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Freitag, 26. August 2016

Jahresproduktion von Gallium und Germanium könnte viel höher sein.Bernd Rendel-Preis für Geowissenschaften 2016 der DFG geht an Max Frenzel vom Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie des HZDR


Geowissenschaftler Max Frenzel ist einer von zwei Preisträgern des diesjährigen Bernd Rendel-Preises für Geowissenschaften 2016 der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Foto: HZDR.
  
Die weltweit nutzbare Menge an Gallium und Germanium liegt deutlich über der derzeitigen Jahresproduktion dieser für die Industrie wichtigen Hightech-Metalle. Zu diesem Ergebnis kommt Max Frenzel, Doktorand am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF), das eng mit der TU Bergakademie Freiberg kooperiert. Frenzel ist einer von zwei Preisträgern des Bernd Rendel-Preises für Geowissenschaften 2016. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) verleiht den Preis am 28. September im Rahmen der Jahrestagung der Deutschen Geologischen Gesellschaft – Geologische Vereinigung in Innsbruck.


Der Nachwuchsforscher Max Frenzel (27), geboren in Löbau/ Sachsen, beeindruckte die DFG-Jury sowohl mit seiner vielseitigen wissenschaftlichen Arbeit als auch seiner internationalen Erfahrung. Vor seiner Tätigkeit am Freiberger Helmholtz-Institut, das zum Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) gehört, studierte er von 2008 bis 2012 Mineralogie und Geologie an der britischen University of Cambridge. Beide Fächer schloss er bestmöglich ab („First Class Honours“). „In Freiberg gibt es ein breites Know-how in der Rohstoff-Wirtschaft und zu Fragen der Entstehung von Lagerstätten, deshalb kam ich 2012 hierher“, sagt Frenzel. Er beschäftigt sich seither mit der globalen Verfügbarkeit strategischer Metalle und deren wirtschaftlicher Nutzung.

Genaue Verfügbarkeit von Hightech-Metallen nicht erforscht
Gallium ist unentbehrlich für Hochleistungschips in Smartphones und Tablets, Germanium wird beispielsweise für Glasfaserkabel gebraucht. Nach Frenzels Schätzung, die auf aufwendigen Berechnungen beruht, könnte die weltweite Jahresproduktion von Gallium und Germanium mindestens 7-mal höher sein: „Für Gallium könnte sie wenigstens 2.900 Tonnen betragen, gegenwärtig werden 440 Tonnen (2014) des Metalls produziert. Bei Germanium, dessen Produktion bei 165 Tonnen (2014) liegt, sind mindestens 1.200 Tonnen denkbar.“

„Es war bislang nicht bekannt, welche Mengen an Hightech-Metallen genau für die Wirtschaft verfügbar sind“, erklärt Frenzel den Antrieb für seine Forschung. Rohstoffe wie Gallium und Germanium werden aufgrund ihrer geringen Konzentrationen in Erzen nur als sogenannte Beiprodukte beim Abbau von mengenmäßig bedeutsameren Hauptprodukten gewonnen. Während Gallium in Aluminium- und Zinkerzen enthalten ist, ist Germanium an den Abbau von Zink und Kohle gebunden. Die Verfügbarkeit beider Elemente ist also hauptsächlich durch geologische, aber auch durch technologische und marktwirtschaftliche Faktoren begrenzt.

Unbekannte Versorgungsrisiken bei strategischen Metallen?
Gegenwärtig gehen die Geowissenschaftler davon aus, dass die Hightech-Metalle in der Erde ausreichen, um unseren Bedarf zu decken. „Keines ist im geologischen Sinne kritisch“, sagt der Experte für Lagerstättenlehre an der TU Bergakademie Freiberg und Direktor am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie, Professor Jens Gutzmer. Er betreut Max Frenzel, der die neue Rohstoff-Schätzmethode im Rahmen seiner Dissertation entwickelt hat.

Gallium und Germanium sind die ersten Hightech-Metalle, deren Verfügbarkeit Frenzel mit seiner Methode untersucht hat. Auch in Zukunft lässt sich der Bedarf an diesen beiden Metallen also wahrscheinlich gut decken. „Die neue Schätzmethode könnte aber bei anderen Metallen noch unbekannte Versorgungsrisiken aufdecken“, so Professor Gutzmer.

Neuartige Schätzmethode für Beiprodukte
Um die globale Verfügbarkeit mineralischer Rohstoffe genauer vorhersagen zu können, ermittelt Max Frenzel konkret die statistische Spannbreite der möglichen Jahresproduktion eines bestimmten Beiprodukts. Frenzel bezieht dafür den Einfluss technischer Verarbeitungsprozesse der Metalle und anderer Faktoren mit ein. Er schätzt, dass das Produktionspotenzial für Gallium mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 Prozent zwischen 2.900 und 10.400 Tonnen pro Jahr liegt. Für Germanium ergeben sich Werte zwischen 1.200 und 4.300 Tonnen jährlich. In beiden Fällen reicht die Spanne also von der 7- bis zur 25-fachen Menge der derzeitigen Jahresproduktion. Die Prognosen sind abhängig von der weiteren Gewinnung der Hauptprodukte, die Gallium (aus Aluminium- und Zinkerzen) und Germanium (aus Zinkerzen und Kohle) als Beiprodukte enthalten.

