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Das Netzwerk der Seltenen ErdenDas Netzwerk der Seltenen Erdenam Beispiel Neodymam Beispiel Neodym
Christopher KittelStefan KasbergerKoordination: Birgit Bednar-Friedl
Bakk. IPWS 2013
Foto: Mountain Pass (CA)
● Ökonomische, ökologische, technische und strukturelle
Bedeutung von Neodym
● Methoden aus Umwelt- und Verfahrenstechnik,
Wirtschaftsgeographie, Ressourcenökonomik und
Netzwerktheorie
● Ein reales Produkt vom Abbau bis zum Recycling
● Interdisziplinäres Arbeiten
● Wissenschaftliches Schreiben
Systemisches DenkenSystemisches Denken
Warum Seltene Erden?Warum Seltene Erden?
● Strategisch relevant
● Ausgangsmaterial in High-Tech Industrie
● Versorgungsrisiko
Seltene Erden: Status Quo
● Was sind SE, wofür werden sie gebraucht?● Woher, Wohin?● Welche Entwicklungen finden gerade statt?
Seltene Erden:
● geringe Konzentrationen:– aufwändiger & teurer Abbau
● aktuell wenige Minen produktiv:– Bayan-Obo (China), Mountain Pass (USA)
● privater Handel:– Preise zw. 20 und 15.000 $ / kg
Seltene Erden: Eigenschaften
● gar nicht so selten– Reserven 88.000.000 t (stat. Reichweite: 715a)
– Ressourcen 150.000.000 t (stat. Reichweite 1.220a) (Fraunhofer 2009)
● Gewinnung:– Gezielter Tagebau oder als Beiprodukt
– aufwändige chemische Trennung
Seltene Erden: Bedeutung
● Verwendung in:– Neodym: Elektromotoren, Windkraft,
Smartphones
– Andere SE: Laser, Bildschirme, Kommunikation, LEDs, Leichtbau, Brennstoffzellen, Supraleiter
Ökonomische Situation
● Wichtigste Förderländer– China (über 90%)
● Wichtigste Abnehmer:– Japan, USA, Südkorea, Europa
NeodymNeodym
● Verwendung in Zukunftstechnologien:● Telekommunikation, Energieerzeugung,
Elektrofahrzeuge
Neodym: etwas genauer
● kommt v.a. in Monazite und Bastnäsit vor● 3-wertiges Ion, Schmelzpunkt 1.021°C● Relativ hohes magnetisches Moment
– ergibt stärkste Permanentmagnete
Neodym: etwas genauer
● Verwendungen:– Auto-Elektromotoren (1 kg / Motor)
– Windkraftgeneratoren (82 kg / MW)
– wenige Gramm in Smartphones, u.ä.
● ~ 8.000 t/a, 100 $ / kg
Neodym: Datenlage
● Gut bei Geologie, Chemie und Physik● Mittelmäßig bei Ressourcen / Reserven● Schwierig, ökonomische Daten zu
Handelsströmen zu finden● Medien, Berichterstattung & Studien: deckt im
allgemeinen alle Bereiche ab (Technologie, Ökologie, Unternehmen, Ressourcenlage, Produkte,...)
Neodym: Interessante Punkte
● Aufwand & Komplexität der Gewinnung● Von Quasi-Monopol zu Oligopol● Regulierung von strategischen Ressourcen● Öffentlicher Diskurs zwischen High-Tech
und Umweltschutz● Aufbau geschlossener Rohstoffkreisläufe
Mögliche Startpunkte und Quellen
● Technisch / geologisch: USGS (United States Geological Survey)
● Aggregierte Daten: UN-Comtrade● Übersichten: CBIC-Report● gemeinsame Quellenbasis erarbeiten
Folien: https://github.com/skasberger/course-ip-neodym
● Bild Folie 1: Google Maps https://maps.google.at/?ll=35.479613,-115.530081&spn=0.033165,0.063257&t=h&z=15
● Bild Folie 2: http://www.michelecoscia.com/wp-content/uploads/2012/10/ps4.png
● Bild Folie 3: Peggy Greb, Agricultural Research Center of US Dep. Of Agriculture
● Grafik Folie 6: US Dep. Of Energy, Critical Materials Study S. 83
● Grafik Folie 7: cc by-sa 3.0 unported wikicommons http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7d/Tableau_periodique_terres_rares.svg/800px-Tableau_periodique_terres_rares.svg.png
● Bild Folie 10: USGS http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/USGS_rare_earth_oxides_production_graph.PNG/800px-USGS_rare_earth_oxides_production_graph.PNG
● Bild Folie 12: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/75/Neodymium_Magnet_Ball_Grid.jpg
● Bild Folie 18: http://www.azubister.net/magazin/wp-content/uploads/2012/08/Fotolia_duales-studium-vorteile_M.jpg
QuellenQuellen