Endlichkeit Der Rohstoffe Ressourcenvorraete Von a Bis Z INTERNET

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Inhaltsverzeichnis

o. ZukunftsakadEMiE 3

Einleitung........................................................................................................................................................ 5 Mineralische und fossile rohstoffe .................................................................................................................. 5 rohstoffgewinnung historisch heute ............................................................................................................ 5 hubbert-kurve.............................................................................................................................................. 5 kologischer fuabdruck............................................................................................................................... 6 rohstoffe in Zukunftstechnologien .................................................................................................................. 6 recycling und Wiederverwendung sind Mllberge die lagersttten der Zukunft? ............................................. 8

Aluminium (Al) ............................................................................................................................................... 9

Antimon (Sb) ................................................................................................................................................ 10

Beryllium (Be).............................................................................................................................................. 11

Blei (Pb) ........................................................................................................................................................ 12

Braunkohle................................................................................................................................................... 13

Brom (Br) ...................................................................................................................................................... 14

Cadmium (Cd) .............................................................................................................................................. 15

Chrom (Cr) .................................................................................................................................................... 16

Erdgas............................................................................................................................................................ 17

Erdl .............................................................................................................................................................. 18

Eisen (Fe) ...................................................................................................................................................... 19

Flussspat (Fluorit) ....................................................................................................................................... 20

Gallium (Ga) ................................................................................................................................................ 21

Germanium (Ge) ......................................................................................................................................... 22

Gold (Au) ...................................................................................................................................................... 23

Graphit (C).................................................................................................................................................... 24

Indium (In) ................................................................................................................................................... 25

Kobalt (Co) ................................................................................................................................................... 26

Kupfer (Cu) ................................................................................................................................................... 27

Lithium (Li) ................................................................................................................................................... 28

Magnesium (Mg) ......................................................................................................................................... 29

Inhaltsverzeichnis


Mangan (Mn) ............................................................................................................................................... 30

Molybdn (Mo) ............................................................................................................................................ 31

Nickel (Ni)..................................................................................................................................................... 32

Niob (Nb) ...................................................................................................................................................... 33

Platingruppenmetalle (PGM) ................................................................................................................... 34

Phosphor (P) ................................................................................................................................................ 35

Quecksilber (Hg) ......................................................................................................................................... 36

Rhenium (Re) ............................................................................................................................................... 37

Salz (NaCl) .................................................................................................................................................... 38

Selen (Se)...................................................................................................................................................... 39

Seltenerdmetalle......................................................................................................................................... 40

Silber (Ag)..................................................................................................................................................... 41

Silizium (Si) .................................................................................................................................................. 42

Steinkohle..................................................................................................................................................... 43

Tantal (Ta)..................................................................................................................................................... 44

Tellur (Te) ...................................................................................................................................................... 45

Titan (Ti)........................................................................................................................................................ 46

Uran (U) ........................................................................................................................................................ 47

Vanadium (V) ............................................................................................................................................... 48

Wolfram (W) ................................................................................................................................................ 49

Zink (Zn) ....................................................................................................................................................... 50

Zinn (Sn)........................................................................................................................................................ 51

Herausforderungen .................................................................................................................................... 52

Glossar .......................................................................................................................................................... 53

Quellenverzeichnis...................................................................................................................................... 54

Impressum .................................................................................................................................................... 55

die 1972 verffentlichte studie die Grenzen des Wachstumsvon renommierten Wissenschaftern des Massachusetts insti-tute of technologie (Mit) entfachte eine diskussion rund um denraubbau an den natrlichen ressourcen der Erde.

in einer aktualisierung 20 Jahre spter sind die Prognosenfr die ressourcenvorkommen aufgrund neu gefundener lager-sttten zwar erweitert worden, doch wird angenommen, dass diekapazitt der Erde, rohstoffe nachhaltig zur verfgung zu stellenund schadstoffe aufzunehmen bereits in den 80er Jahren ber-schritten wurde.

auf einer endlichen Erde kann es nur endliche ressourcengeben. dieser scheinbar triviale satz wird von der Menschheit leider erst sehr spt erkannt. diese Broschre soll die wichtigstenrohstoffe unserer Zeit aufzeigen, ihre verwendung und die prog-nostizierte lebensdauer. Mit einem bewussteren umgang mit denressourcen unseres Planeten kann jede/r einzelne von uns dazubeitragen, dass auch unsere nachkommen gute lebensbedingun-gen vorfinden.

Mineralische und fossile Rohstoffedie mineralischen und fossilen rohstoffe sind die natrlichen

ressourcen aus der lithosphre (feste Gesteinshlle) unseres Planeten. da sie sich in geologischen beziehungsweise astrono-mischen Zeitrumen gebildet haben, sind sie durch menschlichesEinwirken nicht erneuerbar. dennoch ist ihr abbau von enormerwirtschaftlicher Bedeutung, um die derzeitigen Entwicklungen aufder Erde aufrecht erhalten zu knnen. ob ein vorkommen abbau-wrdig ist, hngt im wesentlichen von drei faktoren ab: rohstoff-qualitt, Erschlieungs- bzw. abbaukosten und dem absatzmarkt.ressourcenreiche lnder gehren aber meist zu den rmsten un-seres Planeten. dieses scheinbar wirtschaftliche Paradoxon wirdals ressourcenfluch bezeichnet.

Rohstoffgewinnung historisch heuteressourcenabbau und die veredelung von rohstoffen wird seit

jeher vom Menschen betrieben. Ganze Epochen sind nach demhauptrohstoff dieser Zeit benannt, wie etwa die steinzeit, Bronzezeitoder Eisenzeit. Zunchst wurden mit einfachen Mitteln die Mineral-rohstoffe aus den Erzen gewonnen. Mit zunehmender industriali-sierung steigerte sich das abbauvolumen, neue Mineralien wurdenentdeckt und neue lagersttten erschlossen. auch die Begehrtheitder rohstoffminerale ndert sich im laufe der Zeit. durch den hightech-Boom kommt es bei ressourcen wie kupfer oder silizium auf-grund der hohen nachfrage zu starken Preissteigerungen.

vor Beginn der industrialisierung war die arbeit im tage- unduntertagebau mhsamer und noch hrter als heute, jedoch fhrte

die ausbeutung der lagersttten mit weniger massiven Eingriffenzu geringeren umweltbelastungen als in der neuzeit.

Hubbert-KurveMarion king hubbert (*1903, 1989) war ein us-amerikani-

scher Geologe und Geophysiker. Er beschftigte sich in seinen studien unter anderem mit der kapazitt von l- und Gasfeldern.dabei kam er zu dem Ergebnis, dass die zeitliche Entwicklung derfrdermengen durch eine art Glockenkurve darstellbar ist. sie zeigt,dass das frdermengenmaximum bereits erreicht ist, wenn etwa diehlfte der vorhandenen ressource verbraucht ist. Bekannt gewordenist die hubbert-kurve durch die politischen diskussionen um peakoil, also jener Zeitpunkt ab dem die lfrdermenge abnimmt.

Einleitung


Schaufelradbagger

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Schaufelnder Bergarbeiter

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Flchenverbrauch 2008 in Global Hektar (gha)pro Person (Weltdurchschnitt: 2,70 gha)

Bangladesch 0,66

Indien 0,87

gypten 2,06

China 2,13

Russische Fderation 4,40

sterreich 5,29

Finnland 6,21

Australien 6,68

USA 7,19

Kuwait 9,72

Flchenverbrauch in Global Hektar (2008) Fuabdruck

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die hubbert-kurve ist eine theoretische annherung an dentatschlichen verlauf von frdermengen. faktoren, wie z. B. nochunentdeckte reserven, fehlende frderzahlen, aber auch politischeoder wirtschaftliche rahmenbedingungen (vgl. lkrise anfang der70er-Jahre) verndern den kurvenverlauf. dennoch veranschau-licht die hubbert-kurve den grundstzlichen trend der ressour-cenfrderung und unterstreicht damit die Endlichkeit der rohstoffeunserer Erde.

kologischer Fuabdruckder kologische fuabdruck ist ein anschauliches Ma, das

bildhaft darstellt, wie viel flche wir auf der Erde fr unsere lebensweise beanspruchen. alle nahrungsmittel, natrliche roh-stoffe, Energietrger etc., die wir verbrauchen, bentigen Platz

zum nachwachsen. Ebenso braucht die natur kapazitten, umunsere abflle und Emissionen zu verarbeiten. der kologischefuabdruck wird in Global hektar (= 10.000 m) angegeben,der einem hektar weltweit durchschnittlicher biologischer Produk-tivitt entspricht.

Zwei Planeten von der Gre der Erde wren notwendig, wenndie gesamte Weltbevlkerung die gleiche ressourcenmenge bentigen wrde, wie die sterreicher und sterreicherinnen.

Und welchen kologischen Fuabdruck hinter-lassen Sie?

Weitere informationen im internet unter www.mein-fussabdruck.at !

