Die Versorgung mit Rohstoffen bildet die Grundlage der produzierenden Industrie und einer funktionierenden Marktwirtschaft. In den letzten Jahren wurde diesem Thema in den Medien aufgrund steigender Marktpreise und drohender Verfugbarkeitsengpässe zunehmend Beachtung geschenkt. Auf politischer Ebene wurden Strategien zur Rohstoffsicherung auf regionaler, nationaler und internationaler Ebene entwickelt und umgesetzt. Dabei wird gerade in Regionen wie Europa, die arm an metallischen Rohstoffen sind und einer nahezu vollständigen Importabhängigkeit unterliegen, Recycling als wichtige Säule der Rohstoffversorgung angesehen. Inwieweit die Produktion von Sekundärrohstoffen jedoch zu einer Entspannung der Versorgungslage führen kann, ist oftmals nur schwer abschätzbar. Besonders bei neuen Technologien, deren Märkte sich noch im Wachstum befinden, ist das Potenzial von Sekundärrohstoffen von vielen Faktoren abhängig. Um die zukünftige Verfügbarkeit von metallischen Rohstoffen systematisch bewerten zu können und ein besseres Systemverständnis der Metallmärkte zu bekommen, wird in dieser Arbeit ein Modell zur Rohstoffverfugbarkeitsabschätzung entwickelt, das auf einem System Dynamics-Ansatz basiert. Dieser Ansatz erlaubt, Nicht-Linearitäten abzubilden sowie Rückkopplungen und Zeitverzögerungen im System zu berücksichtigen und hebt sich somit zu vielen Verfügbarkeitsstudien im Rohstoffsektor ab. Anhand von Szenarien zu zwei Rohstoffen aus dem Automobilbereich wird das Modell quantifiziert. Als Fallbeispiele dienen die Batterierohstoffe Lithium und Kobalt. Der Einsatz von Lithium-Ionen- Batterien in Fahrzeugen stellt eine Schlüsseltechnologie im Bereich neuer elektrifizierter Antriebskonzepte dar. Das Metall Lithium ist in dieser Technologie nicht ersetzbar. Auch Kobalt ist in einer Vielzahl der heute gängigen Kathodenmaterialien enthalten. Mit Einführung der Elektromobilität wird sich die Nachfrage nach diesen Batterierohstoffen voraussichtlich stark erhöhen. Eventuell resultierende Versorgungsengpässe bei Lithium und Kobalt müssen daher frühzeitig erkannt werden, um rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können und damit die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Analysen werden sowohl für den globalen als auch für den europäischen Bezugsraum durchgeführt. Im Wesentlichen steht die Beantwortung der Fragen im Vordergrund, zu welchem Anteil der zukünftige Bedarf eines Rohstoffs aus sekundären Quellen gedeckt werden kann und welche Kapazitäten für das Recycling von Traktionsbatterien aufgebaut werden müssen.
Entwicklung eines Modells zur Bewertung der Verfügbarkeit metallischer Rohstoffe aus primären und sekundären Quellen für die Automobilindustrie
2013
193 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen
Theses
German
European Patent Office | 2024
|European Patent Office | 2023
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