Multikriterielle Optimierung: Auswirkungen von Recyclingpotentialen, kritischen Rohstoffen und Lieferkettenrisiken auf die Energiewende; Teilprojekt: Rohstoffkritikalität und Stoffflussmodellierung

Abstract

Das Projekt RESUME untersuchte, wie rohstoffbezogene Versorgungsrisiken in die langfristige Energiesystemplanung integriert werden können. Ziel war es, Transformationspfade der Energiewende zu analysieren, die Treibhausgas-Emissionsziele erreichen und gleichzeitig Risiken in der Versorgung mit kritischen Rohstoffen berücksichtigen. Hierzu wurden Methoden entwickelt, um Rohstoffkritikalität auf der Ebene von Rohstoffen, Energietechnologien und Energiesystemen zu quantifizieren und in Optimierungsmodelle einzubinden. Im Rahmen des Teilvorhabens des Fraunhofer ISI wurden Indikatoren zur Bewertung geopolitischer und marktbezogener Rohstoffrisiken entwickelt sowie Stoffflussmodelle für ausgewählte kritische Rohstoffe erstellt. Auf dieser Grundlage wurden Bedarfs-, Angebots- und Recyclingszenarien bis 2050 modelliert und zu technologiebezogenen Kritikalitätsindikatoren aggregiert. Berücksichtigt wurden insbesondere Rohstoffe, die für erneuerbare Energien, Energiespeicher und Netzinfrastrukturen relevant sind. Die Ergebnisse zeigen, dass sich rohstoffbezogene Risiken zwischen Energietechnologien deutlich unterscheiden und die Auswahl zukünftiger Technologiepfade beeinflussen können. Gleichzeitig verdeutlichen die Analysen das Potenzial von Recycling und Technologiewahl zur Verringerung von Versorgungsrisiken. Die entwickelten Methoden und Datengrundlagen schaffen Voraussetzungen für die Berücksichtigung von Rohstoffaspekten in der Energiesystemmodellierung und unterstützen die Entwicklung resilienter Transformationsstrategien für die Energiewende.