Anwendungsfelder von Naturzeolithen. Rot: Weltweit größte Anwendungen. Grün: Anwendungen mit hohem Potenzial im Forschungsstadium.
Angesichts der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten von Zeolithiten (so werden korrekt die zeolithhaltigen Naturgesteine bezeichnet, welche im Sprachgebrauch „Naturzeolithe“ genannt werden) in der Landwirtschaft, im Bau und Umweltschutz wundert es nicht, dass viele Grundbesitzer, welche ein Zeolithvorkommen auf ihrem Land entdecken, über den Abbau und die Vermarktung des Minerals nachdenken. Zahlreiche Legenden, die sich um die Anwendungsmöglichkeiten von Zeolithen – seien es natürliche oder synthetische – ranken, fördern noch die Begehrlichkeiten.
Marktgrundlagen
Tatsache ist: Klinoptilolith, der die Hauptmenge der in der Natur vorkommenden Zeolithe stellt, ist kein seltenes Mineral. In den 1950er Jahren, als die ersten synthetischen Zeolithe hergestellt wurden, ahnte noch niemand, wie groß die natürlichen Vorkommen tatsächlich sind.
Zeolithe sind gleichzeitig Ionenaustauscher und Adsorbenzien, sie können außerdem Wasser speichern und nach entsprechender Vorbehandlung noch andere Aufgaben übernehmen. Dabei haben sie aber nicht nur Konkurrenz von anderen Materialien – wie etwa Montmorillonit oder Aktivkohle – sondern je nach Lagerstätte sind die einzelnen Eigenschaften auch unterschiedlich stark ausgeprägt. Analytische Charakterisierung und Vorversuche entscheiden, für welchen Verwendungszweck sich ein Zeolith – wenn überhaupt – eignet.
Die Situation
Eine sonst nicht mit dem Ausbeuten von Mineral-Lagerstätten befasste Firma erhielt von ihrem russischen Kooperationspartner die Nachricht, auf ihrem neu gekauften Land sei eine Zeolith-Lagerstätte vorhanden. Ob man sich um die Vermarktung des Materials in Westeuropa kümmern wollte? Über mögliche Märkte, Vertriebskanäle und Preise hatte niemand in Russland oder Deutschland eine Vorstellung, außer der Aussage, das Material sei in Russland „sehr beliebt“ und würde bereits „vielfältig verwendet“.
Was der Kunde wollte
- Eine objektive Begutachtung des Materials
- Mögliche Gewinne abschätzen
- Das Risiko beurteilen
- Grundlagen für die Erstellung eines Businessplans erhalten
- Ein unabhängiges Gutachten über die Aussichten des Vorhabens, um einen Kredit zu erhalten.
Was der Kunde nicht wollte
- Ein unverkäufliches Material abbauen, aufbereiten, importieren
- Viel Zeit und Geld in die Vorbereitungen zu investieren.
Vorgehensweise
- Ein kg-Muster sowie Übersetzungen bereits durchgeführter Untersuchungen wurden übersandt. Dabei stellte es sich heraus, dass die Untersuchungen nicht nur unvollständig, sondern bereits in den 1980er Jahren nach nicht mehr reproduzierbaren Methoden durchgeführt worden – und somit wertlos – waren.
- Es wurde ein Analysenplan aufgestellt, welcher mit möglichst geringem Aufwand zeigen sollte, für welchen Anwendungsbereich sich das Material am ehesten eignen könnte. Die visuelle Inspektion des bräunlichen, sandig-grobkörnig erscheinenden Materials zeigte schon, dass es sich nicht um besonders hochwertige Ware handeln könnte, daher wurden zuerst nur wenige Versuche durchgeführt, um den Zeolithgehalt, die innere Oberfläche mit und ohne Aktivierung und die Kationenaustauschkapazität als Summenparameter festzustellen. Für die Untersuchungen wurden Einzelproben an verschiedene Laboratorien geschickt.
- Die Resultate wurden ausgewertet und zusammengefasst. In diesem Fall stellte es sich heraus, dass das Mineral einen relativ geringen Zeolithgehalt hatte, nämlich nur 65% (der Rest sind Quarz und einige andere Phasen). Die Kationenaustauschkapazität war zu gering für irgendwelche Filterzwecke, und die innere Oberfläche lag unter 90 m²/g nach Ausheizen – zu wenig für ein kommerzielles Adsorbens.
Und das Ergebnis?
Ich riet dem Kunden, in die Ausbeutung dieser Lagerstätte nicht zu investieren, da das Material zu minderwertig für eine ertragreiche Anwendung sei. Er war damit zunächst überhaupt nicht einverstanden, weil das Material vor Ort – in der Umgebung der Lagerstätte – bereits genutzt wurde. Das ist durchaus zu erwarten, eben weil das Material direkt vor der Haustür liegt – da verwendet man es gern als Einstreu, Mörtelzuschlagstoff, Filtrierhilfe und andere, stets unkritische Anwendungen.
Allerdings ist Naturzeolith recht preiswert – so preiswert, dass die Logistik eine ziemlich entscheidende Rolle in der Kalkulation spielt. Und da Klinoptilolith in sehr guter bis ausgezeichneter Qualität in Europa vorkommt, hat es wenig Sinn, eine geringere Qualität aus höheren Entfernungen heranzuschaffen.
Eher ist es noch sinnvoll, das Material vor Ort aufzuwerten, um dann vor Ort höhere Erträge erwirtschaften zu können: Etwa durch Aktivierung, bessere Zerkleinerung, vorhergehenden Ionenaustausch oder Beladung mit Pflanzennährstoffen. Dafür aber sah der Kooperationspartner vor Ort wenig Chancen – sprich, keinerlei Aussicht darauf, dass die vorhandenen Kunden mehr Geld für bessere Ware bezahlen würden.
Im Endeffekt entschloss man sich, mit der Verwertung des Materials im bisherigen Stil weiterzumachen.