1 00:00:00,080 --> 00:00:03,760 Willkommen zu einer neuen Folge von Wissensreise durch das 2 00:00:03,760 --> 00:00:08,160 Periodensystem der Elemente, deinem Podcast zum Entspannen, 3 00:00:08,160 --> 00:00:12,560 Loslassen und lernen. Wenn dir der Podcast gefällt, 4 00:00:12,720 --> 00:00:16,239 bewerte ihn bitte, das hilft uns, weitere Folgen zu 5 00:00:16,239 --> 00:00:19,720 produzieren. Kennst du schon unsere anderen 6 00:00:19,720 --> 00:00:22,960 Podcast reihen wie Schlafreise durch das Universum? 7 00:00:23,360 --> 00:00:27,360 Heute begeben wir uns auf eine Reise zu einem Element, das du 8 00:00:27,360 --> 00:00:31,440 vermutlich nie in Rehenform gesehen hast, das aber in deinem 9 00:00:31,440 --> 00:00:36,000 Alltag allgegenwärtig ist. Es steckt in den winzigen 10 00:00:36,000 --> 00:00:40,480 Lautsprechern deiner Kopfhörer im Motor, der die Fenster deines 11 00:00:40,480 --> 00:00:44,160 Autos bewegt, in der Festplatte, auf der vielleicht deine Musik 12 00:00:44,160 --> 00:00:48,360 liegt, und in den gewaltigen Generatoren der Windräder, die 13 00:00:48,360 --> 00:00:53,440 sich draußen im Wind drehen. Die Rede ist von Neodym, dem 14 00:00:53,440 --> 00:00:58,200 Element mit der Ordnungszahl 60, dem Träger des vielleicht 15 00:00:58,200 --> 00:01:02,480 stärksten Dauermagneten, den die Menschheit je hergestellt hat. 16 00:01:03,360 --> 00:01:08,240 Lehn dich zurück, atme ruhig und lass uns gemeinsam eintauchen in 17 00:01:08,240 --> 00:01:12,400 die Welt dieses stillen, unscheinbaren Metalls, das 18 00:01:12,400 --> 00:01:18,240 unsere moderne Zivilisation im Innersten zusammenhält, der Name 19 00:01:18,240 --> 00:01:21,040 Neodym. Trägt seine Geschichte bereits 20 00:01:21,040 --> 00:01:23,840 in sich. Er stammt aus dem griechischen 21 00:01:23,840 --> 00:01:28,240 und bedeutet so viel wie neuer Zwilling, um zu verstehen, warum 22 00:01:28,240 --> 00:01:32,240 ausgerechnet dieser Name gewählt wurde, müssen wir zurückreisen 23 00:01:32,240 --> 00:01:37,040 in das 19 Jahrhundert, in eine Zeit, in der die Chemie noch ein 24 00:01:37,040 --> 00:01:40,400 Feld voller Rätsel und verborgener Verwandtschaften 25 00:01:40,400 --> 00:01:45,600 war. Im Jahr 1885 arbeitete der 26 00:01:45,600 --> 00:01:49,760 österreichische Chemiker Karl Auer von Welsbach in Wien an 27 00:01:49,760 --> 00:01:54,160 einer Substanz, die man damals für ein einzelnes Element hielt 28 00:01:54,320 --> 00:01:59,280 und Didym nannte. Der Name Didym leitete sich vom 29 00:01:59,280 --> 00:02:03,280 griechischen Wort für Zwilling ab, denn dieses vermeintliche 30 00:02:03,280 --> 00:02:07,520 Element trat stets als treuer Begleiter des Landhahns und des 31 00:02:07,520 --> 00:02:11,120 Zähers auf, gleichsam als dessen Zwillingsbruder. 32 00:02:11,920 --> 00:02:16,240 Doch Auer von Welsbach ahnte, dass sich hinter diesem Didym in 33 00:02:16,240 --> 00:02:18,800 Wahrheit 2 verschiedene Stoffe verbargen. 34 00:02:19,680 --> 00:02:22,960 Mit unermüdlicher Geduld unterzog er das Didym einer 35 00:02:22,960 --> 00:02:27,000 Reihe von Kristallisationen einem mühsamen Verfahren, bei 36 00:02:27,000 --> 00:02:30,000 dem eine Lösung immer wieder eingedampft und 37 00:02:30,000 --> 00:02:33,280 auskristallisiert wird, bis sich die verschiedenen Bestandteile 38 00:02:33,280 --> 00:02:37,040 langsam voneinander trennen. Nach Hunderten solcher 39 00:02:37,040 --> 00:02:39,520 Durchgänge gelang ihm schließlich, was viele für 40 00:02:39,520 --> 00:02:43,840 unmöglich gehalten hatten. Er zerlegte das Didym in 2 41 00:02:43,840 --> 00:02:48,240 getrennte Elemente. Das eine nannte er Praseodym, 42 00:02:48,480 --> 00:02:52,480 den grünen Zwilling nach der lauchgrünen Farbe seiner Salze, 43 00:02:53,120 --> 00:02:56,960 das andere taufte er neodym, den neuen Zwilling. 