Neue Allianzen gegen Chinas Rohstoffpolitik

-Von Stefan Nitschke, Rio de Janeiro (14. April 2011)- Die Bedeutung Brasiliens als Rohstofflieferant wächst. Als größter Flächenstaat in Südamerika und zurzeit achtgrößte Volkswirtschaft der Erde verfügt Brasilien über beachtliche Vorkommen bei einer Anzahl von strategisch wichtigen Metallrohstoffen, darunter vor allem Niob, Tantal, Zinn, Wolfram und Seltene Erden. Neben dem energisch vorangetriebenen Ausbau von erneuerbaren Energien (Solar- und Windenergie) und der Intensivierung der Suche nach Erdöl- und Erdgasvorkommen im Küstenvorfeld verzeichnet auch der Bergbau des Landes weitere Wachstumsraten. Die neue Rolle Brasiliens nicht nur als Rohstofflieferant, sondern auch als Exporteur von Industriefertigprodukten wird an der Haltung der neuen brasilianischen Präsidentin Dilma Rousseff (Vorschaubild; Quelle: Brasilianisches Präsidialamt) bei ihrem Besuch in China deutlich. Am 11. April 2011, einhundert Tage nach ihrem Amtsantritt, besuchte sie im Vorfeld des BRICS-Gipfels Peking, um bei ihrem chinesischen Amtskollegen Hu Jintao für den Ausbau der Handelsbeziehungen sowie einen besseren Marktzugang für brasilianische Produkte in China zu werben. Zu den BRICS-Staaten gehören Brasilien, Russland, Indien, China und Südafrika. Durch steigende Ausführungen von Industrieerzeugnissen nach China will Brasilien erreichen, die eigene Abhängigkeit von Rohstoff-Exporten zu reduzieren, die sich, wie am Beispiel von Eisenerz dargestellt, in den vergangenen vier Jahren auf hohem Niveau stabilisiert haben. Peking stellte klar, dass es auf Rohstoff-Importe aus Brasilien angewiesen sei. Dilma Rousseffs China-Agenda umfasst neben einer Intensivierung der bilateralen Wirtschaftsbeziehungen auch gemeinsame Projekte in den Bereichen Wissenschaft, Energie, Verteidigung sowie Bildung und Sport.

Brasilien muss sich auf China als neue wirtschaftliche Weltmacht einstellen

Brasilien und China, die seit 1974 diplomatische Beziehungen unterhalten, haben sich in den letzten Jahren zu verlässlichen Partnern entwickelt. Beide Länder wollen den Ausbau einer langfristigen strategischen Partnerschaft vorantreiben. Für Brasilien gilt China seit dem Jahr 2009 als der wichtigste Handelspartner. Dies äußert sich auch in kontinuierlich steigenden Direktinvestitionen Chinas in Brasilien etwa in den Energiesektor, den Bergbau und die Schwerindustrie. Der Warenaustausch zwischen beiden Ländern erreichte im vergangenen Jahr ein Volumen von 56,4 Mrd. US-Dollar. Zehn Jahre zuvor waren es noch 2,3 Mrd. US-Dollar. Jedoch gewinnt Brasilien infolge der Verknappung bei einigen Rohstoffen und der Rohstoffpolitik Chinas, die auf ein kontinuierliches Absenken der Rohstoffexporte abzielt, als Kooperationspartner für andere Länder, etwa in Europa und in Nordamerika, bei der Bewältigung von Rohstoffproblemen weiter an Bedeutung. So steigt der weltweite Bedarf an Niob (Nb), Tantal (Ta) und Oxiden der Seltenen Erden (SEO) kontinuierlich an. Bei SEO lag dieser im Jahr 2006 bei 110.000 Tonnen im Gesamtwert von etwa 1,3 Mrd. US-Dollar. Schätzungen in den Industrienationen gehen davon aus, dass der Bedarf bis 2012 auf 185 kt bis 195 kt SEO steigen wird. China könnte dann durch Nutzung zusätzlicher Lagerstätten seine Förderung auf 125.000 Tonnen steigern, diese aber selbst benötigen. Der in vielen Industrie- und Schwellenländern steigende Bedarf müsste in den kommenden Jahren somit aus neuen Lagerstätten gedeckt werden, von denen die meisten in Nordamerika, Südamerika (Brasilien), Afrika (Südafrika) und Südost-Asien oder Ozeanien (Australien und auch Neuseeland) liegen.

