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Iestyn Hartbrich, Kunsterz in:

VDI nachrichten, page 18 - 19

VDI nachrichten, Volume 74 (2020), Issue 30-31, ISSN: 0042-1758, ISSN online: 0042-1758, https://doi.org/10.51202/0042-1758-2020-30-31-18

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VDI Verlag, Düsseldorf
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18 TECHNIK & WIRTSCHAFT 24. Juli 2020 · Nr. 30/31 Zwei Entwicklungen prägten die internationalen Rohstoffmärkte im ersten Halbjahr 2020 besonders stark. Zum einen gab es bereits seit November 2019 deutliche Signale der Annäherung im Handelsstreit zwischen den USA und China. Der Abschluss eines Teilabkommens im Handelskonflikt am 15. Januar – sowie zuvor die Aussicht darauf – sorgten zeitweise für steigende Rohstoffnotierungen. Zum anderen rückten Auswirkungen von Covid-19 spätestens seit Ende Januar in den globalen Fokus. Gestartet als Epidemie im chinesischen Wuhan, waren zunächst vor allem asiatische Aktien- und Rohstoffmärkte betroffen. Der Preis für Kupfer fiel Ende Januar innerhalb von zehn Tagen um 11 %, die Preise für Zink und Eisenerz um jeweils 10 %, der Zinnpreis fiel um 8 % und der für Aluminium um 5 %. China veranlasste lokale Shutdowns, wodurch Ausbrüche im Inland eingedämmt werden konnten. Mit Ausnahme von Zink stabilisierten sich die dargestellten Preise bis in den März hinein. Am 11. März erklärte die WHO Covid-19 zu einer Pandemie. Daraufhin brachen die Preise an der Londoner Metallbörse (LME) dramatisch ein – vor allem der Kupferund der Zinnpreis fielen innerhalb von nur zehn Tagen um ca. 16 %. Der Aluminiumpreis sank bis Mitte April auf rund 1420 $/t und verlor damit seit der Pandemieerklärung der WHO rund 15 %. Seit den Tiefständen im März zogen die Preise wieder deutlich an. Hauptgrund: Die Industrieproduktion in China, aber auch in anderen Teilen der Welt hat an Fahrt aufgenommen. Der Kupfer- und Zinnpreis notieren aktuell mit +6 % und +1,3 % sogar höher als zu Beginn des Jahres. Auch die anderen Industriemetalle liegen nur noch wenig unter ihren Präpandemieniveaus. Der Aluminium- und der Nickelpreis sind mit –6,0 % und –4,2 % noch am weitesten von ihrem Januar-Niveau entfernt. Dennis Bastian Der Autor ist Experte für Industriemetalle bei der Deutschen Rohstoffagentur (DERA). n ROHSTOFFPREISE Preisentwicklung Kupfer + 20 % 100 % - 20 % + 50 % 24.4. 2017 bis 15.7. 2020 Grafik: VDIn 30-31/2020, Gudrun Schmidt Quelle: DERA Die in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) ansässige Deutsche Rohstoffagentur (DERA) analysiert und bewertet für die Leser der VDI nachrichten die Preise der Basismetalle. Die dargestellten Rohstoffpreise sind indexiert. Ausgangpunkt ist das Preisniveau vom April 2017. Die DERA ist das rohstoffwirtschaftliche Kompetenzzentrum für die deutsche Wirtschaft. Die DERA berät deutsche Unternehmen bei der nachhaltigen sowie sicheren Rohstoffversorgung und informiert über Preis- und Lieferrisiken auf den internationalen Rohstoffmärkten. Märkte zwischen Bangen und Hoffen Preisentwicklung Nickel + 50 % 100 % - 50 % + 100 % 24.4. 2017 bis 15.7. 2020 Grafik: VDIn 30-31/2020, Gudrun Schmidt Quelle: DERA Preisentwicklung Aluminium + 20 % 100 % - 20 % - 50 % + 50 % 24.4. 2017 bis 15.7. 2020 Grafik: VDIn 30-31/2020, Gudrun Schmidt Quelle: DERA 24.4. 2017 bis 15.7. 2020 Grafik: VDIn 30-31/2020, Gudrun Schmidt Quelle: DERA Preisentwicklung Zinn + 20 % 100 % - 20 % - 50 % Preisentwicklung Blei + 20 % 100 % - 20 % - 50 % + 50 % 24.4. 2017 bis 15.7. 2020 Grafik: VDIn 30-31/2020, Gudrun Schmidt Quelle: DERA Preisentwicklung Zink + 20 % 100 % - 20 % - 50 % + 50 % 24.4. 2017 bis 15.7. 