Rhodium

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Rhodinierter Silberschmuck. Bildquelle: Tkachenkoproduction - stock.adobe.com — Rhodinierter Silberschmuck ©Tkachenkoproduction – stock.adobe.com

Rhodium ist ein seltenes Metall, das nicht rostet. Es ist bekannt für seinen Einsatz in Autoabgaskatalysatoren, wird aber auch in der chemischen Industrie für katalytische Reaktionen genutzt. Aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion und seines hohen Reflexionsvermögens wird es außerdem in verschiedenen Technologien eingesetzt.

Wie könnte ich damit in Kontakt kommen?

Rhodium kommt im Alltag meist nicht als reines Metall, sondern in Legierungen oder Beschichtung vor. Es gelangt vor allem durch den Abrieb aus Autoabgaskatalysatoren in die Umwelt, meist in sehr geringen Mengen als feiner Staub.

Weitere Beispiele sind Schmuck und analytisch-technische Geräte. In der Regel hat man in spezialisierten Laboren und Werkstätten direkten Kontakt zu diesen Produkten.

Wie gefährlich ist das Material für Mensch und Umwelt?

Aufgrund seiner geringen Reaktivität ist elementares Rhodium für Mensch und die Umwelt wenig kritisch.

Es besteht aber ein erhöhtes Risiko, wenn bei der Herstellung, Verarbeitung und Entsorgung von Produkten Rhodium-Verbindungen oder feine Partikel freigesetzt werden. Diese können bei direktem Hautkontakt und durch Einatmen reizend oder gesundheitsschädlich wirken.

FAZIT

Rhodium kommt vor allem in der Industrie vor und kann unter anderem durch den Straßenverkehr in die Umwelt gelangen.

Menschen nehmen im Alltag nach aktuellem Kenntnisstand kaum Rhodium auf. Da Rhodium als wenig toxisch gilt und in bestimmten Formen sogar schützende Effekte haben kann, wurden bislang keine Grenzwerte festgelegt. Dennoch sollte bei der Verarbeitung sorgfältig damit umgegangen werden.

Nebenbei

Rhodium zählt zu den härtesten und seltensten Elementen auf der Erde.
Der Name stammt vom griechischen Wort „rhodon“ (Rose), weil bei der Entdeckung rosa Kristalle entstanden.
Durch „Rhodinieren“ werden Schmuckstücke heller, robuster und glänzender.

_{Erstellt 2026 (Projekt MANTRA)}

Materialinfo

Eigenschaften und Anwendungen

Rhodium (chemisches Elementsymbol Rh) ist ein seltenes, silberweiß glänzendes und korrosionsbeständiges Übergangsmetall. Es gehört zu den Platingruppenelementen (Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Platin). Rhodium wurde 1803 vom britischen Chemiker William Hyde Wollaston entdeckt, als dieser versuchte, Platin für den Verkauf zu isolieren. Der Name stammt vom griechischen Wort „rhodon“ (Rose), weil bei der Entdeckung rosa Kristalle entstanden.

Periodensystem zeigt Ausschnitt mit Platingruppenelementen. Bildquelle Peter Hermes Furian - stock.adobe.com — Platingruppenelemente @ Peter Hermes Furian – stock.adobe.com

Rhodium zählt zu den härtesten und seltensten Elementen auf der Erde. Es ist langlebig, verfügt über ein hohes Reflexionsvermögen und zeigt eine hohe katalytische Aktivität. Diese Eigenschaften machen es zu einem begehrten Metall. Seine Verwendung beschränkt sich nicht nur auf den Einsatz als Legierung in Katalysatoren, sondern findet auch in vielfältigen Technologien Anwendung .

Die Automobilindustrie setzt Rhodium in Drei-Wege-Katalysatoren ein. Darin wandelt es schädliche Stickoxide in weniger schädliche Stoffe Stickstoff (N_₂) und Kohlendioxid (CO_₂) um. Neben Rhodium enthalten Drei-Wege-Katalysatoren oft auch Platin und Palladium. Diese sind für die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und Kohlenmonoxid (CO) zu Wasser und Kohlendioxid (CO₂) verantwortlich . Die chemische Industrie nutzt Rhodiumkatalysatoren zur Herstellung bestimmter Grundchemikalien. Ein Beispiel ist das Ostwald-Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure.

