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Früher als geplant liefert der Chemiekonzern Evonik Lipide für den Covid-19-Impfstoff von Biontech. Innerhalb von acht Wochen bauten Spezialisten am Standort Hanau die Lipidproduktion auf; der Lieferstart war ursprünglich für Mitte des Jahres vorgesehen. Evonik stellt zwei Lipide für den mRNA-Impfstoff von Biontech her. Diese bilden Lipidnanopartikel als Schutzhülle um die mRNA, um diese sicher in die Zelle zu transportieren.

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Evonik: erste Lipide für Biontech

Früher als geplant liefert der Chemiekonzern Evonik Lipide für den Covid-19-Impfstoff von Biontech. Innerhalb von acht Wochen bauten Spezialisten am Standort Hanau die Lipidproduktion auf; der Lieferstart war ursprünglich für Mitte des Jahres vorgesehen. Evonik stellt zwei Lipide für den mRNA-Imp...

Der römische Poet Albius Tibullus schrieb in einer seiner Elegien: „Unter Gold verbergen sich oft viele Übel.“ Heute, mehr als 20 Jahrhunderte später, scheint dies trotz der Konfliktmineralienverordnung der EU immer noch richtig zu sein. Aber es gibt Ausnahmen.
Gold ist begehrt, als Schmuck oder als Kapitalanlage. Aber Gold kommt oft aus zwielichtigen Quellen. Mit dem Abbau von Gold wurden Bürgerkriege finanziert. Gold wird oft unter fragwürdigen sozialen Bedingungen und mit ökologisch bedenklichen Verfahren gewonnen. Es werden Cyanide oder Quecksilber ein- und in die Natur freigesetzt, insbesondere im Kleinbergbau (artisanal and small scale mining, ASM, Abbildung unten).<figure><img src="https://media.graphcms.com/E8waSQLeTdUhjPD5grQQ"><figcaption><label>Abb. 1: </label>Die Goldrouten: Verschiedene Methoden, um Gold zu gewinnen, mit Marktanteil nach World Gold Council und Klimafußabdruck nach Ecoinvent. ASM: Kleinbergbau (artisanal and small scale mining), WEEE: Elektro- und Elektronikgeräteabfall (waste of electrical and electronic equipment) Bildquellen von oben: <a href="https://serabigold.com" target="_blank">serabigold.com</a>, S. Rae/Wikimedia, eigene Aufnahme, Daniel Grohmann/Wikimedia, Ondřej Martin Mach/Wikimedia</figcaption></figure>
Sogar das Recycling erscheint problematisch, wenn es nicht sachgerecht betrieben wird, etwa bei der primitiven Verwertung von Elektroschrott in Ghana. Dies hat ein Kinofilm im Jahr 2018 dokumentiert: „Welcome in Sodom – Dein Smartphone ist schon hier“.1)<h2>Gold ist nicht knapp</h2>Da Gold in nur geringen Konzentrationen vorkommt – typisch sind wenige Gramm pro Tonne Erz –, muss der Bergbau große Materialmengen bewegen und viel Energie aufwenden. Der Klimafußabdruck ist dementsprechend schlecht: Viele Studien weisen einem Kilogramm Gold aus dem Bergwerk mehrere Tonnen CO2-Emissionen zu.2)Dabei ist Gold nicht knapp. Es gehört nicht zu den kritischen Rohstoffen, die zu Engpässen bei der Versorgung der Industrie führen können. Denn von den zirka 200 000 Tonnen Gold, die in der Menschheitsgeschichte bislang abgebaut wurden, ist das meiste Gold noch vorhanden: in Schmuckschatullen oder in Banksafes. In Krisenzeiten ist Gold eine wichtige Kapitalanlage. Deshalb werden jedes Jahr etwa 3000 Tonnen neu gewonnen, überwiegend aus industriellem Bergbau.<h2>Der Kleinbergbau</h2>Immer noch findet Kleinbergbau statt (Abbildung rechts). Schätzungsweise 300 Millionen Menschen weltweit leben vom Artisanal Mining, nicht nur vom Goldmining, aber überwiegend. Vor allem arme Menschen betreiben diesen Bergbau mit einfachen Mitteln.3)Die beim Artisanal Mining eingesetzten Techniken muten mittelalterlich an. Die Goldsucher verwenden Waschrinnen, in denen sich die schweren Goldpartikel aus goldhaltigen Sanden und Schlämmen in Teppichen verfangen. Georgius Agricola beschrieb die Methode bereits im Jahr 1556 (Abbildungen oben). Das Gold wird dann mit Quecksilber als Amalgam gebunden. Durch Erhitzen des Amalgams verdampft das Quecksilber, und es bleibt Gold zurück.<figure><img src="https://media.graphcms.com/QeKhBdI9Tym0dgQ5exGs"><figcaption><label>Abb. 2: </label>Der Holzstich aus dem Jahr 1556 zeigt die Technik des Goldwaschens mit Waschrinnen. Im brasilianischen Regenwald wird sie heute noch umfangreich eingesetzt. Bildquellen: Agricola und eigene Aufnahme</figcaption></figure>
Müssen die Goldsucher das Gold aus Felsgestein lösen, setzen sie Cyanide ein, was häufig in offenen Absetzbecken inmitten der Natur erfolgt. Das Gold löst sich in Komplexverbindungen und lässt sich aus den Sickerwässern filtrieren und ausfällen.Wie Vor-Ort-Recherchen im Rahmen eines BMBF-geförderten Forschungsprojekts der Hochschule Pforzheim bei den Goldgräbern im Regenwald des Amazonas gezeigt haben, werden oft beide Verfahren – Amalgamierung und Cyanidverfahren – nacheinander eingesetzt.Denn mit der Amalgamierung kann unmittelbar und schnell Gold gewonnen werden, was für viele Goldgräber (portugiesisch: Garimpeiro) wichtig ist.Die Rückstände werden dann nochmal mit dem Cyanidverfahren aufbereitet, oft von spezialisierten Garimpeiros nach Ankauf der Rückstände oder sie arbeiten quasi in Kommission. Die Kombination beider Verfahren erzeugt hochtoxische Quecksilbercyanid-Verbindungen, die in der Umwelt bleiben.<h2>Goldrecycling</h2>Das Beispiel Gold zeigt, dass das Recycling von Metallen vorteilhaft sein kann. Wiedergewinnen aus Elektronikschrott ist – bezogen auf den Klimafußabdruck – um eine Zehnerpotenz besser als der Bergbau (Grafik, S. 32). Das Wiedergewinnen aus Altgold, das einen hohen Goldanteil hat, ist sogar um einen Faktor 500 besser. Deshalb ist der Einsatz von Gold, das nur aus Altgold stammt, unter ökologischen Gesichtspunkten die beste Variante.<figure><img src="https://media.graphcms.com/aMgeoy6SS1CnHHbExtsR"><figcaption><label>Abb. 3: </label>Treibhauspotenzialvergleich von Literatur- und Datenbankwerten mit den Klimafußabdruckdaten aus der Nagold-Studie (blau).</figcaption></figure>
