Nahe Null - DER SPIEGEL
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Technik Nahe Null

Das Element Helium, ohnehin schon rarer als Gold oder Platin, wird in der Technik immer begehrter. Aber der Vorrat geht zur Neige.
• aus DER SPIEGEL 1/1973
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Es trägt Ballons mit Wettersonden und astronomischen Kameras in die Stratosphäre. Forscher atmen es, gemischt mit Sauerstoff, beim Abstieg in die Tiefen der See.

Es preßt Treibstoff in Raketendüsen, strahlt in Reklame-Leuchtröhren und hilft bei der Behandlung von Asthmakranken. Es ist eine Quelle für Laserlicht und schützt historische Dokumente vor mählicher Zersetzung durch Luft. Es dient zur Verhüttung von Titanerz. zum Schweißen von Aluminium und rostfreiem Stahl und zum raschen Gefrieren von Krebszellen.

Helium, nach dem Wasserstoff Nummer zwei im periodischen System der Elemente. hat eine Unzahl exotischer Prozesse in Wissenschaft, Technik und Medizin erst möglich gemacht. In naher Zukunft soll das Edelgas sogar. als Wärmetransportmittel in Atommeilern, den Motor der Zivilisation in Gang halten: die Energieerzeugung. Je schneller der Energiebedarf der Welt wächst (er verdoppelt sich derzeit etwa alle zehn Jahre). desto mehr großindustrielle Anwendungen eröffnen sich für den flüchtigen Rohstoff.

Eine ungewöhnliche Kombination nutzbarer Eigenschaften macht Helium so begehrt. Für den Reaktorkreislauf beispielsweise ist es so geeignet, weil es ausnehmend gut Wärme leitet, aber nicht radioaktiv wird, nicht entzündbar ist und mit keinem anderen Material chemisch reagiert.

Andere technische Möglichkeiten eröffnet der besonders niedrige Schmelz- und Siedepunkt des Edelgases. Bei minus 269 Grad wird Helium flüssig, bei minus 272 Grad fest. Bei diesen Temperaturen aber, nahe dem absoluten Nullpunkt. verlieren elektrische Leiter ihren Widerstand -- sie werden supraleitend. Dies wollen die Elektrotechniker künftig nutzen. Mit flüssigem Helium gekühlte, supraleitende Generatoren können mit höherem Wirkungsgrad Strom erzeugen. Und supraleitende Kabel und Transformatoren werden wahrscheinlich nötig sein, um die in den künftigen Mammutkraftwerken erzeugte Energie über Land zu transportieren.

Noch vor sechs Jahren verbrauchte die Atomindustrie erst ein Achtel des weltweit verwandten Heliums. Nun aber steigt der Bedarf. Allein der Kühlkreislauf des westdeutschen Hochtemperaturreaktor-Kraftwerks, das gegenwärtig bei Uentrop-Schmehausen gebaut wird, muß mit einer Gasmenge gefüllt werden, die 47 000 Kubikmetern bei Normaldruck entspricht.

Doch Helium ist ein rarer Stoff -- und teuer; ein Kubikmeter kostet Großabnehmer derzeit zwölf bis 15 Mark. Die absehbare vielfältige Verwendung des Edelgases läßt sogar befürchten. so konstatierte jüngst die britische Zeitschrift »New Scientist«, »daß Helium als erstes der auf der Erde gängigen Elemente völlig aufgebraucht sein könnte«.

1868 hatte der englische Astrophysiker Norman Lockyer das Element entdeckt. 1907 fanden die US-Forscher Hamilton Cady und David MacFarland erstmals Helium in nennenswerten Mengen -- im Erdgas einer Quelle in Kansas (der Helium-Anteil der Luft beträgt nur 0,0006 Prozent).

Im Ersten Weltkrieg ließ dann die US-Regierung die ersten Großanlagen bauen, die Helium aus Erdgas extrahieren: Der explosionssichere Stoff, nur ein Achtel so schwer wie Luft, wurde das ideale Füllgas für Aufklärungsballons. US-Militärtechniker mischten auch die Helium-Sauerstoff- Atmosphäre für Tieftaucher (ein Nachteil des Gases ist dabei nur, daß es die menschliche Stimme zu einem quäkigen Donald-Duck-Ton verzerrt).

Erst seit 1937 darf Helium für zivile Zwecke verkauft werden -- bis zur Gegenwart besitzen die USA ein Monopol. Am ergiebigsten sind Erdgasfelder in Texas, Kansas und Oklahoma mit einem Edelgas-Gehalt bis zu neun Prozent. Nach wie vor sind Hauptabnehmer die Raketenschützen der Nasa und des US-Verteidigungsministeriums. dazu noch die amerikanische Atomenergiekommission.

Die Abhängigkeit der übrigen Industrieländer von den USA und die Gefahr, daß die US-Reservoirs in wenigen Jahrzehnten erschöpft sein könnten. hat nun ein kleines Land bewogen. Amerika Konkurrenz zu machen: Polen baut eine Trennanlage. die weit mehr Helium aus Erdgas abscheiden soll, als ganz Europa derzeit verbraucht.

Der amerikanische Helium-Experte Charles Laverick, der einige der größten je gebauten supraleitenden Magnete entwarf, rät freilich zu noch weiter reichender Planung. Staaten, die Helium nicht aus Erdgas gewinnen können, sollten seiner Ansicht nach Methoden entwickeln, das in der Luft fein verteilte Edelgas einzufangen.

Denn unweigerlich schwindet auch der Vorrat an Helium auf der Erde. Langsam zwar, doch beständig steigt jeweils ein Teil des Leichtgases in die oberen Schichten der Atmosphäre -- und verflüchtigt sich in den Weltraum.

* Amerikanisches Tauch-Labor »Sealab II«, Stratosphärenballons in Sibirien.

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