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Mineralienabbau im Vergleich und außerirdische Alternativen

Der Abbau kritischer Rohstoffe ist für die moderne Industrie und Technologie unerlässlich. Von der Elektronik bis hin zu erneuerbaren Energien hängen zahlreiche Sektoren von diesen Materialien ab. Doch während diese Rohstoffe technologische Fortschritte und Wachstum ermöglichen, werfen sie erhebliche ökologische Fragen auf, die dringend angegangen werden müssen. In diesem Blogpost untersuchen wir die Umweltauswirkungen des Abbaus von verschiedenen kritischen Rohstoffen, betrachten besonders problematische sowie weniger bedenkliche Beispiele und zeigen mögliche Lösungen auf.

Bei der Betrachtung des Abbaus kritischer Rohstoffe aus ökologischer Sicht gibt es deutliche Unterschiede in den Umweltauswirkungen, die von den spezifischen Abbaumethoden, den geografischen Bedingungen und den beteiligten chemischen Prozessen abhängen. Einige Rohstoffe sind besonders problematisch, während andere vergleichsweise weniger Herausforderungen mit sich bringen.

Problematische kritische Rohstoffe

  1. Seltene Erden
    Seltene Erden sind eine Gruppe von 17 Elementen, die für ihre Verwendung in High-Tech-Anwendungen wie Smartphones, Windturbinen und Elektroautos bekannt sind. Ihr Abbau ist jedoch mit gravierenden Umweltauswirkungen verbunden. Die Gewinnung und Verarbeitung dieser Elemente führt oft zur Freisetzung schädlicher Chemikalien, darunter Säuren und Schwermetalle, die das umliegende Ökosystem schädigen können. In China, wo ein Großteil der Seltenen Erden abgebaut wird, haben solche Praktiken zu schweren Umweltschäden geführt, einschließlich radioaktiver Kontamination und massiver Luft- und Wasserverschmutzung (1).
  2. Kobalt
    Kobalt ist ein weiteres kritisches Metall, das vor allem in der Demokratischen Republik Kongo gewonnen wird. Es ist essenziell für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien. Der Abbau von Kobalt ist jedoch durch Umweltprobleme wie Verschmutzung, Erosion und Wasserbelastung sowie durch ethische Bedenken wegen der oft schlechten Arbeitsbedingungen und der Verwendung von Kinderarbeit belastet (2).
  3. Lithium
    Lithium, das „weiße Gold“ der Elektroautoindustrie, wird hauptsächlich in den Salzpfannen Südamerikas gewonnen. Die Extraktion von Lithium aus diesen Salzseen verbraucht große Mengen an Wasser, was in diesen trockenen Regionen zu einem ernsten Problem für die lokale Wasserversorgung und Landwirtschaft führt (3).

Entschärfung problematischer kritischer Rohstoffe durch hohe Recyclingquoten

  1. Aluminium
    Obwohl die Herstellung von Aluminium aus Bauxit sehr energieintensiv ist, ermöglicht das hohe Recyclingpotenzial dieses Metalls eine signifikante Reduzierung der Umweltauswirkungen. Um beispielsweise Aluminiumdosen zu recyceln, benötigt man nur ca. 5% der Energie des Abbau- und Herstellungsprozesses von Dosen aus frischem Erz. Aluminium kann mehrfach recycelt werden, ohne dass seine Qualität leidet, was den Bedarf an neuem Material deutlich senkt und somit die Umweltbelastung durch den Abbau reduziert. Was jedoch nicht heißt das Aluminium unbedenklich ist! Beim Abbau und der Verarbeitung des Rohmaterials wird jede Menge Wasser gebraucht und riesige Mengen an Gestein bleiben als Abfall übrig. Zudem wird Bauxit meistens im Tagebau abgebaut was enorme Landschaftszerstörungen und Biodiversitätsverluste mit sich bringt (4).
  2. Kupfer
    Kupferbergbau ist zwar mit Umweltbelastungen verbunden, aber fortgeschrittene Technologien zur Abwasserbehandlung und strikte Umweltauflagen haben dazu beigetragen, die negativen Auswirkungen zu mildern. Außerdem hat Kupfer eine hohe Recyclingrate, was die Notwendigkeit des Neubergbaus weiter verringert. Grundsätzlich gibt es aber ähnliche Probleme wie mit Aluminium, welche zu erheblichen Auswirkungen auf die Umwelt und die lokale Bevölkerung führen (4).


