Die Katastrophe der Hindenburg in Lakehurst am 3. Mai 1937 wäre vermeidbar gewesen, wenn der Zeppelin wie geplant mit Helium gefüllt gewesen wäre, statt mit Wasserstoff. Doch die US-Behörden hatten dem NS-Regime zuvor Lieferungen aus ihrer nationalen Heliumreserve verweigert und den Export des Edelgases untersagt. Das nicht-brennbare Helium wurde von den USA seinerzeit als strategisch relevant eingestuft. Deshalb waren die deutschen Ingenieure gezwungen, auf den hoch reaktiven Wasserstoff auszuweichen – mit den bekannten Folgen. Knapp 90 Jahre nach dem Unglück ist Helium global betrachtet mit 4,6 Mrd. USD (2023) noch immer ein wenig beachteter Nischenmarkt, aber als Kühl- und Reinigungsmittel für Hightech-Anwendungen praktisch unersetzlich und deshalb nach wie vor politisch sensibel.
Wie bei Seltenen Erden, deren Marktvolumen 2021 auf 5,3 Mrd. USD geschätzt wurde, ist nicht die Menge entscheidend, sondern die zuverlässige Verfügbarkeit zu berechenbaren Preisen. Seit die USA entschieden haben, ihre nationale Helium-Reserve in Texas nach fast 100 Jahren aufzugeben, kann der US-Staat nicht mehr dämpfend auf die Preise einwirken. Entsprechend nervös hat der Markt zuletzt auf jüngste Unterbrechungen der Lieferketten reagiert. Hochreines Helium kostet aktuell bis zu 200mal mehr als Erdgas. Jüngste Offtake-Agreements für hochreines Heliumgas wurden in den USA für Preise von 500 bis 650 USD per mcf gezeichnet. Demgegenüber handelt Erdgas aktuell nur bei rund 3 USD per mcf.
Abbildung 1: Erstmals drohen die USA, die stets der größte Exporteur von Helium waren, zu einem Netto-Importeur zu werden. Qatar und Russland bauen riesige Förderkapazitäten im Zusammenhang mit der Produktion von Flüssiggas auf. Geostrategisch ist diese Produktion aus Sicht der USA (von Europa ganz zu schweigen) weniger sicher als die Produktion im eigenen Land. Europa hat keine eigene Heliumproduktion. Es bezieht einen guten Teil seines Bedarfs aus Algerien.
Der Heliumpreis hat sich seit Beginn des Jahrtausends rund versechsfacht (siehe Abbildung 2). Es ist daher nicht verwunderlich, dass Helium-Explorer auf der ganzen Welt den Trend erkannt haben und etwaige Angebotslücken gerne füllen möchten. Rund ein Dutzend Firmen sind aktuell am Start. Pulsar Helium Inc. (TSXV: PLSR; FRA: Y3K), seit August 2023 börsennotiert, ist das jüngste dieser Unternehmen. Allerdings hat Pulsar einen unkonventionellen Businessplan, der von den etablierten Pfaden der meisten Helium-Entwickler abweicht. Pulsar will eine große primäre Heliumquelle in den USA erschließen, die nicht wie üblich an die Produktion von Kohlenwasserstoffen, sprich Erdgas, gekoppelt ist. Pulsar strebt außerdem an, einen Beitrag in einer Größenordnung zu leisten, durch den die die USA schnell und dauerhaft wieder zum größten Exporteur von Helium werden könnten. Wir kommen darauf zurück.
Abbildung 2.: Der Heliumpreis hat sich seit Beginn der Jahrtausendwende rund versechsfacht.
Im Periodensystem: Helium oben rechts, Wasserstoff oben links
Ein kurzer physikalischer Exkurs soll helfen, die Einzigartigkeit von Helium richtig einzuordnen. Das Element Helium steht ganz oben rechts im Periodensystem. Es ist nach Wasserstoff (oben links) das zweitleichteste Element überhaupt. Helium liegt in Form von He-Atomen vor. Es verfügt nur über eine einzige Elektronenschale, die mit zwei Elektronen voll besetzt ist. Beide Elektronen sind durch die räumliche Nähe zum Atomkern sehr stark an diesen gebunden. Darum ist Helium selbst im Vergleich zu anderen Edelgasen ausgesprochen reaktionsträge. Weil es so leicht und flüchtig ist, entkommt es der Schwerkraft der Erde, wenn es einmal an die Luft gelangt ist. Das ist eine Erklärung dafür, weshalb Helium auf der Erde (anders als im Universum) so selten ist, obwohl es als Zerfallsprodukt von radioaktiven Prozessen in geologischen Zeiträumen fortlaufend nachgebildet wird. Zur Seltenheit des Gases kommen seine einzigartigen physikalischen Eigenschaften, insbesondere der niedrige Siedepunkt. Helium kondensiert bei -269 °C (Siedepunkt) zu einer Flüssigkeit. Es ist die einzige Substanz, die selbst am absoluten Nullpunkt (-273.15 °C) unter Normaldruck nicht fest wird (Schmelzpunkt -272.2 °C bei 2.5 MPa). Diese Eigenschaften machen Helium als Kühl- und Reinigungsmittel für Anwendungen in Industrie (künftig besonders bei Quantencomputern und Fusionsreaktoren), Medizin (MRI-Scanner sind derzeit die größten Verbraucher), aber auch in der Raumfahrt praktisch unersetzbar. Besonders Asien hat großen Hunger auf Helium. Bis 2030 soll sich der Heliummarkt daher voraussichtlich auf 8,1 Mrd. USD fast verdoppeln.