Aus vor kurzem an die Öffentlichkeit gelangten Dokumenten der US-Regierung aus dem Jahr 2009 geht hervor, dass die USA infolge der sich verschärfenden Rohstoffproblematik Brasilien als Ziel für verstärkte Beteiligungen und Investitionen in den Bergbausektor des Landes in Betracht ziehen. Außerdem würden Maßnahmen in Erwägung gezogen, die eine Beteiligung an Unternehmen der brasilianischen Energieversorgung und des Kommunikationssektors ermöglichten. Demzufolge werden bedeutende Infrastrukturen (unterseeische Kommunikationswege zwischen Rio de Janeiro und Fortaleza, Energieversorgung, Häfen) und strategisch bedeutsame Rohstoffressourcen wie Niob, Eisen und Mangan in den brasilianischen Bundesstaaten Minas Gerais, Mato Grosso do Sul und Goiás genannt (siehe Abbildung unten). Neben Brasilien benennen die Dokumente aus Washington auch strategisch bedeutsame Bereiche in Australien, Belgien, Deutschland (Chemie- und Elektroniksektor), Italien, Neuseeland, Panama und Qatar (Flüssigerdgas).

Kooperationen mit Brasilien sind nicht die Ausnahme

Aus Medienberichten war am 3. März 2011 zu entnehmen, dass sich ein Konsortium aus Stahlkonzernen aus Japan und Südkorea den Zugang zu strategischen wichtigen Metallrohstoffen in Brasilien sichern will. Das Industriekonsortium bestehend aus dem südkoreanischen Stahlkonzern POSCO und den japanischen Konzernen Nippon Steel und JFE will sich demnach für etwa 1,8 Mrd. US-Dollar am brasilianischen Bergbaukonzern Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração (CBMM) beteiligen. CBMM betreibt im Bundesstaat Minas Gerais das zurzeit weltgrößte Nb-Bergwerk Araxá, das etwa 600 Kilometer nordwestlich von Rio de Janeiro gelegen, jährlich bis zu 40 kt Nb-Konzentrate produziert. Mit dieser Beteiligung soll die Versorgung Japans und Südkoreas mit Nb-Konzentraten und Ferroniob langfristig sichergestellt werden. Nb wird als Zusatz zu verschiedenen Stahlsorten, als Bestandteil von Superlegierungen (Nickel-, Kobalt- und Eisenbasislegierungen), als Anodenmaterial in Nb-Elektrolytkondensatoren, als Einkristall in der Lasertechnik und für nichtlineare optische Systeme, als Elektrodenmaterial für Natriumdampf-Hochdrucklampen, für medizinische Implantate, chirurgische Instrumente, als supraleitendes Material in medizinischen Diagnosegeräten, für verschiedene Anwendungsgebiete in der Luft- und Raumfahrttechnik sowie im Bereich der Verteidigungselektronik (etwa als Detektormaterial in Wärmebildgeräten) benötigt. Wegen seiner Beständigkeit gegen flüssiges Natrium findet Nb zudem Anwendung für Brennelementhüllrohre in Kernkraftwerken. Bei Temperaturen unterhalb von 9,5 K ist reines Nb ein Supraleiter des Typs II. Nb-Legierungen (mit N, O, Sn, AlGe, Ge) gehören neben den drei Reinelementen Nb, Vanadium und Technetium zu den Stoffen, die Typ-II-Supraleiter sind.

