Industrie setzt auf künstliche Diamanten

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Nina Trentmann

Ihre extreme Härte macht das Schneiden von Steinen oder Bohren von Erdlöchern erst möglich. Sie entstehen unter hohem Druck bei 1500 Grad

London. Da ist viel Druck drauf – und das im wahrsten Sinne des Wortes: Pressen so groß wie Einfamilienhäuser ahmen in der von außen unscheinbaren Fabrik bei 1500 Grad Celsius den Vorgang nach, mit dem die Natur Diamanten formt. Mit viel Druck und wenig Geräuschen wird Kohlenstoff zum begehrten Edelstein. Nur: Was in der Natur mitunter mehrere Millionen Jahre dauert, braucht in der Fabrik Stunden, höchstens Tage.

„Wir können hier mehrere hundert Karat auf einmal produzieren. Das kriegt die Natur nicht hin”, sagt Walter Hühn. Sein Unternehmen Element Six produziert synthetische Diamanten. Diese schneiden durch Granit wie durch Butter, graben sich auf Bohrköpfen durchs Erdreich, werden in Kombination mit Lasern bei komplizierten Operationen eingesetzt und könnten schon bald in Computerfestplatten verbaut werden.

Die Forschung hat zuletzt einen großen Sprung nach vorne gemacht – in immer mehr Bereichen kommen synthetische Diamanten zum Einsatz. Großunternehmen wie IBM und Hewlett-Packard interessieren sich seit Kurzem für die künstlichen Glitzersteine, unterhalten eigene Forschungsabteilungen. „Das Interesse an synthetischen Diamanten hat stark zugenommen”, bestätigt Professor Mark Newton von der University of Warwick, der seit über 20 Jahren an künstlichen Diamanten forscht. Experten sagen der Branche deshalb ein großes Wachstumspotenzial voraus. Schon heute gibt es mehr synthetische als natürliche Diamanten auf der Welt: 2011 wurden dem U.S. Geological Survey zufolge 4,51 Milliarden Karat gehandelt, davon 4,38 Milliarden an synthetischen Diamanten.

Die Erforschung und Herstellung künstlicher Diamanten ist teuer und aufwendig. Ein synthetischer Diamant kann bis zu mehreren Hunderttausend Dollar kosten. Hinzu kommt, dass zunehmend Wettbewerber mit minderwertigen Produkten auf den Markt drängen. Auch versuchen Firmen, synthetische Diamanten als Schmucksteine zu vermarkten – eine Tendenz, die Unternehmen wie Element Six, deren Mutterfirma De Beers über sechs Milliarden Dollar (4,4 Milliarden Euro) im Jahr mit Natursteinen umsetzt, mit Sorge beobachten.

Nichts ist so hart wie ein Diamant: Aus diesem einfachen Grund werden synthetische Diamanten vor allem in der Minen-Industrie verwendet, zum schneiden, bohren und zertrümmern. „Mit Diamanten bekommen Sie eine extrem scharfe Schneidkante. Das hält länger als jedes andere Werkzeug“, sagt Element Six-CEO Walter Hühn.

In der Industrie muss jeder Diamant dem anderen gleichen. In vielen Minen der Welt wird mit Werkzeugen gearbeitet, die mit einer Diamantschicht überzogen sind. Diamantdrahtsägen haben Sägeblätter so dünn wie ein menschliches Haar, damit werden LCD-Displays geschnitten. „Das geht so durch“, sagt Walter Hühn und fährt mit der Hand durch die Luft. Als fein gemahlener Staub werden seine Diamanten auch zum Polieren verwendet, „ein wachsender Markt.“

Element Six konnte den Umsatz auf 500 Millionen Dollar im Jahr verdoppeln. Doch nicht nur dieses Unternehmen spürt vor allem in den USA, China und Europa eine wachsende Nachfrage: Auch das US-Unternehmen Scio Diamond kommt mit der Produktion kaum hinterher. „Die Nachfrage ist größer als das, was wir anbieten können“, sagt CEO Michael McMahon. „Der Markt wird auch in Zukunft mehr nachfragen, als die Industrie herstellen kann.“

Mark Newton von der University of Warwick sieht die größten Wachstumschancen für synthetische Diamanten im Bereich der Präzisionswerkzeuge. „Das ist der Markt, in dem man immer noch einen großen Wertzuwachs hat“, sagt der Wissenschaftler. Vieles ist erst durch synthetische Diamanten möglich geworden, erklärt er: „Ohne diese Steine gäbe es kein Fracking.“ Bei der umstrittenen Abbaumethode wird Gas unter Druck aus der Erde gepumpt. „All das funktioniert nur mit Diamant-Bohrköpfen.“ Mit synthetischen Diamanten lässt sich auch Asphalt fräsen. In der Autoindustrie werden die Steine zum Schneiden von Faserverbundstoffen benutzt. Der Autobauer Jaguar prüft derzeit, inwieweit auch in der Jaguar-Produktion mit Diamanten gearbeitet werden kann.

Auch wenn die Nachfrage aktuell steigt und es viele neue Einsatzmöglichen gibt, sind synthetische Diamanten „eigentlich nichts Neues“: De Beers stellte schon 1953 den ersten Stein dieser Art her. „Am Anfang waren die Pressen wahnsinnig klein“, sagt Element Six-CEO Walter Hühn. „Die Diamanten, die da rauskamen, waren es auch.“ Er drückt die Fingerspitzen zusammen, wenige Millimeter, größer waren die ersten synthetischen Diamanten nicht.

Ein neues Verfahren ermöglicht es seit einigen Jahren zudem, Diamanten „zu züchten“, sie also durch Atomaufbau in die gewünschte Form zu bringen. Mit der sogenannten „Chemical Wafer Deposition“ lassen sich Diamanten für optische Linsen, als Leiter in Elektronikgeräten und für das Innenleben eines Lautsprechers herstellen.

Mark Newton ist von den Steinen überzeugt. „Mit synthetischen Diamanten lassen sich elektronische Geräte besser kühlen, wir können damit bald Computer bauen.“ Sogar im Smartphone-Display kann sich der Wissenschaftler künstliche Diamanten vorstellen; schon jetzt wird an einer entsprechenden Anwendung geforscht. „Mehr darf ich darüber nicht verraten“, sagt Mark Newton und lacht. „Aber das ist schon cool, oder?“ Walter Hühn findet das cool: „Es sind alles Anwendungen, die wir vor ein paar Jahren noch nicht für möglich gehalten hätten.“

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