Eine Mine für die Zukunft

Mit Investitionen von einer halben Milliarde Dollar will das Bergbauunternehmen Molycorp wieder Seltene Erden fördern, um Chinas Monopolstellung bei dem wertvollen Rohstoff aufzubrechen. Die Schwierigkeiten sind jedoch beträchtlich.

Bis vor kurzem waren die „Seltenen Erden“ nur Fachleuten ein Begriff. Dann drosselte China plötzlich den Export der Spezialmetalle, und schlagartig wurde klar, dass die Welt ein weiteres Rohstoffproblem hat. Denn Elemente wie Neodym, Terbium oder Cer sind essentielle Bestandteile von Permanentmagneten für Windräder, von Akkus für Hybridautos oder von Festplatten.

95 Prozent der Seltenen Erden werden heute in China gefördert. Das war nicht immer so: Bis in die 1990er Jahre hinein waren die USA das Hauptförderland gewesen (siehe Grafik unten). Dann wurde die Produktion wegen der niedrigen Kosten im Reich der Mitte unrentabel. Angesichts des chinesischen Quasi-Monopols wollen nun die Bergbauunternehmen Molycorp Minerals in den USA und Lynas Corporation in Australien den Abbau in zwei reichhaltigen Minen aufnehmen.

Denn anders als der Name vermuten lässt, sind die 17 Elemente eigentlich in ansehnlichen Mengen vorhanden. Laut dem U.S. Geological Survey lagern in Australien 5,4 Millionen Tonnen, in den USA 13 und in Russland gar 19 Millionen Tonnen. Zum Vergleich: Die Reserven in China werden mit 36 Millionen Tonnen beziffert.

Noch in den 1970er Jahren wurden in der kalifornischen Mine von Mountain Pass 70 Prozent des weltweiten Bedarfs gefördert. Daran anzuknüpfen, ist kein leichtes Unterfangen: „Wenn man die Förderung stoppt, geht auch die technische Expertise verloren“, sagt Carol Raulston, Sprecherin der amerikanischen National Mining Association. Schlimmer noch: Den USA fehlten inzwischen auch wichtige Patente, um die kostbaren Elemente ans Tageslicht zu holen, meint Karl Geschneidner, Spezialist für Seltene Erden am Ames National Laboratory in Iowa.

Außer in der Mine Mountain Pass soll auch am Mount Weld, dem größten bekannten Seltene-Erden-Vorkommen der Welt in der Nähe von Perth in Westaustralien, der Abbau gestartet werden. Das Problem: Die Verfahren, die in den siebziger Jahren Standard waren, sind heute nicht mehr wirtschaftlich – und zudem wenig umweltfreundlich.

Dass der Abbau der Seltenen Erden komplizierter ist als bei anderen Metallen, hat mehrere Gründe. Zum einen stecken sie nicht einzeln, sondern miteinander vermischt in mineralischen Ablagerungen. Da sie ähnliche chemische Eigenschaften haben, ist eine Trennung aufwändig. In vielen Lagerstätten sind auch radioaktive Elemente wie Uran oder Thorium enthalten. Diese strahlenden Schwermetalle machen den Abraum aus der Förderung gefährlich, weshalb er sorgfältig aufbereitet werden muss.

Dieses Problem trug, neben den Kosten, mit zum Förderstopp in der Mine Mountain Pass bei. In der Hochzeit fielen dort stündlich 3200 Liter giftiger salziger Schlamm aus der Produktion an. Der wurde in einer elf Kilometer langen Pipeline in Verdunstungsbecken gepumpt. Nachdem die Leitung immer wieder geleckt hatte, barst sie 1998 ganz. Vier Jahre später wurde der Betreibergesellschaft Molycorp, damals im Besitz des Ölkonzerns Unocal, die Lizenz für den Betrieb der Pipeline nicht mehr verlängert.

Währenddessen war es China gelungen, im Markt Fuß zu fassen. Im Norden des Landes ließen sich die Seltenen Erden besonders kostengünstig produzieren, weil sie im Eisenbergwerk Bayan Obo als Nebenprodukt anfielen. Zudem hatte China schon begonnen, in die nötige Verfahrenstechnik zu investieren. Weitere kleinere Minen wurden aufgemacht und internationale Verarbeiter ermutigt, doch gleich Fertigungsstätten in China zu eröffnen.