Was macht Pulsar Helium anders?
Die meisten Helium-Explorer folgen der Maxime: The best place to find Helium is where it’s already been found. In der Praxis bedeutet das, dass diese Unternehmen (in Nordamerika) dort aktiv sind, wo fossile Energie gefördert wird, in Texas, Colorado, New Mexico oder Alberta, weil Helium überwiegend zusammen mit Erdgas auftritt und als wertvolles „Beiprodukt“ extrahiert wird. Schon Heliumgehalte von 0,4 bis 1% können für eine wirtschaftliche Lagerstätte ausreichen. In Ausnahmefällen gibt es zwar Lagerstätten mit Gehalten bis zu 8%, aber die Angabe der Heliumgehalte ohne entsprechende Fließraten (Druck) sagt nur bedingt etwas über die Wirtschaftlichkeit aus. Bei der Exploration machen sich angehende Heliumförderer die extreme Flüchtigkeit von Helium zu Nutze und messen austretende Spuren des Gases an der Oberfläche. Das bedeutet im Umkehrschluss aber: Wo die Oberfläche gestört ist, sei es durch häufige geologische Aktivität (wie bspw. in Tansania) oder durch Bohrungen (wie in Öl- und Gasfördergebieten), sind in der Regel keine hohen Drücke bzw. Fließraten zu erwarten. Die Helium-Explorer/Developer sichern sich aus diesem Grund gern große Landpakete und planen Dutzende von Bohrlöchern. Meist sind die Projekte wegen der parallelen Gasproduktion an das Pipelinesystem angeschlossen, was für Helium selbst gar nicht erforderlich wäre, weil Helium üblicherweise in Gas-Containern per LKW transportiert wird.
First Mover in Minnesota - Der Zufall hilft - Geschichte von Topaz
Pulsar Helium geht einen anderen Weg als seine Wettbewerber. Die Investmentthese lässt sich so fassen: The best helium project can be found where nobody went looking for it. Tatsächlich ist Pulsar das erste und einzige Heliumunternehmen, das in Minnesota, USA, aktiv ist. In Minnesota gibt es zwar mit die ältesten Gesteine der Erde, aber es gibt dort keine Öl- und Gasexploration, weshalb dort nie aktiv nach Helium gesucht wurde. Der Grund ist einfach: Die Geologie an der Oberfläche gibt keinen Hinweis auf das Vorhandensein von Helium. Die übliche Messung von Helium, das aus der Erde entweicht, führt in Minnesota zu keinerlei Ergebnis, weil das Deckgebirge so alt und dicht ist. So ist auch die Pulsar-Entdeckung an der Oberfläche völlig blind und wäre ohne die Hilfe des Zufalls wohl nie entdeckt worden.
2011 hat ein Nickel-Explorer unabsichtlich die Existenz von Helium auf dem Topaz Projekt in Minnesota entdeckt. Nachdem die Bohrung bis zu einer Tiefe von 542 Meter fortgeschritten war, kam es zu einem heftigen Blow Out, bei dem der Bohrkern in die Luft geschleudert wurde. Seitdem weiß man, dass die Topaz-Lagerstätte hohe Drücke (und eine entsprechend hohe Fließrate) aufweist und dass das dortige Gas eine außergewöhnliche Zusammensetzung hat. Im Pulsar Prospekt (Seite 108) wird die genaue Zusammensetzung des Gases aufgeschlüsselt: „Die von den beiden Laboren gemeldeten Gaszusammensetzungen stimmten gut überein mit einer durchschnittlichen Zusammensetzung von 73,8 % CO2, 13,2 % N2, 10,5 % He, 0,1 % O2 und 2,4 % Methan und anderen Kohlenwasserstoffgasen."
