Neodym als Investment

I. Entdeckung

Die Entdeckung und Isolierung von Neodym als chemisches Element bedurfte mehrerer Schritte. Zunächst fand der schwedische Chemiker Carl Gustav Mosander 1839 im Mineral 'Cerit' die zwei vergesellschafteten Elemente Lanthan und Didym. Erst 40 Jahre später, im Jahr 1879, erkannte Per Teodor Cleve, dass es sich bei Didym um zwei Elemente handelte. Diese wiederum konnten dann im Jahr 1885 durch den österreichischen Chemiker Carl Auer von Welsbach als Neodym und Praseodym isoliert werden.

Benannt wurde Neodym nach dem griechischen 'neos' (neu) und 'didymos' (Zwilling; gemeint Zwilling des Lanthans im Mineral Cerit).

II. Eigenschaften

Neodym besitzt in Reinform eine Dichte von 6,8 g/cm³, als Oxid (Verbindung mit Sauerstoff) 7,24 g/cm³ und wird damit noch zu den sog. 'Leichten Seltenen Erden' gezählt. Der Begriff 'Erde' wurde früher für Oxide verwendet.

Die herausragendste und technisch relevante Eigenschaft von Neodym ist dessen hohe und dauerhafte Magnetisierbarkeit. Durch die Verbindung mit Eisen und Bor können stärkste Magnete mit kleinsten Baumaßen realisiert werden.

III. Vorkommen und Gewinnung

Dass die Seltenen Erden geologisch gar nicht so selten vorkommen, fand man erst nach der Namensgebung heraus. Neodym steht mit einer Häufigkeit in der Erdkruste von 41,5 ppm auf Rang 27 aller 80 stabilen Elemente (Quelle ).

Das Problem für die Gewinnung von Neodym ist, dass es in der Natur nur vergesellschaftet mit anderen Seltenen Erden vorkommt und viele dieser Vorkommen eine so schlechte Qualität und Konzentration aufweisen, dass sie nicht ausgebeutet werden können.

Das Mineral 'Monazit' ist das wichtigste Erz zur Gewinnung von Seltenen Erden. Neben 20 Prozent Neodym kann dieses Mineral jedoch auch bis zu 20 Gewichtsprozente radioaktive Thorium- und Uranoxide enthalten, sodass bei der Förderung und Verarbeitung des Erzes umwelttechnische Gefahren beachtet werden müssen. Neben Monazit besteht das Mineral 'Bastnäsit' als zweite wichtige Quelle aus typischerweise 12 Prozent Neodym.

Die größten Lagerstätten befinden sich in China, USA, Myanmar (Birma) und Australien. Diese vier Länder förderten in 2020 knapp 94 Prozent aller Seltenen Erden Erze (siehe Abb. 3 rechts).

Leider geben die Quellen keine gesonderten Produktionszahlen für die verschiedenen Seltenen Erden an, sondern summieren diese immer in den Gruppen 'Leichte Seltene Erden' (engl 'LRE' für 'light rare earths') und 'Schwere Seltene Erden' ('HRE' für 'heavy rare earths'). Die Produktion für Neodym im Jahr 2020 kann auf ca. 43.000 Tonnen geschätzt werden (ca. 18 Prozent von 240.000 Tonnen).

IV. Reserven und Ressourcen

Die weltweit mit großem Abstand wichtigste Lagerstätte für Monazit und Bastnäsit ist die chinesische Bayan-Obo Mine, die an der Grenze zur Mongolei gelegen ist. Die Reserven an Seltenen Erden in dieser Mine werden auf mehr als 1,6 Millionen Tonnen geschätzt, was ca. 70 Prozent aller weltweit bekannten Reserven entspricht (Quelle ). Die Höhe der Ressourcen ist nicht bekannt. Insgesamt förderte China im Jahr 2020 mit 140.000 t knapp 60 Prozent des globalen Angebotes.

Eine zweite wichtige Lagerstätte befindet sich mit der 'Mountain Pass' Mine in Kalifornien / USA. Seit dem Produktionsstart 1952 sah diese Mine jedoch einige Besitzerwechsel, Stilllegungen, Wiedereröffnungen und in 2015 auch die Insolvenz des damaligen Betreibers Molycorp. Seit Ende 2017 wird die Mine von 'MP Materials' betrieben, die die Reserven und Ressourcen von gewinnbaren Seltenen Erden mit zusammen 950.000 Tonnen angeben (Quelle ). In 2020 produzierte diese Mine 38.000 t Seltene Erden (Quelle ).

