Die Debatte über Seltene Erden fragt fast ausschließlich nach dem Nachschub: neue Minen, neue Trennanlagen, Abkommen, Lagerbestände. Die Nachfrage gilt dabei als gegeben.
Sie ist aber keine Naturkonstante, sondern das Ergebnis einer Konstruktionsentscheidung. Und für den größten Einzelverbrauch — Antriebsmotoren — gibt es die andere Entscheidung bereits in Serie.
Was seit 2018 gebaut wird
Ein Permanentmagnetmotor erzeugt das Magnetfeld im Rotor mit Neodym-Eisen-Bor-Magneten, denen für die Hitzebeständigkeit Dysprosium oder Terbium beigegeben wird. Genau diese Elemente sind der Engpass.
Eine fremderregte Synchronmaschine erzeugt dasselbe Feld mit einer Wicklung und Strom. Sie enthält keine Magnete, also auch keine Seltenen Erden.
BMW arbeitet seit 2018 daran und baut die Maschine in Serie: im i4, im iX, im i7 und im i5, hinten fremderregt, vorne als Asynchronmaschine. Die sechste Generation für die Neue Klasse setzt das fort. ZF überträgt die Erregerenergie induktiv über die Rotorwelle und kommt damit ohne Schleifringe aus; Renault und Valeo bauen ebenfalls magnetfreie Maschinen.
Das ist keine Ankündigung. Es fährt.
Was es kostet
Ein Vergleich beider Bauarten kommt auf 96,87 Prozent Wirkungsgrad für die Permanentmagnetmaschine und 95,57 Prozent für die fremderregte. Im Verbrauch: 93,70 gegen 94,24 Wattstunden je Kilometer.
Etwas über ein halbes Prozent.
Das ist der Preis dafür, aus einer Lieferkette auszusteigen, die über einen Hang in einem Bürgerkriegsgebiet und eine Trennkapazität läuft, die zu 91 Prozent in einem Land steht. Er wird in der Debatte fast nie genannt, und ich vermute, weil ihn kaum jemand so niedrig veranschlagt.
Warum es trotzdem kaum jemand tut
Permanentmagnetmaschinen hielten 2024 fast zwei Drittel des Marktes für Elektroantriebe, zusammen mit Axialflussmotoren über 86 Prozent.
Die Gründe sind real. Der Magnetmotor ist kompakter und leistungsdichter, was bei begrenztem Bauraum zählt. Die fremderregte Maschine hat bei hoher Last größere Verluste, was die Kühlung erschwert. Und Plattformen werden über Jahre ausgelegt: Als die heutigen Fahrzeuge konstruiert wurden, waren die Magnete billig und ohne weiteres zu haben.
Es ist also keine Verweigerung. Es ist Trägheit in einem System mit langen Entwicklungszyklen — dieselbe Trägheit, die dafür sorgt, dass eine Umstellung Jahre braucht, sobald man sie will.
Wo es nicht geht
Windräder sind der härtere Fall.
Ein getriebeloser Generator kann bis zu 2.000 Kilogramm Neodym-Eisen-Bor enthalten, davon 500 bis 600 Kilogramm Neodym. Dafür arbeitet er bis zu 20 Prozent effizienter als eine Bauart mit Getriebe.
Hier steht die Ersparnis an Seltenen Erden gegen Ertrag über zwanzig Jahre Laufzeit — und das ist eine andere Rechnung als ein halbes Prozent Fahrzeugverbrauch. Wer die Antriebsfrage für erledigt erklärt, hat den schwierigeren Teil nicht angesehen.
Was hier nicht behauptet wird
Nicht, dass die halbe Prozent die ganze Rechnung wären. Der zitierte Vergleich ist eine einzelne Untersuchung unter bestimmten Annahmen. Gewicht, Kühlaufwand, Fertigungskosten und Haltbarkeit gehen zusätzlich ein und stehen hier nicht.
Nicht, dass magnetfreie Antriebe die Nachfrage auf null brächten. Seltene Erden stecken auch in Lautsprechern, Sensoren, Festplatten, Robotern, Werkzeugen und in der Rüstungselektronik. Der Antrieb ist der größte Posten, nicht der einzige.
Nicht, dass Hersteller unvernünftig handeln. Wer heute umstellt, zahlt Entwicklungskosten für einen Vorteil, der sich erst zeigt, wenn die Lieferkette reißt. Das ist ein bekanntes Muster und keine Dummheit.
Nicht, dass BMW damit unabhängig wäre. Magnetfrei ist der Antrieb, nicht das Fahrzeug.
Warum das hierher gehört
Damit schließt die Reihe. Vier Teile, und in allen vieren dasselbe Muster: Die Aufmerksamkeit liegt auf dem Schritt, über den sich am leichtesten reden lässt.
Über Minen, obwohl der Engpass bei den Magneten sitzt. Über chinesische Marktmacht, obwohl am Anfang der Kette ein ausgelagerter Umweltschaden in einem Kriegsgebiet steht. Über Recycling, obwohl der Rohstoff dafür erst in zehn Jahren anfällt.
Und am wenigsten über den einzigen Hebel, der heute zur Verfügung steht und dessen Preis sich beziffern lässt: die Frage, ob das Gerät die Magnete überhaupt braucht.
Seltene Erden — eine Reihe in vier Teilen
- Sechzig, einundneunzig, vierundneunzig
- Der Hang in Kachin
- Was erst in zehn Jahren anfällt
- Ob das Gerät die Magnete braucht