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Der Stoff, aus dem Technik-Träume sind – Seltene Erden

Sven Krumrey

Wenn Sie auf Ihr Handy oder auf einen LCD-Bildschirm blicken, schauen sie auf ein Produkt, das (Metalle der) Seltene Erden enthält. Fast jedes Elektroauto, jeder Laptop und zahlreiche medizinische Geräte beinhalten Elemente, die der Erde mühsam abgetrotzt wurden. Um z.B. ein Handy herzustellen wird fast das halbe Periodensystem verbaut. Dennoch wird die Bedeutung der insgesamt 17 Elemente immer noch unterschätzt. Weshalb der Abbau schwierig ist, was die Förderung für die Umwelt bedeutet und welche Rolle China spielt, lesen Sie hier!

Ein Milliarden-Geschäft für China: Seltene Erden

So selten diese Elemente sind, so breit ist der Anwendungsbereich. Ob Brennstoffzellen, Bildschirme, LEDs, Magnete, Kontrastmittel, Laser, Elektromotoren, Windkraftanlagen, Solarzellen oder Fernsehgeräte, ohne Seltene Erden läuft wenig im Hightech-Bereich. Da viele Produkte von enormer wirtschaftlicher und wissenschaftlicher Bedeutung sind, spricht man hier von Schlüsseltechnologien, die von diesen Elementen abhängig sind. Einfach ausgedrückt: Ohne Seltene Erden stehen bei Apple, Tesla, Samsung und vielen anderen Firmen die Fließbänder still. Man sucht zwar immer wieder nach Alternativen, in die Massenproduktion gelangen jedoch nur wenige davon. Bei dieser Bedeutung ist es kein Wunder, dass diese Stoffe schon lange Zankapfel wirtschaftlicher Interessen sind.

Das Problem bei der Gewinnung der Seltenen Erden besteht darin, dass sie extrem aufwändig ist. Seltene Erden liegen nicht als massive Erzschichten wie z.B. Eisen vor. Durch massenhaften Einsatz von Säuren, Laugen oder auch Chlor werden die wenig ergiebigen Erze zunächst aufgeschlossen. Zurück bleibt massiv verseuchte Erde, darunter auch Rückstände von Schwermetallen oder radioaktiven Substanzen wie Thorium, die in großen Halden oder giftigen Seen „gelagert“ werden. Dieser technik- und kostenintensive Gewinnungsprozess beinhaltet also eine extreme Umweltbelastung, die kein Staat gerne auf seinem Territorium duldet. Daher sind es meistens Staaten mit eher flexiblen Umweltschutzauflagen (China, Indien) oder extrem abgelegenen Abbaugebieten (Australien), die hier aktiv sind. Früher waren die USA das Hauptförderland, bis Seltene Erden aus China so günstig wurden, dass sich der Abbau nicht weiter lohnte.

Der Preis der Gewinnung: Vergiftete Landschaften Der Preis der Gewinnung: Vergiftete Landschaften

China beherrscht inzwischen ganz klar den Markt – was wirtschaftlich und damit auch politisch ein beachtliches Faustpfand ist. Immer wieder gab es Exportverbote oder Lieferbeschränkungen, die die Hightech-Industrien weltweit regelmäßig vor neue Probleme stellten. Der aktuelle Handelskrieg zwischen den USA und China macht die Situation nicht einfacher. Auch hier wurden, zum Erstaunen von Wirtschafts-Insidern, Strafzölle verhängt, die im Silicon Valley für Schnappatmung sorgten und die USA wirtschaftlich schwer schädigen könnten. Natürlich wird angesichts Knappheit und hohen Preisen weltweit nach weiteren Vorkommen gesucht. Von Brasilien über Australien, durch die USA und bis nach Südgrönland sind schon Teams gereist und auch fündig geworden. Was davon jedoch abgebaut wird und ob eine Verarbeitung wegen des immensen Aufwands und der Umweltbestimmungen überhaupt möglich ist, muss sich erst noch zeigen.

Auch die Wiederaufnahme bestehender Stätten. z.B. in den USA, ist kompliziert. Es fehlen Genehmigungen und inzwischen auch das Fachwissen über moderne Gewinnungsmethoden. Angesichts solcher Nöte gerät plötzlich sogar das Recycling, ein von der Industrie sonst eher ungeliebtes Thema, in den Blickpunkt. Statt Technikmüll einfach nach Afrika zu entsorgen und damit ganze Landstriche zu vergiften, könnte man den Elektroschrott auch wiederverwerten. Allerdings ist die Wiederverwertung zu kostenintensiv, daher forscht man lieber mit halber Kraft weiter. Während Gold, Silber und andere Metalle problemlos recycelt werden können, sind Seltene Erden oftmals mit anderen Metallen angereichert und schwer von ihnen zu trennen. Momentan erreicht man übrigens eine imposante Recycling-Quote von unter einem Prozent.

Kaum bekannt, aber immens begehrt

Man sucht auch Alternativen, um nicht länger abhängig von Seltenen Erden zu sein. Neodym und Dysprosium sind z.B. Bestandteil besonders starker Permanentmagnete. Diese machen Windkraftanlagen getriebelos und somit besonders wartungsarm und sind in vielen chinesischen Windrädern enthalten. Was für uns nach grüner Energie klingt, hat in der Herstellung erhebliche Konsequenzen für die Umwelt – nur nicht vor unserer Haustür. Europäische Hersteller versuchen daher aktuell, den Verbrauch Seltener Erden konstant zu senken. Durch alternative Methoden, z.B. supraleitfähige Höchstmagnetfeldspulen, möchte man Permanentmagnete langfristig überflüssig machen. Auch in anderen Sparten forscht man, um die ungeliebten Elemente zu ersetzen. Bis zur Marktverfügbarkeit werden aber noch Jahre vergehen. So schnell wird man die Seltenen Erden also nicht los und China wird weiter ein potentes Druckmittel besitzen.

Aber sollten wir wirklich so abhängig sein, nur um kurzfristig Geld zu sparen?

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