Die nachhaltige Entwicklung kritischer Rohstoffe (CRM) ist eine der größten Herausforderungen, vor der unsere Gesellschaft im Zuge des Übergangs zu einer grünen, digitalen und kreislauforientierten Wirtschaft steht. Sedimentgebundene Erzlagerstätten sind gekennzeichnet durch hohe Metallkonzentrationen und einer mittleren bis hohen Fördermenge. Im Vergleich zu anderen Lagerstättentypen können sedimentgebundene Lagerstätten daher umweltfreundlicher abgebaut werden. Die wichtigsten Erze in diesen Lagerstätten bilden die beiden schwefelhaltigen Minerale Zinkblende (ZnS) und Bleiglanz (PbS). Um hochgradige Vorkommen zu bilden, sind daher nicht nur große Mengen an Metallen, sondern auch ebenso große Mengen an reduziertem Schwefel erforderlich. Das Erzvorkommen entsteht in der Regel dort, wo das hydrothermale Fluid, welches Zink (und Blei) transportiert, auf Gestein trifft, das große Mengen an reduziertem Schwefel enthält. Sedimentgebundene Lagerstätten bildeten sich nur in bestimmten Perioden der Erdgeschichte; in den heutigen Ozeanen entstehen keine solchen Lagerstätten mehr. Die Gründe dafür sind unklar, aber wir wissen heute, dass die Erzbildung stark von der Optimierung von Schlüsselprozessen abhängt und in alten Sedimentbecken wahrscheinlich mikrobielle Aktivitäten eine Rolle gespielt haben. Mikroben sind für für die Umwandlung von Sulfat aus altem Meerwasser zu reduziertem Schwefel wichtig, welcher wiederum die Grundlage für die Anreicherung der Metalle und die Erzbildung bildet. In diesem Projekt wollen wir neue Techniken entwickeln, um die mikrobielle Aktivität und die Bildung von reduziertem Schwefel in sedimentgebundenen Erzlagerstätten nachzuweisen. Dies wird uns dabei helfen zu verstehen, warum und wie sich große Lagerstätten bilden und wo sie vorkommen. Unser Projekt hilft somit die Entdeckung neuer Lagerstätten zu verbessern.
This study aims at assessing the feasibility of a Clean Development Mechanism (CDM) project to improve energy efficiency in Peruvian industrial boilers. As part of this study, current emissions from boilers in Peru are estimated, and the potential and mitigation costs for energy efficiency improvements as a CDM project are assessed, including a detailed analysis of different baseline options and an initial monitoring plan. A key element is also the development of the institutional set-up of the project, which includes bundling many small boilers into one CDM project.
Hauptziel ist es zu untersuchen wie sich die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe - und deren Versorgungsrisiko sowie Recycling-Potenzial - auf mögliche Umsetzungspfade für die deutsche Energiewende auswirkt. Zu diesem Zweck werden die Rohstoffverfügbarkeiten sowie deren Bedarfe für Energiewende relevante Technologien in das Energiesystemmodell REMix integriert, um robuste Transformationspfade identifizieren zu können. Das heißt, der zukünftige Rohstoffbedarf wird in einem Modell für die Energiesystemplanung explizit bei der Optimierung berücksichtigt. Für die Ergebnisse kann erwartet werden, dass die sich aus der Modellierung ergebenden Energiesysteme resilienter beispielsweise gegenüber gestörten Lieferketten sind, wenn die Verfügbarkeit kritischer Rohstoffe modellierte Entscheidungen beeinflusst. Dabei wird das Design zukünftiger Energiesysteme nicht nur auf die zu erwartenden Versorgungskosten, sondern im Zuge einer Mehrzieloptimierung auch bezüglich Versorgungsrisiko und Rohstoffkritikalität ausgelegt. Dieser Aspekt ist von besonderer Relevanz, da sich somit erstmals das Zieldreieck der Energieversorgung aus Kosteneffizienz, Versorgungssicherheit und Nachhaltigkeit in der Zielfunktion eines Energiesystemmodells wiederspiegelt. Um den Berechnungsaufwand einer solch komplexen Simulation in einem angemessenen Rahmen zu halten, ist die Entwicklung einer intelligenten Methode zur Erforschung von Kompromisslösungen (Pareto-Fronten) zentraler Teil des Vorhabens. Weiterhin wird ein visuelles Analysewerkzeug entwickelt und angewendet, um den Praxistransfer in Form der Unterstützung von Entscheidungsprozessen in Politik und Energiewirtschaft zu verbessern.
Das Ziel des Fraunhofer IISB die Entwicklung neuer Kompositkathodenmaterialien, um den Anteil am kritischen Rohstoff Graphit zu verringern. Das Fraunhofer IAP zielt auf die Entwicklung von optimierten PAN-Separatoren für die Anwendung in AIB im batch-Verfahren (Größe A5-A6) sowie Skalierung der Herstellung der Separatoren auf A4 Format. Für die Durchführung von Material- und Performanceanalysen am IISB, sowie die Validierung der AIB unter Anwendungsbedingungen sollen im Anschluss die notwendigen Separatoren hergestellt werden (IAP) und zusammen mit weiteren Komponenten der Projektpartner in AIB-Pouchzellen eingesetzt werden (IISB).