effizienz liegt an den Schnittstellen der Wertschöpfungskette“, sagt Gutzmer.

Die Metalle liegen in wilder Mischung in einem Erzkörper vor. Zwar kennt ein Geowissenschaftler die Zusammensetzung, in der Regel vermittelt er seine Informationen aber nicht im notwendigen Umfang an die Verfahrenstechniker weiter, die das gewonnene Erz verarbeiten. Wird es zu wenig gemahlen, werden die wertvollen Minerale nicht aufgeschlossen und landen auf der Abraumhalde. „Mahlen sie das Erz zu klein, wird Energie verschwendet“, so Gutzmer.

Bergbau und Recycling zusammen denken

Wichtig sei es also, die beiden Fachrichtungen zusammenzubringen. Dabei müssten die beiden Möglichkeiten der Rohstoffgewinnung – die primäre, also der Bergbau, und der sekundäre, also Recycling, zusammengedacht werden. „In diesem Ansatz sind wir international führend, das müssen und können wir exportieren“, sagt Gutzmer.

Bislang exportiert Deutschland allerdings eher seine Fachkräfte. Einen inländischen Arbeitsmarkt für die Nachwuchswissenschaftler gibt es nämlich kaum. Bislang wandert der Nachwuchs meist in rohstoffreiche Länder wie Australien oder Südafrika ab.

Vor allem die Industrie macht Druck, um diese spezielle deutsche „Rohstofflücke“ zu schließen. Die Universitäten profitierten „massiv von steigenden Drittmitteln“, sagt Bernd Friedrich, Leiter des Instituts für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen.

Müllberge statt Erdkruste

In Niedersachsen hat sich kürzlich ein eigenes Forschungscluster aus Hochschulen und Unternehmen gegründet, das „Recyclingstrategien für wirtschaftsstrategische Metalle“ wie Germanium, Gallium, Indium und Rhenium entwickeln will. Deutschland verfügt über bedeutende Vorkommen: nicht in der Erdkruste, sondern in seinen Müllbergen.

Elektro- und Elektronikschrott enthält relevante Mengen, die Recyclingquote bisher: quasi null. Ein Unternehmen, eine Fakultät könne diese anspruchsvolle Entwicklung, die vom Produktdesign über die Abfallerfassung bis zur Materialtrennung und Wiederverwertung reiche, nicht allein stemmen, sagt Daniel Goldmann vom Vorstand des Clusters, zugleich Leiter des Instituts für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik der TU Clausthal.

Für eine ökologische Wirtschaft bietet die globale Rohstoffknappheit durchaus Chancen, glaubt Holger Rogall, der an der Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin eine Professur für Nachhaltige Ökonomie hält. Hätten in den 70er und 80er Jahren vor allem die Verringerung der Schadstoffemissionen im Mittelpunkt der Umweltpolitik gestanden, sei es nun eine nachhaltige, effiziente Nutzung von Ressourcen. Zwischen moderner Umwelt- und Industriepolitik entstehen also Schnittstellen.

Höhere Gehälter in der Industrie

Bund und Länder legten ein Projekt nach dem anderen zu Rohstoffeffizienz und Recycling auf, berichtet Friedrich. Themen wie die Elektromobilität, in deren Erforschung die Bundesregierung bislang rund 500 Millionen gesteckt hat, beziehen Materialwissenschaftler beispielsweise über Batterieforschung und -recycling ein.

Allerdings sei es schwierig, gute Mitarbeiter an den Unis zu halten, heißt es unisono aus den Fachbereichen. „Die Industrie kann höhere Gehälter zahlen, die Wissenschaft kann da nur mit interessanten Aufgaben locken“, sagt Armin Reller, Professor für Ressourcenstrategien an der Uni Augsburg und Leiter der neuen Fraunhofer Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategien (IWKS).

Gefördert mit 40 Millionen Euro aus München und bis 2016 insgesamt 14,6 Millionen Euro aus Wiesbaden, wollen sich die Wissenschaftler dort nicht nur mit technischen Fragen befassen, sondern auch mit Lebensstilen und Konsummustern. Auch das IWKS widmet sich zunächst dem Modethema der Seltenen Erden. Eingesetzt werden sie zwar nur in kleinen Mengen, „Stoffgemische sind fürs Recycling aber fatal“, sagt Reller. Forschungsfragen sind also, wie solche Stoffgemische durch die Substitution von Materialien zu vermeiden, oder wie sie, nach dem Nutzungsende eines Produkts, wieder voneinander zu trennen sind.

Handys auch ohne seltene Erden

„Erst mal müssen wir die Datengrundlage klären“, sagt Reller, „denn die ist lausig.“ In Bezug auf Vorkommen und Verfügbarkeit Seltener Erden gebe es beispielsweise eine Dunkelziffer von 50 Prozent.

Und viele Halbwahrheiten: Die Handyindustrie zum Beispiel klappe nicht zusammen, wenn sie keine Seltenerdmetalle mehr erhält. „In Mobiltelefonen sind nämlich nur ganz wenig enthalten“, so Reller.

Die Umwelt- und Ressourcenprobleme seien so riesig, sagt Holger Rogall, dass eine einzige Strategie zur Lösung nicht ausreiche. Technische, ökonomische und kulturelle Ansätze seien nötig, der effiziente Einsatz von Rohstoffen, ihre wiederholte Nutzung, verbunden mit einem Verzicht auf weiter steigenden Konsum.

Wichtig sei es daher, die Rohstoffproblematik rauszuholen aus den Technikwissenschaften und sie hineinzubringen in die klassischen Wirtschaftswissenschaften. Die habe zu ihrer Lösung bislang gar nichts beizutragen, weil sie Umweltkosten als externe Kosten wegdefiniert und die Kosten der Rohstoffbeschaffung unterschätzt.