Komplexe Probleme wie dieses k\u00f6nnen auf verschiedenen Ebenen angegangen werden - siehe Abbildung 1. Systemische Ver\u00e4nderungen auf Ebene 1 sind wohl am wirkungsvollsten, aber auch von Natur aus schwer umzusetzen. Ma\u00dfnahmen auf dieser Ebene sind f\u00fcr die Bek\u00e4mpfung des Klimawandels von entscheidender Bedeutung, stehen aber nicht im Mittelpunkt dieses Artikels - interessierten Lesern k\u00f6nnte dieser Artikel gefallen Bericht<\/a>. Abgesehen von den Ans\u00e4tzen auf Systemebene ist es offensichtlich, dass die Dekarbonisierung des Verkehrs kohlenstoffarme Technologien erfordert (Stufe 2 in Abbildung 1). In diesem Zusammenhang stellen Energiespeicherl\u00f6sungen eine besondere Herausforderung dar, da nur wenige f\u00fcr mobile Anwendungen geeignet sind.<\/p>\n\n\n\n Lithium-Ionen-Batterien (LIB) sind eine der geeigneten L\u00f6sungen: Sie sind eine Mehrzwecktechnologie mit vielen kohlenstoffarmen Anwendungen, die von der station\u00e4ren Speicherung \u00fcber die Unterhaltungselektronik bis hin zu mobilen Anwendungen, etwa in Elektrofahrzeugen, reichen. Je nach den gew\u00fcnschten Leistungsmerkmalen werden f\u00fcr LIBs unterschiedliche Metalle ben\u00f6tigt. Im Allgemeinen enth\u00e4lt eine Lithium-Ionen-Batterie Lithium (Li), Graphit (C), Aluminium (Al), Kupfer (Cu) und eine Mischung (oder nur eines) aus Nickel (Ni), Mangan (Mn), Kobalt (Co) oder Eisen (Fe).<\/p>\n\n\n\n Gl\u00fccklicherweise wird die Einf\u00fchrung kohlenstoffarmer L\u00f6sungen in gewisser Weise ein beispielloses Wachstum erfahren: Bis 2030 wird allein die Nachfrage nach Batterien sch\u00e4tzungsweise um unglaubliche 600%\u00b9 und 1300%<\/a>. Der erwartete Anstieg ist so erheblich, dass selbst bei technologischer Innovation die Abbaukapazit\u00e4ten f\u00fcr die oben genannten Metalle zwangsl\u00e4ufig erweitert werden m\u00fcssen (Stufe 3 in Abbildung 1).<\/p>\n\n\n\n Abbildung 1: Rahmen zur Visualisierung potenzieller Interventionsebenen<\/p>\n\n\n\n Folglich m\u00fcssen wir uns die Frage stellen, woher die Metalle kommen und, was vielleicht noch wichtiger ist, unter welchen Umst\u00e4nden sie gewonnen werden. Dieses Unterfangen l\u00e4sst sich am besten angehen, indem man die Batterie analysiert Lieferkette<\/a> (Ebene 4 in Abbildung 1): Eine Lieferkette bietet Einblicke in die Materialien eines Produkts und die Aktivit\u00e4ten, die zur Lieferung dieser Materialien durchgef\u00fchrt werden, von der Mineralgewinnung bis hin zur Behandlung am Ende des Lebenszyklus.<\/p>\n\n\n\n Die herk\u00f6mmliche Lieferkette von Batterien wird scharf kritisiert, vor allem von einer Menschenrechtsperspektive<\/a>. In diesem Zusammenhang ist es notwendig, den Begriff \"Nachhaltigkeit\" in seine verschiedenen Dimensionen zu zerlegen. Ein klassischer Ansatz gliedert Nachhaltigkeit in wirtschaftliche, \u00f6kologische und soziale Aspekte. \u00dcber diese Unterscheidung hinaus bringt jedes Metall seine eigenen Nachhaltigkeitsherausforderungen mit sich, da die f\u00fcr LIB ben\u00f6tigten Metalle weltweit ungleichm\u00e4\u00dfig verteilt sind und mit einer Vielzahl unterschiedlicher Methoden gewonnen werden. Prozesse<\/a>. Daher ist eine Nachhaltigkeitsbewertung der einzelnen Metalle<\/a> ist unabdingbar.<\/p>\n\n\n\n Besonders hervorzuheben sind<\/a>So wird der Lithiumabbau h\u00e4ufig mit einem nicht nachhaltigen Wasserverbrauch in wasserarmen Regionen in Verbindung gebracht (z. B. Chile, ~38% der weltweiten Produktion), die Nickelgewinnung mit Abholzung und Verlust der biologischen Vielfalt in Indonesien und auf den Philippinen (18% bzw. 17% der weltweiten Produktion) und Kobalt mit schweren Menschenrechtsverletzungen einschlie\u00dflich Kinderarbeit im handwerklichen Bergbau (Demokratische Republik Kongo, 57% GP). Letzteres wird auch ausf\u00fchrlicher in Martin Beuses Blog-Beitrag<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Nachdem wir die Bedeutung des Abbaus kritischer Metalle und die Probleme mit den derzeitigen Abbaumethoden beleuchtet haben, wollen wir uns nun mit einer neu entstehenden Bergbautechnik befassen: dem Tiefseebergbau.