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Rohstoffspekulationen, rigide politische Systeme und Förderquoten sowie
ein aufwendiger Abbau treiben die Preise für dringend benötigte Zutaten der
Hightech-Industrie: die seltenen Erden. Um das Lotteriespiel zu beenden,
müssen Alternativen und vernünftige Recycling-Konzepte her.
ndustriestrategen sorgen
I
sich um die zuverlässige
Belieferung mit seltenen
Erden für Elektrotechnik,
Elektronik und Computer.
Die Substanzen stecken
in vielen Produkten, vom Windrad bis zum
Flachbildschirm und von der Festplatte bis
zum Kondensator. Doch was ist dran an
den Schlagzeilen über Lieferengpässe und
Verknappung Und können die Konstrukteure
und Entwickler in der Industrie nicht
auf andere Materialien und Techniken zurückgreifen
»Wir haben das Periodensystem
darauf untersucht, welche Elemente in
der Elektrotechnik verwendet werden können.
Und es sind nach dem Stand von heute
Ohne seltene Erden wären Handys
nicht westentaschenkompatibel
lediglich die bisher bekannten 17«, lautet
die ernüchternde Botschaft von Andreas
Gontermann, Chefvolkswirt des Industrieverbands
ZVEI.
Der Druck auf die Hightech-Branche
steigt also. Denn in der jüngeren Vergangenheit
waren bei manchen dieser exotischen
Materialien extreme Preissprünge zu
beobachten. Das Metall Cer zum Beispiel
wurde in nur einem halben Jahr um bis zu
400 Prozent teurer. Cer gehört zur Gruppe
der seltenen Erden und besitzt eine strategische
Bedeutung wegen seiner Verwendung
in weißen Leuchtdioden (LEDs), die als
effizientes Leuchtmittel die Energiewende
flankierend unterstützen sollen. Allein mit
Marktmechanismen ist die Preissteigerung
nicht zu erklären, aber genau das ist es, was
Industrie und Politik beunruhigt. »Auch die
physische Verfügbarkeit ist weniger das Problem
als die teilweise exorbitanten Preissteigerungen
in der jüngeren Zeit«, sagt Gontermann.
»In den Jahren 2009 bis 2011 sind
die Preise für seltene Erden durchschnittlich
um den Faktor 13 gestiegen.«
Entgegen ihrem Namen sind seltene
Erden nicht wirklich selten; zumindest
kommen sie in der Erdkruste relativ häufig
vor. »Das sollte die Liefersituation eigentlich
entlasten«, führt Gontermann aus. Aber:
Die Versorgung sei extrem konzentriert auf
wenige Lieferländer. »Der Abbau ist sehr
umweltbelastend. China fördert zu niedrigsten
Preisen, mit wenig Rücksicht auf die
Umwelt. Und jetzt sind wir abhängig«, erklärt
Gontermann die schwierige Situation.
Wie stark diese Abhängigkeit ist, wird
deutlich, wenn man die große Zahl der Produkte
und Anwendungsfelder betrachtet,
in denen seltene Erden verwendet werden.
Zum Beispiel Neodym: In Legierungen mit
Eisen und Bor wird das Metall genutzt, um
sehr starke Magnete zu bauen. Es findet
sich etwa in der Positioniermechanik von
Festplatten, in Mikromotoren und Kopfhörern.
Auch Tantal, ein Metall aus der
Vanadiumgruppe, ist in die Schlagzeilen
geraten – es wird für den Bau von Elektrolytkondensatoren
mit hohen Kapazitäten
bei kleinsten Abmessungen benötigt. Ohne
Tantal-Elkos wären Smartphones doppelt
so groß, sind sich Fachleute sicher, und
damit nicht westentaschenkompatibel.
Die größte Bedeutung besitzen momentan
Materialien, die in elektrischen
Antrieben und Generatoren verwendet
werden. Das sind vor allem Neodym, Terbium
und Dysprosium. Sie erleichtern
den Bau kompakter, starker Permanentmagnete.
Ihr Nutzen besteht darin, dass
sie die magnetischen Eigenschaften des
Motors oder Generators auch bei hohen
Temperaturen erhalten. »Je mehr Neodym
man durch Terbium oder Dysprosium
ersetzt, desto temperaturstabiler wird
das Material«, erklärt Bernd Schleede,
Experte für Dauermagnete bei Vacuumschmelze
GmbH, einem Unternehmen
mit erheblichem Know-how im Bereich
Magnetwerkstoffe.
Vor dem Hintergrund der steigenden
Preise für die seltenen Rohstoffe grübeln
Unternehmen über Alternativen nach. So
lassen sich Permanentmagnete in manchen
Anwendungen durch Elektromagnete
ersetzen. Ganz werde man aber nicht
ohne seltene Erden auskommen, ist sich
Schleede sicher. Es gehe eher darum, deren
Anteil zu reduzieren und sie effizienter
einzusetzen.
Vielleicht stellt sich das Problem aber
schon bald nicht mehr in dieser Schärfe:
Weltweit sind Geologen und Bergbauingenieure
dabei, neue Vorkommen zu erschließen
oder Minen zu reaktivieren. In
zwei bis drei Jahren sollen in Australien
und Südafrika neue Bergwerke in Betrieb
gehen, erklärt Volker Zepf, wissenschaftlicher
Mitarbeiter am Lehrstuhl für
Ressourcenstrategie an der Universität
Augsburg. Darüber hinaus könnte eine
umsichtige Verwendung die Problematik
entschärfen, etwa, bereits beim Design
neuer Produkte auf einen sparsameren
Umgang mit diesen Rohstoffen und auf
deren Rückgewinnung nach abgelaufener
Produktlebenszeit zu achten. Das Stichwort
lautet hier Green Design. »Auf jeden
Fall sollte man Recycling-Spezialisten unbedingt
von Anfang an mit ins Boot nehmen«,
rät Zepf. Nur wenn man die Geräte
so entwickelt, dass sich beim Recycling
die Rohstoffe wieder sauber voneinander
trennen lassen, können sie wieder in den
Kreislauf eingeschleust werden. //
mehr informationen
World Resources Forum:
worldresourcesforum.org
Vorträge und Präsentationen der
Veranstaltung »Green IT Along the
Value Chain« des Bitkom: bit.ly/SQcZ2D
Öko-Institut Freiburg – Recycling
und effizientere Nutzung von
Rohstoffen: oeko.de
web-special
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siliziumbasierte Transistoren ablösen
ferchau.de/read/it131a