44 00:02:57,680 --> 00:03:02,640 Damit war ein Element geboren, das über ein Jahrhundert später 45 00:03:02,640 --> 00:03:06,480 zu einem der begehrtesten Rohstoffe der Welt werden 46 00:03:06,480 --> 00:03:10,080 sollte. Neodym gehört zur Gruppe der 47 00:03:10,080 --> 00:03:15,360 Lanthanoide, jener 14 Elemente, die im Periodensystem meist in 48 00:03:15,360 --> 00:03:19,280 einer eigenen Reihe unterhalb der übrigen dargestellt werden. 49 00:03:19,440 --> 00:03:23,280 Damit die Tabelle nicht ins Unermessliche in die Breite 50 00:03:23,280 --> 00:03:26,960 wächst. Gemeinsam mit dem Skandium und 51 00:03:26,960 --> 00:03:30,240 dem Ytrium bilden die Lanthanoide die Gruppe der 52 00:03:30,240 --> 00:03:33,840 Seltenen Erden. Dieser Name führt allerdings in 53 00:03:33,840 --> 00:03:36,720 die Irre. Denn selten sind diese Elemente 54 00:03:36,720 --> 00:03:40,640 keineswegs. Neodym ist in der Erdkruste 55 00:03:40,640 --> 00:03:43,600 häufiger vorhanden als etwa Blei oder Zinn. 56 00:03:43,680 --> 00:03:48,320 Metalle, die uns seit der Antike vertraut sind, der Begriff 57 00:03:48,320 --> 00:03:52,400 selten stammt aus einer Zeit, in der man diese Stoffe nur mühsam 58 00:03:52,400 --> 00:03:57,160 und in geringen Mengen aus ihren Erzen gewinnen konnte und in der 59 00:03:57,160 --> 00:04:00,880 man sie fälschlicherweise für seltene Formen der sogenannten 60 00:04:00,880 --> 00:04:06,120 Erden hielt, wie man. Metalloxide früher nannte die 61 00:04:06,120 --> 00:04:09,440 eigentliche Schwierigkeit, liegt bis heute nicht in der 62 00:04:09,440 --> 00:04:12,080 Häufigkeit, sondern in der Trennung. 63 00:04:12,640 --> 00:04:16,160 Denn die Seltenen Erden treten in der Natur fast immer 64 00:04:16,160 --> 00:04:20,079 gemeinsam auf, chemisch einander, so ähnlich, dass ihre 65 00:04:20,079 --> 00:04:23,360 Trennung zu den anspruchsvollsten Aufgaben der 66 00:04:23,360 --> 00:04:25,760 gesamten Verfahrenstechnik gehört. 67 00:04:27,040 --> 00:04:30,880 Um zu verstehen, warum Neodym so besondere magnetische 68 00:04:30,880 --> 00:04:34,560 Eigenschaften besitzt, müssen wir einen Blick in das Innere 69 00:04:34,560 --> 00:04:38,400 des Atoms werfen, in jene Zone, in der sich die Elektronen 70 00:04:38,400 --> 00:04:41,600 aufhalten. Jedes Element verdankt seine 71 00:04:41,600 --> 00:04:45,680 Eigenschaften der Anordnung seiner Elektronen, und bei den 72 00:04:45,680 --> 00:04:49,680 Lanthanoiden spielt eine ganz bestimmte Elektronenschale die 73 00:04:49,680 --> 00:04:54,560 entscheidende Rolle, es ist die sogenannte F Schale. 74 00:04:54,880 --> 00:05:00,400 Eine tief im Atom verborgene Elektronenhülle bei Neodym 75 00:05:00,400 --> 00:05:04,000 befinden sich in dieser f Schale 4 Elektronen und diese 76 00:05:04,000 --> 00:05:08,000 Elektronen sind es, die dem Element seinen Magnetismus 77 00:05:08,000 --> 00:05:11,040 verleihen. Jedes Elektron trägt einen 78 00:05:11,040 --> 00:05:15,280 winzigen magnetischen Moment in sich, gewissermaßen eine 79 00:05:15,280 --> 00:05:17,680 mikroskopisch kleine Kompassnadel. 80 00:05:18,400 --> 00:05:22,400 In den meisten Stoffen zeigen diese winzigen Nadeln in alle 81 00:05:22,400 --> 00:05:25,760 Richtungen und heben sich dadurch gegenseitig auf. 82 00:05:26,560 --> 00:05:30,960 Bei magnetischen Materialien jedoch richten sie sich aus, sie 83 00:05:30,960 --> 00:05:35,520 zeigen alle in dieselbe Richtung und aus der Summe unzähliger 84 00:05:35,520 --> 00:05:39,840 dieser winzigen Momente entsteht die Kraft, die wir als 85 00:05:39,840 --> 00:05:45,120 Magnetismus wahrnehmen. Doch Neodym allein wäre als 86 00:05:45,120 --> 00:05:48,320 Magnet nur schwach und unbrauchbar. 