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Lukrativer Schlamm

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 07.07.2011 14:04

Das Sediment auf dem Tiefseeboden im Zentralpazifik könnte eine interessante Rohstoffquelle für die sogenannten Seltenerdmetalle darstellen. Japanische Forscher berichten in "Nature Geoscience", dass sie in Bohrkernen Gehalte an diesen Elementen gefunden hätten, die denen der höchst lukrativen Vorkommen in China nicht nachstehen.

Manganknollen auf dem MeeresbodenDie Annehmlichkeiten der modernen Technologie hängen von 17 Elementen mit ziemlich exotischen Namen ab. Die so genannten Seltenen Erden sind für Handys oder Tablet-PCs genauso notwendig wie für Windturbinen, Hybridautos oder Photovoltaik-Anlagen. Selten sind die Metalle paradoxerweise auch nicht unbedingt; die Gehalte der Erdkruste an Cer, Yttrium oder Neodym sind höher als die an Arsen, Blei oder Molybdän, und auch das seltenste der stabilen Seltenen Erden, Thulium, ist immer noch häufiger als Gold oder Platin. Doch die Seltenerdmetalle kommen kaum in großen Konzentrationen vor, sondern sind in der Regel fein verteilt. Weil es kaum wirtschaftlich abzubauende Vorkommen gibt, dominiert China mit einem Anteil von einem Drittel der konventionellen Vorkommen das Weltmarktangebot an Seltenen Erden zu 97 Prozent.

Überlegungen der Pekinger Regierung, die Versorgung mit den begehrten Elementen zu verknappen oder sogar ganz auf die heimische Industrie zu beschränken, haben daher in der industrialisierten Welt die Alarmglocken schrillen lassen. Hastig wurden Rohstoffstrategien gegen das drohende Diktat aus Fernost entworfen, strategische Reserven, Recycling-Systeme und die Erschließung neuer Vorkommen gefordert. Japanische Geowissenschaftler berichten jetzt in "Nature Geoscience" von Vorkommen, die die Marktsituation bei den Seltenen Erden drastisch entspannten, wenn sie denn erschlossen werden könnten.

Probennahme von Sedimenten am Meeresboden"Der Meeresboden ist bislang als Quelle für Seltenerd-Metalle vollkommen übersehen worden", berichtet der Geologe Yasuhiro Kato von der Abteilung für Systeminnovation der Universität Tokio. Ein Fehler, wie die Arbeitsgruppe unter seiner Leitung bei der Analyse von mehr als 2000 Bohrkernen feststellte. Die Bohrkerne sind vom Internationalen Meerestiefbohrprogramm IODP und dem Tokioter Ozeanographischen Institut gewonnen worden und stammen aus einem breiten Gürtel des Ozeans von der Linie Honshu-Kalifornien im Norden bis Peru-Queensland im Süden.

Die wertvollen Metalle fanden sich in den Sedimentschichten, die sich über viele Jahrtausende hinweg am Ozeanboden ablagerten. Die höchsten Gehalte an Seltenen Erden fanden die Wissenschaftler in Bohrkernen aus dem Zentralpazifik rund um Hawaii und vor allem südlich des Äquators auf halbem Weg von Hawaii nach Südamerika. Dort waren die Gehalte mindestens so hoch wie in den chinesischen Vorkommen, die mit großem Gewinn abgebaut werden, manchmal übertrafen sie diese sogar deutlich. Die interessanten Schichten waren manchmal nur wenige Meter dick, an einigen Stellen maßen sie jedoch bis zu 40 Meter. Nach ersten Schätzungen würde der Abbau eines fünf Quadratkilometer großen Areals den Weltbedarf an Seltenen Erden für ein Jahr decken können.

Gerade im Südostpazifik überlappen sich die metallreichen Sedimente mit den Vorkommen an sogenannten Manganknollen, bis zu faustgroßen Metallklumpen, die neben dem namengebenden Metall vor allem Eisen, Kupfer, Kobalt und Nickel enthalten und die den Tiefseeboden sprenkeln. Metalllieferant ist in beiden Fällen das Ozeanwasser, dessen Fracht offenbar aus dem ostpazifischen und dem Juan-de-Fuca-Ozeanrücken stammt. "Jedenfalls stimmt die Metallverbreitung grundsätzlich mit der Karte der Helium-3-Anomalie im mittelozeanischen Wasser überein, die von diesen beiden Tiefseerücken produziert wird", erklärt Kato. Auch die Bundesrepublik besitzt im Südostpazifik einen rohstoffreichen Claim, in dem möglicherweise nicht nur Manganknollen, sondern auch seltenerdreiche Sedimente zu finden sind.

ManganknolleAllerdings ist die Gewinnung der Rohstoffe aus durchschnittlich 3000 Meter Wassertiefe keine triviale Angelegenheit. Die wertvollen Metalle müssen mit Hilfe von Säure aus dem Schlamm herausgelöst werden, aber die nächste Küste ist Tausende von Kilometern entfernt. Der Raffinier-Prozess muss daher an Bord von Schiffen stattfinden und das am Ende säurebelastete Restsediment muss wieder zurückgepumpt werden auf den Meeresboden. Dabei darf weder beim Absaugen des Schlamms noch beim Zurückpumpen viel aufgewirbelt werden, denn dadurch würden sich Sedimentwolken im Wasser bilden, die Jahrzehnte überstehen und weite Gebiete des Ozeans verschmutzten. "Der Umweltschutz ist ein sehr wichtiger Aspekt", gibt auch Kato zu. Ingenieursgruppen unter anderem in Deutschland und Japan tüfteln bereits an Lösungen, die den Tiefseebergbau mit möglichst geringen Schäden für das Ökosystem erlauben.

Mittelfristig wird die Nutzung des Meeresbodens in internationalen Gewässern wohl kommen. Die für die Verwaltung dieser niemandem gehörenden Gebiete zuständige Meeresbodenbehörde in Kingston, Jamaika, hat etliche Claims wie den deutschen zugeteilt. Noch handelt es sich nur um sogenannte Aufsuchungslizenzen, die nur die nähere Untersuchung der Gebiete erlauben. Doch die daran anschließenden Abbaulizenzen liegen in der Natur des Systems. Allerdings müssen zuvor noch etliche Fragen geklärt werden, schließlich ist der Tiefseebergbau nicht nur technologisches, sondern auch juristisches Neuland. Der Abbau wird ja nicht mehr von Staaten, sondern von privaten Unternehmern durchgeführt. Was zum Beispiel passiert, wenn diesen ein Fehler unterläuft, durch den weite Ozeangebiete bedroht werden, wird derzeit erst noch geklärt.

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