Samstag, 27. Februar 2016

Raw Materials and Resources - Part 6

Liste kritischer Rohstoffe

„Die im Folgenden aufgeführten 20 Rohstoffe sind deshalb kritisch, weil bei ihnen das Risiko eines Versorgungsengpasses und dessen Folgen für die Wirtschaft größer sind als bei den meisten anderen Rohstoffen. Aus der Tabelle ist klar ersichtlich, dass China für die weltweite Versorgung mit den 20 kritischen Rohstoffen das einflussreichste Land ist. Mehrere andere Länder dominieren die Versorgung mit bestimmten Rohstoffen, wie etwa Brasilien bei Niob. Die Versorgung mit anderen Rohstoffen, beispielsweise Metallen der Platingruppe und Boraten, ist stärker diversifiziert, aber immer noch konzentriert. Zu den mit der Konzentration der Rohstoffgewinnung verbundenen Risiken kommt in einigen Fällen erschwerend hinzu, dass der Rohstoff nur schwer ersetzt werden kann und seine Rückgewinnungsquote gering ist.“ (Quelle: „Überprüfung der Liste kritischer Rohstoffe für die EU und die Umsetzung der Rohstoffinitiative“) 

Element Kommentar Anwendung
Antimon Hauptproduzent ist China (ca. 90%), als Flammschutzmittel schlecht ersetzbar, niedrige Recyclingrate als Legierungsmetall (Lagermetall, Akkumulatoren-Blei, Letternmetall, u.a.), Flammschutzmittel
Beryllium 90% der Weltproduktion aus den USA, kaum substituierbar, niedrige Recyclingrate Legierungsmetall in der Elektronik (funkenfreie, nichtmagnetische Werkstoffe, Bonddrähte für Halbleiter), Fenster von Röntgenröhren, Moderatoren und Neutronenreflektoren in Kernreaktoren
Borate Hauptproduzenten Türkei und USA, schlecht ersetzbar, kein Recycling Glas- und Keramikindustrie, Flussmittel beim Hartlöten und Schweißen, Holzschutzmittel, in Wasch- und Bleichmitteln
Chrom Produzenten sind Südafrika, Kasachstan, Indien; kaum ersetzbar, niedrige Recyclingrate Legierungselement für Stahl, Verchromung von Bauteilen, Katalysatoren, Gerben von Fellen,
Cobalt Hauptproduzent ist DR Kongo (56%), schlecht ersetzbar, niedrige Recyclingrate hochlegierte Stähle, Bindephase in Hartmetall-Sinterwerkstoffen, magnetische Legierungen, in Lithium-Ionen-Akkumulator, hitzefeste Farben, blaues Glas
Kokskohle Hauptproduzenten China, Australien, Russland, USA; schlecht ersetzbar, kein Recycling Eisenproduktion, Reduktionsmittel in der Metallurgie
