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Seltene Erden: Bergbau auch in Deutschland? (4/2012)


Sie sind in der Erdkruste gar nicht so selten und ihr Preis steigt mit dem Atomgewicht: Bereits die leichteren Seltenerden-Elemente (SE) Cer, Lanthan und Neodym sind unentbehrlich für Polituren, Batterien, Solarzellen und Dauermagnete (z.B. in Windturbinen). Schwere SE wie Europium, Dysprosium und Erbium braucht man für Energiesparlampen, Chemiekatalysatoren und Glasfaserkabel.
Besonders angereichert sind Seltene Erden in Alkaligraniten oder in Carbonatiten (auch: Karbonatite); dies sind exotische marmorähnliche Gesteine, die nicht sedimentären Ursprungs sind, sondern einer magmatischen Carbonatschmelze entstammen. Aktuelles Beispiel ist der aktive Vulkan Ol Doinyo Lengai im Norden Tansanias, auf dem Ostafrikanischen Grabenbruch.
Auch in Deutschland, im Südteil des Rheingrabens, treten Carbonatite zu Tage. Im Zentrum des jungtertiären Kaiserstuhl-Vulkans liegen bei Schelingen fünf kleine alte Tagebaue am Orberg und der alte Steinbruch Badloch am Badberg (Naturschutzgebiet!). Den anstehenden Calcit-Carbonatit durchziehen dünne Erzlagen aus Magnesioferrit (schwarzmetallische Oktaeder <3 mm KL) mit viel Phlogopit und dem Nioboxid „Koppit“, das hier mit bis zu 5 Vol.% angereichert ist; dieser „Koppit-Marmor“ mit seinen 0,2-0,7 Gew.% Nb2O5 gab in den Jahren 1935-1937 und 1949-1952 Anlaß zu einem Versuchsbergbau auf Niob, wobei man am Orberg auch einen kurzen Stollen vortrieb.
„Koppit“ (Knop 1875) ist ein cerhaltiger Oxycalciopyrochlor mit bis zu 10 Gew.% Seltenerden, entsprechend der Formel (Ca,Ce,Na)(Nb,Fe3+)O6(O0.7F0.3). Er bildet kleine dunkelrote Oktaeder (0,5-2 mm KL); der ähnliche „Koppit“ aus Oka/Kanada ist übrigens deutlich fluorreicher (=Fluorcalciopyrochlor). Bisher nur am Badberg fanden sich schwarze Würfelchen (<2 mm KL)
von „Dysanalyt“ (Knop 1877), ein niobreicher Perowskit (mit Ti0.7Nb0.3).

Deutlich größer als die Vorkommen im Kaiserstuhl ist jedoch ein kilometertief unter der Erdoberfläche verborgener Carbonatit, den die Deutsche Rohstoff AG als ersten Seltenerden-Bergbau in Westeuropa entwickeln will: Die schlotförmigen Dolomitcarbonatit-Brekzien von Storkwitz nahe Delitzsch bei Leipzig liegen auf der Tiefenstörung Regensburg–Rostock, ebenso wie mehrere jungtertiäre Vulkanschlote mit edlen Zirkonen (→Lapis 2/2009, S. 25+26). Die Carbonatitschlote mit ~0,5 Gew.% an feinverteiltem Bastnäsit-(Ce) wurden im Zuge der Uransuche der ehemaligen DDR in den Jahren 1973-1985 „zufällig“ angebohrt – in bis zu 900 m Tiefe. Sie enthalten geschätzte Reserven von 40.000 Tonnen Seltenerden (Ce+La+Nd) und knapp 9.000 Tonnen Niob (jeweils als Metalloxide), in einem Gesamtwert von mindestens 1,5 Milliarden US-$. Ab Frühjahr 2012 soll ein Bohrprogramm die Reserven bestätigen und möglichst noch erweitern, denn man vermutet in über
1100 m Tiefe einen riesigen verborgenen Carbonatit-Pluton.
Falls in Storkwitz wegen der tiefliegenden Erze kein regulärer Bergbau, sondern nur eine in-situ-Laugung des Carbonatits über Bohrlöcher wirtschaftlich erscheint, bleibt fraglich, inwieweit oxidische Niob-Erze mitgefördert werden können und ob bei diesen Projekten überhaupt Mineralien zutage kommen.
Zudem gilt die Lagerstätte Storkwitz im Weltmaßstab als winzig. Zum Vergleich: Die Lagerstätte Bayan Obo in der chinesischen Mongolei enthält 48 Millionen Tonnen leichter SE-Oxide! Deutlich kleiner ist das Dubbo Zirconia Project bei Sydney/Australien, doch es besitzt den mit Abstand höchsten Anteil an schweren Seltenerden weltweit (~70%!). Bereits vor Beginn neuer Tiefbohrungen (Frühjahr 2012) verfügt man hier über 265.000 t SE-Oxide; dazu kommen 700.000 t Zirkonium und 160.000 t Niob (als ZrO2 bzw. Nb2O5, aus feinkörnigem Bastnäsit, Eudialyt und Natroniobit). Die schlotförmige, an einen dichten Alkalitrachyt gebundene Lagerstätte soll ab 2014 im Tagebau produzieren – für mindestens 30 Jahre ...     Stefan Weiß

koppitkoppitmagnetit

Links: Tiefrot durchscheinendes Koppit-Oktaeder (0,5 mm) vom Badberg im Kaiserstuhl. Sammlung & Foto: Wolfgang Stoll.

Rechts: Vor 1825 gesammelt, damals noch als „Körniger Kalk mit Titaneisen“: Mit Magnesioferrit und Koppit vererzter Carbonatit von Schelingen im Kaiserstuhl. Sammlung & Foto: Stefan Meier.

 

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