Statistische Darstellungen einer Hubbert-Kurve fr eine Einzelfrderquelle und fr das globale Vorkommen eines Rohstoffs

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Auswahl von klimaschutzrelevanten Zukunftstechnologien und den bentigten Rohstoffen

Zukunftstechnologie Rohstoffe (Auswahl)

Elektrische Traktionsmotoren fr Hybrid-, Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge Innovative Elektromotoren fr KFZ

Eisen, Kobalt, Kupfer

Leichtbau im Kraftfahrzeugbau Gewichtsreduktion zur Kraftstoffeinsparung Aluminium, Eisen, Magnesium, Titan

Magnetschwebebahn Eisen, Kobalt, Kupfer

LED- und OLED-Technik Quecksilberfreie und energiesparende Beleuchtungs-und Displaytechnik

Aluminium, Gallium, Indium, Magnesium, Selen, Silber, Zink, Zinn

Biomass to LiquidHerstellung von synthetischen Kraftstoffen aus Biomasse

Eisen, Kobalt, Platin

Dnnschicht-Solarzellen Energie- und materialeffiziente Solartechnik Cadmium, Gallium, Indium, Kupfer, Silizium

Fusionskraftwerke Kernfusion als Energiequelle

Beryll, Blei, Chrom, Kupfer, Lithium, Magnesium,Niob, Tantal, Titan, Vanadium, Wolfram, Zinn

Offshore WindanlagenRegenerative Stromerzeugung Chrom, Eisen, Magnesium, Nickel

Piezo-Antriebsmotoren Neue Generation elektrischer Motoren Blei, Titan

Solarthermische Kraftwerke Sonnenenergie-Konzentration mit Parabolrinnen Aluminium, Silber

Biokunststoffe Herstellung aus verholzter Biomasse Chrom, Eisen, Kobalt, Nickel

Dezentrale Wasseraufbereitung Kleinrumige, siedlungsbezogene Wasserver- und Abwasserentsorgung

Chrom, Eisen, Kupfer

Feinstaubabscheider fr Kleinfeuerungsanlagen Naturzugfiltersysteme Chrom, Eisen, Kobalt, Nickel

Landfill Mining Rckgewinnung von Wertstoffen aus Deponien Chrom, Eisen, Nickel

AerogeleHocheffektive Wrmedmmstoffe Aluminium, Chrom, Silizium, Zinn

Sensitive schaltbare GlserIR-Durchlssigkeit vernderbar; Verschattung und Wrmeschutz

Indium, Silber, Wolfram, Zinn

o. ZukunftsakadEMiE

Rohstoffe in Zukunftstechnologiender technische Wandel hat bedeutende auswirkungen auf die

rohstoffnachfrage vor allem bei stoffen wie Gallium, indium undGermanium. Weiters erhht sich der ressourcenverbrauch weltweitdurch das stetige globale Wirtschaftswachstum mit entspre-chenden auswirkungen auf die bentigten rohstoffe. auf die wirt-schaftliche steigerung ist vor allem die Erhhung der abbauratenvon rohstoffen wie Eisen, kupfer und chrom zurckzufhren. derverbrauch an Platingruppenmetallen, silber, kobalt oder etwatitan hngen sowohl von der technologischen vernderung alsauch von der Wirtschaftsleistung ab.

als Zukunftsaufgabe sind nicht nur innovationsschbe in derEnergieeffizienz sondern auch in der Materialeffizienz wichtig der zuknftige rohstoffbedarf hngt davon ab.

Recycling und Wiederverwendung Sind Mll-berge die Lagersttten der Zukunft?

Gerade in hinblick auf rohstoffe fr Zukunftstechnologienzeigt sich die notwendigkeit geeigneter recyclingmethoden etwabei Pfeffermetallen wie indium oder Germanium schon jetzt.Mit Pfeffermetalle werden jene ressourcen angesprochen, dieoftmals nur als nebenprodukt bei der Gewinnung von Massen-rohstoffen anfallen, zum Beispiel indium bei der Zinkverhttung.diese rohstoffe werden zum Beispiel in der halbleitertechnologieauf andere komponenten aufgedampft und knnen mit derzeiti-gen Methoden nicht wirtschaftlich rckgewonnen werden. dername Pfeffer metalle rhrt daher, dass sie sich wie Gewrze imEssen auf dem Produkt verteilen.

innovationen in der rohstoffverwendung und im Produkt -recycling sind notwendig, um bestmgliche rckgewinnung undWirtschaftlichkeit zu vereinen.

o. ZukunftsakadEMiE8

Altmetall-Sammlung

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Gewinnungaluminium ist das am hufigsten vorkommende Metall in der

Erdkruste, jedoch groteils in alumosilikaten gebunden aus denenes kaum isoliert werden kann. daher wird aluminium grotech-nisch nur aus Bauxit gewonnen. dieses Erz ist zu 60 % aus aluminiumoxid/-hydroxid-Gemisch aufgebaut, dass durch dasBayer-verfahren unter zu hilfenahme von natronlauge von Eisen-und siliziumoxid getrennt und anschlieend in einem drehrohr-ofen (Zylinderofen) zu aluminiumoxid gebrannt wird. die herstel-lung von reinem aluminium erfolgt danach durch Elektrolyse. inverbindung mit sauerstoff bildet sich an der aluminiumoberflcheeine oxidschicht, die das Metall widerstandsfhig gegen uereEinflsse macht.

Verwendungaufgrund seiner besonderen Eigenschaften kann aluminium

geschumt werden. der aluminiumschaum findet besonders inder leichtbaukonstruktion von fahrzeugen verwendung, da ertrotz seines geringen Gewichtes eine hohe steifigkeit aufweist undbei unfllen einen hohen teil der stoenergie absorbiert. 100 kgweniger Gewicht reduziert den treibstoffverbrauch eines kraftfahr-zeuges um etwa 0,5 liter pro 100 km und weniger verbrauch bedeutet weniger Emissionen. aluminium wird in der halbleiter-technik verwendet, ebenso in verbindung mit Gallium und arsenin der lEd-technologie.

Wichtiger abnehmer fr das leicht verformbare aluminium istauch die verpackungsindustrie fr dosen und alufolie. Weitereanwendungen sind die raketen- und Pyrotechnik, oberflchen-beschichtungen und selbst in bestimmten lebensmittelfarben istaluminium enthalten.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitdie aluminiumherstellung durch Elektrolyse ist wegen der

hohen Bindungskrfte sehrenergieintensiv. die indus-trielle verarbeitung von alu-minium verursacht durchtransportwege und zustzli-chen Energieaufwand wei-tere umweltbelastungen. alspositiv ist die gute Wieder-verwertbarkeit (Energieein-sparung durch verwendungvon sekundraluminium)ebenso zu vermerken, wiedie bereits erwhnten treib-stoffeinsparungen durch dieleichtbauweise.

obwohl aluminium das am hufigsten natrlich vorkom-mende Metall der Erdkruste ist, kann es unter konomischen Gesichtspunkten nur durch flchenintensiven Bauxitabbau gewon-nen werden. die statische lebensdauer von aluminium wird mitmehreren 100 Jahren angegeben.

Aluminiumkarosserie LCD-Monitor

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99,9 % reinstes Aluminium, getzt mit deutlich sichtbarenKristalliten

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Aluminium (Al)

Verwendungsbeispiele

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Aluminiumschaum

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Gewinnungantimon ist ein silberglnzendes, sprdes halbmetall, das in-

dustriell berwiegend aus stibnit (ber 70 % antimon-Gehalt)gewonnen wird, der hauptschlich in china, Mexiko und Bolivienabgebaut wird. durch reduktionsverfahren mit kohlenstoff oderEisen erfolgt die trennung von reinem antimon aus der schwe-felverbindung im stibnit.

Verwendungder grte teil des abgebauten antimons dient als flamm-

schutzmittel in kunststoffen, klebstoffen oder textilien, wie auto-sitzbezge oder vorhnge. Weiters dient antimon zur hrtung vonBlei- und Zinnlegierungen, etwa fr Blei-akkus, Bleimantel frErdkabel oder ltzinn. Eine besondere Eigenschaft von antimonhilft im Przisionsguss: Es dehnt sich beim abkhlen im Gegensatzzu den meisten anderen Elementen aus und kann daher einemschrumpfen des fertigen Gusses entgegenwirken beziehungsweisefllt die Gussformen bis zum rand aus.

Ein weiterer wichtiger anwendungsbereich in der modernenindustrie ist als katalysator in der kunststofftechnik zur herstellungvon Polyester und PEt oder zur ableitung von elektrostatischenladungen.

Zuknftig werden antimon-Zinn-oxide durch die besonderenEigenschaften als transparente stromleiter in der displaytechnikoder auch fr thermophotovoltaische anwendungen (solarzellen)vermehrten Einsatz finden.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitantimon ist ein sehr selten vorkommendes Element. Es wird

angenommen, das es nur 0,00002 % der Erdkruste ausmacht.Mit den derzeitigen Einschtzungen der stibnitvorkommen ist an-timon bei gleichbleibender Jahresfrdermenge in 16 Jahren auf-gebraucht beziehungsweise mit erwarteten reserven in 32 Jahren.

rckgewonnen kann antimon zum Beispiel aus den Blei-akkus werden, jedoch aus dem mengenmig viel bedeutenderenBereich der flammschutzmittelanwendungen nicht. antimonver-bindungen sind als Gefahrstoffe zu kennzeichnen.

Solarzellenfertigung

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Starterbatterie

Antimon (Sb)

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Antimon-Barren


GewinnungBeryllium wird hauptschlich in den quatorialgebieten aus

Beryll und Bertrandit gewonnen. Beryll-vorkommen gibt es aberauch im obersterreich. die grte fundstelle ist bei neumarktim Mhlkreis, jedoch reicht das vorkommen nicht aus, um einenabbau wirtschaftlich betreiben zu knnen.

reines Beryllium entsteht durch reduktion von Beryllium -fluorid bzw. durch schmelzflusselektrolyse von Berylliumchlorid.

VerwendungBeryllium ist ein stahlgraues, sehr hartes und sprdes leicht-

metall mit einem hohen schmelzpunkt (1.287 c). die Eigen-schaften des Berylliums sind hnlich derer des aluminiums. Eswird vor allem in legierungen verwendet, um die hrte, tempe-ratur- sowie korrosionsbestndigkeit etwa von kupfer, Eisen odernickel zu verbessern. Beryllium-legierungen dienen zur herstel-lung von uhrfedern, chirurgischen instrumenten und rntgenge-rten. auch in der flugzeug- bzw. Weltraumtechnik und in derkernfusionsforschung wird Beryllium verwendet.

Umweltaspekte und VerfgbarkeitBeryllium ist stark gesundheitsgefhrdend extrem giftig

und krebserregend. Besonders das Einatmen von Beryllium-staubfhrt zu schleimhautreizungen, lungenschden und -krebs mitoftmals tdlichem ausgang. aber auch ber hautkontakt gelan-gen Beryllium-ionen in die Zellkerne und fhren zu mutagenenbzw. kanzerogenen vernderungen.

Beryllium ist ein seltenes Element, das untersuchungen zufolge etwa 0,00053 % der Erdkruste ausmacht. Es wird prog-

nostiziert, dass fr einen wirtschaftlichen abbau reserven in derhhe von 80.000 tonnen zur verfgung stehen. Bei gleichblei-bender frdermenge reicht Beryllium hnlich wie aluminium nochfr mehrere hundert Jahre. aufgrund dessen, dass in legierungenmeist nur geringe Mengen Beryllium eingesetzt werden, wird nurein geringer anteil recycelt und wieder verwendet.

