Eine einfache, zusammenfassende Übersicht über Seltene Erden und Neodym, für ein Bachelor Interdisziplinäres-Praktikum an der Uni Graz.

1. Das Netzwerk der Seltenen Erden
am Beispiel Neodym
Christopher Kittel
Stefan Kasberger
Koordination: Birgit Bednar-Friedl
Bakk. IP
WS 2013
Foto: Mountain Pass (CA)

2. Systemisches Denken
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Ökonomische, ökologische, technische und strukturelle
Bedeutung von Neodym
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Methoden aus Umwelt- und Verfahrenstechnik,
Wirtschaftsgeographie, Ressourcenökonomik und
Netzwerktheorie
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Ein reales Produkt vom Abbau bis zum Recycling
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Interdisziplinäres Arbeiten
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Wissenschaftliches Schreiben

3. Warum Seltene Erden?
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Strategisch relevant
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Ausgangsmaterial in High-Tech Industrie
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Versorgungsrisiko

4. Seltene Erden: Status Quo
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Was sind SE, wofür werden sie gebraucht?
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Woher, Wohin?
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Welche Entwicklungen finden gerade statt?

5. Seltene Erden:
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geringe Konzentrationen:
–
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aktuell wenige Minen produktiv:
–
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aufwändiger & teurer Abbau
Bayan-Obo (China), Mountain Pass (USA)
privater Handel:
–
Preise zw. 20 und 15.000 $ / kg

8. Seltene Erden: Eigenschaften
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gar nicht so selten
–
–
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Reserven 88.000.000 t (stat. Reichweite: 715a)
Ressourcen 150.000.000 t (stat. Reichweite
1.220a) (Fraunhofer 2009)
Gewinnung:
–
Gezielter Tagebau oder als Beiprodukt
–
aufwändige chemische Trennung

9. Seltene Erden: Bedeutung
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Verwendung in:
–
Neodym: Elektromotoren, Windkraft,
Smartphones
–
Andere SE: Laser, Bildschirme, Kommunikation,
LEDs, Leichtbau, Brennstoffzellen, Supraleiter

11. Ökonomische Situation
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Wichtigste Förderländer
–
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China (über 90%)
Wichtigste Abnehmer:
–
Japan, USA, Südkorea, Europa

12. Neodym
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Verwendung in Zukunftstechnologien:
Telekommunikation, Energieerzeugung,
Elektrofahrzeuge

13. Neodym: etwas genauer
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kommt v.a. in Monazite und Bastnäsit vor
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3-wertiges Ion, Schmelzpunkt 1.021°C
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Relativ hohes magnetisches Moment
–
ergibt stärkste Permanentmagnete

14. Neodym: etwas genauer
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Verwendungen:
–
–
Windkraftgeneratoren (82 kg / MW)
–
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Auto-Elektromotoren (1 kg / Motor)
wenige Gramm in Smartphones, u.ä.
~ 8.000 t/a, 100 $ / kg

15. Neodym: Datenlage
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Gut bei Geologie, Chemie und Physik
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Mittelmäßig bei Ressourcen / Reserven
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Schwierig, ökonomische Daten zu
Handelsströmen zu finden
Medien, Berichterstattung & Studien: deckt im
allgemeinen alle Bereiche ab (Technologie,
Ökologie, Unternehmen, Ressourcenlage,
Produkte,...)

16. Neodym: Interessante Punkte
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Aufwand & Komplexität der Gewinnung
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Von Quasi-Monopol zu Oligopol
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Regulierung von strategischen Ressourcen
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Öffentlicher Diskurs zwischen High-Tech
und Umweltschutz
Aufbau geschlossener Rohstoffkreisläufe

17. Mögliche Startpunkte und Quellen
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Technisch / geologisch: USGS (United
States Geological Survey)
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Aggregierte Daten: UN-Comtrade
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Übersichten: CBIC-Report
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gemeinsame Quellenbasis erarbeiten

18. Folien: https://github.com/skasberger/course-ip-neodym

19. Quellen
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Bild Folie 1: Google Maps https://maps.google.at/?
ll=35.479613,-115.530081&spn=0.033165,0.063257&t=h&z=15
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Bild Folie 2: http://www.michelecoscia.com/wp-content/uploads/2012/10/ps4.png
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Bild Folie 3: Peggy Greb, Agricultural Research Center of US Dep. Of Agriculture
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Grafik Folie 6: US Dep. Of Energy, Critical Materials Study S. 83
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Grafik Folie 7: cc by-sa 3.0 unported wikicommons
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7d/Tableau_periodique_terres_rares.svg/800p
x-Tableau_periodique_terres_rares.svg.png
Bild Folie 10: USGS
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/USGS_rare_earth_oxides_production_gra
ph.PNG/800px-USGS_rare_earth_oxides_production_graph.PNG
Bild Folie 12: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/75/Neodymium_Magnet_Ball_Grid.jpg
Bild Folie 18:
http://www.azubister.net/magazin/wp-content/uploads/2012/08/Fotolia_duales-studium-vorteile_M.jpg