(Grafik von Visual Capitalist veröffentlicht am 23. November 2021)
Metalle der Seltenen Erden (früher oft abgekürzt als Seltene Erden bezeichnet) sind eine Gruppe von Metallen, die entscheidende Bestandteile einer umweltfreundlicheren Wirtschaft sind. Die Lage der Reserven für den Abbau wird immer wichtiger und wertvoller.
Diese Infografik enthält Daten der United States Geological Society (USGS), die die Länder mit den größten bekannten Reserven an Metallen der Seltenen Erden (engl. Abkürzung: REEs, für rare-earth elements) aufzeigen.
Was sind Metalle der Seltenen Erden?
Die Seltenerdmetalle oder Seltenerdoxide oder Lanthanide sind eine Gruppe von 17 silbrig-weißen weichen Schwermetallen.
Die 17 Seltenerdelemente sind: Lanthan (La), Cer (Ce), Praseodym (Pr), Neodym (Nd), Promethium (Pm), Samarium (Sm), Europium (Eu), Gadolinium (Gd), Terbium (Tb ), Dysprosium (Dy), Holmium (Ho), Erbium (Er), Thulium (Tm), Ytterbium (Yb), Lutetium (Lu), Scandium (Sc) und Yttrium (Y).
Scandium und Yttrium gehören nicht zur Familie der Lanthaniden, werden aber von Endanwendern einbezogen, weil sie in denselben Mineralvorkommen wie die Lanthaniden vorkommen und ähnliche chemische Eigenschaften haben.
Der Begriff „Seltene Erden“ ist eine Fehlbezeichnung, da seltene Erdmetalle tatsächlich in der Erdkruste reichlich vorhanden sind. Allerdings kommen sie selten allein in großen, konzentrierten Lagerstätten vor, sondern eher zusammen mit anderen Elementen.
Seltenerdelemente, wie funktionieren sie?
Die meisten Seltenerdelemente finden ihre Verwendung als Katalysatoren und Magnete in traditionellen und kohlenstoffarmen Technologien. Weitere wichtige Einsatzgebiete der Seltenen Erden sind die Herstellung spezieller Metalllegierungen, Glas und Hochleistungselektronik.
Legierungen aus Neodym (Nd) und Samarium (Sm) können zur Herstellung starker Magnete verwendet werden, die hohen Temperaturen standhalten, was sie ideal für eine Vielzahl unternehmenskritischer Elektronik- und Verteidigungsanwendungen macht.
Der stärkste bekannte Magnet ist eine Legierung aus Neodym mit Eisen und Bor. Das Hinzufügen anderer Seltenerdmetalle wie Dysprosium und Praseodym kann die Leistung und Eigenschaften von Magneten verändern.
Motoren von Hybrid- und Elektrofahrzeugen, Generatoren in Windkraftanlagen, Festplatten, tragbare Elektronikgeräte und Mobiltelefone benötigen diese Magnete und Elemente. Diese Rolle in der Technologie macht ihren Abbau und ihre Veredelung für viele Nationen zu einem Punkt, der Anlass zur Besorgnis gibt.
Beispielsweise benötigt ein Megawatt Windenergiekapazität 171 kg Seltene Erden, ein einzelner US-amerikanischer F-35-Kampfjet etwa 427 kg Seltene Erden und ein Atom-U-Boot der Virginia-Klasse erfordert fast 4,2 Tonnen.
Globale Reserven an Seltenerdmineralien
Mit 44 Millionen Tonnen Reserven und 140.000 Tonnen jährlicher Minenproduktion steht China an der Spitze der Minenproduktion und der Reserven an Seltenerdelementen.
Während Vietnam und Brasilien mit 22 Millionen Tonnen bzw. 21 Millionen Tonnen über die zweit- und drittgrößten Reserven an Seltenerdmetallen verfügen, gehört ihre Minenproduktion mit jeweils nur 1.000 Tonnen pro Jahr zu den niedrigsten aller Länder.
Während die Vereinigten Staaten über Reserven von 1,5 Millionen Tonnen verfügen, sind sie bei raffinierten Seltenen Erden weitgehend auf Importe aus China angewiesen.
Sicherstellung einer globalen Versorgung
In der Seltenerdindustrie ist Chinas Dominanz kein Zufall. Jahrelange Forschung und Industriepolitik haben dem Land zu einer überlegenen Marktposition verholfen, und nun verfügt das Land über die Fähigkeit, die Produktion und die weltweite Verfügbarkeit dieser wertvollen Metalle zu kontrollieren.
Diese strenge Kontrolle der Versorgung mit diesen wichtigen Metallen führt dazu, dass die übrige Welt nach eigenen Vorräten sucht. Mit der Aufnahme von Minenoperationen in anderen Ländern ist Chinas Anteil an der weltweiten Produktion von 92 % im Jahr 2010 auf 58 % im Jahr 2020 gesunken. China hat jedoch eine starke Position in der Lieferkette und produziert 85 % der weltweit raffinierten Seltenen Erden im Jahr 2020.
China vergibt Produktionsquoten nur an sechs staatliche Unternehmen: China Minmetals Rare Earth Co, Chinalco Rare Earth & Metals Co, Guangdong Rising Nonferrous, China Northern Rare Earth Group, China Southern Rare Earth Group, Xiamen Tungsten.
Da die Nachfrage nach Seltenerdmetallen steigt, muss die Welt diese Reserven erschließen. Die obige Grafik könnte Hinweise auf kommende Herkunftsorte Seltener Erden geben.