Seltene Erden Toshiba entwickelt Ersatz für Neodym-Eisen-Bor-Magnete

Neodym-Eisen-Bor-Magnete werden besonders für Elektromotoren benötigt, kommen aber nicht ohne die Seltenen Erden Neodym und Dysprosium aus. Toshiba ist es gelungen, Samarium-Kobalt-Magnete so weit zu verbessern, dass sie Neodym-Eisen-Bor-Magnete ersetzen können. Allerdings kommen auch die nicht ohne Seltene Erden aus.

Permanent-Magnete aus Neodym-Eisen-Bor stecken in zahlreichen Elektromotoren. Besonders durch Windturbinen ist die Nachfrage stark angestiegen, durch die Elektromobilität könnte der Bedarf noch weiter steigen.

Zu dumm, dass wesentliche Bestandteile wie etwa Neodym und Dysprosium zu den Seltenen Erden gehören und wie es der Name schon sagt, eher selten vorkommen. Besonders Dysprosium, dass zu einem kleinen Teil in diesen Magneten enthalten ist, ist extrem selten. Die Fördermenge soll gerade einmal bei 100 Tonnen im Jahr liegen.  Es verbessert allerdings die Eigenschaften dieser Magnete so sehr, dass es unverzichtbar ist. Um die 30 g davon können in einem Elektromotor für ein Auto stecken. Bei Windturbinen sind es noch mehr. Bei einer weltweiten Massenfertigung von Elektroautos dürfte die Verfügbarkeit dieses Materials also schnell an seine Grenzen stoßen.

Permanentmagnete gibt es aber auch auf Samarium-Kobalt-Basis. Darin sind außerdem Eisen und Kupfer enthalten. Bisher waren diese Magnete allerdings schwächer als die aus Neodym-Eisen-Bor. Somit waren sie für bestimmte Anwendungen nicht geeignet, speziell dort, wo Platz und Gewicht limitiert sind.

Toshiba ist es nun gelungen diese Magnete mit einer Veränderung des Kupfer- und Eisen-Anteils sowie einem speziellen Wärmebehandlungsverfahren soweit zu verbessern, dass sie ähnliche Eigenschaften wie Neodym-Eisen-Bor-Magnete aufweisen. Bei einer Betriebstemperatur von 100 °C sollen sie sogar um 1 Prozent stärker sein, bei 150 °C sollen es sogar 5 Prozent sein.

Die Entwicklung scheint bereits weit vorangeschritten zu sein, denn Ende des Jahres will Toshiba mit der Serienfertigung dieser Magnete beginnen.

Prof. Jens Gutzmer, Direktor vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, relativiert diese Entwicklung allerdings etwas. Zwar sei es gut, einen gleichwertigen Ersatz für Neodym-Eisen-Bor-Magnete zu haben allerdings sei Samarium ebenfalls ein Element der Seltenen Erden, womit sich die gleiche Problematik wie bei Dysprosium einstellt. Darüber hinaus komme ein Großteil des Kobalts derzeit aus der Demokratischen Republik Kongo.  

Rohstoffe aus diesem Bürgerkriegsland geraten immer wieder in die Kritik, da die Erzminen unter menschenunwürdigen Bedingungen geführt werden und es dort Medienberichten zufolge auch Zwangsarbeit geben soll.