87 00:05:48,880 --> 00:05:52,400 Das reine Metall verliert seine magnetische Ordnung bereits weit 88 00:05:52,400 --> 00:05:56,840 unterhalb der Raumtemperatur. Erst die Verbindung mit anderen 89 00:05:56,840 --> 00:06:00,800 Elementen verwandelt es in einen Magneten von geradezu 90 00:06:00,800 --> 00:06:05,200 unheimlicher Stärke. Die entscheidende Entdeckung 91 00:06:05,440 --> 00:06:10,960 gelang im Jahr 1983 und sie geschah gleich an 2 Orten der 92 00:06:10,960 --> 00:06:16,560 Welt, fast zeitgleich in Japan arbeitete beim Unternehmen 93 00:06:16,560 --> 00:06:20,800 Sumitomo der Forscher Masato Sagawa an einer Verbindung aus 94 00:06:20,800 --> 00:06:25,920 neodym, Eisen und Bor. In den Vereinigten Staaten 95 00:06:25,920 --> 00:06:29,760 verfolgte das Unternehmen General Motors einen ganz 96 00:06:29,760 --> 00:06:33,680 ähnlichen Weg. Beide Gruppen stießen unabhängig 97 00:06:33,680 --> 00:06:37,640 voneinander auf dieselbe bemerkenswerte Verbindung, die 98 00:06:37,640 --> 00:06:43,280 man heute mit der Formel Neodym 2 Eisen 14 Bor beschreibt. 99 00:06:44,240 --> 00:06:49,200 Dieser Werkstoff sollte die Welt der Magnete für immer verändern 100 00:06:50,160 --> 00:06:54,080 das Geheimnis dieser Verbindung liegt im Zusammenspiel der 3 101 00:06:54,080 --> 00:06:58,480 Elemente, das Eisen liefert die eigentlichen magnetischen 102 00:06:58,480 --> 00:07:02,560 Momente in großer Zahl. Denn Eisen ist von Natur aus 103 00:07:02,560 --> 00:07:06,640 stark magnetisch. Das Neodym sorgt dafür, dass 104 00:07:06,640 --> 00:07:09,280 sich diese Momente in eine bestimmte Richtung zwingen 105 00:07:09,280 --> 00:07:13,440 lassen und dort verharren, auch wenn kein äußeres Magnetfeld 106 00:07:13,440 --> 00:07:15,280 mehr wirkt. Man spricht hier von der 107 00:07:15,280 --> 00:07:19,360 Anisotropie der Vorzugsrichtung des Magneten, das Bohr 108 00:07:19,360 --> 00:07:22,880 schließlich stabilisiert die Kristallstruktur und sorgt für 109 00:07:22,880 --> 00:07:25,200 den festen Zusammenhalt des Gefüges. 110 00:07:26,000 --> 00:07:30,000 Erst dieses fein abgestimmte Dreigespann erzeugt jene 111 00:07:30,000 --> 00:07:34,240 außergewöhnliche magnetische Härte, die den Neodymmagneten 112 00:07:34,240 --> 00:07:37,840 auszeichnet. Härte bedeutet in diesem 113 00:07:37,840 --> 00:07:41,840 Zusammenhang, dass der Magnet seiner Entmagnetisierung großen 114 00:07:41,840 --> 00:07:45,600 Widerstand entgegensetzt, ein einmal magnetisierter 115 00:07:45,600 --> 00:07:50,520 Neodymmagnet behält seine Kraft über Jahrzehnte, wenn man ihn 116 00:07:50,520 --> 00:07:54,720 nur vor zu großer Hitze und vor mechanischer Zerstörung bewahrt. 117 00:07:55,440 --> 00:07:59,200 Doch die Stärke des Neodym Magneten hat auch eine 118 00:07:59,200 --> 00:08:02,720 Achillesferse. Und die liegt in seiner 119 00:08:02,720 --> 00:08:07,920 Empfindlichkeit gegenüber Hitze. Jeder Dauermagnet verliert seine 120 00:08:07,920 --> 00:08:11,600 magnetische Ordnung, wenn man ihn über eine bestimmte 121 00:08:11,600 --> 00:08:17,360 Temperatur erhitzt, diese Grenze nennt man die Curie Temperatur, 122 00:08:17,520 --> 00:08:22,080 benannt nach dem französischen Physiker Pierre Curie, der ihre 123 00:08:22,080 --> 00:08:27,200 Gesetzmäßigkeit erforschte. Oberhalb dieser Temperatur 124 00:08:27,360 --> 00:08:30,880 geraten die winzigen magnetischen Momente im Inneren 125 00:08:30,880 --> 00:08:35,120 des Materials so stark in Unordnung, dass sich ihre 126 00:08:35,120 --> 00:08:38,960 Ausrichtung auflöst und der Magnetismus verschwindet. 127 00:08:39,840 --> 00:08:44,800 Bei der Verbindung aus Neodym, Eisen und Bor liegt diese 128 00:08:44,800 --> 00:08:49,720 Curietemperatur bei rund 310 Grad Celsius und schon deutlich 129 00:08:49,720 --> 00:08:54,080 darunter beginnt der Magnet spürbar an Kraft zu verlieren. 