Germanium metal 99,99% delivered Europe - Source: ISE AG

Die im Sommer von China verhängten Ausfuhrkontrollen auf die Hochtechnologieelemente Gallium und Germanium versetzten die Wirtschaft in Panik. Dabei wolle China im Technologiekrieg mit diesem Schritt nur Verhandlungsspielraum gewinnen, so ein China-Kenner.

Gerade einmal 430 Tonnen Gallium und rund 225 Tonnen Germanium wurden 2022 weltweit produziert. Dennoch schreckten die von China im August eingeführten Exportkontrollen dieser beiden Schlüsselelemente die globale Wirtschaft auf. Grund für den Aufruhr ist die Verwendung von Gallium und Germanium in Hochtechnologien einerseits und die hohe Konzentration der Produktion in China andererseits. Insbesondere bei Gallium wird Chinas Monopol deutlich: „Von den 430 Tonnen wurden außerhalb Chinas zehn hergestellt. Es ist die größte Dominanz, die es bei einem einzelnen Element auf dem Planeten überhaupt gibt“, sagt Alastair Neill, China-Kenner und Rohstoffexperte am nordamerikanischen Critical Minerals Institute. Somit produziert China mittlerweile knapp 98 Prozent des Primärgalliums weltweit. Bei Germanium ist das Land schätzungsweise für über 80 Prozent der Primärproduktion verantwortlich.

Galliumarsenid wird in hochperformativen Chips und Halbleitern verwendet. Gallium hat außerdem die einzigartige Fähigkeit Elektrizität in Licht umzuwandeln, was es für die Optoelektronik so attraktiv macht. Es geht hier vor allem um die 5G-Technologie sowie ultraschnelle Glasfasernetze. Auch in Smartphones, Solarzellen und Satelliten kommt Gallium zum Einsatz. Obwohl sehr viel teurer als Silikonarsenid, das als Halbleiterwerkstoff am verbreitetsten ist, greifen Hersteller wie TSMC oder Compound Materials aus Sachsen zu Galliumarsenid.

Verhandlungsmasse im Technologiekrieg

Die Ausfuhrkontrollen begründete Pekings Führung mit der nationalen Sicherheit. Michael Harz, Geschäftsführer von Compound Materials, rechnet damit, dass Abnehmer nun Fragen wie Nutzer, Endverbraucher, Endanwendungen und dergleichen beantworten müssen. Er glaube nicht, dass China Interesse an einer Eskalation habe, denn China kaufe verarbeitete Gallium-Produkte auch zurück, sagte er dem MDR.

Neill, der sieben Jahre lang in China tätig war, bestätigt Harz’ Vermutung. „China kann auf diese Weise effektiv kontrollieren, wohin das Gallium geht.“ Er sieht hinter den Ausfuhrkontrollen nüchternes Kalkül und verweist auf das Verbot der USA, Chipfertigungsmaschinen nach China zu verkaufen. Dies bremse den Ausbau der 5G-Netze in China erheblich aus. Mit den Ausfuhrkontrollen auf Gallium und Germanium will sich China im Technologiekrieg mit den USA wohl Verhandlungsmasse verschaffen.

USA: Keine Gallium-Lagerbestände

Die USA erwischen die Ausfuhrkontrollen am falschen Fuss. „Zwar verfügt die US-Regierung über Vorräte beiGermanium, überraschenderweise aber nicht bei Gallium“, so Neill. Anders der Hersteller aus Sachsen: Compound Materials verfügt über Reserven, die für sechs Monate reichen, berichtet der MDR. Gleichzeitig ist der Markt für reines Galliummetall mit schätzungsweise 100 Millionen US-Dollar im Jahr so klein, dass ein Rückgang der Exporte in China wirtschaftlich kaum spürbar sein würde. Aufgrund der kleinen Größe des Marktes sei es für Unternehmen schwierig in neue Abbauvorhaben zu investieren.