Rhodium ist außerdem sehr beliebt in der Schmuckindustrie. Es ist extrem widerstandsfähig gegenüber Korrosion und Oxidation, selbst bei hohen Temperaturen. Deswegen verwendet man es zur Veredelung von Schmuckstücken wie Weißgold oder Silber. Dieser Prozess heißt „Rhodinieren“. Er sorgt für eine helle, glänzende und abriebfeste Oberfläche, die den Schmuck länger schön erhält. Rhodium ist in Schmuckstücken sehr hautverträglich (z. B. bei nickelfreiem Schmuck).

Darüber hinaus nutzt man es in der Elektronikbranche zur Beschichtung von elektrischen Kontakten, um Korrosion zu verhindern und die Leitfähigkeit zu verbessern. Außerdem verwenden Forschende dünne Rhodium-Schichten für hochreflektierende Spiegel in Geräten, z. B. zur Röntgen-Bildgebung.

Interessanterweise kommt Rhodium auch in Detektoren in Kernreaktoren zum Einsatz, um die lokale Leistung oder den Neutronenfluss in einem bestimmten Bereich des Reaktors zu messen.

Das Metall spielt zudem eine noch eher spezialisierte, aber interessante Rolle in der Wasserstoffwirtschaft. In manchen Elektrolyseverfahren (z. B. PEM-Elektrolyse) wird Rhodium als Beschichtung oder Legierungskomponente verwendet, um die Wasserstoffentwicklung (HER – Hydrogen Evolution Reaction) effizienter zu gestalten. In Brennstoffzellen dient es als Legierung für Elektrodenmaterialien. Rhodium reduziert die Vergiftung des Katalysators durch Kohlenmonoxid und erhöht somit dessen Lebensdauer . Aufgrund des hohen Preises und der begrenzten Verfügbarkeit bleibt Rhodium jedoch eine maßgeschneiderte Lösung für besonders anspruchsvolle Anwendungen.

Rhodium hat keine bekannte Funktion im menschlichen Körper. In bestimmten Formen kann es gesundheitsschädlich sein.

Vorkommen und Herstellung

Bruckstücke von Katalysatormaterial. © ToRyUK -stock.adobe.com

Die Gewinnung von Rhodium ist sehr aufwendig. Das liegt vor allem daran, dass die Platingruppenelemente ziemlich ähnlich sind und nicht so leicht chemisch reagieren . Das macht ihre Trennung schwierig und sehr teuer.

Aus diesem Grund gewinnt das Recycling von Rhodium immer mehr an Bedeutung. Der größte Teil des Rhodiums lässt sich aus alten Autokatalysatoren, Elektroschrott und Schmuck zurückgewinnen. Die größten Produzenten sind Südafrika, Russland und Simbabwe, was zu geopolitischen Risiken führt .

Im März 2024 wurden die Platingruppenelemente als 27. kritisches Material auf der Liste der 34 strategischen Rohstoffe (SRM) gemäß dem Europäischen Gesetz zu kritischen Rohstoffen aufgeführt.

Weiterführende Informationen:

RMIS – Raw Materials Information System

EU-Gesetz zu kritischen Rohstoffen für die Zukunft der EU‑Lieferketten: https://www.consilium.europa.eu/de/infographics/critical-raw-materials/

Regulation (EU) 2024/1252 of the European Parliament and of the Council of 11 April 2024 establishing a framework for ensuring a secure and sustainable supply of critical raw materials and amending Regulations

_{Erstellt 2025 (Projekt MANTRA)}

Nachhaltigkeit

Gewinnung

Platin-Erzbergbautunnel. Bildquelle Mishainik -stock.adobe.com — Erzbergbautunnel. @ Mishainik -stock.adobe.com

Rhodium ist ein seltenes Edelmetall aus der Gruppe der Platinmetalle. Es wird zum Großteil gemeinsam mit Platin als Nebenprodukt im Nickel-, Eisen- und Kupferabbau gewonnen. Deshalb lassen sich viele Nachhaltigkeitsindikatoren für Rhodium nur schwer oder gar nicht bestimmen. Die Republik Südafrika, die Russische Föderation, Kanada und Simbabwe sind weltweit die wichtigsten Förderländer für Rhodium (2022). Die Rhodiumförderung betrug 2019 weltweit 25 t, wovon allein auf Südafrika 20 t entfielen. Der Abbau erfolgt größtenteils untertage, einige Förderstätten arbeiten auch im Tagebau.
Ähnlich dem Ruthenium ist auch Rhodium ein Nebenprodukt der Kernspaltung und kann aus abgebrannten Brennelementen gewonnen werden. Aufgrund der Radioaktivität der anderen Materialien in den Brennelementen und den damit verbundenen Sicherheitsauflagen wird Rhodium jedoch nicht auf diese Weise gewonnen.