Bernd Rendel-Preis 2016
Die DFG vergibt den Preis seit 2002 jährlich an Nachwuchs-Geowissenschaftlerinnen und -wissenschaftler mit Hochschulabschluss, die noch nicht promoviert sind. Das Preisgeld in Höhe von 1.500 Euro soll für wissenschaftliche Zwecke eingesetzt werden. „Ich werde es wahrscheinlich für die Teilnahme an der Geochemie-Konferenz „Goldschmidt 2017“ in Paris verwenden, um dort meine Ergebnisse zu präsentieren“, sagt Max Frenzel. Der Nachwuchswissenschaftler ist Erstautor von sieben Artikeln in internationalen Peer-Review-Journalen; zwei weitere Beiträge befinden sich im Begutachtungsprozess. Dazu kommen elf Tagungsbeiträge. Im kommenden Jahr setzt Frenzel seine Forschung an der University of Adelaide, Australien, fort. Dafür erhält er ein anderthalbjähriges Stipendium des Deutschen Akademischen Austauschdienstes.

_Weitere Informationen:
Prof. Jens Gutzmer | Direktor am Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie des HZDR
Tel.: +49 351 260–4400| E-Mail: j.gutzmer@hzdr.de

Max Frenzel
Tel.: +49 351 260–4407 | E-Mail: m.frenzel@hzdr.de

_Medienkontakt:
Anja Weigl | Pressereferentin
Tel.: +49 351 260–4427| E-Mail: a.weigl@hzdr.de
Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie am HZDR
Chemnitzer Straße 40 | 09599 Freiberg | www.hzdr.de/hif

Das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) forscht auf den Gebieten Energie, Gesundheit und Materie. Es ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft, der größten Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Das HZDR hat vier Standorte (Dresden, Leipzig, Freiberg, Grenoble) und beschäftigt rund 1.100 Mitarbeiter – davon etwa 500 Wissenschaftler inklusive 150 Doktoranden.


Das Helmholtz-Institut Freiberg für Ressourcentechnologie (HIF) hat das Ziel, innovative Technologien für die Wirtschaft zu entwickeln, um mineralische und metallhaltige Rohstoffe effizienter bereitzustellen und zu nutzen sowie umweltfreundlich zu recyceln. Es wurde 2011 gegründet, gehört zum Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und kooperiert eng mit der TU Bergakademie Freiberg.




Eingestellt von um

Was die anderen Hochbegabten anders machen – ein Beispiel aus der Wirtschaft für die Politik


Foto: Ralf Voigt


Man erkennt sie.

Es sind die kleinen Einsteins, die Picassos und die Mozarts. Sie lesen schon mit sechs Jahren „The New York Times“, korrespondieren mit fünf Jahren in Mandarin und spielen mit vier Jahren die Spatzenmesse in C-Dur. Später studieren sie dann bereits mit 14 an einer Uni und werden jüngster Professor oder jüngste Professorin.

Man kennt sie.

Dann gibt es noch die anderen.

Ihre Begabung ist nicht so offensichtlich. Oder: offensichtlich nur für Eingeweihte. Für Kennerinnen und Kenner. Wahrscheinlich stehen sie nicht in einem Labor. Ob sie mit dem Pinsel umgehen können? Seien Sie tapfer: Wohl eher nicht so. Ob sie eine Stradivari zu schätzen wissen? Hm.

Und doch haben sie ihre Begabung. Erkennbar wie gesagt fast nur für Eingeweihte.

Ein Beispiel: Ich war Mitglied in einem Verband, der das Wort „Wirtschaft“ in seinem Namen trägt. Es ging um ein Thema, das alle Menschen bewegt. Wirklich alle. Wirklich jeden. Es ging um Politik. Und um den Anlauf zu einem neuen Gesetz. Man diskutierte. Und fragte sich, wie man denn überzeugend argumentieren könnte.

Ich erwähnte den Gedanken einer Befragung. Sie kennen das: In jeder grösseren Stadt stehen diese Interviewer auf der grossen Einkaufsstrasse und wollen wissen, welche Zahnpasta, welches Waschmittel, welche Automarke Sie bevorzugen. Strasseninterviews nennen wir das. Wir, das sind meine Kolleg*innen aus der Marktforschung und ich. Ich hatte damals ein Institut für Markt- und Kommunikationsforschung. Unsere Klienten aus der Politik und Wirtschaft waren bekannt und angesehen und wir waren stolz darauf, für sie forschen zu dürfen.

In meinem Verband war das bekannt.

