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Seltene Erden: Tantal aus dem Harzer Silicon Valley

Wer den Harz nur aus seiner jüngsten Vergangenheit kennt, wird sich kaum vorstellen können, wovon Daniel Goldman, Professor am Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik (IFAD) in Clausthal, träumt: Gemeinsam mit anderen Forschungseinrichtungen und regionalen Unternehmen will er die Region zum „Silicon Valley des Recyclings“ entwickeln. Die Chancen stehen gut, wie auf dem Symposium „Chancen für den Harz“, zu dem sich am 28. September rund 100 Fachleute und Interessierte im Goslaer Weltkulturerbe Rammelsberg trafen, deutlich wurde.
von Marita Vollborn


Die Idee ist dem Mangel geschuldet, denn der Fortschritt gerade in den Bereichen der Hightech- und Energiespartechnologien giert nach Rohstoffen. Beispielsweise enthält allein ein Handy ca. 60 verschiedene Rohstoffe. Neben den größeren Mengen an Quarz, Eisen und Aluminium entfallen kleine, aber entscheidende Mengen auf Edelmetalle wie Gold und Silber sowie Rohstoffe wie Tantal, Kobalt, Palladium, Germanium, Indium und Niob. Mit Yttrium und Europium stecken auch zwei der insgesamt 17 Seltenen Erden in einem Handy – und den Markt für Seltene Erden beherrscht China. Von den pro Jahr rund 135.000 Tonnen Seltener Erden fördert allein China etwa 130.000 Tonnen. Diese Monopolstellung erlaubt es dem Land, über die Produktionsmengen die Höhe der Exporte und der Preise zu bestimmen. „Wenn China uns keine Rohstoffe mehr verkauft, müssen wir eben sehen, dass wir aus den Produkten Rohstoffe gewinnen“, sagte Goldman in seiner Einführungsrede zum Symposium.

Der Aufbau der „Recyclingregion Harz“ ist eine Antwort auf die Verknappung der Ressourcen und soll Teil der anstehenden Wertstoffwende sein, eine Wende, die nach Meinung der Akteure in Wirkung und Umfang eine ähnliche Tragweite haben wird wie die Energiewende. Hierfür arbeiten, und das ist recht ungewöhnlich, über die drei Ländergrenzen Niedersachsens, Sachsen-Anhalts und Thüringens hinweg vier Universitäten und zahlreiche Kooperations- und Projektpartner aus Wirtschaft und Wissenschaft zusammen. Nicht Konkurrenzdenken und Wettbewerbsstreben präge diese Forschung, betonte Goldman, sondern Teamwork. Aus dem gleichen Grund hatten sich bereits 2015 fünf im Rohstoffbereich tätige Institute zum virtuellen Netzwerk „GERRI“ (German Resource Research Institute) zusammengeschlossen: die Bergakademie TU Freiberg, das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF), die RWTH Aachen, die TU Clausthal und die Fraunhofer Projektgruppe für Wertstoffkreisläufe und Ressourcenstrategie IWKS.

„GERRI“ soll „mit einer Stimme sprechen“, soll Industrie, Kommunen, Politik und Behörden in Sachen Rohstoff-Wissen und -können mit Rat und Tat zur Seite stehen und innovative Lösungen zu technischen Fragestellungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette metallischer und mineralischer Rohstoffe anbieten können, von der Rohstoffgewinnung über das Recycling bis hin zur Suche nach geeigneten Substitutionsmöglichkeiten. Allein dieser Paradigmenwechsel vom Ich zum Wir zeigt, wie drängend die Probleme in punkto Rohstoffbeschaffung sind. Im Focus der zukünftigen „Recyclingregion Harz“ steht die Gesamtheit der in der Region Harz anfallenden Abfallströme. Die TU Clausthal, die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und die Hochschule Nordhausen erfassen gemeinschaftlich neben den Abfallströmen zwischen Konsumenten und Verwertern (C2B – Consumer to Business) auch die Steuerung von Verarbeitungsrückständen aus Unternehmen (B2B – Business to Business). Die gelagerten Abfälle (D2B – Deposit to Business) werden von der TU Clausthal unter die Lupe genommen. Zusätzlich zu diesen technischen Betrachtungen bringt die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ihr umweltpsychologisches Knowhow ein und beschäftigt sich die Hochschule Magdeburg-Stendal mit Fragen der Ökobilanzierung und des nachhaltigen Designs. Es geht vornehmlich um anthropogene Potenziale und Lager, denn inzwischen befindet sich der größere Anteil des Weltvorkommens mancher Metalle im Umlauf und nicht mehr im Boden: Kupfer ist dafür ein beredtes Beispiel. Die Forscher haben sich deshalb vermehrt jenen Dingen zugewandt, die in den vergangenen Jahrzehnten eher stiefmütterlich behandelt wurden wie beispielsweise der Unmenge an ausrangierten und defekten Elektrogeräten, die sich in Privathaushalten ansammeln. Auch andere anthropogene Lager wollen sie nutzen: Deponien, Bergbau- und Hüttenhalden sowie sonstige Halden industrieller Abfälle.

Seit um das Jahr 1000 am Goslaer Rammelsberg der Harzer Bergbau seinen Anfang nahm, sind zahlreiche Halden, insbesondere Schlackenhalden mit Rückständen aus alten Schmelzhütten, entstanden. Auch wurden metallführende Bergbaurückstände über Jahrhunderte einfach in Teiche geschüttet, weil man damals nicht in der Lage war, die Rohstoffe zu extrahieren. Dieser aus heutiger Sicht fatal lasche Umgang mit Verhüttungsabfällen hatte schwerwiegende Folgen für die Umwelt, denn die Flusslandschaften des Harzvorlandes bis hin nach Bremen sind unter anderem mit Cadmium und Zinn teils gravierend belastet – selbst im Bremer Hafenschlick können noch Harzer Schwermetalle nachgewiesen werden. Andererseits wecken die Ablagerungen Begehrlichkeiten: Probebohrungen im Bollrich, einem zwischen Goslar und Oker gelegenen Gewässer, legen außerordentlich hohe Mengen an Metallen am Grund des Teichs nahe.

