R O H S T O F F - L E X I KO N
Der Reichtum der Erde Die technische und industrielle Revolution der Neuzeit ist ohne Rohstoffe wie etwa Erdöl oder Eisenerz nicht denkbar. Nur durch den massiven Einsatz fossiler, metallischer und nichtmetallischer Rohstoffe konnte es den Menschen gelingen, stetig mehr Energie sowie mehr und bessere Produkte zu erzeugen. Der Verbrauch an Rohstoffen wird auch in den nächsten Jahren weiter steigen. Dabei sind die meisten natürlichen Ressourcen sehr ungleich auf der Welt verteilt – und endlich. Als Folge der Knappheit sind in den vergangenen Jahren die Preise fast aller Rohstoffe deutlich gestiegen. Ein Ende der Preisspirale ist nicht abzusehen.
14
27
7 7
12
Kanada
USA
Mexiko
6
8
Jamaika
30 6
Venezuela
Guinea
Kernkraft (Uran)
Brasilien
14
Exajoule 600
8
6 8 Erdgas
Peru
Chile
30 Erdöl
Energieverbrauch weltweit in Exajoule
NICHT ERNEUERBARE ENERGIEN
400
200
Prognose ab 2000
1 Exajoule = 34,12 Millionen Tonnen Steinkohleneinheiten
bei Annahme eines Weltwirtschaftswachstums von drei Prozent jährlich und einer Erdbevölkerung von neun Milliarden im Jahre 2050
Quelle: Deutsche Shell
Kohle 0
1900
50
1910
1920
1930
1940
1950 s p i e g e l
1960 s p e c i a l
1970 5 / 2 0 0 6
1980
1990
2000 2010 2030 2050
Die Verteilung wichtiger Rohstoffe* Erdöl
Gas
Kohle
Uran
Anteil an den Weltreserven in Prozent
Gold
6 Diamanten
Platinmetalle
Eisenerz
Bauxit
Kupfer
(Aluminium) * Länder mit mehr als 5% Anteil
an den weltweiten Reserven des jeweiligen Rohstoffs
27
6 Polen
17
16
9 7 7
18
5
5
Russland
19
Ukraine
Kasachstan
16 9
Irak
8 21
10
13
China
13
6
Iran Kuweit
SaudiArabien
8
VAE
10
Katar
Indien
15 Quellen: Oil&Gas Journal, BP, USGS, IAEA
26
23 6
Demokratische Republik Kongo
Indonesien
30
Botswana
23
16
12
7
9
9 5
Australien in Dollar
Namibia Südafrika
88
14
12
70
8 5
60 in Prozent 200
Metallpreisindex (Gold, Eisen, Blei, Kupfer, Zink) Veränderungen in Prozent (1997 = 0)
150
Ölpreis
50
Rohölpreis (West Texas Intermediate) in Dollar je Barrel
40
100
30
50 20 0 Quelle: USGS
1946 1950
1960
1970
1980
1990
2000 2006 s p i e g e l
10
– 50
Quelle: Federal Reserve
1946 1950
s p e c i a l
1960
5 / 2 0 0 6
1970
1980
1990
2000 2006
51
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METALLISCHE ROHSTOFFE: Edelmetalle Metallische Rohstoffe kommen in der Natur meist als Erze vor, das heißt in Verbindungen mit anderen chemischen Elementen, etwa mit Sauerstoff (Oxide), Sauerstoff plus Wasserstoff (Hydroxide) oder Schwefel (Sulfide). Lagerstätten können entstehen, wenn Magma aus der Tiefe aufsteigt oder wenn heißes Wasser Metallverbindungen aus der Erdkruste löst und am Meeresgrund ablagert. Außerdem konzentrieren sich Erze unter hohem Druck und hoher Temperatur in der Tiefe. Daneben können sie in Flüssen und an Stränden zusammengeschwemmt werden.
Gold, Silber, Platin GOLD ist meist in Reinform zu finden oder mit einem geringen Anteil an Silber. Gold gehört, neben Kupfer, zu den ältesten vom Menschen benutzten Metallen. GROSSE LAGERSTÄTTEN
Indonesien: Grasberg Mine Papua-Neuguinea: Ladolam Südafrika: Witwatersrand Australien: Golden Mile Sibirien: Suchoi Log Argentinien: Bajo de la Alumbrera VERWENDUNG
TIM WEGNER
Schmuckindustrie Münzherstellung Basis wichtiger Währungen (Staatsreserven) Zahntechnik Beschichtungen in der Elektrotechnik Arbeiter mit einem glühenden Platinblock
PREIS
626 Dollar pro Feinunze (1 Feinunze ist 31,1 Gramm) (6. Juli 2006)
SILBER findet sich häufig in Lagerstätten gemeinsam mit anderen Metallen und ist oft mit anderen Stoffen verbunden, etwa mit Schwefel. Es wird von Menschen etwa seit dem 4. Jahrtausend v. Chr. verarbeitet. Damals war Silber bei den Ägyptern sogar wertvoller als Gold.
