Erneuerbare Energien 11.04.2023, 11:22 Uhr

Edelmetalle: Zwischen Preisexplosionen und Abhängigkeiten

Die Energiewende erfordert den Einsatz von Edelmetallen wie Kupfer, Palladium oder Silber. Doch die Produktion und Verfügbarkeit dieser Rohstoffe stellen große Versorgungsrisiken dar.

Goldmine

Auch Edelmetalle spielen eine entscheidende Rolle in der Energiewende.

Foto: PantherMedia / pawopa3336

Wenn man von der Energiewende spricht, denkt man in erster Linie logischerweise an Energie – bzw. an Sonne, Wind oder Wasser. Doch auch Edelmetalle spielen eine entscheidende Rolle in der Energiewende.

Obwohl diese Metalle nur einen kleinen Teil der Gesamtmenge an Rohstoffen ausmachen, die für die Produktion von erneuerbaren Energietechnologien benötigt werden, sind sie für die Leistungsfähigkeit und Effizienz von Solarzellen, Brennstoffzellen und anderen Schlüsseltechnologien sehr wichtig. Und nicht zuletzt müssen sie aus dem Boden befördert werden, was manchmal zu Abhängigkeiten führen kann.

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Preisexplosionen und Abhängigkeiten

Es gibt auch Herausforderungen bei ihrer Produktion und Beschaffung. Viele dieser Metalle sind selten und kommen oft in politisch instabilen Regionen vor, was die Beschaffung schwierig machen kann. Zudem ist die Produktion von Edelmetallen mit Umweltbelastungen verbunden, wie beispielsweise der Freisetzung von Schwermetallen und der Verwendung von Chemikalien.

Experten gehen davon aus, dass die Nachfrage nach Edelmetallen aufgrund des Ausbaus erneuerbarer Energien steigen wird, was in der Regel auch zu Preissteigerungen führt.

Welche Edelmetalle sind für Energiewende wichtig?

Für die Energiewende sind verschiedene Edelmetalle von Bedeutung, darunter insbesondere Platin, Palladium und auch Silber. Platin wird zum Beispiel bei Brennstoffzellen und der Wasserstoffelektrolyse eingesetzt, während Palladium vor allem für Kondensatoren, Leiterplatten und ebenfalls für die Wasserstoffelektrolyse benötigt wird. Silber wird oft in Solarzellen verwendet und spielt somit eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Solarstrom.

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„Edelmetalle sind insgesamt Schlüsselprodukte für Innovationen und die Energiewende. Das gilt besonders für Silber und die sogenannten Platingruppenmetalle“, sagte York Tetzlaff, Geschäftsführer der Fachvereinigung Edelmetalle in Pforzheim gegenüber der dpa.
Der Grund dafür liegt in den hervorragenden Eigenschaften von Edelmetallen, die resistent gegen Korrosion sind und eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Zudem sind sie widerstandsfähig gegenüber Säuren und Laugen.

Silber in der Photovoltaikindustrie

Ein Beispiel ist Silber, das wie bereits geschrieben, in der Photovoltaikindustrie als Leitermaterial eingesetzt wird. Silber hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit, was es zu einem idealen Material für die Übertragung von Elektrizität macht. Es ist auch sehr reflektierend und kann das Sonnenlicht effizienter auf die Solarzellen konzentrieren.

Ein Beispiel dafür ist die Verwendung von Silberpaste in der Photovoltaikindustrie. Diese Paste wird in etwa 90 Prozent der Solarzellen aus Silizium verwendet, da Silizium-Solarzellen am häufigsten eingesetzt werden. „Sonnenlicht, das auf diese Siliziumzellen trifft, erzeugt Elektronen, die vom Silberleiter gesammelt und zu elektrischem Strom gebündelt werden“ zitiert dpa die Experten dazu. Außerdem kann Silber den Angaben zufolge auch in Katalysatoren und bei elektrischen Kontakten eingesetzt.

Die Nachfrage nach Silber wird voraussichtlich in den kommenden Jahren weiter steigen, da der Einsatz von Solarzellen zunimmt. Silber wird auch für Sensoren in Windturbinen und für die Elektromobilität eingesetzt.

Laut einer Prognose des amerikanischen Industrieverbands „Silver Institute“ aus dem Jahr 2018 wird der Bedarf an Silber bis zum Jahr 2030 auf rund 45.000 Tonnen bzw. 1,5 Milliarden Unzen ansteigen, um den Fortschritt der erneuerbaren Energien voranzutreiben. Die anhaltende Entwicklung von umweltfreundlichen Technologien, insbesondere die steigende Anzahl von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben sowie kontinuierliche Investitionen in Solar-Energie, wird voraussichtlich die Nachfrage nach Silber in der Industrie in den nächsten zehn Jahren und darüber hinaus weiter steigern, so die Expertise des Verbands.

