Versatzbergbau: High Yield Extraction (HYE)-Technologie von K-UTEC

Die High Yield Extraction (HYE)-Technologie ist eine neue Entwicklung zur Verbesserung der Ressourceneffizienz durch die Rückführung von Aufbereitungsrückstände als Versatz in abgebauten Hohlräumen bei gleichzeitiger Verringerung der Umweltbelastung.

Die Mineralien- und Metallgewinnungsindustrie ist seit Jahrtausenden, seitdem die Menschheit begonnen hat, Feuerstein zur Werkzeugherstellung abzubauen, von großer globaler Bedeutung. Gleichzeitig nahmen auch die Umweltauswirkungen der Bergbauaktivitäten zu. Hervorzuheben ist die an Bedeutung zunehmende Herausforderung, wo und wie Halden aus dem Bergbau und der Verarbeitung zu entsorgen bzw. umweltfreundlich zu bewirtschaften sind, denn heute existieren weltweit mehrere tausend Haldenanlagen. Die Auswirkungen des Bergbaus und der damit verbundenen Entsorgung von Abraum an der Bodenoberfläche oder im Meer sind vielfältig. Um nur einige zu nennen: Kontamination von Boden und Grundwasser durch Ableitung von Leckagen, Oberflächenabsenkung (z.B. Senklochbildung) und extensive Landnutzung.

Wenngleich die Bergbauindustrie Arbeitsplätze schafft, das Wirtschaftswachstum fördert und die Gesellschaft bei der technologischen Entwicklung unterstützt, fordert die Öffentlichkeit mehr Gehör für ihr Anliegen diverser Themen neuer und bestehender mineralgewinnender Betriebe betreffend, sowie für eine bessere Umverteilung des Gewinns. Die Politik beugte sich dem Druck der Bevölkerung und erhöhte den regulatorischen Druck auf die Bergbaubetriebe. Um diesem Trend zu begegnen, steht die Bergbauindustrie vor großen Nachhaltigkeitsherausforderungen, zu denen die Umweltauswirkungen, d.h. die Abfallwirtschaft von Bergbau- und Verarbeitungsabfällen gehören. Ein Beispiel für den regulatorischen Druck auf die Bergbauindustrie in Bezug auf die Abfallwirtschaft ist die europäische Richtlinie über die Bewirtschaftung von Abfällen aus der mineralgewinnenden Industrie. In dieser Richtlinie werden die europäischen Mitgliedstaaten zur Handlung aufgefordert, eine Entsorgung mineralischer Abfälle ohne Gefährdung der menschlichen Gesundheit und der Umwelt sicherzustellen, z.B. durch einen Abfallwirtschaftsplan. Die Ziele eines solchen Plans zeigen auf, welche Rolle den Versatz bei der Verwertung von Abfällen aus der Gewinnung von Mineralien und Metallen unter Berücksichtigung des Grundsatzes der nachhaltigen Entwicklung spielen sollte:

„Die Betreiber sollten erwägen, mineralische Abfälle nach der Gewinnung des Minerals wieder in den gewonnenen Schacht zurückzuführen, soweit dies technisch und wirtschaftlich machbar und umweltfreundlich ist“ (Europäisches Parlament und Rat 2006).

Die K-UTEC AG Salt Technologies (K-UTEC), deren Wurzeln fest in der globalen Kali- und Lithiumindustrie verankert sind, vertritt die Vision, dass ein „emissionsfreier“ Abbau nicht nur prinzipiell möglich ist, sondern auch eine erträgliche und rentable Führung von Bergbaubetrieben ermöglicht. K-UTEC hat innovative Prozessrouten für Kalium und Lithium geschaffen, um die enormen Abfallmengen, die bei der Gewinnung und Aufbereitung dieser Mineralien anfallen, zu bewältigen. Dies geschieht, indem K-UTEC sowohl die verkaufsfähige Produktpalette erweitert, als auch Abfallstoffe im Versatz von Hohlräumen verwendet. Die verbleibende Frage ist, ob der „emissionsfreie“ Abbau, d.h. die Erweiterung der Produktpalette und die Verfüllung von Reststoffen aus der Verarbeitung, wirtschaftlich vertretbar ist. Obwohl diese Frage praktisch nur projektspezifisch beantwortet werden kann, sollte die Prämisse einer signifikanten Steigerung der Ressourceneffizienz durch sekundäre Pfeilergewinnung oder den Einsatz von High Yield Mining Methoden wie dem Strebausbau theoretisch zu einer positiven Antwort beitragen.