Spitzer-Weltraumteleskop mit Milchstrae Chirurgische Instrumente

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Beryllium, kristallines Bruchstck

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Beryllium (Be)


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GewinnungEinen geringen anteil an gediegenem Blei gibt es in der Erd-

kruste, das heit es kommt in seiner reinen chemischen form vor.der Groteil des Bleis wird aber aus Bleierzen gewonnen, vorallem aus Galenit (Bleiglanz), aber auch aus cerussit, krokoit undanglesit. die hauptabbaulagersttten liegen in china, in austra-lien und in den usa.

reines Blei wird aus den Bleierzen durch rsten bei 1.000 cund anschlieende reduktion mit hilfe von koks gewonnen. Moderne herstellungsverfahren basieren auf direktschmelzvor-gngen.

VerwendungBlei ist ein blulich-graues, leicht bearbeitbares schwermetall.

die verwendung von Blei hat sich im laufe der Zeit stark gewan-delt. Blei wurde schon in der Bronzezeit, bei den Babyloniern undin der rmerzeit fr Gefe, Geschoe und Wasserleitungen ein-gesetzt. im Gegensatz dazu werden ca. 60 % der jetzigen Blei-frdermengen zur herstellung von Bleiakkumulatoren verwendet,die vor allem als starterbatterien in kraftfahrzeugen zum Einsatzkommen. daneben spielt Blei im strahlenschutz eine rolle, daes rntgen- und bei ausreichender dicke auch Gammastrahlungabschirmt. in vielen anderen Bereichen wird Blei aufgrund seinerGiftigkeit kaum mehr verwendet (frhere verwendung fr Was-serleitungen, Munition oder auch als Zusatzstoff bei treibstoffen).

Umweltaspekte und Verfgbarkeitfrher wurden Bleirohre als Wasserleitungen eingesetzt, was

noch heute zu erhhten Bleikonzentrationen im trinkwasser derbetroffenen huser fhrt. Ein rasches auswechseln der rohre wird

empfohlen. der derzeitige Grenzwert fr Blei im trinkwasser liegtbei 0,025 Milligramm pro liter und wird mit 1. dezember 2013auf maximal 0,01 Milligramm pro liter gesenkt. Gelstes Blei,Bleiverbindungen und -stube sind als giftig und umweltgefhr-dend eingestuft. Bei einer Bleivergiftung werden schden amnervensystem, der nieren und im Magen-darm-Bereich, ebensobeeintrchtigte Blutbildung diagnostiziert.

Blei macht etwa 0,0018 % der Erdkruste aus und zhlt zuden seltenen Elementen unseres Planeten. unter annahme gleichbleibender frderbedingungen sollte Blei in ca. 30 Jahren zurneige gegen. Groer vorteil von Blei ist die gute recyclebarkeit.vor allem aus den Bleiakkus wird das Blei zurck gewonnen undwiederverwendet (sekundrblei).

Bleiakku

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Bleiummantelung zum Schutz vor radioaktiver Strahlung

Blei (Pb)

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Bleiwrfel


GewinnungBraunkohle wird berwiegend im tagebau abgebaut. ihr

anteil am weltweiten Gesamtkohleverbrauch ist mit ungefhr 3 % sehr gering. in den Eu-Mitgliedslndern, besonders indeutschland, ist die Braunkohle aber der bedeutendste heimischeEnergierohstoff.

VerwendungBraunkohle wird entweder zu Braunkohlekoks weiterverar-

beitet, der in grotechnischen anlagen zur filtration dient, odernach Zerkleinerung und trocknung zu festbrennstoffen geformt.sie weist einen geringeren Energiegehalt auf als steinkohle, wirdaber trotzdem hufig als Brennstoff zur Energieerzeugung vorallem in lagerstttennahen kraftwerken eingesetzt.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitda bei Braunkohle der tagebau dominiert, ist mit dem abbau

ein enormer flchenverbrauch verbunden. um die bis zu 400 mtiefen lagersttten mglichst gewinnbringend ausschpfen zuknnen, werden ganze drfer umgesiedelt die kologischenauswirkungen sind immens. Zwar werden die flchen nach still-legung des abbaues rekultiviert, sensible kosysteme sind jedochverloren, die landschaft eine andere. Bei der verbrennung vonkohle fr die Energiegewinnung wird zudem treibhauswirksameskohlendioxid (co2) freigesetzt (siehe steinkohle).

nach derzeitigem Wissens- und technikstand sind die Braun-kohlereserven bei gleich bleibender frdermenge noch etwa 200Jahre in ausreichender Menge vorhanden.

Braunkohlebriketts Aktiv-Kohle z. B. fr Filter, Kohletabletten

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Tagebau Hambach (Deutschland)

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Braunkohle


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GewinnungBrom kommt natrlich in form von salzen der Bromwasser-

stoffsure vor (Bromide). Bromide sind Bestandteile des Meer-wassers und in geringeren Mengen auch in salzlagersttten alsBromcarnallit zu finden. die grten abbaulagersttten sind insalinen in den vereinigten staaten und in china zu finden. Elementares Brom wird durch oxidation der Bromidlsungen unterZugabe von chlor und nachfolgender destillation industriell gewonnen.

VerwendungBrom findet hauptschlich als Bromverbindungen verwen-

dung. Etwa die verbindung mit silber zu silberbromid dient alslichtempfindliche schicht auf filmmaterial. auch im roten farb-stoff Eosin, der in nagellack, lippenstift oder roter tinte vorkommt,sind Bromverbindungen enthalten. als flammschutzmittel wirdBrom bei der reifenherstellung, fr leiterplatten und in dmm-stoffen verwendet. Es ist Bestandteil von arzneimitteln, Pestizidenund dient zur desinfektion bzw. Wasserreinigung (z. B. swim-mingpool).

Umweltaspekte und VerfgbarkeitBrom ist eine schwere belriechende rotbraune flssigkeit,

die bereits bei Zimmertemperatur zu verdampfen beginnt. diedmpfe sind sehr giftig, fhren zu vertzungen der Bronchienund zur Erstickung.

Bromide sind allgegenwrtige natrlich vorkommende ver-bindungen. daher kann die jhrlich gewonnene Brommenge vonderzeit ca. 500.000 tonnen ber Jahrhunderte sichergestellt werden. vor allem aus Produkten, die bromierte flammschutz-mittel enthalten, kann Brom auch recycelt werden.

roter Lippenstift

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Swimming pool

Brom (Br)

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Ampulle mit flssigem Brom


Gewinnungin reiner form kommt cadmium in der natur nur uerst

selten vor. Es sind nur zwei fundorte von gediegenem cadmiumin ostsibirien und in nevada bekannt. cadmium wird fast aus-schlielich als nebenprodukt bei der Zinkverhttung gewonnen.Pro tonne Zink erhlt man durchschnittlich 3 kg cadmium. diegrten lagersttten fr cadmiumhltige Zinkerze sind in denusa, in kanada und in australien zu finden.

Verwendungdas silberglnzende relativ weiche schwermetall wird indus-

triell vor allem in zwei Bereichen verwendet: Zum einen als rost-schutz von Eisenwerkstoffen, zum anderen als Bestandteil vonBatterien (nickel-cadmium-akkus). Zunehmende Wichtigkeit erlangt cadmiumtellurid. diese verbindung findet in infrarot -sensoren und in dnnschicht-solarzellen verwendung.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitder menschliche organismus nimmt das sehr giftige schwer-

metall hauptschlich ber die nahrung auf. hohe cadmium -konzentrationen finden sich zum Beispiel in leber, Pilzen undMuscheln. durch den Einsatz von cadmiumhltigen kunstdngernsteigt der cadmiumgehalt in beinahe allen nahrungsmitteln. dasschwermetall hat vor allem schdigende Wirkung auf niere undknochen. die wiederaufladbaren nickel-cadmium-akkus sindzwar gut recyclebar, jedoch werden Batterien nur zu etwa 30 %einer sachgerechten rcknahme zugefhrt. aufgrund der hohentoxizitt ist die verwendung von akkus mit mehr als 0,002 %cadmium-Gehalt seit 2008 Eu-weit verboten.

die kapazitt der Primrproduktion von cadmium ist mit denderzeitig wirtschaftlich erschliebaren reserven und gleich bleibender Jahresabbaumenge in ungefhr 30 Jahren erschpft.

verschiedene NiCd-Akkus Dnnschicht-Solarzelle

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Cadmium-Kugel mit Grenvergleich

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Cadmium (Cd)


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Gewinnungchrom wird fast ausschlielich als chromit im tagebau oder

aus geringer tiefe abgebaut. durch reduktion mit aluminium odersilizium kann aus chromiterz metallisches chrom gewonnen werden. Zirka die hlfte des weltweiten chromits stammt aussdafrika. Weitere bedeutende abbaulnder sind kasachstan undindien.

Verwendungdas silberglnzende reine chrom zeichnet sich durch Zhigkeit

und gute verformbarkeit aus. unter Einfluss von Wasserstoff odersauerstoff wird chrom auerordentlich hart und korrosionsbestn-dig. daher ist es das wichtigste legierungsmetall zur herstellungvon korrosions- und hitzebestndigen chromsthlen. verschiedeneMaterialien knnen mit einer dnnen chromschicht verchromtwerden und somit gegen uere Einflsse widerstandfhig ge-macht werden (rostfrei). chromoxidgrn wird als Emaillefarbe undzum frben von Glas (z. B. grne flaschen) verwendet. auch frdie herstellung von leder wird chrom bentigt (chromgerbung).

Umweltaspekte und Verfgbarkeitchrom ist ein essentielles spurenelement. Bei chrommangel

treten diabeteshnliche symptome sowie erhhter fettsuregehaltim Blut auf. Jedoch ist chrom in hheren dosen in den meistenformen gesundheitsschdigend.

hauptemittent in Europa ist die stahlindustrie, die jhrlichca. 15.000 tonnen chrom in die atmosphre einbringt. ber dieluft bzw. abwsser gelangt chrom auch in den Boden, in ober-flchengewsser und ins Grundwasser. Besonders fische reagierensehr sensibel auf den Gehalt an chromaten im Wasser.

chrom in verbindungen ist ein weit verbreitetes Element in der Erdkruste. Bei heutigen Wissenstand ber vorkommen, reserven und abbaumengen sollte eine versorgung ber mehrerehundert Jahre sichergestellt sein.