130 00:08:54,720 --> 00:08:59,040 Für viele Anwendungen ist das ein ernstes Problem, denn gerade 131 00:08:59,040 --> 00:09:03,680 in Elektromotoren entstehen im Betrieb erhebliche Temperaturen. 132 00:09:03,920 --> 00:09:08,600 Um diesem Nachteil zu begegnen, setzt man dem Neodym oft geringe 133 00:09:08,600 --> 00:09:13,720 Mengen anderer seltener Erden zu, insbesondere Dysprosium und 134 00:09:13,720 --> 00:09:17,520 Terbium. Diese Zusätze verschieben die 135 00:09:17,520 --> 00:09:21,080 Grenze der Hitzebeständigkeit nach oben und machen den 136 00:09:21,080 --> 00:09:24,960 Magneten tauglich für den heißen Alltag im Inneren einer 137 00:09:24,960 --> 00:09:28,560 Maschine. Allerdings sind gerade diese 138 00:09:28,560 --> 00:09:34,080 Zusatzelemente noch seltener und teurer als das Neodym selbst. 139 00:09:34,240 --> 00:09:38,160 Was die Forschung antreibt, mit möglichst wenig davon 140 00:09:38,160 --> 00:09:41,560 auszukommen. Wie stark ein solcher Magnet 141 00:09:41,560 --> 00:09:45,280 wirklich ist, lässt sich mit einer Kennzahl beschreiben, die 142 00:09:45,280 --> 00:09:47,840 Fachleute das Energieprodukt nennen. 143 00:09:48,160 --> 00:09:52,320 Sie gibt an, wieviel magnetische Energie in einem gegebenen 144 00:09:52,320 --> 00:09:57,920 Volumen gespeichert werden kann, die besten neodym Magnete 145 00:09:57,920 --> 00:10:02,880 erreichen Werte von über 400 Kilojoule pro Kubikmeter, ein 146 00:10:02,880 --> 00:10:05,920 Vielfaches dessen ist. Was die klassischen ferid 147 00:10:05,920 --> 00:10:10,320 Magnete leisten, wie sie etwa in einfachen Kühlschrankmagneten 148 00:10:10,320 --> 00:10:14,400 stecken, diese enorme Energiedichte bedeutet in der 149 00:10:14,400 --> 00:10:19,120 Praxis, dass ein neodym Magnet bei gleicher Kraft nur einen 150 00:10:19,120 --> 00:10:23,040 Bruchteil des Volumens und des Gewichts eines herkömmlichen 151 00:10:23,040 --> 00:10:27,520 Magneten benötigt. Genau diese Eigenschaft hat die 152 00:10:27,520 --> 00:10:31,200 Elektrifizierung unseres Alltags erst möglich gemacht. 153 00:10:31,760 --> 00:10:35,400 Denn überall dort, wo es auf kleine Bauweise und geringes 154 00:10:35,400 --> 00:10:40,560 Gewicht ankommt, sind die neodym Magnete unersetzlich geworden. 155 00:10:41,120 --> 00:10:44,400 Denken wir an die Kopfhörer, die vielleicht gerade in deinen 156 00:10:44,400 --> 00:10:49,600 Ohren stecken, in ihrem Inneren sitzt eine winzige Membran, die 157 00:10:49,600 --> 00:10:53,200 von einem ebenso winzigen Magneten in Schwingung versetzt 158 00:10:53,200 --> 00:10:56,720 wird. Nur weil dieser Magnet aus 159 00:10:56,720 --> 00:11:01,520 Neodym so stark ist, kann er in einem so kleinen Gehäuse einen 160 00:11:01,520 --> 00:11:06,000 so vollen Klang erzeugen. Denken wir an die Festplatte 161 00:11:06,000 --> 00:11:09,280 eines Rechners, in der ein Schreib und Lesekopf mit 162 00:11:09,280 --> 00:11:13,440 unglaublicher Präzision über rotierende Scheiben gleitet, 163 00:11:13,600 --> 00:11:18,240 bewegt von einem kleinen, aber kräftigen neodym Magneten. 164 00:11:19,440 --> 00:11:22,440 Denken wir an die Elektromotoren, die in einem 165 00:11:22,440 --> 00:11:25,920 modernen Elektroauto für den Antrieb sorgen. 166 00:11:26,160 --> 00:11:30,800 In vielen dieser Motoren stecken neodym Magnete, die es erlauben, 167 00:11:30,800 --> 00:11:35,600 auf kleinem Raum eine gewaltige Leistung zu erzeugen und dabei 168 00:11:35,600 --> 00:11:38,880 erstaunlich wenig Energie zu verschwenden. 