Die Rückführung von Rückständen aus der Gewinnung und Verarbeitung in abgebauten Hohlräumen wurde bei einer Reihe von historischen und aktuellen Bergbaubetrieben angewendet. Diese Praxis ist jedoch nicht alltäglich, da die meisten bei den Extraktionsmaßnahmen anfallenden Abfälle an der Bodenoberfläche in Bergeteichen und/oder Deponien entsorgt werden. Die Gründe dafür sind vielfältig, liegen aber hauptsächlich darin, dass die konventionelle Haldenentsorgung, d.h. in Teichen, die kostengünstigste Entsorgungsart ist. Es stellt sich die Frage, welche Kosten in einer wirtschaftlichen Bewertung des Deponiekonzeptes enthalten sind, die diese Aussage untermauert. Die langfristigen Kosten, die der Gesellschaft durch Umweltschäden und -ereignisse entstehen, werden bei wirtschaftlichen Bewertungen in der Entwurfs- und Betriebsphase oft aus offensichtlichen Gründen vernachlässigt oder weggelassen.

Um eine nachhaltige Fortführung der rohstoffgewinnende Industrie zu gewährleisten, die auch die Anliegen der Öffentlichkeit ernst nimmt, sollten ihre typischen Herausforderungen, wie beispielsweise die Gefahr der Absenkung an der Oberfläche und die Verschmutzung von Boden, Oberflächen- und Grundwasser, in einer neuen Vision der umweltfreundlichen und gleichzeitig wirtschaftlichen Gewinnung und Verarbeitung von Rohstoffen näher betrachtet werden. Weitere zentrale Fragen sind der parallele Abbau und der Versatz unter Verwendung einer abbindenden (d.h. aushärtenden) Suspension auf der Basis von Abfallstoffen und Bindemitteln, die zu einer hohen Ressourceneffizienz bei gleichzeitiger Minimierung der Umweltbelastung führen.

In den letzten Jahren hat K-UTEC, sich am Markt orientierend, hauptsächlich Verarbeitungstechnologien für (minderwertigere) polymineralische Kaliumerze entwickelt. Darüber hinaus konnte das Unternehmen in den letzten zwei Jahrzehnten durch seine bedeutende Rolle in der mitteleuropäischen Abfallwirtschaft umfangreiche Erfahrungen im Bereich der komplexen, chemischen Systeme von Versatzmischungen sammeln. Der Kalibergbau in Mitteldeutschland erstreckt sich über einen Zeitraum von mehr als 150 Jahren. Die daraus resultierende Absenkung der Tagesoberfläche hat die Stabilisierung mehrerer Kaliumbergwerke erforderlich gemacht. Diese wurde durch den Versatz der Abbauholräume mit Versatzmischungen auf Basis von Sekundärrohstoffen aus Müllverbrennungsanlagen, wie zum Beispiel Flugasche und Rauchgasreinigungssalzen, erreicht. Beide Technologien, d.h. die Verarbeitung von (minderwertigen) polymineralischen Erzen und von komplexen, chemischen Versatzsystemen, wurden entwickelt und bis zur Technological Readiness Level (TRL) 9 umgesetzt, mit anderen Worten, diese Technologien werden im industriellen Maßstab eingesetzt.

Die Kombination dieser beiden Erfahrungen hat zur Entwicklung der vorgeschlagenen HYE-Technologie geführt. Diese Entwicklung wurde durch die Durchführung mehrerer grundlegender und angewandter Forschungsprojekte verstärkt, in denen Technologien zur Kaliumgewinnung und -verarbeitung unter Minimierung der Umweltbelastung entwickelt wurden. Schlüsselelement der HYE-Technologie ist die Herstellung einer Versatzmischung auf Basis von Verarbeitungsabfällen und speziellen Bindemitteln. Da ein großer Teil der Verarbeitungsabfälle aus Kaliumerzen, Flüssigkeiten oder Schlämmen besteht, ist die Herstellung von Versatzsuspensionen aus flüssigen Abfällen, festen Abfällen und Bindemitteln der sinnvollste Prozess. Der zusätzliche Vorteil dieser Versatzschlämme ist die Möglichkeit des hydraulischen Transports und der Platzierung mit Pumpen und Rohrleitungen.