Die von CBMM in den letzten zwei Jahren kontinuierlich aufgeschlossene Lagerstätte Araxá enthält nach Angaben des Unternehmens Reserven und Ressourcen von 465 Mio. Tonnen Roherz mit 2,5 Prozent Nb2O5. CBMM gehört zu 55 Prozent der Moreira Salles-Gruppe und zu 44,82 Prozent der Molycorp (USA). CBMM wurde im Jahr 1955 gegründet und ist heute mit einem Anteil von etwa 80 Prozent Weltmarktführer bei Nb-Konzentraten und Ferroniob. Die Produktions- und Weiterverarbeitungskapazitäten reichen aus für eine jährliche Produktion von bis zu 84 kt Nb-Konzentraten. CBMM arbeitet zudem mit internationalen Forschungseinrichtungen zusammen, um Gewinnungsverfahren zu optimieren. So hat das Institut für Nichteisenmetallurgie der Montanuniversität Leoben (Österreich) eine Zusammenarbeit mit CBMM begonnen, die im Rahmen eines Drei-Jahres-Projektes die gemeinsame Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Herstellung von Nb aus niobhaltigen Rohstoffen vorsieht.
Auch das deutsche Unternehmen H.C. Starck GmbH & Co. KG unterzeichnete eine Vereinbarung mit dem brasilianischen Bergbauunternehmen CIF Mineração S.A., einer Tochtergesellschaft der AMG Advanced Metallurgical Group N.V., die für die kommenden Jahre die Lieferung von Ta-Vorstoffen vorsieht. Die Vereinbarung garantiert dem Unternehmen die Alleinabnehmerrechte für den größten Teil der Produktion von Ta- und Nb-Konzentraten aus in der Nähe von Sao João del Rei im Bundesstaat Rondonia gelegenen Mibra-Mine. Diese produzierte im vergangenen Jahr etwa 50 Tonnen Tantalit-Konzentrate. Die Mibra-Mine wurde von H.C. Starck auf der Grundlage des Responsible Supply Chain Management Systems (RSCM) auditiert, um sicherzustellen, dass die Lieferungen den hohen Ansprüchen an die ethisch, soziale und umwelttechnische Unbedenklichkeit der Rohstoffe entsprechen. Darüber hinaus arbeitet H.C. Starck auch an alternativen Möglichkeiten zur Rohstoffversorgung. So hat das Unternehmen ein hydrometallurgisches Verfahren zur Gewinnung von Ta und Nb aus Ta- und Nb-haltigen Rohstoffen wie etwa Nb-Erzen oder Nb-Konzentraten entwickelt (Patenterteilung DE4207145C1 vom 29. April 1993). Bei diesem Verfahren werden Ta und Nb durch Aufschluss mit reiner Fluorwasserstoffsäure oder einem Gemisch aus Fluorwasserstoffsäure und Schwefelsäure sowie eine anschließende Solventextraktion der Ta- und Nb-Fluorokomplexe aus der Aufschlusslösung mit Methylisobutylketon und Wasserdampfdestillation der mit Ta und Nb beladenen organischen Ketonphase gewonnen. Ta und Nb werden dabei gemeinsam als Fluorokomplexe gelöst und anschließend durch eine mehrstufige Solventextraktion mit MIBK (Methylisobutylketon, 2-Methylpentanon-4) zunächst von den Begleitelementen und danach voneinander getrennt. Dabei werden nacheinander die Fluoroniobate beziehungsweise Fluorotantalate selektiv reextrahiert und zu reinen Ta- oder Nb-Verbindungen weiterverarbeitet. Dieses Verfahren könnte bei der Gewinnung von Nb und Ta besonders aus Zinnschlacken, die bei der Zinngewinnung in Brasilien anfallen, eine gewisse Bedeutung haben. Brasilianische Zinnschlacken enthalten gewöhnlich Nb und Ta in wirtschaftlich interessanten Mengen. Die beiden Metalle und deren Verbindungen werden hierbei über schmelzmetallurgische Anreicherungsverfahren gewonnen. Die so gewonnenen synthetischen Ta-Nb-Konzentrate sind dann einer nasschemischen Verarbeitung zugänglich. Jedoch sind die üblichen hydrometallurgischen Aufschluss- und Trennverfahren hierfür unter ökonomischen Maßstäben kaum anwendbar, denn diese Verfahren setzen ein Ta/Nb-Verhältnis von mindestens 1:3 im eingesetzten Konzentrat voraus. Insofern könnten neuartige hydrometallurgische Anreicherungsverfahren künftig zu einer verbesserten Nutzung solcher Ressourcen führen.

