Teure Rohstoffe verseuchen den Rhein

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Wer im Chemieunterricht bereits das Periodensystem durchgemacht hat, kennt eine Gruppe von chemischen Elemente, allesamt Metalle, die ihren Namen daher haben, dass sie in der Natur selten vorkommen: Die „Seltenen Erden“. Diese Stoffe sind in der High-Tech-Industrie wegen ihrer besonderen Eigenschaften hoch begehrt. Nun haben deutsche Forscher festgestellt, dass der Rhein voll damit ist, leider sehr zum Nachteil für die darin lebenden Tiere und Pflanzen.

17 Elemente gehören zu den „Metallen der Seltenen Erden“ wie diese Gruppe offiziell heißt. Zu Ihnen gehören Yttrium und Europium, die beide zur Herstellung von LED-Displays verwendet werden, Lanthan, das für Akkus ebenso benötigt wird wie zur Herstellung von Spezialglas für optische Geräte, oder Scandium, das man zur Herstellung der Lampen verwendet, mit denen Sportstadien beleuchtet werden. Auch zur Herstellung besonders starker Dauermagnete verwendet man seltene Erden, am bekanntesten für diese Anwendung ist vermutlich Neodym.

Die Tatsache, dass diese Elemente selten sind, hat zwei wichtige Konsequenzen:

Erstens: Sie sind teuer. Rund 50 % aller weltweiten Reserven dieser Stoffe liegen in den Böden Chinas. Weil der Abbau aber schwierig ist, ist China derzeit auch fast das einzige Land, das diese Stoffe abbaut. In anderen Staaten der Erde sind die Personalkosten und die Kosten für die Einhaltung von Umweltauflagen zu hoch. 2007 hat China 95 % der weltweiten Produktion geliefert, 2010 waren es sogar 97 %. China hat also die Macht, die Preise für diese Rohstoffe, und damit indirekt die weltweiten Preise für Akkus, LED-Displays und andere High-Tech-Produkte zu diktieren.

Zweitens: Sie sind giftig. Weil die Lebewesen auf unserem Planeten im Laufe der Evolution nie oder nur höchst selten mit diesen Stoffen in Kontakt kamen, bestand nie ein Selektionsdruck, der dazu geführt hätte, dass sich die Organismen an das Vorhandensein dieser Elemente angepasst hätten.

Ich gebe euch ein Beispiel, damit ihr seht, wie diese Anpassung funktioniert: In den Anfängen des Lebens auf der Erde gab es keinen ungebundenen Sauerstoff, daher war Sauerstoff für alle frühen Lebewesen giftig. Als dann Algen entstanden, die als Abfallprodukt der neu erfundenen Photosynthese Sauerstoff in ihre Umwelt gelangen ließen, kam es prompt auch zum ersten großen Massen-Artensterben auf der Erde. Überlebt haben nur ganz wenige Arten, nämlich die, die zufällig immun gegen Sauerstoff waren, und aus diesem wenigen Arten sind dann alle Arten entstanden, die jetzt auf der Erde leben. Aber es gab seit Entstehung der Erde noch nie einen ähnlichen Vorfall mit seltenen Erden. Keine Spezies hatte jemals die Gelegenheit, sich an hohe Konzentrationen von Seltenen Erden anzupassen, daher sind diese Stoffe Gift für alle Lebewesen.

Und an dieser Stelle kommt nun der Rhein, einer der größten Flüsse Europas, ins Spiel. Sein Wasser enthält nämlich überraschend hohe Konzentrationen dieser seltenen Erden. Michael Bau und Serkan Kulaksiz von der Jacobs-Universität Bremen haben das Rheinwasser untersucht und errechnet, dass pro Jahr 5,7 Tonnen Lanthan, 584 Kilogramm Samarium und 730 Kilogramm Gadolinium mit dem Flusswasser in die Nordsee transportiert werden.

Aber das sind keineswegs natürliche Vorkommen. Diese teuren Stoffe gelangen als Giftmüll in den Rhein. Gadolinium wird in der Medizin als Kontrastmittel bei der Kernspintomographie eingesetzt. So gut wie jedes Krankenhaus leitet Gadolinium ins Abwasser, daher findet man dieses Element auch schon im Bodensee.

Die Quelle für die anderen seltenen Erden liegt beim Rhein-Kilometer 447,3 nördlich von Worms. Die Forscher sehen es als erwiesen an, dass eine Fabrik, die Katalysatoren für Erdölraffinerien herstellt, die Stoffe in den Rhein leitet. Die Konzentration von Lanthan liegt vor dieser Stelle bei Werten, wie man sie auch in anderen Flüssen findet, danach ist die Konzentration 46-mal höher und liegt laut Aussage der Forscher damit bereits um ein Vielfaches über der Grenze, bei der bereits ökotoxikologische Effekte beobachtet wurden.

Bau und Kulaksiz fürchten, dass dieser kürzlich entdeckte Fall bald kein Einzelfall mehr sein wird. Die Nachfrage nach seltenen Erden steigt rasant, und damit werden auch immer neue Fabriken aus dem Boden wachsen, die diese Stoffe verarbeiten. Und wenn wir uns das nächste schicke neue High-Tech-Spielzeug kaufen, pumpen wir das notwendige Geld in dieses Hochpreis-System, das es wirtschaftlich (noch) nicht notwendig hat, teure und leider auch giftige Rohstoffe aus seinen eigenen Abfällen zu recyceln.

[sciencedirect.com via jacobs-university.de und scinexx.de]

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  1. “Und wenn wir uns das nächste schicke neue High-Tech-Spielzeug kaufen, pumpen wir das notwendige Geld in dieses Hochpreis-System, das es wirtschaftlich (noch) nicht notwendig hat, teure und leider auch giftige Rohstoffe aus seinen eigenen Abfällen zu recyceln.”

    Wirtschaftlich mögen sie es nicht nötig haben, juristisch allerdings schon, denn auf unerlaubte Verunreinigung von Gewässern stehen bis zu fünf Jahre Haft. Man muss also lediglich bestehendes Recht durchsetzen.

  2. seltenen erden sind nicht selten, das dachte man früher. in der zwischenzeit weiß man, dass es sie in hülle und fülle gibt, wenn man weiß, wo man suchen muss.
    viele findet man in deutschland, und in resteuropa, wenn man an der richtigen stelle sucht. aber wir können es nicht so günstig abbauen wie die chinesen. und die dürfen sich selbst ihre umwelt kaputt machen, mit ihrem ‘umweltfreundlichem’ abbau.
    würden wir mehr geld dafür zahlen, würden nicht 95% des abbaus in china stattfinden.

  3. Und ihr seid natürlich die ersten, die viel mehr Geld für entsprechende Geräte zahlen würden oder auf das schicke neue High-Tech-Spielzeug verzichten würden. Halte ich für wichtigtuerische Heuchelei.

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