Die Gaszusammensetzung von konventionellen Helium/Erdgasprojekten sieht völlig anders aus. Dort überwiegt Methan oder Stickstoff und Heliumgehalte sind praktisch nie zweistellig. Das CO2 macht bei Topaz den größten Mengenanteil aus. Es könnte neben Helium ebenfalls industriell vermarktet werden. Minnesota ist derzeit ein Importeur von CO2. Der CO2-Preis liegt nach Angaben der in New York ansässigen Edelgas Group aktuell bei 7 USD pro mcf, rund doppelt so hoch wie der aktuelle Preis für Erdgas.
Das Topaz-Projekt wurde seinerzeit nicht weiterverfolgt. Es fehlte das Wissen und außerdem war damals das US-Helium-Reservesystem noch intakt, weshalb der Anreiz für neue Heliumentdeckungen in den USA gering erschien. Die Nickellizenz wurde erst 2019 zur Absteckung freigegeben. Diese Lizenz hat sich Pulsar gesichert und inzwischen auf 72 km² ausgebaut.
Erste Seismische Untersuchung auf Topaz verändert das Bild vollständig
Wenige Tage vor Weihnachten 2023 wurden die Ergebnisse der ersten (passiven) seismischen Untersuchungen auf dem Topaz Projekt veröffentlicht (siehe dazu die Unternehmenspräsentation auf Seite 12 https://bit.ly/3SdyfnZ). Die Ergebnisse passen perfekt zu der Zufallsentdeckung von 2011. Die 3D-Seismik zeigt ein 500 m dickes undurchlässiges Deckgebirge und darunter eine offene Zone mit einer Mächtigkeit von 600 m, die bereits von der Oberfläche aus über 7 km² verfolgt werden kann. (siehe Abbildung 3). In diesem Fall ist die geologische Langeweile, die in Minnesota herrscht, etwas Positives. Der Grünstein in Minnesota gehört zu den ältesten der Welt und seit rund einer Milliarde Jahren gab es praktisch keine tektonische Aktivität durch Erdbeben. Deshalb dürfte die Lagerstätte segr lange Zeit gehabt haben zu reifen. Diese extrem langen geologischen Zeiträume könnten den hohen Druck und den hohen Heliumgehalt ermöglicht haben.
Abbildung 3: Erstmals liefert die Seismik eine Erklärung für die Zufallsentdeckung im Jahr 2011. Demnach wurde in 542m Tiefe nicht eine kleine Tasche, sondern eine potenziell großer Gashorizont angebohrt. Bis dato zeigt die Seismik ein potenzielles Volumen von 4 km³. Wegen der dichten Deckschicht konnte kein Gas entweichen. Das extrem hohe Alter des Gesteins lässt darauf schließen, dass die Lagerstätte geologisch sehr lange Zeit hatte, um sich zu bilden. Das könnte die hohen Heliumkonzentrationen und den Druck erklären. Helium bildet sich durch radioaktiven Zerfall (Alphazerfall) schwerer Elemente wie Uran oder Thorium.
Weitere seismische Untersuchungen zur Ausdehnung dieser Zone werden in Kürze folgen. Die entscheidende Bohrung ("Appraisal-Bohrung") soll schon am 2. Februar 2024 starten. Sie soll die historische Nickelbohrung in einem so genannten „Twin hole“ mit einem Spezialbohrgerät doppeln. Pulsar betont, dass es sich nicht um eine Explorations-, sondern um eine so genannte Bewertungsbohrung handelt. Die Pulsar Geologen vermuten, dass beim Topaz-Projekt einzigartige Voraussetzungen für ein Heliumprojekt von Weltklasse zusammenkommen könnten: hohe Gehalte, hoher Druck mit entsprechender Fließrate und potenziell eine erhebliche Größe. Statt vieler Bohrungen könnte daher schon eine erfolgreiche Bohrung für ein potenziell marktveränderndes Produktionsvolumen ausreichen.
Pulsar hat sein erstes Bohrloch programmatisch #jetstream1 getauft. Unmittelbar zu Jahresbeginn 2024 hat Pulsar eine Finanzierung über 4,25 Mio. CAD abgeschlossen. Ein strategischer Investor hat davon allein 3,56 Mio. CAD übernommen. Pulsar ist nach dieser Finanzierungsrunde ausreichend finanziert, um die erste Bohrung abschließen zu können. Außerdem würde das Kapital reichen, um eine Ressource bzw. eine Reserve zu ermitteln und die Bohrung im Erfolgsfall als Produktionsbohrung auszubauen. Das verspricht einen aufregenden Start ins Neue Jahr. Wir werden die kommenden Bohraktivitäten deshalb aufmerksam verfolgen.
Zur Einführung verweisen wir auf einen früheren Hintergrundartikel über die Heliumindustrie: https://goldinvest.de/why-pulsar-helium-has-game-changing-potential-for-the-us-helium-industry/
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