Rhenium wurde im Jahr 1950, also erst spät entdeckt. Das könnte daran liegen, dass es mit nur 0,7 Mikrogramm per Kilogramm das seltenste nichtradioaktive Metall der Erde ist. Rhenium ist ein Nebenprodukt der Kupfergewinnung und ungefähr so selten wie Gold. In reiner, gediegener Form kommt es in der Erdkruste nicht vor, was seinen Abbau erheblich erschwert. Rhenium wird aus Kupferminen gefördert. In den drei Jahren von 2013 bis 2016 wurden nur neun neue Vorkommen entdeckt. Es dauert etwa 20 Jahre, bis eine solche Mine in Betrieb genommen werden kann. Somit ist die Versorgung mit Kupfererzen in den nächsten 15 bis 20 Jahren sehr besorgniserregend. Dieser Mangel wirkt sich auch auf die Gewinnung von Rhenium aus. Die Primärproduktion stagniert bereits seit einigen Jahren auf dem niedrigen Niveau von unter 50 Tonnen. Rhenium ist damit das seltenste vorkommende industriell genutzte Metall. Seine Reserven werden weltweit auf insgesamt nur noch 2 400 Tonnen geschätzt. Noch vor zwei Jahren lagen die weltweiten Reserven gut 100 Tonnen darüber. Zum Vergleich: Die jährliche Fördermenge von Gold beträgt ca. 3 500 Tonnen.
Was ist Rhenium?
Fakten über Rhenium
58 Tonnen
2,25 %
> 10 % p. a.
2400 Tonnen
Wo kommt Rhenium vor?
Rhenium kommt in einigen Erzen vor, jedoch immer gebunden. Da Rhenium ähnliche Eigenschaften wie Molybdän besitzt, wird es vor allem in Molybdänerzen gefunden. Bis zu 0,2 % Rhenium kann in diesen enthalten sein. Weitere rheniumhaltige Minerale sind Columbit (Fe,Mn)[NbO3], Gadolinit Y2FeBe[O|SiO4]2 und Alvit ZrSiO4. Im sog. Mansfelder Kupferschiefer sind ebenfalls geringe Mengen Rhenium enthalten. Die größten Vorkommen an rheniumhaltigen Erzen liegen in den Vereinigten Staaten, Kanada und Chile. Einige Vorkommen gibt es auch in Polen.
Interactive map
Chile
1300 Tonnen
Peru
45 Tonnen
Armenien
95 Tonnen
Canada
32 Tonnen
USA
400 Tonnen
Russland
310 Tonnen
Polen
k.A. *
China
k.A. *
Usbekistan
k.A. *
Kasachstan
190 Tonnen
Wie wird Rhenium gewonnen?
Werden Molybdänerze, insbesondere Molybdänit bei der Molybdängewinnung geröstet, reichert sich Rhenium als flüchtiges Rhenium(VII)-oxid in der Flugasche an. Dieses kann mit ammoniakhaltigem Wasser zu Ammoniumperrhenat (NH4ReO4) umgesetzt werden. Anschließend wird das Ammoniumperrhenat bei hohen Temperaturen mit Wasserstoff zu elementarem Rhenium reduziert.
Wofür wird Rhenium hauptsächlich verwendet?
Rhenium ist ein silberweißes glänzendes Metall und findet als Beimischung vor allem in hitzebeständigen Super-Legierungen Verwendung. Nach Wolfram ist es das Metall mit dem höchsten Schmelzpunkt. Dieser liegt bei 3 182° Celsius. Das prädestiniert Rhenium zu seinem Einsatz in Flugzeugtriebwerken, die beim Betrieb hohen Temperaturen standhalten müssen, aber auch in Turbinenschaufeln für die Flüssiggasgewinnung, sowie Thermoelementen. Auch bei der Herstellung von bleifreiem Benzin und in Katalysatoren kommt es zum Einsatz. Rhenium hilft auch in der Medizin: Als dünne Folie, die auf dem Körper aufgelegt wird, kann es weißen Hautkrebs behandeln und das ohne operationsbedingte Narben zu hinterlassen.
Gasverflüssigung
Bei der LNG-Förderung kommt das Technologiemetall gleich an zwei Stellen zum Einsatz: als Katalysator zur Entfernung von Verunreinigungen und als Materialkomponente der Turbinen, die zur eigentlichen Gasverflüssigung dienen.
Flugzeugturbinen
Mit einem Schmelzpunkt von 3 182 Grad Celsius verleiht Rhenium einigen Legierungen die Eigenschaft, selbst bei extremen Temperaturen formstabil zu bleiben. Eine ganze Reihe technischer Bauteile kann daher mit Hilfe von Rhenium einfacher hergestellt werden.
Katalysatoren
Ein von chinesischen Forschenden entwickelter Rhenium-Katalysator sorgt für eine Revolution. Denn statt den Plastikmüll nur zu entsorgen, kann aus dem darin enthaltenen Polyethylen jetzt sogar Treibstoff gewonnen werden.
CO₂-Abscheidung
In einem elektrokatalytischesn Verfahren zur Reduzierung von CO₂ hilft Rhenium dabei, die Kohlenstoffabscheidungen zum Beispiel der Schwerindustrie zu senken. Das Verfahren hilft sogar bei niedrig konzentriertem CO2 von 1 %, dieses hoch selektiv und sicher zu reduzieren
3D-Rheniumturbinen
Die US-Regierung finanziert ein Forschungsteam, das an einem sogenannten „additiven Verfahren“ für das Metall arbeitet. Raketentriebwerke und andere Bauteile aus Rhenium sollen ganz einfach im 3D-Drucker entstehen.
Krebstherapie
Forschende haben eine schmerzfreie, einfach durchzuführende Therapie entwickelt, bei der eine Folie aus Rhenium-Isotop direkt auf der befallenen Haut angebracht wird. Das Rhenium tötet die Krebszellen ab, ohne die Haut zu beschädigen.
Preisentwicklung von Rhenium
Rhenium ist eines der am seltensten in der Erdkruste vorkommenden Technologiemetalle, trotzdem ist sein Preis lange nicht gestiegen. Jetzt aber erleben wir den lange erwarteten Preisausbruch nach oben. Ein Grund dafür ist sicher die sich wieder erholt habende Luftfahrt, aber auch die erhöhten Produktionskosten durch gestiegene Energiekosten werden jetzt offenbar an den Verbraucher weitergereicht. Auch in Zukunft kann mit steigenden Preisen des Technologiemetalls gerechnet werden. Die EU-Kommission hat in einer Untersuchung die Wichtigkeit von Super-Legierungen für zukünftige Technologien betont. Die Entwicklung dieser Werkstoffe geht immer mehr in Richtung Hochtemperatur-Anwendungen, wie die zwischen 2015 und 2019 angemeldeten Patente zeigen. An Rhenium führt also in Zukunft kein Weg vorbei.
