Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISINeue Studie beleuchtet Rohstoffbedarf für Zukunftstechnologien bis 2045
Welche Zukunftstechnologien werden bis 2045 die größten Rohstoffbedarfe haben? Dieser Frage gehen Forschende von Fraunhofer ISI und Fraunhofer IZM im Auftrag der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) nach. Bereits zum vierten Mal gibt die Studie »Rohstoffe für Zukunftstechnologien« wertvolle Impulse und Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft, Produktion, Forschung und für die gesamte Gesellschaft.
Ob wir Brot backen, Fahrzeuge bauen oder neue Technologien nutzen: Unser Leben beruht auf Rohstoffen. Der Rohstoffbedarf steigt kontinuierlich, während wir mit den vorhandenen Rohstoffen zu verschwenderisch umgehen. Mehr als 80 Prozent der deutschen Industrieunternehmen litten Ende 2023 unter Lieferschwierigkeiten. Durch die aktuelle politische Lage werden viele Rohstoffe knapper.1
Ein Beispiel für eine grundsätzlich nachhaltigere, aber rohstoffintensive Zukunftstechnologie ist die Elektromobilität: Elektrofahrzeuge fahren lokal emissionsfrei, enthalten aber aufgrund der verbauten Batterie deutlich mehr strategische und kritische Rohstoffe wie Lithium, Kobalt oder Nickel als konventionelle Fahrzeuge.
Zur besseren Abschätzung von Nachfrageschüben und damit verbundenen potenziellen Lieferengpässen und Preisschwankungen werden Fraunhofer-Forschende den Rohstoffbedarf für die kommenden Jahrzehnte bis 2045 abschätzen. Die neue Studie »Rohstoffe für Zukunftstechnologien 2026« wird durch das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI sowie das Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM im Auftrag der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) erstellt.
In der Studie untersuchen die Forschenden 34 Zukunftstechnologien im Detail – von Lithium-Hochleistungsspeichern über Windkraftanlagen bis hin zu Rechenzentren. In unterschiedlichen sozioökonomischen Szenarien untersuchen sie, welche Auswirkungen eine künftige industrielle Nutzung von Zukunftstechnologien auf die Rohstoffnachfrage hat und auf welche Rohstoffe diese Innovationen besonders angewiesen sind. Hierbei wird unter anderem auch ein Szenario betrachtet, in dem regionale Rivalitäten weltweit zunehmen und die internationale Zusammenarbeit geschwächt wird. Dadurch verlieren Umweltschutz und entsprechende Gesetzgebung an Aufmerksamkeit.
Rechenzentren verbrauchen weiterhin massiv Rohstoffe
Immer wieder zwingt der Mangel an Rohstoffen Unternehmen, ihre Produktion zu drosseln – besonders stark trifft der Materialmangel die Elektrobranche und die Autoindustrie. »Deutschland ist als Hochtechnologiestandort wegen seiner großen Importabhängigkeit von Rohstoffen besonders anfällig«, erklärt Jana Rückschloss, Wissenschaftlerin am Fraunhofer IZM. Sie untersucht in der großangelegten Langzeitstudie die verbrauchten Rohstoffe für die in Rechenzentren verbauten Speichertechnologien.
Die Frage ist, in welchem Umfang der globale Datenstrom zunimmt. Schon bei geringfügig verändertem Wachstumsfaktor ergeben sich durch exponentielles Wachstum und den langen Zeitraum bis 2045 enorme Unterschiede in der Datenmenge (siehe Grafik). Entscheidungen, sowohl in den verschiedenen angenommenen Szenarien der Studie als auch im realen Leben, wirken sich also stark auf die Zukunft aus.
Künstliche Intelligenz immer mitdenken
Die sichere Versorgung Deutschlands mit Rohstoffen ist eine wesentliche Voraussetzung für die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft. Neue Megatrends und Innovationssprünge bei der Technologieentwicklung können zu unerwarteten Nachfrageschüben führen – etwa bei High-Tech-Rohstoffen – und damit zu Lieferengpässen sowie zu zumindest vorübergehend stark schwankenden Rohstoffpreisen.
Die zunehmende Verbreitung von Künstlicher Intelligenz (KI) und deren Auswirkung werden in der laufenden Studie mit betrachtet. Während vor fünf Jahren noch kaum jemand im Alltag mit KI gearbeitet hat, ist sie heute allgegenwärtig. Die rasante Zunahme beschleunigt den Ausbau von Rechenzentren und der notwendigen IT-Infrastruktur. Die Forschenden werden die aktuellen Entwicklungen rund um KI deshalb in den untersuchten Technologien immer mitdenken.
Handlungsempfehlungen für deutsche Rohstoffstrategie
Die neue Studie aktualisiert die Ergebnisse aus den Studien der Jahre 2009, 2016 und 2021, die ebenfalls im gleichen Studiendesign erstellt wurden. Die Studie ist ein wichtiger Bestandteil des DERA-Rohstoffmonitorings, das in der Rohstoffstrategie der Bundesregierung 2010 Erwähnung findet und seitdem umgesetzt wird.
Die beiden Fraunhofer-Institute vereinen Expertise aus angewandter Forschung und Zukunftsstudien und verfügen über Querschnittswissen aus verschiedensten Technologien. Die finalen Ergebnisse der aktuellen, vierten Studie werden im Frühsommer 2026 erwartet. Sie werden online in Form eines Berichts sowie auf einem öffentlichen Event via Stream zur Verfügung gestellt. Die regelmäßige Aktualisierung der Studie ist Bestandteil des DERA-Rohstoffmonitorings.
- Quelle: IEA, Alkane, ADAMA Intelligence via Wood Mackenzie
Fachliche Ansprechperson
Jana Rückschloss
Telefon +49 (0)30 46403-156
Environmental and Reliability Engineering
Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Gustav-Meyer-Allee 25
13355 Berlin
Weitere Informationen
- Mehr Infos zum Projekt
- Projektseite beim Fraunhofer IZM (izm.fraunhofer.de)
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Hoch integrierte Mikroelektronik ist allgegenwärtig und bleibt doch fürs bloße Auge meist unsichtbar. Seit über 30 Jahren unterstützt das Fraunhofer IZM an den Standorten Berlin, Dresden und Cottbus Startups sowie mittelständische und internationale Großunternehmen mit Technologietransfer für intelligente Elektroniksysteme der Zukunft. Das Fraunhofer IZM deckt mit vier zentralen Technologie-Clustern eine große Bandbreite aus den Bereichen Quantentechnologie, Medizin-, Kommunikations- und Hochfrequenztechnik ab. Mit seiner weltweit führenden Expertise bietet es seinen Kund:innen kostengünstige Entwicklung und Zuverlässigkeitsbewertung von Electronic Packaging Technologien sowie maßgeschneiderte Systemintegration auf Wafer-, Chip- und Boardebene.