Der Einsatz von speziellen Bindemitteln ermöglicht die volle Kontrolle über die Abbindeeigenschaften der Versatzschlämme sowohl in der Abbindezeit als auch in der Endversatzfestigkeit. Für den Einsatz in der HYE-Technologie stehen mehrere mineralische Bindemittel zur Verfügung, die überwiegend aus der mineralgewinnenden Industrie bezogen werden können. Weitere Forschungen zu Bindemitteln aus Sekundärrohstoffen werden bereits durchgeführt, um die Kosten für die Versatzproduktion weiterhin zu senken. Neben dem Bindemittelanteil können die flüssigen Prozessabfälle in einem Versatzgemisch vorverarbeitet werden, z.B. durch Verdampfung und anschließende Teilkristallisation von Salzen im flüssigen Abfall, um extrem feste Versatzmaterialien für den Einsatz in sehr tiefen Bergwerken zu erhalten. K-UTEC ist in der Lage, Versatzmischungen aus kaliumverarbeitenden Abfällen mit einer einachsigen Druckfestigkeit herzustellen, die mit der Anwendung in (tiefen) Untertagebergwerken kompatibel ist, um so die Hängewand ausreichend zu stützen.

longwall mining with backfilling enabling a near 100% extraction ratio – © K-UTEC

Resümee: K-UTEC entwickelt Versatztechnologien, z.B. Bindemittelsysteme und die dazugehörige Infrastruktur, um die zuvor erläuterte Unternehmensvision im Bereich der Kaliumgewinnung und -verarbeitung verwirklichen zu können. Die sich noch in der Entwicklung befindende Technologie ist jedoch auch auf andere Salz-, Mineralien- und Metallgewinnungsbetriebe anwendbar. Durch den Einsatz spezieller chemischer Bindungssysteme sind die Immobilisierung toxischer Komponenten und die Entwicklung von Versatzmischungen mit ausreichender Festigkeit für die Stabilisierung bergbaulicher Hohlräume. K-UTEC möchte akademische und industrielle Partner für eine Zusammenarbeit zur Erfüllung dieser Vision gewinnen. Das ultimative Ziel im Rahmen der Technologieentwicklung ist es, einen neuen Standard in der nachhaltigen Erzgewinnung und -verarbeitung zu setzen, indem der Stand der Technik auf ein neues Niveau gehoben wird.

Lesen Sie mehr dazu hier: http://www.k-utec.de

Eco Mining Concepts Mitglieder stellen innovative Projektideen bei Minera San Pedro vor

Unter den von anderen Netzwerkmitgliedern eingereichten Ideen waren die von Fraunhofer Chile Research und Mankuk. Andrés Guerrero, General Manager von Minera San Pedro, lud zu einem Besuch seiner Anlagen ein.

Während sich Fraunhofer Chile Research auf Solarenergie für den Bergbau fokussiert, schlug Mankuk ein Projekt im Bereich der Weiterverwertung von Altreifen vor. Im folgenden Interview berichtet Alexander von Frey, Geschäftsführer von Mankuk, mehr über dieses Projekt und die Zusammenarbeit mit dem Reifenaufwertungsunternehmen Kona Fuel.

In Chile fallen jährlich rund 130.000 Tonnen Reifen als Abfall an. Ein Drittel davon stammt aus dem Bergbau und der Bauindustrie. Mit diesem Prozentsatz trägt der chilenische Bergbau eine große Verantwortung für die Umwelt, da die meisten dieser Reifen letztendlich als Abfall und nicht als Ressourcen behandelt werden und somit meistenteils auf Deponien endgelagert werden. Das Recycling von Bergbaureifen ist also ein großer Schritt zu mehr Nachhaltigkeit: Wie und unter welchen Bedingungen können entsorgte Reifen wieder verwendet werden?

Alle verfügbaren Bergbaureifen können wiederverwendet werden. Kona Fuel führte ein Pilotprojekt durch, bei dem vier Reifen erfolgreich geschnitten und in einem seiner Reaktoren im Werk Talcahuano verarbeitet wurden. Einer der großen Vorteile des Pyrolyseverfahrens besteht darin, dass jeder Reifentyp verwertet werden kann. Bei den größeren Bergbaureifen ist ein Vorprozess erforderlich, um ihre Größe zu verringern und sie in den Reaktoren verarbeiten zu können. Im Falle des OTR-Reifens 63 (der größte vorhandene) muss dieser nur in 8 Segmente zerschnitten werden, um recycelbar zu sein.

Die Bergbauindustrie hat ein großes Potenzial, ihre Reifen in Kraftstoff oder Energie für ihre eigenen Prozesse umzuwandeln. Erfahrung und Technologie dafür sind vorhanden. Reifen als Abfall im Bergbau zu sehen, gehört der Vergangenheit an: sie sind nicht nur notwendige Elemente für den Produktionsprozess, sondern auch eine Quelle für Kraftstoff und/oder Energie.