Entscheidend ist, sicherzustellen, dass auch wirklich nur Altgold eingesetzt wurde und kein Material aus zweifelhaften Quellen stammt. Für die Scheideanstalten, die Gold „herstellen“, also aus diversem Material trennen und dann konzentrieren, ergibt sich damit die Verpflichtung, die Herkunft zu dokumentieren. Die Vereinigten Staaten von Amerika schreiben das im Dodd-Franck-Act vor, in Europa ist dazu seit Januar die EU-Konfliktmineralien-Verordnung in Kraft.Deutschland ist in Hinsicht auf die Goldproduktion – nicht zu verwechseln mit dem Goldhandel etwa im Finanzsektor – ein Sonderfall. Der überwiegende Teil des in Deutschland geschiedenen Golds stammt aus dem Recycling von Altmaterial oder ist Nebenprodukt der Kupfergewinnung.Weltweit macht das Goldscheiden von hochkarätigem Material ungefähr 20 Prozent des Golds aus (und 90 Prozent des Recyclings). Diese Produktionsroute wurde bislang kaum beachtet. Das hat sich mit dem Pforzheimer Forschungsprojekt geändert.<h2>Der Königswasserprozess</h2>In den Scheideanstalten der „Goldstadt“ Pforzheim wurde erstmals das Recyclingverfahren für „high value scrap“ hinsichtlich seines Klimafußabdrucks bilanziert. Die Ergebnisse waren selbst für die Unternehmen überraschend, sodass sie nun mit ihrem Vorteil werben.4)Das Recycling von hochkarätigem Altgold (Schmuck, Münzen, Stanzreste, Rückstände wie Gekrätz, also Zusammengekehrtes, oder aus Bädern) erfolgt in der Regel mit einer hydrometallurgischen Aufbereitung durch Königswasser (Aqua Regia).Große Scheideanstalten, wie sie in Südafrika oder der Schweiz stehen, setzen zudem Verfahren wie die Miller-Chlorierung oder die Wohlwill-Elektrolyse ein. Diese Verfahren sind jedoch nur wirtschaftlich, um große Mengen von Primärmaterial direkt aus dem Bergbau zu verarbeiten (Doré-Barren).5)Die folgenden Reaktionen fassen den Königswasserprozess vereinfacht zusammen:Au + HNO3 + 4 HCl →HAuCl4 + NO + 2 H2O2 HAuCl4 + 3 SO2 + 6 H2O →2 Au + 8 HCl + 3 H2SO4Das goldhaltige Material wird konditioniert und dann in Königswasser gelöst. Aus dem im Material enthaltenen Silber entsteht Silberchlorid, das sedimentiert und abgetrennt wird. Anschließend wird das Gold reduziert und aus der Lösung gefällt. Dies geschieht typischerweise mit Schwefeldioxid, Eisenoxid oder Ameisensäure.Die Goldfraktion, die als feiner Goldstaub auftritt, wird geschmolzen und für den Verkauf granuliert. Die verbleibende Lösung enthält oft noch geringe Mengen an Platin und Palladium, die von weiteren Prozessschritten getrennt werden.<h2>Der Klimafußabdruck des Golds</h2>Ökobilanzen (life cycle assessment, LCA) sind die zentrale Methode, um Umweltwirkungen von Produkten und Materialien entlang ihres gesamten Lebenswegs zu quantifizieren. Dabei werden der Energieeinsatz, die Herstellung und der Einsatz von Hilfs- und Betriebsmitteln berücksichtigt, beim Gold etwa die Chemikalien zur Hydrometallurgie.Der Klimafußabdruck ist der kleine Bruder der LCA; er bilanziert statt aller Umweltwirkungen nur die Treibhausgasemissionen, angegeben in Kilogramm Kohlenstoffdioxid-Äquivalent (CO2eq). Die Qualität der Ergebnisse steht und fällt dabei mit den verfügbaren Daten zu den Prozessen.6)Für den Goldbergbau werden je nach Quelle zwischen 10 und 50 Tonnen CO2eq pro kg Gold angegeben. Zum Vergleich: Stahl hat etwa 2 kg CO2eq pro kg. Der große Fußabdruck, den Gold verursacht, wirkt sich auf die Ergebnisse von Produkten aus, die Gold enthalten, darunter Elektronikbauteile oder Smartphones, selbst wenn nur geringe Mengen Gold enthalten sind.6)Die Produktion von einem Kilogramm Gold aus hochkarätigem Schrott verursacht einen Klimafußabdruck von 53 kg CO2eq, wie Analysen im Nagold-Projekt ergeben haben. Er liegt damit im Bereich anderer Technikmetalle. Die niedrigeren Werte aus dem Goldrecycling blieben bisher weitgehend unberücksichtigt und waren auch in den typischen Ökobilanz-Datenbanken nicht enthalten.Aus diesen Werten ergeben sich wichtige Konsequenzen: Für die Ökobilanz von Produkten – etwa Schmuck oder Industrieprodukte – ist die Herkunft des Golds wichtig. Stammt es aus dem Recycling und seriösen Quellen, so fällt die Bilanz um Größenordnungen besser aus. Hier ist die Verantwortung der Produzenten gefordert, Transparenz in ihre Lieferketten zu bringen.Die ökologischen und sozialen Probleme des Artisanal Minings sind damit nicht gelöst. Denn Gold wird weiterhin weltweit gefördert, so lang es Begehrlichkeiten weckt, und sei es nur als Kapitalanlage. Für die Armen dieser Welt ist es oft einfach nur „digging money“. Dies zeigt einen klassischen Zielkonflikt in der Nachhaltigkeit: Die ökologischen Probleme lassen sich nur gemeinsam mit den sozialen lösen.8)<h2>Die Autoren</h2>Den Beitrag haben Benjamin Fritz (oben) und Mario Schmidt von der Hochschule Pforzheim verfasst. Sie bearbeiteten das BMBF-geförderte Projekt Nagold, reisten zu den Goldgräbern im Amazonas-Regenwald und analysierten Scheideanstalten in Pforzheim. Fritz ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Industrial Ecology (Inec), und Schmidt leitet das Institut. Erstellen von Ökobilanzen und Analysieren von Energie- und Stoffströmen gehören zu ihren Kernkompetenzen. <a href="https://umwelt.hs-pforzheim.de" target="_blank">umwelt.hs-pforzheim.de</a><div><img src="https://media.graphcms.com/QrDIRF9qSDuSBYfMAJrE">

