r4 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe

eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)

Die Förderrichtlinie „r4 - Innovative Technologien für Ressourceneffizienz - Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ ist eine Konkretisierung der Hightech-Strategie 2020 der Bundesregierung im Bedarfsfeld Klima / Energie. Sie ist eingebettet in das BMBF-Programm „Wirtschaftsstrategische Rohstoffe für den Hightech-Standort Deutschland“, das im Oktober 2012 veröffentlicht wurde und ist Teil des Rahmenprogramms „Forschung für nachhaltige Entwicklungen (FONA)“.

Gefördert werden Verbundprojekte zwischen Industrie und Wissenschaft mit dem Ziel, die Forschung, Entwicklung und Innovation entlang der Wertschöpfungskette nichtenergetischer mineralischer Rohstoffe auszubauen. Die Fördermaßnahme r4 fokussiert auf wirtschaftsstrategische Rohstoffe, z. B. Platingruppenmetalle, Stahlveredler, Hochtechnologiemetalle und Seltene Erden, die sich durch eine signifikante Bedeutung für Zukunftstechnologien und ein hohes Rohstoffversorgungsrisiko für die Wirtschaft auszeichnen.

Die deutsche Hightech-Industrie ist auf einen gesicherten Zugang zu wirtschaftsstrategischen Rohstoffen angewiesen, z. B. für den Automobilbau und die Energiewende. Der Bedarf der Industrie an einzelnen wirtschaftsstrategischen Rohstoffen steigt rasant. Gleichzeitig bestehen erhebliche Versorgungsrisiken für einige Elemente, deren Verfügbarkeit nicht gesichert ist, u. a. durch Rohstoffmonopole im Ausland oder das Fehlen effizienter Recyclingsysteme. Deshalb muss auch die Forschung zur Angebotserhöhung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe verstärkt werden – sowohl auf der Primärrohstoffseite als auch auf der Sekundärrohstoffseite. Hier besteht dringender Forschungsbedarf im Bereich Exploration und Gewinnung von Primärrohstoffen sowie Aufarbeitung und metallurgischer Prozesstechnik von Aufbereitungs- und Produktionsrückständen. Signifikante Mengen an wirtschaftsstrategischen Rohstoffen, insbesondere Metallen, verbleiben häufig in Aufbereitungsabgängen, Schlacken und Rückständen, für deren Gewinnung zurzeit nur eine eingeschränkte Infrastruktur zur Verfügung steht. Viele der wirtschaftsstrategischen Rohstoffe können nur als Nebenprodukt bei der Verarbeitung von Massenmetallen wie Kupfer, Blei oder Zink gewonnen werden. Die hierzu verfügbaren Technologien sind derzeit in der Regel noch ineffizient und wenig wirtschaftlich.

Die Förderrichtlinie „r4 - Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Forschung zur Bereitstellung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe“ knüpft an die bisherigen Anstrengungen zur Nachfragereduzierung nach diesen Rohstoffen durch materialeffiziente Produktion, Substitution und Recycling an. Zu nennen sind hier vor allem die Fördermaßnahmen „r2 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Rohstoffintensive Produktionsprozesse“ und „r3 – Innovative Technologien für Ressourceneffizienz – Strategische Metalle und Mineralien“.

Als flankierende Maßnahmen sollen Akzeptanzforschung zur Rohstoffgewinnung, Nachwuchsgruppen, eine strukturbildende Maßnahme bzw. ein Netzwerk zur Stärkung der deutschen Rohstoffforschung im internationalen Wettbewerb und ein Integrations- und Transferprojekt unterstützt werden.

Einreichungsfrist

31. Januar 2014, 13 Uhr (1. Stichtag)
30. Januar 2015, 13 Uhr (2. Stichtag)

Aus dem 1. Stichtag sind Vorhaben in folgenden Themenbereichen zur Förderung vorgesehen:

Gewinnung von Primärrohstoffen

Entwicklung von umweltverträglichen technischen Konzepten zur wirtschaftlichen Nutzung von komplexen Erzen bekannter Lagerstätten

  • Entwicklung eines untertägigen 4D-Positionierungs-, Navigations- und Mapping Systems
  • Seltene-Erden-Metallurgie am Beispiel von Ionenabsorptionstonen
  • Entwicklung von Aufbereitungstechnologien für feinkörnige In/W/Sn-Komplexerze

Entwicklung von Konzepten zur Exploration von Primärrohstoffen

  • Ressourcenpotentialabschätzung für Erzlagerstätten in Deutschland (Erzgebirge, Harz, Rheinisches Schiefergebirge, Schwarzwald) und angrenzenden Regionen (Österreich, Polen)
  • Entwicklung von Explorationsverfahren basierend auf elektromagnetischen und hyperspektralen Methoden
  • Entwicklung neuartiger chemischer Extraktionsverfahren für Lanthanoide und Actinoide

Gewinnung von Sekundärrohstoffen

Mobilisierung von Aufbereitungs- und Produktionsrückständen

  • Gewinnung von Sekundärrohstoffen (In, Ga, Mo, Co, Re, Sb, Ge, Mg, Nb, Ta, W) aus bergbaulichen Aufbereitungsrückständen, Stäuben sowie Flugaschen der Müllverbrennung
  • Rückgewinnung von Seltenerdelementen und Platingruppenmetallen aus Katalysatoren, Katalysatorenschlacken und optischen Gläsern
  • Recyclingtechnologien zur Gewinnung von Sekundärgraphit

Kreislaufführung von Altprodukten (end-of-life)

  • Recycling von NdFeB-Magneten
  • Recycling von Elektrolyseelektroden
  • Rückgewinnung von In, Ga, Sb, Ti, Ge, Ta und SE aus Elektroaltgeräten

Steigerung der Akzeptanz für die Rohstoffgewinnung

  • Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten und Akzeptanzfragen bei der Gewinnung von primären und sekundären Rohstoffen

Nachwuchsgruppen

Förderung herausragender Nachwuchswissenschaftler in den Bereichen

  • Primärrohstoffgewinnung: Quantifizierung lagerstättenbildender Prozesse als Grundlage für Explorationsmodelle
  • Sekundärrohstoffgewinnung: Entwicklung neuer elementspezifischer biologischer Solventextraktionsverfahren
  • Steigerung der Akzeptanz: Governanceoptionen für die akzeptable Gewinnung wirtschaftsstrategischer Rohstoffe aus primären und sekundären Lagerstätten in Deutschland

Strukturbildende Maßnahme / Netzwerk

  •  Einrichtung eines virtuellen deutschen Forschungs-Instituts

Integration und Transfer

  •  r4 Integrations- und Transferprojekt

Internationale Zusammenarbeit

  • Beteiligung von internationalen Partnern in Verbundprojekten zu o. g. Themen ist möglich (Finanzierung muss im Partnerland erfolgen)
  • Prioritäre Zielländer: Staaten der EU, Australien, Kanada, Südafrika, Brasilien, Chile, USA, Japan, Ukraine und Russland

Wichtiger Hinweis:

Zum 2. Stichtag werden keine Projektskizzen für die Module

2.4: Nachwuchsgruppen
2.5: Strukturbildende Maßnahmen/Netzwerk und
2.6: Integration und Transfer

angenommen.

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