Kritische Rohstoffe für die Transformation

Eine nachhaltige Rohstoffwirtschaft ist essenziell für NRWs Zukunft

Rohstoffe bilden nicht nur die Basis für die industrielle Wertschöpfung in Nordrhein-Westfalen, sondern sind ebenso für das Gelingen von Energiewende und Klimaschutz von großer Bedeutung.  

Kritische Rohstoffe spielen für den Übergang der nordrhein-westfälischen Wirtschaft zur Klimaneutralität eine entscheidende Rolle: Sie werden in Schlüsseltechnologien wie etwa Elektrofahrzeugen, Windenergieanlagen und Solarzellen benötigt, kommen jedoch oft in nur wenigen Ländern in wirtschaftlich lohnenden Konzentrationen vor. Stark nachgefragt sind unter anderem historisch bedeutende Rohstoffe wie Kupfer, aber auch aktuell an Bedeutung gewinnende Seltenerdmetalle wie Neodym, die in Permanentmagneten in elektronischen Bauteilen zum Einsatz kommen. Ihre Relevanz wird in den kommenden Jahren vor allem durch die Einführung zukunftsorientierter Klimaschutztechnologien rasant steigen.

Blasendiagramm mit verschiedenen Schlüsselrohstoffen, darunter Nickel, Grafit, Helium, Kobalt, Lithium, Kupfer und Vanadium, in unterschiedlichen Blautönen.

Beispiele kritischer Rohstoffe in Industrieprozessen  


Für den Übergang zur Klimaneutralität sind in NRW einige Rohstoffe besonders kritisch: Fluor/Flussspat, Kobalt, natürlicher Grafit, Niob und Vanadium. Sie wurden als besonders vulnerabel für heimische Produktionsprozesse in den Branchen Stahlindustrie, Chemieindustrie, Maschinen-/Anlagenbau sowie Elektrotechnik identifiziert. Weitere Informationen zu diesen fünf Rohstoffen können der Publikation “Fünf Schlüsselrohstoffe für die Zukunft von NRW” entnommen werden.  

  • Fluor/Flussspat: In NRW ist Fluor beziehungsweise Flussspat vor allem für die Stahl- und Aluminiumherstellung relevant. Als Flussmittel stabilisiert es Schlackenführung und Entschwefelung. In der Chemieindustrie wiederum bildet Fluorwasserstoff die Grundlage für Fluorpolymere, Spezialchemikalien und Vorprodukte für Batterieelektrolyte. 

  • Kobalt: Kobalt ist in NRW ein zentraler Bestandteil von Hartmetallen für Präzisionswerkzeuge in Maschinenbau und Automotive. In Raffinerien und in der Chemieindustrie findet es Einsatz in Hydrier- und Entschwefelungskatalysatoren. Die weltweit wachsende Batterienachfrage erhöht zudem die Bedeutung von Recycling und Substitutionsstrategien. 

  • Natürlicher Grafit: Natürlicher Grafit wird in Hochtemperaturprozessen der Stahl-, Glas- und Gießereiindustrie eingesetzt, etwa in Feuerfest- und Isolationsmaterialien sowie als Trenn- und Schmierstoff. Im Maschinenbau und in der Chemieindustrie dient er in Dichtungen und Komponenten mit hoher Wärme- und elektrischer Leitfähigkeit. Für Batterien ist Grafit zudem ein zentrales Anodenmaterial, wobei zwischen natürlichem und synthetischem Grafit zu unterscheiden ist. 

  • Niob: Niob ermöglicht hochfeste, mikrolegierte Stähle im Flach- und Grobblech. Anwendungen reichen vom automobilen Leichtbau über Pipeline- und Wasserstoffleitungen bis zu Komponenten für Windenergie und Netzinfrastruktur. Die Legierung steigert Festigkeit und Zähigkeit und verbessert Material- und Energieeffizienz. 

  • Vanadium: Vanadium erhöht die Leistungsfähigkeit von Werkzeug-, Feder- und Rohrstählen durch Mikrolegierung. In chemischen Grundprozessen wird Vanadiumpentoxid als Kontaktkatalysator eingesetzt. Vanadium-Redox-Flow-Batterien bieten Perspektiven für skalierbare Langzeitspeicher in Industrie und Netzen. 

Versorgungsrisiken und Resilienz 

Bei einigen Rohstoffen, wie etwa Quarz, Kalkstein, Salz, Sand und Kies verfügt NRW über heimische Vorkommen. Die meisten kritischen Rohstoffe, die für die Energiewende und die Industrietransformation benötigt werden, stammen jedoch aus nur wenigen Lieferländern im Ausland und müssen von dort importiert werden. Besonders risikobehaftet sind dabei nicht nur die Förderländer, sondern auch die häufig außerhalb Europas konzentrierten Verarbeitungsstufen, die als Engpässe in der Wertschöpfung wirken. Die nachhaltige Sicherung von Lieferketten birgt demnach geopolitische Risiken und macht Rohstoffe zu einem strategischen Thema für Politik und Industrie. Dazu gehören belastbare Abnahmeverträge, der Aufbau europäischer Partnerschaften sowie Investitionen in Verarbeitungs- und Recyclingkapazitäten entlang der gesamten Lieferkette. Um die Abhängigkeiten zu verringern, setzt Nordrhein-Westfalen unter anderem auf die Diversifizierung von Importen. 

