Metalle sind Bausteine des Lebens

Steinzeit, Kupferzeit, Eisenzeit - Vergangenheit. Will der Mensch seine Bedürfnisse befriedigen, braucht er alles, was das Periodensystem hergibt. Doch geht nicht irgendwann das Material aus?

Chemnitz/Berlin.

Die Seltenen Erden sind wieder da. Sie waren nie wirklich weg. Aus den Nachrichten aber doch. Doch nun senden sie wieder Lebenszeichen, die Seltenen Erden. Hintergrund ist der Handelsstreit zwischen China und den USA. Der Anteil Chinas an der weltweiten Produktion der Metalle seltener Erden beträgt weit über 90 Prozent, und so wird dort spekuliert, im Streit könnte die Ausfuhr der Metalle beschränkt werden. Die USA reagieren prompt mit der Ankündigung, alle möglichen Vorkommen außerhalb Chinas zu erkunden.

Schon einmal, vor gut zehn Jahren, als die Preise an den Rohstoffbörsen von Rekord zu Rekord kletterten und in den Nachrichten schon ein neues Berggeschrey fürs Erzgebirge verkündet wurde, rückten die Seltenen Erden ins Bewusstsein der Öffentlichkeit. Eine Gruppe von Elementen scheint in der Lage, die Weltpolitik um sich kreisen zu lassen. Sie hat so klangvolle Namen wie Scandium, Yttrium, Lanthan, Cerium, Europium, Promethium oder Thulium. Kaum jemandem sind solche Elemente geläufig. Und doch sind sie für unsere heutige Technik unverzichtbar, finden sich in Mikroelektronik, Medizintechnik, in Akkus, als Leuchtmittel in Bildschirmen.

Als unsere Vorfahren den Faustkeil hinter sich ließen, lernten sie erst, aus Kupfer und Zinn Bronze herzustellen. Dann entdeckten sie, wie man Eisen aus Erz verhüttet und mit Zugabe von Kohlenstoff zu Stahl verarbeitet. Steinzeit, Bronzezeit, Eisenzeit, das sind Begriffe der Vergangenheit. Um unsere heutigen Bedürfnisse zu befriedigen, schreibt Ökonom Martin Held in dem von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt herausgegebenen Sammelband "Metalle auf der Bühne der Menschheit", nutzen wir quasi alle Metalle, die das Periodensystem der Elemente hergibt. Held hat diesem Phänomen einen treffenden Namen gegeben, er spricht vom Zeitalter sämtlicher Metalle. Es ist ein Zeitalter, dessen Glanz sich als trügerisch erweisen könnte.

Es ist wohl ihr Glanz, der sie auf die Bühne bringt. Nicht viele, aber doch einige Metalle finden sich in der Erdkruste in gediegener Form. So Gold, so Silber, so Kupfer. An den Großen Seen in Nordamerika entwickelten sich dank ergiebiger Lagerstätten bereits 5000 vor Christus eigenständige Kupferkulturen. Wie es aber genau möglich war, dass die Menschen lernten, Kupfer aus Erz zu schmelzen, das ist ein Rätsel. Nach wie vor. "Für diesen Prozess sind viele Schritte erforderlich", erläutert Ökonom Held: Erkundung der Lagerstätten, Abbau, Schmelzen bei hohen Temperaturen, wofür Holzkohle sowie spezielle Techniken notwendig sind, dazu metallurgische Arbeitsschritte wie Gießen und Schmieden. Wie kann jemand, der keine Ahnung haben kann, zufällig auf so einen komplexen Prozess stoßen? Tatsächlich muss es unabhängig voneinander sogar zweimal gelungen sein: Einmal in den Anden, schreibt Held, einmal in der Region Anatolien/Iranische Hochebene/Mittlerer Osten. Ötzi, der vom Eis eines Gletschers der Ötztaler Alpen mumifizierte Mann, der so um 3000 vor Christus gelebt hat, trug ein Beil aus Kupfer bei sich. Das Kupfer stammte, wie Analysen ergaben, aus der südlichen Toskana. Schon damals war Metall ein begehrtes Handelsobjekt gewesen. 1500 Jahre jünger als Ötzi ist die Himmelsscheibe von Nebra. Längst hatten die Menschen gelernt, Bronze herzustellen: Also eine Legierung, eine Verbindung der Metalle Kupfer und Zinn. Später trat Eisen seinen Siegeszug an.