Flussspat Hauptproduzenten China, Mexiko, Mongolei; kaum ersetzbar; kein Recycling als Flussmittel in der Metallurgie und Stahlproduktion, Herstellung von Flusssäure und Fluoriden, Fluss- und Trübungsmittel in der Glasindustrie, optische Gläser
Gallium Hauptproduzenten China und Deutschland; Nebenprodukt der Aluminiumproduktion; schlecht ersetzbar; kein Recycling Galliumarsenid in der Hochfrequenztechnik (Mobiltelefone, Satelliten, Radaranlagen), Solarzellen, Laserdioden
Germanium Hauptproduzenten China, Kanada, USA; Nebenprodukt der Zinkproduktion und aus Flugasche; kaum ersetzbar; kein Recycling Verbindungshalbleiter in der Hochfrequenztechnik, Röntgendetektoren, Träger für Solarzellen, Infrarotoptik
Indium Hauptproduzent China; Nebenprodukt der Zinkproduktion; kaum ersetzbar; kein Recycling Indiumzinnoxid in LCD Bildschirmen, organischen Leuchtdioden, Touchscreens, Dünnschicht-Solarzellen, verschiedene Verbindungshalbleiter als Leuchtdioden, Fotodioden, Laserdioden
Magnesit Hauptproduzent China; schlecht ersetzbar; kein Recycling feuerfeste Baumaterialien, Ziegel und Isolierstoffe
Magnesium Hauptproduzent China; schlecht ersetzbar; niedrige Recyclingrate Leichtlegierungen für Flugzeuge und Kfz, Reduktionsmittel zur Metallherstellung,
Natürlicher Graphit Hauptproduzenten China und Indien; schlecht ersetzbar; kein Recycling Graphitelektroden (Stahlgewinnung, Kohlebürsten in Elektromotoren, in Primärzellen, u.a.) Moderator in Kernreaktoren, Schmierstoff
Niob Hauptproduzent Brasilien; schlecht ersetzbar; niedrige Recyclingrate Sonderstähle und Superlegierungen, supraleitende Magneten, Nukleartechnik
Phosphatgestein (Phosphorit) Hauptproduzenten China, USA, Marokko; nicht ersetzbar; kein Recycling Düngemittel, Pflanzenschutzmittel, Flammschutzmittel, Weichmacher,
Platinmetalle Hauptproduzenten Südafrika, Russland; kaum ersetzbar; Recyclingrate ein Drittel industrielle Katalysatoren, Abgaskatalysatoren in Kfz, Elektronik, Thermoelemente, Widerstandsthermometer, Schmuck, Zahnersatz
leichte und schwere Seltene Erden Hauptproduzent China; schlecht ersetzbar; kein Recycling vielfältige High-Tech-Anwendungen, siehe Link
Silicium Hauptproduzenten China, Brasilien, USA, Norwegen; kaum ersetzbar; kein Recycling elektronische Bauelemente, Solarzellen
Wolfram Hauptproduzent China; schlecht ersetzbar; Recyclingrate ein Drittel Hartmetall, Werkzeuge, Turbinenschaufeln, Glühlampen