Wie York Tetzlaff erklärte, hängt der Preis für Silber im Gegensatz zum Goldpreis hauptsächlich von der industriellen Entwicklung ab und weniger von der Nachfrage professioneller Investoren wie Notenbanken. Die Nachfrage in der Industrie übertrifft dabei deutlich die der Schmuck- und Uhrenbranche. Allerdings sei die Preisentwicklung von vielen Faktoren abhängig und somit nicht seriös vorherzusagen. Es bleibt daher ein Blick in die Glaskugel, um mögliche Entwicklungen zu prognostizieren.

Platin für Brennstoffzellen

Zu den Platingruppenmetallen gehören neben Palladium, Ruthenium, Rhodium, Osmium und Iridium auch Platin. Dieses korrosionsbeständige Edelmetall wird häufig als Katalysator eingesetzt. Die größten Vorkommen befinden sich in Südafrika, wo etwa 64 Prozent des weltweit verfügbaren Platins abgebaut werden. Russland (16 Prozent) und Simbabwe (9 Prozent) sind ebenfalls wichtige Förderländer. Platin wird sowohl eigenständig gewonnen als auch als Nebenprodukt bei der Raffination von Nickel gewonnen.

Platin spielt eine wichtige Rolle für Brennstoffzellen und die Wasserstoffelektrolyse, die für mögliche Schlüsseltechnologien der Energiewende wie Langzeitspeicher und Power-to-Gas von Bedeutung sind. Aufgrund seiner wirtschaftlichen Bedeutung und Schwierigkeit, es zu ersetzen, wird Platin als potenziell kritischer Rohstoff eingestuft. Das Metall wird auch in hohen Anteilen in Abgas- und anderen Katalysatoren verwendet, was ein großes Potenzial für die Wiedergewinnung dieser Metalle bietet.

Allerdings existiert derzeit ein Überschuss an Platin auf dem Markt. Dies könnte sich demnächst aufgrund der erhöhten Nachfrage für die Wasserstoffproduktion ändern.

Palladium für Kondensatoren, Leiterplatten und die Wasserstoffelektrolyse

Auch Palladium gehört zu den Platingruppenmetallen und ist ebenfalls ein korrosionsbeständiges Edelmetall. Es wird größtenteils aus Nickel-Kupfererzen gewonnen, manchmal auch gemeinsam mit Platin.

Palladium wird in der Energiewende insbesondere für Kondensatoren, Leiterplatten und die Wasserstoffelektrolyse benötigt. Ohne Palladium sind Power-to-Gas-Anlagen nicht möglich.

Beide Metalle, Palladium und Platin, sind als potenziell kritische Rohstoffe eingestuft. Sie haben eine hohe wirtschaftliche Bedeutung, sind schwer zu ersetzen und stammen aus unzuverlässigen Lieferländern. Palladium wird zum größten Teil aus Russland importiert, das das größte Lieferland für dieses Metall ist.

Kupfer für Windturbinen und Elektromobilität

Ein weiteres Edelmetall, das in der Energiewende an Bedeutung gewinnt, ist Kupfer. Es wird in der Stromerzeugung und -verteilung eingesetzt, da es eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Insbesondere beim Ausbau von erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie werden große Mengen an Kupfer benötigt, da die entsprechenden Anlagen mit Kupferkabeln und -leitungen ausgestattet sind. Auch in der Elektromobilität wird Kupfer für die Herstellung von Elektromotoren, Batterien und Ladestationen benötigt. Es wird erwartet, dass der Bedarf an Kupfer im Zuge der Energiewende weiter steigen wird.

Langfristig angelegte Rohstoffpolitik ist wichtig

Die Deutsche Rohstoffagentur Dera hat festgestellt, dass die größten Versorgungsrisiken in Bezug auf die Produktion von Wasserstoff mit Iridium verbunden sind. Iridium ist ein Edelmetall, das hauptsächlich in Südafrika und Russland als Beiprodukt der Palladium- und Platinproduktion gewonnen wird. Die Jahresförderung von Iridium liegt im einstelligen Tonnenbereich, und es ist unwahrscheinlich, dass sie deutlich erhöht wird. Die Unsicherheit über die Versorgungslage wurde in der Vergangenheit durch Preisexplosionen nach Produktionsausfällen deutlich.

Die Initiative Esys hat darauf hingewiesen, dass immer weniger Akteure immer größere Rohstoffmengen kontrollieren und dass einzelne Länder und Unternehmen ihre Marktmacht ausnutzen können, um den Zugang zu wichtigen Rohstoffen zu erschweren. Es wird empfohlen, eine langfristig angelegte Rohstoffpolitik zu verfolgen, um offene und transparente Märkte sowie hohe Umwelt- und Sozialstandards zu fördern. Eine Verbesserung der Versorgungssicherheit kann durch mehr Recycling, Bergbau in Europa und der Tiefsee sowie strategische Investitionen in Rohstoffprojekte erreicht werden.

 

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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