Aus der Eisenforschung wird das Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien
In den vergangenen Jahrzehnten hat das Düsseldorfer Max-Planck-Instituts für Eisenforschung daran geforscht, Stahl und andere metallische Werkstoffe für die Bereiche Energie, Mobilität, Infrastruktur, Produktion und Medizin zu optimieren. Dabei verschob sich der Schwerpunkt der Forschenden immer mehr darauf, wie sich Stahl und andere metallische Werkstoffe mit möglichst geringen Treibhausgasemissionen produzieren oder wie sich begrenzte Rohstoffe für elektronische Geräte, aber auch Elektromotoren und Generatoren effizienter nutzen lassen. Diesem Wandel in den Forschungsthemen trägt das Max-Planck-Institut für Eisenforschung laut einer Medienmitteilung vom 16.04.2024 in seinem neuen Namen Rechnung: „Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien“ (MPI-SusMat).
Werkstoffe klimafreundlich herstellen, nachhaltig nutzen und recyceln: Aus dem MPI für Eisenforschung wird das MPI für Nachhaltige Materialien – Foto © MPI für Nachhaltige Materialien
Rund 20 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen entstehen bei der Produktion von Werkstoffen, die Menschen für Gebäude, Infrastruktur und Produkte aller Art benötigen. Alleine acht Prozent des CO2-Ausstoßes gehen auf das Konto der Stahlindustrie. Gleichzeitig sind viele Rohstoffe, die in modernen Gesellschaften und für eine klimafreundliche Ausrichtung der Wirtschaft benötigt werden, begrenzt verfügbar, oder sie werden unter fragwürdigen ökologischen und sozialen Bedingungen gewonnen: Angefangen beim Aluminium für leichte Fahrzeug-Karosserien, bei dessen Produktion giftiger Rotschlamm entsteht, über Lithium für Batterien, das weltweit nur aus wenigen Quellen gewonnen wird , bis hin zu Metallen der Seltenen Erden, die etwa für Smartphones oder Elektromotoren und Generatoren von Windkraftanlagen erforderlich und ebenfalls knapp sind.
„Metalle, Halbleiter und viele andere Werkstoffe sind das Rückgrat der globalen Gesellschaft. Ohne sie gäbe es keinen Wohnraum, keine Mobiltelefone, keine Mobilität oder Infrastruktur, kurz: keine Gesellschaft wie wir sie heute kennen. Gleichzeitig ist ihre Herstellung und Verwendung maßgeblich verantwortlich für Treibhausgasemissionen und Umweltzerstörung“, erklärt Dierk Raabe, geschäftsführender Direktor am Max-Planck-Institut für Nachhaltige Materialien. „Hier am Max-Planck-Institut widmen wir uns genau dieser Herausforderung: Wie schaffen wir in kurzer Zeit eine neue industrielle Basis? Die jetzige Umwidmung spiegelt den Wandel unserer Themen wider. Wir bearbeiten grundlegende Fragen mit Blick darauf, wie unsere moderne Industriegesellschaft insgesamt nachhaltiger werden kann.“
Lösungen für eine nachhaltige Metallwirtschaft
Die Forschenden des Düsseldorfer Max-Planck-Instituts suchen nach Wegen, Eisen und Stahl mit Wasserstoff statt Kohle aus den entsprechenden Erzen zu produzieren. Sie erforschen, wie sich Metalle, zumal seltene und energieaufwendige, besser recyceln lassen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler versuchen zudem generell die Umweltbelastungen durch die Metallindustrie zu reduzieren, etwa indem sie CO2-armen Stahl aus Rotschlamm, einem giftigen Abfall der Aluminiumproduktion, erzeugen. Methodisch setzen sie bei der Entwicklung neuer Materialien vermehrt auf künstliche Intelligenz.
„Heute gehören der Klimawandel und die Sicherung unserer Lebensgrundlagen zu den größten Herausforderungen für die Menschheit“, sagt Max-Planck-Präsident Patrick Cramer. „Die Max-Planck-Gesellschaft möchte dazu beitragen, diese Herausforderungen zu meistern. Dafür steht auch die heutige Neuausrichtung des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung hin zur Forschung an nachhaltigen Materialien. Damit zeigt die Max-Planck-Gesellschaft einmal mehr, dass sie wissenschaftliche und gesellschaftliche Entwicklungen aufgreift.“
Handlungsbedarf in Richtung Kreislaufwirtschaft – „Wussten Sie, dass allein die Stahlindustrie für 8% der weltweiten Kohlenstoffdioxid – Emissionen verantwortlich ist? Oder dass Elektroschrott, der momentan einfach weggeworfen oder verbrannt wird, so viel wiegt wie 350 Mega-Kreuzfahrtschiffe, aber zahlreiche wertvolle und strategisch bedeutsame Metalle enthält, die nicht recycelt werden? Alleine ein Smartphone besteht aus bis zu 50 verschiedenen Elementen, von denen viele Edelmetalle oder Seltene Erden sind, und auch diese werden nicht in den Rohstoffkreislauf zurückgeführt. Mit unserem internationalen Team aus über 35 Ländern stellen wir uns einer der drängendsten Herausforderungen unserer Zeit: Materialien, die wesentlich zu Treibhausgasemissionen und Umweltzerstörung beitragen, in nachhaltige Ressourcen umzuwandeln, die eine Kreislaufwirtschaft fördern.“ (MPI-SusMat)
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