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Space Mining: Was hat es mit dem Bergbau im All auf sich?

  • Veröffentlicht: 14.04.2021
  • 20:45 Uhr
  • Peter Schneider
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© Bryan Versteeg for Deep Space Industries

Platin und riesige Mengen an Nickel und Kobalt: Im Weltraum schlummern unermessliche Schätze. Aber lassen die sich überhaupt heben?

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Das Wichtigste zum Thema Weltraum-Bergbau

  • Auf Himmelskörpern wie Monden, Planeten und Asteroiden finden sich große Mengen wertvolle Metalle und andere Rohstoffe wie Wasser und Sonnenenergie.

  • Vielversprechendste Ziele sind erdnahe Asteroiden. Einige davon bestehen fast vollständig aus Metallen wie Nickel, Kobalt, Eisen und Platin.

  • Viele der reichsten Menschen der Welt haben Milliarden mit Software gemacht. Die ersten Billionäre könnten die Pioniere des Weltraumbergbaus sein, sagen Fachleute.

  • Knackpunkt: Es ist nicht leicht, die Schätze des Sonnensystems zu heben. Die Technik dafür muss noch entwickelt werden. Und das könnte noch mehr als 50 Jahre dauern.

  • Aber schon jetzt arbeiten NASA und ESA an Missionen, um eines Tages aus Wasser-Eis Treibstoff sowie aus Mondstaub Häuser zu produzieren.

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Rohstoffe aus dem All: Wie weit die Forschung schon ist erzählt Galileo-Redakteur Jakob im Gespräch

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Asteroid Mining: Wie funktioniert Asteroidenbergbau eigentlich?

Asteroiden enthalten wertvolle Rohstoffe, zum Beispiel Metalle oder Wasser - in Form von Wassereis-, die auf der Erde benötigt werden. Das weckt das privatwirtschaftliche Interesse am Asteroidenbergbau. "Asteroid Mining" bezeichnet den Abbau dieser Rohstoffe.

Bislang ist das noch ein fiktives Szenario, könnte aber mal Realität werden. Technologisch rückt die Möglichkeit immer näher. Im vergangenen Jahrzehnt wurden Milliarden in neue Technologien zur Erkundung von Asteroiden investiert. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass es mindestens 1.000 für den Rohstoff-Abbau geeignete Asteroiden gibt. Das bedeutet: Sie sind von der Erde aus gut zu erreichen. Wie diese aus insgesamt 100 Millionen Asteroiden gefunden werden, wird derzeit erforscht.

Asteroiden: Rasende Schatztruhen im All

Forschende wie der Planetologe John S. Lewis schätzen, dass Asteroiden 37 Billionen Tonnen abbaufähiges Eisen enthalten, mit einem irdischen Marktwert von über 10 Billionen US-Dollar. Dazu kommen 2,5 Millionen Tonnen Nickel, 200.000 Tonnen Kobalt und 1.800 Tonnen Platinmetalle, jeweils etwa 70 Billionen Dollar wert. Schon kleine Asteroiden kommen auf theoretische Werte von etwa 20 Milliarden US-Dollar.
Forschende wie der Planetologe John S. Lewis schätzen, dass Asteroiden 37 Billionen Tonnen abbaufähiges Eisen enthalten, mit einem irdischen Marktwert von über 10 Billionen US-Dollar. Dazu kommen 2,5 Millionen Tonnen Nickel, 200.000 Tonnen Kobalt und 1.800 Tonnen Platinmetalle, jeweils etwa 70 Billionen Dollar wert. Schon kleine Asteroiden kommen auf theoretische Werte von etwa 20 Milliarden US-Dollar.© NASA
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So viele Asteroide umschwirren die Erde

Bekannte Asterioden, die der Erde verhältnismäßig nahe kommen. Wissenschaftler nennen sie NEAs (Near Earth Asteroids)
Bekannte Asterioden, die der Erde verhältnismäßig nahe kommen. Wissenschaftler nennen sie NEAs (Near Earth Asteroids)© Screenshot / NASA Jet Propulsion Laboratory

Teurer als Gold: Platin

Eisen-Nickel-Asteroiden wie der Asteroid "16 Psyche" dürften auch große Mengen Platin enthalten.
Eisen-Nickel-Asteroiden wie der Asteroid "16 Psyche" dürften auch große Mengen Platin enthalten.© NASA/JPL-Caltech /Maxar/ASU/P. Rubin

Beim Weltraumbergbau ist oft von Platin die Rede. Tatsächlich kommen sogenannte Platin-Gruppen-Metalle (PGE) in Eisen-Nickel-Asteroiden vor. Es sind zwar nur etwa 10 Gramm pro Tonne Asteroid. Aber das ist immerhin etwa 10-mal mehr als in irdischen Erzen und der Kilo-Preis von etwa 25.000 Euro macht das wieder wett.

