Strategische Metalle sind Rohstoffe, die eine essentielle Bedeutung für neue Technologien (z.B. Elektromobilität) haben und nicht einfach zu substituieren sind. Die Herstellung innovativer Technologien in den westlichen Industrienationen könnte eingeschränkt werden, weil die zukünftige Versorgung mit diesen Metallen aufgrund z.B. geopolitischer Verhältnisse stark gefährdet sein kann. Innerhalb der Dissertation werden die verschiedenen Auswirkungen von neuen Technologien auf die Rohstoffkreisläufe strategischer Metalle analysiert und sichtbar gemacht. Basierend darauf können dann die Wechselwirkungen zwischen potenziell zukünftigen Rohstoffknappheiten und der Entwicklung solcher Technologien untersucht werden. Diese Untersuchung soll einerseits die Ursachen potenzieller Knappheiten berücksichtigen, d.h. die Veränderungen in den Rohstoffkreisläufen durch die Einführung bzw. Weiterentwicklung bedeutender Technologien (z.B. elektrochemische Energiespeicher). Andererseits beschäftigt sie sich aber auch mit den Auswirkungen einer eingeschränkten Rohstoffverfügbarkeit auf die betreffenden Technologien. Ein wesentlicher Schwerpunkt der Arbeit liegt im Bereich der Energietechnologien und elektrochemischen Speicher im Mobilitätsbereich mit Fokus auf dem dafür essentiellen Rohstoff Lithium.

In der Arbeit werden verschiedene Aspekte der Rohstoffverfügbarkeit von Lithium untersucht und umfangreiche Daten gesammelt. Auf dieser Grundlage wird eine statische Materialflussanalyse zu Lithium durchgeführt und ein entsprechendes Stoffstrommodell für den Lithiumkreislauf auf globaler Ebene erstellt. Basierend darauf erfolgt eine dynamische Modellierung der Lithium-Stoffströme. Mithilfe von Szenarien können dann die zukünftige Nachfrageentwicklung und der Lithiumverbrauch (v.a. durch die Entwicklung der Elektromobilität) und das sich dadurch ergebende Recyclingpotenzial abgeschätzt werden. Zum Schluss ist die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere strategische Metalle zu überprüfen.

Ziemann, S.; Weil, M.; Schebek, L.
Ressourcensicherheit strategischer Metalle: Entwicklung von Strategien zur Erhöhung der Ressourceneffizienz von Lithium. In: Teipel, U. (Hrsg.): Rohstoffeffizienz und Rohstoffinnovationen. Stuttgart: Fraunhofer 2011, S. 173-183
(Bd. 2)

Ziemann, S.; Weil, M.; Schebek, L.
Energietechnologien der Zukunft: Die Problematik der Rohstoffverfügbarkeit am Beispiel von Lithium. Technikfolgenabschätzung - Theorie und Praxis 19(2010)3, S. 46-55
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Ziemann, S.; Schebek, L.
Substitution knapper Metalle - ein Ausweg aus der Rohstoffknappheit? Chemie Ingenieur Technik 82(2010)11, S. 1965-1975, DOI:10.1002/cite.201000122