Kritische Rohstoffe in der Industrie : Seltene Erden in Europa: Rohstoffmacht der Zukunft?

Was Gewürze in der Küche, sind Seltene Erden für die Industrie. Ohne sie würden die Rezepte für die Energiewende weniger gut gelingen. Die Metalle stecken beispielsweise in Schlüsselkomponenten für Windräder und Elektroautos. Doch der Abbau von Seltenen Erden war bisher oft ein schmutziges Geschäft auf Kosten der Umwelt. Nach wie vor dominiert China den Weltmarkt und sitzt am langen Hebel, wenn es um Exporte und Preise geht. Was muss passieren, damit sich das ändert?

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Seltene Erden, auch bekannt als Rare Earth Elements (REE), umfassen 17 chemische Elemente: die 15 Lanthanoide (La bis Lu) sowie Scandium (Sc) und Yttrium (Y). Obwohl der Name „selten“ suggeriert, dass diese Elemente ungewöhnlich knapp sind, ist das trügerisch – viele sind in der Erdkruste etwa so häufig wie Kupfer oder Zink. Allerdings liegen sie dort oft nur in extrem niedrigen Konzentrationen (z. B. Cer ≈ 60 ppm, Thulium oder Lutetium ≈ 0,5 ppm). Historisch betrachtet war es schwierig und teuer, sie zu isolieren, daher entstanden ihre Benennungen wie „Erde“ oder „selten“, basierend auf frühen Mineralfunden (“earths”). Scandium und Yttrium werden den REE zugerechnet, da sie oft in denselben Lagerstätten vorkommen und ähnliche chemische Eigenschaften besitzen.

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Technisch unterscheidet man häufig zwischen leichten (LREE) und schweren (HREE) Seltenen Erden. LREE umfassen meist Elemente mit Atomnummern 57–61 (Lanthan bis Promethium), HREE liegen bei 62–71 (Dysprosium bis Lutetium, ergänzt um Yttrium). Sie zeichnen sich durch besondere physikalische Eigenschaften aus – magnetisch (z. B. Nd, Pr, Dy), optisch (z. B. Eu, Er, Yb) oder katalytisch (z. B. La, Ce). Diese Vielseitigkeit macht sie zu unverzichtbaren Werkstoffen in Hochtechnologien wie Permanentmagneten, Katalysatoren, Glas, Keramik, Elektrotechnik und Luft- und Raumfahrt.

In Kürze: Seltene Erden sind 17 meist silbrige Metalle im mittleren Periodensystem, technisch wichtig durch ihre magnetischen, optischen und katalytischen Eigenschaften – und trotz ihres eher verbreiteten Vorkommens historisch schwierig extrahierbar.

Hier ist eine strukturierte Liste der 17 Seltenen Erden, ihrer chemischen Eigenschaften und typischen Verwendungen. Die Liste ist nach dem Periodensystem geordnet, also beginnend mit den Lanthanoiden, ergänzt durch Scandium und Yttrium:

Seltene Erden sind weltweit in zahlreichen geologischen Formationen vorhanden, doch nur wenige Lagerstätten sind wirtschaftlich förderbar. Trotz ihres irreführenden Namens zählen viele dieser Elemente nicht zu den seltensten in der Erdkruste – Cer beispielsweise ist häufiger als Kupfer. Der Begriff „selten“ bezieht sich vielmehr auf die schwierige Gewinnung, da diese Metalle fast nie in reiner Form vorkommen, sondern in sehr niedrigen Konzentrationen in komplexen Mineralien gebunden sind. Schätzungen zufolge gibt es weltweit rund 120 Millionen Tonnen an wirtschaftlich abbaubaren Seltenen Erden-Oxiden (REO). Die größten bekannten Reserven entfallen auf China (ca. 37 %), gefolgt von Vietnam und Brasilien (jeweils etwa 18 %), Russland (15 %) und dem restlichen globalen Bestand (12 %).