Karbonatite als wichtige Lieferanten für Nb und Seltene Erden

Als wirtschaftlich interessantester Lagerstättentyp für Nb-Vorstoffe hatten sich in der Vergangenheit vor allem Karbonatitkomplexe und damit assoziierte residuale Anreicherungen erwiesen. Letztere bilden die produktive Lagerstätte Araxá im Bundesstaat Minas Gerais in Brasilien, die einen Cluster aus mehreren Einzelvorkommen mit einem Gesamtdurchmesser von 4,5 Kilometern im Bereich des Barreiro Karbonatit-Komplexes repräsentiert. Dieser Lagerstättenkomplex weist zurzeit Reserven und Ressourcen von über 460 Mio. Tonnen Roherz mit einem Durchschnittsgehalt von 2,5 Prozent Nb2O5 und 4,4 Prozent SEO und sowie lateritische Erze mit bis zu 2 Prozent Nb2O5 und 13,5 Prozent SEO auf. Damit gilt diese Lagerstätte als das zurzeit zweitgrößte Vorkommen dieser Art weltweit. Die Nb-haltigen Minerale, die in diesen Vorkommen an karbonatitische Gesteine gebunden sind, gehören der Pyrochlor-Gruppe (chem. (Na, Ca)2(Nb, Ti, Ta)2O6(OH, F, O)) an, einer Serie verschiedener kubisch-würfelförmig kristallisierender Oxide, die zumeist größere Mengen von Nb, Ta und Ti enthalten. Karbonatite bestehen zu mehr als 50 Prozent aus Karbonatmineralen wie Kalzit, Dolomit, Ankerit sowie Siderit und enthalten silikatische Minerale wie Forsterit, Melilith, Diopsid, Ägirin, Wollastonit, Alkali-Amphibole, Phlogopit, Titanit, Zirkon, Alkalifeldspäte sowie weitere Oxidminerale wie Magnetit, Ilmenit, Rutil, Perowskit sowie Phosphate.

In Brasilien gilt die Karbonatit-Lagerstätte Seis Lagos (Amazonas) als das zurzeit weltgrößte Vorkommen von Nb-Vorstoffen. Die im Jahr 1975 in der Nähe der Grenze zu Venezuela entdeckte Lagerstätte ist an den Seis Lagos Karbonatit-Komplex gebunden, der in drei Intrusivkörpern nach neuesten Angaben 2,897 Mrd. Tonnen Roherz mit einem Durchschnittsgehalt von 2,81 Prozent Nb2O5 nebst weiterer Wertmetalle wie Ti und SEO enthält.  
Wie im Bereich des Barreiro-Komplexes in Brasilien sind Karbonatite vornehmlich mit Alkaligesteinen assoziiert, meist als subvulkanische oder flach plutonische Komplexe, und unterlagern nephelinitische Laven und Pyroklastika. Ihr Vorkommen ist vornehmlich mit Hot-Spot-Vulkanismus und den zugehörigen kontinentalen Riftsystemen verknüpft. Daher gilt auch der afrikanische Kontinent mit seinem Ostafrikanischen Grabenbruch als der Bereich mit der höchsten Konzentration an Karbonatit-Komplexen. Vorkommen von karbonatitischen Gesteinen mit zum Teil hohen Nb-Gehalten sind auch aus anderen Regionen in Südamerika (Bolivien), der Arabischen Halbinsel und Nordamerikas (zum Beispiel Mountain Pass, Kalifornien, Iron Hill, Powderhorn District, Colorado, und in Kanada der Saint Honore-Komplex, Quebec, sowie der Bereich des St.-Lorenz Strom-Grabens) bekannt. Zudem haben pegmatitische Vorkommen, in denen Nb und Ta zusammen mit weiteren wirtschaftlich interessanten Rohstoffen wie Zinn (Sn), Wolfram (W), Molybdän (Mo), Beryllium (Be), Zirkonium (Zr), Hafnium (Hf), Lithium (Li), Rubidium (Rb), Cäsium (Cs), Bor (B) und SEO gemeinsam vorkommen, nichts von in ihrer Bedeutung verloren (siehe PDF Ostafrika). Vorkommen dieser Art sind auch in Brasilien weit verbreitet.