Essbesteck

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Wasserhahn

Chrom (Cr)

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hochreiner Chromkristall


Gewinnungder Groteil des

heutigen Erdgasvorkom-mens ist vor Jahrmillio-nen unter luftabschluss,erhhter temperatur undhohem druck aus abge-storbenen kleinstlebe-wesen entstanden. dieGewinnung erfolgt berBohrungen entweder inreinen Erdgasfeldernoder als nebenproduktbei der Erdlfrderung.um die notwendigereinheit fr eine industrielle Weiterverwendung zu erhalten, wirddem Erdgas durch trocknung Wasser entzogen. die bedeutendstenErdgasfrderlnder sind russland, die usa, kanada und staatenim nahen osten.

VerwendungErdgas wird hauptschlich zur Wrme- und stromerzeugung

verwendet (z. B. zum heizen oder kochen). Jedoch gewinnt esauch als kraftstoff fr fahrzeuge in gasfrmigen (cnG: compressednatural gas) bzw. verflssigten Zustand (lnG: liquified naturalgas) an Bedeutung. der Energiegehalt von 1 kg Erdgas entsprichtetwa 1,5 liter Benzin bzw. 1,33 liter diesel. auch Erdgassteck-dosen gibt es, an denen Erdgas-haushaltsgerte ber spezielleGasschluche mit Energie versorgt werden knnen.

Umweltaspekte und VerfgbarkeitErdgas ist umweltschonender als andere fossile Energietrger,

da es nicht raffiniert werden muss und bei der verbrennung weit-aus weniger kohlendioxid (co2) an die atmosphre abgibt. Jedochentweichen bei der Gewinnung, beim transport und der verarbei-tung des naturgases groe Mengen an treibhauswirksamen Methan.

die statische lebensdauer wird mit derzeitigen kenntnissenvon frdermengen und vorrten mit 160 Jahren beziffert bei Erreichung des frdermaximums um das Jahr 2020. Eine Beson-derheit stellt Methanhydrat dar, das sich bei tiefen temperaturenund hohem druck in Eis bilden kann. die weltweiten vorkommensind erheblich.

CNG-Fahrzeug Gasherd

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Erdgas


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Staaten mit den grten Erdgasfrderungsmengen

Gewinnungdie grotechnische Erdlfrderung nahm seinen anfang in

der Mitte des 19. Jahrhunderts. die meisten llagersttten befinden sich in tieferen Erdschichten und werden durch tiefboh-rungen erschlossen.

Es werden drei frderphasen unterschieden:1. Primrfrderung: durch den natrlichen druck in der lager-

sttte bzw. durch Pumpen kann das Erdl zu tage gebrachtwerden.

2. sekundrfrderung: durch Einpressen von Wasser oder Gas wirdder druck knstlich erhht, um weiteres Erdl zu gewinnen.

3. tertirfrderung: durch Einpressen von Wasserdampf, Poly-mere, chemikalien u. a. werden die Erdleigenschaften freine bessere frdermglichkeit verndert (z. B. viskositt).

hauptfrderlnder sind saudi-arabien, russland und die usa.das gewonnene rohl wird in raffinerien zu verschiedenen hoch-wertigen Produkten, wie etwa kraft- und Brennstoffe oder Bitumen(Erdpech), aufbereitet.

VerwendungErdl wird hauptschlich fr die Energieversorgung ge-

nutzt zum heizen und antreiben von Motoren. in der chemi-schen industrie basiert ein Groteil aller Moleklverbindungenauf Erdl- bzw. Erdgasbestandteilen. aus Erdl werden flssiggas,Benzin, kerosin, diesel, heizl, Bitumen und schmiermittel erzeugt. auch liefert es ausgangsprodukte fr die chemische Weiterverarbeitung zu kunststoffen, lacken, kosmetika und vielesandere.

Umweltaspekte und VerfgbarkeitErdl belastet die umwelt

von der suche: flchenverbrauch, Bau von industrieanlagen

in sensiblen kosystem ber die frderung: leintrag ber Bohrschlamm und -ge-

stein, frderunflle den transport: Bodeneintrag, Wasserverseuchung durch

leckagen; lpest die verarbeitung: luft- und abwasseremissionen bis hin zum verbrauch: Bei der verbrennung wird kohlendioxid

(co2) frei.

Mit dem derzeitigen Wissensstand ber frdermengen undreserven reicht Erdl noch fr etwa 40 bis 50 Jahre. Jedoch wirdangenommen, dass zuknftig neue frderquellen erschlossenwerden knnen, die die reichweite erhhen. Zugleich steigt aberder lverbrauch durch die wirtschaftliche Entwicklung von schwel-lenlndern wie indien oder china. nichtkonventionelle lressour-cen wie lsande werden an Bedeutung gewinnen, jedoch ist dielfrderung daraus mit starken finanziellen, energetischen undkologischen auswirkungen verbunden.

Kraftstoffe an der Tankstelle

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Asphaltbeimischung (Bitumen)

Erdl

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Erdl-Raffinerie in Schwechat (N)


GewinnungEisenerz wird im tage- und untertagebau gewonnen. haupt-

frderlnder sind die volksrepublik china, Japan, russland, dieusa und Brasilien.

nur ein uerst geringer teil des Eisenerzes kann direkt imhochofen eingesetzt werden. Meist kommt das Eisenerz als feinerzin die sinteranlage, um danach als verfestigtes stckgut demhochofenprozess zugefgt zu werden aus dem man Eisen undschlacke gewinnt.

VerwendungZum grten teil wird Eisen zu stahl weiterverarbeitet, der in

fast allen Bereichen besonders in der Baubranche oder im fahr-zeugbau zum Einsatz kommt. darber hinaus weist Eisen ferro-magnetische Eigenschaften auf, die techniken, die aufElektromagnetismus beruhen, erst ermglichen (bspw. Genera-toren, transformatoren, Elektromotoren ...).

Wichtiger abnehmer fr das leicht verformbare aluminium istauch die verpackungsindustrie fr dosen und alufolie. Weitereanwendungen sind die raketen- und Pyrotechnik, oberflchen-beschichtungen und selbst in bestimmten lebensmittelfarben istaluminium enthalten.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitfr lebewesen ist Eisen ein essentielles spurenelement. Bei

hheren dosen treten aber vergiftungserscheinungen auf.

der abbau von Eisen vor allem im tagebau zieht massive Ein-griffe in das landschaftsbild mit sich, wie auf dem foto des stei-rischen Erzberges zu sehen ist. Gelangt bei der verarbeitung desErzes zuviel Eisen in die abwsser, kommt es durch die erhhtenhrstoffzufuhr zu einem massiven algenwachstum (algen-

blte). die Erzeugung vonrohstahl ist aufgrund derhohen temperaturniveaus sehrenergieintensiv, jedoch kannstahl sehr gut recycelt werden.

Eisen ist ein sehr hufigesElement in der Erdkruste. nachderzeitigem kenntnisstandber abbau- und recycling-mengen sowie reserven liegtdie statische lebensdauer vonEisen bei 120 Jahren. Werdengegenwrtig noch nicht wirt-schaftlich abbaubare bzw.prognostizierte lagerstttenmit einbezogen, gilt Eisenerzfr die nchsten Jahrhunderteals gesichert. Zuknftig ist jedoch anzunehmen, dass durch auf-strebende lnder, wie china, sdkorea oder indien, die stahl-nachfrage erheblich ansteigt.

Sechsschienengleis Brckenpfeiler aus Stahlbeton

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hochreines Eisen

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steirischer Erzberg

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Eisen (Fe)


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GewinnungMehrere Millionen tonnen roherz werden jhrlich im tage-

und untertagebau gewonnen. um konzentriertes fluorit zu er-halten, muss es eine mehrstufige flotation (trennverfahren durchanhaftende Gasblasen) durchlaufen, um von anderen Materialiengetrennt zu werden. die grten flussspat-lagersttten findensich in Mexiko, china und sdafrika.

Verwendungfluorit wird in der Metallindustrie als flussmittel eingesetzt,

beschleunigt schmelzvorgnge und erleichtert die handhabunggeschmolzener Elemente. auch in der keramik- und kunststoff-industrie und fr laseranwendungen wird es eingesetzt. fluss-sure, aus flussspat gewonnen, findet beim tzen von Glasverwendung. auerdem wird fluor, das als Zusatzmittel in Zahn-pasten dient, zu einem groen teil aus fluorit gewonnen.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitdie mchtigen abbaulagersttten verndern das landschafts-

bild. transporte und fabriken zur Weiterverarbeitung wirken sichnachteilig auf Wasser-, Boden- und luftqualitt aus. fr lager-sttten in tropischen Gebieten werden groe regenwaldflchenabgeholzt. die Waldflchen fungieren aber als wichtige globaleco2-senke, dienen der klimaregulation (ohne regenwald wrees in den tropen heier und trockener, in den gemigten Breitenklter) und sind wesentlicher Bestandteil des weltweiten Wasser-haushaltes.

die statische lebensdauer von flussspat liegt mit einer der-zeitigen frdermenge von ca. 5 Millionen tonnen jhrlich beietwa 50 Jahre. flussspat wird jedoch auch in Zukunft ausreichendvorhanden sein, da groe lagersttten angenommen werden,deren Erschlieung heute noch nicht wirtschaftlich mglich istbzw. nur auf geologischen Prognosen beruhen. auerdem ist vorallem die chemische industrie nicht am flussspat sondern amfluor interessiert, das auch aus anderen Elementen gewonnenwerden kann.

Zahnpasta

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Eisenschmelze

Flussspat (Fluorit)

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violetter Flussspat


GewinnungGallium kommt in der natur nur vergesellschaftet mit anderen

Elementen vor. Es wird groteils als nebenprodukt bei der alu-miniumherstellung aus Bauxit gewonnen. daneben ist Galliumauch Bestandteil von Zinkblende und Germanit. reines Galliumentsteht durch Elektrolyse von Galliumoxid und -chlorid. die wich-tigsten lagersttten liegen in chile, in der usa und in kanada.

