Märkte und Dynamik

Der zuverlässige und ungehinderte Zugang zu Komponenten, die für eine umweltfreundliche Mobilität und netzgebundene/stationäre Speichersysteme zur Integration erneuerbarer Energien erforderlich sind, ist weltweit ein immer wichtigeres Anliegen. Die Abhängigkeit Europas von Importen aus Nicht-OECD-Ländern macht den Markt und die Lieferketten für Batterietechnologie sehr anfällig für Schwankungen.

LFP-Batterien für Elektrifizierung und grüne Mobilität

Gelber Phosphor (P4) und Purified Wet Phosphoric Acid (PWPA) mit niedrigen Schadstoffkonzentrationen sind sehr gefragt, um Kathoden- und Elektrolytmaterialien für Lithiumeisenphosphat-Batterien (LFP) für Elektrofahrzeuge herzustellen, die hochreine Einsatzstoffe erfordern. Sie entwickeln sich zu einer führenden Technologie für Elektrofahrzeuge (EV) und stationäre Energiespeicher. Dank der sich verbessernden technologischen Kapazitäten (wachsende Energiedichte und längere Zykluslebensdauer) in Verbindung mit höherer Sicherheit und niedrigeren Kosten ersetzen sie die bisher dominierenden Lithium-Ionen-Batteriechemien auf Kobalt-Nickel-Basis, die ebenfalls mit zahlreichen Nachhaltigkeitsproblemen behaftet sind. Es wird erwartet, dass LFP bis 2030 mehr als 90 % der stationären Energiespeicherung und mehr als 50 % des Marktes für Elektrofahrzeugbatterien ausmachen werden.

Redox-Flow-Batterien für die Energiespeicherung im Netz und in Kreislaufwirtschaften

Vanadium wird für Vanadium-Redox-Flow-Batterien (VRFBs) und für die Speicherung von Netzenergie benötigt – eine Art wiederaufladbare Batterie, die Vanadiumionen als Ladungsträger verwendet. VRFBs werden oft als „Zukunftsantrieb für die Energiespeicherung“ bezeichnet und zeichnen sich durch unbegrenzte Energiespeicherkapazität, hohe Effizienz, null Emissionen, lange Lebenszyklen und relativ niedrige Stromkosten über den gesamten Lebenszyklus hinweg aus. Daher wird erwartet, dass sie in der Kreislaufwirtschaften eine wichtige Rolle spielen werden.

PV-Solarzellen für erneuerbare Energie

Solarmodule, auch Photovoltaik (PV)-Zellen genannt, fangen die Energie der Sonne ein und wandeln sie in Strom um. Bei der Herstellung wird Phosphor häufig an Siliziumschichten gebunden, um zusätzliche verfügbare Elektronen zu erhalten und eine negative Ladung zu erzeugen. Die Einführung von PV-Solarsystemen gilt als entscheidend für die Erzeugung erneuerbarer Energie und damit für das globale Bestreben, Netto-Null-Emissionen zu erreichen und die Herausforderungen des Klimawandels zu bewältigen.

Der Klimawandel und die COVID-19-Pandemie haben die Anfälligkeit der globalen landwirtschaftlichen Liefer- und Wertschöpfungsketten offenbart, während die jüngsten geopolitischen Unruhen und Konflikte den Bedarf an Eigenständigkeit und Selbstversorgung noch verstärkt haben.

Düngemittel für eine wachsende Weltbevölkerung

Der Einsatz von Phosphatdüngern hat in den letzten 50 Jahren die Ernteerträge gesteigert und dazu beigetragen, Millionen, wenn nicht gar Milliarden von Menschen zu ernähren. Nasse Phosphorsäure (WPA) ist ein Hauptbestandteil von Phosphatdüngern. Der Markt für Phosphatdünger wird den Prognosen zufolge erheblich wachsen, da die Weltbevölkerung zunimmt und damit auch die Nachfrage nach Düngemitteln, die in der Landwirtschaft zur Förderung des Pflanzenwachstums eingesetzt werden. Die wichtigsten Phosphatdünger sind Diammoniumphosphat (DAP) und Monoammoniumphosphat (MAP).

Tierfutter für ein gesundes Wachstum des Viehbestands

Phosphate sind ein wichtiger Nährstoff in allen Arten von Tierfutter, der für ein gesundes Wachstum und eine gesunde Entwicklung des Viehbestands benötigt wird. Der Markt für Futterphosphate wächst aufgrund verschiedener Faktoren, wie z. B. der weltweit steigenden Nachfrage nach Eiweiß, der Ausweitung der Viehzucht, der verbesserten Futtermitteleffizienz, der Betonung der Tiergesundheit und -ernährung und der Einführung nachhaltiger landwirtschaftlicher Praktiken.

