Keine Halbleiter, kein Computer, kein Handy, kein Elektroauto, keine Solarzelle, kein Windrad - ohne Seltene Erden brächen die Technologien des 21. Jahrhunderts zusammen. Anders als es ihr Name nahelegt, sind diese Elemente prinzipiell in der Erdkruste alles andere als selten. Was jedoch rar ist, sind abbauwürdige Lagerstätten. Bis jetzt:
"Wir haben eine bislang unentdeckte Lagerstätte für Seltene Erden gefunden: Tiefseeschlamm. Er könnte schon bald die Versorgung der Welt mit Seltenen Erden sichern."
Diese an Seltenen Erden reichen Tiefseeschlämme, die Yasuhiro Kato von der Universität von Tokio und seine Kollegen entdeckt haben, liegen am Grund des Pazifiks in Tiefen zwischen 3500 und 6000 Metern:
"Es gibt sie überall im Pazifischen Ozean. Besonders reichhaltig sind sie jedoch im zentralen Nordpazifik in sowie dem östlichen Südpazifik. Das hat unsere Analyse von mehr als 2000 Sediment-Bohrproben ergeben, die im Rahmen des Internationalen Tiefseebohrprogramm IODP gewonnen worden sind, und die wir deshalb untersuchen konnten."
Yasuhiro Kato und seine Kollegen schätzen, dass in den obersten Meter Tiefseeschlamm Lagerstätten stecken könnten, in denen 80 bis 100 Milliarden Tonnen an Seltenen Erden liegen. Das würde die bislang bekannten Weltreserven um das Tausendfache übersteigen. In vielen der untersuchten Proben lag die Konzentration dieser Elemente höher als in den Abbaugebieten in China. Diesen Werten zufolge könnte ein Quadratkilometer großes Areal ein Fünftel des jährlichen Weltbedarfs decken:
"Die Verteilung dieses Schlamms deckt sich in weiten Bereichen mit den Gebieten, in denen Manganknollen vorkommen. Bei der Entstehung scheint es also einen Zusammenhang zu geben zwischen den Manganknollen, in denen Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel oder Eisen stecken, und diesen Schlämmen, die reich an Seltenen Erden sind."
Bei den Fundstellen im Ostpazifik reichern sich die Seltenen Erden in einer bis zu zehn Metern dicken Schicht am Meeresboden an. Die Förderung dieses Schlamms dürfte keine grundsätzlichen Probleme bereiten, vermuten die Wissenschaftler:
"Vor 30 Jahren haben deutsche Forscher in Experimenten erfolgreich mineralhaltige Schlämme aus der Tiefsee gefördert. Deshalb glaube ich, dass unser Schlamm als Lagerstätte abgebaut werden kann."
In Laborversuchen ließen sich die Seltenen Erden außerdem mit stark verdünnten Säuren aus dem Schlamm herauswaschen. Zudem haben die Tiefseeschlämme einen Vorteil gegenüber den klassischen Lagerstätten für Seltene Erden an Land: Darin stecken immer auch beträchtliche Mengen an radioaktiven Elementen.
"Uran und Thorium kommen in unseren Schlämmen nur in äußerst geringen Mengen vor. Diese Umweltprobleme entfallen also, und das wäre ein großer Vorteil beim Abbau."
Was den Umweltaspekt bei der Förderung insgesamt angeht, so haben die Geologen sich damit noch nicht beschäftigt:
"Ich kann nicht verneinen, dass der Abbau dieser Lagerstätte in der Tiefsee Umweltfolgen hätte. Allerdings hat die unter anderem für den Umweltschutz zuständige UN-Meeresbodenbehörde inzwischen Verfahren für den Abbau von Manganknollen gebilligt, die diese Folgen minimieren. Unserer Meinung nach könnten die an Seltenen Erden reichen Tiefseeschlämme ähnlich gefördert werden, so dass sich die Umweltfolgen in Grenzen hielten."