700 500 300
1996
2006 GROSSE LAGERSTÄTTEN
GROSSE LAGERSTÄTTEN
Australien: Cannington, Broken Hill Mexiko: Fresnillo, Sombrerete, Rey de Plata Peru: Uchucchacua VERWENDUNG
PREIS
Fahrzeug- und Ölindustrie (Katalysatoren) Schmuckindustrie Medizin- und Zahntechnik Computertechnik (LCD-Bildschirmglas) PREIS
12,98 Dollar pro Feinunze (6. Juli 2006)
NICKY LOH / REUTERS
Südafrika: Merensky Reef Kanada: Sudbury Russland: Norilsk USA: Stillwater VERWENDUNG
Schmuckindustrie, Bestecke Fotochemikalien und Spiegel Elektroindustrie (Kontakte, Batterien) Münzherstellung Medizin
1231 Dollar pro Feinunze (6. Juli 2006) 14 12 10 8 6
1996
2006
Goldbarren 52
PLATIN wird oft als Sammelbegriff für die sechs Platinmetalle Platin, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium und Iridium gebraucht. Im 16. Jahrhundert wurde Platin in südamerikanischen Silberminen als unerwünschte Verunreinigung angesehen.
s p i e g e l
s p e c i a l
5 / 2 0 0 6
1200 1000 800 600
1996
2006
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METALLISCHE ROHSTOFFE: Eisen und Stahlmetalle
Eisen, Chrom, Nickel, Kobalt EISEN bildet die Grundlage für die Stahlherstellung und ist einer der entscheidenden Werkstoffe des technischen Zeitalters. Bis Mitte des 20. Jahrhunderts wurde Eisenerz auch in Deutschland gefördert – heute sind die Vorräte erschöpft. GROSSE LAGERSTÄTTEN
NICKEL wird wegen seiner Oxidationsbeständigkeit gern als Überzug für andere Metalle verwendet. Es findet sich schon in Münzen aus vorchristlicher Zeit. GROSSE LAGERSTÄTTEN
Brasilien: Iron Quadrangle Australien: Pilbara Region Südafrika: Bushveld Komplex China: Hebei Provinz Schweden: Kiruna und Malmberget VERWENDUNG
Kanada: Sudbury Russland: Norilsk Australien: Mount Keith Kuba: Moa Bay VERWENDUNG
Stahlindustrie (Edelstahlproduktion)
Stahlindustrie Farbpigmente
PREIS
Carajas Feinerz: 77,35 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006) in tausend
24 000 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006) 24 20 16 12 8 4
in tausend
70 50 30 10
1996
1996
2006
Schmelzofen für die Stahlproduktion
2006
CHROM wurde erst im 18. Jahrhundert entdeckt. Anfangs haben die giftigen Chromverbindungen überwiegend als Farbpigmente Verwendung gefunden, heute wird der Rohstoff eingesetzt, um korrosions- und hitzebeständige Legierungen herzustellen.
KOBALT tritt häufig gemeinsam mit Nickel auf. Sein Erz war seit Beginn des 18. Jahrhunderts Grundstoff für die Farbe Blau. Heute wird Kobalt vor allem für besonders beständige Metalllegierungen benutzt. GROSSE LAGERSTÄTTEN
Demokratische Republik Kongo: Copper Belt Australien: Mount Keith, Murrin Murrin Kuba: Moa Bay Kanada: Cobalt District
GROSSE LAGERSTÄTTEN
Südafrika: Bushveld Komplex Kasachstan: Donskoi Komplex Indien: Sukinda Valley VERWENDUNG
VERWENDUNG
Stahlindustrie (Edelstahlproduktion) Verchromungen als Korrosionsschutz Ledergerbung Farbpigmente
Stahlindustrie Elektroindustrie (Batterien) Flugzeugbau (Speziallegierungen für Triebwerke) Farbenherstellung (Blau)
PREIS
PREIS
1499 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006) in tausend
31 306 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006) in tausend
1500 FRANK AUGSTEIN / AP
500
2006
Aufgerollte Stahlbahnen 54
70 50
1000
1998
ULLSTEIN BILDERDIENST
PREIS
s p i e g e l
s p e c i a l
5 / 2 0 0 6
30 10
1996
2006
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METALLISCHE ROHSTOFFE: Buntmetalle; Aluminium, Titan, Uran
Kupfer, Blei, Zink, Zinn, Aluminium, Titan, Uran GROSSE LAGERSTÄTTEN
VERWENDUNG
PREIS
KUPFER war wohl das erste Metall, das der Mensch benutzte, unter anderem um Waffen und Alltagsgeräte herzustellen. Es wird mit Zinn zu Bronze legiert und mit Zink zu Messing.