Laut dem U.S. Geological Survey ist das mit 30.000 Tonnen drittgrößte Förderland Chinas Nachbar Myanmar (Birma). Die Aufbereitung dieser Erze erfolgt ebenfalls in China. Die Reserven oder Ressourcen des Landes sind nicht bekannt.

Australien wies für 2020 eine Förderung von 17.000 t aus. Die Angaben der Ressourcen schwanken je nach Quelle zwischen 2,8 Millionen (Australasian Joint Ore Reserves Committee) und 4,1 Millionen Tonnen (U.S. Geological Survey).

Die genannten bergbaulichen Förderdaten von 2020 ergeben, dass China ca. 58 Prozent der globalen Förderung auf sich vereint, die USA ca. 16 Prozent, Myanmar 12,5 Prozent und Australien 7 Prozent (Rest der Welt ca. 6,5 Prozent). Kritisch wird die Versorgungslage, wenn man bedenkt, dass knapp 90 Prozent dieser Erze in China verarbeitet werden und die hieraus gefertigten Dauermagnete zu ca. 94 Prozent von dort stammen (siehe Abb. 5 rechts; Zahlen von 2019).

Die EU klassifiziert die Seltenen Erden als die kritischsten Rohstoffe überhaupt (Quelle ). Die europäischen Länder bezieht 99 Prozent der Leichten Seltenen Erden aus dem Reich der Mitte, Schwere Seltenen Erden zu 98 Prozent. Die Recyclingquote liegt mit weniger als 2 Prozent ebenfalls extrem niedrig.

V. Verwendung

a) Neodym-Eisen-Bor Magnete:
Aus der Legierung Nd₂Fe₁₄B können die derzeit stärksten Dauermagnete hergestellt werden. Diese finden Anwendung in Elektromotoren jeglicher Bauart (z.B. Elektro- und Hybridfahrzeuge), Windkraftanlagen, Kernspintomographen, Kopfhörern, Lautsprechern, etc.

b) Batterien

c) Legierungen (Metallurgie)

d) Keramiken und Gläser:
Färben (blau), entfärben von eisenhaltigem Glas, UV-absorbierende Gläser (Sonnenschutzglas).

e) Katalysator:
Abgas-Katalysatoren im PKW Bereich.

f) Laser:
Industrielle Neodym-YAG Laser

g) Andere:
Kondensator-Dielektrikum, Legierungspartner mit Cer in Feuersteinen, Katalysator bei der Herstellung von Kautschuk für Fahrzeugreifen.

VI. Zukünftiger Verbrauch

Da Neodym für starke Permanentmagnete unabdingbar ist, wird der Verbrauch für verschiedenste Zukunftstechnologien als stark wachsend prognostiziert. Die Deutsche Rohstoffagentur schätzte im Jahr 2016 den Bedarf alleine für Windkraftanlagen bis ins Jahr 2035 mit bis zu 17.600 Tonnen pro Jahr (Quelle ). Dies würde einer notwendigen Ausweitung um + 76 Prozent gegenüber der Produktion 2013 bedeuten.

In der aktuelleren Studie 'Critical Raw Materials for Strategic Technologies and Sectors in the EU' sieht die Eu-Kommission den Bedarf für Neodym für Windkraftanlagen im Jahr 2050 bei 13.000 Tonnen und für Elektromobilität bei 4.100 Tonnen (Quelle ).

Weitere Zukunftstechnologien wie z.B. autonomes Fahren, Robotik, 3D Druck oder Datenspeicherung werden den Gesamtbedarf bereits im Jahr 2025 in Summe über 80.000 Tonnen pro Jahr erhöhen, so die Studie. Dies würde in etwa einer Produktionsverdopplung innerhalb weniger Jahre bedürfen, um die Nachfrage dann noch bedienen zu können.

VII. Chancen für Investoren

• Verschiedene Zukunftstechnologien benötigen Neodym.
• Dekarbonisierung durch erneuerbare Energien und Elektromobilität ganz oben auf der globalen politischen Agenda.
• Seltene Erden stellen aufgrund der extrem hohen Länderkonzentration die kritischsten Rohstoffe überhaupt dar.
• Starke Nachfrageausweitung in den kommenden Jahren prognostiziert.
• Staatliche Verbote für den Besitz von Neodym sind nicht zu erwarten.

VIII. Risiken für Investoren

• Substituierung des Neodyms durch andere Rohstoffe oder Materialien.
• Massive Ausweitung der Förderung durch Erschließung neuer Lagerstätten.
• Technische Verbesserung der Gewinnungsprozesse.
• Alchemistische Herstellung von Seltenen Erden.
• Rückgang der industriellen Nachfrage.