<\/p>\n\n\n\n Auf dem Boden unserer Ozeane gibt es eine Vielzahl von kartoffelgro\u00dfen Gesteinen (auch Knollen genannt) - siehe Abbildung 2a. Diese Knollen sind besonders zahlreich in den Clarion-Clipperton-Zone (CCZ)<\/a>, ein Gebiet zwischen Hawaii und Mexiko von der Gr\u00f6\u00dfe der Europ\u00e4ischen Union. Die Knollen bildeten sich \u00fcber einen unvorstellbar langen Zeitraum und wuchsen nur ein wenige Millimeter pro Million Jahre<\/a>. Was diese eigent\u00fcmlichen Formationen so attraktiv macht, ist ihre metallische Zusammensetzung und ihr Reichtum:<\/p>\n\n\n\n Abbildung 2b skizziert, was Tiefseebergbau aussehen k\u00f6nnte<\/a>. Am Boden w\u00fcrden Maschinen die Abgrundebene durchk\u00e4mmen, um die Knollen von den Sedimenten zu trennen (man kann sich diese Maschinen als \u00fcberdimensionierte Staubsauger vorstellen). Anschlie\u00dfend wird die Aufschl\u00e4mmung in ein F\u00f6rderschiff gepumpt, das die Knollen von den restlichen Sedimenten trennt. Schlie\u00dflich wird das Wasser zusammen mit den verbleibenden Sedimenten wieder in den Ozean gepumpt.<\/p>\n\n\n\n Abbildung 2: (a) Bild des Meeresbodens mit kartoffelgro\u00dfen polymetallischen Knollen (Quelle<\/a>); (b) Schema eines m\u00f6glichen Tiefseebergbaus (Abbildung inspiriert von Hein et al. 2020<\/a>)<\/p>\n\n\n\n Im Gegensatz zu dem, was man sich unter einer kalten, stockdunklen, 4000-6000 m (!) tiefen Umgebung vorstellt, ist dieses Gebiet erstaunlich artenreich und beherbergt eine gro\u00dfe Zahl einzigartiger Organismen der Flora und Fauna<\/a>. Die Gewinnung der Knollen f\u00fchrt zu einer direkten Verlust von Lebensraum und Umweltver\u00e4nderungen<\/a> wie z. B. Sedimentverdichtung, lokale und abflie\u00dfende Abluftfahnen und unnat\u00fcrliche (anthropogen verursachte) Ger\u00e4usche. Es scheint klar, dass der Abbau schwerwiegend st\u00f6ren und h\u00f6chstwahrscheinlich irreversibel sch\u00e4digen<\/a> Meeresleben in der Tiefsee. Au\u00dferdem bleiben die Tiefsee, ihre Flora und Fauna und die m\u00f6glichen Auswirkungen des Bergbaus kaum verstanden<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Dies f\u00fchrt zu problematischen Unsicherheiten beim Vergleich des Tiefseebergbaus mit anderen Metallquellen. Abbildung 3 vergleicht qualitativ die drei \u00fcbergeordneten Nachhaltigkeitsdimensionen von aggregierten kritischen Metallen aus konventionellen, Tiefsee- und Recycling-Quellen.<\/p>\n\n\n\n Abbildung 3: Nachhaltigkeitsmatrix zum Vergleich von Metallen aus konventionell<\/a>, Tiefsee<\/a> und Recycling<\/a> Quellen.<\/p>\n\n\n\n Nach einem UN-\u00dcbereinkommen von 1994 unterliegt die Tiefsee dem Internationale Meeresbodenbeh\u00f6rde<\/a> (ISA). Die ISA kontrolliert die Lizenzen f\u00fcr die Mineralienexploration und hat das oben genannte Gebiet zwischen Hawaii und Mexiko in Umweltschutz und l\u00e4nderspezifische Forschung aufgeteilt Regionen<\/a>. Nach den Explorationsgenehmigungen wird die ISA in Zukunft auch Abbaugenehmigungen erteilen. Geplant ist eine teilweise Umverteilung der von den Unternehmen (meist wohlhabendere L\u00e4nder) erwirtschafteten Gewinne an nicht teilnehmende L\u00e4nder nach einem ISA-Lizenzgeb\u00fchrenregelung<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Wenn sie angemessen gestaltet und verwaltet werden, k\u00f6nnen diese Governance-Merkmale einen sp\u00fcrbaren Vorteil gegen\u00fcber dem terrestrischen Bergbau haben, bei dem nur einige wenige L\u00e4nder den Abbau einiger wichtiger Ressourcen kontrollieren. Die ISA ist jedoch nicht unumstritten. Einige Interessengruppen behaupten, dass die ISA eine Interessenkonflikt<\/a> da sie sowohl f\u00fcr den Schutz der Umwelt als auch f\u00fcr die wirtschaftliche Nutzung des Gebiets zust\u00e4ndig ist.