Laut der Deutschen Rohstoffagentur (Dera) wird Germanium vorwiegend bei der Verhüttung von Zink- und Kupfersulfiderzen sowie aus Kohlen gewonnen. Gallium ist ein Beiprodukt der Aluminium- oder Zinkherstellung, wobei die Gewinnung aus Bauxit mit einem Anteil von 90 Prozent wirtschaftlich am bedeutendsten ist. Laut Statista war China 2022 nach Australien zweitgrößter Bauxitförderer der Welt und kann somit seinen Eigenverbrauch abdecken. Zu den Top-3-Produzenten gehört zudem auch Guinea, das auf den weltgrößten Bauxitvorkommen sitzt.

Gallium Metal 99,99% FOB China - Source: ISE AG

Wiederaufnahme der Galliumproduktion in Deutschland

Zu den fünf größten Importländern zählen neben den USA Indien, Japan, Südkorea und Taiwan. Laut Dera importierte Deutschland in den Jahren 2020 bis 2022 zwischen 40 und 60 Tonnen Gallium jährlich, wovon 50bis 60 Prozent aus China stammten. Der Rest kam hauptsächlich aus der Slowakei. Die bereits in den 1970er Jahren gegründete Firma CMK stellt in dem kleinen Ort Žarnovica Gallium und Galliumarsenid in eigens entwickelten Recyclingverfahren her.

Bis 2015 zählte die in Deutschland ansässige Firma Ingal Stade GmbH zum größten Galliumproduzenten außerhalb Chinas. Der Betrieb befand sich auf dem Gelände der Aluminium Oxid Stade GmbH (AOS Stade). Wegen eines Preisverfalls stellte Ingal Stade seinen Produktion 2016 ein und löste sich kurz darauf auf. Anfang 2021, als die Preise für Gallium wieder gestiegen sind, kündigte AOS Stade an, neben seiner Aluminiumproduktion, die Galliumherstellung bis Ende 2021 wiederaufzunehmen. Dies ist jedoch bis heute nicht geschehen und die Firma gab auch auf Anfrage des Instituts für Seltene Erden keinen Kommentar zum aktuellen Stand ab.

Bauxit von Conakry nach Stade

2022 berichtete das Neue Stader Wochenblatt, dass AOS Stade beim Gewerbeaufsichtsamt Lüneburg eine Aufstockung der Erdwälle seiner Rotschlammdeponie von 16,5 auf 30 Meter beantragt hat. Derzeit wäre nur eine maximale Höhe von 21 Metern erlaubt. Die Deponie befindet sich etwa vier Kilometer westlich von der Elbe, wo AOS Stade sein Betriebsgelände samt Hafen hat. Das Bauxit bezieht das Unternehmen aus Guinea, wo 2021 ein Militärputsch stattfand. Seitdem führen Militärs das Land und der abgesetzte Präsident Alpha Condé steht unter Hausarrest. AOS Stades Konzernmutter ist Dadco, ein Aluminiumkonzern der dem britisch-kanadischen Geschäftsmann Victor Dadaleh gehört und dessen Unternehmenszentrale auf den Kanalinseln registriert ist. Dadco ist über den Aluminiumkonzern Halco, an dem es zehn Prozent der Anteile hält, an der Compagnie des Bauxites de Guinee (CBG), einem der beiden größten Bauxitförderern in Guinea, beteiligt.

Auch wenn in Kanada, den USA, Belgien sowie auch Russland Gallium und Germanium gewonnen werden, so kann laut Dera der Bedarf weder kurz- noch mittelfristig von diesen Ländern aufgefangen werden. Bislang plane China Exportkontrollen, aber kein Exportverbot, betont Dera-Expertin Maren Liedtke, die vor Panik warnt.

Gleichzeitig verfüge der Westen nicht über die Fähigkeit wie China, Bauxit aus verschiedenen Quellen an einen zentralen Ort zur Aufbereitung zu bringen, um so eine Massenproduktion für Gallium zu ermöglichen. „So eine Art der Zusammenarbeit bekommen wir hier im Westen, wo jede Firma für sich allein kämpft, nicht so gut hin“, so Neill.

Germanium metal 99,99% delivered Europe - Source: ISE AG

China’s Export Controls on Gallium and Germanium Send Shockwaves Through Global Markets

The export controls imposed by China in the summer on the high-tech elements gallium and germanium sent shockwaves through the global economy. Yet, according to a China expert, the move was not meant as an escalation, but rather as a tactical maneuver to gain leverage in the ongoing technology war.