Ja. Sagte man: Eine Befragung auf der Strasse ist ein überzeugendes Argument. Wir – wer auch immer „wir“ sein sollte – wir stellen uns auf die Strasse und befragen die Menschen. Und dann geben wir – und das war der Sinn der Sache – das Ergebnis an den OB der Stadt. Einer von meinen Kollegen im Verband meinte dann: Ob wir wohl 50 Menschen dazu bewegen können, mit uns zu reden?

Wie, sagte ich: 50 Menschen?

Ja. Sagten die anderen. 50 Menschen wäre eine tolle Sache.

Klar sind 50 Menschen eine tolle Sache. Aber: Wie wollen wir einen OB mit den Stimmen von 50 Menschen motivieren, ein neues Gesetz in Gang zu bringen? Nach einer halben Stunde hatte man sich auf 100 Menschen geeinigt. Mit dem Zusatz: Ob wir das wohl schaffen werden?

Warum so zaghaft?

Die Jungs und Mädels, die hier zusammen sassen, waren die Menschen, die täglich über Millionen entschieden. Ihre Denkweisen waren nicht 100 oder 1.000. Es waren 1.000.000 und mehr!

Mir war klar, dass ich meine lieben Kolleginnen und Kollegen jetzt schockieren musste. Nicht weil ich Schocks mag – aber ich musste ihnen schon sagen, wie so etwas in der Realität funktioniert. Dass man an den verantwortlichen Stellen – sorry – 100 Menschen als Beweis nicht gelten lassen wird. Man wird schmunzeln und zur Tagesordnung übergehen.

Noch bevor ich den Gedanken: „Wie sag‘ ich es das denn jetzt?“ zu einem Satz modellieren konnte, war es raus:

1.000 INTERVIEWS!
1.000 Interviews?

Das Entsetzen war gross. Nur unser Präsident war begeistert. Und dann ging das los, was zumeist los geht, wenn ein Hochbegabter – eine Hochbegabte – eine Idee und einen Weg vor Augen hat: GEHT NICHT! FUNKTIONIERT NICHT! SCHAFFEN WIR NICHT! WIR SIND DOCH NICHT VERRÜCKT! WER SOLL DAS DENN ALLES ZAHLEN?

Ich hörte mir das eine Stunde an, während ich das Konzept schrieb, die Umsetzung des Konzepts plante und einen Entwurf für den Fragebogen entwarf. Unser Präsident hatte mich aus den Augenwinkeln beobachtet und rief mich auf – nach vorne zu kommen und die Einzelheiten zu präsentieren. Gesagt. Getan.
Wir fanden über 50 Mitglieder aus dem Wirtschafts-Verband, die mitmachten. Manager*innen, die ich mit meinem Team für diesen Einsatz schulte. Es waren wohl die Interviewer*innen mit den höchsten Stundenlöhnen, die hier und heute ehrenamtlich auf die Strasse gingen und sehr mutig die Menschen nach ihrer Meinung befragten.

Um Mitternacht hatten wir 1.037 Interviews geschafft. Alle von meinen Forscherkollegen und mir kontrolliert. Alle perfekt. Es war ein harter Job – aber selten habe ich ein Team von fast 100 „Mitarbeiter*innen“ so begeistert arbeiten gesehen.

Am nächsten Morgen wurde noch einmal kontrolliert. Und dann gingen die Fragebögen ins Rechenzentrum zur Uni. Ich schrieb dazu einen Bericht für die Präsentation. Mein Team zeigte einen bewundernswerten Einsatz. Und so konnte ich meiner Assistentin auch nicht die Bitte abschlagen, die Ergebnisse beim OB präsentieren zu dürfen.

Der OB schien sehr zufrieden. Und so wanderten unsere Ergebnisse weiter „nach oben“. Und so wurde aus unserer Idee der Beweis, dass die Menschen diese Verbesserung ihres Alltags wirklich wollten.

Schliesslich wurde aus dem Beweis ein Gesetz in Deutschland, das jedem Menschen den Alltag etwas besser macht. Zur Freude der Menschen.
Nein, so faszinierend wie ein Picasso ist dieses Gesetz nicht.

Aber es erleichtert seitdem allen Menschen ihr Leben. Und das Tag für Tag in Deutschland.

Wenn Sie Unternehmer*in sind: Gründen Sie einen Think Tank mit Ihren Hochbegabten und allen, die mutig sind und gross denken und handeln können. Dann sind Sie nicht nur Ihre Probleme los. Sie haben auch die Chance, die Welt ein bisschen besser machen zu können.

Was sagte John F. Kennedy in seiner Antrittsrede am 20. Januar 1961 in Washington, D.C.:

„Fragt nicht, was euer Land für euch tun kann - fragt, was ihr für euer Land tun könnt (…) fragt, was wir gemeinsam tun können für die Freiheit des Menschen.“[1]

Lilli Cremer-Altgeld
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