Edelmetall aus dem All

Der Weltraum lockt mit Rohstoffen. Vor allem private Investoren wollen den neuen Markt erobern.

Der rohstoffreiche Asteroid Itokawa wurde 2005 von der japanischen Sonde Hayabusa besucht. Foto: Jaxa

Der rohstoffreiche Asteroid Itokawa wurde 2005 von der japanischen Sonde Hayabusa besucht. Foto: Jaxa

Feedback

Tragen Sie mit Hinweisen zu diesem Artikel bei oder melden Sie uns Fehler.

Müsste man Itokawa mit einem Nahrungsmittel vergleichen, dann wäre Marzipankartoffel kein schlechter Vergleich. Der graue Brocken im All sieht unscheinbar aus, trägt aber wertvolle Rohstoffe in sich. Die Gravitation möchte gerne eine Kugel aus ihm machen, so wie sich das gehört für Himmelskörper. Sie ist aber zu schwach, Rundungen sind nur im Ansatz erkennbar. Der Brocken bleibt eine Kartoffel.

Itokawa ist das Bruchstück eines zerfallenen Asteroiden aus der Zone zwischen Mars und Jupiter. 2003 sandte Japan die Sonde Hayabusa los, die 2005 auf dem rund 540 Meter langen Asteroiden landete. Es war das erste Mal, dass man Proben von einem Asteroiden per Sonde auf die Erde holte.

Diese wurden unter anderem am Departement Erdwissenschaften der ETH Zürich analysiert: Anhand der Isotopenverteilung von Helium und Neon konnte das Bestrahlungsalter errechnet werden. Es beziffert, wie lange Itokawas Oberfläche dem Bombardement kosmischer Teilchen ausgesetzt war. Der Asteroid ist demnach seit etwa 10 Millionen Jahren unterwegs. Durch die Gravitationsablenkung der japanischen Raumsonde wurde eine Masse von 35 Millionen Tonnen bestimmt. Und die Gesteinsproben verrieten Experten einen Schatz an Rohstoffen: Eisen, Nickel, Kobalt, Kupfer sowie die Edelmetalle Platin, Palladium, Osmium, Iridium, Rhodium, Gold und Silber stecken in Itokawa. Der Gesamtwert würde etwa 8 Milliarden Dollar betragen.

Google spornt an

Den grauen Brocken als Goldgrube zu bezeichnen, wäre untertrieben. Doch ein Asteroid liegt eben nicht auf der Erde, sondern dreht seine Runden fern unseres Planeten. Der Abbau im All und der Transport auf die Erde sind eine technische Herausforderung, die bislang erst in Science-Fiction-Filmen gemeistert wurde. Matthias Meier, Geochemiker am Departement Erdwissenschaften der ETH, ist aber überzeugt, dass sich das in den kommenden Jahrzehnten ändern wird: «Möglicherweise schon in 20, spätestens in 50 Jahren wird die Menschheit Rohstoffe aus dem All beziehen», sagt er und fügt an, dass gegenwärtig «einiges am Tun ist».

Das Interesse gilt dabei vor allem den Asteroiden, jenen Fragmenten von Kleinwelten aus der Urzeit des Sonnensystems. Man unterscheidet entsprechend ihrer Herkunft zwischen Stein­meteoriten und Eisenmeteoriten. Letztere sind Bruchstücke aus dem Kernbereich grösserer Asteroiden. Die schweren Elemente sammeln sich wegen ihrer höheren Dichte im Kern, die leichten in der Peripherie. Man nennt das Differenzierung. So kam auch die Erde zu ihrem Eisenkern und der silikatischen Kruste. Auch der Erdkern wäre reich an Edelmetallen, eine Gewinnung daraus ist aber unmöglich. Die meisten Stein­meteoriten stammen hingegen von Asteroiden, bei welchen keine Differenzierung stattfand. Die wertvollen Elemente sind homogen verteilt und dadurch weniger hoch konzentriert als in Eisenmeteoriten. Itokawa ist ein Steinmeteorit und wäre als solcher wohl nur zweite Wahl, wenn es in Zukunft darum geht, Rohstoffe von Asteroiden zu gewinnen.

Noch ist das natürlich auf der Erde ankommende Sonnenlicht die einzige Ressource aus dem All. Doch private Investoren haben den Weltraum als Business entdeckt. Milliardäre wollen nicht nur Flüge ins All kommerziell anbieten, sondern auch das Rohstoffgeschäft ankurbeln. Mitverantwortlich für den Wettlauf ist auch Google, das den Lunar X Prize sponsert: Wem es gelingt, einen Roboter auf dem Mond landen zu lassen, der dort mindestens 500 Meter zurücklegt und dabei Daten zur Erde sendet, dem winkt ein Preisgeld von 20 Millionen Dollar. «Dabei geht es Google nicht um den technischen Fortschritt», sagt Geochemiker Meier, immerhin habe die US-Weltraumbehörde Nasa mit Curiosity einen solchen Roboter schon auf dem Mars abgesetzt. «Es geht um die Etablierung der privaten Weltraumindustrie.»

Regisseur Cameron mischt mit

Von den 33 teilnehmenden Teams sind laut Meier zwei oder drei vielversprechende unterwegs. Etwa das amerikanische Team Moon Express, das 2017 seinen Rover zum Mond senden will. Abseits des Lunar X Prize hat das Unternehmen Planetary Resources die Nase vorn, auch hier investiert Google-Gründer Larry Page. Und James Cameron – ausgerechnet: Der Regisseur malte in seinem Kinohit «Avatar – Aufbruch nach Pandora» das eher düstere Bild rohstoffgieriger Menschen auf fremden Himmelskörpern. Planetary Resources testet aktuell seine Erkundungssatelliten der Arkyd-Serie, welche mittels Teleskopen und Spektralanalysen geeignete Asteroiden im All aufspüren sollen.