Chile: Chuquicamata, La Escondida Polen: Legnica-Glogów-Kupferbecken USA: Bingham, Bisbee und Ely Indonesien: Grasberg Mine
Elektroindustrie (elektrische Leiter) Legierungen (unter anderem Münzen) Bauindustrie
7500 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006)
BLEI ist ein weicher, leicht formbarer und sehr giftiger Stoff. Früher, bevor die Gesundheitsgefährdung des Materials bekannt war, wurden weltweit fast alle Wasserrohre aus Blei gefertigt.
USA: Red Dog Kanada: Brunswick Australien: Mount Isa, Broken Hill Irland: Navan, Silvermines
Autobatterien Treibstoffproduktion (Antiklopfmittel in Benzin) Bau-, Glasindustrie Munitionsherstellung
999 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006)
ZINK bildet an der Luft eine witterungsbe- siehe Blei ständige Schutzschicht aus Zinkkarbonat. Eisen und Stahl wird durch Verzinken vor Korrosion geschützt.
Metallindustrie Legierungen Batterien Chemische Industrie
3372 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006)
ZINN haben die Menschen schon vor Jahrhunderten zu Haushaltsgegenständen wie Teller, Becher oder Kannen verarbeitet. Heute werden aus dem schwach giftigen und teuren Metall kaum noch Dinge für den täglichen Gebrauch produziert.
China: Dachang Brasilien: Pitinga Myanmar: Mawchi Mine Indonesien: Bangka Island Bolivien: San Cristóbal Peru: San Rafael
Weißblech Zahnmedizin Chemische Industrie (Stabilisator in PVC) Legierungen Orgelpfeifen
8400 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006)
ALUMINIUM ist das in der Erdkruste am häufigsten vorkommende Metall. Wegen seiner geringen Dichte wird es in der industriellen Produktion eingesetzt, wenn Gewicht gespart werden soll. Es ist einfach zu verarbeiten.
Australien: Huntly Mine und Weipa Flugzeugbau Elektrotechnik Guinea: Boké-Sangaredi Verpackungsmaterial Brasilien: Porto Trombetas Jamaika: St. Ann Mine Russland: Tichwin
2556 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006)
TITAN zählt zu den besonders widerstandsfähigen Metallen und ist weitgehend korrosionsbeständig. Es wird deshalb unter anderem für stark beanspruchte Teile in der Raumfahrt oder im Schiffsbau eingesetzt.
Australien: Cooljarloo Sierra Leone: Sierra Rutile Mines Südafrika: Richards Bay Mozambik: Corridor Sands
URAN kommt in der Natur nicht als reines Metall vor, sondern in Form von über 200 Verbindungen. Der Stoff ist giftig und radioaktiv und wird vor allem als Brennstoff für Kernkraftwerke benötigt.