169 00:11:39,680 --> 00:11:43,600 Und denken wir schließlich an die Windräder, deren Generatoren 170 00:11:43,600 --> 00:11:48,400 in ihren Gondeln oft mehrere 100 Kilogramm an neodym Magneten 171 00:11:48,400 --> 00:11:52,880 enthalten, um aus der Bewegung des Windes elektrischen Strom zu 172 00:11:52,880 --> 00:11:56,200 gewinnen. Gerade dieser letzte Punkt 173 00:11:56,200 --> 00:11:59,520 verweist auf eine tiefere Verbindung zwischen dem Neodym 174 00:11:59,520 --> 00:12:02,400 und der Zukunft unseres Planeten. 175 00:12:03,360 --> 00:12:06,640 Die Windkraft und die Elektromobilität gehören zu den 176 00:12:06,640 --> 00:12:10,480 Säulen einer Energieversorgung, die ohne die Verbrennung von 177 00:12:10,480 --> 00:12:13,200 Kohle, Öl und Gas auskommen soll. 178 00:12:14,000 --> 00:12:18,400 Ohne die starken Magnete aus Neodym wären diese Technologien 179 00:12:18,400 --> 00:12:22,080 deutlich schwerer, teurer und weniger wirkungsvoll. 180 00:12:22,800 --> 00:12:27,200 So wird ein Element. Das vor kaum 140 Jahren entdeckt 181 00:12:27,200 --> 00:12:30,720 wurde zu einem stillen Verbündeten im Bemühen, das 182 00:12:30,720 --> 00:12:35,840 Klima unserer Erde zu bewahren. Es ist eine bemerkenswerte 183 00:12:35,840 --> 00:12:40,000 Ironie der Geschichte, dass ausgerechnet ein Metall aus den 184 00:12:40,000 --> 00:12:43,840 Tiefen der Erdkruste uns dabei helfen soll, den Ausstoß von 185 00:12:43,840 --> 00:12:47,440 Treibhausgasen zu verringern, doch diese Verbindung hat auch 186 00:12:47,440 --> 00:12:51,280 ihre Schattenseiten, und ehrlich wäre es nicht, sie zu 187 00:12:51,280 --> 00:12:54,800 verschweigen. Die Gewinnung von Neodym ist 188 00:12:54,800 --> 00:12:59,120 alles andere als sauber. Die seltenen Erden liegen in 189 00:12:59,120 --> 00:13:04,160 ihren Erzen fast immer gemeinsam vor und ihre Trennung erfordert 190 00:13:04,160 --> 00:13:08,880 große Mengen an Säuren und anderen Chemikalien in vielen 191 00:13:08,880 --> 00:13:12,720 Abbaugebieten, insbesondere in Teilen Chinas, das über 192 00:13:12,720 --> 00:13:16,240 Jahrzehnte den Weltmarkt beherrschte, hat der Abbau 193 00:13:16,240 --> 00:13:18,640 schwere Umweltschäden hinterlassen. 194 00:13:19,520 --> 00:13:23,600 Giftige Rückstände gelangten in Böden und Gewässer, ganze 195 00:13:23,600 --> 00:13:28,640 Landstriche wurden vergiftet. Hinzu kommt, dass in den Erzen 196 00:13:28,640 --> 00:13:34,160 der Seltenen Erden häufig auch radioaktive Elemente wie Thorium 197 00:13:34,400 --> 00:13:38,000 und Uran enthalten sind, die bei der Verarbeitung als 198 00:13:38,000 --> 00:13:40,560 problematischer Abfall zurückbleiben. 199 00:13:41,520 --> 00:13:46,960 So steht das Neodym sinnbildlich für einen Zwiespalt unserer 200 00:13:46,960 --> 00:13:49,920 Zeit. Es hilft uns, die Erde zu 201 00:13:49,920 --> 00:13:54,240 schützen und fordert zugleich seinen Preis an anderer Stelle. 202 00:13:55,520 --> 00:13:59,040 Die Aufgabe der kommenden Jahre wird darin bestehen, seine 203 00:13:59,040 --> 00:14:03,120 Gewinnung sauberer zu gestalten und die Kreisläufe zu schließen, 204 00:14:03,280 --> 00:14:07,520 damit das Neodym aus alten Magneten wiedergewonnen und 205 00:14:07,520 --> 00:14:12,320 erneut genutzt werden kann. Der Weltmarkt für Neodym. 206 00:14:12,720 --> 00:14:17,280 Ist zudem ein Feld, auf dem sich wirtschaftliche und politische 207 00:14:17,280 --> 00:14:22,080 Kräfte überlagern, über viele Jahre hinweg lag der weitaus 208 00:14:22,080 --> 00:14:26,400 größte Teil der Förderung und Verarbeitung in den Händen eines 209 00:14:26,400 --> 00:14:30,400 einzigen Landes, was die übrigen Staaten in eine gewisse 210 00:14:30,400 --> 00:14:35,600 Abhängigkeit brachte. Als es im Jahr 2010 zu 211 00:14:35,600 --> 00:14:39,120 ausfuhrbeschränkungen kam, schnellten die Preise für 212 00:14:39,120 --> 00:14:42,840 Seltene Erden in die Höhe und viele Länder erkannten 213 00:14:42,840 --> 00:14:46,240 schlagartig, wie verletzlich