Nachhaltiges Ressourcenmanagement Kupfer könnte bis 2035 zum Flaschenhals für die Halbleiterproduktion werden

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Wasser ist einer der zentralen Engpassfaktoren im Kupferbergbau und der Klimawandel verschärft dieses Problem deutlich. Analysten von PwC warnen davor, dass ein Drittel der weltweiten Halbleiterversorgung durch den beschleunigten Klimawandel gestört werden könnte – schon in zehn Jahren.

Leiterplatten stecken in so gut wie jedem elektronischen Gerät, bei Halbleitern sieht es mittlerweile gar nicht so anders aus. Es wird angenommen, dass der Halbleiterbedarf künftig noch größer wird, allein, wenn man sich nur anschaut, in welcher Geschwindigkeit Rechenzentren aus dem Boden gestampft werden. Das bedeutet, dass auch der Bedarf an den Ressourcen zur Herstellung von Chips wächst.

Diese Ressourcen stehen der Industrie bereits jetzt nicht jederzeit verfügbar und zugänglich zur Verfügung, und diese Situation wird sich in Zukunft gar noch verschärfen. Analysten der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft PricewaterhouseCoopers (PwC) warnten in dem Bericht „Climate change threatens the world’s most critical technology“ jüngst davor, dass bereits ein Drittel der weltweiten Halbleiterversorgung in den nächsten zehn Jahren vom Klimawandel negativ beeinflusst werden könnte. Einer der treibenden, bislang jedoch wenig beachteten Faktoren dahinter könnte laut PwC eine Behinderung des Kupferabbaus wegen Wasserknappheit sein.

Kupfer aus den global trockensten Regionen

Wasser ist für den Kupferbergbau im Tagebau unverzichtbar. Es wird für die Staubunterdrückung genutzt, je nach Verfahren für die Aufbereitung des Erzes, für die Kühlung von Anlagen und Maschinen. Für eine Tonne Kupfer können über 100.000 Liter Wasser gebraucht werden; im Schnitt werden in Minen pro Tag rund 30.000 m³ Wasser benötigt. Frischwasser wohlgemerkt.

Kupfer wiederum ist essenziell für die Herstellung moderner Mikrochips, etwa für die feinsten Leitungsstrukturen innerhalb der Halbleiter. Doch Kupferminen sind hochgradig wasserabhängig und ausgerechnet dieses Wasser wird in den wichtigsten Abbaugebieten durch Dürren zunehmend knapp.

Schon heute stammen alle als gefährdet eingestuften Kupferlieferungen für die Halbleiterproduktion aus Chile, das immer wieder von extremer Trockenheit betroffen ist, unter anderem durch die sich abwechselnden Wetterphänomene El Niño und La Niña. Da sich ein Großteil des chilenischen Kupferbergbaus in der trockenen Region Atacama-Wüste im Norden abspielt, kann La Niña die Wasserknappheit dort dramatisch verschärfen. Selbst in El-Niño-Jahren, die mit mehr Regen verbunden sind, ist die Verfügbarkeit nicht planbar oder gleichmäßig.

Risiko in weiteren Ländern, in denen Kupfer gefördert wird

Bis 2035 könnten zehn weitere Kupferförderländer, darunter China, die USA, Peru und Australien, ebenfalls als riskant für vom Klima unbeeinflusste Kupferlieferungen gelten. Im pessimistischsten Szenario wären bis 2050 nur noch drei Länder (Papua-Neuguinea, Panama und Indonesien) in der Lage, halbwegs klimastabil Kupfer zu liefern.

Der Anteil der weltweiten Halbleiterproduktion, der auf diese gefährdeten Kupferquellen angewiesen ist, könnte laut PwC-Analyse bereits bis 2035 auf 32 Prozent steigen – und bis 2050 im schlimmsten Fall auf bis zu 58  Prozent. Alternative Materialien wie Graphen oder Silber gelten derzeit nicht als wirtschaftlich einsetzbar. Damit wird klar: Ohne eine Absicherung der Kupferverfügbarkeit drohen empfindliche Engpässe in einer der weltweit wichtigsten Schlüsselindustrien.

In Resilienz investieren

PwC empfiehlt daher konkrete Maßnahmen: Kupferminen könnten ihren Wasserverbrauch durch Recycling und neue Verfahren wie trockenes Tailings-Management reduzieren oder auf Meerwasserentsalzung setzen. In Chile stieg der Anteil des in Kupferminen verwendeten Meerwassers etwa bis 2020 auf 22  Prozent, Tendenz steigend. Diese Entsalzungsanlagen werden insbesondere in Regionen genutzt, in denen der Zugang zu Süßwasser stark eingeschränkt ist, wie in der Atacama-Wüste.

Parallel dazu steigt der Anteil recycelten Wassers. In den Minen der großen chilenischen Betreiber wie Codelco liegt der Anteil an wiederverwendetem Wasser in einigen Fällen bereits bei über 70 Prozent, primär durch geschlossene Kreisläufe bei der Verarbeitung.

Halbleiterhersteller sollten zugleich Materialeffizienz steigern, recyceltes Kupfer einsetzen und die geografische Diversifikation ihrer Lieferketten vorantreiben. Langfristig macht der Bericht klar, dass der Klimawandel ist nicht nur eine ökologische Herausforderung darstellt, sondern auch einen geopolitischen Risikohebel für technologische Souveränität. (sb)

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