Salzburg – Smartphone, Kernspintomograf, LEDs oder Turbine – sie alle funktionieren nur mit Seltenen Erden. Darunter das Element Neodym, das als starker Magnetspeicher in Elektromotoren und Festplattenlaufwerken verbaut wird. Die insgesamt 17 Elemente des Periodensystems sind schwer zu bergen und kommen kaum als große zusammenhängende Lagerstätten vor.

Von der Aufbereitung bis zum Export dieser seltenen Erdelemente ist China mit Abstand weltweit die Nummer eins. Viele Nationen wollen von der Volksrepublik unabhängig werden. Sie suchen im eigenen Land nach Rohstoffen oder bemühen sich um Recycling. Auch der Iran könnte zukünftig Förderer werden und seine Seltenen Erden auf den Weltmarkt bringen. Für das Land bedeutet das nicht nur Unabhängigkeit von China, sondern auch vom Handel mit Erdöl und Gas.

Seit Mitte Jänner 2017 existiert zwischen Österreich und dem Iran ein Wissenschaftsabkommen, das sich auch diesem Thema widmet. "Impulse Iran Austria" heißt das mit 400.000 Euro dotierte Programm. Darin festgehalten ist die Unterstützung einer strategischen Partnerschaft von Hochschulen beider Länder. Die Universität Salzburg, unter der Leitung des Geologen Franz Neubauer, hat neben anderen Teilnehmern drei Projekte eingereicht. Im Fokus liegt der Entstehungsprozess von Erzlagerstätten in Inselbögen. Es handelt sich dabei um bogenförmige Inselketten.

Für den Iran ist der bogenförmige Übergang vom dortigen Zagrosgebirge zum türkischen Taurusgebirge von Bedeutung. Bei der Entstehung von Inselbögen führen veränderte Druck- und Temperaturverhältnisse zur Schmelze. Neu entstandene magmatische Gesteine wie Vulkanite und Plutonite werden derzeit genauer untersucht. Sie sind Indikatoren für tektonische Schwächezonen.

Störungszonen im Gebirge

"Die meisten großen Metalllagerstätten entstehen im Zusammenhang mit Inselbögen wie beispielsweise Japan oder die Philippinen", sagt Neubauer. Diese seien mitunter in Gebirge eingebaut, und längs des Gebirgszugs seien viele vulkanische Gesteine zu finden. Manche dieser Gesteine sind stark vererzt (beispielsweise mit Kupfer oder Gold), andere überhaupt nicht. "Daher stellt sich die Frage, ob und warum tief reichende Störungszonen eine erhöhte Mineralanlagerung verursachen", sagt der Geologe. Aufgabe des Forschungsteams ist es nun, Störungszonen im Zagrosgebirge zu finden und den Grund für den Erzreichtum zu formulieren.

Ein weiteres Projekt widmet sich der Analyse der Mineralienzusammensetzung dieser Störungszonen. Vermutet werden Elemente wie Gallium, Indium sowie Yttrium oder Neodym. Ein Zufallsfund markierte den Ausgangspunkt des Projekts: Bei der Analyse eisenhaltiger Gesteine stieß ein iranischer Doktorand auf eine beträchtliche Menge an Seltenen Erden. "Nun ist es an der Zeit, zahlreiche Laboranalysen zu machen, welche die ganze Palette an Elementen systematisch untersucht und eine Auflistung für solche Störungszonen möglich macht", sagt Neubauer. Der Ursprung der 15-jährigen Zusammenarbeit zwischen dem Iran und Salzburg liegt im Gold. Damals kontaktierten iranische Firmen im Hinblick auf Goldvorkommen die Universität Salzburg. Sie war für entsprechende Untersuchungen in den Ostkarpaten und Ostalpen bekannt.

Das Goldene Viereck

Im dritten Projekt geht es noch heute um das Auffinden von Goldvorkommen in Störungszonen. "Es gibt das sogenannte Goldene Viereck in Rumänien. Das liegt genau auf einer solchen Störungszone und ist die größte Goldvererzung und -lagerstätte Europas. Das in den Karpaten zur Diskussion stehende Modell testeten wir im Iran", sagt Neubauer.

Mindestens einmal im Jahr stehen die Forscher gemeinsam in den reichen geologischen Formationen des Irans, aufgrund der heißen klimatischen Bedingungen vermehrt in den Wintermonaten. Geplant ist die Kostenübernahme für Probenentnahmen und Exkursionen vor Ort von iranischen Universitäten. Das Land Österreich übernimmt die Laboranalyse der Gesteine in Salzburg und betreut gut ausgebildete iranische Doktoranden.

Derzeit entnimmt man die Steine der Oberfläche. Längerfristig gräbt man für Seltene Erden tief und verschwendet sehr viel Wasser. Ein kostbares Gut am heißesten Ort der Welt. Rekordtemperaturen von 70 Grad Celsius sind in der Unesco-Weltnaturerbe-Wüste Lut keine Seltenheit. Daraus ergeben sich neue Herausforderungen für die Hydrogeologie zur Aufbereitung von Ab- und Grundwässern. Und damit wohl auch weiterer Forschungsbedarf. (Sandra Fleck, 11.8.2017)