Von news.de-Redakteur Herbert Mackert - 12.11.2010, 10.35 Uhr

Zukunftstechnologien: Die zehn wichtigsten Rohstoffe

Gallium, Kobalt und Tantal halten viele für Figuren aus der Fantasy-Saga Herr der Ringe. Tatsächlich aber sind die Stoffe aus der Unterwelt für viele Schlüsseltechnologien unverzichtbar. News.de nennt die zehn wichtigsten Rohstoffe der Zukunft.

Auch im sächsischen Freiberg lagern Seltene Erden, die die Deutsche Rohstoff AG erschließt. Bild: dpa

Zwei Faktoren werden in den nächsten Jahrzehnten die Rohstoffnachfrage bestimmen: Das Wachstum der Weltwirtschaft wird die Nachfrage nach den klassischen Rohstoffen wie Eisen, Stahl oder Kupfer antreiben. Mit dem technologischen Fortschritt aber werden auch Elemente boomen, die heute noch ein Nischendasein führen.

Auch Rohstoffe unterliegen starken Schwankungen. Im März war von der Kakao-Krise die Rede, die Tonne Kakaobohnen erreichte ein 30-Jahres-Hoch von fast 2600 Euro. Nun ist die Blase geplatzt: In London stürzte der Preis auf rund 1900 Pfund. Anders als bei Agrarrohstoffen, deren Preis maßgeblich durch den Ernteerfolg beeinflusst wird, entscheiden bei Metallen und Mineralien Seltenheit und Versorgungssicherheit über den Wert.

Viele der SeltenerdmetalleDie Bezeichnung müsste besser Metalle der Seltenen Erden lauten. Die Elemente kommen meist nur in kleinen Mengen, in sehr vielen, weit verstreut lagernden Mineralien sowie als Beimischungen in anderen Mineralien vor. zum Beispiel können nach Einschätzung von Thomas Puls, Rohstoffexperte am Institut der deutschen Wirtschaft in Köln, nur schwer substitutiert, also durch andere Stoffe ersetzt werden. Sie sind grundsätzlich zwar nicht seltener als etwa Silber, aber sie kommen fast ausschließlich eingeschlossen in Erzen wie Monazit oder Bästnasit vor. Daher ist ein Abbau von Seltenerdmetallen meist äußert schwierig - und kostspielig.

Am meisten unterschätzt: Phosphat


Der am meisten unterschätzte Stoff ist nach Einschätzung von Puls dennoch keine der Seltenen Erden, sondern ein sprichwörtlich überlebenswichtiger Stoff, nämlich Phosphat. Als Phosphordünger für Pflanzen werde das Mineral angesichts der wachsenden Weltbevölkerung von enormer Bedeutung sein, prophezeit Puls im news.de-Gespräch. «Ohne Phosphor kein Leben. Wenn in 30 bis 40 Jahren fast zehn Milliarden Menschen die Erde bevölkern, wird die Nahrungsmittelproduktion zur entscheidenden Größe.»

Phosphate sind vor Jahrmillionen abgestorbene Algen, die sich in die Erde ablagerten. Gefördert wird das Salz vor allem in China, den USA und Marokko. Ihren PeakDer Begriff kommt aus dem Englischen und bedeutet "Gipfel, Spitze, Scheitelwert". In der Wirtschaftsstatistik bezeichnet etwa der Oil-Peak das globale Ölfördermaximum. (Höhepunkt) wird die Förderung von Phosphat nach Expertenschätzung in etwa 20 Jahren erreichen, danach müsse man sich auf sinkende Fördermengen einstellen - bei gleichzeitig wachsender Nachfrage.

In einer Studie für die Vereinigung der bayerischen Wirtschaft (vbw) berechnete das Institut den «Risiko-Index» von 37 Metallen und Mineralen. Dabei legten die Wissenschaftler Kriterien an wie die statistische Reichweite (wie lange gibt es noch Vorkommen?), das Länderrisiko (wie hoch ist die politische Stabilität der Förderländer?) oder die Bedeutung für Zukunftstechnologien wie Lasertechnik, Medizintechnik, Photovoltaik oder Antriebstechniken.