Quellen für die Angaben in der Tabelle:

Weitere Links zum Thema:



Zur Illustration hier noch zwei Videos: Das erste behandelt sehr plakativ und einprägsam die Notwendigkeit zur Substitution kritischer Rohstoffe. Das Video stammt vom European Chemical Industry Council und wurde für das CRM_InnoNet Projekt angefertigt.






Wer es genauer wissen will, schaut sich das zweite Video an. Es stammt von der Pressekonferenz zur Generalversammlung der Europäischen Geoscience Vereinigung 2011. Der Titel des Videos lautet: 
"EGU2011: What can we do about Europe's raw materials crisis?"



Samstag, 20. Februar 2016

Raw Materials and Resources - Part 5

Strategische Rohstoffe

Wirtschaftsstrategische Rohstoffe für den Hightech-Standort Deutschland“ - Unter diesem Titel wird das Forschungs- und Entwicklungsprogramm des BMBF für neue Rohstofftechnologien vorgestellt. In der Broschüre wird sehr gut die Bedeutung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe für den Hightech-Standort Deutschland erklärt. Unter anderem heißt es dort: „Seit den fünfziger Jahren hat der Ressourcenbedarf in den Industrieländern in hohem Maße zugenommen; diese Entwicklung ist jetzt auch in den aufstrebenden Entwicklungs- und Schwellenländern wie China zu beobachten. In den letzten 50 Jahren wurden weltweit mehr Rohstoffe verbraucht als in der gesamten Menschheitsgeschichte zuvor. Und der Rohstoffverbrauch nimmt weiter zu – trotz aller Maßnahmen, die Ressourcenproduktivität zu erhöhen. Wir leben heute in einer Welt, in der die Produktzyklen immer kürzer und die Produkte unserer Industrie, insbesondere der Elektronikindustrie, immer komplexer werden. Für die Herstellung eines Computerchips benötigte man in den achtziger Jahren noch zwölf verschiedene chemische Elemente, in den neunziger Jahren stieg die Anzahl bereits auf 16. Heute braucht man für einen Hochleistungschip mehr als 60 Elemente. Dies belegt eine häufig zitierte Rohstoffstudie des US-amerikanischen National Research Council (NRC 2008). In der Automobilbranche sieht es ähnlich aus: Bestand ein Auto früher im Wesentlichen aus Eisen, Stahl, Kupfer, Aluminium, Blei, Zink, Gummi, Kunststoffen und Glas, so ist es heute ein Hightech-Produkt mit vielfältigen Elektronikkomponenten. Das Auto der Zukunft benötigt zusätzlich ein breites Elementspektrum, z. B. Seltene Erden für Permanentmagnete in den Hilfs- bzw. Antriebsmotoren oder Legierungselemente im Stahl.“
Die EU verwendet die Bezeichnung „kritische Rohstoffe“ (critical raw materials = CRM). Darunter werden Rohstoffe zusammengefasst, die folgende Eigenschaften aufweisen:
  • Nichtenergetische Rohstoffe, die in allen Industriezweigen direkt oder indirekt benötigt werden.
  • Rohstoffe, die für moderne Technologien notwendig sind. Technologischer Fortschritt und Lebensqualität hängen von einer zunehmenden Zahl von Rohstoffen ab. So enthält z.B. ein Smartphone bis zu 50 verschiedene Metalle. Nur die Kombination dieser Metalle ermöglicht den Bau leichter, handlicher und benutzerfreundlicher Handys.
  • Umweltfreundlichkeit ist eng mit bestimmten Rohstoffen verbunden. Sie sind unersetzlich in Solarpaneelen, Windturbinen, elektrischen Fahrzeugen und energieeffizienter Beleuchtung.
Ausführliche Informationen zu kritischen Rohstoffen in der EU findet man in dem Bericht “Report on Critical Raw Materials for the EU“. Nachfolgend werden wichtige Kernaussagen daraus wiedergegeben. Inhaltlich ist der folgende Text daher als in Anführungszeichen gesetzt zu lesen.
„2013 wurden 54 Rohstoffe hinsichtlich einer möglichen kritischen Verfügbarkeit geprüft. Als Indikatoren zur Einschätzung dienten die ökonomische Bedeutung und das Lieferrisiko.

Die ökonomische Bedeutung ergibt sich aus dem Anteil des Rohstoffes an industriellen Megasektoren (z.B. Bauindustrie) in Kombination mit der erzielten Bruttowertschöpfung. Die Werte werden am EU Bruttoinlandsprodukt skaliert, um die ökonomische Bedeutung des Rohstoffes zu definieren.

Das Lieferrisiko wird mithilfe des World Governance Indicator (WGI) ermittelt. Dieser Indikator berücksichtigt Mitspracherecht und Verantwortlichkeit, politische Stabilität und Abwesenheit von Gewalt, Leistungsfähigkeit der Regierung, staatliche Ordnungspolitik, Rechtsstaatlichkeit und Korruptionskontrolle.“ (Weitere Informationen über „Good Governance“ auf der Webseite des BMZ.)“ Die Grenzwerte, ab wann ein Rohstoff als „kritisch“ eingeschätzt wird, legte die Kommission bereits in einem früheren Bericht fest (Critical raw materials for the EU 2010, Seite 32).

Abbildung: Einschätzung kritischer Rohstoffe der EU von 2013. Kritische Rohstoffe befinden sich im rot markierten Bereich der Grafik.