Die geringen Mengen sind sogar ein Vorteil: Während sich kaum Tausende Tonnen Eisen und Nickel durch die Erdatmosphäre schleusen lassen, sind ein paar Tonnen Platin sicher kein großes Problem.

Forschende kennen die chemischen Bestandteile von Asteroiden ziemlich gut. Denn sie fallen häufig in Form von Meteoriten auf die Erde - oder wie hier im Bild - auf den Mars.
Forschende kennen die chemischen Bestandteile von Asteroiden ziemlich gut. Denn sie fallen häufig in Form von Meteoriten auf die Erde - oder wie hier im Bild - auf den Mars.© NASA

Allerdings ist es schwer, an das Platin heranzukommen. Es fällt normalerweise nur als Nebenprodukt an. Bevor also nicht die anderen Metalle abgebaut werden, gibt es auch kein Platin. Ein anderes Problem: der Preis-Absturz, wenn Unmengen Weltraum-Platin den Markt überschwemmen sollten.

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Asteroiden-Landung

Bisher ist es nur wenigen Top-Raumfahrt-Nationen gelungen, ein Raumfahrzeug auf einem Asteroiden (oder Kometen) zu landen, darunter Japan mit den Hayabusa-Raumsonden. Weltraumbergbau dürfte noch um einiges schwieriger sein.
Bisher ist es nur wenigen Top-Raumfahrt-Nationen gelungen, ein Raumfahrzeug auf einem Asteroiden (oder Kometen) zu landen, darunter Japan mit den Hayabusa-Raumsonden. Weltraumbergbau dürfte noch um einiges schwieriger sein.© DLR