Ein weiterer zentraler Hebel, um die langfristige Nachfrage und damit gleichzeitig die Rohstoffabhängigkeiten von einzelnen Ländern zu reduzieren, ist die Systemtransformation von einer linearen zu einer zirkulären Wirtschaft, der Circular Economy. Mit dem EU-Critical Raw Materials Act (CRMA) setzt die EU zudem Orientierungsgrößen für strategische Rohstoffe bis 2030: Zehn Prozent Förderung in der EU, 40 Prozent Verarbeitung in der EU und 25 Prozent Versorgung aus Recycling. Außerdem soll jeweils nicht mehr als 65 Prozent eines strategischen Rohstoffs pro Wertschöpfungsstufe aus einem Drittland stammen. Diese Leitplanken zielen auf Diversifizierung, Kreislaufwirtschaft und schnellere Genehmigungen ab. 

So stärken Sie Ihre Versorgung mit kritischen Rohstoffen

Recycling ergänzt Primärimporte durch die Rückgewinnung aus Altprodukten und Produktionsrückständen und stärkt so Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltbilanz. Entscheidend sind design- und prozessseitige Voraussetzungen wie sortenreine Stoffströme, geeignete Sammel- und Rücknahmesysteme, Qualitätsstandards für Rezyklate sowie skalierbare Aufbereitungs- und Raffinationsprozesse. Für NRW bietet sich ein Fokus auf industriell relevante Stoffströme wie Batterien, metallische Komponenten und prozessbedingte Pre-Consumer-Schrotte an, um Sekundärrohstoffe verlässlich in die Wertschöpfung zurückzuführen. 

Diversifizierung verteilt Beschaffungsrisiken auf zusätzliche Länder, Partner und Vertragsmodelle und verringert Abhängigkeiten von wenigen Herkunfts- und Verarbeitungsländern. Dazu gehören langfristige Vereinbarungen, Zusammenarbeit mit regionalen Partnern in Europa, der Zugang zu neuen Projekten sowie die Einbindung alternativer Zwischenstufen entlang der Wertschöpfungskette. Unternehmen in NRW erhöhen damit ihre Resilienz gegenüber geopolitischen, marktlichen und regulatorischen Belastungen und gewinnen Planungssicherheit für Investitionen. 

Wo funktional möglich, reduziert die Nutzung von Substituten den Einsatz besonders knapper Rohstoffe, ohne Leistungsanforderungen zu unterschreiten. Substitution umfasst sowohl Materialalternativen als auch konstruktive Anpassungen, etwa durch geänderte Legierungs- oder Bauteilstrategien. Erfolgsfaktoren sind Anwendungsnähe, qualitätsgesicherte Prüf- und Zulassungswege sowie eine realistische Bewertung möglicher Zielkonflikte bei Kosten, Performance und Nachhaltigkeit.

Höhere Effizienz senkt den spezifischen Rohstoffeinsatz über optimiertes Produktdesign, erhöht die Materialausbeute und verbessert die Fertigungs- und Recyclingprozesse. Das umfasst etwa die Verringerung von Materialeinsatz, Materialverlusten, Redesign für längere Nutzungsdauer und Reparierbarkeit sowie die gezielte Nutzung von Rezyklaten. Unternehmen stabilisieren damit Kosten, reduzieren Umwelteffekte und stärken gleichzeitig ihre Versorgungssicherheit über den gesamten Lebenszyklus. 

 

So können Unternehmen ihre Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen verringern: 

  • Materialrisiken kennen: Identifizieren Sie, wo kritische Rohstoffe in Ihren Produkten und Anlagen eingesetzt werden (z. B. Kobalt/Grafit in Li-Ion-Zellen, Vanadium in Redox-Flow-Speichern, Fluor/Flussspat in Solarzellen/E-Chemie, Niob in hochfesten Stählen). Hinterlegen Sie die kritischen Spezifikationen und zeigen Sie mögliche Pfade zur Substitution auf.
  • Beschaffung diversifizieren & CRMA berücksichtigen: Prüfen Sie Strategien zur Auffächerung von Bezugsquellen und Partnern in Europa. Spiegeln Sie CRMA-Anforderungen (Diversifizierung, Recycling, Substitution) in unternehmensinternen Richtlinien zur Materialbeschaffung.
  • Zirkulär designen: Setzen Sie Design-for-Repair/-Reuse/-Recycling verbindlich in Entwicklungs- und Einkaufsprozessen um. Bis zu 80 % der Umweltauswirkungen werden in der Designphase festgelegt (u.a. über Modularität, Trennbarkeit, Werkstoffwahl).
  • Rückholsysteme aufbauen (B2B): Vereinbaren Sie vertraglich geregelte Rücknahmen für Baugruppen/Komponenten (z. B. Batteriemodule, Leistungselektronik, Verpackungen). Planen Sie Logistik, Qualität, Demontage und Verantwortlichkeiten idealerweise mit regionalen Recycling-/Demontagepartnern. 

Angebote von NRW.Energy4Climate

NRW.Energy4Climate unterstützt die rohstoffverarbeitenden Unternehmen in NRW beim Aufbau resilienter und diversifizierter Lieferketten und der Implementierung von Circular-Economy-Prinzipien. Neben Fachveranstaltungen und Workshops vermitteln Informationsmaterialien notwendiges Wissen zu Projekten, Ausschreibungen und zur Rohstoffsituation. 

Ihr Kontakt

Adrian Hohendorff

Adrian Hohendorff

Fachexperte Circular Economy

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