Welche Rolle spielen Technologien und Digitalisierung beim Reifenrecycling?

Nachhaltiges und massenhaftes Recycling von Reifen ist eine große Herausforderung, bei der neue Technologien einen großen Mehrwert bringen können. Derzeit ist die Pyrolyse eine davon, aber zweifellos ist es notwendig, sich technologisch weiter zu entwickeln, um die Effizienz und Qualität des aus dem Prozess resultierenden Kraftstoffs (Raffination) zu erhöhen und einen grösseren Handelswert zu erhalten. Trotz technologischer Verbesserungen sind regulatorische Anreize in dieser Hinsicht sehr wichtig, da die Trägheit großer Bergbauunternehmen vielfach die Umsetzung neuer Projekte in diese Richtung erschwert, insbesondere wenn es sich um ein neues, sich gerade entwickelndes Thema handelt. Ausserdem ist es für erfolgreiche Projekte in diesem Bereich notwendig, ein Gleichgewicht zwischen technologischen Aspekten (und den daraus resultierenden Kosten) und normativen Aspekten (also der Notwendigkeit / Verpflichtung, diese Art von Projekten durchzuführen) zu schaffen und damit die Grundlagen für Entstehung und den Ausbau der Reifenrecyclingindustrie zu schaffen.

 Wie kann nicht nur die Umwelt, sondern auch der chilenische Bergbau vom Reifenrecycling (wirtschaftlich) profitieren?

Durch die Möglichkeit Reifen im Bergbaubetrieb zu verwerten, entfallen die Notwendigkeit, Sammelflächen und –zentren  zu betreiben, sowie der Umwelthaftung und Garantie durch Bergbauunternehmen für diese Reifen, die normalerweise als Abfall eingestuft werden. Statt als Abfall zu enden,  werden die Reifen in den Kreislauf zurückgeführt und in Energie und Kraftstoff für den Bergbaubetrieb umgewandelt.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass die Verwertung neue Rohstoffe und Produkte generiert, die aus preislicher Sicht wettbewerbsfähig sind. So kann beispielsweise der aus der Pyrolyse von Reifen resultierende flüssige Kraftstoff den Dieselkraftstoff in Erzeugungsanlagen ersetzen. Es entsteht also ein alternativer Kraftstoff von guter Qualität zu geringenen Kosten.

Nicht nur der Großbergbau kann von dieser Technologie profitieren, sondern auch mittlere oder kleine Bergbaubetriebe, indem diese Anlagen zur Gewinnung von Kraftstoff und/oder Energie für ihre Prozesse implementieren, um Reifen aus anderen Sektoren, vor allem der Automobil- und der Reifenindustrie selbst zu erhalten. Auf diese Weise werden sie zur Umsetzung der Eco-Mining-Praktiken beitragen, indem sie nicht-konventionelle Energie in ihrem Prozess nutzen.

Mankuk ist Partner des Reifenaufwertungsunternehmens Kona Fuel. Wie ist es zu dieser Zusammenarbeit gekommen? Welche Rolle spielt die Kooperation zwischen den verschiedenen Akteuren im chilenischen Bergbau und wie kann diese verbessert werden?

Während der gesamten Beratungs- und Konsultationstätigkeit, die Mankuk anbietet, hatten wir die Möglichkeit, mit verschiedenen Branchen, Kunden, Realitäten und vor allem mit Menschen zu interagieren, die unsere Arbeit schätzen, nicht nur bei der Entwicklung der Beratung selbst, sondern auch bei der Art und Weise, wie wir unsere Dienstleistungen angehen und ausführen. Dadurch entstehen Vertrauensbindungen, die sich in Einzelfällen in Einladungen als strategische Partner von Projekten niederschlagen.

Kollaborative Arbeit ist fundamental für die Entwicklung neuer Technologien – egal in welcher Industrie. Es muss ein Interesse und einen Anreiz für die Verwendung neuer Technologien geben, sowie ein Interesse daran, neue Entwicklungen und Technologien zu evaluieren und auch die dadurch erzeugten neuen Wertstoffe in die Prozesse einzuspeisen.