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Die wichtigsten wirtschaftlich nutzbaren Minerale sind Bastnäsit, Monazit, Xenotim, Loparit und sogenannte Ion-Adsorptions-Tone, letztere besonders in Südchina relevant. Diese Mineralien enthalten unterschiedliche Kombinationen von leichten (LREE) und schweren (HREE) Seltenen Erden. Bastnäsit beispielsweise ist primär Quelle für Cer, Lanthan und Neodym, während Monazit reich an Thorium und HREE ist.

In der Vergangenheit dominierte China nahezu den gesamten globalen Markt. Bereits 2010 lieferte China über 95 % der weltweit produzierten Seltenen Erden, insbesondere durch die Lagerstätte Bayan Obo in der Inneren Mongolei sowie durch Ionentone im Süden des Landes. Heute liegt der Anteil Chinas an der Weltförderung noch immer bei etwa 70–85 %, obwohl auch Länder wie Australien, die USA, Myanmar und Indien ihre Förderkapazitäten ausbauen.

Die Förderung ist allerdings technisch aufwändig und ökologisch problematisch. Um nennenswerte Mengen an REE zu gewinnen, müssen oft mehrere hundert Tonnen Gestein bewegt werden – häufig mit erheblichem Einsatz von Chemikalien wie Schwefelsäure oder Natronlauge. Der durchschnittliche Abbau von 1 Tonne REO führt zu 1.000 bis 2.000 Tonnen Abraum, der oft mit radioaktivem Thorium oder Uran kontaminiert ist. Diese Nebenprodukte stellen in Ländern mit schwacher Umweltgesetzgebung – insbesondere in Teilen Chinas oder Malaysias – ein erhebliches Problem dar. So musste etwa in Bukit Merah, Malaysia, eine REE-Verarbeitungsanlage in den 1990er Jahren geschlossen werden; die Sanierung kostete über 100 Millionen US-Dollar.

Vor dem Hintergrund geopolitischer Spannungen, Umweltschutz und wachsender Nachfrage investieren viele Länder in alternative Förderprojekte. Australien baut seine Kapazitäten mit Projekten wie Mount Weld (LREE) und Browns Range (HREE) stetig aus. Die USA reaktivieren die Mine Mountain Pass, inklusive Aufbau einer eigenen Verarbeitungskapazität, um die Abhängigkeit von China zu reduzieren. Norwegen meldete 2024 mit 8,8 Millionen Tonnen REO die größte bisher bekannte Lagerstätte Europas in Telemark, deren industrielle Nutzung jedoch frühestens 2030 beginnen dürfte. Auch Kanada, Brasilien, Tansania, Südafrika, Vietnam und Grönland evaluieren derzeit Förderoptionen.

Neben der Primärförderung gewinnt auch das Recycling („urban mining“) an Bedeutung. Aktuell wird jedoch weniger als 1 % der weltweit genutzten Seltenen Erden recycelt, obwohl insbesondere NdFeB-Magnete in Elektroschrott große Mengen enthalten. Neue Verfahren, wie etwa hydrometallurgische Trenntechniken, sollen hier künftig Abhilfe schaffen.

Insgesamt wird der Zugang zu Seltenen Erden zunehmend zur strategischen Herausforderung, sowohl aus Umweltgründen als auch aus geopolitischen Erwägungen. Der Aufbau nachhaltiger, verantwortungsbewusster Förderketten bleibt eine zentrale Aufgabe der nächsten Jahrzehnte.

Obwohl die Europäische Union derzeit keine aktive Förderung von Seltenen Erden betreibt, verfügt sie über bedeutende vorkommende Lagerstätten und hohe Ressourcenpotenziale – insbesondere in Skandinavien, dem Baltikum und Island/Grönland-Regionen. In den letzten Jahren richten sich Explorationen und erste Infrastrukturen vermehrt auf eine strategische Unabhängigkeit von China aus.

Schweden (Kiruna- und Per-Geijer-Gebiet)
Das staatliche Unternehmen LKAB hat im Januar 2023 den bislang größten europäischen Fund gemeldet: über 1 Million Tonne seltener Erdenoxide (REO) in der Kiruna-Region in Lappland. Auch die Per-Geijer-Lagerstätte enthält geschätzte 1,7 Millionen Tonnen REO. LKAB plant, ab 2028–2030 jährlich rund 2.000 Tonnen zu fördern – das könnten etwa 18 % der jährlichen REE-Nachfrage Europas decken.