FOTOS: Erze, Gold und Co. Die Jagd auf die Rohstoffe der Welt

Niobs Botschaft - lesen Sie auf Seite 2, welche die zehn knappsten Rohstoffe sind

1. Yttrium
Die Rote Liste der Rohstoffe mit dem höchsten Versorgungsrisiko führt der Studie zu Folge Yttrium an. Dieses Seltenerdmetall wird für den Bau von Permanentmagneten für Elektromotoren sowie für Lasergeräte benötigt und ist praktisch nicht ersetzbar. Außerdem wird es fast ausschließlich (99 Prozent) in China abgebaut. Auch sind die bekannten und förderbaren Reserven von Yttrium im Verhältnis zum Bedarf niedriger als bei allen anderen Metallen dieser Gruppe.

2. bis 4. Kobalt, Wolfram, Neodym und Scandium

Während die beiden Letztgenannten ebenfalls zur Gruppe der Seltenerdmetalle zählen und damit ähnliche Versorgungsprobleme wie bei Yttrium auftreten könnten, sind Kobalt und Wolfram für spezielle Legierungen nahezu unverzichtbar. Kobalt kommt in der Natur praktisch nicht in reiner Form vor, sondern nur im Verbund mit Nickel-, Kupfer- oder anderen Erzen. Zudem werden rund 40 Prozent der weltweiten Produktion derzeit im instabilen Kongo gefördert. Neben der Verwendung für Superlegierungen wird Kobalt vor allem für Akkumulatoren benötigt.

5. Wolframcarbid
Das in Verbindung mit Kohlenstoff hergestellte Wolframcarbid zählt zu den härtesten Materialen und wird für Schneidwerkzeuge oder im militärischen Bereich benötigt. Auch in Glühlampen steckt Wolfram. Zwar gibt es auch in Deutschland und Österreich Vorkommen dieses Schwermetalls, Hauptförderland aber ist derzeit mit Abstand China, das etwa 80 Prozent der weltweiten Produktion stellt.

6. Phosphat
Neben seiner oben beschriebenen Bedeutung als Dünger für die Lebensmittelproduktion wird das Mineral in den kommenden Jahren auch eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulatoren einnehmen. Der Wirkungsgrad dieser Batterien ist zwar noch nicht so hoch wie bei klassischen Lithium-Ionen-Akkus, dafür aber haben sie eine höhere Hitzebeständigkeit und deutlich schnellere Aufladezeiten. Damit könnten sie auch für die Brennstoffzellentechnologie eine Alternative sein.

7. Niob

Dieses Metall findet in Spezialstählen Verwendung. Mehr als 90 Prozent der weltweiten Gewinnung erfolgen nur in drei Ländern (Schwerpunkt Brasilien) sowie durch nur drei Unternehmen. Zwar kann Niob durch andere Metalle wie Tantal, Molybdän oder Wolfram ersetzt werden. Meist erzielen diese Ersatzstoffe aber nicht die gleiche Wirkung und sind häufig teurer.

8. und 9. Selen und Germanium
Diese Stoffe gehören mit Indium zu den «Gewürzmetallen». Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie sehr selten vorkommen und zudem nur als Nebenprodukt gewonnen werden können. Von Indium, das vorwiegend zusammen mit Zinkerzen abgebaut wird, gab es im Jahr 2007 weltweit nur etwa 11.000 Tonnen Reserven. Gewürzmetalle sind «Beifänge» - das heißt, wird das Hauptprodukt wie Zink oder Kupfer nicht abgebaut, so gibt es auch kein Indium oder Germanium. Verwendung finden diese besonderen Metalle in Photovoltaik, LED-Technologie, Handys oder Infrarotsystemen.

10. Palladium, Platin und Rhodium
Die Platinmetalle sind nur untereinander ersetzbar. Da Südafrika und Russland über 80 Prozent der Weltproduktion dieser Edelmetalle innehaben, ist der Konzentrationsgrad enorm hoch. Hauptverwendungszweck von Platinmetallen sind Autokatalysatoren, aber auch in der Elektroindustrie und im Schmucksektor ist die Nachfrage hoch. Gerade durch die Verwendung in Katalysatoren gehen jährlich hohe Bestände an Edelmetallen verloren, sie liegen sprichwörtlich auf der Straße (als Feinstaub).