2020 Grafik: VDIn 30-31/2020, Gudrun Schmidt Quelle: DERA Von Iestyn Hartbrich S ie enthält den ungeliebten, oft giftigen Rest, Hüttenwerke wollen sie loswerden: Die Schlacke. Jene Flüssigphase, die zum Beispiel auf dem Roheisen im Hochofen schwimmt und die kaum jemals woanders Verwendung findet als im Straßenbau. „Auf Schlacke spielen“, das hieß in den Zechensiedlungen des Ruhrgebiets: Fußball nicht etwa auf gepflegtem Rasengrün, sondern auf rot-braunen Hartplätzen, deren körniger Belag nach der Grätsche im aufgeschürften Knie verbleibt. Forschende der namhaften deutschen Bergbauuniversitäten blicken anders auf die Schlacke. Sie sehen in ihr nicht das Ärgernis, sondern den Schlüssel zu geschlossenen Stoffkreisläufen. In einem Schwerpunktprogramm der deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) wollen sie in den kommenden Jahren herausfinden, wie sich Hochtechnologiemetalle wie Indium und Gallium aus Elektronikschlacken recyceln lassen, wie man einen Haufen eingeschmolzener Handys wieder in seine Elemente verwandeln kann. Ein DFG-Schwerpunktprogramm, das bedeutet Grundlagenforschung – für Jahre, wenn nicht Jahrzehnte. Das Schlackenrecycling setzt ganz am Anfang an. „Die unedleren Hochtechnologiemetalle kommen alle aus dem Bergbau. Es gibt quasi kein gezieltes Recycling“, sagt Urs Peuker, Lehrstuhlinhaber für Mechanische Verfahrenstechnik und Aufbereitungstechnik an der TU Bergakademie Freiberg. In modernen Handys finden sich zwischen 53 und 60 Elemente. Nur 19 davon lassen sich heute wirtschaftlich zurückgewinnen, sagt Daniel Goldmann, der den Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling der TU Clausthal innehat. Vor allem die unedleren Metalle Kunsterz Werkstoffe: Viele Hightech-Metalle landen mangels Recyclingverfahren auf der Deponie. Nun gibt es eine Idee: sie in Schlacken zu Kunsterzen anzureichern. werden nicht recycelt und landen auf der Deponie. Werden Elektronikgeräte eingeschmolzen, bilden sich in der Regel mehrere Flüssigphasen. Die Legierungsphase liegt unten und besteht aus den edleren Elementen, zum Beispiel Kupfer und Gold. Diese liegen in Reinform vor, weil sie kaum mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft und anderen Erzbildnern wie Schwefel und Phosphor reagieren. Bislang konzentriert sich die Industrie auf das Recycling dieser Edelmetalle. Über der Legierungsphase schwimmt in der Regel eine Schlackephase, die den Rest enthält. Sie enthält giftige Schwermetalle, aber auch immer größere Anteile der unedlen Hightechmetalle Indium, Gallium und Lithium. Dazu Seltenerdmetalle und das Tantal aus Hochleistungskondensatoren. Hinzu kommt: Die Metalle liegen in der Schlacke nicht ANZEIGE 24. Juli 2020 · Nr. 30/31 TECHNIK & WIRTSCHAFT 19 elementar vor, sondern in Sauerstoff-, Schwefel-, Phophor- und weiteren Verbindungen. Je komplexer die Geräte, desto komplexer die Schlacke. Die große Frage ist nun, wie sich aus dieser 1300 °C heißen Ursuppe einzelne Elemente extrahieren lassen. Die Antwort könnte lauten: So ähnlich wie beim Vulkan. Wenn Magma erstarrt, entsteht Gestein, in dem sich lokal bestimmte Erze angereichert haben. Genauso könnte es mit der Schlacke funktionieren. Denn, in den Worten Goldmanns: „Schlacke ist ein menschgemachtes Magma.“ Schlacken sind wie Gläser: amorphe Flüssigkeiten, deren Bestandteile statistisch verteilt sind. In der nun folgenden Grundlagenforschung wird es deshalb darum gehen, herauszufinden, welche Erzbildner welche Metalle vom Rest der Ursuppe isolieren, und wie sich eine Nahordnung ausbilden lässt, die einen Keim für Kristallwachstum darstellt. Das große Ziel, gezielt Metalle in künstlichen Erzen anzureichern, erscheint weit weg. „Wir haben noch keine genaue Ahnung, was wir zusammengie- ßen müssen“, sagt Peuker. Erst einmal wurde das Schlackenrecycling industriell umgesetzt. Eine Clausthaler Gruppe um Goldmann hat Anfang der 2010er-Jahre gemeinsam mit dem belgischen Umicore-Konzern ein Schlacken-Recyclingsystem für Lithium-Ionen-Akkus entwickelt. Kobalt, Nickel und Kupfer aus den Batteriezellen sind in die Legierungsphase gegangen, Lithium in die