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Kritische Materialien für die Energiewende

Die derzeit stattfindende globale Energiewende ist eine physische Energiewende, die gebaut werden muss. Aber was sind die Bausteine, und woher kommen diese kritischen Materialien für die Energiewende? In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf das Nachfragewachstum und die Lieferkettenengpässe dieser zukunftsträchtigen Materialien und zeigen auf, wie diese Dynamik die These einer langfristigen Anlage in diesen wichtigen Übergangsmaterialien unterstützt.

18. Juli 2023

Dirk Hoozemans

CFA, Senior Portfolio Manager, Credit Suisse Asset Management Thematische Aktien

Kritische Materialien für die Energiewende

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Bausteine für die Energiewende spielen unterschiedliche Rollen

Als erstes bietet es sich an, die Perspektive zu erweitern und die drei wichtigsten Wachstumstreiber für Investitionen in die Energiewende zu betrachten:

1. Dekarbonisierung des Energieverbrauchs durch Elektrifizierung: Beispielsweise durch den Umstieg von Fahrzeugen mit Benzin- oder Dieselmotor auf Elektrofahrzeuge, von Erdgas auf Strom zum Heizen von Wohn- oder Industriegebäuden usw. Dies wird massive Investitionen in die Stromerzeugung durch erneuerbare oder CO₂-arme Energieträger erfordern.

2. Dezentralisierung der Netze: Um diese Elektrifizierung zu ermöglichen, werden Investitionen in intelligente Netze, neue Anschlüsse und die Netzspeicherung erforderlich sein (Hausbesitzer werden Stromerzeuger, indem sie Dachsolaranlagen installieren, die ein zweiseitiges Netz voraussetzen; für neue Offshore-Windkraftanlagen müssen Hochspannungs-Unterwasserkabel vorgesehen werden, über die der Strom zum Festland geleitet wird; aufgrund der Schwankungen der Solar- oder Windenergieerzeugung muss der Strom in Batterien gespeichert werden, die genutzt werden können, wenn nicht genug Solar- oder Windenergie zur Verfügung steht, usw.).

3. Die beschriebene Elektrifizierung der Energieversorgung und Sanierung der Netze ist ohne Investitionen in kritische Materialien nicht umsetzbar: Die Energiewende setzt verschiedene Schlüsselbestandteile voraus. In diesem Bericht beschäftigen wir uns mit einigen davon:

Aluminium: wird eingesetzt für Leichtbauanwendungen und Elektrofahrzeuge sowie für die Elektrizitätsübertragung
Kupfer: für die Elektrizitätsübertragung, die Verkabelung, als Batteriestromabnehmer sowie in Solarwechselrichtern und Windturbinen
Lithium, Kobalt, Nickel und Mangan: Einsatz als aktiver Kathoden-Werkstoff in Lithium-Ionen-Batterien^₁ sowie in Wasserstoff-Elektrolyseuren und in der Geothermie (Nickel)
Graphit: als aktives Anodenmaterial in Batterien
Seltene Erden: als Permanentmagneten in Elektrofahrzeugmotoren und Windturbinen

Metalle der Zukunft

Die Metalle der Zukunft revolutionieren die Art und Weise, wie wir Energie erzeugen und speichern. Neue Technologien definieren die Branchen der erneuerbaren Energien und der Batterien neu und treiben Fortschritte bei der Energiespeicherung, der Elektromobilität und der sauberen Stromerzeugung voran – und stellen Investoren vor neue Herausforderungen und Chancen.

Die Nachfrage nach kritischen Materialien wird in den nächsten Jahrzehnten deutlich ansteigen

Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass sich die Gesamtnachfrage nach Mineralien mindestens vervierfachen wird, wenn die globalen Klimaziele erreicht werden sollen. Darüber hinaus prognostiziert sie einen starken Anstieg der Nachfrage nach Mineralien für Elektrofahrzeuge wie z. B. Lithium, bei dem die Nachfrage fast um das 42-Fache steigen dürfte, Graphit (fast um das 25-Fache), Kobalt (mehr als das 21-Fache) und Nickel (fast um das 20-Fache).^₂

Abbildung 1: Wachstum der Nachfrage nach ausgewählten Mineralien im Sustainable Development Scenario (SDS) der IEA, 2040 gegenüber 2020. Links absolut (Tonnen), rechts indexiert auf das Jahr 2020 = 1; mmt = Millionen Tonnen. Quelle: IEA.

