Hefe beseitigt den Engpass bei seltenen Erden

Forscher aus den USA verringern die Abhängigkeit von China durch gentechnische Manipulation

So gewinnen US-Forscher Seltenerdmetalle mittels Hefe (Grafik: Dan Herchek, llnl.gov)

Urbana-Champaign/Livermore/Lexington (pte015/17.03.2026/11:30)

Die USA machen sich dank neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse bei der Versorgung mit Seltenerdmetallen von Importen unabhängiger. So haben Experten der University of Illinois, des Laurence Livermore National Laboratory und der University of Kentucky Hefe gentechnisch so manipuliert, dass sie Oxalsäure herstellt. Als Nährstoff dient Zucker. Oxalsäure kann Seltenerdmetalle aus Erzen herauswaschen, auch wenn deren Konzentration weitaus geringer ist als jene, bei der sich der bergmännische Abbau lohnt, wie es vor allem in China geschieht.

Saubere Hefe statt Säuren

Oxalsäure lässt sich zwar auch auf andere Art herstellen. Doch dazu sind konzentrierte Säuren nötig. Zudem entstehen dabei Nebenprodukte, die als Sondermüll entsorgt werden müssen. Das ist selbst in den USA teuer, deren Umweltstandards von US-Präsidenten Donald Trump immer weiter heruntergeschraubt werden. Hefe ist dagegen ein sauberer Arbeiter.

"Die biologische Herstellung von Oxalsäure durch die gentechnische Veränderung dieser Hefe macht den gesamten Prozess der Seltenerdelement-Gewinnung potenziell wirtschaftlich rentabel. Durch die Nutzung unserer Expertise im Bereich des 'Metabolic Engineering' konnten wir schnell einen Hefestamm entwickeln, der mehr als 40 Gramm Oxalsäure pro Liter produzieren kann, und die Fermentationsbrühe direkt zur Ausfällung von Seltenerdelementen mit einer Effizienz von über 99 Prozent nutzen", so Huimin Zhao von der University of Illinois.

Ausreichende Vorkommen

An Vorkommen mangelt es nicht. Die USA besitzen große Mengen an Erzen, aus denen sich Seltenerdmetalle gewinnen lassen, wie pressetext berichtete. Das Team hat diesen Prozess anhand von realen Erzproben verifiziert, die von der University of Kentucky bereitgestellt wurden, sowie anhand von Laboranalysen in Kentucky und an der University of Illinois. "Dieser Prozess schafft eine solide Grundlage für die Gewinnung und Reinigung von Seltenen Erden", sagt Wissenschaftler Rick Honaker von der University of Kentucky.

Problematisch ist allerdings die Verwendung von Zucker, der nach wie vor ein wertvoller Bestandteils der Ernährung des Menschen ist. Ein konkurrierendes Verfahren haben Forscher unter der Leitung der University of California Berkeley entwickelt. Sie nutzen einen modifizierten Virus zur Gewinnung dieser Metalle, wie pressetext berichtete. Mit Algen versuchen es hingegen Fachleute am Pazific Northwest National Laboratory. Diese extrahieren Seltenerdmetalle aus Meerwasser, wie pressetext ebenfalls berichtete.

Seltenerdmetalle sind entscheidend für den Bau von Magneten für Windgeneratoren, die Unterhaltungselektronik, die medizinische Bildgebung und zahlreiche andere Hightech-Produkte. Lieferant ist vor allem China, das das wertvolle Material zuweilen aus politischen Gründen verknappt. Es könnte auch in den USA, in Europa und in anderen Regionen der Welt gewonnen werden. Doch der bergmännische Abbau zerstört großflächig die Umwelt.

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