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Ein seltenes Roherz wird zum Star

Der Aufstieg des Coltan

Coltan-Konzentrat aus Brasilien © Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)

Seitdem Mikroelektronik mit Internet, PCs und Mobiltelefonen zu einem Massenprodukt wurde, hat die wirtschaftliche Bedeutung des Coltan enorm zugenommen. Denn die in ihm enthaltenen Metalle Tantal und Niob erwiesen sich aufgrund ihrer spezifischen chemischen Eigenschaften als wichtige Baumaterialien für elektrische Kondensatoren, die in nahezu allen elektronischen Geräten gebraucht werden.

Besonders widerstandsfähig

Vor allem Tantal gilt als kostbares Metall. Mit einem enorm hohen Schmelzpunkt von 2.996 Grad Celsius und einem Siedepunkt von 5.429 Grad Celsius ist es eines der temperaturbeständigsten Metalle überhaupt. Ebenso ist es eines der am wenigsten reaktiven Elemente. Bei Zimmertemperatur widersteht es selbst Säuren und Basen, erst ab 150 Grad wird es von diesen angegriffen.

Wegen dieser Beständigkeit konnte das Tantal zwar erst verhältnismäßig spät industriell genutzt werden, dafür gehört es heute aber in verschiedenen Industriebereichen zu einem der gefragtesten Metalle. Weil es chemisch so stabil und kaum von Korrosion gefährdet ist, kommt es in der Medizintechnik und bei medizinischen Implantaten zum Einsatz. So werden Knochennägel, Prothesen oder Kieferschrauben für Zahnimplantate aus Tantal gefertigt.

Ein Spezialist mit Kapazität

Ebenso nutzt man Tantal als Bestandteil von Superlegierungen, also Mischungen aus zahlreichen Metallen mit unterschiedlichen Eigenschaften, die die Materialbeständigkeit von extrem beanspruchten Bauteilen zum Beispiel für Gasturbinen oder Flugzeugmotoren garantieren.

Die hohe elektrische Kapazität von Tantal, die Fähigkeit, elektrische Ladung zu speichern, prädestiniert es für den Einsatz in elektrischen Kondensatoren. Die ersten Tantal-Elektrolytkondensatoren wurden bereits in den 1930er Jahren gebaut. Doch erst nach dem zweiten Weltkrieg entwickelte man die Technik maßgeblich weiter, so dass Tantal als Grundmaterial für jegliche elektronischen Geräte nahezu unentbehrlich wurde.

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Star mit Seltenheitswert

Dem großen Bedarf gegenüber stand seit Beginn der industriellen Nutung die Tatsache, dass Tantal ein sehr seltenes Element ist. Von den 80 stabilen der insgesamt etwa einhundert chemischen Elemente rangiert es im Vorkommen weltweit auf Platz 50. Innerhalb der Erdkruste ist Tantal mit einem Anteil von nur 0,00017 Prozent vorhanden. Zum Vergleich: Eisen kommt in der Erdkruste mit einen Anteil von 4,6 Prozent vor, Calcium mit etwa 3,6 Prozent oder Kupfer mit 0,006 Prozent.

In den 1980er Jahren ließ die Nachfrage nach Tantal zwischenzeitlich aufgrund von Börsenspekulationen nach. Aber weil elektronische Geräte für normale Verbraucher immer kompakter und erschwinglicher und aufgrund der „digitalen Revolution“ immer notwendiger wurden, stieg der Bedarf an Tantal in den 1990er Jahren wieder an. Für die Miniaturbauweise ist Tantal ideal, und im Vergleich zu den Anfängen der Tantal-Kondensatoren haben heutige Modelle bei der gleichen Größe die 20fache Kapazität.

Steigender Bedarf und sinkende Vorkommen

Um das Jahr 2000 herum erlebte die Nachfrage nach Tantal und dem Roherz Coltan einen bis dahin unbekannten Boom. Zeitweise war Tantal auf dem Weltmarkt teurer als Silber und kostete pro Kilogramm etwa 500 US-Dollar. Mittlerweile liegt der Preis bei etwa 100 US-Dollar pro Kilo. Der Grund für die gesunkenen Preise: Es wurden mehrere neue Lagerstätten erschlossen.

Doch eines ist sicher – Coltan und seine Bestandteile Tantal und Niob sind endliche Rohstoffe. Pro Jahr werden nur etwa 1.400 Tonnen reines Tantal produziert, rund 60 Prozent davon gehen in den Bau von elektronischen Geräten wie Mobiltelefone, Laptops oder Spielkonsolen. Mit Niob wird hauptsächlich Stahl veredelt.

Das Institut der deutschen Wirtschaft (IW) in Köln stuft heute sowohl Tantal als auch Niob unter der Gesichtspunkt künftiger Verfügbarkeit als „besonders kritische“ Rohstoffe sein, ähnlich wie Chrom, Molybdän oder Platinmetalle. Allen diesen Stoffen ist gemein, dass sie in nur wenigen Lagerstätten konzentriert sind und weltweit nur von wenigen Unternehmen produziert und verkauft werden. Zudem, heißt es beim IW, seien diese Metalle nur schwer oder gar nicht durch Alternativen zu ersetzen.

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Stand: 25.04.2009

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Coltan
Ein seltenes Erz und die Folgen seiner Nutzung

Ein seltenes Roherz wird zum Star
Der Aufstieg des Coltan

Coltan, Columbium und die griechischen Götter
Ein bisschen Chemie-Historie

Kriegsursache: Coltan
Hintergründe des Kongokriegs

Bergbau statt Landbau
Wie der Coltan-Boom Bauern zu Kumpeln macht

Handarbeit ersetzt Maschinenkraft
Artisanaler Coltan-Bergbau

Chemischer Fingerabdruck soll Kriege verhindern
Deutsche entwickeln Prüfverfahren

Schwarze Riesen durch Handys in Gefahr
Coltan-Abbau im Gorillla-Land

Marktengpässe ab 2030
Wenn das Coltan ausgeht

Alternativen zu Tantal in Sicht?
Keramik, Aluminium oder Niob

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