Bitte beachten Sie, dass die IEA die Aluminiumnachfrage in ihrem Ausblick für Übergangsmetalle nicht berücksichtigt hat. Bloomberg New Energy Finance (BNEF)^₃ geht in seinem BNEF New Energy Outlook 2022 davon aus, dass sich die Aluminiumnachfrage unter dem Economic Transition Scenario (ETS) und Net Zero Scenario (NZS) bis 2050 mehr als verdoppeln wird.

Das Angebot an kritischen Mineralien konzentriert sich auf wenige Regionen, birgt aber auch Risiken

Die Energiewende schafft riesige Chancen für Anlagen in kritischen Materialien, denn das Angebot muss in den kommenden Jahrzehnten erheblich wachsen. Allerdings ist diese Gelegenheit nicht ohne Risiken: Viele der kritischen Materialien, die für die Energiewende gebraucht werden, werden in einer Handvoll Länder gefördert,^₄ was beträchtliche politische und geopolitische Risiken mit sich bringt (z. B. Handelskriege^₅, die Verstaatlichung von Ressourcen^₆ sowie Steuer- und Lizenzrisiken^₇).

Abbildung 2: Mineralreserven und Bergbauproduktion, 2021. Hinweis: Die farbigen Punkte stellen die Produktion dar und der äussere Ring die Gesamtreserven. Die Kugel- und Kreisgrössen geben das Verhältnis der Ressourcenvorkommen zwischen den Ländern wieder. Quelle: US Geological Survey 2021, BloombergNEF.

Über die traditionellen Risiken im Bereich der Ressourcen und der Projektentwicklung hinaus braucht es Zeit, bis die Förderung neuer mineralischer Ressourcen anläuft, und es kann leicht zur Verschärfung des Verhältnisses zwischen Angebot und Nachfrage oder zu Lieferengpässen kommen, wenn die Vorlaufzeiten neuer Projekte – von der Entdeckung bis zur Produktion – länger werden. Höhere Genehmigungsauflagen, strengere Umweltauflagen (Wasserstress, Auswirkungen auf die Biodiversität, Energieintensität der Hüttenwerke, Treibhausgasemissionen), stärkere Berücksichtigung von Sicherheits- und Nachhaltigkeitsstandards (Unternehmensführung, Menschenrechte und Arbeitsrecht) sowie angespannte Lieferketten für Bergbauausrüstung erhöhen allesamt den Druck auf die Lieferfristen für neue ressourcenbezogene Entwicklungen.

Dank staatlicher Initiativen wie dem Inflation Reduction Act (IRA) in den USA und dem Critical Raw Materials Act (CRMA) in der EU treiben die Wirtschaftsräume des Westens die Förderung einheimischer Ressourcen jedoch schnell voran und erhöhen die lokalen Beschaffungs- und Verarbeitungskapazitäten für kritische Rohstoffe zugunsten der Energiewende. Dies bedeutet auch, dass die Abhängigkeit von wichtigen Akteuren wie China verringert werden muss, das die Lieferkette für Elektroautobatterien mit zwei Dritteln der weltweiten Batteriezellenproduktion sowie mit etwa 80 % der Produktion von Kathoden und über 90 % des Anodenmaterials dominiert.^₈

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Weitere massive Investitionen nötig, um Engpässe zu vermeiden

Da die hohe Nachfrage auf ein begrenztes Angebot treffen dürfte, erwarten wir, dass Produktions- und Versorgungslücken einen Preisanstieg auslösen, wodurch Anreize für Investitionen in neue Entwicklungen geschaffen werden. Laut der IEA sind Gesamtinvestitionen von USD 360 bis 450 Mia. in den Bergbau und die Produktion kritischer Materialien erforderlich, um bis 2030 die notwendige Kapazität von nur vier wichtigen Übergangsmaterialien bereitzustellen; angesichts geplanter Investitionen von nur USD 180 bis 220 Mia. deutet sich eine Investitionslücke von USD 180 bis 230 Mia. an.^₉

Abbildung 3: Geplante und notwendige Investitionen in die Förderung kritischer Mineralien nach Regionen/Ländern. Auf der Basis der notwendigen Investitionen, um die Mineraliennachfrage zwischen 2022 und 2030 unter dem Net Zero Energy Scenario der IEA zu erfüllen.
Anmerkungen: MSA = Mittel- und Südamerika; RdW = Rest der Welt. Sonstige Gebiete in der Asien-Pazifik-Region ohne China. Die voraussichtlichen Investitionen decken vier kritische Mineralien ab (Lithium, Nickel, Kupfer und Kobalt) (s. Anmerkung 3). Neodym ist wegen unzureichender Daten nicht enthalten. Da die Kobaltproduktion hauptsächlich ein Nebenprodukt der Kupfer- und Nickelproduktion ist, werden die zusätzlichen Kapitalinvestitionen für die Inbetriebnahme einer Kupfer-/Kobaltmine im Vergleich zu einer reinen Kupfermine berücksichtigt. Für die voraussichtlichen und erforderlichen Investitionen wird angesichts der Streuung der vorliegenden Kostenschätzungen diverser Machbarkeitsstudien von Bergbauprojekten eine Bandbreite angegeben. Quellen: Analysen der IEA auf der Basis von Unternehmens-Machbarkeitsstudien; Bartholomeusz (2022); S&P Capital (2022); USGS (2022); S&P Global (2022c); S&P Global (2022d); S&P Global (2022e); European Commission (2020); Eurometaux (2022); Jervois (2020).

