Helium ist extrem leicht, reagiert kaum und ermöglicht viele Technologien – doch seine Verfügbarkeit ist höchst gefährdet.
Nancy Washton erschrak, als ihre Heliumlieferung plötzlich ausblieb. Anfang 2022 erhielt ihr Forschungsteam am Pacific Northwest National Laboratory in den USA eine beunruhigende Nachricht: Der Lieferant sagte die Lieferung ab, weil die Nachfrage das Angebot weit überstieg.
Das Labor erhielt viel weniger als die üblichen 2.500 Liter. Im April reichte das Helium nicht einmal für die Hälfte der Geräte.
Mehrere Instrumente im Labor benötigten regelmäßig Nachfüllungen mit flüssigem Helium. Das Team musste Geräte abschalten, um die wichtigsten weiterzubetreiben.
Washtons bevorzugtes Gerät war ein Kernspinresonanz-Spektrometer. Es untersuchte Molekülstrukturen auf atomarer Ebene und verbrauchte große Mengen Helium.
Das Spektrometer war einzigartig in Nordamerika. Es zeigte nach kurzer Zeit revolutionäre Ergebnisse: Magnesiumoxid konnte CO₂ aus der Luft binden.
Dieser Prozess – Karbonatbildung – galt als mögliche Waffe gegen den Klimawandel, war bisher aber nicht ausreichend belegt.
„Diese speziellen Magnesiumoxide hatten vorher keine Karbonate gebildet“, sagt Washton.
„Ich traute den Daten kaum. Sie erzählten eine fantastische Geschichte“, erklärt sie begeistert.
Dann stoppte alles.
Das Spektrometer benötigte zu viel Helium. In einem schmerzhaften Prozess legte das Team es still. Monatelang blieb es ungenutzt – bis endlich wieder Nachschub kam. Heute funktioniert es wieder. Doch niemand weiß, wie lange noch.
Die meisten Menschen ahnen nicht, wie abhängig unsere Welt vom Helium ist.
Ein instabiles Versorgungssystem unter globalem Druck
Helium verdampft bei minus 269 Grad Celsius. Es ist geruchlos, extrem leicht und reagiert kaum mit anderen Stoffen.
Die Raumfahrt verwendet Helium zum Spülen von Raketenmotoren und zum Verdichten von Treibstofftanks.
Medizinische Geräte wie MRT-Scanner nutzen Helium zum Kühlen ihrer supraleitenden Magnete. Auch CERNs Teilchenbeschleuniger arbeiten nur mit Helium zuverlässig.
Wegen seiner Leichtigkeit füllen Hersteller Ballons, Luftschiffe und Wettersonden mit Helium.
Taucher atmen Heliumgemische, um Tiefenrausch zu vermeiden.
Die Engpässe von 2022 betrafen nicht nur Labore, sondern auch Kliniken, Technologiekonzerne und Weltraumagenturen.
Rund 32 % des weltweiten Heliums verbrauchen Krankenhäuser – vor allem für bildgebende Diagnostik.
Auch in der Halbleiterproduktion ist Helium unverzichtbar. Chips und Sensoren entstehen unter seiner kontrollierten Kühlung.
Die Industrie nutzt Helium beim Schweißen, in Airbags, Satelliten und bei der Raketenbetankung.
Im Gegensatz zu Wasserstoff entzündet sich Helium nicht. Es bleibt selbst bei extrem niedrigen Temperaturen flüssig.
Bei 0 Kelvin – dem absoluten Nullpunkt – erstarrt Helium nicht. Diese Eigenschaften machen es unersetzlich.
„Helium ist ein magisches Element“, sagt Professorin Sophia Hayes von der Washington University in St. Louis.
Wird Helium fast bis auf null Kelvin gekühlt, verwandelt es sich in ein Superfluid. Es fließt ohne jede Reibung.
Einmal in Bewegung, würde es theoretisch ewig zirkulieren. Diese Eigenschaft ist für Supraleiter entscheidend.
Seit 2006 kommt es regelmäßig zu weltweiten Engpässen. Die letzte große Knappheit begann Anfang 2022.
Obwohl sich die Lage 2023 verbesserte, bleibt die Versorgung angespannt.
Analysen zeigen: Bis 2035 könnte sich der globale Bedarf verdoppeln – wegen E-Mobilität, Raumfahrt und Mikrochipproduktion.
