Neonschilder in Korea

Neonschilder in Korea. (Bild: Pixabay)

| von Thomas Metschl

Um Neon zu finden, rechneten sich die britischen Chemiker Sir William Ramsay und Morris William Travers Ende des 19. Jahrhunderts die Köpfe heiß. Nachdem sie Argon und Helium entdeckt hatten, erkannten sie dass es nach den Regeln des Periodensystems zwischen den beiden Edelgasen noch ein Element geben müsste. Dieses isolierten sie 1898. Das neu entdeckte Gas nannten die beiden Briten „Neon“ – nach dem griechischen Wort „néos, „neu“.

Das faulste Element

Als Edelgas mit vollständigen Elektronenschalen reagiert Neon kaum mit anderen Stoffen. Berechnungen zufolge ist es das reaktionsträgste Element überhaupt.

Im Universum zählt Neon zu den häufigsten Elementen. Sein Anteil an der Erdatmosphäre jedoch beträgt lediglich 0,0018 Prozent. Charakteristisch ist das rötliche Leuchten des Gases. Es entsteht, wenn sich das Element mit dem chemischen Symbol „Ne“ und der Ordnungszahl zehn entlädt.

Eine Frage des Drucks

Anbieter gewinnen Neon als Nebenprodukt bei der Zerlegung von Luft im Linde-Verfahren. Alternativ lässt es sich zusammen mit anderen Edelgasen nach der Abscheidung des in der Luft enthaltenen Stickstoffs durch Adsorption an ein Trägermaterial bei fünf Bar Druck und 67 Kelvin binden. Bei drei Bar gibt der Träger das Edelgas wieder ab. Andere Edelgase bleiben haften.

Neon-Produktion sitzt vor allem in den USA

Der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) zufolge kommt fast die Hälfte des weltweit angebotenen Neons aus den USA. Die Ukraine steuert 29,7 Prozent zum globalen Angebot bei, China 23,6 Prozent. Schlusslicht Taiwan ist mit 0,1 Prozent des Angebots am Weltmarkt beteiligt.

Mit einem Preis von 130 Euro pro Kubikmeter ist Neon erheblich günstiger als Xenon mit einem Preis von 11.000 Euro pro Kubikmeter. Jedoch kostet es deutlich mehr als das günstigste Edelgas – Argon. Für einen Kubikmeter Argon berechnen Lieferanten gerademal 40 Cent.

Das Angebot steigt, die Nachfrage auch

Der Preis des Edelgases dürfte künftig weiter steigen. Wie die BGR berechnet hat, benötigt die Industrie heute zwischen 720 und 760 Millionen Liter Rohneon im Jahr. Die Nachfrage nach dem Element steigt dabei um 6,7 Prozent pro Jahr.

Zwischen 80 und 90 Prozent des angebotenen Neons verbrauchen Produzenten von Lasertechnik zur Fertigung von Excimerlasern. Diese nutzen Hersteller von Flachbildschirmen und Halbleitern in der Fotolithographie sowie zur Erhitzung von Polysiliziumschichten und bei der Produktion von Wafern. Der Bedarf an Neon für diese Anwendung steigt aktuell rasant, weil Halbleiterhersteller vor allem in China zahlreiche neue Werke eröffnen.

Stark zurückgegangen ist dagegen die Produktion von Helium-Neon-Lasern. Früher verbauten sie Hersteller vor allem in Barcodescannern von Registrierkassen und Laserdruckern. Dort setzen sie inzwischen zunehmend auf Diodenlaser.

Lichttechnik braucht Neon

Auch die Hersteller von Beleuchtungstechnik brauchen Neon. Sie füllen mit dem Gas Blitz- und Stroboskoplampen sowie Leuchtröhren und Glimmlampen. In sogenannten „Neonröhren“ steckt aufgrund des hohen Preises jedoch nur sehr wenig von dem Edelgas.

In Kombination mit Argon und einer Basis aus Quecksilber erzielen die Röhren dennoch eine hohe Lichtausbeute. Allerdings ersetzen LEDs zunehmend neongefüllte Leuchtstoffröhren.

Darf’s ein bisschen kühler sein

Nicht auf das Edelgas verzichten können dagegen Unternehmen aus der Luft- und Raumfahrt. Sie füllen mit einer Mischung aus flüssigen Edelgasen wie Helium und Neon hochempfindliche Infrarot-Sensoren. Diese kommen in Satelliten zum Einsatz. Da Neonatome einen doppelt so großen Durchmesser haben wie jene von Helium und somit langsamer in den Weltraum diffundieren, können die Flugkörper ihre Arbeit umso länger verrichten, je größer der Anteil des Neons in der Füllung der Sensoren ist.

Da die Kühlleistung von Neon zudem 41-mal höher ist als jene von Helium, kommt das Element auch bei der Kühlung supraleitender Materialien zum Einsatz. Bei solchen Hightech-Anwendungen ist es höchste Zeit das Klischee von Neon als dem Gas zu korrigieren, das altmodische Leuchtreklamen befeuert.

Einkauf Rohstoff Neon 
Beschreibung

· Chemisches Element „Ne“ mit der Ordnungszahl 10.

· Farb-, geschmack- und geruchloses, reaktionsträges Edelgas.

· Neon ist das zweitleichteste Edelgas.

· Es geht keine chemischen Verbindungen ein.

· Je nach Gasdruck kann es in Gasentladungsröhren in rot-orange, blauviolett oder rotviolett zum Leuchten gebracht werden.

· Sein Anteil an der Luft in der Erdatmosphäre beträgt nur 0,0018 Prozent.

Verwendung

· Leuchtmittel

· Digital-Leuchtanzeigen

· Blitz- und Stroboskoplampen

· Schutzeinrichtungen gegen Blitz und Überspannung

· Thyratrons

· Röhrenbildschirme

· Helium-Neon-Laser

· Kältemittel in Kühlanlagen

Größte Produzenten von Neon

USA  (46,6 Prozent)

Ukraine (29,7 Prozent)

China (23,6 Prozent)

Taiwan (0,1 Prozent)

Vorhandene Ressourcen** Theoretisch ist Neon fast unbegrenzt vorhanden. Allerdings ist seine Gewinnung aus der Erdatmosphäre aufwändig.
Erwartete weltweite Produktion von Neon im Jahr 2020 720 – 760 Millionen Lite
Statistische Reichweite der Ressourcen theoretisch fast unbegrenzt
Recyclingquote k.A.
Substituierbarkeit Neon lässt sich in einigen Fällen durch das günstiger zu produzierende Argon ersetzen.

 Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

 * Hochrechnungen der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

** Ressourcen = aktuell bekannte, aber noch nicht rentabel ausbeutbare Vorkommen

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