04|2013
www.think-ing.de
Neues aus der Welt der Ingenieure
seltenerdmetalle
© Stefan Klingelberg
SELTENERDMETALLE
Intro
SELTENERDMETALLE
Ăberhaupt nicht selten
Elementare Elemente
Seltenerdmetalle werden hĂ€ufig auch Seltene Erden genannt, obwohl diese Bezeichnung verwirrend ist. Der Begriff âErdenâ steht fĂŒr Sauerstoffverbindungen, die in der Chemie-Fachsprache Oxide heiĂen. Bei Metallen handelt es sich aber um chemische Elemente. Im Periodensystem der Elemente befinden sich 17 Seltenerdmetalle: Scandium mit der Ordnungszahl 21, Yttrium (39) und die Gruppe der 15 Lanthanoide, die vom Lanthan bis zum Lutetium die PlĂ€tze 57-71 belegen. Seltene Erden sind auĂerdem gar nicht selten. Viele Vertreter dieser Gruppe finden sich in gröĂeren Mengen in der Erdkruste als zum Beispiel Blei oder Kupfer.
Seltenerdmetalle sind aus der modernen Industrieproduktion nicht mehr wegzudenken, denn ihre Hightech-FĂ€higkeiten sind herausragend. Angefangen hat alles Ende des 18. Jahrhunderts in Schweden: In der nördlich von Stockholm gelegenen Ytterby-Feldspatgrube findet sich ein schwarzer Mineralstein, bei dessen Analyse der Chemiker Johan Gadolin 1794 ein bis dahin unbekanntes Metalloxid entdeckt, dem er den Namen âYttererdeâ gibt. Damit beginnt eine ĂŒber 150 Jahre dauernde internationale Entdeckungs- und Forschungsreise, die nach vielen wissenschaftlichen Irrungen und Wirrungen schlieĂlich zur heute gĂŒltigen systematischen Ordnung der seltenen Erd-
metalle fĂŒhrt. Da viele jĂŒngere HightechEntwicklungen ohne sie gar nicht oder nur mit EinschrĂ€nkungen möglich gewesen wĂ€ren, ist die Bedeutung der Seltenerdmetalle in den letzten Jahrzehnten stetig gewachsen. Ihr Anwendungsbereich ist weit gestreut: Sie kommen in der Autoindustrie, aber auch bei der Erdölverarbeitung als Katalysatoren zum Einsatz; die Glas- und Keramikbranche nutzt sie zum Beispiel als Poliermittel oder UV-Absorbierer, und im metallverarbeitenden Gewerbe sorgen sie dafĂŒr, die Eigenschaften von Stahllegierungen zu optimieren. Eine wichtige Rolle spielen sie auch bei der Herstellung von Nickel-Metall-Hydrid-Batterien, die Nickel-
Projektmanagerin Jasmin Raslan
PORTRĂT Fraunhofer-Projektgruppe
ANWENDUNGSBEISPIELE Metalle fĂŒr moderne GerĂ€te
Das Gelingen der Energiewende oder des Ausbaus der E-MobilitĂ€t hĂ€ngt auch an der VerfĂŒgbarkeit knapper Rohstoffe wie Seltenerdmetalle. Um EngpĂ€sse zu vermeiden, sind Strategien zur Rohstoffsicherung gefragt. weiter auf S. 3+4
Wer hÀtte das gedacht? 20 Kilogramm Seltene Erden stecken in einem Hybridfahrzeug. Aber auch viele andere moderne Produkte, wie etwa in der Medizin oder im Sport, kommen ohne nicht mehr aus. weiter auf S. 5+6
© Toyota
© IWKS
think ING. kompakt 04|2013
weiter auf S. 2