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<ul class="references"><li>
1 <a href="https://welcome-to-sodom.de" target="_blank">welcome-to-sodom.de</a></li><li>
2 <a href="https://gold.org/goldhub/research/gold-and-climate-change-introduction" target="_blank">gold.org/goldhub/research/gold-and-climate-change-introduction</a></li><li>
3 J. Seccatore, M. Veiga, C. Origliasso, T. Marin, G. de Tomi, Sci. Total Environ. 2014, 496, 662</li><li>
4 B. Fritz, Benjamin; C. Aichele, M. Schmidt, Int. J. Life Cycle Assess. 2020, 25, 1930</li><li>
5 M. D. Adams (Hrsg.): Gold ore processing. Project development and operations. Elsevier Science; 2. Aufl. 2016</li><li>
6 B. Fritz, M. Schmidt, Mario: Analysis of Life Cycle Datasets for the Material Gold. In S. Albrecht, M. Fischer, P. Leistner, L. Schebek (Hrsg.): Progress in Life Cycle Assessment 2019. Springer International Publishing 2021, 99</li><li>
7 M. Ercan, J. Malmodin, P. Bergmark, E. Kimfalk, E. Nilsson, Ellinor: Life Cycle Assessment of a Smartphone. In ICT for Sustainability 2016. Atlantis Press</li><li>
8 S. K. Springer, B. G. Peregovich, M. Schmidt, Int. J. Life Cycle Assess. 2020, 25, 2274</li></ul>

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Evonik: erste Lipide für Biontech

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