Rohstoffe: Wie sich Seltene Erden recyceln lassen

Windräder, E-Mobile oder Sparleuchten sind ohne die High-Tech-Rohstoffe undenkbar. Neue Techniken helfen nun, die begehrten Metalle aus Schrott wiederzugewinnen – und die Abhängigkeit von China zu senken.

Was in iPhones und Panzern steckt

Der Name "Seltene Erden" ist irreführend, denn es handelt sich nicht um Erde, sondern um Metalle. Diese Metalle wurden aber zunächst in seltenen Mineralien gefunden und als Oxide, was früher als Erde bezeichnet wurde, isoliert. Doch selbst die seltenen unter den "Seltenen Erden", dazu gehören Thulium und Lutetium, sind in der Erdkruste 200-mal häufiger vertreten als das Edelmetall Gold. Ein Überblick über die wichtigsten der unbekannten Rohstoffe und ihre Verwendung, beinnend mit den "leichten" seltenen Erden. Lanthan Nickel-Metallhydrid-Batterien, wie sie in der derzeitigen Generation von Hybridautos zum Einsatz kommen, enthalten bis zu 30 Kilogramm Lanthan.

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Neodym

Neodym ist Ausgangsstoff für starke Permanentmagnete, die in kleinen Mikrophonen und Lautsprechern – etwa in Apples iPhone – stecken. Sie machen auch moderne Audioanlagen erst möglich.

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Praseodym

Auch Praseodym ermöglicht die Produktion kräftiger Magneten, die für die Herstellung kompakter Elektromotoren, aber auch von Generatoren für Windkraftanlagen verwendet werden.

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Samarium

Samarium ist ebenfalls Ausgangsstoff für Permanentmagnete, die beispielsweise in militärischen Navigationssystemen stecken, wie die US-Armee sie im Kampfpanzer Abrams einsetzt. Damit endet die Vorstellung der ersten vier Vertreter aus der Gattung der „leichten seltenen Erden“, weiter geht's mit den sogenannten „schweren seltenen Erden“.

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Terbium

Als grünlicher Fluoreszenzstoff hilft Terbiumden Herstellern von Lampen ohne Glühfaden, die Lichttemperatur einzustellen. So verbrauchen Energiesparlampen bei gleicher Helligkeit weniger Strom.

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Gadolinium

In Kernreaktoren dient Gadolinium dazu, überschüssige Neutronen zu absorbieren - entweder für eine Schnellabschaltung oder in Meilern, die nur selten neu bestückt werden, etwa für Atom-U-Boote.

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Yttrium

In Radargeräten dienen kristallische Elemente mit Yttriumanteil dazu, die zurückkommenden elektromagnetischen Wellen besser aufzufangen. Als nächstes folgen die seltenen Metalle.

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Katastrophen bringen in der Regel Leid und Verzweiflung. Manchmal aktivieren sie aber auch kreative Kräfte und setzen damit Veränderungsprozesse in Gang – wie in Japan, als 2011 eine gigantische Flutwelle die Küste verwüstete.

Der Tsunami traf auch die japanischen Honda-Werke. Tagelang musste die Produktion stillstehen. Aber das war nicht das einzige Problem für den Autohersteller: Die Welle zerstörte in der gesamten Katastrophenregion auch zig Autohäuser. Hunderte nagelneuer Honda-Hybridfahrzeuge wurden unter Schlamm und Matsch begraben. Ein Millionenschaden für das Unternehmen. Doch der brachte die Ingenieure zum Nachdenken.

Denn in der gleichen Zeit verfünffachten sich die Preise für einen der wichtigsten Rohstoffe der boomenden High-Tech-Industrie: die sogenannten Seltenen Erden. Das sind Stoffe wie Neodym, Europium und Terbium, die in vielen wichtigen High-Tech-Produkten eingesetzt werden: Nicht nur in Autobatterien, auch in Smartphones, Windrädern, Lautsprechern und Hi-Fi-Anlagen.

Anders als ihr Name vermuten lässt, sind Seltene Erden in Wirklichkeit Metalle mit besonderen Fähigkeiten: Sie bringen Lampen zum Leuchten, reinigen Abgase und machen Motorteile magnetisch.

In welchen Produkten Seltene Erden eingesetzt werden und was sie kosten

Fernseher

Wichtiger Rohstoff: Indium
Menge: 10 Gramm
Kosten: 5 Euro

Windrad

Wichtiger Rohstoff: Neodym
Menge: 2000 Kilogramm
Preis: 200.000 Euro

Katalysator

Wichtiger Rohstoff: Cer
Menge: 9 Gramm
Preis: 72 Cent

Batterie

Wichtiger Rohstoff: Lanthan
Menge: 15 Kilogramm
Preis: 225 Euro

Grund für die steigenden Preise war, dass China, der größte Exporteur Seltener Erden, die Ausfuhren drosselte. Das brachte High-Tech-Unternehmen in aller Welt in Schwierigkeiten. Denn steigende Preise sind in ihren hart umkämpften, margenschwachen Märkten ein Desaster.

Also mussten die Unternehmen lernen, effizienter mit dem Material umzugehen.

Die Honda-Ingenieure entschieden sich, die Seltenen Erden zurückzugewinnen. Das hatte bis dahin niemand in großem Stil versucht. Doch die Fachleute fanden einen Weg; und auf einmal hatten ihre schrottreifen Fahrzeuge dank der raren Rohstoffe in ihren Batterien einen Wert von umgerechnet mehr als einer Million Euro.

Für die Entwicklung des Verfahrens tat sich der Autohersteller mit dem Chemiekonzern Japan Metals & Chemicals in Tokio zusammen: Zunächst zerkleinerten die Ingenieure die Akkus, trennten dann Kunststoff- und Metallteile ab und lösten den verbliebenen Inhalt in Säure. Aus dieser Flüssigkeit konnten sie 80 Prozent der Seltenen Erden mit einem elektrischen Verfahren zurückgewinnen. Das gelang bis dahin noch keinem anderen Autobauer.

Der Innovationsdruck, der Honda zum Umdenken brachte, hat die gesamte High-Tech-Industrie erfasst – und eine Vielzahl neuer Ideen hervorgebracht. Auch Technologiekonzerne wie Siemens, Chemiespezialisten wie BASF, Lampenhersteller wie Osram und Autohersteller wie Daimler arbeiten an Verfahren, Seltene Erden in großem Stil zurückgewinnen.