Kanada: Cigar Lake, McArthur River Brennstoff für AtomAustralien: Olympic Dam, Ranger, reaktoren Nuklearwaffen Beverly Niger: Arlit, Akouta Namibia: Rössing Mine, Langer Heinrich
KUPFER
BLEI
in Dollar pro Tonne
ZINK
in Dollar pro Tonne
8000
ALUMINIUM
in Dollar pro Tonne
1400
Luft- und Raumfahrt Automobilindustrie Farbpigmente Schiffs- und Turbinenbau
29 000 Dollar pro Tonne (Juli 2006)
101 410 Dollar pro Tonne (6. Juli 2006)
URAN
in Dollar pro Tonne
in Dollar pro Pound
40
4000 3000
6000
3000
1000
4000
2500 2000
2000
600
30
20 1500
2000
1000
1000
200
1996
56
2006 1996
2006
1996
s p i e g e l
2006 2003
s p e c i a l
5 / 2 0 0 6
2006
1998
10
2006
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FOSSILE ROHSTOFFE
Erdöl und Erdgas
HOLLANDSE HOOGTE / LAIF
ERDÖL ist ein in der Erdkruste lagerndes flüssiges Gemisch, das hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen besteht. Mit Erdöl tritt häufig auch Erdgas auf. Die Zusammensetzung von Erdgas kann sich je nach geografischer Lage deutlich unterscheiden, Hauptbestandteil ist jedoch immer Methan. Erdgas und Erdöl entstehen beide auf ähnliche Weise: Vor Millionen Jahren lagerten sich auf dem Grund flacher Meeresgebiete große Mengen abgestorbener Kleinstlebewesen ab. Diese Ansammlungen wurden dann von weiteren Sedimenten überdeckt. Unter Luftabschluss, großem Druck und hohen Temperaturen wurde das organische Material im Laufe der Zeit zu flüssigen und gasförmigen Kohlewasserstoffen umgewandelt. Gefunden wurde Erdöl schon vor Tausenden von Jahren. Die eigentliche Ausbeutung von Erdöllagerstätten beginnt im 19. Jahrhundert, weil durch abnehmende Walbestände Walöl als Brennstoff für Lampen zu teuer wurde. Nach Einführung des elektrischen Lichts war Erdöl zunächst nicht mehr besonders attraktiv, erst die Entwicklung des Automobils brachte den endgültigen Durchbruch. Heute ist Erdöl der wichtigste Rohstoff der modernen Industriegesellschaften, von großer Bedeutung für die Stromerzeugung und Treibstoff für fast alle motorisierten Transportmittel.
Öl- und Gasförderung Ölhafen (in Rotterdam) VORKOMMEN
Bohrturm
Die größten Erdöl- und Erdgasreserven finden sich im Gebiet des Persischen Golfs. Daneben gibt es bedeutende Lagerstätten in Nord- und Mittelamerika, in Russland, Libyen und Nigeria. VERWENDUNG
Energiegewinnung Treibstoffe Kunststoffindustrie
Gas Erdöl Wasser
undurchlässige Tonschicht (Falle)
PREIS
Rohöl (Marke Brent): 72,77 Dollar pro Barrel (1 Barrel sind 159 Liter) (6. Juli 2006) Import-Erdgas: 20,04 Euro pro Megawattstunde (Juli 2006)
Gestein ÖLRESERVEN
Entstehung einer Lagerstätte: Aufgrund des großen Drucks im Erdreich wandern Öl und Gas durch das Gestein, bis sie auf eine undurchlässige Schicht stoßen. Da beide Stoffe, Öl wie Gas, leichter sind als Wasser, steigen sie über das im Gestein gespeicherte Wasser empor und sammeln sich in bestimmten Gebieten. 58
s p i e g e l
s p e c i a l
GASRESERVEN
2004, in Milliarden Barrel
in Billionen Kubikmeter
Nordamerika Asien/ 101,2 61,0 Pazifik 41,1 Mittel- und Südamerika 112,2 733,9 Afrika Naher Osten 139,2
Nordamerika Mittel- und Afrika 7,32 7,1 Südamerika 14,06 14,21 72,83 Asien/ Naher Osten Pazifik
Europa und Eurasien
Europa und Eurasien
5 / 2 0 0 6
64,02
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FOSSILE ROHSTOFFE
Kohle KOHLE besteht zum größten Teil aus dem Element Kohlenstoff. Vor allem im Erdzeitalter des Karbons vor rund 300 Millionen Jahren bildeten sich aus üppigen tropischen Wäldern und Mooren mächtige Schichten abgestorbener Pflanzen. Diese Schichten wurden durch weitere Sedimente überlagert und zusammengepresst. Zuerst verwandelten sie sich zu Torf, im Laufe der Jahrtausende wurde die Masse in größerer Tiefe weiter komprimiert und entwässert, so dass zuerst Braunkohle, dann Steinkohle und abschließend Anthrazitkohle entstehen konnte. Aufgrund der unterschiedlichen Tiefe der Vorkommen kann Braunkohle meist im Tagebau gewonnen werden, während Steinkohle vor allem untertage gefördert wird. Seit dem Mittelalter nutzt der Mensch Kohle zum Heizen. In England und in Belgien wurde Kohle bereits im 13. Jahrhundert aus Gruben gewonnen. In Deutschland begann der Kohlebergbau etwa hundert Jahre später. Entwässerungstechniken, um in größere Tiefen vorstoßen zu können, gab es erst ab dem 15. Jahrhundert. Große wirtschaftliche Bedeutung erlangte die Kohle mit der Einführung der Dampfmaschine und der industriellen Stahlproduktion. Kohle entwickelte sich zum wichtigsten Energieträger, wurde in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts jedoch durch das Öl verdrängt. Im Jahr 1950 wurden noch rund 62 Prozent des weltweiten Energiebedarfs mit Kohle gedeckt – 1991 waren es gerade noch 31 Prozent. Als Folge der enormen Preissteigerungen bei Öl und Gas und einer drohenden weltweiten Energieknappheit sagen Experten der Kohle für die kommenden Jahre eine Renaissance voraus.
