Ein Akku als Rohstofflager

Von Andreas Lorenz-Meyer

Hamburg, Innsbruck –Sie stecken in Computern, LCD-Bildschirmen und Digitalkameras, aber auch in „grünen“ Technologien wie Windkraftanlagen, Elektroautos oder Energiesparlampen: seltene Erden. Obwohl sie so heißen, sind diese Rohstoffe nicht selten. Die globalen Reserven dieser Metallgruppe werden auf 110 Mio. Tonnen geschätzt. Mehr als genug, selbst wenn die Fördermengen – derzeit rund 134.000 Tonnen jährlich – deutlich zunehmen würden.

Auch die Verteilung der Metalle ist ausgewogener als vielfach angenommen. China sitzt auf rund 50 % der Vorkommen, der Rest gehört Ländern wie Russland, den USA, Australien, Indien, Vietnam oder Malawi. Diese haben ihre Lagerstätten aber in der Vergangenheit kaum angerührt, daher werden heute etwa 98 % der begehrten Metalle im Reich der Mitte gefördert. Das Monopol birgt Risiken: Im Jahr 2010 zum Beispiel senkte China seine Seltene-Erden-Ausfuhren, daraufhin explodierten die Preise auf den Rohstoffmärkten.

Europa drohen jederzeit Lieferengpässe. Ein hausgemachtes Problem, aber immerhin starten nun erste europäische Erkundungsprojekte, zum Beispiel in Grönland oder bei Murmansk in Russland.

Neben dieser Förderung gibt es auch Bestrebungen, seltene Erden aus Elektroschrott zu recyceln, der derzeit noch massenhaft nach Afrika verschifft wird. An der Montanuniversität Leoben etwa entwickelt Stefan Luidold ein Recyclingverfahren, das vor allem auf die Rückgewinnung dieser seltenen Erden aus Akkus abzielt. Die begehrten Rohstoffe finden sich in wiederaufladbaren Batterien (so genannten NiMH-Akkus) von Spielzeugen, Fernsteuerungen, Elektrowerkzeugen, Foto- und Videogeräten, elektrischen Zahnbürsten und Hybridautos.

Luidold erklärt, dass das Recycling wegen der niedrigen Rohstoffpreise lange Zeit wirtschaftlich uninteressant gewesen ist. Mit einem neuen Verfahren muss der Metallurge nun die Batterien nicht erst aufwändig im Ofen bei 1400 Grad Celsius eingeschmelzen, sondern Luidold kann die Akkus auf direktem Wege verarbeiten. Sie werden zerkleinert und in eine Salzsäurelösung getaucht, so dass sich alle metallischen Anteile lösen. Danach kommen Reagenzien hinzu, die seltenen Erden lassen sich dadurch aus der Lösung herausnehmen. Am Ende können dann wieder Wasserstoffspeicherlegierungen für Batterien hergestellt werden. Luidold: „Damit ist der Stoffkreislauf von NiMH-Akkus weitgehend geschlossen. Die Abhängigkeit von den Seltene-Erden-Importen aus China verringert sich wesentlich.“

Sind seltene Erden durch andere weniger „kritische“ Metalle ersetzbar? Bei den Akkus wäre das möglich, indem anstelle der NiMH-Akkus die teureren Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz kommen. Andere Rohstoffe ließen sich aber – wenn überhaupt – nur ersetzen, wenn wesentliche Nachteile in Kauf genommen würden, sagt Luidold.