So könnte Space Mining aussehen

Am einfachsten dürfte es sein, Asteroiden auszubeuten, deren Weg regelmäßig nahe der Erde verläuft (hier der Asteroid "Eros" im Bild).
Am einfachsten dürfte es sein, Asteroiden auszubeuten, deren Weg regelmäßig nahe der Erde verläuft (hier der Asteroid "Eros" im Bild).© NASA
So könnte Asteroid Mining aussehen. In der Illustration der US-Firma Deep Space Industries hat eine Roboter-Sonde an den Himmelskörper angedockt und heizt das darin enthaltene Wasser auf. Die Firma gibt es zwar nicht mehr. Aber ihre Konzepte wurden viel diskutiert.
So könnte Asteroid Mining aussehen. In der Illustration der US-Firma Deep Space Industries hat eine Roboter-Sonde an den Himmelskörper angedockt und heizt das darin enthaltene Wasser auf. Die Firma gibt es zwar nicht mehr. Aber ihre Konzepte wurden viel diskutiert.© Bryan Versteeg für Deep Space Industries
Lohnt sich der Abbau? Als erstes kundschaften kleine Satelliten den Wert der Asteroiden aus.
Lohnt sich der Abbau? Als erstes kundschaften kleine Satelliten den Wert der Asteroiden aus. © Deep Space Industries
Mit Greifwerkzeugen würden Bergbau-Roboter kleinere Brocken von der Oberfläche eines Asteroiden greifen und mitnehmen.
Mit Greifwerkzeugen würden Bergbau-Roboter kleinere Brocken von der Oberfläche eines Asteroiden greifen und mitnehmen.© Deep Space Industries
Einige Asteroiden enthalten Eis. Daraus lässt sich Treibstoff herstellen - im Weltraum wertvoller als Gold.
Einige Asteroiden enthalten Eis. Daraus lässt sich Treibstoff herstellen - im Weltraum wertvoller als Gold. © Deep Space Industries
Kleinere Asteroiden könnten eingefangen und von einer Sonde in die  erdnahe Umlaufbahn geschleppt werden, wo man sie dann verwerten kann.
Kleinere Asteroiden könnten eingefangen und von einer Sonde in die erdnahe Umlaufbahn geschleppt werden, wo man sie dann verwerten kann.© Deep Space Industries
Aus den abgebauten Metallen könnten ganze Raumstationen errichtet werden.
Aus den abgebauten Metallen könnten ganze Raumstationen errichtet werden.© Deep Space Industries
Auch die NASA mischt mit. Bei der Asteroid Return Mission plant sie einen Asteroiden Richtung Erde zu schicken. Dabei würde ein Roboter Geröll von seiner Oberfläche aufsammeln.
Auch die NASA mischt mit. Bei der Asteroid Return Mission plant sie einen Asteroiden Richtung Erde zu schicken. Dabei würde ein Roboter Geröll von seiner Oberfläche aufsammeln.© NASA
Oder eine Sonde könnte wie in einem James-Bond-Film einen kleineren Asteroiden quasi verschlucken.
Oder eine Sonde könnte wie in einem James-Bond-Film einen kleineren Asteroiden quasi verschlucken.© NASA
Astronautinnen und Astronauten würden dann den Asteroiden einpacken und Richtung Erde schicken.
Astronautinnen und Astronauten würden dann den Asteroiden einpacken und Richtung Erde schicken.© NASA
Mehre Missionen seit den 1990er Jahren haben Eis an den Mondpolen entdeckt. Nun plant die NASA, es abzubauen.
Mehre Missionen seit den 1990er Jahren haben Eis an den Mondpolen entdeckt. Nun plant die NASA, es abzubauen. © NASA
Mitte der 2020er Jahre will die NASA den VIPER-Rover zum Mond schicken. Er soll bis in einen Meter Tiefe nach gefrorenem Wasser bohren.
Mitte der 2020er Jahre will die NASA den VIPER-Rover zum Mond schicken. Er soll bis in einen Meter Tiefe nach gefrorenem Wasser bohren.© NASA
Auf der Erde wird schon geprobt, wie der VIPER-Rover auf dem Mond auf Wassersuche gehen soll.
Auf der Erde wird schon geprobt, wie der VIPER-Rover auf dem Mond auf Wassersuche gehen soll. © NASA
Mit Mondgestein und zugesetzten Bindemitteln lassen sich auch Unterkünfte, Straßen und Plattformen konstruieren. NASA und ESA arbeiten bereits an 3D-Druckverfahren.
Mit Mondgestein und zugesetzten Bindemitteln lassen sich auch Unterkünfte, Straßen und Plattformen konstruieren. NASA und ESA arbeiten bereits an 3D-Druckverfahren.© Contour Crafting / University of Southern California
Am einfachsten dürfte es sein, Asteroiden auszubeuten, deren Weg regelmäßig nahe der Erde verläuft (hier der Asteroid "Eros" im Bild).
So könnte Asteroid Mining aussehen. In der Illustration der US-Firma Deep Space Industries hat eine Roboter-Sonde an den Himmelskörper angedockt und heizt das darin enthaltene Wasser auf. Die Firma gibt es zwar nicht mehr. Aber ihre Konzepte wurden viel diskutiert.
Lohnt sich der Abbau? Als erstes kundschaften kleine Satelliten den Wert der Asteroiden aus.
Mit Greifwerkzeugen würden Bergbau-Roboter kleinere Brocken von der Oberfläche eines Asteroiden greifen und mitnehmen.
Einige Asteroiden enthalten Eis. Daraus lässt sich Treibstoff herstellen - im Weltraum wertvoller als Gold.
Kleinere Asteroiden könnten eingefangen und von einer Sonde in die  erdnahe Umlaufbahn geschleppt werden, wo man sie dann verwerten kann.
Aus den abgebauten Metallen könnten ganze Raumstationen errichtet werden.
Auch die NASA mischt mit. Bei der Asteroid Return Mission plant sie einen Asteroiden Richtung Erde zu schicken. Dabei würde ein Roboter Geröll von seiner Oberfläche aufsammeln.
Oder eine Sonde könnte wie in einem James-Bond-Film einen kleineren Asteroiden quasi verschlucken.
Astronautinnen und Astronauten würden dann den Asteroiden einpacken und Richtung Erde schicken.
Mehre Missionen seit den 1990er Jahren haben Eis an den Mondpolen entdeckt. Nun plant die NASA, es abzubauen.
Mitte der 2020er Jahre will die NASA den VIPER-Rover zum Mond schicken. Er soll bis in einen Meter Tiefe nach gefrorenem Wasser bohren.
Auf der Erde wird schon geprobt, wie der VIPER-Rover auf dem Mond auf Wassersuche gehen soll.
Mit Mondgestein und zugesetzten Bindemitteln lassen sich auch Unterkünfte, Straßen und Plattformen konstruieren. NASA und ESA arbeiten bereits an 3D-Druckverfahren.

Wasser - der wahre Luxus-Rohstoff im All

  • Ein Liter Wasser würde auf dem Mond 60.000 Euro wert sein. So viel kostet es, ihn dorthin zu transportieren. Übrigens: Mondgestein auf die Erde zu transportieren, kostet auch Milliarden.

  • Nach den Mondlandungen galt der Erdtrabant als staubtrocken. Raumsonden haben aber in den 1990er Jahren Hinweise auf Wasser gefunden: An den Mondpolen vermuten Wissenschaftler:innen Hunderttausende Tonnen Eis.