In 2022, global production amounted to just 430 tonnes of gallium and 225 tonnes of germanium. Despite these relatively small quantities, the export restrictions introduced by China in August caused widespread alarm — largely because of the critical role these elements play in high-tech applications and the extreme concentration of production in China.

The dominance is particularly striking for gallium:

“Of the 430 tonnes produced worldwide, only ten were made outside China. It is the strongest monopoly that exists for any element on the planet,”
explains Alastair Neill, China specialist and critical minerals expert at the North American Critical Minerals Institute.

As a result, China now accounts for nearly 98% of global primary gallium production and an estimated over 80% of primary germanium output.

Key Role in Semiconductors and Optoelectronics

Gallium arsenide is used in high-performance chips and semiconductors. Gallium also has the unique ability to convert electricity into light, which makes it indispensable for optoelectronics — crucial for 5G technology and ultrafast fiber-optic networks.

The element is also used in smartphones, solar cells, and satellites. Although much more expensive than the widely used semiconductor silicon arsenide, manufacturers such as TSMC and Compound Materials (based in Saxony, Germany) rely on gallium arsenide for its superior performance.

Bargaining Power in the Technology War

Beijing justified the export restrictions on the grounds of national security. According to Michael Harz, CEO of Compound Materials, Chinese authorities are now requiring end users and importers to specify details such as the intended use, final users, and applications of gallium products.

Harz does not believe that China seeks escalation, noting that China itself reimports processed gallium products.

Neill, who worked in China for seven years, supports this view:

“This allows China to effectively control where its gallium goes.”

He sees the move as strategic calculation, pointing to the U.S. ban on exporting chipmaking equipment to China, which has significantly slowed the development of China’s 5G infrastructure. With the gallium and germanium export controls, China is likely trying to create bargaining leverage in its tech standoff with the United States.

U.S. Caught Off Guard

The United States was caught off guard by the new export rules.

“While the U.S. government holds germanium reserves, it surprisingly has none for gallium,”
Neill notes.

By contrast, Compound Materials in Saxony reportedly has reserves sufficient for six months, according to German broadcaster MDR.

Economically, the pure gallium metal market is tiny — around USD 100 million annually — meaning a temporary drop in Chinese exports would have little macroeconomic impact. However, because of its small size and specialized nature, the market offers little incentive for companies to invest in new mining projects.

How Gallium and Germanium Are Produced

According to the German Mineral Resources Agency (Dera), germanium is mainly obtained during the smelting of zinc and copper sulfide ores, as well as from coal. Gallium, meanwhile, is a by-product of aluminum or zinc production, with bauxite being the most significant source, accounting for around 90% of global output.

In 2022, China was the world’s second-largest bauxite producer, after Australia, and is therefore able to meet its domestic demand. The West African nation of Guinea, home to the world’s largest bauxite reserves, also ranks among the top three producers.

Gallium Metal 99,99% FOB China - Source: ISE AG

Resumption of Gallium Production in Germany

Among the five largest gallium importers are the United States, India, Japan, South Korea, and Taiwan. According to the German Mineral Resources Agency (Dera), Germany imported between 40 and 60 tonnes of gallium annually from 2020 to 2022, with 50 to 60 percent coming from China. The remainder was sourced mainly from Slovakia.

The Slovak company CMK, founded in the 1970s in the small town of Žarnovica, produces gallium and gallium arsenide using proprietary recycling processes.

Until 2015, Ingal Stade GmbH, a Germany-based company, was the largest gallium producer outside China. Its facilities were located on the grounds of Aluminium Oxid Stade GmbH (AOS Stade). However, due to a sharp decline in gallium prices, Ingal Stade ceased production in 2016 and was subsequently dissolved.

When gallium prices rebounded in early 2021, AOS Stade announced plans to resume gallium production alongside its aluminum operations by the end of 2021. Yet, this has not happened to date, and the company declined to comment on the current status when contacted by the Institute for Rare Earths.

