Die Diamantenbrüter

14. Oktober 2005, 14:50
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Vom Abbau zum Anbau: In den Vereinigten Staaten stellen zwei Unternehmen erstmals synthetische Schmuckdiamanten her

Im New Yorker Diamantdistrikt betritt ein Reporter mit einem Diamanten ein auf Verlobungsringe spezialisiertes Juweliergeschäft, Shenoa & Company in der 48sten Straße in Manhattan. In der Vitrine glitzert es erlesen. Dahinter steht ein breitschultriger Mann, ganz in Schwarz, Typ Mafioso, der den Kunden skeptisch beäugt. Vorsichtig öffnet der Journalist das Briefchen mit dem Glitzerstein. "Könnten Sie mir sagen, was für ein Stein das ist?" Der Mann betrachtet das Juwel durch ein Vergrößerungsglas, dann macht er einen Hitzetest. "Ein Diamant, echt. Warum fragen Sie?" Ungeduld blitzt in seinem großen Auge auf; der Journalist verabschiedet sich.

Die Schmuckdiamanten stammen aus keiner Mine, sondern einem Labor in der Nähe Bostons. Dort sind die Steine über ein paar Tage entstanden. Mutter Natur braucht dafür Millionen Jahre. Bislang konnten Materialforscher und andere Tüftler nur Diamantenstaub, kleine Splitter und Diamantoberflächen herstellen. Der heilige Gral, Klunker in Schmuckqualität, blieb ihnen dagegen verwehrt - bis jetzt. In den Vereinigten Staaten haben zwei Firmen einen effizienten Weg gefunden, Brillanten zu produzieren - erheblich billiger als schweißtreibend aus dem Erdreich geschürfte Steine.

Robert Linares ist der Kopf von "Apollo Diamond"...

... dem Bostoner Start-up-Unternehmen, dem, neben einem Unternehmen in Florida, derzeit die Neugier der Diamantbranche gilt. Finanziert durch den Verkauf einer erfolgreichen Halbleiterfirma, hat Linares in den letzten 18 Jahren die Kunst erforscht, im Labor glasklare Diamanten zu schaffen. Seine Motivation bezog er indes nicht aus dem Wunsch, Schmucksteine herzustellen, sondern der Gewissheit, dass Silizium als Halbleitermaterial eines Tages den Anforderungen schnellerer Prozessoren nicht mehr standhalten wird. Doch den richtigen Kniff zu finden erwies sich als verzwickt. Aber offenbar hat Robert Linares den Dreh heraußen.

Die Diamanten hatte sich der Reporter in der Nähe Bostons am Tag zuvor abgeholt. Linares führte ihn in Reinraumkluft - blaue Nylonmäntel, weiße Kopfhauben und Gummiüberschuhe - , an Polier- und Laserschneideräumen vorbei ins Allerheiligste seines Forschungslabors: ein geräumiger Saal. Unter transparentem Plastik stehen dort zwei blitzblanke Stahlreaktoren. Es sind Tonnen mit vier seitlich vorstehenden Bullaugen. Im Innern schillert es in blaugelben Tönen: Ein glühendes Plasma schwebt wie eine göttliche Feuerwolke über einer kreisrunden Scheibe. Dort wächst ein Juwel wie ein Apfel am Baum.

Chemical Vapor Deposition (CVD) - Abscheidung aus der Gasphase - nennt sich das Verfahren. Mikrowellen erregen in der teilevakuierten Reaktorkammer ein Gasgemisch aus Kohlenstoff und Wasserstoff, bis es sich in ein Plasma verwandelt. Dort schwirren energiereiche, geladene Bruchstücke der Gasmoleküle umher, heiß darauf, mit irgendetwas chemisch zu reagieren. Auf der kreisrunden Scheibe liegt eine Trägerschicht - Diamant oder Iridium - auf die Kohlenstoffatome niederregnen und Schicht für Schicht den Diamanten bilden. Dabei gilt es, Grafit zu vermeiden, eine weitere feste Form des Kohlenstoffs. Wasserstoffgas hilft - es ätzt das unerwünschte Nebenprodukt fort. Die Kunst dieser Aufdampfungstechnik liegt darin, unter den ungezählten Möglichkeiten jene Balance zwischen Temperatur, Gasgemisch und Druck zu finden, die dazu führt, dass der Diamant ohne Störung wächst. Es scheint, Linares hat die Nadel im Heuhaufen gefunden - nach ein bis zwei Wochen hat er bereits bis zu acht Karat große Rohdiamanten geerntet.

