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Minerale sind...High Tech

Minerale begegnen uns täglich, ohne dass wir sie als solche erkennen – einige tragen wir oft den gesamten Tag als Komponenten in Smartphones mit uns herum. In Hightech-Geräten erfüllen mineralische Rohstoffe mit ihren besonderen Eigenschaften wichtige Funktionen. Auch in vielen anderen zukunftsrelevanten Technologien sind vor allem Minerale mit Elementen der Seltenen Erden nicht mehr wegzudenken. 

Genauso wie wir die verbauten Minerale nicht in den Hightech-Geräten sehen können, wissen wir oft nicht, welche Auswirkungen ihre Gewinnung für Mensch und Umwelt haben können. Von Grundwasserverunreinigungen und Gesundheitsgefahren durch radioaktive Abwässer bis hin zu Importabhängigkeiten sind mineralische Rohstoffe auch im Hinblick auf  Nachhaltigkeitsfragen zunehmend als problematisch zu betrachten. 

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Der Bedarf an mineralischen Rohstoffen ist in den letzten Jahren stark gestiegen. Besonders herausstechend ist dabei die Nachfrage nach Metallen der sogenannten Seltenen Erden. Aber warum ist das so?

Seltene Erd-Elemente sind für viele Hightech-Produkte unverzichtbar. Sie sind zum Beispiel essenzielle Bestandteile von Permanentmagneten, wie sie in Elektromotoren oder Windturbinen verwendet werden – also hochgradig zukunftsrelevante Technologien. Die Nachfrage nach Seltenen Erden steigt mit wachsender Weltbevölkerung und dem wirtschaftlichen Fortschritt der Schwellen- und Entwicklungsländer stetig an.

Aber warum ist das Thema der Seltenen Erden für jedermann relevant? Ganz klar: Weil Abbau und Nutzung dieser kleinen Minerale eine Vielzahl von ökologischen, wirtschaftlichen und sozialen Problemen mit sich bringen…!

2 - Seltene Erden

Die Metall-Gruppe der Seltenen Erden ist – anders, als ihr Name es vermuten lässt – keinesfalls selten. Sie kommen, insgesamt gesehen, sogar recht häufig in der Erdkruste vor – allerdings jeweils nur geringen Konzentrationen und als Nebengemengteile, zum Beispiel in Mineralen wie dem Monazit.

Im Periodensystem der Elemente umfassen sie 17 Elemente – alle Lanthanoide, sowie Scandium und Yttrium. SE werden eingeteilt in schwere und leichte Seltene Erden (SSE und LSE), ihr Vorkommen in der Erdkruste und Bedarf unterscheidet sich teilweise stark voneinander. SSE werden mehr nachgefragt, während LSE öfters auf der Erde vorkommen.

3 - Gewinnung von Seltenen Erden

Seltene Erden (SE) werden aus unterschiedlichen Lagerstättentypen abgebaut. Bei der herkömmlichen Methode werden SE schrittweise aus Karbonatiten extrahiert.

China dominiert den SE-Markt sowohl beim Abbau als auch bei der Verarbeitung, mit einem Anteil von 70 % an der weltweiten Produktion von Seltenen Erd-Oxiden. Sogar die außerhalb Chinas gewonnenen SE-Erze werden meist nach China exportiert und dort weiterverarbeitet und -verkauft. Diese Marktkonzentration führt zu Versorgungsunsicherheiten und Lieferrisiken – besonders für Länder wie Deutschland, die kaum eigene Ressourcen haben und auf Importe angewiesen sind.

Für eine stabile zukünftige Versorgung mit SE müssten global neue Vorkommen erschlossen werden; aufgrund der mangelnden Wirtschaftlichkeit des Abbaus wird das aber momentan außerhalb Chinas kaum umgesetzt.

4 - Seltene Erden und die Umwelt

In einer nachhaltigen Rohstoffwirtschaft muss sichergestellt werden, dass auch künftige Generationen ihre Bedürfnisse genauso befriedigen können wie wir. Dabei spielt nicht nur die Menge der abgebauten Erze eine Rolle, sondern auch die bei der Gewinnung entstehenden Schadstoffe.

Ein besonderes Problem bei der Gewinnung von Seltenen Erden ist das Vorkommen radioaktiver Elemente wie Uran und Thorium in den Mineralen. Während des Aufbereitungsprozesses der Erze entstehen deshalb radioaktive Rückstände, die zu Umwelt- und Gesundheitsschäden führen können.

Seltene Erden werden, unter anderem, auch für die Gewinnung erneuerbarer Energien benötigt, zum Beispiel in Windkraftanlagen – und leisten damit einen positiven Beitrag zu Klima- und Umweltschutz. Diese Vorteile werden allerdings durch die negativen ökologischen Auswirkungen des Abbaus und der Verarbeitung geschmälert.

5 - Was können Wir tun? 

Das Zauberwort lautet: RECYClING! Durch eine effektive Kreislaufwirtschaft können mineralische Rohstoffe in Produkten wiederverwertet werden. Seltene Erden (SE) eignen sich dafür besonders gut, da sie während der Nutzung nicht verbraucht werden. Außerdem fallen beim Recycling keine radioaktiven
Abfälle an – und es kann überall durchgeführt werden, was Importabhängigkeiten reduziert. Trotzdem ist die Recyclingquote von Seltenen Erden derzeit gering. Das liegt unter anderem an niedrigen Marktpreisen und geringen Rücklaufquoten (bedingt auch durch eine schlechte Recycling-
Infrastruktur). So ist wirtschaftlich rentables Recycling schwer umzusetzen, und Primärrohstoffe werden weiterhin bevorzugt. ABER: In den „urban mines“ (also den menschgemachten Rohstofflagern) der Industrienationen gibt es einen hohen Bestand an seltenen Metallen – die meisten davon in technischen
Geräten. Die lebenszyklen solcher Hightech- Geräte werden immer kürzer, was eigentlich die Rücklaufquote erhöhen und dem Recycling zugutekommen sollte...

6 - Smartphones

Als Teil unseres alltäglichen Lebens gilt das Smartphone mittlerweile als Massenkonsumprodukt. In unserer heutigen Wegwerfgesellschaft hat es eine kurze Nutzungsdauer von durchschnittlich zwei bis vier Jahren. Schon dadurch hat das Smartphone eine sehr schlechte Ökobilanz. Da Altgeräte oft nicht entsorgt und recycelt werden, gehen dabei Seltene Erden und viele andere mineralische Rohstoffe verloren. Allein in Deutschland verstauben schätzungsweise 200 Millionen alte Handys und Smartphones in Schubladen – und damit auch Unmengen von wertvollen Ressourcen in Form von Metallen: allein etwa 1300 t Kupfer, 20 t Silber und 3,5 t Gold.

Hast du vielleicht noch alte Smartphones in einer Schublade liegen?