VerwendungGalliumverbindungen dienen zur herstellung von transistoren,

hochleistungs-Mikrochips, leucht- und laserdioden. immer grere Mengen an Gallium werden fr die forschung und Ent-wicklung verwendet fr hocheffiziente solarzellen, dnnschicht-Photovoltaikzellen und in der sensorik. Gallium wird auch imextraterrestrischen Bereich bei der stromversorgung fr satelliteneingesetzt.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitda Gallium hauptschlich als nebenprodukt bei der alumi-

nium- bzw. Zinkgewinnung anfllt und nicht direkt gewonnenwird, sind die kologischen auswirkungen beim jeweiligen haupt-produkt angefhrt.

die wenigen hersteller von Gallium gehen sehr vertraulichmit ihren Produktionsdaten um. daher ist eine aussage ber dieverfgbarkeit und reichweite sehr schwierig. Eine steigerung desBedarfes wird prognostiziert, da Gallium in vielen Zukunftstech-nologien enthalten ist. Wie bei aluminium bereits erwhnt, gibtes noch groe Bauxitvorkommen. Jedoch wird das nebenproduktGallium oftmals nicht gewonnen.

seltene Metalle wie Gallium, indium oder Germanium sindunerlssliche Pfeffermetalle in elektronischen technologien.aufgrund der geringen anreicherungen im Endprodukt wird Gallium beim derzeitigen forschungsstand nicht recycelt.

Transistoren verschiedenfarbige Leuchtdioden

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hochreines Gallium

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Gallium (Ga)


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GewinnungGermanium ist zwar weit verbreitet, kommt aber hnlich dem

vorher behandelten Gallium, nur in sehr geringen konzentrationenvor. Germanit, das wichtigste Germaniummineral, enthlt 8 %Germanium. abbauwrdige Germanium-lagersttten gibt es nicht.Es wird als nebenprodukt bei der Zinkherstellung gewonnen. injngster Zeit werden lagernde schlacken aus der Zinkverarbeitung,die mit Germanium und Gallium angereichert sind, als neue fr-derquellen erkannt.

Verwendungdas grau-wei glnzende halbmetall wird in der hoch -

frequenztechnik und detektortechnologie eingesetzt. Besondersim telekommunikationsbereich fr Glasfaserkabel ist Germaniumwichtiger Bestandteil. seit wenigen Jahren wird Germanium auchin der Elektronikbranche wieder hochgeschtzt kombiniert mitsilizium ist es fr transistoren in hochleistungscomputern ge -eignet.

Umweltaspekte und VerfgbarkeitGermanium ist ein hufiges Element der Erdkruste. Jedoch

ist eine Gewinnung aufgrund der geringen konzentrationen nurin wenigen fllen rentabel bzw. wird hauptschlich als neben-produkt bei der Zinkherstellung gewonnen. kologische auswir-kungen sind beim Element Zink angefhrt.

Bislang ist das recycling von Germanium aus transistoren,solarzellen oder infrarotglsern wirtschaftlich nicht mglich. nurwhrend des Produktionsprozesses kann ein teil rckgewonnenwerden.

CMS-Detektor

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Glasfaser-Strang

Germanium (Ge)

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elementares Germanium


Gewinnungda Gold meist in gediegener form abbaubar ist, muss es nicht

durch aufwndige industrielle verfahren aus Erzen abgeschiedenwerden, sondern wird rein mechanisch gewonnen. Jedoch kommtes meist nur in kleinsten Partikeln im Gestein vor; grere Gold-ansammlungen (nuggets, Goldstaub) sind selten. die grtenGold-lagersttten finden sich in sdafrika, den usa, australienund russland.

Verwendungin der industrie findet das gut verarbeitbare Gold aufgrund

seiner elektrischen leitfhigkeit und korrosionsbestndigkeit beiBonddrhten (verbindungsdraht zwischen chip und elektrischemanschluss) und vergoldeten leiterplatten verwendung. auch beider herstellung von ultrarot-reflektoren fr satelliten kommt Goldzum Einsatz.

daneben ist Gold als schmuckmetall sehr beliebt, wird alsweitgehend stabile Whrungsdeckung gehandelt und ist Bestand-teil von Zahnfllungen.

Umweltaspekte und VerfgbarkeitPermanente vernderungen der umwelt resultieren aus dem

abbau enormer Mengen von goldhltigem Gestein. Goldminenbreiten sich ber riesige flchen auf, oftmals auch ber die heiligen sttten von naturvlkern in regenwaldgebieten. fr dietrennung des Goldes vom Gestein werden toxische chemikalienverwendet. so werden jedes Jahr weltweit ber 180.000 tonnenZyanid fr die Goldgewinnung verbraucht. die giftigen Minenab-flle gelangen ber die abwsser ins Grundwasser und in dieflsse oder werden einfach ins Meer gekippt. das Einatmen vongreren Mengen Goldstaub in den Minen fhrt zudem zu Ent-zndungen des atemsystems.

die statische lebensdauer von Gold wird nach derzeitigemWissenstand mit unter 20 Jahren angegeben. Jedoch ist Gold gutrecyclebar. Eine wichtige Goldquelle ist daher die aufbereitungvon dental- und schmuckverarbeitungsabfllen sowie alten edel-metallhaltigen Materialien, wie Elektronikschrott, Galvanik-schlmme, Pigmente, filterstube und schlacken.

vergoldete Leiterplatte Navstar Satellit

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kristallines Gold

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Gold (Au)


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Gewinnungkohlenstoff kommt in der Erdkruste in zwei formen vor als

diamant und weit hufiger als Graphit. Graphit wird im tage-und untertagebau gewonnen, kann aber auch durch Pyrolyseknstlich hergestellt werden. ber 70 % der weltweiten Graphit-frderung stammen aus china. auch indien, Brasilien und nord-korea sind bedeutende frderlnder.

VerwendungGraphit weist sowohl metallische als auch nichtmetallische

Eigenschaften auf und besitzt einen berdurchschnittlich hohenschmelzpunkt. deshalb findet Graphit vor allem in der feuerfest-industrie verwendung. die gute thermische leitfhigkeit und che-mische Widerstandsfhigkeit von Graphit wird zur herstellung vonfeuerfesten Gussformen, schmelztiegel und ofenauskleidungengenutzt. daneben wird Graphit unter anderem auch als fest-schmierstoff, in Elektroden, in kohlebrsten bei Elektromotoren,in Bremsbelgen und nicht zuletzt in Bleistiftminen eingesetzt.

Umweltaspekte und VerfgbarkeitWie bei allen Elementen die auch im tagebau gewonnen wer-

den, ist mit dem abbau und der aufbereitung ein massiver Eingriffin die natur- und kulturlandschaft gegeben.

die statische lebensdauer von Graphit wird bei derzeitigemkenntnisstand ber frdermengen und reserven mit 87 Jahrenangegeben. die ermittelte ressourcenreichweite liegt bei etwa800 Jahren. da Graphit durch verkokung von kohlenstoffhaltigenMaterialien auch knstlich hergestellt werden kann, sind keineEngpsse und explosionsartige Preisanstiege zu erwarten.

deshalb wird Graphit auch kaum recycelt. Zurck gewonnenerGraphit stammt fast ausschlielich aus der feuerfestindustrie undfindet in Bremsbelgen und bei der Wrmedmmung verwen-dung.

Kohlebrste eines Staubsaugermotors

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Bleistift

Graphit (C)

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reiner Graphit


Gewinnungindium kommt in der natur praktisch nicht gediegen vor. die

wichtigsten Minerale fr die indiumgewinnung sind Blei-, kupfer- und Zinksulfid. durch Elektrolyse des als nebenproduktz. B. bei der Zink- oder Bleiherstellung anfallenden indiumsulfatskann metallisches indium gewonnen werden. hauptfrderlndersind die volksrepublik china, kanada und Peru.

VerwendungBei Zimmertemperatur ist indium ein silber-weilich gln-

zendes sehr weiches Metall, das leicht form- und schneidbar ist.in legierungen hilft indium die korrosionsbestndigkeit zu erh-hen und den schmelzpunkt zu senken. dies ermglicht den Einsatzin sprinkleranlagen, sicherungen und thermostaten. durch dasschmelzen bei zu hohen umgebungstemperatur wird der strom-kreis unterbrochen bzw. die sprinkleranlage ausgelst. Ebensokommen indiumverbindungen in dnnschicht-solarzellen, olEd-flachbildschirmen und touchscreens zum Einsatz.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitindium zhlt zu den Pfeffermetallen und wird in kleinsten

Mengen in vielen neuen technologien bentigt. die statischereichweite von indium ist bei heutigen kenntnisstand ber re-serven und verbrauch mit 19 Jahren beziffert. Mit steigendemverbrauch ist jedoch zu rechnen, weshalb indium zu den knapps-ten rohstoffen gezhlt wird.

aufgrund der verwendung in geringen spuren ist eine rck-gewinnung schwierig und erfordert eine reihe von hightech- Prozessen.

Touchscreen Dnnschicht-Solarzelle

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Indium-Barren

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Indium (In)


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Gewinnungkobalt ist in vielen Mineralien enthalten, jedoch meist in nicht

wirtschaftlich abbaubaren Mengen. Es wird hauptschlich auskupfer- und nickelerzen durch rst- und reduktionsvorgnge ge-wonnen. hauptfrderland ist die demokratische republik kongo,die reich an kobalthltigen kupfererz-lagersttten ist. auch sambia, australien und kanada frdern groe Mengen kobalt.

Verwendungkobalt wird hauptschlich in lithium-ionen- und nickel-Me-

tallhydrid-akkumulatoren bzw. in superlegierungen fr turbinen-schaufeln und medizinischen implantaten verwendet. danebenist es bekannt durch die aluminium-verbindung kobaltaluminat,die zur herstellung des blauen kobaltglases dient. Zusammen mitEisen, aluminium und nickel eignet sich kobalt zur Erzeugungvon Permanentmagneten.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitkobalt zhlt zu den essentiellen spurenelementen fr den

menschlichen organismus. Eine berdosis fhrt jedoch zu starkengesundheitlichen Beeintrchtigungen, wie herzschden oder tu-morbildungen. schtzungen zu folge ist im kongo und in sambiabeinahe jeder dritte im Bergbau Beschftigte unter 18 Jahre undverdient trotz stundenlanger arbeit kaum genug fr lebensmittel.Zudem erleidet die umwelt irreparable schden durch abbau, abwsser und abgase.

die statische reichweite bezogen auf die derzeit bekanntenreserven wird bei gleich bleibender frdermenge mit ca.100 Jah-ren angegeben. Werden in Zukunft mgliche abbaubare lager-sttten miteinbezogen, sollte kobalt noch 220 Jahre inausreichender Menge vorhanden sein.

kobalt ist relativ teuer, weshalb ein wirtschaftliches interesseauch an besseren recyclingmglichkeiten besteht. die recycling-quote von kobalt wird fr Europa mit ca. 18 % angegeben.

