Mit einem der höchsten Schmelzpunkte aller Elemente von 3.186 Grad Celsius liegt Rhenium an dritter Stelle, direkt nach dem Metall mit dem höchsten Schmelzpunkt Wolfram mit 3.422 Grad Celsius und Kohlenstoff (Diamant) mit 3.800 Grad Celsius. Rhenium wurde aufgrund seiner Seltenheit in der Erdkruste erst relativ spät entdeckt. Die biologische Funktion von Rhenium ist unbekannt und es kommt auch nicht im menschlichen Körper vor. Rhenium gilt auch als arbeitshygienisch unbedenklich.
Der Name kommt vom Rhein, warum?
„Die Geschichte der Entdeckung und die damit verbundene Namensgebung sind bis heute faszinierend“, sagte Heinz Muser, geschäftsführender Gesellschafter der auf Seltene Erden und Technologieinvestitionen spezialisierten doobloo AG. Im Jahr 1925 untersuchten Walter Noddack, Ida Tacke und Otto Berg das Mineral Columbit. Um die einzelnen Komponenten analysieren zu können, wurden diese Elemente in Abschnitte unterteilt. Mit Hilfe der Röntgenspektroskopie entdeckten Wissenschaftler ein unbekanntes Element – Rhenium. Heinz Muser erklärte, dass der Name Rhenium nach dem Fluss Rhein gegeben wurde. „Im 19. und frühen 20. Jahrhundert war es üblich, dass Artikelnamen mit Heimat und Patriotismus in Verbindung gebracht wurden“, sagt Muser. Noddack und Tacke benannten das Element nach seinem Ursprungsort im Rheinland (lateinisch Rhenus, deutsch Rhein).
Rhenium gehört zu den Schwermetallen und ist für seine überdurchschnittliche Härte und Dichte bekannt. Aufgrund seiner hohen Dichte und hohen Beständigkeit ist Rhenium ein wichtiger Bestandteil moderner Technologie. Heinz Muser erklärt, dass die Zugabe von Rheniummetall zur Verbesserung der Kriech- und Ermüdungseigenschaften der Legierung bei höheren Temperaturen sehr wichtig ist. Rhenium kommt in der Natur nicht allein vor, sondern ist immer Bestandteil anderer Mineralien. Bekannte rheniumhaltige Mineralien sind Columbit, Alvit und Gadolinit. Die größten Vorkommen befinden sich in Kanada, Nord- und Südamerika. „Aus diesem Grund ist Rhenium eines der seltensten Elemente auf der Erde, tatsächlich kommen Platin und Gold häufiger vor“, sagt Muser.
Vorkommen, Extraktion und Nachweis
Die Rheniummetall-Technologie wurde bisher hauptsächlich in den USA, Kanada und Chile für bestimmte Erzarten eingesetzt. Aus diesem Grund wird für die Gewinnung dieses Edelmetalls Molybdän- oder Kupfererz benötigt. Sobald das Erz in seine einzelnen Bestandteile zerlegt ist, gibt es drei Methoden zum Nachweis von Rhenium. Die erste Methode ist die Spektroskopie, die in der Chemie, Physik und Astronomie weit verbreitet ist. Diese Methode nutzt die Farbzerlegung von Lichtquellen, um zu untersuchen, wie elektromagnetische Strahlung und Materie interagieren.
Bei Rhenium entsteht eine blassgrüne Flammenfarbe. Eine weitere Methode ist die Gravimetrie. Bei dieser Methode basiert die Messung der Materiemenge auf der Bestimmung der Masse. Die letzte Methode ist die Massenspektrometrie. Dank dieser Methode erhält man eine grafische Darstellung der Ionenintensität als Funktion des Masse-Ladungs-Verhältnisses.
Raketen- und Flugzeugmotoren sowie Katalysatoren benötigen Rhenium
In den meisten Fällen wird Rhemiun nicht als einzelnes Element, sondern als Zusatz zu einer Vielzahl von Legierungen verwendet. Als Legierung in Legierungen wie Nickel-Superlegierungen eignet es sich besonders zur Herstellung von Turbinenschaufeln für Raketen- und Flugzeugtriebwerke. Aufgrund seines hohen Schmelzpunkts wird Rhenium in Thermoelementen, Lampenfäden und Anodenplatten von Röntgengeräten verwendet. Ein weiteres Anwendungsgebiet betrifft den Platin-Rhenium-Katalysator, der eine wichtige Komponente zur Erhöhung der Oktanzahl von bleifreiem Benzin darstellt. „20 % des weltweit produzierten Rheniums werden in petrochemischen Katalysatoren verwendet“, sagt Muser.
Die Nachfrage nach Metalltechnik steigt und ihre Verfügbarkeit wird knapper
Branchen- und Wirtschaftsexperten sehen eine große Herausforderung in der Verfügbarkeit von Metalltechnologien wie Rhenium. Heinz Muser weist darauf hin, dass es, wenn man nur den Bereich Luftfahrttechnik betrachtet, schwierig sein wird, den Bedarf an Rhenium in den kommenden Jahren mit den aktuellen Lagerbeständen zu decken. In den Grundlagen der Wirtschaftswissenschaften wird immer wieder darauf hingewiesen, dass Angebot und Nachfrage den Preis bestimmen. „Für Rhenium bedeutet das, dass der Preis dieses seltenen Rohstoffs in Zukunft steigen wird. Dieser Faktor ist auch ein wesentlicher Unterschied zu Edelmetallen. „Edelmetalle wie Platin oder Gold dienen in erster Linie als Wertaufbewahrungsmittel, während Rhenium aufgrund seiner chemischen Eigenschaften technisch hergestellt und dem Konsum zugeführt wird“, sagte Muser.
Rohstoffe wie Technologiemetalle werden in fast allen technologischen Entwicklungen verarbeitet. „Der Technologieverbrauch steigt auch, weil sich viele Entwicklungsländer zu Industrieländern wandeln, was wiederum die Nachfrage erhöht. Bedenken Sie, dass das Angebot an Rohstoffen begrenzt ist“, sagte Muser.
Nach Schätzungen der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) werden allein im Jahr 2035 rund 120 Tonnen Rhenium benötigt, um den Bedarf der Flugzeughersteller zu decken. Diese Menge entspricht mehr als dem Doppelten der aktuellen Produktion. „Die Entwicklung des Marktes für Technologiemetalle wie Rhenium vorherzusagen ist schwierig, nur eines ist sicher: Recycling muss in Zukunft eine wichtigere Rolle spielen, um möglichst lange von diesem seltenen Rohstoff zu profitieren“, sagte er Heinz Muser. Bestimmt.
ViSdP:
DR. Pierre Riedi
Ökonom und Experte für Edelmetalle
Für den Inhalt ist der Autor verantwortlich
Die doobloo AG mit Sitz im Fürstentum Liechtenstein ist auf den strategischen Metalleinkauf spezialisiert. Seiner Meinung nach sollte jedes Anlageportfolio um Sachwerte als krisen- und inflationsresistente Komponente erweitert werden. Technologiemetalle und seltene Erden sind für fast alle Hightech-Entwicklungen der letzten Jahre unverzichtbar.
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