Ohne kritische Materialien gibt es keine Energiewende

Wie am Anfang dieses Berichts erwähnt, ist die globale Energiewende eine «physische» Wende, d. h. sie muss tatsächlich gebaut werden. Denn während zum einen massive Investitionen in die Herstellung sauberer Energietechnologien sowie in saubere Energie-Lieferketten und -Netze notwendig sein werden, ist zum anderen eine Energiewende ohne Investitionen in die kritischen wesentlichen Bausteine für den Übergang zu einer sauberen Wirtschaft und Gesellschaft nicht möglich. Gemäss der EU-Verordnung über nachhaltigkeitsbezogene Offenlegungspflichten im Finanzdienstleistungssektor (SFDR) dürfen ^₁₀ sogenannte Artikel-9-Fonds – Fonds, deren Investitionen ein Ziel im Bereich Umwelt, Soziales oder Unternehmensführung verfolgen – wegen der Umweltauswirkungen in der Regel nicht in Mineralien-, Metall- und Bergbaugesellschaften investieren, während Investitionen in Aktien von Unternehmen im Bereich der sauberen Technologien und der erneuerbaren Energien erlaubt sind. Andererseits dürfen Artikel-8-Fonds – die unter Berücksichtigung von ESG^₁₁-Erwägungen investieren – in Unternehmen investieren, die Mineralien fördern. Aus unserer Sicht sollten Investitionen in Produzenten kritischer Materialien Teil einer Energiewendestrategie sein, welche die gesamte Wertschöpfungskette einbezieht.

Credit Suisse Asset Management hat mehrere höchst fokussierte Strategien erarbeitet, um Kunden ein «Pure-play»^₁₂-Engagement in mehreren attraktiven langfristigen Wachstumsthemen zu bieten, wie beispielsweise Robotik und Automation, Sicherheit, Infrastruktur, digitale Gesundheit, Edutainment, ökologische Auswirkungen und Energieevolution.

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^₁ In einer Lithium-Ionen-Batterie fliessen positiv geladene Ionen beim Entladen von der Anode zur Kathode und beim Laden in umgekehrter Richtung. Der Bedarf an kritischen Mineralien einer Lithium-Ionen-Batterie schwankt in Abhängigkeit von der chemischen Beschaffenheit von Anode und Kathode. Nickel-Mangan-Kobalt-Batterien (NMC) benötigen in der Regel mehr Nickel, Mangan und Kobalt als Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP), in denen statt diesen Mineralien viel mehr Kupfer enthalten ist.
^₂ The Role of Critical World Energy Outlook Special Report Minerals in Clean Energy Transitions, IEA (Ausgabe 2022).
^₃ BNEF Transition Metals Outlook, Januar 2023.
^₄ USGS, Mineral Commodity Summaries 2021, https://pubs.er.usgs.gov/publication/mcs2021
^₅ https://www.businessinsider.com/china-crushing-us-america-battle-energy-evs-batteries-tech-war-2023-5?r=US&IR=T
^₆ https://www.reuters.com/markets/commodities/chiles-boric-announces-plan-nationalize-lithium-industry-2023-04-21/
^₇ https://www.reuters.com/world/americas/chilean-lawmakers-give-final-approval-mining-royalty-reform-2023-05-17/
^₈ IEA, Energy Technology Perspectives, 2023 (S. 96-97).
^₉ IEA, Energy Technology Perspectives, 2023 (S. 165 ff.).
^₁₀ https://finance.ec.europa.eu/regulation-and-supervision/financial-services-legislation/implementing-and-delegated-acts/sustainable-finance-disclosures-regulation_en
^₁₁ ESG steht für die Faktoren Umwelt (Environmental), Soziales (Social) und Unternehmensführung (Governance).
^₁₂ Unter «Pure-Play»-Engagement verstehen wir Investitionen in Unternehmen, die mindestens 50 % ihrer Umsätze mit Tätigkeiten erzielen, die direkt mit dem entsprechenden Thema verknüpft sind.

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