Turbinenschaufeln

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blaues Glas

Kobalt (Co)

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Kobalt, hochrein


Gewinnungkupfer kommt in der natur auch gediegen vor, jedoch sind

kupfererze bei weitem hufiger. sie werden groteils im tagebaugewonnen, wobei heute schon vorkommen mit einem anteil von0,3 % wirtschaftlich abbaubar sind. die wichtigsten kupfererzesind kupferkies und kupferglanz. hauptfrderlnder sind chile,die usa und Peru.

Verwendungdas gut formbare und zhe kupfer ist ein hervorragender lei-

ter von Wrme und elektrischer Energie. in elektrischen und elek-tronischen Gerten ist kupfer unabdingbar. auch im fahrzeugbauwerden groen Mengen an kupfer verarbeitet. Ein weiterer wich-tiger abnehmer ist die Bauindustrie, die die korrosionsbestndig-keit von kupfer schtzt (z. B. kupferdcher). Witterungseinflssenausgesetzt verndert kupfer seine rtliche farbe und bekommtdie charakteristische grnliche Patina. kupferlegierungen werdenauch fr die Mnz- und schmuckherstellung verwendet.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitkupfer in geringen Mengen ist fr viele organismen essentiell.

Erhhte kupferkonzentrationen im Boden oder Wasser beeintrch-tigen jedoch die aktivitten von Mikroorganismen bzw. Pflanzenund verschlechtern den Zustand der kosysteme nachhaltig. Beider Gewinnung von kupfer fallen gigantische Mengen tauben Gesteins jenes Material, das nicht verwertbar ist an, die instillgelegten stollen, aber auch an der Erdoberflche endgelagertwerden.

kupfer ist ein hufiges Element der Erdkruste. die statischereservenreichweite wird bei derzeitigem kenntnisstand mit ca. 30 Jahren angegeben. die ressourcenreichweite liegt aberbei weitem hher, weshalb ein Engpass nicht erwartet wird.

Zudem liegt die weltweite Wiederverwertungsquote von kupferbei ungefhr 40 %, wobei die gute recyclebarkeit nahezu 100 % zulassen wrde. kupferschrott ist eine wesentliche Quelleder kupfergewinnung geworden mit steigender Wichtigkeit.

Kupferspulen in einem Induktionskochfeld Kirchturm mit neuen und alten Kupferelementen

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Kupfer-Nugget

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Kupfer (Cu)


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Gewinnunglithium kommt in verschiedenen Mineralien der Erdkruste

vor. die wichtigsten lithiumerze sind amblygonit, lepidolith undspodumen mit einem lithiumgehalt von bis zu 9 %. lithiumkommt aber auch gebunden in salzlake vor. die grten wirt-schaftlich abbaubaren lithiumlagersttten befinden sich in sd-amerika in chile, Bolivien und argentinien. nach dem Erzabbauim tage- oder untertagebau wird lithium durch Erhitzen undschmelzflusselektrolyse gewonnen.

Verwendunghauptverwendungsgebiet von lithium ist die akku- und Bat-

terieherstellung. Besonders wichtig ist eine hohe Energiedichtebei hohem Wirkungsgrad und geringem Gewicht. lithium-ionen,lithium-Polymer, lithium-titanat und lithium-schwefel-akku-mulatoren sind derzeit bereits im Einsatz. in legierungen verbes-sert lithium die Zugfestigkeit, hrte und Elastizitt derMaterialien. in einer Bleiverbindung ist es Bestandteil von Bahn-metall, dass fr radlager fr Eisenbahnen verwendet wird. dalithium mit einer roten flamme verbrennt, ist es auch fr feuer-werke beliebt

Umweltaspekte und VerfgbarkeitWie bei vielen anderen rohstoffen finden sich die grten

lagersttten in den rmsten Gebieten der Erde. in Bolivien wurdeder lithiumabbau gesetzlich unter staatliche kontrolle gestellt,um wirtschaftlichen Ertrag auch im land zu halten.

die statische reichweite bezogen auf die derzeitigen reservenund frdermengen liegt bei ca. 200 Jahren, wobei diese frder-mengen kaum ausreichend sind.

das recycling von lithium lohnt sich derzeit kaum. da aberElektrofahrzeugen, in denen leistungsfhige akkus bentigt wer-den, eine groe Zukunft vorausgesagt wird, sollte auch die nach-frage nach lithium steigen und recycling wirtschaftlich machen.

Lithium-Akkus und Knopfzelle

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Radlager fr Eisenbahnen

Lithium (Li)

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Lithium in Paraffinl


GewinnungMagnesium ist sehr reaktionsfreudig und kommt daher in der

natur nicht elementar vor. Es ist jedoch sehr hufig in verbin-dungen anzutreffen. die wichtigsten Magnesium-Minerale sindMagnesit, olivin und dolomit. Magnesium wird berwiegenddurch schmelzflusselektrolyse von Magnesiumchlorid oder durchthermische reduktion von Magnesiumoxid gewonnen. frderln-der sind zum Beispiel china, kanada und russland.

VerwendungMagnesium ist hnlich wie aluminium ein leichtmetall, je-

doch noch um etwa ein drittel leichter. deshalb kommt es vorallem in der luft- und raumfahrt zum Einsatz. in legierungenetwa zusammen mit aluminium und Zinn verbessert Magnesiumdie hrtung und die schweibarkeit. in der Eisen- und stahlin-dustrie wird Magnesium als Entschwefelungs- und desoxidations-mittel verwendet. da es unter blendend hellem licht verbrennt,ist es fr pyrotechnische anwendungen geeignet.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitfr alle organismen ist Magnesium essentiell. Es ist von zen-

traler Bedeutung fr die co2-assimilation im chlorophyll grnerPflanzen. Magnesium ist auch an zahlreichen Enzymfunktionenbeteiligt. Jedoch fhrt Magnesiumberschuss zu nieren- und ner-venschdigungen.

die statische reichweite bezogen auf derzeit bekannte reserven und verbrauchsmengen liegt bei ca. 500 Jahren. daMagnesium aber auch aus Meer- und Quellwasser gewonnen wer-den kann, sind die Grenzen der verfgbarkeit sehr weit. die re-cyclingquote von Magnesium liegt weit hinter der von aluminium.obwohl gegenber der Primrproduktion groe Energieeinspa-rungen mglich wren, wird Magnesium fast nur aus neuschrottgewonnen.

Saturn V-RaketeFeuerwerk

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Magnesium, thermische Reduktion

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Magnesium (Mg)


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GewinnungMangan kommt in der natur nicht elementar vor. Jedoch ist

es in zahlreichen Mineralien enthalten. die wichtigsten Mangan-erze sind Pyrolusit und rhodochrosit. Manganerze knnen sowohlim tage- und untertagebau als auch im untermeerischen abbaugefrdert werden. am Grunde der ozeane finden sich anreiche-rungen von Mangan sogenannte Manganknollen und -krusten.Metallisches Mangan wird hauptschlich durch Elektrolyse vonMangansulfaten gewonnen. hauptfrderlnder sind sdafrika,russland, indien und Brasilien.

VerwendungMangan dient zum berwiegenden teil in der stahlindustrie

in legierungen zur steigerung der stahlhrte. hadfield-stahl hateinen Mangangehalt von ca. 13 %. Er wird zum Beispiel fr Ei-senbahnschienen- und weichen oder Baggerschaufeln verwendet.als oxidationsmittel in trockenbatterien kommt Mangandioxidzum Einsatz. auch in elektrischen Bauteilen zur verzgerungsfreienableitung von berspannungen (varistoren) findet sich Mangan

Umweltaspekte und VerfgbarkeitMangan ist ein lebenswichtiges spurenelement, das obwohl

es ein schwermetall ist auch bei erhhter oraler Einnahmekaum vergiftungserscheinungen hervorruft. Erkrankungen deratemwege und parkinsonhnliche auswirkungen treten fast aus-schlielich nur bei Bergarbeitern auf, die manganhltigen stu-ben ausgesetzt sind.

der Manganabbau in der tiefsee ist nur mit riesigen Maschi-nen machbar. die auswirkungen auf das besondere kosystemam Meeresgrund sind von Expertinnen noch nicht abschtzbar,werden jedoch als gravierend und unumkehrbar eingestuft.

die statische reichweite von Mangan bezogen auf den derzeitigen Wissensstand ber reserven und verbrauch liegt bei41 Jahren, bezogen auf die ressourcen bei ca. 500 Jahren. dierecyclebarkeit von Mangan ist noch relativ gering.

Varistor in Scheibenform

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Baggerschaufel

Mangan (Mn)

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Manganerz


GewinnungMolybdn wird zu zwei drittel bei der kupferraffination

gewonnen. das verbleibende drittel stammt direkt aus Molyb-dnerzen, hauptschlich aus Molybdnit und Wulfenit. durch flotation, rsten und reduktion wird elementares Molybdn hergestellt. fr die stahlveredelung notwendiges ferromolybdnentsteht durch ein Gemisch aus Molybdn- und Eisenoxiden.

hauptfrderlnder sind die usa, china und chile.

VerwendungMolybdn wird zu einem groen teil in stahllegierungen ein-

gesetzt, um die festigkeit, temperatur- und vor allem sure -bestndigkeit zu erhhen. Zum Einsatz kommt es auch imelektronischen Bereich, in dnnschicht-transistoren (tft) und -solarzellen. reines Molybdn wird auch als Material fr Elek-troden und katalysatoren verbraucht.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitauch Molybdn gehrt zu den essentiellen spurenelementen.

Es ist cofaktor verschiedener Enzyme, frdert den Einbau von fluorund trgt somit zur verhinderung von karies bei.

vor allem durch die stahlindustrie und Petrochemie gelangtzustzliches Molybdn in Boden und Wasser. Molybdnberschussfhrt zu gichthnlichen Erscheinungen.

durch die kupfer- und Molybdngewinnung werden riesigeflchen abgebaut und kosysteme zerstrt.

die statische reichweite von Molybdn bezogen auf heutigereserven und frdermengen liegt bei 46 Jahren

Dnnschicht-Solarzelle TFT-Flachbildschirm

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Molybdn

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Molybdn (Mo)


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Gewinnungnickel ist in geringen Mengen hufiger Bestandteil der Erd-

kruste, kommt jedoch elementar nur in Meteoriten oder im Erdkernvor. die wichtigsten nickel-Erze sind Pyrrhotin, Garnierit, Gelb-und rotnickelkies. der Weg zu reinem nickel geht ber mehrereProduktionsschritte. Zunchst wird der nickelgehalt durch flotationerhht. der durch anschlieendes rsten gewonnene rohnickelwird in einem weiteren arbeitsschritt durch Elektrolyse zu reinemnickel. hauptproduktionslnder sind russland, australien undkanada mit ca. 50 % der weltweiten nickel-frdermengen.

