Bundesanstalt warnt vor Verknappung von Metallen für Wasserstoffproduktion

Bestimmte Metalle, die für den Bau von Elektrolyseure um Wasserstoff zu erzeugen entscheidend sind, könnten knapp werden, warnt die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. [Shutterstock/Panayot Savov]

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat davor gewarnt, dass wichtige Rohstoffe, die für die meisten Arten sauberer Wasserstoffproduktion benötigt werden, knapp und deutlich teurer werden könnten, berichtet Clean Energy Wire.

„Die größten Versorgungsrisiken erkennen wir bei Iridium und Scandium – aufgrund der sehr hohen Nachfrage auf den Rohstoffmärkten allein bei der Wasserelektrolyse“, so die Deutsche Rohstoffagentur in der BGR (DERA) in einem Bericht.

„Bei diesen Rohstoffen bestehen bereits heute hohe Beschaffungsrisiken. Die Märkte für Scandium und Iridium sind sehr klein“, heißt es in dem Bericht. Das Angebot sei stark konzentriert und auf wenige Länder beschränkt, während es dem Markt an Transparenz fehle.

Bis 2040, so die Behörde, wird die Nachfrage nach Scandium um mehr als das Zweieinhalbfache und die nach Iridium sogar um das Fünffache gegenüber der Produktion von 2018 steigen. „Eine deutliche Ausweitung der Produktion ist daher notwendig“, sagte Siyamend Al Barazi, ein Geologe der DERA.

Die potenzielle Ressourcenknappheit ist auf die verwendete Technologie zur Aufspaltung von Wasser in Wasserstoff- und Sauerstoffmoleküle mittels Elektrizität zurückzuführen: die Protonen-Austausch-Membran (PEM).

PEM-Brennstoffzellen gelten als die bevorzugte Technologie für die Herstellung großer Mengen an so genanntem „grünem“ Wasserstoff durch die Nutzung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Der größte PEM-Elektrolyseur Europas ging 2021 in Betrieb und soll 2024 von einem zehnmal größeren Projekt gefolgt werden.

Europas größter Wasserstoff-Elektrolyseur gebaut; zehnmal mehr Kapazität ab 2024 geplant

In Deutschlands größter Raffinerie in Wesseling bei Köln steht nun der größte Elektrolyseur seiner Art in Europa, gebaut von Shell und der EU. Der britisch-niederländische Ölmulti plant derweil bereits den Bau eines zehnmal größeren Elektrolyseurs bis 2024.

Dennoch übertrifft die Nachfrage nach Scandium und Iridium in der Elektrolyseur-Industrie bei weitem die Produktion, wenn man die aktuellen Zahlen betrachtet.

„Bislang war die weltweite Nachfrage [nach Scandium] eher gering, so dass nur wenige Tonnen pro Jahr als Begleitelement gewonnen wurden“, heißt es in dem Bericht weiter, und Scandium sei „in vielfältigen Vorkommen in kleinen Mengen weit verbreitet“.

Mehr als 75 Prozent des heutigen Scandiums wird in China gefördert, gefolgt von Russland als weit entfernter Zweiter Produzent weltweit, so der Bericht, der insgesamt auf eine geschätzte Jahresproduktion von 14 bis 16 Tonnen kommt. Für den Bedarf an Elektrolyseuren im Jahr 2040 prognostiziert der Bericht einen jährlichen Bedarf von 24 Tonnen.

Iridium hingegen ist sehr viel knapper und gilt bislang als unersetzlich für die Produktion von PEM-Elektrolyseuren. Die Produktion wird von Südafrika dominiert, das für 80 bis 85 Prozent verantwortlich ist, gefolgt von Russland mit einer Gesamtproduktion von etwa acht Tonnen im Jahr 2020, so die Schätzungen des DERA veröffentlichen Berichts

Im Jahr 2040 rechnet die Studie mit einem potenziellen Bedarf von 34 Tonnen, was problematisch ist, da „eine signifikante Steigerung der Iridiumproduktion aus heutiger Sicht nicht möglich erscheint.“

„Preiserhöhungen und vorübergehende Versorgungsengpässe sind hier nicht auszuschließen“, sagte Al Barazi dem Klima- und Energie-Newsletter Tagesspiegel Background.

„Neben der erforderlichen Produktionssteigerung ist auch die Konzentration der Verarbeitung in China ein Problem für die Versorgungssicherheit“, fügte er hinzu und bezog sich dabei auf eine ganze Reihe von Metallen, die für die Wasserstoffproduktion benötigt werden.

[Bearbeitet von Nathalie Weatherald]

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