In countries with large import dependencies, several studies on strategically important metals have classified raw materials as being critical by combining supply and vulnerability risks. In case of availability, the most critical raw materials are metallic ores and industrial minerals. Within the scope of developing resource efficient buildings, innovative building technologies, such as renewable energy systems, are becoming increasingly integral parts of buildings. Since critical raw materials are essential components in building technologies, they will also play an important role in the housing sector.
In this context, it is crucial to consider how sustainability goals in the housing sector are affected by raw material criticality. This paper addresses supply and vulnerability risks of indium, which is contained in thin-film photovoltaics, in order to identify their impacts on future developments in the housing sector. Raw material availability is significantly influenced by the demand and supply of raw materials. To implement risk factors for a criticality assessment in sector-specific material flows, their impacts are analysed and modelled using a dynamic, macro-economic approach. Assuming different energy scenarios in the German housing sector up to 2050, the model reveals the raw material criticality by pointing out supply risks in order to derive recommendations.
Die Rohstoffknappheit sowie geopolitische und strukturell-technische Faktoren führen zu Rohstoffversorgungs- und Preisrisiken bei produzierenden Unternehmen. Darüber hinaus werden Unternehmen für soziale und ökologische Bedingungen der Rohstoffförderung und -aufbereitung in die Verantwortung genommen. In der Produktentwicklung werden die Eigenschaften eines Produktes und damit die verwendeten Rohstoffe definiert. Daher sind Methoden erforderlich, mit denen ökonomische, ökologische und soziale Risiken der Rohstoffversorgung in der Produktentwicklung analysiert werden können. Es existieren weder standardisierte Methoden, noch gibt es Erfahrung über die Bewertung von Rohstoffrisiken im Produktentwicklungsprozess. Die VDI 4800 stellt eine genormte Methode zur Bewertung der Rohstoffkritikalität zur Verfügung. Daher wird die Anwendbarkeit der Methode im Produktentwicklungsprozess der Automobilindustrie untersucht. Anfangs werden verschiedene Ansätze zur Bewertung der Rohstoffkritikalität verglichen, um die Bewertungskriterien der VDI 4800 zu validieren. Basierend auf der Fallstudie eines Elektrischen Antriebssystems für ein Fahrzeug wird die Akzeptanz, Effizienz, Verlässlichkeit, Güte und Effektivität der Methode bewertet. Die VDI 4800 empfiehlt sich als geeignete Methode in der Produktentwicklung, zeigt indes Weiterentwicklungspotential hinsichtlich der Klassifizierung von kurz- bis langfristigen Rohstoffrisiken sowie der Entwicklung von sozial-gesellschaftlichen und ökologischen Bewertungskriterien in der Rohstoffgewinnung und -aufbereitung auf.