Die Umweltfolgen abzuschätzen, das sei Sache der Ingenieure und Umweltschützer, erklärt Yasuhiro Kato. Zunächst aber muss geprüft werden, ob die Rohstoffe über ein größeres Areal hinweg derart konzentriert auftreten oder nur punktuell. Ist letzteres der Fall, würde sich der Abbau nicht lohnen.
"Wir haben eine bislang unentdeckte Lagerstätte für Seltene Erden gefunden: Tiefseeschlamm. Er könnte schon bald die Versorgung der Welt mit Seltenen Erden sichern."
Diese an Seltenen Erden reichen Tiefseeschlämme, die Yasuhiro Kato von der Universität von Tokio und seine Kollegen entdeckt haben, liegen am Grund des Pazifiks in Tiefen zwischen 3500 und 6000 Metern:
"Es gibt sie überall im Pazifischen Ozean. Besonders reichhaltig sind sie jedoch im zentralen Nordpazifik in sowie dem östlichen Südpazifik. Das hat unsere Analyse von mehr als 2000 Sediment-Bohrproben ergeben, die im Rahmen des Internationalen Tiefseebohrprogramm IODP gewonnen worden sind, und die wir deshalb untersuchen konnten."
Yasuhiro Kato und seine Kollegen schätzen, dass in den obersten Meter Tiefseeschlamm Lagerstätten stecken könnten, in denen 80 bis 100 Milliarden Tonnen an Seltenen Erden liegen. Das würde die bislang bekannten Weltreserven um das Tausendfache übersteigen. In vielen der untersuchten Proben lag die Konzentration dieser Elemente höher als in den Abbaugebieten in China. Diesen Werten zufolge könnte ein Quadratkilometer großes Areal ein Fünftel des jährlichen Weltbedarfs decken:
"Die Verteilung dieses Schlamms deckt sich in weiten Bereichen mit den Gebieten, in denen Manganknollen vorkommen. Bei der Entstehung scheint es also einen Zusammenhang zu geben zwischen den Manganknollen, in denen Mangan, Kobalt, Kupfer, Nickel oder Eisen stecken, und diesen Schlämmen, die reich an Seltenen Erden sind."
Bei den Fundstellen im Ostpazifik reichern sich die Seltenen Erden in einer bis zu zehn Metern dicken Schicht am Meeresboden an. Die Förderung dieses Schlamms dürfte keine grundsätzlichen Probleme bereiten, vermuten die Wissenschaftler:
"Vor 30 Jahren haben deutsche Forscher in Experimenten erfolgreich mineralhaltige Schlämme aus der Tiefsee gefördert. Deshalb glaube ich, dass unser Schlamm als Lagerstätte abgebaut werden kann."
In Laborversuchen ließen sich die Seltenen Erden außerdem mit stark verdünnten Säuren aus dem Schlamm herauswaschen. Zudem haben die Tiefseeschlämme einen Vorteil gegenüber den klassischen Lagerstätten für Seltene Erden an Land: Darin stecken immer auch beträchtliche Mengen an radioaktiven Elementen.
"Uran und Thorium kommen in unseren Schlämmen nur in äußerst geringen Mengen vor. Diese Umweltprobleme entfallen also, und das wäre ein großer Vorteil beim Abbau."
Was den Umweltaspekt bei der Förderung insgesamt angeht, so haben die Geologen sich damit noch nicht beschäftigt:
"Ich kann nicht verneinen, dass der Abbau dieser Lagerstätte in der Tiefsee Umweltfolgen hätte. Allerdings hat die unter anderem für den Umweltschutz zuständige UN-Meeresbodenbehörde inzwischen Verfahren für den Abbau von Manganknollen gebilligt, die diese Folgen minimieren. Unserer Meinung nach könnten die an Seltenen Erden reichen Tiefseeschlämme ähnlich gefördert werden, so dass sich die Umweltfolgen in Grenzen hielten."
Die Umweltfolgen abzuschätzen, das sei Sache der Ingenieure und Umweltschützer, erklärt Yasuhiro Kato. Zunächst aber muss geprüft werden, ob die Rohstoffe über ein größeres Areal hinweg derart konzentriert auftreten oder nur punktuell. Ist letzteres der Fall, würde sich der Abbau nicht lohnen.