Ein wichtiger Punkt ist ein gesetzlicher Rahmen, der alle Aspekte dieser Entwicklungen in Betracht zieht. So gibt es beispielsweise im konkreten Fall der Weiterverwertung von Reifen das Gesetz zur Erweiterten Produzentenverantwortung (EPV), das einen Anreiz für das Recycling schafft, aber es gibt keinen Anreiz, der die Verwendung alternativer Wertstoffe  auf gesetzlicher Ebene fördert oder erlaubt, wie beispielsweise im Falle des flüssigen Kraftstoffs. Dies schafft Hindernisse bei der Kommerzialisierung, da es sich nicht um einen „direkt aus Erdöl gewonnenen Kraftstoff“ handelt, was Misstrauen bei der Verwendung erzeugt – so werden neue Projekte in diesem Bereich verhindert.

Das EPV-Gesetz wurde 2016 in Chile verabschiedet. Mit diesem Gesetz wurde die Verantwortung der chilenischen Bergbauindustrie erhöht, als Produzenten eine nachhaltige Entsorgung ihrer Altreifen zu gewährleisten. Chile hat sich in dieser Hinsicht ehrgeizige Ziele gesetzt. Für LKW-Reifen aus dem Bergbau sollen Recyclingquoten von 75 % aller im Jahr 2024 angefallenen Altreifen und 100 % im Jahr 2026 erreicht werden. Können wir heute bereits eine Veränderung im Reifenbergbau nach der Einführung dieses Gesetzes feststellen oder stellt das Recycling noch einen „Tropfen auf den heißen Stein“ dar?

Das Gesetz erzeugt Interesse daran Alternativen zu identifizieren, die es für die Valorisierung der Altreifen und ihre Validierung gibt. Auf der anderen Seite hat sich gezeigt, dass Unternehmen dann Aktionen realisieren, wenn dies erforderlich ist. Daher müssen wir abwarten, wie die Entwicklung  verläuft und wie die Bergbauindustrie darauf reagiert. Auf jeden Fall ist das EPV-Gesetz ein Ausgangspunkt, der Bewusstsein schafft und nach Alternativen suchen lässt. Dafür müssen wir aber Fortschritte bei der Vermarktung von Nebenprodukten bei der Weiterverwertung von Altreifen erreichen.

„Mehr Kreislauf bedeutet nicht notwendigerweise auch eine bessere Umweltbilanz“

Interview mit Johannes Gediga, Vizepräsident, Mining, Metals and Manufacturing Goods & SoFi Sales, thinkstep

Das Konzept der Kreislaufwirtschaft hat viel Aufmerksamkeit erlangt in Chile. Wo gibt es Potentiale der Kreislaufwirtschaft im Rohstoffsektor?

Kreislaufwirtschaft hat das Ziel, Ressourcen möglichst lange in wirtschaftlichen Kreisläufen zu halten und dadurch Wert zu generieren und Abfallströme zu vermeiden. Es sollte aber auch nicht nur der Circular Economy (CE) Ansatz autark betrachtet werden, sondern immer auch Aspekte der Energieeffizienz und der Umweltauswirkungen mit berücksichtigt werden.

Was sind spezifische Ansatzpunkte für Strategien der Kreislaufwirtschaft im Rohstoffsektor?

Man muss hier generell zwei Lebenszyklus (LZ) Phasen unterscheiden (welche natürlich am Punkt End of Life (EoL) wieder zusammenkommen). Und es muss das Rohstoffunternehmen entscheiden, auf was im ersten Schritt geachtet wird. Das Ziel sollte natürlich sein, beide LZ Phasen in der Strategie zu integrieren:

  1. (CE) von der Miene zum Metall:
    Hier geht es darum „Nebenprodukte“, die bei vielen Prozessen als „Abfall“ deklariert werden, zu behandeln und die Wertstoffe aus diesem „Abfall(produkt)strom“ herauszuholen, was natürlich wirtschaftlichen Kriterien genügen muss. Wenn ein metallurgisches Werk kein integriertes Werk ist, dann können metallurgischen Werke mit unterschiedlichem Fokus in der Ausbringung der Wertstoffe zusammenarbeiten (wie es heute teilweise z.B. in Deutschland und Europa gemacht wird). Integrierte Werke wie in Hamburg die Aurubis AG eines ist, leiten produktionsbedingt Abfälle an Subunternehmer zur Verwertung weiter, um wirklich ressourceneffizient zu sein.
  2. CE vom Metall über das Produktdesign, zum Vertrieb, zum Konsumenten und dann das End of Life (EoL). Danach sollte es dann wieder in den metallurgischen Prozess eingespeist werden, nach einem Sammel- und Separationsschritt.