Seitdem hat die wachsende Nachfrage nach fortgeschrittener Computer- und Energietechnik die Nutzung der Seltenen Erden kräftig anziehen lassen. Für 2010 wird ein weltweiter Verbrauch von 125.000 Tonnen erwartet. Bis 2015 soll er bereits 225.000 Tonnen betragen. In dieser Prognose sei die Produktion von Windkraftanlagen noch nicht berücksichtigt, sagt Jim Sims, Sprecher von Molycorp. Getriebelose Windräder, die derzeit immer populärer werden, arbeiten mit Permanentmagneten. In den leistungsstärksten Anlagen steckten bis zu einer Tonne Seltene Erden in einem einzigen Magnet, sagt Sims.

Molycorp hat bereits vor einiger Zeit die Abbaulizenz für Mountain Pass zurückbekommen. Bis zum Ende des Jahres will das Unternehmen dank neuer Abtrennverfahren wieder 3000 Tonnen der begehrten Elemente bergen. 2012 soll die Jahresproduktion schon 20.000 Tonnen betragen. Die Förderlizenz reicht für 40.000 Tonnen pro Jahr.

Sims ist zuversichtlich, dass Molycorp in zwei Jahren zur Hälfte der Kosten produzieren kann, die derzeit in China anfallen. Gelingen soll dies auch, weil dank einer neuen Technik die Schlammentsorgung entfällt: In einem geschlossenen Kreislauf will Molycorp die Säuren und Laugen, die für das Herauslösen der Elemente nötig sind, wieder aufbereiten, so dass ihr Einkauf drastisch reduziert wird. Die Energiekosten will das Bergbauunternehmen mit einem Gaskraftwerk senken.

Laut Ames-Experte Karl Geschneidner gibt es jedoch einen Kostenfaktor, gegen den auch neue Technik machtlos ist: Die Produktion lässt sich nicht beliebig beschleunigen. Das mit Lösungsmitteln zermahlene Gestein muss nämlich langwierig durchgeschüttelt werden, damit sich die Schwermetalle absetzen. Je nach Reinheitsgrad sind 10.000 bis 100.000 Zyklen notwendig. Die Metalle werden dann als Konzentrat oder als Oxide verkauft.

Beide Formen lassen sich aber noch nicht zu Permanentmagneten verarbeiten. Hierfür müssen die Metalle zunächst in ihre elementare Form überführt werden, was wiederum ätzende Abfälle hinterlässt – und dieser Prozessschritt ist derzeit nur in China möglich. Hinzu kommt, dass die bekannten Verfahren alle patentiert sind. Molycorp experimentiert deshalb mit neuen umweltfreundlicheren Technologien. Um einen Permanentmagneten herzustellen, genügt aber auch die elementare Form noch nicht: Neodym muss zu einer Legierung weiterverarbeitet werden, was vor allem in Japan und Deutschland geschieht.

Langfristig will Molycorp die gesamte Prozesskette bis zum Endprodukt abdecken. Das wird aber nur gelingen, wenn das Unternehmen an die nötigen Patente herankommt. Der Börsengang im Juli hat Molycorp immerhin 379 Millionen Dollar frisches Kapital gebracht. Die gesamten Investitionen für die ehrgeizigen Pläne belaufen sich allerdings auf 511 Millionen Dollar. Ein Gesetz, das derzeit im US-Kongress beraten wird, könnte Molycorp und anderen Bergbaufirmen den Zugang zu günstigen Krediten erleichtern. Beim Energieministerium hat die Firma zudem eine Kreditbürgschaft beantragt. Über die wird aber erst im Sommer 2011 entschieden. Bis der weltweite Engpass bei den Seltenen Erden verschwindet, müssen sich die westlichen Industrieländer also noch gedulden – und den wertvollen Rohstoff einstweilen zu Chinas Bedingungen importieren. (nbo)