Schlacke. „Indem die Ofenatmosphäre gezielt gesteuert und die Schlacke chemisch manipuliert wurde, konnten wir konsequent Lithium in bestimmte Minerale überführen“, sagt Goldmann. Das System ging bei Umicore in den industriellen Betrieb, war allerdings auf Gerätebatterien mit Lithiumkobaltat (LiCo2) als Kathodenmaterial ausgerichtet. Die Kathoden heutiger Autobatterien enthalten häufig NMC (Nickel, Mangan und Kupfer): Dieser Materialmix lässt sich mit der Clausthaler Me- Von André Weikard D ie Diskussion um ein mögliches Lieferkettengesetz ist jüngst wieder hitzig entbrannt. Von „moderner Sklaverei“, der ein Ende gemacht werden müsse, sprechen die Befürworter, ein Bündnis aus Gewerkschaften, Umweltschützern und kirchlichen Wohlfahrtverbänden. Fundamentale Globalisierungskritik wittern die Arbeitgeberverbände, die vehement gegen das Gesetz Sturm laufen. Worum geht es eigentlich? Die Bundesregierung hat bereits im Jahr 2016 einen „Nationalen Aktionsplan Wirtschaft und Menschenrechte“ (NAP) verabschiedet, der es sich zum Ziel gesetzt hat, Sozial- und Umweltstandards auch entlang der Wertschöpfungskette deutscher Unternehmen durchzusetzen. Will sagen: Firmen, die Vorprodukte aus dem Ausland beziehen, sollen dafür Sorge tragen, dass ihre Produzenten und Lieferanten bei der Fertigung und der Rohstoffbeschaffung keine Menschenrechtsverletzungen begehen. Das soll im Idealfall von der Kobaltmine im Kongo bis zur Kautschukplantage in Südostasien gelten. Besonders im Fokus stand damals die Textilindustrie. Der Brand einer Fabrik in Bangladesch, bei dem mehr als 100 Näherinnen starben und weitere 200 schwere Verbrennungen erlitten, lenkte die öffentliche Aufmerksamkeit auf die katastrophalen Arbeitsbedingungen unter denen bereits Minderjährige Kleidung für westliche Modehäuser konfektionieren – oft zu Hungerlöhnen. Der Nationale Aktionsplan setzte zunächst auf freiwillige Initiativen der Wirtschaft, mehr Kontrolle über die Lieferketten im Ausland auszuüben. Er setzte aber auch eine Frist, bis zu der ein Fortschritt erkennbar werden sollte. Diese Frist ist nun verstrichen. Und die Ergebnisse, die die Wirtschaft vorzuweisen hat, sind ernüchternd. Eine breit angelegte Befragung unter Unternehmen mit mehr als 500 Beschäftigten ergab bereits im Jahr 2019, dass kaum mehr als 20 % der Betriebe ihrer Sorgfaltspflicht für die Einhaltung der Menschenrechte nachkommen. Diese Zahl habe sich in der aktuellen Erhebung aus diesem Frühjahr, die sich derzeit noch in der Auswertung befindet, „nicht maßgeblich verändert“, teilte die Bundesregierung kürzlich mit. Für diesen Fall sieht der Koalitionsvertrag, den Union und SPD 2018 geschlossen haben, eine eindeutiges Vorgehen vor: „Falls die wirksame und umfassende Überprüfung des NAP 2020 zu dem Ergebnis kommt, dass die freiwillige Selbstverpflichtung der Unternehmen nicht ausreicht, werden wir national gesetzlich tätig (...).“ Die Zeit für ein Lieferkettengesetz scheint also gekommen. Verschiedene Verbände, darunter der Bundesverband der Deutschen Industrie (BDI), der Deutsche Industrie- und Handelskammertag (DIHK), der Handelsverband Deutschland (HDE) und die Deutschen Arbeitgeberverbände (BDA) argumentieren dennoch heftig dagegen. Für sie käme ein solches Gesetz mitten in den Turbulenzen der Coronakrise, die ohnehin schon die globalen Lieferketten strapaziert hat, zur Unzeit. Zudem benachteilige eine nationale Regelung die deutschen Unternehmer gegenüber ihren Wettbewerbern im Ausland, die eine entsprechende Überprüfung von Lieferanten nicht vorzunehmen hätten. Vor allem aber sei eine Haftungspflicht abzulehnen. In einer Stellungnahme der Arbeitgeberverbände heißt es: „Kein Unternehmen darf für das Verhalten unabhängiger Dritter im Ausland in formale Haftung genommen werden.