Ilmenit ist das Haupterz des Titans und wird zur Herstellung von Titandioxid – Ti0₂ – verwendet, einem Weißpigment, das von verschiedenen Branchen stark nachgefragt wird. Zur Unterstützung der industriellen Ökosysteme in der EU und darüber hinaus ist eine garantierte, nachhaltige Versorgung erforderlich.

Ein Weißmacher für Farben, Verpackungen und Papier

Titandioxid wird vor allem als Weißpigment verwendet. Whiting wird von Verbraucherindustrien als Pigment in Farben und Oberflächenbeschichtungen, Kunststoffen sowie Papier und Pappe verwendet. Sie finden vielfältige Verwendung, beispielsweise in Haus- und Autolacken, Laminaten, Verpackungen und Druckfarben. Zuhnemend werden sie auch als Anodenmaterial für Batterien eingesetzt.

Die Lieferkette in der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Verteidigungsindustrie ist ein komplexes Ökosystem, an dem mehrere Ebenen von Lieferanten beteiligt sind. Sie ist in hohem Maße von bestimmten Rohstoffen – wie Spezialmetallen – abhängig, und jede Unterbrechung der Versorgung kann sich erheblich auf die Produktionsfristen auswirken.

Eine Vielzahl von Verteidigungsanwendungen

Als Zusatzstoff zu Titanlegierungen wird Vanadium für hochfeste Anwendungen im Militär benötigt, z. B. für Panzerungen, Achsen, Werkzeuge, Kolbenstangen, Kurbelwellen und hochtemperaturbeständige Beschichtungen für Hochgeschwindigkeitsflugzeuge. Vanadiumlegierter Stahl wird auch für Flugzeugträger der Marine, U-Boote und verschiedene andere Verteidigungsfahrzeuge verwendet.

Erleichterung in der Luft- und Raumfahrt

In der Luft- und Raumfahrt sorgt Vanadium für eine geringe Dichte, hohe Festigkeit und die Fähigkeit, die Festigkeit bei hohen Betriebstemperaturen zu erhalten. Diese Eigenschaften sind für Werkstoffe, die in vielen Anwendungen wie Gasturbinen von Flugzeugtriebwerken und Flugzeugzellen verwendet werden, von entscheidender Bedeutung. Derzeit werden neue Titanlegierungen entwickelt, die höhere Mengen an Vanadium enthalten. Diese weisen eine noch höhere Festigkeit auf und haben das Potenzial, das Gewicht von Flugzeugen in Zukunft zu reduzieren, was zu einer höheren Treibstoffeffizienz und einer Verringerung von Kohlenstoffemissionen führt.

In Europa ist die Herstellung von Mikrochips und Halbleitermaterialien von globalen Lieferketten abhängig, die ihrerseits anfällig sind für Störungen. Gleichzeitig befindet sich der Markt für Chemikalien in einem tiefgreifenden Wandel, der mehr denn je vollständig integrierte Wertschöpfungsketten erfordert.

Halbleiter zur Dekarbonisierung der Volkswirtschaften

Halbleiter – oft auch als Mikrochips bezeichnet – sind grundlegende Bestandteile grüner Technologien. Sie werden unter Verwendung von Phosphorsäure mit extrem hohem Reinheitsgrad hergestellt. Für die EU und die USA ist es eine große Herausforderung, sich bei der Chip-Produktion selbst zu versorgen, und es ist dringend erforderlich, ein Produktionssystem aufzubauen, das auf Jahrzehnte hinaus auf eine stabile, sichere Phosphatversorgung zurückgreifen kann.

P4-Chemikalien in der Landwirtschaft, Lebensmittelverarbeitung und industriellen Fertigung

Viele wichtige Chemikalien werden aus Phosphatgestein-Derivaten hergestellt – so auch P4, das ein wesentlicher Bestandteil einer Reihe von Produkten ist, die in der Landwirtschaft, der Lebensmittelverarbeitung und der industriellen Fertigung eingesetzt werden. Dazu gehören Flammschutzmittel, phosphorbasierte Arzneimittel, Kunststoffadditive, Pestizide, Glyphosat, Reinigungsmittel und Vitamin A.