Das syenitische Norra-Kärr-Vorkommen in Südschweden enthält ungewöhnlich hohe REE-Konzentrationen. Es wird als wichtiges Forschungsfeld betrachtet, gleichzeitig dienen Farne vor Ort als Bioindikatoren für Ressourcenerkundung. 

Norwegen (Fen Carbonatite Complex)
Im Sommer 2024 kündigte das Unternehmen Rare Earths Norway erstmals detaillierte Ressourcen an: insgesamt 8,8 Millionen Tonnen REE-Oxide, mit etwa 1,5 Millionen Tonnen Magnet-Komponenten (z. B. Neodym und Praseodym). Damit wäre dies die größte Lagerstätte auf dem europäischen Festland.

Finnland (Sokli-Projekt)
Die state-owned Finnish Minerals Group verfolgt das Sokli-Projekt, reich an leichten REE. Der Plan zielt auf eine kommerzielle Produktion ab etwa 2035, um einen signifikanten Beitrag zur EU-Lieferkette zu leisten.

Grönland (Gardar-Igneous-Komplex)
Mehrere große REE-Lagerstätten an der Südwestküste, künftig potenzielle Beiträge zur europäischen Versorgung. Die nachhaltige Erschließung wird jedoch durch klimatische Bedingungen und lange Genehmigungsprozesse gebremst.

Baltikum & Island
Geologische Studien identifizierten nennenswerte Vorkommen, etwa in Estland. Firmen wie Neo Performance Materials haben daraufhin Verarbeitungsanlagen etabliert, etwa ein NdPr-Aufbereitungshaus in Estland (3.000 Tonnen/Jahr Kapazität).

Spanien (Matamulas-Projekt)
Quantum Mineria strebt an, bis zu 1.500 Tonnen NdPr-Oxide jährlich aus der Matamulas-Lagerstätte nahe Madrid zu produzieren. Genehmigungsverfahren laufen noch.

Deutschland
Zwischen 2013 und 2017 fasste das Bayerische Landesamt für Umwelt Erkenntnisse zum REE-Potenzial in Bayern zusammen: Der Süd- und Nordbayern enthaltende REE-Vorrat umfasst geschätzte 444 Tonnen leichte REO und 62 Tonnen schwere REO. Diese Konzentrationen wären zwar mengenmäßig relativ klein, doch bei weitergehender Exploration könnten sich daraus konsequente Projekte entwickeln.

Ein besonders herausragender Einzelfund liegt bei Storkwitz (Sachsen) nahe Delitzsch. Geologen stießen dort auf einen Karbonatitkörper mit 4,4 Mio Tonnen Erz und einem REO-Gehalt von 0,45 % – das entspricht rund 20 100 Tonnen REO, dazu Niob – bislang jedoch zu gering für eine wirtschaftliche Nutzung.

Österreich gehört zu den wenigen Ländern in Europa mit nicht trivialen Selten-Erden-Funde, vor allem in Niederösterreich und der Steiermark. In Niederösterreich (z. B. Gemeinde Kirchschlag, Bucklige Welt) und Steiermark (Eselberg bei Altenberg an der Rax) gibt es Hinweise auf Karbonatit‑ bzw. Alkaligesteinsvorkommen, die REE enthalten.

Diese Vorkommen gelten allerdings noch als explorativ und nicht ausreichend für eine industrielle Förderung. Auch Österreich verfügt bislang nicht über aktive REE-Minen, importiert jedoch signifikante Mengen zur Weiterverarbeitung.