Helium entsteht nur auf zwei Wegen: in Sternen durch Kernfusion oder durch radioaktiven Zerfall in der Erdkruste.
Künstlich lässt sich Helium nicht herstellen. Es wird meist beim Erdgasabbau gewonnen – von nur wenigen Unternehmen weltweit.
Helium ist extrem flüchtig. In Superfluid-Zustand durchdringt es selbst kleinste Risse.
In der Atmosphäre steigt es nach oben und entweicht ins Weltall.
Diese Eigenschaften machen das Gas schwer lagerbar und leicht verlierbar.
In den letzten 20 Jahren erlebte die Welt vier schwerwiegende Heliumkrisen.
2022 führten Brände in Russland, der Ukraine-Krieg, Wartungsstillstände in Katar und ein Shutdown in den USA zur Knappheit.
Der Ausfall der US-Heliumreserve nahm schlagartig 10 % der globalen Produktion vom Markt.
Der Heliumpreis stieg daraufhin fast doppelt so hoch wie fünf Jahre zuvor.
Im Juni 2024 verkaufte die US-Regierung ihre strategischen Reserven an das deutsche Unternehmen Messer.
Fachverbände warnten vor einer Destabilisierung des Marktes.
Krankenhauszulieferer wie Premier Inc. fürchteten sogar Behandlungsengpässe.
Kurz darauf musste Messer per Gericht eine Schließung der Anlage stoppen.
Ein Betreiber ging in die Insolvenz. Messer versichert dennoch einen stabilen Betrieb.
Die USA liefern 46 % des globalen Heliums. Fällt diese Quelle erneut aus, spüren es alle Länder.
Recycling, Alternativen und neue Quellen als Hoffnung
Die Unsicherheit zwingt Forschung und Industrie zum Umdenken. Besonders im Fokus stehen MRT-Geräte, die besonders viel Helium benötigen.
Ein Standard-MRT braucht fast 2.000 Liter Flüssighelium. Ohne Nachfüllung überhitzt der Magnet. Dabei entweicht das Helium vollständig – ein sogenannter „Quench“.
Das kostet nicht nur Geld, sondern kann auch das gesamte Gerät beschädigen.
Neue MRT-Modelle benötigen nur etwa einen Liter Helium in einem geschlossenen System. Sie tauchen zunehmend in Kliniken und Laboren auf.
Doch diese Geräte sind teuer. Über 35.000 klassische MRTs weltweit müssten ersetzt werden.
Zudem erreichen neue Modelle nur 1,5 Tesla Magnetfeldstärke – etwa die Hälfte der älteren Geräte.
„Höhere Feldstärken ermöglichen schnellere und präzisere Scans“, erklärt Sharon Giles vom King’s College London.
Die neuen Geräte reichen für Routineuntersuchungen, sind aber begrenzt einsetzbar.
Forschende arbeiten auch an Supraleitern, die keine Kühlung mehr benötigen.
Andere setzen auf Heliumrückgewinnung.
Nicholas Fitzkee von der Mississippi State University will mit seiner Anlage 90 % des Heliums jährlich recyceln.
Die Investition von 300.000 US-Dollar soll sich in sechs Jahren amortisieren.
Der Aufbau ist jedoch komplex. Rohrleitungen, Ventile und Sensoren müssen in bestehende Labore integriert werden.
Washton berichtet: „Viele verstehen den Nutzen nicht. Sie sehen nur eine teure Rohrinstallation.“
Doch es gibt Hoffnung. Katar plant ein neues Heliumwerk bis 2027.
2016 wurde in Tansania das weltweit größte Heliumfeld entdeckt – der Betrieb startet 2025.
Zum ersten Mal wurde Helium gezielt gesucht und nicht nur zufällig gefördert. Auch in China wurden neue Vorkommen bestätigt.
Geochemiker Christopher Ballentine von der Universität Oxford war an der Entdeckung in Tansania beteiligt.
Er warnt jedoch: „Die Suche nach nutzbaren Vorkommen erfordert viel Geld und Zeit.“
Die letzten Krisen zeigten deutlich, wie knapp dieses Gas ist – und wie schnell es verschwinden kann.
Washton warnt eindringlich: „Stellen Sie sich vor, Ihre Großmutter bekommt kein MRT, weil das Helium fehlt.“
Sie betont: „Wir müssen dieses Problem jetzt ernst nehmen.“