Rohstoffe im Wert von mehreren Hundert Millionen Euro

So sollen dort Metalle und andere Rohstoffe im Wert von mehreren Hundert Millionen Euro lagern, darunter 1,5 Tonnen Gold, 200 Tonnen Silber, 14.000 Tonnen Kupfer, 70.000 Tonnen Blei, 100.000 Tonnen Zink, 1,1 Millionen Tonnen Schwerspat (Baryt) sowie Kobalt, Gallium und Iridium. Letzteres wird in der Halbleitertechnik für Plasmabildschirme oder in der Fotovoltaik benötigt. Solche Lager soll das zukünftige Sekundärrohstoffzentrum (SRZ), für das das Land Niedersachsen bis 2019 insgesamt 11 Millionen Euro an Fördermitteln zur Verfügung stellt, nutzen. Der TU Clausthal zufolge sind am Aufbau des SRZ vor allem die Firmen H.C. Starck und HarzMetall (RECYLEX) „mit erheblichen Eigenmitteln“ beteiligt. Neben weiteren regional ansässigen Gesellschaftern wie Stöbich-Holding, pdv-software, pro Goslar e.V. und der Gesellschaft der Metallurgen und Bergleute e.V. (GDMB) ist das Recycling-Cluster wirtschaftsstrategischer Metalle Niedersachsen e.V. (REWIMET) involviert. REWIMET versteht sich als Bindeglied in der Harzer Recyclingwirtschaft: Zwischen Initiator und Projektkonsortium geschaltet, übernimmt REWIMET unter anderem Partnersuche und Fördermittelrecherche, stellt Förderanträge und gibt Hilfestellung bei der Ausgestaltung des jeweiligen Projekts. Tatsächlich dürfte der Plan der Forscher, der strukturschwachen Harzregion zu einem wirtschaftlichen Aufschwung mit zusätzlichen Arbeitsplätzen zu verhelfen, auf viel positive Resonanz treffen. In naher Zukunft sollen an den drei Standorten der Firmen H.C. Starck, HarzMetall und Elektrorecycling im Raum Goslar-Oker Großversuchsanlagen aufgebaut und Mitwirkungsmöglichkeiten für kleine und mittlere Unternehmen bei der Entwicklung neuer Verfahren geschaffen werden; 350 neue Arbeitsplätze sollen dadurch zunächst entstehen. Auch das Image der stofflichen Verwertung genießt – im Gegensatz zur thermischen Verwertung, der Verbrennung – bei der Bevölkerung ein hohes Ansehen. Allerdings sind noch viele Fragen offen, gerade, was die Umweltproblematik betrifft. Denn auch erfolgreiches Recycling bedeutet nicht zwangsläufig, dass keine Reststoffe entstehen.

Das lässt sich am Beispiel Tantal verdeutlichen.

Tantal ist ein heiß begehrter Rohstoff, den man in Mobiltelefonen, Digitalkameras und LCD-Monitoren Verwendung findet. Die Förderung jedoch erfolgt zu erheblichen Teilen in der politisch instabilen Große-Seen-Region in Afrika, wo Rebellenarmeen mit dem Erlös aus dem Abbau den Bürgerkrieg nähren. Aus diesem Grund hat die US-Börsenaufsichtsbehörde SEC Tantal als konfliktfördernd eingestuft. Um unbedenkliches Tantal nutzen zu können, muss es beispielsweise durch die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) zertifiziert sein. Schon aus moralischen Gründen liegt deshalb nahe, Tantal zu recyceln. Weil Tantal jedoch auf dem herkömmlichen Kupferrecyclingweg verloren geht, liegt die Recyclingquote aus Altgeräten bei unter einem Prozent. Gelänge es, diese Menge zu erhöhen, könnte die Industrie auf eine ertragreiche Sekundärproduktion ausweichen und die Importquote senken. Verschiedene Einrichtungen in Deutschland tüfteln daher an vollkommen neuen Recyclingtechnologien. Eine Möglichkeit ist, Tantal mit Hilfe von Magnesiumdampf zu gewinnen.

An dieser Methode arbeitet derzeit intensiv das Harzer Unternehmen H.C. Starck. Die Misere dabei: Um eine Tonne Tantal gewinnen zu können, entstehen 30 Tonnen Schlacke – und diese müssen irgendwohin. Deponien in seinem Lebensumfeld aber mag kaum jemand tolerieren. So liegt der Teufel im Detail. Denn DAS saubere und rückstandsfreie Recycling jeglichen Abfalls gibt es nicht; um ein Urteil fällen zu können, muss jedes einzelne Verfahren für sich betrachtet werden. Das beginnt schon beim Abbau der aus Bergbau und Industrieproduktion stammenden Halden und Deponien, die das Harzer Konsortium nutzen will. Hier stellen sich Fragen nach der Gefahr von Auslaugung durch Wind und Wetter, ob beim Abbau gefährliche Stoffe freiwerden oder was mit den nicht verwertbaren Anteilen geschieht. Nicht zuletzt entscheidet eine uneingeschränkte Offenheit gegenüber der Bevölkerung über den Erfolg des ehrgeizigen Ziels, im Harz ein „Silicon Valley des Recyclings“ zu etablieren.


(2017-09-30)

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