Das Recyclingpotenzial ist hier noch nicht optimal ausgeschöpft. Zudem sind Platinmetalle auch für Finanzinvestoren von Interesse. So kostete die Unze Rhodium im Sommer 2008 etwa 10.000 US-Dollar und war damit fast zehnmal so teuer wie Gold, bis der Preis zum Ende des Jahres auf 1000 US-Dollar sank.

Das Leichtmetall Lithium wird in der Studie auf Platz 11 geführt. Dieses Metall ist wichtig für die Akkumulatorentechnologie. Problematisch ist, dass die größten Lithiumsolen in Bolivien, Chile und Argentinien zu finden sind. Komplettiert wird die rote Gruppe mit Chrom auf Rang 12 und Molybdän auf Rang 14.

Das Schwermetall Chrom ist nicht ersetzbar und wird derzeit vor allem in Ländern produziert, die entweder bereits Rohstoffe strategisch einsetzen oder bei denen dies in Zukunft befürchtet werden muss. Zudem gelten die Förderländer Kasachstan, Türkei oder auch Russland eher als (politische) Risikoländer. Auch Molybdän ist ebenfalls kaum ersetzbar - das Spezialmetall wird vor allem für Legierungen im Flugzeug- und Raketenbau sowie in Displays und Solarzellen benötigt.

Der Preis bestimmt die Vorkommen

Wie selten Seltene Erden tatsächlich sind, hängt entscheidend vom Markt ab. Peter Buchholz, Leiter des Bereichs Rohstoff Wirtschaft bei der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, sieht bei fast keinem der Stoffe einen langfristigen Engpass. «Aus geologischer Sicht kann man nicht sagen, dass es eine Verknappung dieser Rohstoffe gibt. Kurz- und mittelfristig kann es aber erhebliche Lieferprobleme geben, wie jetzt bei den Seltenen Erden.

Wächst die Nachfrage oder verknappt sich das Angebot etwa durch Exportbeschränkungen, steigt der Preis - und damit wird die Erschließung neuer Vorkommen lukrativ», betont Buchholz. «Die Erde ist nicht durchlöchert wie ein Schweizer Käse.» Durch Erkundungsarbeiten entstünden ständig neue Reserven.

Beispiel Tantal: Während des IT-Booms Anfang der 2000er Jahre stieg die Nachfrage derart rasant an, dass sich der Preis verfünffachte und aus den Bergwerken nicht schnell genug nachgeliefert werden konnte. Tantal wird zum Bau von Kondensatoren gebraucht, in Handys und in der Elektroniksparte. Heute bestehen keine Lieferengpässe mehr.

Rohstoffreiches Deutschland


Wirklich knapp werden könnten nach Ansicht Buchholz' die beiden Spezialmetalle Neodym und Dysprosium. Hier werde mit einem Angebotsdefizit in 20 Jahren gerechnet. Für sie gibt es bisher keine wirkliche Substitutionsmöglichkeit, das heißt, die beiden Metalle können nicht durch andere Stoffe ersetzt werden. Sie werden genutzt für Kernspintomographen, Mikromotoren und Festplatten sowie für Dauermagnet-Rotoren in Windkraftanlagen oder für Elektroautos.

Übrigens: Deutschland ist keinesfalls ein rohstoffarmes Land, wie gerne behauptet wird: Die Bundesrepublik ist weltweit Nummer eins beim Abbau von Braunkohle und drittgrößter Produzent von Kalisalz und Kaolin. So sucht und erschließt die Deutsche Rohstoff AG als derzeit einziges größeres Bergbau-Unternehmen seit 2006 die Lagerstätten zwischen Flensburg und Freiburg - eine Lizenz für Lesen Sie in dem news.de-Artikel «Der Kampf um die magischen Metalle», wie Sie in Seltene Erden investieren können.

Lesen Sie in einem weiteren Artikel, warum Silber noch immer unterbewertet ist.

mat/reu/news.de

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