Globale Industrie der Seltenen Erden und neue Anwendungen

Die konventionelle Herstellung so genannter Hochleistungspermanentmagnete erfordert den Einsatz Seltener Erden. Deren Abbau ist meist mit erheblichen Umweltauswirkungen verbunden. Veränderungen vor allem im Mobilitäts- und Energiesektor werden die weltweite Nachfrage nach Hochleistungspermanentmagneten und damit auch nach Seltenen Erden deutlich erhöhen. Die weltweit zweitgrößten Reserven Seltener Erden befinden sich in Brasilien. Allerdings bleibt dieses Potential noch weitestgehend ungenutzt. Das Projekt REGINA legt eine Basis für eine ökologisch optimierte brasilianische Magnetindustrie aus einheimischen Ressourcen und entwickelt eine Wertschöpfungskette für konkurrenzfähige Neodym-Eisen-Bor-basierte Permanentmagnete.

Vom ungenutzten Potential im Bereich Seltener Erden zur Herstellung von Magneten

Seit die Elektromobilität und die Bereitstellung von Energie aus Windkraft weltweit an Bedeutung gewinnen, kommt Brasilien mit seinen reichen Vorkommen an wirtschaftsstrategischen Rohstoffen national wie international eine besondere Rolle zu. Insbesondere im Hinblick auf die großen Selten-Erd-Reserven von 22 Mio. t hat Brasilien das Potential, nach China der zweitgrößte Rohstoffproduzent zu werden. Aktuell werden nicht nur die für die Magnetherstellung nötigen Rohstoffe sondern auch die Magnete selbst vor allem in China produziert.

Für die brasilianischen Minen- und Metallkonzerne stellen derzeit die nachhaltige Rohstofferschließung der Selten-Erdelemente (SEE) sowie ressourceneffiziente Metallherstellung und Endproduktfertigung große Herausforderungen dar, insbesondere vor dem Hintergrund Chinas marktbeherrschender Stellung. Das Ziel von REGINA ist es daher, eine Grundlage für eine ökologisch optimierte industrielle Umsetzung der Wertschöpfungskette für Hochleistungspermanentmagnete zu schaffen, ausgehend von gemischten Seltenerdoxiden bis hin zur Produktion von Neodym-Praseodym-Eisen-Bor-(Nd/Pr-Fe-B-)Magneten.

Zielsetzung: Produktion konkurrenzfähiger „grüner“ Hochleistungsmagnete

Für die Herstellung „grüner“ Hochleistungsmagnete bemüht sich REGINA um eine ökologische Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette. Dafür werden ausgehend vom in der brasilianischen Mine Araxá vorkommenden Selten-Erdelemente-Oxidgemisch zunächst von den Projektpartnern Neodym/Praseodym-Verbindungen separiert und anschließend zu Neodym/Praseodym-Metallen, so genanntem Didymium, reduziert. Auf Basis dieser Didymium-Zusammensetzung werden nachfolgend Magnetlegierungen und Magnete mit solchen Eigenschaften hergestellt, die eine bestmögliche Kombination aus möglichst hoher Funktionalität und möglichst niedrigen ökologischen Auswirkungen aufweisen (siehe Abb. 2).

In der Herstellung von Hochleistungspermanentmagneten aus brasilianischen Quellen zielt REGINA darauf ab, sämtliche Prozesse entlang der Wertschöpfungskette im Hinblick auf Produktionskosten und ökologische Auswirkungen zu optimieren. Dies erfolgt zum einen um wirtschaftlich konkurrenzfähig zu sein. Andererseits soll sich das Produkt durch das Alleinstellungsmerkmal „grüner Magnet“ von anderen Magnetherstellern differenzieren. Daher werden die experimentellen Arbeiten durch eine Prozesssimulation und Ökobilanz begleitet. Diese Methodik schafft die Basis für die Realisierung einer ökologisch nachhaltigeren Magnetproduktion.

Positionierung am Markt

Basierend auf Marktstudien, empirischer Marktforschung und einer SWOT-Analyse werden grundlegende Erkenntnisse für die Entwicklung von Vermarktungsstrategien der Magnete erarbeitet. Auf Basis dieser Erkenntnisse sollen sich Brasilien und dessen Unternehmen auf dem Weltmarkt strategisch und nachhaltig positionieren können. Dazu werden im Projekt konkrete Handlungsempfehlungen bzw. Maßnahmen erarbeitet, um durch Nachhaltigkeit eine Win-win-Situation sowohl für Brasilien als auch für die deutsche Wirtschaft zu schaffen. Die Ergebnisse sollen in einem konkreten Geschäftsmodell Anwendung finden, welches sowohl wirtschaftlich aussichtsreich ist, als auch ökologische und soziale Wirkungen berücksichtigt.