Metals are an essential part of modern living. Ensuring the future supply of metals is a key issue in politics, science, and economics because the available amount of mineral resources is limited. To measure the depletion of mineral resources, several indicators are used. Some of them are based on the ore grade, which has been decreasing over time and is thus taken as a sign of resource exhaustion. However, does this assumption hold true? This paper shows that the development of ore grades is mainly the result of the increasing demand and the outstanding technological improvements that made mining of low grade ores profitable. The usage of ore grades as an indicator may, therefore, lead to erroneous conclusions about the safeguard objects. These are not the metals themselves, but the environment that is impacted by their extraction.

Copper has always played an important role in human development. Demand for copper is going to rise, which makes its future supply a key issue for society. However, the oft-discussed declining ore grade and, therefore, the assumed enormous increase in energy demand and global warming potential could lead to a supply constraint. To develop suitable strategies to ensure copper availability, it is important to better understand the relationship between energy and ore grade and also its development. Therefore, in this paper we describe the development of the cumulative energy demand of copper production over the last eight decades and give an outlook into the future using a holistic process-based modelling approach. We also discuss how technological progress has thus far been able to offset the decreasing ore grade. However, if geological factors are becoming less favorable, technological improvements such as renewable energies are vital to keep this trend going.

Zusammenfassung: Die geologisch verfügbare Menge an Metallen wie Kupfer wird kontrovers diskutiert. Die Rohstoffpolitik sollte sich besser am eigentlich einschränkenden Faktor, der erforderlichen Energie zur Rohstoffbereitstellung, statt an dieser spekulativen Diskussion orientieren. Dazu ist ein Verständnis des energetischen Aufwands und seiner Einflussfaktoren unerlässlich. In der vorliegenden Arbeit wird ein generisches Modell der Kupfergewinnung vorgestellt und der kumulierte Energieaufwand (KEA) sowie das Treibhausgaspotential (GWP) der Primärkupferbereitstellung für Deutschland ermittelt. Der mittels des Modells berechnete KEA beträgt 40 MJ/kg Cu, das GWP 3,3 kg CO₂-Äq/kg Cu. Eine detaillierte Betrachtung zeigt, dass KEA und GWP des importierten Kupfers abhängig von der Bezugsquelle deutlich variieren. Die Bezugsquelle und die mit ihr einhergehenden geologischen und technischen Parameter stellen somit wichtige Einflussfaktoren hinsichtlich des energetischen Aufwands und der Emission von Treibhausgasen dar. Neben den Bezugsquellen spielt auch die Art des importierten Guts, d. h. Kupferkonzentrat oder Kupferkathode, eine Rolle. Der Transportaufwand ist beim Import von Kupferkonzentrat aufgrund dessen geringen Metallgehalts deutlich höher. Unter gleichen technischen Voraussetzungen ist es daher sinnvoll, dass die metallurgische Behandlung möglichst in der Nähe der Minen stattfindet. Dies gilt es jedoch im Einzelfall und unter Berücksichtigung weiterer z. B. rohstoffpolitischer Aspekte zu prüfen.