„Die letzte Einschätzung kritischer Rohstoffe erfolgte 2013. Aus einer Liste von 54 Kandidaten wurden 20 Rohstoffe als kritisch eingeschätzt. Bei den untersuchten Rohstoffen sind nunmehr 7 neue abiotische und 3 biotische Materialien dabei. Die seltenen Erden wurden diesmal detaillierter untersucht. Dazu wurden diese in schwere und leichte seltene Erden unterteilt. Scandium wurde separat betrachtet. Somit umfasst die Liste kritischer Rohstoffe nunmehr folgende Elemente und Stoffe:
  • Antimon
  • Beryllium
  • Borate
  • Chrom
  • Cobalt
  • Kokskohle
  • Flussspat (Calciumfluorit)
  • Gallium
  • Germanium
  • Indium
  • Magnesit (Magnesiumcarbonat)
  • Magnesium
  • Natürlicher Graphit
  • Niob
  • Platinmetalle ("PGMs")
  • Phosphatgestein (Phosphorit, "Phosphate Rock")
  • Schwere seltene Erden ("REEs Heavy")
  • Leichte seltene Erden ("REEs Light")
  • Silicium
  • Wolfram
Die aktualisierte Liste enthält 13 der 14 bereits früher identifizierten Materialien. Tantal wurde von der Liste kritischer Rohstoffe entfernt. Sechs neue Materialien wurden in die Liste kritischer Rohstoffe aufgenommen: Borate, Chrom, Kokskohle, Magnesit, Phosphorit und Silicium. Keines der untersuchten biotischen Materialien wurde als kritisch klassifiziert. Alle untersuchten Materialien, auch wenn sie nicht als kritisch eingeschätzt werden, sind wichtig für die Ökonomie der EU.

Hauptproduzenten kritischer Rohstoffe
China ist der größte Produzent der 20 kritischen Rohstoffe. Verschiedene andere Länder sind Hauptlieferanten einzelner Rohstoffe. So wird Beryllium z.B. hauptsächlich aus den USA bezogen und Niob hauptsächlich aus Brasilien (siehe Abbildungen).“

Abbildung: Hauptproduzenten der 20 kritischen Rohstoffe. (Quelle der Abbildung)



Abbildung: Länder mit dem größten Anteil an der Förderung kritischer Rohstoffe. (Quelle der Abbildung)

Donnerstag, 11. Februar 2016

Cultural appropriation

Kulturelle Aneignung


Über die Notwendigkeit LGBT-Rechte im Hochschulbereich konsequent zu beachten, wurde an dieser Stelle ja schon berichtet.
Jetzt kommt ein neuer Trend aus den USA. Dieser liefert uns neue Fachbegriffe und zahlreiche Dinge, die wir im Ausbildungsbetrieb unbedingt beachten sollten: Kulturelle Aneignung, Mikroaggression und Trigger-Warnung. Da Trends aus den USA erfahrungsgemäß mit einiger Verzögerung auch hierzulande aufgenommen werden, haben Dozenten, Lehrkräfte und Professoren jetzt schon einmal Gelegenheit, sich auf das Kommende einzustimmen.

Wer mehr über das Thema lesen will, schaut hier nach:
  • Die Debatten-Polizei - An Amerikas Universitäten tobt ein Kulturkampf: Studenten wollen jegliche Diskriminierung und Sexismus vom Campus verbannen. Sie verlieren dabei jedes Maß, gefunden bei Zeit Online vom 28.01.16
  • Ist das noch politisch korrekt oder zu aggressiv? Im ganzen Land protestieren US-Studenten gegen Rassismus. Doch selbst Linken geht manches zu weit, weil Reporter ausgeschlossen und Debatten erstickt werden, gefunden bei Zeit Online vom 18.11.15  

Quelle der Abbildung: Wikimedia Commons. Zur Bedeutung siehe unter "Cultural appropriation".


p.s. Dank an Maik für den  Hinweis auf die Literaturstellen.

Samstag, 6. Februar 2016

Jubiläum Bergakademie Freiberg

250 Jahre Bergakademie - Was am Ende bleibt

Die TU Begakamdemie Freiberg feierte im vorigen Jahr ihr Jubiläum. Es gibt eine offizielle Webseite zum Ereignis und ein Video bei Youtube mit 130 Aufrufen zwischen 05.01. und 05.02.2016. Das ist jetzt nicht sehr viel. Videos auf dem "Slinghot-Channel" erreichen häufig mehr als 100.000 , "lustige Katzen-Videos" mehr als eine Million Aufrufe. Aber ich sollte nicht Äpfel mit Birnen vergleichen.