<\/p>\n\n\n\n Der Tiefseebergbau ist ein polarisierendes Thema. W\u00e4hrend der konventionelle Kobaltabbau oft mit Kinderarbeit in Verbindung gebracht wird, ruft der Abbau im Meer Bilder von unber\u00fchrten Meeres\u00f6kosystemen hervor, die von Unterwasser-Bulldozern zerst\u00f6rt werden. Der Vergleich verschiedener Bergbautechnologien ist ein komplexes Unterfangen, f\u00fcr das es leider keine einfache L\u00f6sung gibt. Das Recycling kann den Druck auf die neuen Vorr\u00e4te verringern, aber es muss erst einmal eine ausreichende Menge an Metallen in den Kreislauf gelangen. Bei der Gewinnung dieser Metalle stellt sich nicht die Frage, wie schlecht oder gut der Tiefseebergbau ist, sondern wie viel besser oder schlechter<\/em> im Vergleich zu den derzeitigen Bergbaupraktiken.<\/p>\n\n\n\n Angesichts der gro\u00dfen Ungewissheit, die mit dem Tiefseebergbau verbunden ist, kann zum jetzigen Zeitpunkt kein legitimer Vergleich gezogen werden - weitere Untersuchungen sind erforderlich, bevor Bergbaugenehmigungen erteilt werden. In der Zwischenzeit sollten alle Anstrengungen unternommen werden, um die terrestrischen Lieferketten nachhaltiger zu gestalten.<\/p>\n\n\n\n If you are part of ETH Zurich, we invite you to contribute with your findings and your opinions to make this space a dynamic and relevant outlet for energy insights and debates. Find out how you can contribute<\/a> and contact the editorial team here<\/a> to pitch an article idea! Der Klimawandel ist dringlich und wir brauchen eine schnelle Dekarbonisierung aller Lebensbereiche. Als Mehrzwecktechnologie spielen Batterien eine zentrale Rolle bei der Verringerung der Kohlenstoffemissionen. Die derzeitige Lieferkette von Lithium-Ionen-Batterien ist jedoch h\u00e4ufig mit Umwelt- und Sozialbelastungen verbunden. Daher gibt es Stimmen, die f\u00fcr einen alternativen Abbau pl\u00e4dieren: kartoffelgro\u00dfes Gestein, das reich an kritischen Metallen ist. Der Haken dabei? Diese Gesteine liegen 4000-6000 m tief in den Ozeanen, und wir haben wenig bis gar keine Ahnung von diesem Nischen-\u00d6kosystem oder den schwerwiegenden Auswirkungen, die ein Abbau auf dieses System h\u00e4tte.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":5881,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[50],"tags":[209,204],"coauthors":[157],"class_list":["post-2209","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-explainers","tag-environment","tag-industry-manufacturing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2209","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2209"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2209\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":6775,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2209\/revisions\/6775"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/5881"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2209"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2209"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2209"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/de\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=2209"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"\/](\"https:\/\/energyblog.ethz.ch\/wp-content\/uploads\/2025\/04\/Fig1-1024x468.png\")
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