Was sind seltene Erden?
Zu den seltenen Erden - abgekürzt als SEE für seltene Erdelemente - zählen 17 Elemente des Periodensystems. Das sind neben Scandium (Ordnungszahl 21) und Yttrium (39) die Elemente der 3. Nebengruppe, außer dem Actinium: Lanthan (57), Cer (58), Praseodym (59), Neodym (60), Promethium (61), Samarium (62), Europium (63), Gadolinium (64), Terbium (65), Dysbrosium (66), Holmium (67), Erbium (68), Thulium (69), Ytterbium (70) und Lutetium (71). In den Geowissenschaften zählen nur 15 Elemente zu den seltenen Erden, es zählt Scandium (21) nicht dazu. Seltene Erden sind Metalle.
Bildquelle: Tomihahndorf / wikipedia, 2006, CC BY SA, Neodym unter Argongas
Man unterteilt die SEE nach dem Molargewicht in leichte und schwere Seltene Erden. Die Grenze wird häufig zwischen Gadolinium und Terbium gezogen, der Übergang ist aber eher kontinuierlich. Die Elemente Yttrium und Scandium werden je nach Schema mal zu den leichten und mal zu den schweren Seltenen Erden gezählt.
Schwere SEE haben eine höhere molare Masse als die leichten SEE. Viele Minerale, die Seltene Erden enthalten, bauen aufgrund ihrer Struktur entweder die leichten oder die schweren Elemente ein. Minerale, welche die schweren SEE enthalten, sind seltener in abbauwürdigen Konzentrationen angereichert, dementsprechend weniger Lagerstätten wurden für diese Minerale entdeckt. Sie sind deshalb tendenziell teurer als die leichten SEE.
Die Entdeckung der Seltenen Erden begann bereits 1784 in der kleinen schwedischen Gemeinde Ytterby nahe Stockholm, als der schwedische Leutnant Arrhenius bei einem Steinbruch nahe des Dorfes ein unbekanntes Mineral entdeckte. Zehn Jahre später isolierte der finnische Professor Johan Gadolin daraus die erste unbekannte "Erde" Ytterbium. "Erde" war damals die Bezeichnung für ein Metalloxid.
Das radioaktive Promethium, welches ebenfalls zu den Seltenen Erden gezählt wird, ist tatsächlich sehr selten und wurde erst 1945 von amerikanischen Atomforschern nachgewiesen.
Die gesamte "Erdenchemie" war lange Zeit ein exotischer, in der Wirtschaft wenig beachteter Bereich, bis die Seltenen Erden für technische Innovationen entdeckt wurden. Spätestens seit den 2000ern sind sie aber unverzichtbar für Hightech-Anwendungen.
[1] Neukirchen, F., Ries, G. (2014): Die Welt der Rohstoffe – Lagerstätten, Förderung und wirtschaftliche Aspekte. Springer Verlag, Berlin – Heidelberg
[2] BGR (2021): Seltene Erden. Informationen zur Nachhaltigkeit. https://www.bgr.bund.de/DE/Gemeinsames/Produkte/Downloads/Informationen_Nachhaltigkeit/seltene_erden.pdf?__blob=publicationFile&v=3
