Technologien der Zukunft, Ressourcen am Limit

Ob wir Brot backen, Fahrzeuge bauen oder neue Technologien nutzen: Unser Leben beruht auf Rohstoffen. Der Rohstoffbedarf steigt kontinuierlich, während wir mit den vorhandenen Rohstoffen zu verschwenderisch umgehen. Mehr als 80 Prozent der deutschen Industrieunternehmen litten Ende 2023 unter Lieferschwierigkeiten. Durch die aktuelle politische Lage werden viele Rohstoffe knapper.*

Ein Beispiel für eine grundsätzlich nachhaltigere, aber rohstoffintensive Zukunftstechnologie ist die Elektromobilität: Elektrofahrzeuge fahren lokal emissionsfrei, enthalten aber aufgrund der verbauten Batterie deutlich mehr strategische und kritische Rohstoffe wie Lithium, Kobalt oder Nickel als konventionelle Fahrzeuge.

Zur besseren Abschätzung von Nachfrageschüben und damit verbundenen potenziellen Lieferengpässen und Preisschwankungen werden Fraunhofer-Forschende den Rohstoffbedarf für die kommenden Jahrzehnte bis 2045 abschätzen. Die neue Studie »Rohstoffe für Zukunftstechnologien 2026« wird durch das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI sowie das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM im Auftrag der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erstellt.

In der Studie untersuchen die Forschenden 34 Zukunftstechnologien im Detail – von Lithium-Hochleistungsspeichern über Windkraftanlagen bis hin zu Rechenzentren. In unterschiedlichen sozioökonomischen Szenarien untersuchen sie, welche Auswirkungen eine künftige industrielle Nutzung von Zukunftstechnologien auf die Rohstoffnachfrage hat und auf welche Rohstoffe diese Innovationen besonders angewiesen sind. Hierbei wird unter anderem auch ein Szenario betrachtet, in dem regionale Rivalitäten weltweit zunehmen und die internationale Zusammenarbeit geschwächt wird. Dadurch verlieren Umweltschutz und entsprechende Gesetzgebung an Aufmerksamkeit.

Rechenzentren verbrauchen weiterhin massiv Rohstoffe
Immer wieder zwingt der Mangel an Rohstoffen Unternehmen, ihre Produktion zu drosseln – besonders stark trifft der Materialmangel die Elektrobranche und die Autoindustrie. »Deutschland ist als Hochtechnologiestandort wegen seiner großen Importabhängigkeit von Rohstoffen besonders anfällig«, erklärt Jana Rückschloss, Wissenschaftlerin am Fraunhofer IZM. Sie untersucht in der großangelegten Langzeitstudie die verbrauchten Rohstoffe für die in Rechenzentren verbauten
Speichertechnologien.

Die Frage ist, in welchem Umfang der globale Datenstrom zunimmt. Schon bei geringfügig verändertem Wachstumsfaktor ergeben sich durch exponentielles Wachstum und den langen Zeitraum bis 2045 enorme Unterschiede in der Datenmenge. Entscheidungen, sowohl in den verschiedenen angenommenen Szenarien der Studie als auch im realen Leben, wirken sich also stark auf die Zukunft aus.

Künstliche Intelligenz immer mitdenken
Die sichere Versorgung Deutschlands mit Rohstoffen ist eine wesentliche Voraussetzung für die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft. Neue Megatrends und Innovationssprünge bei der Technologieentwicklung können zu unerwarteten Nachfrageschüben führen – etwa bei High-Tech-Rohstoffen – und damit zu Lieferengpässen sowie zu zumindest vorübergehend stark schwankenden Rohstoffpreisen.

Die zunehmende Verbreitung von Künstlicher Intelligenz (KI) und deren Auswirkung werden in der laufenden Studie mit betrachtet. Während vor fünf Jahren noch kaum jemand im Alltag mit KI gearbeitet hat, ist sie heute allgegenwärtig. Die rasante Zunahme beschleunigt den Ausbau von Rechenzentren und der notwendigen IT-Infrastruktur. Die Forschenden werden die aktuellen Entwicklungen rund um KI deshalb in den untersuchten Technologien immer mitdenken.

Handlungsempfehlungen für deutsche Rohstoffstrategie
Die neue Studie aktualisiert die Ergebnisse aus den Studien der Jahre 2009, 2016 und 2021, die ebenfalls im gleichen Studiendesign erstellt wurden. Die Studie ist ein wichtiger Bestandteil des DERA-Rohstoffmonitorings, das in der Rohstoffstrategie der Bundesregierung 2010 Erwähnung findet und seitdem umgesetzt wird.

Die beiden Fraunhofer-Institute vereinen Expertise aus angewandter Forschung und Zukunftsstudien und verfügen über Querschnittswissen aus verschiedensten Technologien. Die finalen Ergebnisse der aktuellen, vierten Studie werden im Frühsommer 2026 erwartet. Sie werden online in Form eines Berichts sowie auf einem öffentlichen Event via Stream zur Verfügung gestellt. Die regelmäßige Aktualisierung der Studie ist Bestandteil des DERA-Rohstoffmonitorings.

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*Quelle: IEA, Alkane, ADAMA Intelligence via Wood Mackenzie

Weitere Informationen:
https://www.izm.fraunhofer.de/de/abteilungen/environmental_reliabilityengineeri
ng/projekte/rohstoffe-fuer-zukunftstechnologien.html