Knollen im Meer: Japaner finden 200 Millionen Tonnen Batteriemetalle
Weit unter der Meeresoberfläche in Tiefen von 3.000 bis 6.000 Metern und darüber hinaus entstehen durch biochemische Prozesse sogenannte Manganknollen. Mangan wird für die Produktion von Energiespeichern wie Nickel-Mangan-Kobalt-Akkus benötigt und wird entsprechend stark nachgefragt. Das kanadische Unternehmen Impossible Metals wittert deshalb ein großes Geschäft: Die Kanadier möchten mit einem autonom agierenden Unterwasser-Roboter ("Autonomous Underwater Vehicle", AUV) bestimmte Metalle auf dem Meeresboden finden und an die Oberfläche bringen. Schon Ende 2022 wurde ein erster Machbarkeitsversuch des Roboters "Eureka 1" erfolgreich abgeschlossen.
Das Unternehmen will sogenannte polymetallische Knollen aus dem Meer fischen. Dabei handelt es sich um Mineralaggregate, die reich an kritischen Batteriemetallen wie Mangan sind. Für die Entwicklung des passenden Roboters seien drei Schlüsseltechnologien notwendig, die Impossible Metals entwickeln will: ein Auftriebsmotor, ein schneller Unterwasser-Roboterarm und ein KI-gesteuertes Computersichtsystem zur Erkennung der Knollen und der Lebewesen auf den Knollen – denn diese sind ein wichtiger Lebensraum für Klein- und Kleinstlebewesen.
Japanische Forscher finden über 200 Millionen Tonnen polymetallische Knollen
Allein im Pazifik, wo es die größten Vorkommen dieser Manganknollen geben soll, erwartet man mehrere Milliarden Tonnen Mangan, Eisen und andere Metalle in Form von Knollen auf dem Meeresboden. Die Knollen rangieren in der Größe von nur Partikel groß bis hin zu mehreren Zentimetern.
Nun meldeten japanische Wissenschaftler einen riesigen Fund in der Nähe der Insel Minamitorishima, der die Ambitionen von Unternehmen wie Impossible Metals zu stützen scheint: Mehr als 200 Millionen Tonnen Manganknollen sollen sich laut Japan Times auf dem Meeresboden unweit der abgelegenen Insel befinden. Das meldeten die Nippon Foundation und die Universität Tokio Mitte Juni. Man habe demnach in einer Tiefe von etwa 5.000 Metern eine riesige Menge der Mineralien entdeckt. Ein Forschungsteam unter der Leitung von Yasuhiro Kato, einem Professor der Universität Tokio, schätzt, dass es in dem rund 100 Quadratkilometer großen Untersuchungsgebiet 234 Millionen Tonnen solcher Knollen gibt. Die Menge an Nickel, die voraussichtlich in den Knollen steckt, soll ausreichen, um den japanischen Verbrauch für 75 Jahre zu decken, die Menge an Kobalt soll den nationalen Bedarf für etwa elf Jahre decken können.
Man geht laut Japan Times davon aus, dass die Volumen ausreichen für einen kommerziellen Abbau und die Raffination wären. Das Team plant, im Rahmen eines Versuchsprojekts bis Ende März 2026 mit dem Abbau von 2.500 Tonnen Knollen pro Tag zu beginnen.
The Metals Company stellt erstmals Kobaltsulfat aus den Knollen her
Ebenfalls Mitte Juni gab The Metals Company (TMC) bekannt, dass das Unternehmen erfolgreich das weltweit erste Kobaltsulfat ausschließlich aus polymetallischen Knollen vom Meeresboden hergestellt hat. Auch Kobaltsulfat wird für die Batterieproduktion benötigt. TMC stellte das Material in Zusammenarbeit mit SGS Canada in einer Anlage in Lakefield, Ontario, her, berichtet das Branchenportal Mining.com.
Man habe in einem Schritt hochwertiges Kobaltsulfat direkt herstellen können, ohne den Umweg über die Produktion von Kobaltmetall zu gehen. Bei dem Verfahren seien neben Düngemittel-Nebenprodukten keine anderen festen Abfälle angefallen. „Dieser Erfolg ist ein weiterer Beweis für das Potenzial der polymetallischen Knollen am Meeresboden als wertvolle Ressource“, so Jeffrey Donald, Leiter der Onshore-Entwicklung bei TMC. „Nach dem Erfolg unserer ersten Nickelsulfatproduktion im April ist die Produktion des weltweit ersten Kobaltsulfats aus Tiefseeknollen ein weiterer wichtiger Meilenstein für TMC und für die Schaffung einer verantwortungsvollen Versorgung mit Metallen, die für das Wohlergehen der Menschheit erforderlich sind.“
Im April hatten TMC und SGS das weltweit erste Nickelsulfat direkt aus polymetallischen Knollen entwickelt. TMC hatte die Knollen 2022 im Rahmen des Nori-Projekts in der Clarion-Clipperton-Zone des Pazifiks zwischen Mexiko und Hawaii gesammelt. Ende 2023 kehrte das Unternehmen dann an den Standort zurück, um die Auswirkungen der Arbeiten auf die Dynamiken am Meeresboden sowie auf die Konzentration und Ausbreitung der Knollen zu untersuchen. TMC zufolge deuten die Daten darauf hin, dass die Auswirkungen nur gering seien. Das Unternehmen hofft, bis Ende 2025 mit dem kommerziellen Abbau beginnen zu können.