Bauxite from Conakry to Stade

In 2022, the Neues Stader Wochenblatt reported that AOS Stade had applied to the Lüneburg Trade Supervisory Officeto raise the embankments of its red mud disposal site from 16.5 to 30 meters, although the current maximum permitted height is 21 meters.

The disposal site lies about four kilometers west of the Elbe River, near AOS Stade’s production and port facilities. The company sources its bauxite from Guinea, a country that has been under military rule since a coup in 2021 that ousted President Alpha Condé, who remains under house arrest.

AOS Stade’s parent company is Dadco, an aluminum group owned by British-Canadian businessman Victor Dadaleh, whose corporate headquarters are registered in the Channel Islands.

Dadco holds a 10 percent stake in Halco Mining, which in turn is a shareholder of the Compagnie des Bauxites de Guinée (CBG) — one of Guinea’s two largest bauxite producers.

Western Supply Still Uncertain

Although Canada, the United States, Belgium, and Russia also produce gallium and germanium, Dera concludes that these countries cannot meet global demand, at least not in the short or medium term.

China’s export restrictions currently remain controls rather than outright bans, emphasizes Dera expert Maren Liedtke, who warns against unnecessary panic.

At the same time, the West lacks China’s ability to collect and process bauxite from multiple sources at centralized facilities — a key factor behind China’s dominance in gallium production.

“That kind of coordinated cooperation just doesn’t work as well here in the West, where every company tends to operate on its own,”
explains Alastair Neill.

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One Week Ago: Second Trialogue Meeting in Brussels on the Critical Raw Materials Act

China, in particular, controls both the extraction and processing of many critical and strategic metals, while Russia also plays a dominant role in the raw materials sector. That China is using its monopoly strategically has become evident through its export controls on the technology metals gallium and germanium (see Institut für Seltene Erden).

Now, China has expanded export restrictions to include graphite, the main component of electric vehicle batteries(lithium-ion accumulators).

Scandium: Another Possible Target for Export Controls

According to Alastair Neill from the Critical Minerals Institute, scandium could be the next metal subject to Chinese export restrictions.

Despite being relatively common in the Earth’s crust, scandium rarely occurs in concentrated form, which makes dedicated mining uneconomical. Instead, it is typically recovered as a by-product of cobalt, nickel, titanium, uranium, or zirconium mining.

Scandium Production in China: A Black Box

Like gallium and germanium, scandium is a niche metal with a very small global market. Only a few countries supply it — China, Russia, Kazakhstan, and, before the outbreak of war in 2022, Ukraine — producing an estimated 15 to 25 tonnes per year, according to the U.S. Geological Survey (USGS).

Precise figures are unavailable; the market is too small and its uses too fragmented, according to a report from the U.S. International Trade Administration. The actual production volume in China is unknown, particularly for scandium produced for domestic consumption rather than export.

Russia is also believed to still possess Cold War-era stockpiles. What is certain, however, is that China dominates the scandium market.

Aluminum–Scandium: Weight Reduction for Aerospace

Scandium has long been considered highly attractive for industry, with experts predicting a boom for years — yet it has not materialized.

When used as an alloying element in aluminum, even in small quantities (about 0.2%), scandium allows welding instead of riveting of aluminum parts. This enables weight reductions of 10–15%, which is particularly valuable in the aerospace industry, where every kilogram saved translates into hundreds of liters of fuel and significant cost savings.

However, scandium’s high price and supply risks have discouraged major manufacturers such as Airbus from adopting it.

According to data from the Institute for Rare Earths and Metals AG (ISE AG):

• Scandium oxide (99.99%): €654.60 (EXW China)
• Scandium metal (99.999%): €5,260 (EXW China)

Market analysts describe the situation as a “chicken-and-egg problem”: because supply is too limited and unreliable, industrial demand remains low — and vice versa.

A Soviet Secret

Scandium’s unique properties — enhancing strength, flexibility, heat resistance, and corrosion protection — made it a closely guarded secret in the Soviet Union during the Cold War.