Lösungsansätze

Angesichts der erheblichen ökologischen Herausforderungen, die der Abbau kritischer Rohstoffe mit sich bringt, sind innovative Lösungen gefragt. Hier sind einige mögliche Ansätze:

  1. Verbesserte Technologien und Praktiken
    Die Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher Technologien, die den Energieverbrauch minimieren und die Umweltverschmutzung reduzieren, sind entscheidend. Beispielsweise könnten neue Methoden zur Wasserreinigung und zum Recycling von Abfallprodukten die Umweltauswirkungen signifikant verringern.
  2. Strengere Umweltauflagen
    Regierungen weltweit müssen strengere Umweltauflagen für den Bergbau kritischer Rohstoffe durchsetzen. Dies könnte Regularien zur Luft- und Wasserreinhaltung, zur Abfallentsorgung und zum Landschaftsschutz umfassen.
  3. Förderung des Recyclings
    Das Recycling von Metallen muss weiterhin gefördert werden, um die Abhängigkeit vom Bergbau zu reduzieren. Initiativen und Anreize, die das Sammeln und Wiederverwerten von Altmetallen unterstützen, können dazu beitragen, den Kreislaufwirtschaftsgedanken zu stärken.


Alternativen zum herkömmlichen Bergbau

Die Suche nach alternativen Abbauquellen für kritische Rohstoffe führt die Forschung in extreme Gebiete wie die Tiefsee und sogar ins Weltall. Diese Alternativen sind nicht nur technologisch herausfordernd, sondern werfen auch bedeutende ökologische und ethische Fragen auf.

Tiefseebergbau

Der Tiefseebergbau konzentriert sich auf die Gewinnung von Mineralien aus dem Meeresboden, insbesondere aus hydrothermalen Quellen und Manganknollen, die wertvolle Metalle wie Nickel, Kupfer und seltene Erden enthalten. Die möglichen Umweltauswirkungen sind jedoch erheblich:

  1. Biodiversitätsverlust: Die Tiefsee ist ein kaum erforschtes Ökosystem mit einer hohen Biodiversität, deren Störung irreversible Schäden verursachen könnte.
  2. Störung von Lebensräumen: Das Aufwirbeln von Sedimenten während des Abbaus kann die Wasserqualität beeinträchtigen und weitreichende Folgen für marine Lebensformen haben.
  3. Chemische Verschmutzung: Der Einsatz von Maschinen und die mögliche Freisetzung von Schadstoffen könnten langfristige chemische Veränderungen im Meerwasser bewirken (8)

Bergbau im Weltraum

Der Weltraumbergbau, insbesondere auf Asteroiden oder dem Mond, wird als potenzielle Lösung für die Ressourcenknappheit auf der Erde diskutiert. Asteroiden enthalten oft hohe Konzentrationen von Platin und anderen seltenen Metallen. Die ökologischen Aspekte beziehen sich hierbei weniger auf direkte Umweltauswirkungen auf der Erde, sondern auf andere Faktoren:

  1. Raumfahrtbelastung: Der Start von Raumfahrzeugen führt zur Freisetzung von Treibhausgasen und anderen Schadstoffen in die Erdatmosphäre.
  2. Weltraumschrott: Jede Raumfahrtmission trägt zum Problem des Weltraumschrotts bei, was zukünftige Missionen gefährden und die Erdumlaufbahn langfristig unzugänglich machen könnte.
  3. Auswirkungen auf Himmelskörper: Ressourcengewinnung aus Asteroiden kann zu möglichen Störungen der Himmelskörper und deren Umlaufbahn führen oder sogar eine Fragmentierung zur Folge haben. Die genauen Auswirkungen von solchen Tätigkeiten sind aber noch nicht vollständig geklärt (5, 6).
  4. Kontamination durch fremde Stoffe: Es besteht außerdem die Möglichkeit das schädliche Substanzen oder sogar außerirdische Krankheitserreger aus dem Weltall in das Ökosystem unseres Planeten gelangen könnten (7).


Fazit

Aus ökologischer Sicht sind sowohl der Tiefsee- als auch der Weltraumbergbau mit erheblichen Bedenken verbunden. Während der Tiefseebergbau direkte und möglicherweise katastrophale Auswirkungen auf marine Ökosysteme haben könnte, wirft der Weltraumbergbau primär Fragen bezüglich der Nachhaltigkeit und der Rechte im Weltraum auf.