Verwendungdas silberwei glnzende schwermetall lsst sich gut schmie-

den, walzen, ziehen und polieren. auerdem ist es wie Eisen oderkobalt ferromagnetisch. verwendung findet reines nickel in derMedizin und chemischen industrie fr korrosionsbestndige instrumente, tiegel und schalen. Zum schutz vor oxidation wer-den Metalle auch mit einer nickelschicht berzogen. Groteilswird nickel aber in legierungen eingesetzt, um zum Beispiel diekorrosionsbestndigkeit (rostfreiheit) und festigkeit von stahl zuverbessern. dieser stahl wird etwa zur herstellung von turbinen,kraftwerksgeneratoren oder Bohrwerkzeuge verwendet. nickel istauch Bestandteil von nickel-cadmium-, nickel-Metallhydrid- odernickel-Eisen-akkus.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitauf nickel reagieren viele Menschen allergisch. deshalb wird

bei schmuckmetallen oftmals auf eine nickelschutzschicht ver-zichtet, um das risiko einer kontaktallergie zu minimieren. auchbeim Einatmen von nickel-verbindungen knnen schwere sch-digungen der atemorgane bis hin zur krebsbildung auftreten.

die frderung von nickel zieht starke umweltschden mitsich. deshalb ist die Erschlieung neuer nickelquellen oft durchumweltauflagen und anrainerproteste beschrnkt. nickel wirdvon kraftwerken und industriellen anlagen in die luft emittiert,von wo aus es durch absetzvorgnge und niederschlag in Bodenund Gewsser gelangt. auch abwsser, die ungeklrt in oberfl-chengewsser eingeleitet werden, sind eine nickelquelle.

die statische lebensdauer von nickel bezogen auf derzeit be-kannte reserven und frdermengen wird mit 45 bis 90 Jahrenangegeben. in den vergangenen Jahren stieg der Preis von nickelum bis zu 400 %! nickelrecycling ist ein wichtiger Wirtschafts-zweig geworden. Ein groer teil der jhrlichen weltweiten nickel-produktion stammt bereits aus altstoffen.

verschiedene nickelhltige Akkus

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Gewindebohrer

Nickel (Ni)

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Nickel, durch Elektrolyse gewonnen


Gewinnungdas seltene niob kommt in der natur nicht gediegen vor.

Wichtigste niob-Erze sind das Mischmineral columbit, das ausniob-, tantal- und Eisenverbindungen besteht und Pyrochlor.niob-Erze werden zunchst in suren oder laugen aufgeschlossenund danach mit Wasser versetzt, damit sich tantal- und nioboxideablsen. durch Elektronenstrahlschmelzen erhlt man hochreinesniob.

hauptfrderlnder fr niob-Erze sind Brasilien, kanada undnigeria.

Verwendungdas hellgrau glnzende relativ weiche schwermetall lsst sich

gut walzen und schmieden. niob wird in legierungen zur stahl-veredelung genutzt, um die festigkeit und Zhigkeit zu verbessern(z. B. fr automobilindustrie, Brckenbau und hochspannungs-masten). Es bildet an der luft eine schutzschicht aus, die beson-ders sureresistent ist, weshalb niob-hltige sthle bevorzugt imrohrleitungsbau eingesetzt werden. aus niob gefertigte supra-leiter werden fr die herstellung von groen Magneten und resonatoren in teilchenbeschleunigern eingesetzt.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitaufgrund grerer vorkommen und hnlichen Eigenschaften

wird niob in manchen Bereichen als Ersatz fr tantal eingesetzt.Planlose Bergbauaktivitten zerstren landschaften und lebens-rume. vor allem in lndern der dritten Welt sind die arbeits -bedingungen im Bergbau sehr schlecht.

die statische lebensdauer von niob wird mit heutigem kennt-nisstand ber reserven und abbaumengen mit 130 Jahren an-gegeben. die recyclingquote aus niob-sthlen ist relativ hoch.

Apollo 15 Raketendse supraleitender Hohlraumresonator

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Niob

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Niob (Nb)


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Gewinnungantimon ist ein silberglnzendes, sprdes halbmetall, das in-

dustriell berwiegend aus stibnit (ber 70 % antimon-Gehalt)gewonnen wird, der hauptschlich in china, Mexiko und Bolivienabgebaut wird. durch reduktionsverfahren mit kohlenstoff oderEisen erfolgt die trennung von reinem antimon aus der schwe-felverbindung im stibnit.

Verwendungder grte teil des abgebauten antimons dient als flamm-

schutzmittel in kunststoffen, klebstoffen oder textilien, wie auto-sitzbezge oder vorhnge. Weiters dient antimon zur hrtung vonBlei- und Zinnlegierungen, etwa fr Blei-akkus, Bleimantel frErdkabel oder ltzinn. Eine besondere Eigenschaft von antimonhilft im Przisionsguss: Es dehnt sich beim abkhlen im Gegensatzzu den meisten anderen Elementen aus und kann daher einemschrumpfen des fertigen Gusses entgegenwirken beziehungsweisefllt die Gussformen bis zum rand aus.

Ein weiterer wichtiger anwendungsbereich in der modernenindustrie ist als katalysator in der kunststofftechnik zur herstellungvon Polyester und PEt oder zur ableitung von elektrostatischenladungen.

Zuknftig werden antimon-Zinn-oxide durch die besonderenEigenschaften als transparente stromleiter in der displaytechnikoder auch fr thermophotovoltaische anwendungen (solarzellen)vermehrten Einsatz finden.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitantimon ist ein sehr selten vorkommendes Element. Es wird

angenommen, das es nur 0,00002 % der Erdkruste ausmacht.Mit den derzeitigen Einschtzungen der stibnitvorkommen ist an-timon bei gleichbleibender Jahresfrdermenge in 16 Jahren auf-gebraucht beziehungsweise mit erwarteten reserven in 32 Jahren.

rckgewonnen kann antimon zum Beispiel aus den Blei-akkus werden, jedoch aus dem mengenmig viel bedeutenderenBereich der flammschutzmittelanwendungen nicht. antimon -verbindungen sind als Gefahrstoffe zu kennzeichnen.

Innenansicht einer Festplatte

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Abgaskatalysator, aufgeschnitten

Platingruppenmetalle (PGM)

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Platingruppenmetalle im Periodensystem der Elemente


Gewinnungin der natur kommt Phosphor gediegen nicht vor, obwohl es

ein relativ hufiges Element der Erdkruste ist. die wichtigstenphosphorhltigen Mineralien sind apatite, Pyromorphite und vivianite. Phosphor gibt es in vier Modifikationsformen. WeierPhosphor wird unter hohem druck zu schwarzem Phosphor, durchErhitzen ber 280 c zu rotem Phosphor und durch ein- bis zwei-wchiges Erhitzen ber 550 c zu violettem Phosphor.

die grten vorkommen von Phosphor-Mineralien finden sichin Marokko, china und in den usa.

Eine Besonderheit stellt das phosphorhltige Guano dar, dasaus kalkstein unter Einwirkung von vogel-Exkrementen entsteht.seit Beginn des 19. Jahrhunderts wird auf den ksten und inselnvon Peru und chile, aber auch sdafrika und tasmanien Guanoals dngemittel abgebaut.

VerwendungWeier Phosphor aus dem verschiedene Phosphorverbindun-

gen gewonnen werden (unter anderem Phosphate), dient als aus-gangsstoff fr dnge- und Waschmittel (Weichmachern). infeuerwerkskrpern und Zndholzkpfen wird der leicht entznd-liche rote Phosphor verwendet. schwarzer Phosphor gewinnt auf-grund seiner halbleitereigenschaften immer grere Bedeutungin der technik.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitfr den menschlichen organismus ist Phosphor als Bestand-

teil der dns, der knochen und der Zhne essentiell. Phosphor-berschuss fhrt zu osteoporose und erschwert die Eisen-aufnahme.

die statische reichweite bezogen auf derzeit bekannte lager-sttten und frdermengen liegt bei 150 Jahren. Europaweit wer-den jhrlich zirka sechs kilogramm Phosphor pro kopf verbraucht.in Pilotprojekten wird an einer wirtschaftlichen rckgewinnungaus klranlagen gearbeitet, deren abwsser und schlmme vielPhosphor enthalten. dabei wird der klrschlamm verbrannt, umorganische stoffe wie knstliche hormone und arzneimittel zuzerstren. schwermetalle werden aus dem rauchgas abgeschie-den. nach nochmaligem chemischen und thermischen Behandelnkann das phosphorreiche Endprodukt wieder als dnger ausge-bracht werden.

Streichholz beim Znden Kunstdnger

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verschiedene Phosphormodifikationen

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Phosphor (P)


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Gewinnungabbauwrdige Quecksilbervorkommen sind ebenso selten wie

gediegenes Quecksilber. Quecksilber wird hauptschlich aus Zinnober-Erzen gewonnen. reines Quecksilber wird unter Zugabevon sauerstoff gewonnen (rstverfahren).

die grten vorkommen sind in spanien, italien und russlandzu finden, jedoch werden sie teilweise nicht mehr gefrdert.

Verwendungin legierungen ist das silberweiliche schwermetall vor allem

als amalgam bekannt, das frher in Zahnfllungen zum Einsatzkam. fr Zukunftstechnologien ist Quecksilber fr Gasentladungs-lampen (leuchtstofflampen, Energiesparlampen) als Bestandteilder Gasfllung relevant. Quecksilberverbindungen werden auf-grund der desinfizierenden Wirkung in schutzfarben fr schiffs-rmpfe verwendet, die Muschel- und algenbefall verhindern.Quecksilber hilft auch bei der Goldgewinnung.

Umweltaspekte und VerfgbarkeitZu Quecksilberbelastungen im menschlichen krper kommt

es hauptschlich ber die nahrung. Besonders in raubfischen wiekabeljau, thun- oder schwertfisch reichert sich das schwermetallber die nahrungskette an. auch kohlekraftwerke emittierenQuecksilber.

die statische reserven-reichweite von Quecksilber wird mit10 bis 20 Jahren angegeben.