As early as the 1950s, Soviet researchers discovered scandium’s ability to improve aluminum alloys. It was first used in the MiG-29 fighter jets, and until the 1990s, the Soviet Union was the world’s largest scandium producer, primarily recovering the metal from uranium mines.

andium Metal 99,9

Rusal ist Marktführer

Auch heute noch ist Russland in Sachen Scandium ein bedeutender Player und dies nicht nur was die Gewinnung angeht. Dem Aluminiumkonzern Rusal ist es als erstem Hersteller gelungen, Scandiumoxid wirtschaftlich aus Rotschlämmen zu gewinnen. Rusal ist auch Pionier bei der Entwicklung von Scandium-Aluminium-Technologien. Laut Maven Research ist der drittgrößte Aluminiumhersteller, dessen schillernder Begründer Oleg Deripaska auf westlichen Sanktionslisten gelistet ist, gar Marktführer für Scandium-Aluminium-Produkte. Auch der Konzern selbst kam 2018 auf die US-Sanktionsliste, wurde nach Umstrukturierungen der Eigentümerschaft Anfang 2019 aber wieder entfernt.

Der Konzern muss wegen Russlands Krieg gegen die Ukraine weiterhin mit Sanktionen rechnen, auch wenn sich Metallhändler und Banken auf der Londoner Metallbörse LME seit kurzem wieder kräftig mit russischem Aluminium eindecken. Viele westliche Unternehmen vermeiden aber auch ohne Sanktionen Geschäfte mit Rusal. Das Unternehmen wendet sich daher verstärkt asiatischen Märkten zu und hat dabei Chinas E-Autoindustrie im Visier, deren Hunger nach CO2-reduziertem Aluminium kräftig wächst.

Scandium in Elektrolyt

Der aktuell größte Einzelabnehmer von russischem Scandium kommt jedoch aus einer ganz anderen Ecke: der kalifornische Brennstoffzellenhersteller Bloom Energy setzt das Element dem Elektrolyt in seinen Festoxidbrennstoffzellen bei. Verwendet wird Scandium in geringen Mengen auch in der Sportartikelbranche, wo es in Fahrradrahmen, Lacrosse- und Baseballschläger stärkt. Auch in Kleinschusswaffen wird es verbaut. Das größte Potenzial für Scandium sehen Marktbeobachter jedoch in der Autoindustrie, die bislang eben wegen der hohen Kosten und des mangelnden Angebots die Finger von Aluminium-Scandium-Legierungen ließ. 

Deutschland: Nachfrage aus der Wasserstoffindustrie

Auch für die Wasserstoffindustrie könnte das Metall wichtig werden. Grün, also mit erneuerbaren Energien, hergestellter Wasserstoff macht derzeit weniger als ein Prozent (40 Terawattstunden) der weltweiten Produktion aus. Die Nachfrage wird künftig extrem steigen. Laut einer Studie der Deutschen Rohstoffagentur (Dera) gehört die Zukunft der grünen Wasserstofferzeugung mittels Wasserelektrolyse, bei der das Gas aus Wasser hergestellt wird. Demnach seien heute drei Elektrolysetechnologien von Bedeutung, von denen die Alkalische Elektrolyse und zu weiten Teilen die Polymerelektrytmembran-Eletrolyse in einem technisch ausgereiften Zustand sind. Die Festkörperoxid-Elektrolyse befindet sich gerade im Übergang zwischen Forschung und industrieller Anwendung.

Allein bei letzterer kommt Scandium zum Einsatz: Der Festelektrolyt besteht entweder aus einem Yttriumdotierten  oder einem Scandium-dotierten Zirkoniumdioxid. Die Vorteile des Scandium-dotierten Materials sind laut Dera die bessere Leitfähigkeit und die höhere Stabilität bei niedrigeren Betriebstemperaturen. Für Scandium sagt die Dera-Studie in einem nachhaltigem Zukunftsszenario bis zum Jahr 2040 einen Bedarfsanstieg auf 24 Tonnen, also das 2,7-fache der Produktion von 2018 (7 Tonnen), voraus.