Der MDR berichtete über das Ereignis in verschiedenen Beiträgen. In der "Zeit" erschien bereits im Mai 2015 ein sehr positiver Artikel über die Bergakademie unter dem Titel "Freiberger Bergakademie: Aufklärung unter Tage".

Erwähnt werden sollte unbedingt die Sondermarke zum Jubiläum. Diese wurde im November 2015 vom Bundesifnanzministerium veröffentlicht (siehe Screenshot). In weiser Voraussicht erschien diese gleich als 70 Cent-Marke, da 2016 ein neuer Tarif für das Briefporto gilt.


http://www.bundesfinanzministerium.de/Content/DE/Pressemitteilungen/Briefmarken/2015/11/2015-11-23-PM32.html

Vielleicht ist es diese Briefmarke zum 250. Jubiläum, die für Außenstehende im Gedächtnis bleiben wird. Immerhin kann ich mich noch an die Sondermarken zum 200jährigen Jubiläum der Bergakademie erinnern. Dieser erschien 1965 in der DDR. Die Marken fand ich als Kind etwas gruselig, wegen des schwarzen Hintergrundes. Aber sie sind mir bis heute im Gedächtnis geblieben.

Quelle der Abbildung: www.briefmarken-versand-welt.de

Mittwoch, 3. Februar 2016

Social Network for Science 3.0

Soziale Netzwerke für Wissenschaftler 3.0

Bei den sozialen Netzwerken für Wissenschaftler kristallisieren sich die tatsächlich wichtigen Funktionen heraus. Im Mittelpunkt stehen hauptsächlich der Austausch und Zugang zu wissenschaftlichen Publikationen. Wenn man so will sind Publikationen der "Lebenssaft der Wissenschaft".
Academie.edu ist eine Plattform für Wissenschaftler zum Austausch von wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Auf Academia.edu kann man eigene Artikel hochladen, den Impact der eigenen Arbeiten mit Analysewerkzeugen untersuchen und die neuesten Ergebnisse andere Wissenschaftler verfolgen. Bis jetzt nehmen mehr als 30 Millionen Nutzer teil. Sie haben bisher 8,7 Millionen Artikel hochgeladen. Die Webseite hat jeden Monat über 36 Millionen verschiedene Besucher. (Quelle: Academia.edu) Eine aktuelle Studie zeigte, dass auf Academia.edu hochgeladene Artikel 69% mehr Zitate innerhalb von 5 Jahren erhalten als vergleichbare Artikel.


https://www.academia.edu/

DeepDyve ist kein soziales Netzwerk, sondern eine kommerzielle Webseite. Diese stellt den Zugang zur Fachliteratur von zahlreichen akademischen Verlage bereit. DeepDyve gewährt einen zeitlich beschränkten Zugang zu Artikeln. Diese können mit dem Webbrowser angeschaut, jedoch nicht heruntergeladen werden. Das Mietmodell von DeepDyve unterscheidet sich damit vom traditionellen "Kaufen-und-Herunterladen" der kommerziellen Verlage. Das Geschäftsmodelle von DeepDyve zielt vermutlich hauptsächlich auf Laien ab, die keinen Zugang zu akademischen  Bibliotheken haben. Damit erhält auch dieser Personenkreis Zugang zu sonst kostspieligen wissenschaftlichen Artikeln. Mietzeiten für Artikel reichen von 30 Tagen bis zu einem Jahr, je nach gewähltem Tarif. (Quelle: Wikipedia) Nach eigenen Angaben verfügt DeepDyve über mehr als 12 Millionen Artikel aus mehr als 10.000 Peer-Review-Zeitschriften.
https://www.deepdyve.com/




Hier noch ein paar Links zum Thema: