Rare Earth Elements haben erstaunliche Fähigkeiten und finden bereits ein breit gefächertes Anwendungsspektrum. Es reicht von UV-Licht absorbierendem Autoscheibenglas über die Gewichtsreduktion bei Akkumulatoren bis hin zu einer hohen Farbvielfalt bei LCD-Bildschirmen. Diese und weitere Anwendungsmöglichkeiten haben sich im Zuge der Technologisierung unseres Alltags seit den 1960er Jahren stark ausgeweitet. Mit dieser Entwicklung geht auch ein schnell wachsender Bedarf an Rare Earth Elements einher.
Die Metalle der Seltenen Erden - insgesamt 17 Elemente im Periodensystem (PSE) der Elemente – kommen in der Natur vergesellschaftet vor. Hauptsächlich in den Mineralien Allanit, Bastnäsit, Betafit, Gadolinit, Monazit, Pyrochlor und Thorit.
Es handelt sich hierbei um die Elemente der dritten Nebengruppe Scandium (Sc), Yttrium (Y), Lanthan (La), der sogenannten Übergangsmetalle, und um die Elemente mit der Ordnungszahl 58 bis 71, in der Serie der Lanthanoide, im PSE. Dazu gehören Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium. Daneben gibt es weitere Definitionen für den Begriff der Seltenen Erden, wie beispielsweise vom U.S. Geological Survey, die nur 16 Elemente zu den Seltenen Erden zählen, wobei das Metall Scandium nicht einbezogen wird, da es leicht veränderte Eigenschaften aufweist.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Die naturwissenschaftlichen Eigenschaften Seltener Erden und ihr Potential für die Wirtschaft
2.1 chemisch,- physikalische Eigenschaften
2.2 Anwendungsbereiche Seltener Erden in Wirtschaft und Technik
2.2.1 Magnete
2.2.2 Leuchtstoffe
2.2.3 Katalysatoren
2.2.4 Metallurgie
2.2.5 Glas und Keramik
3 Produktionsweg Seltener Erden
3.1 Abbau
3.2 Verarbeitung
3.3 Abnehmer und Verbraucher
4 Weltmarkt
4.1 Marktsituation
4.1.1 Angebot
4.1.2 Nachfrage
4.1.3 Preisentwicklung
4.2 Machtverhältnisse
4.2.1 Betriebsgrößenstrukturen
4.2.2 Abhängigkeit des Weltmarktes von chinesischer Produktion
5 Diskussion
6 Fazit
Zielsetzung & Themen
Das primäre Ziel der Arbeit ist es, die wirtschaftsgeographischen Hintergründe des Welthandels mit Seltenen Erden zu beleuchten. Dabei wird insbesondere die Rolle Chinas als marktbeherrschende Nation untersucht und analysiert, welche Risiken die Abhängigkeit von diesem Monopol für die globale Hochtechnologieindustrie birgt sowie welche Lösungsstrategien existieren.
- Naturwissenschaftliche Grundlagen und wirtschaftliche Anwendungsgebiete von Seltenen Erden
- Der globale Produktionsweg: Von der Exploration bis zum Endverbraucher
- Analyse der Marktsituation unter Berücksichtigung von Angebot, Nachfrage und Preisdynamik
- Untersuchung der machtpolitischen Strukturen und chinesischer Exportstrategien
- Diskussion über Alternativen wie Exploration außerhalb Chinas, Substitution und Recycling
Auszug aus dem Buch
2.2.1 Magnete
Permanentmagnete werden auf der Basis von SmCo5 und Sm2Co17 hergestellt. Hauptanteil des eingesetzten Materials macht aber das Nd2Fe14B aus. Die Elemente Samarium und Neodym verleihen den Werkstoffen die gewünschte hohe Remanenz (Stärke der Magnetisierung). Diese Magnete besitzen außergewöhnliche magnetokristalline Anisotropie (Richtung der Magnetisierung), hohe Curiepunkte (Temperatur bei der ferromagnetische Eigenschaften verschwinden) und lassen hohe spezifische Energiedichten zu. Der große Vorteil Seltener Erden besteht nun in der Gewichtsreduktion bei gleicher oder höherer Leistung. Magnete für Computer, Drucker, Mikromotoren können kleiner und leistungsstärker verbaut werden und ermöglichen in der Computerindustrie immer leistungsfähigere Produkte.
Ursachen für diese vorteilhaften Eigenschaften sind in der Kristall- und Elektronenstruktur zu suchen. Neodym-Eisen-Bor-Magnete haben ein tetragonales Kristallsystem und erreichen eine hohe magnetische Anisotropie, indem die „magnetische“ 4f-Schale durch die äußeren 5s25p6-Schalen vom Kristall abgeschirmt wird und so das Bahnmoment der Schale voll wirksam bleibt. Sie sind damit die stärksten Dauermagneten, die auf dem Markt angeboten werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Thematik der Seltenen Erden ein, klärt deren chemische Einordnung und thematisiert das Missverhältnis zwischen steigendem Bedarf für moderne Technologien und einer marktbeherrschenden chinesischen Produktionsposition.
2 Die naturwissenschaftlichen Eigenschaften Seltener Erden und ihr Potential für die Wirtschaft: Dieses Kapitel erläutert die chemischen und physikalischen Grundlagen der 17 Elemente und verknüpft diese mit ihren vielfältigen industriellen Anwendungen in Bereichen wie Magnettechnik, Elektronik und Katalyse.
3 Produktionsweg Seltener Erden: Es wird der gesamte Prozess von der Exploration und dem Abbau in verschiedenen Lagerstätten über die technologisch anspruchsvolle Verarbeitung bis hin zu den Akteuren in der Abnehmer- und Verbraucherkette dargestellt.
4 Weltmarkt: Das Kapitel analysiert die aktuelle Marktsituation, beleuchtet die Dynamik von Angebot und Nachfrage sowie die Preisentwicklung und untersucht die machtpolitische Abhängigkeit des Weltmarktes von der chinesischen Produktion.
5 Diskussion: In der Diskussion werden Lösungsansätze gegen die chinesische Monopolstellung erörtert, insbesondere die Exploration alternativer Lagerstätten, das Recycling von Seltenen Erden und die Substitution durch alternative Werkstoffe.
6 Fazit: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und stellt fest, dass der Handel mit Seltenen Erden in einem Veränderungsprozess steckt, der versucht, die chinesische Monopolmacht zu durchbrechen, wobei dieser Prozess jedoch noch am Anfang steht.
Schlüsselwörter
Seltene Erden, REE, China, Weltmarkt, Rohstoffabhängigkeit, Magnete, Katalysatoren, Produktion, Exportquoten, Substitution, Recycling, Exploration, Wirtschaftsgeographie, Hochtechnologie, Versorgungssicherheit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Seminararbeit grundlegend?
Die Arbeit untersucht die wirtschaftsgeographischen Rahmenbedingungen des Handels mit Seltenen Erden und analysiert die marktbeherrschende Rolle Chinas in diesem Sektor.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themen sind die naturwissenschaftlichen Eigenschaften der Seltenen Erden, deren industrielle Anwendung, der globale Produktionsweg sowie die strategischen Machtverhältnisse auf dem Weltmarkt.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Ziel ist es, den Aufwand und Nutzen der Nutzung Seltener Erden zu verstehen und die wirtschaftlichen Folgen der starken Abhängigkeit von chinesischen Lieferungen zu beleuchten.
Welche wissenschaftliche Methode wird in der Arbeit verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literatur- und Datenanalyse, bei der aktuelle Statistiken, Wirtschaftsberichte und geologische Erkenntnisse zur Bewertung der Marktsituation herangezogen werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit primär behandelt?
Der Hauptteil befasst sich detailliert mit den technischen Eigenschaften der Metalle, dem aufwendigen Prozess der Gewinnung und Verarbeitung sowie einer tiefgehenden Analyse der Weltmarktdynamik inklusive Preisentwicklung und Angebotsstrategien.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Seltene Erden, REE, chinesisches Monopol, globale Rohstoffversorgung, Hochtechnologie und Substitutionsmöglichkeiten geprägt.
Wie unterscheidet sich die Rolle von Molycorp im globalen Markt?
Molycorp stellt ein Beispiel für ein westliches Unternehmen dar, das versucht, durch vertikale Integration und technologische Expertise aus der Mountain Pass Mine in den USA eine ernsthafte Konkurrenz zum chinesischen Marktanteil aufzubauen.
Welche Rolle spielt das Recycling bei der angestrebten Unabhängigkeit?
Recycling wird als eine der drei wesentlichen Strategien diskutiert, um die Abhängigkeit von China zu verringern, wobei der Fokus derzeit auf der Entwicklung effizienter Anlagen liegt, um Seltene Erden aus Hightech-Schrott zurückzugewinnen.
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- Nico Bleckmann (Author), 2014, Rohstoff und Welthandelsgut Seltene Erden, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/281585