Im Produkt spielen viele Aspekte mit wie z.B., dass das Design der Produkte „recyclingfreundlich“ ist. Heute gibt es viele Produkte, die nicht einfach zu recyclieren sind oder eben große Verluste der beinhalteten Materialien mit sich bringen, solange die passende metallurgische Infrastruktur nicht vorhanden ist.

Wie kann Life Cycle Assessment die Prinzipien der Circular Economy im Rohstoffsektor unterstützen?

Circular Economy ist mehr ein Prinzip, während LCA eine daten- und faktenbasierte, nachvollziehbare Methode zur Berechnung der Umweltauswirkungen ist. Daher sind CE und LCA sich ergänzende Herangehensweisen. So wie auch in wirtschaftlichen Betrachtungen bedeutet mehr Kreislauf nicht notwendigerweise auch eine bessere Umweltbilanz, speziell wenn der Grad der Zirkularität sehr hoch wird.
Um ein wirtschaftliches Konzept der CE im Rohstoffsektor aufzustellen, ist es notwendig, reelle Prozesse über den LZ und für bestimmte Produktanwendungen (die Produkte mit dem größten Anteil an dem betrachteten Rohstoff basierend auf Material-Fluss-Analysen) technisch, realistisch, mit rigorosen Daten zu simulieren. Hierfür gibt es schon einige Anstrengungen und Veröffentlichungen wie z.B. eine, die ich zusammen mit Prof. Dr. Markus Reuter vom Helmholtz Institute in Freiberg gemacht habe und die die Möglichkeiten der Kombination von technisch möglicher CE Simulation (inkl. der Energieeffizienzberücksichtigung) und Life Cycle Assessment beschreibt und die Vorteile darstellt. Hierzu haben wir im Rahmen der Nutzbarkeit zwei Tools HSC (von Outotec https://www.outotec.com/products/digital-solutions/hsc-chemistry/) für die technische Simulation mit der GaBi (von thinkstep https://www.thinkstep.com/software/gabi-software) kombiniert, um beim Design der Anlage des LZ immer gleich die Umweltauswirkungen für dieses betrachtete CE Konzept zu erhalten. Das ist eine gute Basis um festzustellen, ob CE auch von der Umweltperspektive betrachtet Sinn macht.

Welche Strategien sollten das Life Cycle Assessment ergänzen um eine sinnvolle Nachhaltigkeitsstrategie zu erlangen?

Nachhaltigkeitsstrategien sollten nicht nur Unternehmensnachhaltigkeit als solches, sondern auch Produkt-Stewardship-Ansätze unterstützen, nämlich die gesamte Wertschöpfungskette upstream zur Miene und downstream bis zum EoL. Um eben fundierte Entscheidungen treffen zu können, sollte LCA genutzt werden. Diese Ergebnisse werden heute auch im Marketing und im Verkauf genutzt, so dass jeder Stakeholder weiß, was das Unternehmen macht und das Konzept auf Fakten basiert. LCA gibt einen Einblick, ob die betrachtete Zirkularität von der Umweltseite her Sinn macht und man nicht nur alleine auf die Zirkularität OHNE Energieeffizienz und Umweltauswirkungen der geplanten CE zu schauen.

primer seminario 2019 de Eco Mining Concepts

“Der kleinere und mittlere Bergbau ist innovativ und sucht nach Partnern“

Am 17. April 2019 fanden sich circa 90 Vertreter aus den Sektoren Energie, Wasser, Bergbau sowie aus der Forschung und öffentlichen Institutionen in Santiago de Chile zusammen, um im Rahmen des ersten Seminars von Eco Mining Concepts über Wasser- und Energieeffizienz im Rohstoffsektor zu diskutieren.

Raúl Guzmán von JHG Ingeniería und Mitglied des Eco-Mining-Concepts-Netzwerks, Andrés Guerrero der Mine San Pedro und Camila Montes der chilenischen Kupferkommission Cochilco präsentierten Herausforderungen, Chancen und Lösungen rund um Wasser- und Energiemanagement im Rohstoffsektor.

Nachdem Guzmán die fehlenden Investitionen in qualifizierte Experten für Energieeffizienz und die exzessive Bürokratie besonders in traditionellen und großen Bergbauunternehmen als Hürden der Energieeffizienz darlegte, zeigte Andrés Guerrero das große Potential des kleineren und mittleren Bergbaus auf. Die Minera San Pedro beispielsweise bietet sich als Testzentrum für neue Technologien an und konnte so bereits viele innovative Technologien und Verfahren implementieren.

