Seltene Erden

Droht der Rohstoffkollaps?

Der Begriff »Seltenen Erden« ist eigentlich missverständlich, er stammt aus der Zeit der Entdeckung dieser Elemente und beruht auf der Tatsache, dass die Seltenen Erden zuerst in seltenen Mineralien gefunden und aus diesen in Form ihrer Oxide (früher »Erden«) isoliert wurden. Korrekt ist daher die Bezeichnung »Seltenerdmetalle«. Dazu zählen Lanthan und die im Periodensystem der Elemente auf Lanthan folgenden 14 Elemente, die Lanthanoide Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium, sowie Yttrium und Scandium zusammengefasst. So selten wie ihre Bezeichnung vermuten lässt, sind die Seltenenerdenmetalle allerdings nicht: Cer, Yttrium und Neodym kommen in der Erdkruste häufiger vor als Blei, Molybdän oder Arsen. Thulium, das seltenste Element der Seltenen Erden, ist immer noch häufiger vorhanden als Gold oder Platin. Die Ähnlichkeit der chemischen Eigenschaften der Seltenerd-Metalle macht ihre Trennung allerdings aufwändig und kostspielig. Von besonderem Interesse sind die spektroskopischen Eigenschaften Seltener Erden. So weisen sie im Festkörper, im Gegensatz zu beispielsweise Halbleitern, ein diskretes Energiespektrum auf. Dies liegt an der besonderen Struktur der Elektronenhülle.

Lanthan benötigt man insbesondere zur Herstellung von Nickel-Metallhydrid-Batterien und keramische Kondensatoren. Neodym wird vor allem in Hochleistungs-Permanentmagneten eingesetzt. Diese finden sich in Windturbinen, elektrischen Traktionsmotoren für Kraftfahrzeuge, miniaturisierten Komponenten der Informations- und Kommunikationstechnik sowie der Unterhaltungselektronik, in Magnetresonanz-Tomographen oder Spektrometern. Yttrium geht als Stabilisator in Keramikmaterialien ein und ist für die Lasertechnik erforderlich. Yttrium ist auch Bestandteil von Yttrium-Barium-Kupfer-Oxiden, die zur Produktion von Hochtemperatursupraleitern benötigt werden. Europium und Terbium kommen als Bestandteil in Plasmabildschirmen, LCDs, Energiesparlampen, Fluoreszenzlampen, Radargeräten oder Kathodenstrahlröhren zur Anwendung.

1. Teil: Droht der Rohstoffkollaps?
2. Teil: Die Metalle »Seltene Erden«

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