The Metals Company
„Für die Energiewende, die wir brauchen, brauchen wir keinen Tiefseebergbau“
Während es immer mehr den Anschein macht, als sei der Meeresbodenbergbau das nächste große Geschäft für spezialisierte Bergbauunternehmen, warnen Wissenschaftler und Umweltschützer vor den Auswirkungen der Knollenernte.
In der US-amerikanischen Late-Night-Sendung "Last Week Tonight" lässt Satiriker und Moderator John Oliver kein gutes Haar an The Metals Company und ihrem Geschäftsführer, der sich Oliver zufolge als eine Art neuer Elon Musk sieht. In der Clarion-Clipperton-Zone im Pazifik, wo TMC und andere Unternehmen gut 20 Milliarden Tonnen polymetallische Knollen vermuten, leben zahlreiche seltene Tierarten – einige davon können nur in den Bereichen auf und um die Knollen herum überleben.
Weil die Auswirkungen des Tiefseebergbaus auf die empfindlichen Ökosysteme bislang weitestgehend unklar sind, halten sich auch Industriegrößen wie die BMW-Group, Google und Samsung aus dem Geschäft heraus, berichtet das ZDF. Die Umweltschutzorganisation Greenpeace argumentiert, dass etwa das oft unter kritischen Bedingungen geförderte Kobalt bei der Herstellung von Batterien eine immer geringere Rolle spiele. „Da ist der technische Fortschritt schon so weit, dass man sich zu kobaltfreien Batterien entwickelt“, so Franziska Saalmann von Greenpeace. „Und deshalb muss man einfach sagen: Für die Energiewende, die wir brauchen, brauchen wir keinen Tiefseebergbau.“
Ungewisse Auswirkungen: Ozeanforscher warnen vor langfristigen Schäden
Dr. Matthias Haeckel vom Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel meint laut ZDF, dass für Nickel das Gleiche gelte. Die niedrigen Weltmarktpreise für Kobalt oder Nickel zwingen Haeckel zufolge die Unternehmen dazu, das Mangan gleich mitzuverkaufen. Allein: Mangan ist nicht selten, sondern mit einer Häufigkeit von 0,1 Prozent in der Erdkruste das zweithäufigste Übergangsmetall.
Auch Ozeanforscherin Dr. Sabine Gollner glaubt im Gespräch mit dem SWR, dass die Entnahme der Manganknollen ein extrem artenreiches Ökosystem zerstören könnte. Gollner forscht in den Niederlanden zur Biodiversität in Ozeanen und erklärt, dass auf den polymetallischen Knollen Schwämme und Korallen wachsen, die wiederum zahlreichen anderen Tieren Lebensraum bieten, von denen viele noch unentdeckt sind. "Die allermeisten Arten kennen wir noch nicht", so Gollner. "Hier gehen die Zahlen ein bisschen auseinander, aber ungefähr 90 Prozent der Arten sind wahrscheinlich noch nicht bekannt in dem Gebiet."
Mit dem Abbau und dem Sammeln der Manganknollen verschwinden die Korallen und mit ihnen die dort lebenden Arten – möglicherweise für Millionen Jahre, so Gollner. Manganknollen wachsen über Millionen von Jahren hinweg mit extrem langsamer Geschwindigkeit: In einer Million Jahre werden sie gerade mal wenige Millimeter dicker, heißt es beim SWR.
Auch Ozeanforscher Haeckel geht – entgegen den Behauptungen der Bergbauunternehmen – von langfristigen Schäden durch Tiefsee-Bergbau aus. "Viel länger, als das bei Landökosystemen der Fall ist, die man auch wieder aufforsten kann und nach 20, 30 Jahren haben wir wieder im Regenwald ein neues Ökosystem. So wird es in der Tiefsee nicht sein. Das sind auf jeden Fall viele Jahrhunderte bis Jahrtausende, die das dauern wird", so Haeckel.