Die geheimen Zutaten zu allem

Manche Menschen im Westen hätten vermutlich Schwierigkeiten, auf Anhieb die Innere Mongolei, Jiangxi oder Guangdong auf einer Landkarte zu finden. Aber viele Geräte, die wir täglich nutzen, würde es ohne bestimmte Stoffe – chemische Elemente, die in diesen Regionen Chinas abgebaut werden – gar nicht geben.

Die Seltenen Erden wurden gegen Ende des 18. Jahrhunderts erstmals in Form oxidierter Mineralien entdeckt – daher die Bezeichnung „Erden“. In Wirklichkeit sind es Metalle, Chemiker sprechen von Seltenerdmetallen. Besonders selten sind sie freilich nicht. Nur fein verteilt. Jede Handvoll Gartenerde enthält etwas davon, vielleicht ein paar Teile auf eine Million. Sogar das seltenste Seltenerdmetall kommt ungefähr 200-mal häufiger vor als Gold. Doch was tatsächlich selten ist, sind Lagerstätten, in denen sich der Abbau lohnt.

Die Liste der Dinge, die Seltene Erden enthalten, ist lang. Mit ihnen werden zum Beispiel Magnete hergestellt, die viel stärker sind als konventionelle Magnete – aber weniger wiegen. Das ist einer der Gründe, warum viele elektronische Geräte heute so klein sind. Auch für die Konstruktion von Motoren und Generatoren, die erneuerbare Energie nutzen oder erzeugen, sind Seltene Erden unentbehrlich: Die Batterie eines Hybridautos wie des Toyota Prius enthält ungefähr zehn Kilo der Seltenen Erde Lanthan; im Magneten einer großen Windturbine können 260 Kilo Neodym enthalten sein. Die Armee braucht Seltene Erden für den Bau von Nachtsichtgläsern und Marschflugkörpern.

«Sie sind überall drin», sagt Karl Gscheidner, ein Metallurg am Ames Laboratory des US-Energieministeriums in Iowa. Er beschäftigt sich seit mehr als 50 Jahren mit Seltenen Erden. «Die rote Farbe auf Ihrem Fernsehbildschirm entsteht durch das Element Europium. Der Katalysator im Autoauspuff enthält Cer und Lanthan. Wer diese Stoffe nicht kennt, dem fallen sie nicht auf. Und die meisten Menschen machen sich darüber auch keine Gedanken.» Doch mittlerweile sorgen sich viele Leute. Um den Nachschub.

97 Prozent aller Seltenen Erden, die auf der Welt verbraucht werden, kommen aus China. Das Land brachte im Herbst 2010 die Weltmärkte durcheinander, als es wegen eines diplomatischen Konflikts die Lieferungen nach Japan einen Monat lang einstellte. China kündigte an, seine Exporte Seltener Erden künftig zu drosseln, um den Bedarf der eigenen Industrie zu sichern. Die Angst vor einer Knappheit trieb die Preise in die Höhe. Dysprosium, das für Computerfestplatten gebraucht wird, kostete im April dieses Jahres 900 Dollar je Kilo – vor acht Jahren waren es 14,93 Dollar. Der Preis für Cer stieg im vorigen Sommer binnen zwei Monaten um 450 Prozent. Schon Ende dieses Jahres wird die weltweite Nachfrage das Angebot übersteigen, schätzt Mark A. Smith, der Präsident des amerikanischen Unternehmens Molycorp, das 2010 eine Mine für Seltene Erden in Kalifornien wieder in Betrieb genommen hat.

Im Jahr 2015 wird die Industrie weltweit voraussichtlich rund 185.000 Tonnen Seltene Erden verbrauchen, 50 Prozent mehr als 2010. Wenn China seine üppigen Reserven, die für die moderne Technologie so essenziell geworden sind, künftig sparsamer verkauft, wird die übrige Welt sich wieder um ihre eigenen Lagerstätten kümmern müssen. Die gibt es durchaus. In China liegen 48 Prozent der weltweit bekannten Vorräte, in den USA aber auch 13 Prozent. In Russland , Australien und Kanada gibt es ebenfalls große Vorkommen. Bis vor 30 Jahren waren die USA in der Förderung Seltener Erden sogar weltweit führend – vor allem dank des Bergwerks Mountain Pass in Kalifornien. «Wir haben in den achtziger Jahren 20.000 Tonnen im Jahr aus der Erde geholt und aufbereitet. Das waren zwei Drittel des Weltmarktbedarfs», sagt Smith.

Zur Mitte des Jahrzehnts aber verloren die USA ihre beherrschende Stellung. Mit großem Aufwand hatte China die Technologie zur Trennung der Seltenen Erden perfektioniert. Das ist nicht einfach, weil viele Elemente chemisch sehr ähnlich sind. Mit staatlicher Unterstützung, billigen Arbeitskräften und lockeren oder ganz fehlenden Umweltschutzbestimmungen eroberte China den Weltmarkt und unterbot mit seinen Preisen alle Konkurrenten. 2002 schloss Molycorp die Mine von Mountain Pass, und Baotou, eine Stadt in der Inneren Mongolei, stieg zum neuen Zentrum der Seltenen Erden auf.

Chen Zhanheng ist der Direktor der wissenschaftlichen Abteilung in der chinesischen Gesellschaft für Seltene Erden. Nach seinen Angaben liegen 80 Prozent der im Land vorhandenen Reserven in den Bergwerken von Baotou. Aber die Stadt hat für ihren Sprung an die Spitze auch einen hohen Preis bezahlt. Denn manche Hightech-Produkte, deren Einsatz der Umwelt nützt, haben einen wahrhaft schmutzigen Ursprung.

Bergwerke für Seltene Erden enthalten häufig auch radioaktive Elemente wie Uran und Thorium. Berichten zufolge wurden die Bewohner von Dörfern in der Nähe von Baotou umgesiedelt, weil Wasser und Nutzpflanzen durch den Abraum vergiftet waren. Die Minen rund um Baotou produzieren jedes Jahr rund zehn Millionen Tonnen Abwasser. Ein großer Teil davon ist entweder säurehaltig oder radioaktiv, Klärwerke sind so gut wie unbekannt. Chen behauptet, die chinesische Regierung bemühe sich, die Branche sauberer zu machen. In einer E-Mail schreibt er: «Die Regierung hat strenge Bestimmungen erlassen, um die Umwelt zu schützen und veraltete Verfahren, Maschinen und Produkte auszumustern. Fabriken, bei denen das nicht geht, werden geschlossen oder mit größeren Unternehmen fusioniert.»

Rund um Baotou kann es vermutlich sogar gelingen, für die Bergbauindustrie neue Vorschriften durchzusetzen. Schwieriger zu kontrollieren sind einige kleinere Bergwerke in Südchina, denn sie arbeiten völlig ohne gesetzliche Grundlage. In den Provinzen Jiangxi und Guangdong betreiben Verbrecherbanden sehr umweltschädliche – aber höchst lukrative – Bergwerke für Seltene Erden. Nach einem Bericht der staatlichen chinesischen Nachrichtenagentur Xinhua schmuggelten Kriminelle 2008 insgesamt 20.000 Tonnen dieser begehrten Stoffe außer Landes, fast ein Drittel der gesamten Exportmenge. Besitzen Sie ein Smartphone oder einen Flachbildfernseher? Dann sollten Sie wissen, dass die Geräte vermutlich geschmuggelte Seltene Erden aus Südchina enthalten.

(NG, Heft 7 / 2011)