In jedem Fall erfordern diese ambitionierten Unterfangen gründliche Umweltverträglichkeitsprüfungen und die Entwicklung von Technologien, die die Umweltauswirkungen minimieren. Der Schlüssel liegt in einer verantwortungsvollen Forschung und in der Schaffung internationaler Rahmenbedingungen, die eine nachhaltige und gerechte Nutzung dieser neuen Abbaugebiete gewährleisten. Die Diskussion und Bewertung dieser Alternativen sollten eine umfassende Betrachtung nicht nur der technischen und wirtschaftlichen, sondern auch der ökologischen und sozialen Dimensionen umfassen.

Der verantwortungsvolle Umgang mit den ökologischen Herausforderungen des Abbaus kritischer Rohstoffe ist entscheidend, um langfristige Schäden für die Umwelt zu vermeiden und eine nachhaltige Zukunft zu sichern. Durch die Kombination aus technologischen Innovationen, strengen Regulierungen, Recycling und internationaler Kooperation können wir einen Weg finden, der sowohl den technologischen Fortschritt als auch den Schutz unseres Planeten gewährleistet.

 

Literaturverzeichnis

(1) Saleem, A. (2014). Social and Environmental Impact of the Rare Earth Industries. Resources. 3(1). p. 123-134. doi: 10.3390/resources3010123. Abgerufen am 02.Mai 2024 von:
https://www.researchgate.net/publication/276042623_Social_and_Environmental_Impact_of_the_Rare_Earth_Industries

(2) Manhart, A., Prakash, S., Tsurukawa, N. (2011). Social impacts of artisanal cobalt mining in Katanga, Democratic Republic of Congo. Institut für angewandte Ökologie. Abgerufen am 02.Mai 2024 von: https://www.delvedatabase.org/uploads/resources/Social-impacts-of-artisanal-cobalt-mining-in-Katanga.pdf

(3) Vera, M., Torres, W., Galli, C., Chagnes, A. & Flexer, V. (2023). Environmental impact of direct lithium extraction from brines. Nature Reviews Earth & Environment4, p. 149–165. https://doi.org/10.1038/s43017-022-00387-5. Abgerufen am 02.Mai 2024 von: https://www.nature.com/articles/s43017-022-00387-5

(4) Earthworks and Oxfam America (2004). Dirty Metals – Mining, Communities and the Environment. Abgerufen am 04.Mai 2024 von: https://earthworks.org/files/publications/NDG_DirtyMetalsReport_HR.pdf

(5) Odenwald, M. (2019). Der 700 Trillionen-Euro-Plan: Wie die Industrie das All ausbeuten will. In: Focus-online vom 01.02.2019. Abgerufen am 04.Mai 2024 von:
https://www.focus.de/wissen/weltraum/odenwalds_universum/rohstoffe-im-weltraum-so-will-die-industrie-das-all-ausbeuten_id_9288902.html

(6) FasterCapital (2024). Abgerufen am 04.Mai 2024 von:
https://fastercapital.com/de/inhalt/Asteroidenabbau–Von-Ressourcen-zu-potenziellen-Risiken-eines-Ereignisses.html#Umweltauswirkungen-des-Asteroidenabbaus

(7) Drake, N. (2018). Welche Krankheiten lauern im Weltall? Abgerufen am 04.Mai 2024 von:
https://wwnationalgeographic.de/wissenschaft/2018/12/welche-krankheiten-lauern-im-weltall

(8) Petersen S., Haeckel M., Steffen, J. (2019). Mineralische Rohstoffe aus der Tiefsee: Entstehung, Potenziale und Risiken. GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel. Abgerufen am 04.Mai 2024 von: https://www.geomar.de/fileadmin/content/service/presse/public-pubs/rohstoffbroschuere.pdf

 

Beitragsbilder

https://www.pexels.com/de-de/foto/usa-kontrast-utah-vereinigte-staaten-4855181/

https://www.pexels.com/de-de/foto/blaue-und-weisse-planetenanzeige-87009/

https://www.pexels.com/de-de/foto/recycling-stillleben-recyceln-abfall-6591436/

https://www.pexels.com/de-de/foto/schwarzer-vogel-thront-auf-kahlem-baum-2496572/