Konsequenzen für die Zusammenarbeit zwischen Deutschland und Brasilien

Die weltweite Förderung von SEO liegt zu 97 Prozent in chinesischer Hand. Seit 2005 senkt China seine Exporte kontinuierlich und stellt ressourcenarme Länder wie Deutschland vor große Herausforderungen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat den Handlungsbedarf erkannt und fördert Ressourceneffizienz durch das Rahmenprogramm "Forschung für nachhaltige Entwicklung" und baut einen neuen Kooperationsfonds mit Brasilien auf, das über reiche Vorkommen der SEO verfügt. Die Förderung brasilianischer Neodymium-Reserven könnte laut Fraunhofer Institut auch für die deutsche Magnetproduktionsindustrie eine Antwort auf die Ressourcenknappheit sein. Beide Länder bauen nunmehr ein Netzwerk aus relevanten deutschen und brasilianischen Institutionen und Unternehmen auf. So können auch neue Konzepte für Abbau und Magnetherstellung entwickelt werden. Zum Abschluss dieses internationalen Wissenschaftsjahres bereiten Brasilien und Deutschland außerdem einen gemeinsamen Fonds vor, der, ausgestattet mit mehr als 2 Mio. Euro, neue Kooperationen ermöglicht und ihnen langfristig eine neue Qualität geben soll.
Das BMBF begegnet der Knappheit der SEO außerdem mit der Fördermaßnahme "Innovative Technologien für Ressourceneffizienz - Strategische Metalle und Mineralien". Sie unterstützt die Steigerung der Rohstoffeffizienz bei seltenen Metallen und anderen strategisch wichtigen Industriemineralien. Darüber hinaus wird die ebenso bedeutende Rückgewinnung, also das Recycling dieser Rohstoffe gefördert. Die Laufzeit der Maßnahme ist zunächst auf den Zeitraum 2012 bis 2015 angelegt. Geplant ist, in dieser Zeit herausragende Projekte mit 30 Mio. Euro zu fördern. Schwerpunkte der Maßnahme im Rahmenprogramm "Forschung für nachhaltige Entwicklung" sind das Recycling und die Substitution strategischer Metalle und Industriemineralien, die Rückgewinnung von Wertstoffen aus Infrastruktur, Altdeponien und Hüttenhalden sowie die Bewertung der Ressourceneffizienz, Vernetzungs- und Transfermaßnahmen.
Der Zugang zu metallhaltigen Rohstoffen ist somit für den Erfolg der deutschen Industrie von überragender Bedeutung. Die allermeisten Rohstoffe müssen importiert werden. Zudem besteht in diesem Bereich ein hoher Forschungsbedarf. Bereits im Oktober 2010 beschloss die Bundesregierung die "Nationale Rohstoffstrategie", die die nachhaltige Rohstoffversorgung Deutschlands mit nicht-energetischen mineralischen Rohstoffen sicherstellen will. Vor diesem Hintergrund stellte Bundesforschungsministerin Schavan die Initiative zur Gründung eines Ressourcentechnologie-Instituts vor, welches an der TU Bergakademie in Freiberg angesiedelt wird. Das BMBF folgte damit dem Votum einer internationalen Gutachterkommission, die den gemeinsamen Vorschlag der TU Bergakademie Freiberg und des zukünftigen Helmholtzzentrums Dresden-Rossendorf favorisierte. Das Forschungskonzept integriert die gesamte Wertschöpfungskette von der Erkundung bis zum Recycling metallischer Rohstoffe. Insbesondere findet die Nachhaltigkeit der Rohstoffversorgung Berücksichtigung. Das neue Zentrum soll eine Lücke in der deutschen Forschungslandschaft schließen und einen wichtigen Beitrag zur effizienten Umsetzung der nationalen Rohstoffstrategie leisten.