ihre Versorgung mit diesen 214 00:14:46,240 --> 00:14:51,360 unscheinbaren Metallen war. Seither bemühen sich Staaten in 215 00:14:51,360 --> 00:14:55,760 aller Welt, eigene Vorkommen zu erschließen, Recyclingverfahren 216 00:14:55,760 --> 00:14:58,560 zu entwickeln und ihre Lieferketten breiter 217 00:14:58,560 --> 00:15:01,680 aufzustellen. Es ist ein Ringen um 218 00:15:01,680 --> 00:15:06,960 Unabhängigkeit, das zeigt, wie sehr ein einzelnes Element ganze 219 00:15:06,960 --> 00:15:11,280 Volkswirtschaften prägen kann. Vorkommen finden sich unter 220 00:15:11,280 --> 00:15:15,920 anderem in Australien, in den Vereinigten Staaten, in Grönland 221 00:15:16,000 --> 00:15:20,240 und in verschiedenen Ländern Afrikas, doch der Aufbau einer 222 00:15:20,240 --> 00:15:24,880 eigenen Verarbeitung ist ein langwieriger und kostspieliger 223 00:15:24,880 --> 00:15:28,080 Weg. Die schiere Kraft dieser kleinen 224 00:15:28,080 --> 00:15:31,760 Magnete hat auch eine Seite, die zur Vorsicht mahnt. 225 00:15:32,240 --> 00:15:36,560 Schon ein neodym Magnet von der Größe einer Münze kann ein 226 00:15:36,560 --> 00:15:40,960 Vielfaches seines eigenen Gewichts halten und größere 227 00:15:40,960 --> 00:15:44,240 Exemplare entwickeln anziehungskräfte, die man mit 228 00:15:44,240 --> 00:15:48,640 bloßer Muskelkraft kaum noch beherrschen kann, ziehen sich 2 229 00:15:48,640 --> 00:15:52,800 solcher Magnete an, so schnellen sie mit großer Wucht aufeinander 230 00:15:52,800 --> 00:15:54,880 zu. Und wer dabei einen Finger 231 00:15:54,880 --> 00:15:57,760 dazwischen hat, kann sich ernsthaft verletzen. 232 00:15:58,080 --> 00:16:02,560 Besonders gefährlich sind kleine kugelförmige neodym Magnete, wie 233 00:16:02,560 --> 00:16:04,880 sie früher als Spielzeug verkauft wurden. 234 00:16:05,440 --> 00:16:09,200 Verschluckt ein Kind mehrere davon, so können sie sich durch 235 00:16:09,200 --> 00:16:12,480 die Wände des Verdauungstrakts hindurch anziehen und schwere 236 00:16:12,480 --> 00:16:17,040 innere Verletzungen verursachen. In vielen Ländern wurden solche 237 00:16:17,040 --> 00:16:20,880 Magnetkugeln deshalb strengen Beschränkungen unterworfen. 238 00:16:21,760 --> 00:16:25,840 Auch für Menschen mit einem Herzschrittmacher gilt Vorsicht, 239 00:16:25,840 --> 00:16:29,920 denn ein starkes Magnetfeld kann die Funktion solcher Geräte 240 00:16:29,920 --> 00:16:33,840 stören. So verlangt die Kraft, die das 241 00:16:33,840 --> 00:16:38,480 Neodym so nützlich macht, im Umgang stets einen Wachen und 242 00:16:38,480 --> 00:16:42,640 verantwortungsvollen Blick. Kehren wir zurück zu den 243 00:16:42,640 --> 00:16:46,640 Eigenschaften des reinen Neodyms, denn es hat neben 244 00:16:46,640 --> 00:16:50,560 seinem Magnetismus noch weitere bemerkenswerte Seiten. 245 00:16:51,520 --> 00:16:56,640 In reiner Form ist Neodym ein silbrig glänzendes Metall, das 246 00:16:56,640 --> 00:17:01,440 an der Luft rasch anläuft und eine bläuliche bis gelbliche 247 00:17:01,440 --> 00:17:05,359 Oxidschicht bildet. Es ist verhältnismäßig weich und 248 00:17:05,359 --> 00:17:09,359 lässt sich mit einem Messer schneiden, an der Luft und erst 249 00:17:09,359 --> 00:17:13,359 recht in feuchter Umgebung korrodiert es schnell, weshalb 250 00:17:13,359 --> 00:17:17,359 neodym Magnete stets mit einer Schutzschicht überzogen werden. 251 00:17:17,599 --> 00:17:21,599 Meist aus Nickel, manchmal auch aus Kunststoff oder anderen 252 00:17:21,599 --> 00:17:24,760 Metallen. Ohne diesen Schutz würde ein 253 00:17:24,760 --> 00:17:28,880 neodym Magnet innerhalb kurzer Zeit zerfallen und zu Pulver 254 00:17:28,880 --> 00:17:31,840 zerbröseln. Eine besonders faszinierende 255 00:17:31,840 --> 00:17:36,640 Eigenschaft zeigt sich, wenn man Neodym in Glas Einschmilzt 256 00:17:37,200 --> 00:17:41,760 solches Neodymglas besitzt eine ungewöhnliche Farbe, die 257 00:17:41,760 --> 00:17:46,560 zwischen einem zarten violett und einem warmen Rosa changiert. 