Chemisch betrachtet gibt es 17 seltene Erden, aber nur 15 sind kommerziell interessant. Selten sind die Elemente überhaupt nicht – in der Erde findet man sogar sehr viele Vorkommen. Stets stecken in den Mineralgemischen der Erze alle seltenen Erden gleichzeitig.
Die grosse Herausforderung besteht darin, die seltenen Erden aus den Erzen zu extrahieren und sie zu raffinieren, also zu veredeln. Erst anschliessend können sie in Produkte wie zum Beispiel Magnete eingebaut werden. China ist bei der Trennung und der Raffination seltener Erden mit grossem Abstand führend.
Dieses Druckmittel setzt China jetzt gezielt ein – in Wirtschaftskriegen und zur Schwächung konkurrierender Staaten. In diesem Jahr erliess das Land strenge Exportbeschränkungen für die seltenen Erden sowie für Zwischenprodukte. Zwar wurden die Beschränkungen inzwischen wieder gelockert. Dennoch führte der temporäre Exportstopp dem Westen seine Abhängigkeit vor Augen – vor allem bei der Trennung und der Raffination.
Die Crux ist die Aufspaltung der seltenen Erden
Harald Elsner arbeitet in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover. Die Trennung der seltenen Erden sei zwar in Chemiebüchern gut beschrieben, sagt der Geologe. «Aber in der Praxis ist es doch ein bisschen anders als in der Theorie.» Vor allen Dingen, wenn es darum gehe, hochreine Produkte zu erzeugen.
Leichte seltene Erden lassen sich relativ einfach voneinander separieren. Besonders anspruchsvoll ist aber die Trennung der mittelschweren und schweren seltenen Erden, denn diese Substanzen ähneln sich chemisch sehr stark. Das Know-how sei derzeit nur in wenigen Ländern vorhanden, sagt Elsner.
Derzeit mangelt es in den USA an den Kenntnissen und an der Infrastruktur, um seltene Erden in ausreichendem Umfang zu trennen, zu raffinieren und weiterzuverarbeiten. Das sagt Daniel O’Connor, der Geschäftsführer von Rare Earth Exchanges – die Informationsplattform für das Thema seltene Erden mit Sitz in Salt Lake City gibt auch Ratings heraus.
Die Regierung unter Trump habe zwar mehr in Bewegung gesetzt als jede andere amerikanische Regierung zuvor, sagt O’Connor. Aber das sei nicht genug. Seiner Ansicht nach unterschätzt die amerikanische Regierung die Grösse und Komplexität der Herausforderung.
Um aus den Erzen der seltenen Erden Substanzen in einer solchen Reinheit zu erhalten, dass sie sich verwenden liessen, seien manchmal Hunderte Einzelschritte mit verschiedenen chemischen Prozessen erforderlich, sagt der Amerikaner. «Ich sage den Leuten oft: Stellen Sie sich das ähnlich wie die Raffination von Rohöl vor.» Fachleute mit entsprechenden Kenntnissen fehlten den USA derzeit.
Es gibt Fabriken in den USA, aber die Kapazität ist gering
In den USA laufen heute drei Fabriken zur Verarbeitung seltener Erden: Neben MP Materials betreiben auch Energy Fuels und Phoenix Tailings eigene Anlagen. Das Potenzial dieser Firmen ist zwar gross, doch in allen drei Fällen geht es derzeit nur um die Raffination von leichten seltenen Erden – dabei sind gerade die mittelschweren und die schweren seltenen Erden besonders gefragt.
Ausserdem gibt es in den USA zwei kleinere Projekte. Dabei geht es ebenfalls um die Raffination leichter seltener Erden. In Wyoming baut die Firma Rare Element Resources eine Pilotanlage auf. «Was da noch fehlt, ist ein Grossinvestor», sagt Harald Elsner von der Bundesanstalt. Das Projekt der Firma Ucore Rare Metals in Louisiana hält er für wenig aussichtsreich.