Rio Tinto setzt auf Scandium

Seit einigen Jahren bemüht sich eine Reihe westlicher Firmen darum, Abbau und Herstellung von Scandium in die eigene Hand zu nehmen. Das könnte ein Zeichen für einen Durchbruch in einigen Jahren hinweisen. Riotinto, ein Schwergewicht unter den Bergbauunternehmen, gewinnt Scandiumoxid seit 2022 aus Abfällen, die bei der Titaniumoxid-Produktion im kanadischen Quebec anfallen. Die Produktionskapazität soll drei Tonnen pro Jahr betragen, was laut Rio Tinto in etwa 20 Prozent der globalen Produktionsmenge entsprechen soll. Letztere Angabe ist mit Vorsicht zu genießen, da die tatsächlichen globalen Produktionsmengen schließlich nicht genau bekannt sind.

Auch der japanische Bergbaukonzern Sumitomo Metal Mining, der zum  ältesten und größten Unternehmenskonglomerat Japans gehört, hat auf den Philippinen die zusätzliche Herstellung von Scandiumoxid in seiner Nickelraffinerie, einer Hochdrucksäurelaugungsanlage (HPAL), in Auftrag gegeben.

Neue Nickel- und Kobaltraffinerieprojekten in Australien planen die Scandiumgewinnung bereits mit ein. Außerdem gibt es in Downunder mehrere Abbauprojekte. Nennenswert ist vor allem das Platin-Scandium Projekt von Platina Resources dessen Kauf Rio Tinto für 14 Millionen US-Dollar vereinbart hat. Weitere Projekte gibt es von den Junior-Mining-Unternehmen Scandium International Mining  und Sunrise Energy Metals in New South Wales. Sunrise Energy Metalsüberlegt darüberhinaus den Bau einer Scandium-Raffinerie in den USA.

Die nahe Zukunft wird zeigen, ob die Henne-Ei-Problematik überwunden wird. Bis dahin steht Scandium dem Weltmarkt weiterhin nur aus China und Russland in homöopathischen Mengen zur Verfügung.

Wegen der potenziell hohen Nachfrage für Klimatechnologien wie der Wasserstoffindustrie bemüht sich der Westen um eine eigene Produktion des teuren Seltenerdmetalls. Die Luft-und Raumfahrt- sowie die Autoindustrie könnten von einer sicheren und günstigen Versorgung mit Scandium profitieren.

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Vor einer Woche fand in Brüssel das zweite Trilog-Treffen zum Critical Raw Materials Act statt, das Rohstoffgesetz, das Europas Industrie den Zugang zu kritischen Metallen sichern soll. In der aktuell sehr angespannten geopolitischen Lage stellen große Abhängigkeiten von einer Handvoll Ländern ein sehr hohes Risiko für Europas Wirtschaft dar. Vor allem China kontrolliert Abbau und Weiterverarbeitung zahlreicher kritischer und strategischer Metalle, aber auch Russland ist im Rohstoffsektor dominant. Dass China sein Monopol auch strategisch einsetzt, führt die Einführung von Ausfuhrkontrollen auf die Technologiemetalle Gallium und Germanium deutlich vor Augen (siehe https://institut-seltene-erden.de/ausfuhrkontrollen-auf-gallium-und-germanium-china-will-verhandeln/ ). Nun hat China Exportbeschränkungen auch auf Graphit, dem größten Bestandteil von E-Autobatterien (Lithium-Ionen-Akkumulatoren), ausgeweitet.

Auch Scandium ist ein weiterer möglicher Kandidat für Ausfuhrbeschränkungen, glaubt Alastair Neill vom Critical Minerals Institute. Trotz seiner Häufigkeit in der Erdkruste, kommt Scandium in der Natur kaum in angereicherter Form vor. Daher gibt es keinen eigenen Scandiumabbau, sondern das Metall wird als Beiprodukt aus Kobalt-, Nickel-, Titanium-, Uran- oder Zirkoniumminen gewonnen.

Scandium-Herstellung in China eine Blackbox 

Ähnlich wie Gallium und Germanium ist es ein Nischenmetall mit einem sehr kleinen Markt. Nur wenige Länder bauen das Metall ab: China, Russland, Kasachstan, und vor Ausbruch des Krieges 2022 auch die Ukraine, beliefern die Welt mit jährlich 15 bis 25 Tonnen. So zumindest die Schätzungen US-amerikanischen Geologiedienst US Geological Survey, denn genaue Angaben gibt es nicht. Zu klein ist der Markt, zu verstreut die Verwendung des Metalls heißt es in einem Bericht der US-Außenhandelsbehörde. Unbekannt sind etwa die tatsächlichen Produktionsmengen in China, die für den Eigenverbrauch und nicht für den Export bestimmt sind. Russland soll außerdem noch über Lagerbestände aus der Zeit des Kalten Kriegs verfügen. Fest steht, dass China der Platzhirsch am Scandium-Markt ist.