Nachdem Robert Linares seine Schutzkleidung abgelegt hat...

... setzte er sich in seinen bescheidenen Konferenzraum. "Ich bin Pragmatiker: Schmuckdiamanten sind für mich Mittel zum Zweck", lässt er wissen. "Den wahren Schatz", erklärt er, "gilt es im Gebiet industrieller Anwendungen zu heben, allem voran im Halbleiterbereich." Und dort gibt es in der Tat Bedarf. Seit Jahren sucht die Industrie händeringend nach Alternativen zur Silizium-Technik, die längst an ihre Grenzen stößt.

Linares Methode ist indes nicht der einzige Weg, den Edelstein zu kultivieren. Der zweite Weg ist ein Hochdruckverfahren, das jene Verhältnisse simuliert, unter denen Diamanten vor Milliarden Jahren im Erdmantel entstanden. Dabei drücken Diamantkocher Grafit in einer Metallschmelze bei rund 2000 Grad Celsius so lange zusammen, bis sie Diamanten ausscheidet. Diese Methode nutzte General Electric erstmals in den 50er-Jahren, doch konnte das Unternehmen nur Splitter und Diamantpulver produzieren. Seither haben vor allem russische Ingenieure die Methode verfeinert. Aber ihre größeren Steine wiesen etliche Verunreinigungen durch Stickstoff und Metalle auf.

In einem Gewerbepark in Sarasota im Bundesstaat Florida hat der ehemalige US-Brigadiergeneral Carter Clark die Firma "Gemesis" gegründet, die erste veritable Diamantenmine im amerikanischen Sonnenstaat. Hier spucken dutzende Reaktoren alle drei Tage kanariengelbe, dreikarätige Edelsteine aus. Clark kaufte vor acht Jahren russische Reaktortechnologie ein und perfektionierte sie. Inzwischen sind die Steine im Internet erhältlich, bis zu 75 Prozent billiger als natürlich gewachsene Juwelen. Echt sind die Juwelen des Veteranen aus dem Korea- und Vietnamkrieg ebenso: "Optisch, chemisch und physikalisch", wie er gerne unterstreicht.

Vom Abbau zum Anbau

Darüber dürfte sich jedermann freuen, nur einer nicht, das DeBeers-Kartell. Der Weltkonzern kontrolliert rund 60 Prozent der weltweiten Lagerbestände an Diamanten und kontrolliert faktisch den Preis der Edelsteine. Doch das Unternehmen ist vorbereitet. Es erwartet seit Jahren die Ankunft synthetischer Steine und hat große Firmen, die Edelsteine zertifizieren, kostenlos mit Geräten ausgestattet, die Kunstdiamanten erkennen sollen. In einem ersten Schritt analysieren die Instrumente die Lichtbrechung, in einem Zweiten mittels Ultraviolettlicht die Kristallstruktur.

Während Wald-und-Wiesen-Juweliere den Gemesis- und Apollo-Steinen weit gehend machtlos gegenüberstehen, ist das "International Gemological Institute" im New Yorker Diamantenviertel besser ausgestattet. Direktor David Weinstein pickt das Juwel von Linares" mit einer Pinzette aus dem Seidenpapier und schiebt es in die Röhre eines "Diamondview" genannten Prüfgerätes. Dort betrachtet er den Diamanten mit UV-Licht - und erkennt keinen Unterschied zu echten Steinen. Das spornt den Experten an. Er kühlt den Stein in flüssigem Stickstoff und jagt einen Laserstrahl hindurch. Ein natürlicher Diamant würde dabei eine Wellenlänge von 741 Nanometern anzeigen. Wenig später erklärt er zufrieden, der von Linares zeige 737. Ob das den Kunden aber stören wird? Im Sommer beginnt auch Linares, seine Schmuckdiamanten zu vertreiben.
(Hubertus Breuer/Der Standard/rondo/09/09/2005)

  • So gut wie nicht zu unterscheiden: künstliche oder über unzählige Jahre im Erdmantel entstandene Diamanten.
    foto: via bloomberg news

    So gut wie nicht zu unterscheiden: künstliche oder über unzählige Jahre im Erdmantel entstandene Diamanten.

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