Technologiemetalle – Definition

Der Begriff „Technologiemetalle“ umfasst die beiden Metallgruppen „Sondermetalle“ und „Seltene Erden“. In Japan werden sie als „Saat der Technik“ bezeichnet, weil sie dank ihrer besonderen magnetischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften in fast allen modernen Technologien zum Einsatz kommen. Von der Umwelttechnik über medizinische Geräte bis hin zu unzähligen mobilen Endgeräten – und es gibt noch zahlreiche weitere Anwendungsmöglichkeiten in Produkten, die in den nächsten Jahrzehnten eine entscheidende Rolle spielen dürften. In einem Dossier aus dem Jahr 2013 bezeichnete der Director of National Intelligence, ein Zusammenschluss der 17 US-Geheimdienste, sie als „wesentlich für zivile und militärische Technologien und für die Weltwirtschaft des 21. Jahrhunderts, einschließlich grüner Technologien (z. B. Windturbinen und fortschrittliche Batteriesysteme) und fortschrittlicher Verteidigungssysteme.“

Von welchen Elementen ist die Rede?

Zu den Sondermetallen gehören Gallium, Indium und Lithium sowie die Platinmetalle oder Platinoide Iridium, Osmium oder Palladium.

„Seltene Erden“ wiederum ist ein Sammelbegriff für siebzehn Elemente des Periodensystems, genauer gesagt Lanthan sowie 14 Lanthanide (Ordnungszahl 57-71) plus Scandium (21) und Yttrium (39). Scandium und Yttrium werden zu den „Seltenen Erden“ gezählt, da sie in der Regel in denselben Vorkommen wie die Lanthanide vorkommen und ähnliche chemische Eigenschaften haben.
Genaugenommen tragen die „Seltenen Erden“ allerdings ihren Namen zu Unrecht, denn sie sind weder selten noch Erden. Tatsächlich sind sie in der Erdkruste recht häufig, aber so weit verstreut, dass sich ein kommerzieller Abbau oft nicht lohnt. Wirklich selten ist nur das radioaktive Element Promethium. Im 19. Jahrhundert tauften die Forscher die neu gefundenen Metalloxide, wie damals üblich, „Erden“ – dieser Name hat sich gehalten.

Wo werden diese Metalle abgebaut?

Der Abbau von Seltenen Erden konzentriert sich auf nur vier Länder: China (> 90 %), Australien (Verarbeitung in Malaysia), Russland und die USA. Weitere potenzielle Abbaugebiete befinden sich vor allem in Grönland und Kanada.

China hat seit den 1990er Jahren ein Monopol auf „Seltene Erden“. Anfänglich exportierte das Land sie zu sehr niedrigen Preisen. Minen wie Mountain Pass von Molycorp in Kalifornien und anderswo auf der Welt konnten da nicht mithalten. Die Gewinnung der Erze ist in hohem Maße umweltschädlich, was ein weiterer Grund dafür ist, dass China zum Marktführer wurde. Da China auch der größte Verbraucher von „Seltenen Erden“ ist, hatte das Land bis 2015 unter dem Vorwand des Umweltschutzes strenge Ausfuhrbeschränkungen.

Welche Anwendungen gibt es für „Technologiemetalle“?

Sondermetalle und „Seltene Erden“ werden fast ausschließlich in der Hochtechnologie verwendet, z. B. in Windkraftanlagen, Batterien und Prozesskatalysatoren, Fotodioden, Telekommunikationsgeräten, Glasfaserkabeln, Solarzellen, Lasern, Computerchips, Flachbildschirmen, Touchscreens und vielem mehr. In einem Smartphone beispielsweise sind acht verschiedene „Seltene Erden“ enthalten – vom farbigen Display bis hin zu den Lautsprechern und elektrischen Schaltkreisen.

Während in den 1980er Jahren nur zwölf verschiedene chemische Elemente für die Herstellung eines Computerchips benötigt wurden, waren es in den 1990er Jahren schon sechzehn. Moderne Hochleistungschips enthalten mehr als 60 Elemente. Das Gleiche gilt für Autos. Während diese früher hauptsächlich aus Stahl, Eisen, Kupfer, Aluminium usw. bestanden, benötigen sie in Zukunft gerade durch die Hinwendung zur Elektromobilität auch verstärkt „Seltene Erden“.