Gehen Sie in ein Partygeschäft in Ihrer Nähe, um ein paar mit Helium gefüllte Ballons zu kaufen, und es besteht eine gute Chance, dass sie kein Helium mehr haben. Das liegt daran, dass derzeit ein weltweiter Heliummangel herrscht und die Heliumpreise in nur einem Jahr um 135 % gestiegen sind.
Der Aktienkurs des US-amerikanischen Partyzubehörgeschäfts Party City ist in den letzten sechs Monaten aufgrund des knappen Angebots um 30 % gesunken. Es ist nicht das erste Mal, dass es einen Heliummangel gibt: 1958 wurden die Ballons der Macy’s Thanksgiving Day Parade aufgrund eines Mangels mit Luft statt mit Helium gefüllt.
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Abgesehen davon, dass Menschen sich wie Streifenhörnchen anhören, wenn sie etwas von dem Gas einatmen, und von seiner Verwendung in Partyballons, wird Helium hauptsächlich zur Kühlung der supraleitenden Magneten in Magnetresonanztomographen (MRT) verwendet. Es wird auch zur Herstellung von Siliziumwafern verwendet, die die Vorstufe zu integrierten Schaltkreisen sind, und es wird in der Photovoltaik oder in Solarzellen eingesetzt.
Der Large Hadron Collider am CERN verwendet 96 Tonnen flüssiges Helium in seinen supraleitenden Magneten.
Was ist Helium?
Helium ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses, ungiftiges, inertes, einatomiges Gas und steht an erster Stelle der Edelgasgruppe im Periodensystem der Elemente. Nach Wasserstoff hat Helium die zweitniedrigste Ordnungszahl – 2 – und den niedrigsten Siedepunkt aller Elemente.
Helium ist eine nicht erneuerbare Ressource, d. h. wenn das Helium auf der Erde aufgebraucht ist, ist es weg. Heliumgas hat eine geringere Dichte als Luft, so dass es, wenn es aus seinem Behälter entweicht, in den Weltraum entweicht.
Lange Zeit waren die USA mit 40 % der Weltvorräte der größte Heliumproduzent der Welt. An zweiter Stelle steht Algerien, an dritter Katar. Helium wird in sehr geringen Mengen aus der Erdgasförderung gewonnen. Nur 0,3 % oder mehr werden für die kommerzielle Heliumgewinnung als notwendig erachtet.
In den USA befinden sich die Felder mit förderbarem Helium alle in relativ kurzer Entfernung zueinander im Südwesten der Vereinigten Staaten. Die Felder befinden sich in den US-Bundesstaaten Colorado, Kansas, Oklahoma, Texas, Utah und Wyoming.
Nach einem kürzlich erschienenen Artikel in der Fachzeitschrift Gasworld stammen 75 % des weltweit geförderten Heliums aus nur drei Orten: Ras Laffan Industrial City in Katar, ExxonMobil in Wyoming und die U.S. National Helium Reserve in Amarillo, Texas.
Geschichte des Heliums
Helium wurde erstmals 1903 in Dexter, Kansas, abgebaut, als bei einer Ölbohrung ein Gasgeysir entstand, der nicht brannte. Der Geologe des Staates Kansas brachte eine Probe zur Universität von Kansas, wo sie als Helium identifiziert wurde.
Während des Ersten Weltkriegs unterstützte die US-Marine drei Heliumwerke und verwendete das Gas in Sperrballons. Dabei handelte es sich um große Ballons mit an der Unterseite befestigten Kabeln, die über Flugplätzen geflogen werden konnten, um feindliche Flugzeuge vom Überflug abzuhalten.
Nach dem Krieg bauten die USA 1923 ihr erstes mit Helium gefülltes Starrluftschiff, die USS Shenandoah.
Nationale Heliumreserve der USA
Im Jahr 1925 verabschiedete der US-Kongress das Heliumgesetz von 1925, das zwei Ziele verfolgte: Es schuf eine nationale Heliumreserve in Amarillo, Texas, und verbot die Ausfuhr von Helium. Aufgrund dieses Verbots und des Monopols der USA auf die Heliumproduktion waren Luftschiffe wie die Hindenburg gezwungen, Wasserstoff als Treibgas zu verwenden. Wegen der hohen Entflammbarkeit von Wasserstoff führte dies am 6. Mai 1937 zur Hindenburg-Katastrophe.
Nach den Helium Acts Amendments von 1960 beauftragten die USA fünf private Anlagen mit der Rückgewinnung von Helium aus Erdgas und dessen Lagerung in der National Helium Reserve. Dort wird das Gas an der Oberfläche komprimiert und in einer Schicht aus Dolomitgestein in über 3.000 Fuß Tiefe gelagert. Eine dicke Salzschicht hält das Gas an Ort und Stelle.
Das Dolomitgestein ist eine der wenigen geologischen Formationen auf der Erde, die große Mengen an Helium speichern können. Auch die Erdgasfelder in der Nähe der Reserve sind besonders reich an Helium.
Die Regierung baute außerdem eine 684 km lange Pipeline zwischen Bushton, Kansas, und Amarillo, Texas, um das Gas zu transportieren.
Bis 1995 lagerte eine Milliarde Kubikmeter Helium in der Nationalen Heliumreserve, und die Reserve war mit 1,4 Milliarden Dollar verschuldet. Dies veranlasste den US-Kongress zur Verabschiedung des Helium-Privatisierungsgesetzes von 1996. Die Reserve hatte die Aufgabe, ihre Vorräte zu verkaufen, doch anstatt den Heliummarkt den Preis bestimmen zu lassen, wurde im Helium Privitization Act ein Preis festgelegt, der etwa die Hälfte des Marktpreises betrug. Dadurch wurden die Bemühungen um die Erhaltung der vorhandenen Gasvorräte untergraben.
Neue Heliumfunde
Mitte der 1990er Jahre produzierte eine neue Heliumanlage in Arzew, Algerien, 17 Millionen Kubikmeter Helium, was ausreicht, um den gesamten europäischen Bedarf zu decken. Zwischen 2004 und 2006 wurden Heliumanlagen in Ras Laffam (Katar) und Skikda (Algerien) gebaut.
Vor kurzem haben Forscher der Universitäten Durham und Oxford ein neues Heliumfeld im ostafrikanischen Rift Valley in Tansania entdeckt. Seine Größe wird auf etwa 54 Milliarden Kubikfuß geschätzt, was ausreichen würde, um über 1,2 Millionen Kernspintomographen oder eine Menge Luftballons zu füllen.