BGR Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

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Logo der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)

Pressemitteilung

Hannover, 23.10.2018

BGR-Studie zu Edelgasen:
Helium wirklich kritisch? Markt für Xenon angespannt!

Sie sind Bestandteil unserer Atemluft, sind unverzichtbar in Produkten des täglichen Lebens und finden Anwendung in der Hochtechnologie – Edelgase. In einer neuen Studie hat die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) die Produktions- und Marktsituation der fünf Edelgase Helium, Neon, Argon, Krypton und Xenon untersucht.

Helium ist das bekannteste Edelgas. Es ist nach Wasserstoff das zweithäufigste Element im Universum. Als einziges Edelgas wird es in der Regel nicht aus der Luft, sondern vorwiegend als Bestandteil aus Erdgas abgetrennt. Helium wird u. a. in der Medizin zum Betrieb von Magnetresonanztomographen (MRT), als Schweißschutzgas, Traggas für Zeppeline und Ballons - z. B. für die routinemäßigen Wetterbeobachtungen - sowie im Bereich der Tieftemperaturforschung verwendet. Beim Verbrauch steht Deutschland hinter den USA, China, der Republik Korea und Japan an fünfter Stelle. Derzeit kostet der Kubikmeter Helium für Großkunden zwischen 6 und 7 Euro.

Über Jahrzehnte waren die USA der einzige Produzent in der westlichen Welt, ehe ab Ende der 1990er Jahre erst Algerien, später Katar, Australien und zuletzt Kanada die Produktion aufnahmen. Auch Polen und Russland produzieren Helium, dessen Produktionsvolumen 2017 bei weltweit knapp 165 Millionen Kubikmetern lag. Der US-amerikanische Anteil an der Weltproduktion lag zuletzt bei 55 %. Knapp ein Drittel des US-amerikanischen Heliums stammt aus dem Cliffside-Speicherfeld in Texas. Dabei handelt es sich um ein ehemaliges Erdgasfeld, das seit 1945 zur Speicherung von Helium genutzt wird. Inzwischen ist das Feld allerdings fast vollständig geleert. Seit wenigen Wochen können Privatunternehmen keine neuen Mengen an Helium mehr aus dem Cliffside-Speicherfeld beziehen.

Im letzten Jahr wurde Helium von der EU und den USA als kritischer Rohstoff eingestuft. „Es ist davon auszugehen, dass sich diese Einschätzung in den kommenden Jahren ändern wird. In mehreren Ländern, insbesondere in Russland, werden derzeit teils sehr große Heliumprojekte entwickelt. Diese können künftig den zurückgehenden US-amerikanischen Anteil in der Heliumproduktion vollständig ausgleichen“, so Dr. Harald Elsner, Autor der neuen BGR-Studie „Edelgase – Versorgung wirklich kritisch?“

Von Argon werden jährlich weltweit rund 9 Milliarden Kubikmeter in ca. 1.000 Luftzerlegungsanlagen produziert. Argon ist vor allem für die Stahlherstellung und als Schweißschutzgas unverzichtbar. Mit einem Preis von 40 Cent pro Kubikmeter ist Argon das günstigste unter den Edelgasen.

Im Gegensatz zu Argon wird Neon – wie auch alle übrigen Edelgase – weltweit gehandelt. Allerdings ist der Markt deutlich kleiner. Insgesamt wurden 2017 weltweit rund 360.000 Kubikmeter Neon an 16 Standorten produziert. Eine dieser wenigen Anlagen zur Herstellung von Neon betreibt das deutsche Unternehmen Linde am Standort Leuna in Sachsen-Anhalt. Gegenwärtig liegt der Preis für Neon bei 130 Euro pro Kubikmeter. Lediglich 1 % des Neons wird noch zur Befüllung der bekannten Neonröhren benötigt. Mehr als 80 % wird zum Betrieb von Lasern in der Produktion von Halbleitern für Computerchips verwendet.

Wie Neon ist auch Krypton ein seltenes Luftgas. Es gibt eigentlich nur zwei große Verwendungsbereiche: Zum einen wird Neon zur dämmenden Befüllung von Isoliergläsern benötigt, zum anderen als Leuchtmittel genutzt. Den geringen Rest benötigt die Halbleiterindustrie als Lasergas. Rund 130.000 Kubikmeter Krypton wurden 2017 weltweit produziert. Der Verkaufspreis liegt derzeit bei 85 Euro pro Kubikmeter.

Xenon ist das seltenste der fünf untersuchten Edelgase mit einer Produktionsmenge von derzeit 12.200 Kubikmetern. Zwei der weltweit 20 Anlagen stehen in Deutschland. Die Unternehmen Linde (Werk Unterschleißheim) und Air Liquide Deutschland (Werk Krefeld) stellten 2017 rund 1.700 Kubikmeter Xenon her. Der Weltmarktpreis liegt derzeit bei 11.000 Euro pro Kubikmeter. Damit stieg der Preis im Vergleich zu 2016 um 60 %. Da die Nachfrage das Angebot nach wie vor übersteigt, wird für die nächsten Jahre mit weiteren Preisanstiegen gerechnet. Solche Preissprünge gab es in der Vergangenheit immer wieder. „Der Grund liegt darin, dass für Xenon immer neue Anwendungsbereiche entdeckt werden. Aufgrund der dann zunehmenden Nachfrage nach diesem Gas steigen dann regelmäßig für einige Jahre auch die Preise“, erklärt Elsner.

Derzeit wird Xenon als Leuchtmittel („Xenon-Lampen“), Lasergas in der Halbleiterindustrie, Antriebsmittel für Satelliten, Hightech-Narkosemittel sowie zur Erforschung „Schwarzer Materie“ verwendet. Zudem entwickelt die Halbleiterindustrie derzeit mit der 3D-Photolithographie ein neues Herstellungsverfahren, das große Mengen an Xenon erfordert. Auch die mehr als 800 neuen Satelliten, die in den nächsten Jahren weltweit einen ständigen Zugang ins Internet („Oneweb“) ermöglichen sollen, werden zusätzlich große Mengen an Xenon als Antriebsmittel benötigen.

Die neue BGR-Studie zu Edelgasen wird heute auf einer Tagung der BGR im GEOZENTRUM Hannover dem Fachpublikum vorgestellt. Sie wird im Internet-Portal der BGR Ende des Jahres abrufbar sein.

Fachlicher Ansprechpartner:
Dr. Harald Elsner, Tel. 0511 643 2347, E-Mail: Harald.Elsner@bgr.de

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Pressesprecher: Andreas Beuge, Tel.: 0511 643 2679
E-Mail: Andreas.Beuge@bgr.de, Internet: http://www.bgr.bund.de
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