Unsere Gesellschaft ist von seltenen Metallen abhängig wie nie zuvor: Mobiltelefone, Flachbildschirme, Digitalkameras, Autos oder Windkraftwerke wären in ihrer heutigen Form und Funktionalität kaum denkbar ohne seltene Metalle, verfügen diese Stoffe doch über aussergewöhnliche Eigenschaften. Platin beispielsweise kommt in Autokatalysatoren zum Einsatz, Tantal wird für die Produktion von Flugzeugturbinen oder von Mikrokondensatoren in Mobiltelefonen verwendet. Indium wird in Verbindung mit Zinn als transparenter Leiter in Flachbildschirmen eingesetzt und Lithium ist entscheidendes Element bei wiederaufladbaren Batterien.
Die Frage, wie der weltweit steigende Bedarf an diesen Elementen mittel- bis längerfristig befriedigt werden kann, wird kontrovers diskutiert. Dabei zeigt sich, dass verschiedene Faktoren das Angebot beeinflussen: So sind die abbauwürdigen Vorkommen seltener Metalle häufig auf einige wenige Gebiete beschränkt; dadurch ergeben sich politisch und wirtschaftlich kritische Abhängigkeiten. Seltene Metalle werden zudem meist nicht alleine abgebaut, sondern fallen als Nebenprodukte bei der Gewinnung von anderen Elementen an. Das Angebot wird bei den seltenen Metallen daher nicht nur durch die unmittelbare Nachfrage nach dem spezifischen Element gesteuert.
Erschwerend kommt hinzu, dass seltene Metalle erst ansatzweise in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Die Gründe dafür sind vielfältig: Lithium etwa ist so günstig, dass sich ein Recycling noch kaum lohnt. Indium lässt sich nur mit grossem Aufwand zurückgewinnen, weil es im einzelnen elektronischen Gerät in sehr geringen Konzentrationen vorkommt. Bei Tantal wiederum stellt sich das Problem, dass dieses Element bei pyrometallurgischen Recyclingprozessen als Reststoff in die Schlacke übergeht und aus dieser nur schwer zurückgewonnen werden kann.
Die konkreten Beispiele in der vorliegenden Schrift zeigen, dass der heutige Umgang mit seltenen Metallen künftig zu kritischen Situationen führen kann. Gefragt sind deshalb Ansätze für einen nachhaltigeren Umgang mit diesen wichtigen Elementen. Dazu braucht es ein besseres Verständnis der entsprechenden Stoffkreisläufe sowie gezielte und koordinierte Massnahmen, die international institutionell verankert sind. Auch die Schweiz als rohstoffarmes Land hat ein grosses Interesse daran, dass nachhaltige Lösungen in diesem Bereich gefunden werden. Als wichtiger Forschungsstandort kann sie einen konkreten Beitrag zur Lösung der anstehenden Probleme leisten.
Patrick A. Wäger und Daniel J. Lang
Raimund Bleischwitz, Christian Hagelüken, Simon Meissner, Armin Reller, Dominic Wittmer
Xaver Edelmann, Hans Hänni, Eberhard Jochem, Ulrich W. Suter, Andreas Zuberbühler
Felix Würsten
