Seltene Erden und Helium: Chinas zweischneidige Karte in der Wissenschaft und Technologie

Leute, erinnert ihr euch noch an Trumps erste Amtszeit? Damals begann er bereits, uns mit Chip-Exportbeschränkungen unter Druck zu setzen. Aber warum haben wir damals nicht mit Seltenen Erden zurückgeschlagen? Weil uns allen klar war, dass Seltene Erden unser Trumpf sind. Der Genosse Deng Xiaoping sagte bereits 1992: „Der Nahe Osten hat Öl, China hat Seltene Erden.“ Das Problem ist jedoch, dass wir diesen Trumpf zwar die ganze Zeit in der Hand hatten, ihn aber nicht einfach so ausspielen konnten, da es eine Ressource gibt, auf die wir extrem angewiesen sind – Helium. Unser Heliumbedarf ist wirklich nicht gering. In den letzten 15 Jahren ist er jährlich um durchschnittlich etwa 10 % gestiegen. Die inländische Versorgungskapazität reicht jedoch seit langem nicht aus, sodass wir in hohem Maße von Importen abhängig sind – und das ist ein Problem. Helium ist in Hightech-Bereichen von entscheidender Bedeutung, beispielsweise bei der Tieftemperatur-Supraleitung, in der Luft- und Raumfahrt, bei der Herstellung von Glasfasern und in der Halbleiterproduktion. Doch gerade in diesen Bereichen sind wir in hohem Maße abhängig – die Abhängigkeit lag sogar schon bei bis zu 95 %. Warum ist Helium so knapp? Die Heliumvorkommen auf der Erde sind von Natur aus begrenzt und verteilen sich hauptsächlich auf vier Länder: die USA, Katar, Algerien und Russland. Allein die USA halten 40 % der weltweiten Reserven, während China ein Helium-armes Land ist, das nur über 2 % der Reserven verfügt, deren Förderung zudem besonders schwierig ist. Unter den zehn größten Heliumproduzenten weltweit sind vier US-amerikanische Unternehmen, und auch die übrigen sechs sind auf US-amerikanische Technologie angewiesen. Solange die USA dies wünschen, könnten sie die Lieferungen also problemlos unterbinden. Daher begannen die USA ab 2012, ihre Produktion zu drosseln, was zu einer Veränderung der Marktstruktur im Heliumsektor führte. Die einstige Vorherrschaft der USA wich einer Aufteilung des Marktes zwischen den USA und Katar. Nach Beginn des Handelskriegs im Jahr 2018 stiegen die Risiken für die US-Lieferkette, woraufhin wir begannen, unsere Importe aus den USA zu reduzieren. Im Jahr 2019 sank unsere Abhängigkeit von den USA von 33 % auf 23 %, während der Anteil Katars auf 65 % stieg. Nach dem Ausbruch des Russland-Ukraine-Konflikts im Jahr 2022 wurde Russland zu einer neuen wichtigen Bezugsquelle. Von Januar bis August letzten Jahres importierten wir 65 % aus Katar und 42 % aus Russland, während der Anteil der USA auf magere 2 % schrumpfte. Die USA haben keine Chance mehr, uns mit Helium-Exportkontrollen in die Enge zu treiben. Sollten sich die USA für die Technologie aus Katar entscheiden, würde dies ihre eigene Versorgung beeinträchtigen und könnte zudem zur Entfremdung eines wichtigen militärischen und diplomatischen Verbündeten führen. Daher ist eine Diversifizierung der Bezugsquellen unerlässlich. Wir bemühen uns auch, die inländische Produktion zu steigern, doch das Problem liegt in der geringen Qualität der Vorkommen und den Schwierigkeiten bei der Gewinnung. Im Jahr 2024 wurde jedoch der jährliche Preis für wissenschaftliche und technologische Durchbrüche der Chinesischen Akademie der Wissenschaften an das Institut für Physikalische Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften für sein Demonstrationsprojekt zur Entwicklung eines Großkühlaggregats und eines Heliumgewinnungsverfahrens verliehen. Dort wurde eine Helium-Trennmembran entwickelt, die – ähnlich wie beim Sieben – das kleinmolekulare Helium herausfiltert und so bei niedrigen Temperaturen hochreines Helium gewinnt. Diese Technologie wurde bereits in Ningxia, Yanchang, Chongqing, Fuling und anderen Orten im Demonstrationsbetrieb getestet und hat den Anteil der inländischen Produktion deutlich erhöht sowie die Abhängigkeit von Importen verringert. Der größte Teil des weltweit verfügbaren Heliums ist ein Nebenprodukt der Erdgasförderung. Die meisten Erdgasfelder in China weisen jedoch einen geringen Heliumgehalt auf, der für eine kommerzielle Gewinnung nicht rentabel ist. In der US-Industrie gilt ein Gehalt von 0,3 % als Begleitstoffstandard, während China diesen Wert tatsächlich auf 0,1 % festlegt; selbst bei 0,1 % gilt es bereits als Begleitstoff, was jedoch selten vorkommt und meist auf kleine bis mittlere Gasfelder beschränkt ist. In den letzten Jahren wurde jedoch das Hotan-He-Gasfeld im Tarim-Becken in Xinjiang entdeckt. Anfangs wurde es lediglich als konventionelles Gasfeld mit 61,7 Milliarden Kubikmetern Erdgas betrachtet, dessen Belieferung im Jahr 2004 begann. Im Jahr 2019, vor dem Hintergrund des Handelskriegs, entdeckten Forscher im Hetian-He-Gasfeld besonders große Begleitvorkommen mit nachgewiesenen Reserven von 200 Millionen Kubikmetern. Obwohl das Feld bei weitem nicht so groß ist wie die großen Gasfelder in den USA, ist es bereits die einzige hochwertige Heliumressource im Land mit einem Gehalt von über 0,3 %. Die Forschung zum Hetianhe-Gasfeld dauert noch an. Eine kürzlich veröffentlichte wissenschaftliche Arbeit weist darauf hin, dass sich das Hetianhe-Gasfeld im Gegensatz zu den meisten heliumreichen Gasfeldern weltweit durch eine „flache, niedrige Drucklage“ auszeichnet. Was bedeutet das? Die geologische Struktur liegt flach unter der Oberfläche, der Druck ist niedrig und die Erhebung hoch – eine äußerst seltene geologische Konfiguration. Diese Entdeckung erregte sofort die Aufmerksamkeit von Geologen und Strategen weltweit, da sie erkannten, dass sie ihren Denkhorizont erweitern und solche Faktoren als Schlüsselelemente für die zukünftige Heliumexploration betrachten können. Andere Studien weisen zudem darauf hin, dass viele Becken im mittleren und westlichen Teil Chinas ähnliche geologische Strukturen aufweisen und daher die Hauptschauplätze für zukünftige Explorationen sein dürften. Die Reserven an heimischen Heliumvorkommen sind also noch nicht vollständig erschlossen. Meine Damen und Herren, genau deshalb kann die strategische Rolle der Seltenen Erden als Handelswaffe zum Tragen kommen. Auch wenn wir in den nächsten zwei bis drei Jahren noch 60 % unseres Heliumbedarfs importieren müssen, wird es den USA zumindest etwas schwerer fallen, uns wieder in die Zange zu nehmen. Nur durch eine koordinierte Entwicklung von Wissenschaft und Technologie sowie die gleichzeitige Stärkung sowohl der inneren als auch der äußeren Aspekte können wir die Initiative wirklich ergreifen.