Seltene Erden werden von der Europäischen Kommission zu den Rohstoffen mit dem höchsten Versorgungsrisiko gezählt. Schätzungen zufolge wird der weltweite Bedarf an wichtigen Seltenerd-Oxiden (z.B. für Katalysatoren oder Magnete) von 131.500 Tonnen im Jahr 2020 auf 188.300 Tonnen im Jahr 2030 steigen - allein um die Klimaziele mit Windkraft und Elektroautos zu erreichen. Nach einer Analyse des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW) stammen 94 Prozent der EU-Importe von Seltenen Erden aus politisch kritischen Ländern, allen voran China. Die Volksrepublik beherrscht den Weltmarkt beim Abbau und der Weiterverarbeitung. Die USA, die zwischenzeitlich aus dem Abbau ausgestiegen waren, sind inzwischen auch wegen des chinesischen Monopols wieder in das Geschäft eingestiegen. Australien plant einen starken Ausbau der Förderung.

Die deutsche Bundesanstalt für Geowissenschaften listet mögliche Gefahren auf, die mit dem Abbau und der mehrstufigen Aufbereitung von Seltenen Erden verbunden sind. Dazu gehören beim Abbau giftige Stäube und radioaktiv belastete Rückstände, da die chemischen Elemente Uran und Thorium auch im abgebauten Erz vorkommen können. Bei der Weiterverarbeitung können schwefelhaltige Abgase sowie radioaktive Rückstände und Rückstände, die Schwermetalle enthalten, entstehen. Bei der Raffination entstehen hohe direkte Treibhausgasemissionen. Außerdem würden während des gesamten Prozesses große Mengen an Wasser und Strom benötigt. Es gebe ein "gewisses Gefährdungspotenzial", schreibt Urs Peuker von der Technischen Universität Bergakademie Freiberg. "Und das will man nicht unbedingt im Land haben."

Die Umweltschäden können immens sein, wenn keine Umweltauflagen eingehalten werden. Lange Zeit wurde der schmutzige Teil des Abbaus oder der Verarbeitung von Seltenen Erden Ländern mit niedrigeren Umweltstandards überlassen, zum Beispiel China. In der Nähe der größten Mine Bayan Obo in der Inneren Mongolei kam es laut einer Studie des Umweltbundesamtes (UBA) zu einer Häufung von Lungenkrebserkrankungen in der Bevölkerung. Wegen mangelnder Vorsichtsmaßnahmen gelangten giftige Stoffe auch in Flüsse, Grundwasser und Boden.

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Im US-Bergwerk Mountain Pass in Kalifornien führten laut UBA-Bericht Lecks in Rohrleitungen, Sickerwasser und mangelhafte Abdichtungen der Absetzteiche bis in die 90er Jahre zu einer Versalzung sowie einer toxischen und radioaktiven Belastung des Grundwassers in der dünn besiedelten Region. Seitdem sind mehr als 20 Millionen US-Dollar (heute rund 19 Millionen Euro) in die Sanierung und Modernisierung des Bergbaureviers geflossen. Ein Raubbau an der Natur ist beim Tagebau kaum zu vermeiden: Alle Minen gleichen Mondlandschaften.

Beim Import von Seltenen Erden sollte aus geowissenschaftlicher Sicht der Umweltschutz eine wichtige Rolle spielen - sowohl beim Abbau als auch bei der Weiterverarbeitung der Erze. Eine Möglichkeit sind Zertifizierungen, die auch den illegalen Abbau eindämmen könnten. Neue umweltverträgliche Anlagen kosten viel Geld und sind wahrscheinlich nur mit staatlicher Unterstützung möglich. In Australien werden die Kosten für eine umweltfreundliche zweistufige Aufbereitungsanlage auf bis zu 550 Millionen US-Dollar geschätzt.

Das DIW empfiehlt unter anderem, politisch weniger umstrittene Abbauländer wie Indien oder Brasilien bei einer umweltverträglichen Förderung zu unterstützen und Handelshemmnisse abzubauen. Auch sei es sinnvoll, die Nachfrage aus der EU zu bündeln. Auch Mindestreserven in der EU seien eine Überlegung wert. Langfristig könne auch ein verbessertes Recycling helfen. Trotz des Aufwands bei der Gewinnung sind Seltene Erden nach Ansicht der Bundesanstalt für Geowissenschaften unersetzlich. Da die Metalle vor allem in Offshore-Windkraftanlagen und Elektromotoren zum Einsatz kämen, überwiege über den gesamten Lebenszyklus betrachtet ihr positiver Beitrag zur Energiewende.