Das Schlüsselelement der industriellen Zukunft wird in Partyballons gepumpt

Das einzige Element der Welt, das nicht erneuerbar ist, kommt auch als Party-Gag zum Einsatz. Helium ist bekannt dafür, dass es an der Chilbi bunte Ballone in Form von Papageien und Feuerwehrautos steigen lässt und eingeatmet eine piepsige Mickymausstimme verleiht. Helium ist aber auch ein rares Gut, da es auf der Erde nur begrenzt vorkommt.

Zwar reichen die bekannten geologischen Reserven noch für Jahrhunderte, aber der Markt ist strukturell bedingt extrem fragil. Knapp ein Dutzend Staaten teilen sich den Heliummarkt, was immer wieder zu Lieferengpässen führt. Dabei ist Helium ein essenzieller Bestandteil kritischer Infrastrukturen in der Medizinaltechnik, Weltraum- und Quantenforschung.

Im Universum ist Helium nach Wasserstoff das zweithäufigste Element und macht etwa 23 Prozent der gewöhnlichen Materie aus, also all dessen, was wir sehen und spüren können. Auf der Erde ist das Edelgas jedoch selten. Irdisches Helium entsteht tief in der Erdkruste, und das im Zeitlupentempo. Der radioaktive Zerfall der Elemente Uran und Thorium setzt Alphateilchen frei, die vereinfacht gesagt Elektronen einfangen und so zu stabilen Heliumatomen werden.

Nach dem Entstehen bahnt sich das Gas unaufhaltsam seinen Weg nach oben und bleibt in der gashaltigen Tonschieferschicht in Erdgaslagerstätten tief in der Erdkruste hängen. Entweicht es diesen jedoch, verflüchtigt sich Helium weiter über die Atmosphäre ins Weltall und ist für immer «verloren».

Das Gas verflüssigt sich erst bei minus 269 Grad, nahe dem absoluten Nullpunkt. Das macht das Element zu einem wichtigen Bestandteil bei industriellen Arbeiten, die tiefe Temperaturen erzeugen oder erfordern. Die Halbleiterindustrie war 2025 mit rund 25 Prozent der grösste Abnehmer von Helium, das dort zur Kühlung von Siliziumwafern bei der Chipherstellung eingesetzt wird. Die Chips werden auf den runden Siliziumscheiben unter extremer Hitze verarbeitet. Durch die Kühlung mit Helium wird sichergestellt, dass die Wafer länger haltbar sind.

Der zweite grosse Verbraucher sind Spitäler. Ohne Helium wäre keine Magnetresonanztomografie (MRT) möglich. Die dabei verwendeten Magnete müssen gekühlt werden. Im Jahr 2023 musste rund eine Million Schweizerinnen und Schweizer «in die Röhre». Auf 241 Geräte heruntergerechnet sind das neun Untersuchungen pro Maschine am Tag. Zudem ist Helium als Druckgas für die Treibstofftanks ein Schlüsselelement in der Raumfahrt und auch in der Quantenforschung unverzichtbar, da es die Quantencomputer kühlt.

Immer wieder kommt es zu Lieferengpässen. Helium ist ein Nebenprodukt der Flüssigerdgasgewinnung. In einem zusätzlichen Trennverfahren wird das Gasgemisch so stark abgekühlt, dass sich fast alle anderen Gase verflüssigen und das übrigbleibende Helium oben «abgesaugt» werden kann.

Grösster Heliumproduzent sind die USA mit einem Marktanteil von 43 Prozent. Diese Marktmacht hat historische Gründe. 1920 entdeckten Geologen ein grosses Heliumvorkommen im Bundesstaat Texas. Während des Kalten Krieges stufte die Regierung Helium als kritischen Rohstoff für Luftfahrt und Raketenantriebe ein und verhängte ein Exportverbot. Das führte zu einer riesigen staatlichen Heliumreserve, die in den 1990er-Jahren über eine Milliarde Kubikmeter umfasste und erhebliche Lagerkosten verursachte. Der «Helium Privatization Act» von 1996 führte dann zu einem massiven Ausverkauf: Die US-Regierung verkaufte ihre Bestände unter dem Marktpreis. Das hemmte Investitionen in Alternativen und neue Förderquellen. Katar ist mit 33 Prozent der zweitgrösste Heliumlieferant, es folgen Russland (10 Prozent) und Algerien (6 Prozent).