Aluminium-Scandium: Gewichtsreduktion für Luftfahrt

Scandium wäre für die Industrie sehr attraktiv und seit Jahren sagen Experten dem Metall einen Boom voraus, der aber nicht eingetreten ist. Als Legierungszusatz in Aluminium sorgt Scandium bereits in kleinen Mengen (ca. 0,2 Prozent) dafür, dass man Aluminiumteile verschweißen kann, statt sie zu vernieten. Das erlaubt eine Gewichtsreduktion von zehn bis 15 Prozent, was insbesondere für die Luft- und Raumfahrtindustrie relevant ist, wo jedes Kilogramm weniger an Gewicht Einsparungen von mehreren hundert Litern an Treibstoff und somit Kosten bedeutet. Doch der hohe Preis, der laut Institut für seltene Erden und Metalle AG (www.ise-ag.com) Datenbank für Scandiumoxid 99,99% EXW China bei EURO 654,60 und Scandium Metall 99,999% EXW China bei EURO 5260,- liegt, sowie das Versorgungsrisiko halten Unternehmen wie Airbus davon ab, auf Scandium zu setzen. Marktbeobachter sprechen daher von einem Henne-Ei-Problem bei Scandium: weil das Angebot zu klein und zu unsicher ist, bleibt die Nachfrage in der Industrie aus.

Seine besonderen Eigenschaften – Erhöhung der Festigkeit, Flexibilität, Hitzebeständigkeit und Korrosionsschutz – machten das Material während des Kalten Kriegs zu einem streng behüteten Geheimnis in der Sowjetunion. Dort erkannten Forscher bereits in den 1950er Jahren, dass Scandium die Qualitäten von Aluminium verbessert. Erstmals zum Einsatz kam Scandium als Legierungszusatz in MiG-29-Kampfjets. Bis in die 1990er war die Sowjetunion auch der weltweit größte Scandiumproduzent, wo es vor allem aus Uranminen gewonnen wurde.

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andium Metal 99,9

Rusal ist Marktführer

Auch heute noch ist Russland in Sachen Scandium ein bedeutender Player und dies nicht nur was die Gewinnung angeht. Dem Aluminiumkonzern Rusal ist es als erstem Hersteller gelungen, Scandiumoxid wirtschaftlich aus Rotschlämmen zu gewinnen. Rusal ist auch Pionier bei der Entwicklung von Scandium-Aluminium-Technologien. Laut Maven Research ist der drittgrößte Aluminiumhersteller, dessen schillernder Begründer Oleg Deripaska auf westlichen Sanktionslisten gelistet ist, gar Marktführer für Scandium-Aluminium-Produkte. Auch der Konzern selbst kam 2018 auf die US-Sanktionsliste, wurde nach Umstrukturierungen der Eigentümerschaft Anfang 2019 aber wieder entfernt.

Der Konzern muss wegen Russlands Krieg gegen die Ukraine weiterhin mit Sanktionen rechnen, auch wenn sich Metallhändler und Banken auf der Londoner Metallbörse LME seit kurzem wieder kräftig mit russischem Aluminium eindecken. Viele westliche Unternehmen vermeiden aber auch ohne Sanktionen Geschäfte mit Rusal. Das Unternehmen wendet sich daher verstärkt asiatischen Märkten zu und hat dabei Chinas E-Autoindustrie im Visier, deren Hunger nach CO2-reduziertem Aluminium kräftig wächst.

