Phytomining: Wenn die Metalle für Technik vom Acker kommen

Ob Germanium oder Metalle der Seltenen Erden: Sie sind begehrt für moderne technische Geräte und häufig im Boden zu finden. Forscher nutzen Pflanzen, um die Rohstoffe herauszuholen - doch sie müssen noch einige Hürden überwinden.

Ein Bericht von veröffentlicht am
Sonnenblumen sollen den Boden reinigen.
Sonnenblumen sollen den Boden reinigen. (Bild: Karen Bleier/AFP/Getty Images)

Telefone, Generatoren oder Elektromotoren, die auf dem Acker wachsen: Ganz so einfach ist die Sache nicht. Aber tatsächlich könnten wichtige Rohstoffe für elektronische Geräte, Solarzellen, Windkraftanlagen oder Elektroautos in Zukunft vom Feld kommen. Die Rohstoffe sollen geerntet werden. Doch die Forschung steht noch vor etlichen Herausforderungen.

Inhalt:
  1. Phytomining: Wenn die Metalle für Technik vom Acker kommen
  2. Hyperakkumulatoren lagern Metalle ein
  3. Mehr Germanium im Rohrglanzgras
  4. Phytomining wird konkurrenzfähig

Seit einigen Jahrzehnten nutzen Forscher Pflanzen, um Elemente aus dem Boden zu ziehen. Dabei ging es zunächst darum, mit Schadstoffen kontaminierte Böden zu reinigen - diese sogenannte Phytosanierung ist deutlich weniger aufwendig, als die Böden abzutragen und auszutauschen. Aber, so überlegten Wissenschaftler: Wenn sich Schadstoffe mit Pflanzen aus dem Boden holen lassen, warum dann nicht auch nützliche?

Phytomining beinhaltet Bergbau und Ökologie

Phytomining heißt diese Technik zur Gewinnung von Metallen mithilfe von Pflanzen, an der unter anderem Wissenschaftler der Technischen Universität Bergakademie Freiberg arbeiten. "Wir haben an der Bergakademie - der Name sagt es - mit Bergbau zu tun. Andererseits sind wir Ökologen", sagt Hermann Heilmeier, Leiter der Arbeitsgruppe Biologie/Ökologie an der Hochschule, im Gespräch mit Golem.de. Eine Kombination beider Bereiche habe da nahegelegen.

  • Auf der Freilandfläche der TU Freiberg soll Germanium gewonnen werden. (Bild: Oliver Wiche)
  • Noch ist der Ertrag aus Phytomining relativ gering - aber mit steigenden Rohstoffpreisen könnte sich das Verfahren immer mehr lohnen. (Grafik: Oliver Wiche)
Noch ist der Ertrag aus Phytomining relativ gering - aber mit steigenden Rohstoffpreisen könnte sich das Verfahren immer mehr lohnen. (Grafik: Oliver Wiche)

Die Idee: Statt die Rohstoffe in einer Mine abzubauen, also bergmännisch zu gewinnen, überlässt man die Arbeit den Pflanzen: Sie reichern die Rohstoffe in ihren Blättern und Sprossen an. Die Pflanzen werden geerntet und die Rohstoffe aus der Biomasse gewonnen. Derzeit arbeiten die Forscher bereits an ihrem zweiten Projekt auf dem Gebiet. Spezialisiert haben sie sich auf die Gewinnung von Germanium, da dieses Element 1886 an der Bergakademie entdeckt wurde, sowie auf einige Metalle der Seltenen Erden.

Metalle der Seltenen Erden sind nicht selten

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Germanium oder die Seltenen Erden - die anders, als der Name nahelegt, gar nicht so selten sind - eigneten sich gut für das Phytomining, da sie überall vorkämen, sagt Heilmeiers Kollege Oliver Wiche Golem.de: Ein Kilogramm beliebigen Bodens enthalte etwa zwei Milligramm Germanium und 200 Milligramm Seltene Erden. Damit ist also auch Deutschland ein guter Fundort für die Elemente.

Allerdings: "Wenn ein Element sehr gleichmäßig überall im Boden drin ist, dann bilden sich wenig geklumpte Orte aus", sagt Wiche. Das bedeutet, eine bergmännische Gewinnung ist schwierig. Die Seltenen Erden etwa werden nur an wenigen Orten zum Beispiel in China und in den USA abgebaut. Germanium wird gar nicht abgebaut, sondern derzeit bei der Aufbereitung von Zinkerz oder aus der Asche von Steinkohle gewonnen.

Den Phytominern hingegen kommt die gleichmäßige Verteilung gerade recht: Sie können mit ihrer Methode problemlos große Flächen bearbeiten.

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Hyperakkumulatoren lagern Metalle ein 
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