  • Deshalb will die NASA ab Mitte der 2020er den Mond-Rover VIPER dort nach Eis bohren lassen. Ziel: Astronautinnen und Astronauten sollen eines Tages selbst Wasser vom Mond abbauen, anstatt es teuer mitzubringen.

  • Das Wasser sollen die Astronautinnen und Astronauten nicht nur trinken. Aus seinen Bestandteilen Wasserstoff und Sauerstoff lässt sich Atemluft produzieren - und erstklassiger Raketen-Treibstoff.

  • Auch auf dem Mars und Asteroiden gibt es Wasser, sind sich Forschende sicher. Erst dadurch werden lange Aufenthalte im Weltraum möglich.

Wieso wir einen Weltraum-Spaziergang ohne Raumanzug keine 2 Minuten überleben würden

Darum würden wir im Weltall langsamer altern

Fun-Facts zum Space Mining

☄️ Wer selbst schürfen möchte: Hier kannst du nachschauen, wann ein geeigneter Asteroid vorbeifliegt.

💰 Eine der führenden Space Mining-Nationen ist Luxemburg. Zumindest hat der Zwerg-Staat nicht nur ein Weltraum-Bergbau-Gesetz erlassen, sondern investiert auch 200 Millionen Euro in Space Mining-Technologien.

🧠 Brain-Mission: Der Zwerg-Staat kämpft nicht nur um Weltraum-Erze, sondern auch um die klügsten Köpfe. Seit 2019 gibt's an der Universität Luxemburg den Studiengang "Interdisciplinary Space Master". Schwerpunkt u.a. sind Raumfahrt-Ressourcen, Data-Mining in der Raumfahrt-Industrie und Robotik.

⚰️ Weltraumbergbau ist aber kein einfaches Business. Die 2 bekanntesten Space Mining-Firmen sind bereits Geschichte. Das erst 2013 gegründete "Deep Space Industries" wurde 2019 aufgekauft. Das anfangs von Google-Gründer Larry Page und Regisseur James Cameron ("Avatar") unterstützte 'Planetary Resources' 2018.

🏳️ Laut internationalem Weltraumvertrag darf kein Staat im Weltraum etwas in Besitz nehmen. Die US-Flagge auf dem Mond war also eher ein "Neil war hier"-Symbol als eine Inbesitznahme.

⚖️ Widerspruch: Weil niemand im All etwas besitzen darf, kann auch nichts ausgebeutet werden - theoretisch. Mit dem Space Act von 2015 hat die US-Regierung ein Gesetz erlassen, dass US-Firmen genau das erlaubt.

Unerschöpflich oder unerreichbar? Die Monster-Energiequelle auf dem Mond

Bei der Fusion von Helium-3 entstehen riesige Mengen Energie. Mit dem gleichen Prinzip verbrennt Wasserstoff in der Sonne. In einem Fusionskraftwerk ließe sich die Energie nutzbar machen. Es wird zwar daran intensiv geforscht, aber es dauert voraussichtlich noch Jahrzehnte, bis es technisch machbar ist.
Bei der Fusion von Helium-3 entstehen riesige Mengen Energie. Mit dem gleichen Prinzip verbrennt Wasserstoff in der Sonne. In einem Fusionskraftwerk ließe sich die Energie nutzbar machen. Es wird zwar daran intensiv geforscht, aber es dauert voraussichtlich noch Jahrzehnte, bis es technisch machbar ist.© NASA

Der Mond hält noch eine Überraschung bereit. Sein Boden enthält 1.000-mal mehr Helium-3 (He-3) als die Erdkruste. Der Clou: Das Edelgas lässt sich als Brennstoff in Fusions-Reaktoren einsetzen. Nur 200 Kilo davon könnten 10 Prozent des für 2040 prognostizierten Energiebedarfs der gesamten Erde decken, so eine Studie. Selbst die russische und chinesische Regierung interessieren sich dafür.

Der Haken dabei: 100 Kilo Mondstaub enthält gerade einmal 1 Gramm He-3. Bedeutet: Um 200 Tonnen Helium-3 zu fördern, müssten Tausende Tonnen schwere Maschinen jährlich 20 Millionen Tonnen lunaren Boden durchwühlen. Das sind 630 Tonnen pro Sekunde!

Alternative: Die Atmosphäre des Uranus enthält ebenfalls H-3. Aber: Uranus ist zwischen 2,5 und 3,2 Milliarden Kilometer entfernt, was es nicht einfacher macht. Außerdem: Bisher gibt es noch gar keine Fusionskraftwerke.

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