“ Ohne diese Haftung wäre das Lieferkettengesetz freilich nicht mehr als ein zahnloser Papiertiger. Stichhaltiger erscheint hingegen der Verweis auf Umsetzungsschwierigkeiten, insbesondere für den Mittelstand. Steffen Kampeter, Hauptgeschäftsführer der Bundesvereinigung der Deutschen Arbeitgeberverbände (BDA), erklärte im Interview mit dem Deutschlandfunk etwa, in der chemischen Produktion könne die Zahl der Vorprodukte „in die Hunderttausende gehen“. Es sei au- ßerdem ein Ding der Unmöglichkeit, etwa den Rohstofflieferanten des eigenen Zulieferers zu überprüfen. Zu diesem bestünde schließlich gar keine Geschäftsbeziehung. Ganz abgesehen davon, dass Zulieferer schwerlich davon zu überzeugen sein werden, ihre gesamte Lieferkette transparent zu machen. Der BDA sieht die Unternehmen überdies von der Entwicklungspolitik als Werkzeug missbraucht. Die Durchsetzung der Menschenrechte sei in erster Linie Aufgabe der Politik und nicht der Privatwirtschaft, verlautbart Hauptgeschäftsführer Kampeter. Im Ergebnis würde Druck auf die deutschen Unternehmen ausgeübt, „zur Vermeidung von Haftungsrisiken nicht mit Unternehmen in anderen Ländern zusammenzuarbeiten und sich von dort zurückzuziehen“, beklagt der BDI und beschwört das Schreckgespenst einer drohenden Deglobalisierung hervor. In der Regierung ist man angesichts des massiven Widerstands aus der Industrie längst um Deeskalation bemüht. Das Gesetz werde nur verlangen, „was machbar und verhältnismäßig ist“, versicherte Arbeitsminister Hubertus Heil auf einer Pressekonferenz zum Thema. Faire Lieferketten per Gesetz Menschenrechte: Die Wirtschaft war bislang nicht in der Lage, ethische Standards bei ihren Zulieferern im Ausland sicherzustellen. Ein Gesetz soll sie nun zwingen. „Das Gesetz wird nur verlangen, was machbar und verhältnismäßig ist.“ Arbeitsminister Hubertus Heil (SPD) zum geplanten Lieferkettengesetz thode nicht mehr recyceln: Das Mangan hat zu Komplikationen geführt. Goldmann bezeichnet die Entdeckung des Lithiumsystems als Glückstreffer. „Das ist uns wie eine reife Frucht in den Schoß gefallen“, sagt der Forscher. Im DFG-Schwerpunktprogramm soll ergründet werden, welche thermodynamischen Prozesse in der Schmelze beim Erstarren ablaufen. Damit aus einzelnen Glückstreffern Methode wird. Am Ende wollen die Projektpartner dem von Umicore genutzten Lithiumsystem weitere folgen lassen – in bescheidenem Umfang. „Wenn wir ein oder zwei zusätzliche Systeme erschließen, sind wir hochzufrieden“, sagt Peuker. Noch steht nicht fest, welche Systeme das sein sollen. Für Bernd Friedrich, den Leiter des Instituts für Metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling der RWTH Aachen, ist allerdings das System aus Eisen-, Silizium- und Calciumoxyd ein „natürlicher Kandidat“. Bereits heute wird eisenreichen Schlacken Kalk (mit Calcium) beigemengt, damit das Produkt besser in der Bauindustrie eingesetzt werden kann. Quarz (mit Silizium) macht die Schlacke dünnflüssig. Diese Kombination ist auch beim Elektronikrecycling relevant, weil Leiterplatten glasfaserhaltig sind: „Man wird immer auf dieses System zusteuern“, sagt Friedrich. Beim Schlackenrecycling kommt es auf die Gleichgewichtserstarrung an, also auf eine sehr langsame Abkühlung. Allerdings ist es damit nicht getan. Laut dem Werkstoffforscher Goldmann werden leistungsfähige Recyclingsysteme für Elektronikschrott mehrstufig sein, komplexe Kaskaden aus pyro- und hydrometallurgischen Prozessen sowie aus verschiedenen mechanischen Trenn- und Aufbereitungsverfahren. „Wenn es einfach wäre, bräuchten wir kein Schwerpunktprogramm“, sagt der Aachener Recyclingforscher Friedrich. „Diese wenigen unedlen, aber wertvollen Metalle aus der Schlacke herauszubekommen, ist schon zum Haare ausreißen.“ Vorbild Vulkan: In Magma kristallisieren Erze aus. Nach demselben Prinzip lassen sich möglicherweise wertvolle Metalle wie Indium und Gallium recyceln. Foto: Deutscher Zukunftspreis/Ansgar Pudenz/TUC

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