Scandium in Elektrolyt

Der aktuell größte Einzelabnehmer von russischem Scandium kommt jedoch aus einer ganz anderen Ecke: der kalifornische Brennstoffzellenhersteller Bloom Energy setzt das Element dem Elektrolyt in seinen Festoxidbrennstoffzellen bei. Verwendet wird Scandium in geringen Mengen auch in der Sportartikelbranche, wo es in Fahrradrahmen, Lacrosse- und Baseballschläger stärkt. Auch in Kleinschusswaffen wird es verbaut. Das größte Potenzial für Scandium sehen Marktbeobachter jedoch in der Autoindustrie, die bislang eben wegen der hohen Kosten und des mangelnden Angebots die Finger von Aluminium-Scandium-Legierungen ließ. 

Deutschland: Nachfrage aus der Wasserstoffindustrie

Auch für die Wasserstoffindustrie könnte das Metall wichtig werden. Grün, also mit erneuerbaren Energien, hergestellter Wasserstoff macht derzeit weniger als ein Prozent (40 Terawattstunden) der weltweiten Produktion aus. Die Nachfrage wird künftig extrem steigen. Laut einer Studie der Deutschen Rohstoffagentur (Dera) gehört die Zukunft der grünen Wasserstofferzeugung mittels Wasserelektrolyse, bei der das Gas aus Wasser hergestellt wird. Demnach seien heute drei Elektrolysetechnologien von Bedeutung, von denen die Alkalische Elektrolyse und zu weiten Teilen die Polymerelektrytmembran-Eletrolyse in einem technisch ausgereiften Zustand sind. Die Festkörperoxid-Elektrolyse befindet sich gerade im Übergang zwischen Forschung und industrieller Anwendung.

Allein bei letzterer kommt Scandium zum Einsatz: Der Festelektrolyt besteht entweder aus einem Yttriumdotierten  oder einem Scandium-dotierten Zirkoniumdioxid. Die Vorteile des Scandium-dotierten Materials sind laut Dera die bessere Leitfähigkeit und die höhere Stabilität bei niedrigeren Betriebstemperaturen. Für Scandium sagt die Dera-Studie in einem nachhaltigem Zukunftsszenario bis zum Jahr 2040 einen Bedarfsanstieg auf 24 Tonnen, also das 2,7-fache der Produktion von 2018 (7 Tonnen), voraus.

Rio Tinto setzt auf Scandium

Seit einigen Jahren bemüht sich eine Reihe westlicher Firmen darum, Abbau und Herstellung von Scandium in die eigene Hand zu nehmen. Das könnte ein Zeichen für einen Durchbruch in einigen Jahren hinweisen. Riotinto, ein Schwergewicht unter den Bergbauunternehmen, gewinnt Scandiumoxid seit 2022 aus Abfällen, die bei der Titaniumoxid-Produktion im kanadischen Quebec anfallen. Die Produktionskapazität soll drei Tonnen pro Jahr betragen, was laut Rio Tinto in etwa 20 Prozent der globalen Produktionsmenge entsprechen soll. Letztere Angabe ist mit Vorsicht zu genießen, da die tatsächlichen globalen Produktionsmengen schließlich nicht genau bekannt sind.

Auch der japanische Bergbaukonzern Sumitomo Metal Mining, der zum  ältesten und größten Unternehmenskonglomerat Japans gehört, hat auf den Philippinen die zusätzliche Herstellung von Scandiumoxid in seiner Nickelraffinerie, einer Hochdrucksäurelaugungsanlage (HPAL), in Auftrag gegeben.

Neue Nickel- und Kobaltraffinerieprojekten in Australien planen die Scandiumgewinnung bereits mit ein. Außerdem gibt es in Downunder mehrere Abbauprojekte. Nennenswert ist vor allem das Platin-Scandium Projekt von Platina Resources dessen Kauf Rio Tinto für 14 Millionen US-Dollar vereinbart hat. Weitere Projekte gibt es von den Junior-Mining-Unternehmen Scandium International Mining  und Sunrise Energy Metals in New South Wales. Sunrise Energy Metalsüberlegt darüberhinaus den Bau einer Scandium-Raffinerie in den USA.

Die nahe Zukunft wird zeigen, ob die Henne-Ei-Problematik überwunden wird. Bis dahin steht Scandium dem Weltmarkt weiterhin nur aus China und Russland in homöopathischen Mengen zur Verfügung.