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Zukünftiger Bedarf metallischer Rohstoffe
Ulrike Dorner
Die weltweite Nachfrage nach Rohstoffen steigt. Sie wird einerseits getrieben durch das weltweite Wirtschaftswachstum, andererseits durch die Entwicklung neuer Technologien. Gerade rohstoffintensive und -sensitive Schlüssel- und Zukunftstechnologien können kurz- bis mittelfristig starke Nachfrageimpulse auslösen und damit einen erheblichen Einfluss auf die Rohstoffmärkte haben. Neben der bergbaulichen Gewinnung von Rohstoffen an Land und einem zunehmenden Anteil recycelter Rohstoffe können auch Rohstoffe aus der Tiefsee zukünftig einen Beitrag zur Deckung des Bedarfs leisten.
Was muss im Meeresbodenbergbau noch weiter erkundet werden?
Es gibt noch viele offene Fragen, wenn es um die Folgen des Meeresbodenbergbaus für die dortigen Ökosysteme geht. Bis es zur wirtschaftlichen Nutzung mariner mineralischer Rohstoffe der Tiefsee kommt, kann die Forschung Grundlagen für eine Risikoabschätzung erarbeiten. Es müssen aber auch völlig neue Technologien entwickelt werden, um ein verlässliches Umweltmonitoring in der Tiefsee zu gewährleisten.
Eine Denkfabrik für die Rohstoffwende
Jana Kandarr
Der THINKTANK „Industrielle Ressourcenstrategien“ ist national und europaweit einzigartig. Hochrangige Experten aus Wissenschaft, Politik und Industrie entwickeln gemeinsam Strategien, um die Rohstoffverfügbarkeit besser im Blick zu haben und unseren Bedarf präziser abzuschätzen. Neue Wege der Kreislaufführung für Massenrohstoffe sollen beschritten und ressourceneffiziente Prozesse frühzeitig angestoßen werden.
Regeln für den Abbau. Die Verfassung der Meere und die Internationale Meeresbodenbehörde IMB. Interview
Sven Petersen
Ein tragfähiges internationales Regelwerk, noch bevor der Run auf einen Rohstoff beginnt? Dies wäre ein Novum in der Menschheit. Die ‚United Nations Convention on the Law of the Sea‘ hat sich genau das zum Ziel gesetzt. Sie beschreibt die Hohe See mit ihren Ressourcen als gemeinsames Erbe der Menschheit. Über die Nutzung der Rohstoffe am Meeresboden wacht die Internationale Meeresbodenbehörde der Vereinten Nationen (IMB). Sie ist für alle mineralischen Ressourcen am Meeresboden zuständig. Wie funktioniert...
Strategien zur Renaturierung von Abbaugebieten
Felix Janssen, Thomas Soltwedel & Matthias Haeckel
Mehr als 100.000 verschiedene Arten in den Ozeanen sind mittlerweile bekannt, die biologische Vielfalt ist jedoch noch weit größer und viele Arten noch nicht entdeckt. Gerade in der Tiefsee stößt man bei jeder Probenentnahme auf weitere unbekannte Arten. Belastbare Aussagen zu einer potentiellen Wiederbesiedelung abgebauter und gestörter Flächen können nur auf der Basis intensiver wissenschaftlicher Untersuchungen getroffen werden.
Wirtschaftlich interessante Gebiete, wo suchen?
Sven Petersen
Manganknollen im östlichen Pazifik, kobaltreiche Eisen-Mangan-Krusten an Vulkanhängen, Massivsulfide an Spreizungszonen – in der Tiefsee gibt es unterschiedliche Gebiete, die sich für den Rohstoffabbau eignen. Manche gehören zu den ältesten Ozeangebieten der Welt. Andere hingegen sind geologisch sehr jung.
Weltklimapolitik ohne die USA
Oliver Jorzik & Jana Kandarr
Die Weltklimakonferenz ist in Bonn zu Ende gegangen. Es wird klar, dass die Vertragsstaaten des Pariser Abkommens ohne die USA auskommen müssen.
Erderwärmung. Handeln lohnt sich
Oliver Jorzik
Am 8. Oktober 2018 veröffentlichte der Weltklimarat IPCC seinen Sonderbericht zum 1,5-Grad Klimaziel im südkoreanischen Incheon. Der Bericht mahnt zur Eile. Um die Erderwärmung deutlich unter zwei Grad Celsius zu halten, sind alle gefordert: Regierungen, Wirtschaft und Bürger. In einem Interview des Forschungszentrums Jülich gibt Prof. Astrid Kiendler-Scharr eine Einschätzung des Berichts. Sie ist Leiterin am Institut für Energie- und Klimafolgenforschung (IEK-8) und hat als Gutachterin am IPCC-Sonderbericht mitgearbeitet. ESKP hat das Interview und die...