Es ist wichtig quecksilberhltige leuchtstofflampen einer ent-sprechenden Entsorgung zuzufhren. die richtlinie 2002/96/EGgibt eine verwertungs- und recyclingquote fr leuchtstofflampenvon mindestens 80 % vor, die nur durch die verwertung desquecksilberhltigen alt-lampenglases zu erreichen ist.

Energiesparlampe

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Schutzfarbe fr Schiffe

Quecksilber (Hg)

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Quecksilbertropfen


Gewinnungrhenium ist ein sehr seltenes Element, das elementar in der

natur nicht vorkommt. Es wird hauptschlich aus Molybdnglanzgewonnen. durch rstung kommt es zur rheniumanreicherungin der flugasche, aus der durch weitere verfahren mittels ammo-niak und Wasserstoff elementares rhenium erzielt wird.

die grten lagersttten rheniumhltiger Erze liegen in denvereinigten staaten, kanada und chile. die hauptfrderlndersind zur Zeit chile, kasachstan, die usa und Peru.

Verwendungrhenium ist ein silbergraues, hartes schwermetall mit einem

extrem hohen schmelzpunkt (3.186 c). Es weist mit 5.596 cauch den hchsten siedepunkt aller bekannten Metalle auf. un-terhalb von etwa 1,7 k (= 271,45 c) ist rhenium supraleitend.

aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich rhenium zur her-stellung von heizwendeln, thermoelementen und Glhdrhten.Besonders hufig findet sich rhenium in legierungen etwa frturbinenschaufeln oder zur verwendung in der raumfahrt- undElektrotechnik, da es die Bestndigkeit gegenber hitze und che-mischen Einflssen verbessert. Platin-rhenium-katalysatoren wer-den bei der herstellung von bleifreiem Benzin zur Erhhung deroktanzahl verwendet.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitrhenium scheint unbedeutend fr den menschlichen orga-

nismus und auch ber die toxizitt ist nichts bekannt. in Pulver-form ist es leichtentzndlich und brennbar. Es darf aufgrund derEntstehung von Wasserstoff nicht mit Wasser gelscht werden,sondern ausschlielich mit lschpulver bzw. Metallbrandlscher.

da rhenium hauptschlich ein nebenprodukt der Molybdn-gewinnung ist, muss auch fr rhenium der groflchige abbaumit zerstrerischen auswirkungen auf die kosysteme gezhltwerden.

die statische reichweite von rhenium bezogen auf heutigereserven und frdermengen liegt bei 60 Jahren, bezogen auf dieressourcen bei 275 Jahren.

geschweites Thermoelement bleifreier Benzin

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Rhenium

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Rhenium (Re)


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Gewinnungnatriumchlorid wird hauptschlich aus stein- bzw. Meersalz

gewonnen. oberirdische salzlagersttten wie etwa salzseen sindvon geringer Bedeutung. der abbau von steinsalz erfolgt entwederim untertagebau durch sprengung und Bohrung oder das salzwird mit hilfe von Wasser ausgewaschen und die sole mittelsBohrsplwerken an den tag befrdert. salz aus Meerwasser wirdin niederschlagsarmen kstengebieten mit hoher sonneneinstrah-lung in sogenannten salzgrten (kaskadenartige Becken) durchverdunstung gewonnen.

hauptproduktionslnder fr natriumchlorid sind china, dieusa und indien.

Verwendungnatriumchlorid als speisesalz zum Wrzen und konservieren

von speisen ist die wohl lteste verwendungsform. Jedoch hatnatriumchlorid auch groe Bedeutung als industrieund auftau-salz gewonnen. Es hlt die straen im Winter frei von Eis undschnee und ist als soda auch beteiligt an der Glasherstellung.aus natriumchlorid kann natron erzeugt werden, das unter anderem als Back- und feuerlschpulver verwendung findet. alsregeneriersalz dient es zur Wasserenthrtung zum Beispiel in Geschirrsplmaschinen.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitsalz ist in hohen dosen sowohl fr den Menschen als auch

fr andere organismen toxisch. die verwendung von auftau- bzw.streusalz im Winter hat schdigende auswirkungen auf Pflanzenund Boden vor allem im straennahbereich. durch versickerungund auswaschung gelangt das salz in weiterer folge auch ins

Grundwasser und in oberflchengewsser. Ein nicht zu vernach-lssigbarer umweltaspekt ist auch die landschafts- und stand-ortsvernderung durch die Errichtung von salzgrten in densensiblen kstenbereichen.

da natriumchlorid sowohl in groen steinsalzlagersttten alsauch im Meerwasser vorkommt, ist mit keiner knappheit zu rechnen.

Streufahrzeug

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Salzstreuer

Salz (NaCl)

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Salzkristalle


Gewinnungin der natur kommt selen sehr selten gediegen vor. selen-

minerale sind etwa clausthalit, Berzelianit oder umangit. Gewon-nen wird selen als nebenprodukt bei der verhttung selenhltigerkupfer- oder nickelerze. hauptproduzenten fr selen sind Japan,kanada, die usa, china und Belgien.

Verwendungselen ist ein halbleitermetall, das in sechs verschiedenen Mo-

difikationen vorkommt. Bei raumtemperatur am stabilsten istgraues selen. Bei Belichtung erhht sich seine elektrische leit -fhigkeit enorm, weshalb es besonders fr Photozellen, dnn-schicht-Photovoltaikzellen, lichtempfindliche alarmsysteme undradaranlagen geeignet ist. auch die photoleitende schicht in laserdruckern und fotokopierern besteht aus selen. in der Glas-und keramikindustrie wird selen als frbe- und Entfrbungsmitteleingesetzt. Zum Beispiel ist im roten ampelglas selen enthalten.daneben findet es noch verwendung in der chemischen industrieund Pharmazie.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitselen ist ein essentielles spurenelement, jedoch sind leicht

erhhte dosen bereits toxisch. umweltbelastungen durch selengehen auf die kohleverbrennung, Bergbau, Metallgewinnung undpetrochemischen Prozesse in der industrie zurck. aufgrund hoheranreicherungsfaktoren steigt der selengehalt in Bden und Gewssern stark an. ungereinigte abwsser, niederschlagsaus-waschungen und deponieleckagen vergiften vor allem fische undWasservgel.

die statische reichweite bezogen auf die derzeit bekanntenreserven wird mit ca. 45 Jahren angegeben. obwohl auch einPreisanstieg fr selen in den letzten Jahren zu verzeichnen ist,spielt selen-recycling eine untergeordnete rolle.

rotes Ampelglas Fotokopiergert

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schwarzes, graues und rotes Selen

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Selen (Se)


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Gewinnunginsgesamt gibt es 17 Metalle, die zur Gruppe der seltenen

Erden zhlen: scandium, yttrium, lanthan, cer, Praseodym, neo-dym, Promethium, samarium, Europium, Gadolinium, terbium,dysprosium, holmium, Erbium, thulium, ytterbium und lutetium.

die meisten dieser Elemente kommen in der Erdkruste hufigvor, jedoch sind grere lagersttten von geeigneten Mineralien,die seltenerdmetalle enthalten tatschlich selten und auf wenigestaaten konzentriert. die grten vorkommen sind in china undWest-australien, daneben befinden sich lagersttten in Grnland,kanada, usa, indien, Brasilien und Malaysia. der abbau erfolgtaber derzeit fast ausschlielich in china und indien, geringfgigereMengen stammen aus Brasilien und Malaysia.

Verwendungdie silbrig glnzenden seltenerdmetalle sind relativ weich

und reaktionsfhig. ihre besondere struktur der Elektronenhllemacht sie fr die technik interessant. seltenerdmetalle sind Bestandteil vieler schlsseltechnologien der Gegenwart und auchjener der zuknftigen innovationen. dauermagneten, spezial -glser, Batterien, Plasma- und lcd-Bildschirme, Energiesparlam-pen, laser, Glasfaserkabel oder handys ohne seltenerdmetalleundenkbar.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitdie Gewinnung der teilweise giftigen und oftmals mit radio-

aktiven Elementen vergesellschafteten seltenerdmetalle mittelssuren zieht gravierende umweltschden mit sich, besonders des-halb, da es in den abbaulndern geringe umweltschutzvorkeh-rungen gibt.

die statische reichweite der seltenerdmetalle ist mit 863 Jah-ren bezogen auf die reserven und 1.471 Jahren bezogen auf dieressourcen sehr gro. dennoch ist mit Engpssen und Preiserh-hungen zu rechnen, da eine enorme abhngigkeit von importenaus wenigen lndern besteht. im Jahr 2011 wurden 95 % derseltenerdmetalle in china gefrdert.

unterschiedliche verfahren fr das recycling von geringkon-zentrierten Metallen sind im Pilotstadium, weshalb die recycling-rate von seltenerdmetallen sehr niedrig ist.

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Seltenerdmetalle

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Seltenerd-Oxide


Gewinnungsilber kommt in der natur gediegen vor, wird aber haupt-

schlich aus silbererzen und als nebenprodukt bei der Blei- undkupfererzeugung gewonnen.

hauptfrderlnder sind Peru, Mexiko, china und australien.

Verwendungdas silber-wei glnzende Edelmetall leitet Wrme und Elek-

trizitt am besten unter allen Metallen. Wichtige technische Eigenschaften sind auch gute schmiedbarkeit, dehnbarkeit undvor allem das ausgezeichnete reflexionsvermgen. durch das ver-silbern von Glas werden hochwertige spiegel erzeugt. hervorzu-kehren ist auch die keimttende Wirkung, weshalb silber in derMedizin verwendet wird und auch in sportkleidung immer hu-figer zum Einsatz kommt. in der hagelbekmpfung wird silber-jodid mittels flugzeug in die atmosphre eingebracht, um durchdie Erhhung der kondensationskerne ein frhzeitiges abregnenzu ermglichen. die hufigsten silberlegierungen sind kupfer- silber-legierungen fr Mnzen, schmuck und Bestecke.

Umweltaspekte und Verfgbarkeitim hauptfrderland Peru hat der Bergbau lange tradition.

neben den wirtschaftlichen vorteilen hat das hohe niveau derBergbauttigkeit zu gravierenden umweltschden gefhrt. ineiner studi

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Endlichkeit Der Rohstoffe Ressourcenvorraete Von a Bis Z INTERNET