Camila Montes stellte die Ergebnisse der Cochilco-Studie zur Projektion des Wasser- und Energieverbrauchs der Kupferindustrie vor: Der Konsum von Meereswasser wird aufgrund neuer Entsalzungsanlagen rapide ansteigen. Dies bedeutet auch einen erhöhten Energiekonsum aufgrund des großen energetischen Aufwands, der sich durch den Transport des Wassers ergibt.

Auf diesen Ergebnissen basierend diskutierten daraufhin Carlos Finat, Direktor des Verbands für erneuerbare Energien, José Miguel Morán, Geschäftsführer des chilenischen Wasserverbandes, Jorge Cantallopts der chilenischen Kupferkommission Cochilco und Andrés Guerrero der Minera San Pedro. Hier stachen zwei Schlussfolgerungen besonders hervor: Das große Potenzial des kleineren und mittleren Bergbaus für Innovation und Nachhaltigkeit und die Wichtigkeit, dass verschiedene Akteure aktiv in Projekten wie Eco Mining Concepts zusammenarbeiten.

Die Präsentationen stehen hier zum Download zur Verfügung:

Raúl Guzmán, JHG Ingeniería
Andrés Guerrero, Minera San Pedro
Camila Montes, Cochilco

„Eco Mining Concepts ist ein Kooperationsnetzwerk, welches uns ermöglicht, unsere Fähigkeiten und Erfahrungen mit deutschen Technologien zu integrieren”

Das Jahr begann mit der Registrierung der ersten Mitglieder unseres neuen Netzwerks Eco Mining Concepts. Hier stellen wir Ihnen die ersten Mitglieder vor. Raúl Gúzman von JHG Ingeniería, Luis César González von RepairCo und Hugo Enriquez von Hager + Elsässer sprachen mit uns über Eco Mining Concepts, die Nachhaltigkeitsherausforderungen des chilenischen Bergbaus und die Rolle, die Deutschland auf dem Weg zu einem nachhaltigeren Bergbau spielen kann.

Was war Ihre Motivation, Mitglied bei Eco Mining Concepts zu werden?

Luis González, RepairCo: Zweifellos war es die Möglichkeit Innovationsströmungen kennenzulernen, die in Deutschland in so spezifischen Themen wie Effizienz (Energie und Wasser), Smart Mining und Nachhaltigkeit in der Wertschöpfungskette auf der Grundlage von Standards beschrieben werden und sich daran zu beteiligen. Es geht uns aber auch darum, unsere Erfahrungen auf dem Gebiet der Wartungs-, Wiederaufarbeitungs- und Automatisierungsaktivitäten in Fluidtransportsystemen einzubringen.

Raúl Gúzman, JHG: Bei JHG sind wir davon überzeugt, dass der chilenische Bergbau in der Nachhaltigkeit seiner Aktivitäten vorankommen muss. Eco Mining Concepts ist ein Kooperationsnetzwerk, das es uns ermöglicht, unsere Fähigkeiten und Erfahrungen mit deutschen Technologien zu integrieren und so unseren Wertbeitrag zum Bergbau zu bereichern.

Hugo Enriquez, H+E: Hager Elsässer ist ein Unternehmen mit mehr als 100 Jahren Erfahrung in der Wasserwirtschaft, dessen Ziel seit seiner Gründung die Behandlung und Rückgewinnung von Industrieabwässern ist. Die Bergbauindustrie hat eine große Chance, zu einer nachhaltigen Industrie aufzusteigen und eine ihrer großen Herausforderungen ist die effiziente und nachhaltige Nutzung von Wasser.

Wo sehen Sie die größte Herausforderung und das größte Potenzial für den Übergang zu einem nachhaltigeren Bergbau?

Raúl Gúzman: Das größte Potenzial sehen wir in der Optimierung der Produktionsprozesse, sowohl durch neue Technologien als auch durch die Reduzierung der betrieblichen Variabilität. Die größte Herausforderung betrifft die kulturellen Aspekte der neuen Generationen, wie hohe Fluktuation, weniger Engagement, geringes Zugehörigkeitsgefühl und dergleichen. Die Herausforderung besteht darin, die Bergbauarbeiter von morgen schon heute mit Hilfe von Innovationsressourcen und -technologien zu begeistern.