Seitdem hat sich die Anzahl der genutzten Metalle vervielfacht. Silber und Gold wurden Zahlungsmittel und verliehen wirtschaftlichen Reichtum und politische Macht. Aber wie Wissenschaft, Handel und Wirtschaft voranschritten, büßten diese Metalle ihre Vormachtstellung ein. Wohlstand und Reichtum gründeten immer weniger auf Gold- und Silbervorkommen, sondern auf Handel und Produktion. Und die basierte immer stärker auf den glänzenden Metallen. Und die Anzahl der benötigten Elemente wuchs immer stärker. Um 1800 ließ sich an zwei Händen abzählen, welche Metalle die Menschen für Energienutzung und Mobilität zu gebrauchen wussten. 200 Jahre später steckten bereits in einem Produktmodul etwa für Windräder oder Solarzellen weit über 30 Elemente. Und die Bedeutung von Metallen wird noch weiter wachsen, prophezeit Held. Gründe: Die digitale Revolution, die Wende hin zu erneuerbaren Energien. Es gelte also, die Metalle als Bausteine des Lebens und Wirtschaftens wertzuschätzen.

Doch derzeit seien die Grundtendenzen andere. "Der Umgang mit Metallen ist nicht nachhaltig", beklagt Martin Held. "Unter positiv klingenden Labeln wie "smart" und "intelligent" werden Stoffumsätze immer schneller angekurbelt: "Wearables, Implantate, Heizungen - alles soll mit allem verbunden werden. RFIDs, Kameras, Sensoren, Übertragungstechniken, Aktoren, Beleuchtungstechniken, Displays, Tablets, Smartphones, smarte Häuser, Kühe, Städte...", zählt er auf. In kleinsten Mengen werden Materialien verbaut und miteinander verbunden. Das spart zwar Material und Energie. Aber die andere Seite der Medaille: "Metalle werden vermischt, verstreut und damit die Rückholbarkeit zum Teil extrem erschwert, zum Teil unmöglich gemacht."

Muss sich die Menschheit also auf absehbare Zeit von moderner Kommunikationstechnik verabschieden, weil ihr die Seltenen Erden ausgehen? Wolfgang König, der Berliner Technikhistoriker, der dem Band das Kapitel "Metalle und Macht" beigesteuert hat, glaubt das nicht. Die fraglichen Metalle seien eigentlich reichlich vorhanden, ein erschöpfender Abbau nicht zu erwarten. König sieht eine andere Gefahr heraufziehen: Monopole und Kartelle von Staaten und Unternehmen, Handelshemmnisse und soziale Unruhen in Bergbaugebieten könnten durchaus zu Versorgungsengpässen führen oder zu Preissprüngen, die die wirtschaftliche Entwicklung behindern. China macht es ja gerade wieder vor. Es gibt also viele gute Gründe, bei der Nutzung von Metallen bewusster vorzugehen. Für Ökonom Held ist klar: "Ein herausfordernder neuer Akt der Metalle auf der Bühne der Menschheit steht an." Es ist natürlich auch eine Gelegenheit, bei der die Menschheit glänzen kann.

<b>Buchtipp </b>

Martin Held, Reto D. Jenny, Maximilian Hempel: Metalle auf der Bühne der Menschheit. Von Ötzis Kupferbeil zum Smartphone im All Metals Age. DBU-Umweltkommunikation, Preis: 25 Euro

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