Gletscherschmelze in den asiatischen Hochgebirgen
Oliver Jorzik
Die Gletscher in Hindukusch, Himalaya oder Karakorum sind bedeutende Eisspeicher. Sie versorgen einige der wichtigsten Flussregionen der Welt wie den Ganges, Indus, Brahmaputra, Mekong oder auch den Irrawaddy mit Wasser. Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie sehr die Gletscher in den asiatischen Hochgebirgen gefährdet sind.
Open Science Factsheet No. 5: based on the 60th online seminar: Preregistration – The panacea for trustworthy and useful science?
Ulrich Dirnagl, Lea Maria Ferguson, Antonia Schrader & Nina Leonie WeisweilerKorrosionsschutz für Offshore-Windkraft. Problem für die Umwelt?
Christiane Eschenbach
Offshore-Windkraftanlagen produzieren zuverlässig Strom. In Deutschland haben sie im Jahr 2020 etwa 27 Milliarden Kilowattstunden Strom geliefert. Die Anlagen setzen jedoch auch ständig chemische Stoffe in das Wasser und die sie umgebenden Sedimente frei: Aluminium, Zink und zahlreiche andere (potentiell) giftige Schwermetalle stammen vor allem aus dem Korrosionsschutz der Anlagen. Aktuelle Untersuchungen gehen der Frage nach, inwiefern Windkraftanlagen Schadstoffe abgeben und welche Auswirkungen das mittel- bis langfristig auf die Meeresumwelt hat.
Die metallurgische Verarbeitung von Manganknollen nach dem „Zero-Waste-Konzept“
Thomas Kuhn
Die wertvollen Rohstoffe in Manganknollen machen nur einen kleinen Teil der Gesamtknollen aus. Bei den momentan verfügbaren Verarbeitungsverfahren würde ein Großteil der Knollenanteile ungenutzt auf Deponien landen. Damit die Nutzung von Manganknollen nachhaltig organisiert wird, müssen neue Wege eingeschlagen werden.
Baseline-Studien für die Erkundungsgebiete. Wie tief reicht der Sauerstoff, was sind die Sedimentationsraten?
Sabine Kasten
Ohne die Kenntnisse der Sedimentationsbedingungen sowie der ökologischen und geochemischen Zustände in der Tiefsee können die Auswirkungen zukünftiger menschlicher Eingriffe in die Tiefsee nicht ermittelt werden. Insbesondere die Clarion-Clipperton Zone (CCZ) im äquatorialen Pazifik ist für den Manganknollen-Abbau potentiell interessant und Gegenstand der Untersuchungen.
Impulse für die naturwissenschaftliche Ausbildung
Alena Bleicher
Wie entstehen Konflikte um die Rohstoffgewinnung? Wie weit reicht die Verantwortung der Forschung? Mit diesen Fragen können Verantwortliche im Tiefseebergbau und der damit verbundenen Technologieentwicklung konfrontiert werden. Sozialwissenschaftliche Perspektiven können beim Verständnis hilfreich sein.
Kann Kobalt zukünftig in Batterien ersetzt werden?
Jana Kandarr
Kobalt ist für die Herstellung von Lithium-Ionen-Akkus unverzichtbar. Dementsprechend groß ist die Abhängigkeit vieler Hersteller, auch hier in Deutschland. Um diese Abhängigkeit zu reduzieren, werden am Helmholtz-Institut Ulm, eine Gründung des KIT, kobaltfreie Energiespeichermaterialien erforscht.
Abbau- und Managementstrategien
Felix Janssen, Thomas Soltwedel & Matthias Haeckel
Momentan wird erwartet, dass Schädigungen durch den Abbau reduziert werden können, wenn gestörte Flächen durch ungestörte Areale unterbrochen sind. Es besteht jedoch noch umfassender Forschungsbedarf, um wissenschaftlich fundierte Empfehlungen zu geeigneten Abbaustrategien zu geben. Es kann gegenwärtig noch nicht vorhergesagt werden, inwieweit diese geeignet sind, durch Tiefseebergbau verursachte Umweltfolgen abzumildern und irreversible Schädigungen abzuwenden.