LARRY LEE / CORBIS
Steinkohlenförderung 4400
weltweit, in Millionen Tonnen
4000 3600 3200 2800 1980
84
88
92
96
2000
04
VORKOMMEN
Große Lagerstätten existieren in China, den USA, Russland, Indien und Australien. Die Vorkommen in Deutschland spielen heute nur noch eine untergeordnete Rolle. VERWENDUNG
170
in Deutschland, in Millionen Tonnen
Kohleabbau
150 130 110 90
Energiegewinnung (Wärme, Strom) PREIS
Import-Steinkohle: 63,03 Euro pro Tonne (1. Quartal 2006) STEINKOHLERESERVEN 2004, in Milliarden Tonnen
50 30 10 1945 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 2000 05
60
s p i e g e l
296,9
Europa Nord- und Asien/ amerika Eurasien Pazifik
70
Quelle: Statistik der Kohlenwirtschaft e. V.
287,1 254,4
Naher Osten 0,4
s p e c i a l
MittelAfrika und Südamerika 50,3 19,9
5 / 2 0 0 6
R O H S T O F F - L E X I KO N
NICHTMETALLISCHE ROHSTOFFE
Diamanten, Ton, Sand, Kies, Quarz DIAMANT ist das härteste natürliche Mineral und besteht aus reinem Kohlenstoff. Seit 1955 können Diamanten für technische Zwecke auch künstlich hergestellt werden. GROSSE LAGERSTÄTTEN
Russland: Udatschnaja Botswana: Orapa Mine Südafrika: Baken Mine, Cullinan Mine, Kimberley Australien: Argyle Kanada: Diavik und Ekati VERWENDUNG
Schmuck Werkzeuge PREIS
HOLLANDSE HOOGTE / LAIF
Geschliffene Diamanten: ca. 940 Dollar pro Karat, je nach Größe und Qualität des Steins (6. Juli 2006) Preisentwicklung Rohdiamanten Index: 1949 = 100
1500 1000 500
1989
Diamantensucher (in Sierra Leone)
2004
TONE, SANDE UND KIESE sind Lockergesteine in bestimmten Korngrößen. Sie entstehen meist als Ablagerung in Wasser.
QUARZ kommt in den meisten Gesteinen und Sanden vor. Der Rohstoff wird vielfältig eingesetzt.
VERWENDUNG
Ton: Keramikindustrie, Betonherstellung, Bauindustrie Sand, Kies: Bauindustrie, Betonherstellung, Metallherstellung (Formsande)
MICHAEL HELBIG / PICTURE ALLIANCE / DPA
GLIEDERUNG NACH KORNGRÖSSE
Quarzsandförderung (in Brandenburg) 62
SORTE
KORNGRÖSSE
HERKUNFT
Steine
> 63 mm
Flussschotter, Strandgeröll
Kies
2 – 63 mm
Flusskiese, Strandgeröll
Sand
0,06 – 2 mm
Flusssand, Dünensand, Geschiebelehm
Schluff
0,002 – 0,06 mm
Löss, Auelehm, Seegrund
Ton
< 0,002 mm
Seegrund, Tiefsee
GROSSE LAGERSTÄTTEN
(für optisch reinen Quarz) Brasilien: Minas Gerais USA: Idaho Mine Deutschland: Bayerischer Pfahl VERWENDUNG
Glas- und Keramikindustrie Optische Industrie (Linsen) Elektroindustrie (Halbleiter, Glasfasern) Photovoltaik PREIS
Bergkristall für technische Anwendungen: ca. 40 Euro pro Kilo Synthetischer Quarz: 180 –1300 Euro pro Kilo, abhängig von der Qualität (6. Juli 2006)
Das Rohstoff-Lexikon wurde zusammengestellt von Petra Ludwig-Sidow und Joachim Mohr s p i e g e l
s p e c i a l
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