258 00:17:47,840 --> 00:17:52,240 Das Erstaunliche daran ist, dass diese Farbe sich mit der Art des 259 00:17:52,240 --> 00:17:55,840 Lichts verändert. Bei Tageslicht erscheint das 260 00:17:55,840 --> 00:18:00,320 Glas eher bläulich violett, bei künstlichem Glühlampenlicht 261 00:18:00,320 --> 00:18:04,560 dagegen rötlich. Dieser Wechsel entsteht dadurch, 262 00:18:04,640 --> 00:18:08,800 dass die Neodymionen im Glas ganz bestimmte Anteile des 263 00:18:08,800 --> 00:18:13,040 Lichtspektrums Verschlucken, insbesondere im gelben Bereich 264 00:18:13,680 --> 00:18:16,640 Neodymglas. Wird deshalb für besondere 265 00:18:16,640 --> 00:18:20,880 Ziergegenstände geschätzt und findet zugleich in der Technik 266 00:18:21,040 --> 00:18:23,840 Verwendung, etwa in Schutzbrillen für 267 00:18:23,840 --> 00:18:28,080 Glasbläserinnen und Glasbläser, deren Augen es vor dem grellen 268 00:18:28,080 --> 00:18:31,200 gelben Licht des geschmolzenen Glases bewahrt. 269 00:18:32,480 --> 00:18:36,880 Noch bedeutsamer ist die Rolle des Neodyms in der Welt der 270 00:18:36,880 --> 00:18:40,560 Laser. In einem der wichtigsten und am 271 00:18:40,560 --> 00:18:43,760 weitesten verbreiteten Lasertypen überhaupt dient 272 00:18:43,760 --> 00:18:49,360 Neodym als aktives Element. Man bettet dazu einzelne neodym 273 00:18:49,360 --> 00:18:54,080 Ionen in einen Kristall aus einem Material namens Yytrium 274 00:18:54,080 --> 00:19:00,160 Aluminiumgranat ein, kurz oft als Yps RAG bezeichnet. 275 00:19:00,800 --> 00:19:05,080 Regt man diese Neodymionen mit Licht an, so geben sie ihre 276 00:19:05,080 --> 00:19:08,960 Energie in Form eines intensiven Lichtstrahls im nahen 277 00:19:08,960 --> 00:19:14,240 Infrarotbereich wieder ab. Solche Neodym Laser sind aus der 278 00:19:14,240 --> 00:19:18,080 modernen Welt kaum wegzudenken, sie schneiden und schweißen 279 00:19:18,080 --> 00:19:21,520 Metalle in Fabriken, sie kommen in der Augenheilkunde und in 280 00:19:21,520 --> 00:19:24,800 anderen Bereichen der Medizin zum Einsatz, sie dienen der 281 00:19:24,800 --> 00:19:27,440 Vermessung und der Materialbearbeitung. 282 00:19:27,840 --> 00:19:31,600 Auch in der Forschung spielen sie eine große Rolle, etwa bei 283 00:19:31,600 --> 00:19:35,520 Versuchen zur Kernfusion, bei denen gewaltige Laseranlagen 284 00:19:35,520 --> 00:19:40,160 winzige Brennstoffkügelchen auf unvorstellbare Temperaturen 285 00:19:40,160 --> 00:19:43,280 erhitzen. So begegnet uns das Neodym 286 00:19:43,360 --> 00:19:48,320 gleich in 2 ganz verschiedenen Gestalten, einmal als stiller, 287 00:19:48,320 --> 00:19:52,240 unbeweglicher Magnet, der Kraft in sich birgt, und einmal als 288 00:19:52,240 --> 00:19:55,920 Quelle eines gebündelten Lichtstrahls von großer 289 00:19:55,920 --> 00:19:59,520 Präzision. Werfen wir noch einen Blick auf 290 00:19:59,520 --> 00:20:03,920 die Frage, wieviel Neodym es auf unserer Erde überhaupt gibt und 291 00:20:03,920 --> 00:20:07,960 wo es herkommt. Wie alle schweren Elemente ist 292 00:20:07,960 --> 00:20:11,680 auch das Neodym nicht auf der Erde entstanden, sondern im 293 00:20:11,680 --> 00:20:15,200 Inneren längst vergangener Sterne und bei gewaltigen 294 00:20:15,200 --> 00:20:19,680 kosmischen Ereignissen ein Teil der Seltenen Erden stammt aus 295 00:20:19,680 --> 00:20:22,680 den letzten Lebensphasen Sterbender Sterne als. 296 00:20:22,960 --> 00:20:26,040 Ein anderer Teil, vermutlich aus der Verschmelzung von 297 00:20:26,040 --> 00:20:30,640 Neutronensternen, jenen unglaublich dichten Überresten 298 00:20:30,640 --> 00:20:34,480 großer Sonnen. Als sich unser Sonnensystem vor 299 00:20:34,480 --> 00:20:38,800 rund viereinhalb Milliarden Jahren aus einer Wolke aus Gas 300 00:20:38,800 --> 00:20:43,120 und Staub bildete, war das Neodym bereits darin enthalten, 301 00:20:43,280 --> 00:20:46,640 ein Erbe früherer Sternengenerationen. 