Technische Herausforderungen beim Umweltmonitoring
Annemiek Vink
Umweltmonitoring in der Tiefsee ist aufwändiger als Erprobung und Erkundung. Um verlässliche und flächenhafte Daten zu erhalten, müssen viele technologische Anwendungen, die momentan nur als Prototypen vorliegen, in die kommerzielle Nutzung überführt werden.
re3data Stakeholder Survey and Workshop Report
Nina Leonie Weisweiler, Roland Bertelmann, Helena Cousijn, Kirsten Elger, Lea Maria Ferguson, Hans-Jürgen Goebelbecker, Maxi Kindling, Gabriele Kloska, Binh Nguyen Thanh, Heinz Pampel, Vivien Petras, Rouven Schabinger, Edeltraud Schnepf, Angelika Semrau, Dorothea Strecker, Margarita Trofimenko, Robert Ulrich, Arne Upmeier, Paul Vierkant, Yi Wang & Michael Witt
In order to channel and align the efforts within the COREF project, the Registry of Research Data Repositories – re3data is revising its conceptual service model according to the most important use cases of the various stakeholders working with re3data. Adopting and reflecting current developments in the research data landscape, the update of the service architecture in COREF is based on a bottom-up approach that addresses the results from a stakeholder survey and a stakeholder...
In eigener Sache: Zum ESKP-Projektende
Dierk Spreen
Mit Beginn der vierten Phase der Programmorientierten Förderung (POF) im Januar 2021 wird die Wissensplattform des Forschungsbereichs Erde und Umwelt der Helmholtz-Gemeinschaft Earth System Knowledge Platform (ESKP) nicht mehr fortgeführt. Das ist ein passender Anlass, um auf das Projekt zurückzublicken.
Spuren der Industrialisierung und des Klimawandels in Sibirischen Seen
Stuart Vyse, Boris K. Biskaborn & Bernhard Diekmann
Die Industrialisierung der Nordhemisphäre führte zur Verschmutzung und Erwärmung natürlicher Ökosysteme. Bei vielen abgelegenen sibirischen Seen lassen sich weitgehende Folgen für ihre Rollen als Süßwasserressourcen und ökologische Refugien feststellen.
Rechtliche Verfahren vor dem Internationalen Seegerichtshof in Hamburg
Nele Matz-Lück
Welche Fälle verhandelt das "Seabed Disputes Chamber" am Internationalen Seegerichtshof in Hamburg? Wie würde eine Streitschlichtung beim Tiefsee-Bergbau aussehen und welche Rechtsverbindlichkeit hätten künftige Urteile?
Kobalt für Batterien und E-Mobilität. Der Bedarf wächst dynamisch
Siyamend Ingo Al Barazi & Thomas Kuhn
Kobalt gehört zu den wichtigsten Rohstoffen für Zukunftstechnologien. Das Metall findet aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften in vielen unterschiedlichen Bereichen Anwendung.
Sedimentationsprozesse und Trübungswolken in der Tiefsee
Annemiek Vink
Beim Abbau von Manganknollen in der Tiefsee wird Sediment vom Meeresboden aufgewirbelt. Es bilden sich sogenannte Trübungswolken, die in bis zu 30 Kilometern Entfernung noch deutliche Spuren am Meeresboden hinterlassen. Um die Prozesse und Folgen aber wirklich zu verstehen, ist noch eine intensive Forschungsarbeit nötig.
Unsere Primärrohstoffordnung
Alena Bleicher
Müssen immer neue Rohstoffvorkommen aufgetan werden, damit der steigende Bedarf für die Entwicklung von High-Tech-Produkten und Zukunftstechnologien gesichert werden kann? Obwohl Recycling in der Gesellschaft im Allgemeinen positiv wahrgenommen wird, werden Produkte aus recycelten Materialien häufig skeptisch gesehen. Eine Spurensuche zur Wahrnehmung der Qualität von Recyclingrohstoffen.
Alkalinität – die unterschätzte Köchin in der „Klimaküche Ozean“
Christiane Eschenbach
Die Fähigkeit der Ozeane, atmosphärisches CO2 aufzunehmen, ist essentiell für die Klimaregulation des Erdsystems. Die sogenannte Alkalinität, als Maß für diese Aufnahmekapazität, spielt eine große Rolle in der „Klimaküche Ozean“. Sie hängt vor allem von Gehalt an Karbonaten im Meerwasser ab und ist Ergebnis der Wechselwirkungen verschiedener Komponenten des Kohlenstoff- und Nährstoffhaushalts. Die Frage ist letztlich auch, wie stark der Klimawandel das natürliche Alkalinitäts-Gleichgewicht stören kann.
Affiliations
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Helmholtz Association of German Research Centres54
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Helmholtz Centre Potsdam - GFZ German Research Centre for Geosciences20
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GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel9
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Federal Institute for Geosciences and Natural Resources8
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Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research7
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Karlsruhe Institute of Technology7
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Helmholtz-Zentrum Geesthacht Centre for Materials and Coastal Research5
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Helmholtz Centre for Environmental Research3
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DataCite3
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Humboldt-Universität zu Berlin2