Das Wichtigste ist die Erreichbarkeit. So dürfen die abzubauenden Asteroiden nicht zu weit von der Erde entfernt sein. Infrage kommen vor allem jene, welche die Erdbahn kreuzen. Das sind verhältnismässig wenige. Im inneren Sonnensystem gilt: Je grösser die Entfernung zur Sonne wird, desto mehr Asteroiden gibt es. Die meisten finden sich im Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter. Denn sonnennahe Asteroiden stürzen irgendwann auf die Sonne ab oder werden aus dem Sonnensystem weggeschleudert. Oder sie werden vorher von einem Planeten abgeschossen. Die Nasa führte bereits eine Machbarkeitsstudie durch, die untersuchte, ob man Asteroiden in die Umlaufbahn um den Mond schleppen könnte. Das Fazit: Bis 2025 wäre das möglich und würde im Falle eines Brockens von 7 Metern Durchmesser 2,6 Milliarden Dollar kosten.

Transport ist entscheidend

Konkrete Pläne, wie dann der Abbau stattfinden soll, gibt es noch keine. Dafür Theorien. «Ziemlich klar ist bislang nur, dass eine Fabrik auf dem Asteroid alles autonom machen wird», sagt Meier. Im Akkord schaufelnde Astronauten wird es nie geben. Auch die Treibstoffversorgung für die Fabriken und für ankommende Raketen müsste autark sein. Die Rede ist von Weltraum-Tankstellen. «Es gibt die Idee, dass man auf dem Mond Anlagen errichtet, die aus Wasser und Sonnenlicht Wasserstoff synthetisieren, den bei Raketen üblichen Treibstoff.» In schattigen Kraterböden an den Mondpolen findet sich massenhaft Eis dazu.

Je nachdem, wie ergiebig ein angepeilter Asteroid sei, würde es sich lohnen, die Abbaufabriken so zu gestalten, dass eine Selektionierung schon vor Ort stattfindet und nur das wertvolle Material zur Erde gesendet würde. «Denn der Transport wird über die Rentabilität entscheiden», sagt Meier. Die stärksten Transportraketen der nahen Zukunft sind jene der Nasa (Space Launch System) und des privaten Anbieters Spacex (Falcon Heavy). Oder russische Angara-Raketen. Sie alle sollen mindestens 25 Tonnen Material befördern können, eine im Rohstoffsegment geringe Last und bei hohen Transportkosten nicht wirtschaftlich zu befördern. «Doch mit den neuen, wiederverwendbaren Raketen dürfte sich das ändern», vermutet Matthias Meier.

Die hohen Kosten eines Raketentransports ergeben sich nämlich vor allem daraus, dass die Raketen bislang nur für einen Flug zu brauchen waren. Das Minimieren der Einwegkomponenten gilt in der Raumfahrt schon seit den 60er-Jahren als die grosse Stellschraube der Wirtschaftlichkeit im Weltraumgütertransport. Auch hier hat nun ein Privater den Lead übernommen: Tesla-Gründer Elon Musk schaffte im Dezember mit seinem Unternehmen Spacex die erste terrestrische Landung, nachdem die Falcon-9-Rakete zuvor Lasten im All abgesetzt hatte. Raketen seien vor allem in der Herstellung teuer. «Darum werden wiederverwendbare Raketen den Transport revolutionieren», sagt Meier. Der Treibstoff ist mit rund einem halben Prozent der Gesamtkosten ein kleiner Posten.

Doch so gross die Euphorie um die Falcon-Raketen nun ist, inzwischen gab es auch wieder eine Enttäuschung: Ein heimkehrender «Falke» ist umgekippt und explodiert, ein Rückschlag für Spacex. Und ob man so tatsächlich massenhaft Material von Asteroiden auf die Erde holen kann, bleibt abzuwarten. Bislang befördert Spacex vor allem Dinge von der Erde ins All – nicht umgekehrt.

Erstellt: 17.02.2016, 19:21 Uhr

Artikel zum Thema

«Ich nenne es die Raumfahrt 4.0»

Mit der geglückten Spacex-Landung trete die Raumfahrt in eine neue Blütezeit ein, sagt der Chef der Europäischen Weltraumorganisation. Er habe Elon Musk persönlich gratuliert. Mehr...

Rakete von Privatfirma kehrt erstmals heil aus dem All zurück

Zum ersten Mal landete eine Hilfsrakete des US-Unternehmens SpaceX wieder intakt auf der Erde. Firmengründer Elon Musk hat aber noch viel grössere Ziele. Mehr...

Die Redaktion auf Twitter

Stets informiert und aktuell. Folgen Sie uns auf dem Kurznachrichtendienst.

Weiterbildung

Gamen in der Schule

Die Schule bereitet Kinder auf die Arbeitswelt vor. Das Rüstzeug soll auch spielerisch vermittelt werden.

Kommentare

Blogs

Beruf + Berufung Durchgestartet als alleinerziehende Mutter

Geldblog Sind Genossenschafts-Investitionen sicher?

Die Welt in Bildern

Feuerschweif: Eine Spezialeinheit demonstriert am Indian Navy Day in Mumbai ihr Können. (4. Dezember 2019)
(Bild: Francis Mascarenhas) Mehr...