Helium hat keinen einheitlichen Börsenpreis. Vielmehr setzt sich der Preis aus langfristigen Verträgen zwischen Förderstaaten, Industriegaskonzernen und Endabnehmern zusammen. Anfang 2026 kostete ein Kubikmeter – 1000 Liter Helium 4N (Reinheitsstandard 99,99 Prozent) – etwa 18’000 Dollar. Dieses Helium kann als Ballonhelium verwendet werden. Anwendungen in der Industrie verlangen oft einen höheren Reinheitsstandard. Da das Helium nur mit mehrmaligen Kältetrennverfahren reiner wird, steigt entsprechend der Preis. So kann Helium 5N 10 bis 20 Prozent und Helium 6N sogar 20 bis 50 Prozent über dem Basispreis von Helium 4N liegen.

Auch die Verfügbarkeit bestimmt den Preis. Die USA und Katar kontrollieren 75 Prozent der Lieferkette. In den letzten zwanzig Jahren kam es deshalb bereits viermal zu einer globalen Heliumkrise. Zuletzt führte der Krieg im Iran zu Schäden an den Flüssigerdgasanlagen in Katar. Die Blockade der Strasse von Hormus verzögerte Lieferungen von Helium um dreissig bis 45 Tage. Dies hat den Preis für das Edelgas in die Höhe getrieben und zu einer priorisierten Lieferkette geführt. Raumfahrt und Medizin erhalten 100 Prozent ihres Bedarfs, Wissenschaft und Industrie müssen das Helium rationieren.

Die bekannten geologischen Heliumreserven reichen bei gleichbleibendem Bedarf grundsätzlich noch für mehrere Jahrhunderte. Um aber auf die kurzfristigen Engpässe zu reagieren, verfolgen Industrie und Wissenschaft zwei Wege. Einerseits forschen Universitäten weltweit an Recyclingverfahren; mithilfe von Rückgewinnungsanlagen an MRT-Geräten wird das beim Einsatz verdampfende Helium abgefangen und erneut verflüssigt. Forschende der University of California konnten so über 90 Prozent des Heliums nach dem Gebrauch in MRT-Magneten recyceln.

Auch die Infrastruktur passt sich an: Neue MRT-Systeme benötigen dank versiegelten Kühlkreisläufen nur noch einen Bruchteil der früheren Heliummenge. Andererseits werden neue Quellen gesucht. Ein Hoffnungsschimmer war der Fund in Tansania im Jahr 2016. Ein Geologieteam stiess auf ein massives Heliumvorkommen von etwa 1,5 Milliarden Kubikmetern. Das entspricht etwa dem Volumen des Zugersees und deckt das Siebenfache des globalen Jahresbedarfs an Helium.

Helium ist mehr als ein Partyspass. Es ist ein kritischer Rohstoff, ohne den wichtige Entwicklungen in der Technologie und Wissenschaft nicht möglich gewesen wären. Sobald Helium aber freigelegt ist, entweicht es in die Atmosphäre. Langfristig wird der Erde das Helium ausgehen. Kurzfristig setzen Abhängigkeiten von wenigen globalen Quellen den Markt unter Druck. Mehrere Versorgungsengpässe trieben in den letzten Jahren den Preis in die Höhe.

Gleichzeitig wird Helium weiter in Partyballone gepumpt und zum Tauchen verwendet. Die Wissenschaft ist in diesem Punkt gespalten: Einige Expertinnen und Experten fordern ein Verbot von Helium für Freizeitzwecke. Andere befürchten, dass ohne die Nachfrage im Alltag der Anreiz fehlt, um weiter das zusätzliche Kältetrennverfahren überhaupt vorzunehmen. Recyclingverfahren und geschlossene Kühlkreisläufe, die das Entweichen des raren Gutes verhindern, zeigen Lösungsansätze für künftige Engpässe auf.