302 00:20:47,360 --> 00:20:52,560 So trägt jeder Neodym Magnet in einem Kopfhörer oder Windrad ein 303 00:20:52,560 --> 00:20:56,320 winziges Stück kosmischer Geschichte in sich, geschmiedet 304 00:20:56,320 --> 00:21:00,960 in den Feuern ferner Sterne, lange bevor es die Erde gab. 305 00:21:01,760 --> 00:21:06,880 In der Erdkruste liegt Neodym mit einem Anteil von etwa 28 306 00:21:06,880 --> 00:21:11,360 Gramm pro Tonne vor, was es zu einem der häufigeren Vertreter 307 00:21:11,360 --> 00:21:15,760 der Seltenen Erden macht. Die wichtigsten Minerale, aus 308 00:21:15,760 --> 00:21:21,120 denen es gewonnen wird, tragen Namen wie Bastnesit und Monazit. 309 00:21:21,920 --> 00:21:25,440 Diese Minerale enthalten ein ganzes Gemisch verschiedener 310 00:21:25,440 --> 00:21:29,760 seltener Erden, aus dem das Neodym erst in einem 311 00:21:29,760 --> 00:21:33,120 aufwändigen, mehrstufigen Verfahren herausgelöst werden 312 00:21:33,120 --> 00:21:36,240 muss. Man nutzt dazu Unterschiede in 313 00:21:36,240 --> 00:21:38,880 der Löslichkeit und im chemischen Verhalten der 314 00:21:38,880 --> 00:21:42,560 einzelnen Elemente. Die allerdings so gering sind, 315 00:21:42,640 --> 00:21:46,800 dass viele 100 Trennschritte nötig sein können, um wirklich 316 00:21:46,880 --> 00:21:50,400 reines Neodym zu erhalten. Es ist eine stille 317 00:21:50,400 --> 00:21:54,000 Meisterleistung der modernen Verfahrenstechnik, die hinter 318 00:21:54,000 --> 00:21:58,880 jedem einzelnen Gramm dieses Metalls steht, wenn du das 319 00:21:58,880 --> 00:22:02,560 nächste Mal deine Kopfhörer aufsetzt, ein Fenster im Auto 320 00:22:02,560 --> 00:22:06,800 per Knopfdruck herunterfährst. Oder an einem Windrad 321 00:22:06,800 --> 00:22:11,120 vorbeikommst dann denke einen Augenblick an dieses stille, 322 00:22:11,280 --> 00:22:16,320 silbrige Metall mit der Ordnungszahl 60 an den neuen 323 00:22:16,320 --> 00:22:20,800 Zwilling, der aus dem alten Didym geboren wurde, an die 4 324 00:22:20,800 --> 00:22:24,640 Elektronen in seiner Tief verborgenen Schale, die ihm 325 00:22:24,640 --> 00:22:28,440 seine magnetische Kraft verleihen, an die Sterne, in 326 00:22:28,440 --> 00:22:31,920 deren Feuern es einst entstand. Und vielleicht auch an die 327 00:22:31,920 --> 00:22:35,200 Verantwortung, die mit seiner Gewinnung einhergeht. 328 00:22:35,360 --> 00:22:38,560 Und an die Chance, die in einem sorgsamen und 329 00:22:38,560 --> 00:22:43,520 kreislauforientierten Umgang mit den Schätzen unserer Erde liegt. 330 00:22:44,160 --> 00:22:47,760 Denn die Rohstoffe, die uns die Natur bereitstellt, sind ein 331 00:22:47,760 --> 00:22:53,680 kostbares und begrenztes Erbe, sie klug, sparsam und mit Blick 332 00:22:53,680 --> 00:22:57,680 auf die kommenden Generationen zu nutzen, ist eine der großen 333 00:22:57,680 --> 00:23:00,080 Aufgaben, vor denen wir gemeinsam stehen. 334 00:23:01,040 --> 00:23:05,200 Ein Element wie das Neodym kann uns dabei helfen, unsere Welt 335 00:23:05,200 --> 00:23:09,200 behutsam in eine sauberere Zukunft zu führen, wenn wir es 336 00:23:09,200 --> 00:23:13,520 mit Bedacht und mit Achtung vor der Natur einsetzen, aus der es 337 00:23:13,520 --> 00:23:16,960 stammt. Ich danke dir, dass du heute mit 338 00:23:16,960 --> 00:23:20,560 auf diese Reise durch das Periodensystem gekommen bist und 339 00:23:20,560 --> 00:23:23,280 wünsche dir eine ruhige und erholsame Zeit.