Hugo Enriquez: Die großen Herausforderungen liegen in der Rückgewinnung von Abwasser, dazu gehört auch die Rückgewinnung von Wertstoffen (Cu, Mo, SO4, Ni, Ge, Co) im Wasseraufbereitungsprozess und der effiziente Betrieb bei der Nutzung von Prozesswasser in der Bergbauindustrie.

Herr Gúzman, JHG Ingeniería ist ein Unternehmen mit langjähriger Erfahrung im Bergbau. Was ist die größte Veränderung, die Sie in den letzten Jahren in Sachen Nachhaltigkeit beobachten konnten?

Raúl Gúzman: Die auffälligste Veränderung hängt mit der Überzeugung des Top-Managements der Unternehmen zusammen, dass Nachhaltigkeit ein Schlüsselfaktor der Prozesse und Operationen im Bergbaugeschäft ist. Unternehmen müssen sich eine „Social License to Operate“ erarbeiten, die Umweltaspekte und die Beziehung zu anliegenden Gemeinden und Interessensgruppen umfasst.

Und wie tragen Ihre Unternehmen zu diesem Wandel bei?

Luis González: Heute liegt der Schwerpunkt unserer Entwicklung für die nächsten drei Jahre auf der vorausschauenden Fernwartung, der Betriebsoptimierung und der Energieeffizienz, um mit der Unterstützung strategischer Partner skalierbare Produkte und Dienstleistungen für die Region zu generieren.

Raúl Gúzman: Bei JHG haben wir unser Leben (mehr als 30 Jahre) der energetischen Optimierung von Prozessen sowohl aus technologischer Sicht als auch durch die Entwicklung von Human Resources gewidmet. Das hat uns bestätigt, dass ein angemessenes Wissensmanagement ein wirksames Instrument ist, um die Wertschöpfung der Mitarbeiter in ihrem Unternehmen zu fördern und langfristig zu projizieren.

Hugo Enriquez: Mit mehr als 30.000 Anlagen weltweit sind wir in der Lage, ganzheitliche Lösungen für die verschiedenen Wasserprozesse zu liefern. Wir analysieren die Anforderungen, bestimmen den effizientesten Behandlungsprozess, entwerfen, fertigen, installieren und betreiben Wasseraufbereitungsanlagen.

Welche Rolle kann Deutschland bei der Lösung dieser Herausforderung spielen?

Luis González: Deutschland spielt seit Jahren eine grundlegende Rolle bei der Einführung neuer Technologien in der chilenischen Industrie und sein Beitrag wird entscheidend dazu beitragen, dass Industrie 4.0 in unsere Produktionsprozesse integriert wird.

Basierend auf einer lokaleren Vision glauben wir, dass es interessant wäre, eine stärkere Integration von Wissen und Möglichkeiten mit Dienstleistungsunternehmen in Chile zu erreichen. Das Ziel: Neue Lösungen bei Produkten und Dienstleistungen zu fördern, die an die Anforderungen des Bergbaus in Chile angepasst sind.

Herr Enriquez, als Vertreter von H+E, einem deutschen Unternehmen in Chile: Was raten Sie den Anbietern von Green Technology in Deutschland, die in den chilenischen Markt expandieren wollen?

Hugo Enriquez: Deutsche Unternehmen müssen ihre Produkte und Dienstleistungen an die chilenische Realität anpassen. Sie müssen analysieren, was die tatsächlichen Anforderungen der lokalen und südamerikanischen Bergbauindustrie sind. Die Aufteilung der Prozesse zwischen Deutschland und Chile kann bestimmt werden und ob die Produkte in Deutschland entwickelt und nach Chile gebracht werden können, oder ob eine Produktionskapazität vor Ort aufgebaut werden muss.

Herr González, RepairCo unterhält bereits Geschäftsbeziehungen zu Deutschland. Was sind die wichtigsten Merkmale, die Sie bei einem Lieferanten und/oder Partner suchen?

Luis González: Was wir von einem Lieferanten/Partner erwarten, ist ein hoher Grad an Integration, offene Protokolle und die Anpassungsfähigkeit seiner Produkte, zum Beispiel in Bezug auf die Schutzniveaus (IP / NEMA) für den Einsatz im Bergbau, die Fähigkeit, Energie aus verschiedenen Quellen zu gewinnen und zu speichern (auf der Ebene von Sensor und Gateway), auf Plattformebene Interoperabilität und den Grad der Virtualisierung. Wichtig ist uns auch die Bereitschaft bereits in der industriellen Pilotphase über Chancen, Risiken und Nutzen zu sprechen. Das heißt, bevor das Produkt in die Kommerzialisierung und Anwendung übergeht.