Seltene Erden
Was sind die sogenannten Seltenen Erden und wofür werden sie genutzt?
Quellen:
Elsner, H., Erdmann, M. & Liedtke, M. (2025): Seltene Erden. – DERA Rohstoffinformationen, 61. Berlin.
Rüttinger et al. (2014): Fallstudie zu den Umwelt- und Sozialauswirkungen der Gewinnung Seltener Erden in Bayan Obo, China. Berlin.
Bicker, Laura and the Visual Journalism team, BBC (2025): Poisoned water and scarred hills. The price of the rare earth metals the world buys from China. https://www.bbc.co.uk/news/resources/idt-66cdf862-5e96-4e6e-90b8-a407b597c8d9 [zuletzt aufgerufen am 13.09.2025].
Was sind seltene Erden?
Etwas in die Irre führend ist die Bezeichnung „Seltene Erden“, da diese gar nicht selten vorkommen, sondern im Vergleich zu anderen seltenen Metallen sogar häufiger in der Erdkruste vorkommen. Seltene Erden (SE) ist zunächst eine nichtwissenschaftliche zusammenfassende Beschreibung für Lanthanoide im Periodensystem. Konkret werden Lanthan und die im Periodensystem folgenden Elemente Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium als Seltene Erden benannt. Da das Element Yttrium chemisch ähnliche Eigenschaften besitzt gehört es ebenfalls zu den Seltenen Erden, teilweise wird auch Scandium dazugezählt, es hat jedoch andere Eigenschaften, andere Verwendungsgebiete und tritt in der Natur nicht mit anderen Seltenen Erden auf. Seltenerdelemente (SEE) werden in folgende Untergruppen unterteilt: leichte, mittelschwere oder schwere Seltene Erden. Die Untergliederung hängt jedoch jeweils von Autor:in, Land und Bergbauunternehmen ab.
Förderung und Aufbereitung
Die komplexe Mineralogie erfordert meist für jedes Ausgangsmaterial angepasste Prozessschritte bei der Weiterverarbeitung. Die Weiterverarbeitung der Seltenenerden-Minerale hin zu für den industriellen Einsatz wird aktuell in acht Ländern durchgeführt, wobei China einen Weltmarktanteil von 93% im Jahr 2023 eingenommen hat. Es gibt Bestrebungen, die Marktmacht Chinas zu reduzieren. Jedoch ist bisher nur in China die Separation von schweren Seltenenerdenelementen etabliert. Um SEE aufzubereiten werden häufig Chemikalien eingesetzt, die wiederum Schwermetalle und radioaktive Abfallstoffe (Uran, Thorium) freisetzen. Die Aufbereitung stellt damit automatische eine hohe Umweltbelastung dar. Für die Produktion und Separation gibt es einen hohen Energiebedarf und damit verbunden hohe Treibhausgasemissionen. Es gibt einen hohen Bedarf an Chemikalien, damit die einzelnen Elemente der Seltenen Erden aufwändig separiert werden können. Zusätzlich müssen die radioaktiven Elemente Uran und Thorium abgetrennt und deponiert werden. Ein nicht sachgemäßer Umgang mit radioaktivem Material kann wiederum immer zu erheblichen Umweltauswirkungen und nicht zuletzt zu gesundheitlichen Risiken für Person und umliegende Bevölkerung führen.
Wie Rüttinger et. al. (2014) am Beispiel der größten chinesischen Lagerstätte Bayan Obo in der Inneren Mongolei darstellen, kommt es bei der Förderung und Aufbereitung von SEE zwangsläufig zu großen Luft-, Wasser- und Grundwasserverschmutzungen und der Freisetzung von radioaktiven Substanzen. In der Abbildung unten sieht man deutlich, wie groß die Umwelteinwirkungen bei der Förderung von Seltenen Erden ist. Ein großes Problem bei Bayan Obo ist die unsachgemäße Entsorgung des Abwassers und aus der Bergeteichen folgende Kontaminierung des Grundwassers. Mittlerweile hat sich die Größe der Mine und damit auch die Größe der Bergeteiche (unten Tailing ponds) auf das Doppelte vergrößert (BBC).
Quelle: NASA Earth Observatory (2006). Vegetation ist rot eingefärbt, Grasland hellbraun, Wasser grün und Gestein schwarz.
Verwendung und Recycling
Mit 29% Anteil am weltweiten Gesamtverbrauch (2020) stellen die Magnete die größten Hauptanwendungsbereich für Seltene Erde dar. Seltenerdemagnete werden in verschiedenen Bereichen eingesetzt, häufige Anwendungsfälle sind z.B. für Windkraftanlagen und für die Elektromotoren von Elektrofahrzeuge. Gleichzeitig gibt es einen prognostizierte Nachfragezuwachs an Seltenen Erden, der sich wiederum zu einem signifikanten Teil auf diesen Einsatz der sogenannten „grünen Technologien“ zurückführen lässt. Das führt neben den Nachhaltigkeitsaspekten, der Kritik an der Gewinnung und Weiterverarbeitung zu einem weiteren Problem: China dominiert die Förderung und die Raffinadeproduktion. China dominiert die Produktion nicht nur aufgrund der verfügbaren SE-Reserven, sondern auch aufgrund der günstigen Produktionsbedingungen, die sich wiederum aus dem billigen Strom aus Kohlekraftwerken und den geringen Lohnkosten und Umweltauflagen zusammensetzen. Aufgrund dieser Marktdomination hat China einen enormen Einfluss auf Handelsbeschränkungen, wie z.B. Exportzölle, und kann damit Lieferengpässe bewirken. Hieraus ergibt sich wiederum die Chance, nun durch diese Unsicherheiten in der Lieferkette den Einsatz von SE zu verringern oder ganz zu ersetzen. Aktuell ist der Gesamtmarkt der SE jedoch von einem leichten Überangebot bei niedrigen Preisen gekennzeichnet, was wiederum die Abkopplung von China erschwert.
In der EU liegt die „End-of-Life Recycling Input Rate“ (EoL-RIR) von Seltenen Erden derzeit bei unter 1 %, kann demnach nur marginal zur Versorgung beitragen. Forschungen sind jedoch besonders auf das Recycling von Permanentmagneten ausgerichtet.