Ressourcenverbrauch bei Aufbereitung

Die Landnutzung für die Förderung von Rhodium ist vergleichbar mit der im Kupferbergbau. Der Untertageabbau verbraucht dabei weniger Fläche, da weniger Abraum gelagert werden muss. Bei der Förderung besteht ein hoher Wasserverbrauch pro Tonne gefördertem Erz. Der Energie- und Wasserverbrauch für die Weiterverarbeitung der Erze ist hoch.

Sicherheit

Rhodium ist, ähnlich wie Ruthenium, in metallischer Form ungiftig. Als Pulver ist es leicht brennbar. Rhodiumverbindungen wiederum können ätzend für Augen, Haut und Lunge sein und es existieren verschiedene Richtlinien für die Arbeit und den Umgang mit Rhodium.
Rhodium kann toxisch für Wasserorganismen sein . Allerdings ist seine Toxizität geringer als jene von Platin und Palladium. Da es nur in sehr geringen Mengen in der Umwelt vorkommt, sind keine Auswirkungen auf Umweltorganismen zu erwarten.
Es gibt Hinweise auf eine krebserregende Wirkung von Rhodium und seinen Verbindungen.

Emissionen

Rhodium wird als Nebenprodukt beim Abbau anderer Materialien gewonnen. Die Erz-Lagerstätten in Russland und Kanada weisen sehr hohe Sulfidgehalte auf. Direkte Emissionen von Schwefeldioxid sind kritisch zu bewerten, bei der Verhüttung werden entsprechend Abgasreinigungssysteme eingesetzt. In den Absetzbecken (Tailings) kann ein hoher Schwefelgehalt zur Versäuerung führen, weshalb Maßnahmen zur Reduktion der Schwefelgehalte im Abraum etabliert wurden.
Ebenso als kritisch zu bewerten sind indirekte Emissionen, die bei der Weiterverarbeitung der Erze entstehen, hauptsächlich Kohlendioxid aber auch Stickstoffoxid. Die bei der Verhüttung von Rhodium-haltigen Erzen in Südafrika (auch in Simbabwe) eingesetzte elektrische Energie stammt zu einem Großteil aus der Kohleverstromung und ist daher mit hohen CO₂-Emissionen verbunden. Das Waschen des Erzes kann schwermetallhaltige Schlämme erzeugen, die in einigen Abbauregionen Flüsse und Grundwasser kontaminieren.
Dem gegenüber steht der Einsatz von Rhodium insbesondere in Abgaskatalysatoren in Fahrzeugen. Hier spielt das Material eine wichtige Rolle bei der Umwandlung von Stickoxiden in Stickstoff.

Soziale Aspekte

Die unternehmerische Konzentration der Bergwerksförderung von Rhodium wird als hoch eingestuft. Das bedeutet, dass von den Gewinnen der Förderung nur wenige profitieren.
Laut dem gewichteten Länderrisiko für die Herkunftsländer von Rhodium, in welches die Indikatoren der Weltbank eingehen (Worldwide Governance Indicators) stammen rund 80 % der Produktion aus Ländern mit mittlerer bis schwacher Governance. Das bedeutet, dass in Punkten wie z.B. politischer Stabilität, Mitspracherecht, Sicherheit und Korruptionsbekämpfung in vielen Förderländern Verbesserungsbedarf besteht.
Für eine verantwortungsvolle Metall-Produktion gewinnt die Sorgfaltspflicht in den Lieferketten in der EU zunehmend an Bedeutung (siehe dazu auch https://de.wikipedia.org/wiki/Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz). Das Gesetz schreibt die Dokumentation oder Zertifizierung von Sozialstandards und Arbeitsschutz vor, zunächst allerdings nur für Unternehmen mit mehr als 1000 Mitarbeitenden.

Entsorgung und Recycling

Aufgrund des sehr seltenen Vorkommens von Rhodium, seinen Kosten und der vielseitigen Verwendung als Katalysator und als Komponenten in elektrischen Geräten, ist das Recycling lukrativ und z.B. aus Katalysatoren gut etabliert. Für die Rückgewinnung aus Edelmetallbädern gibt es spezielle Recycling-Pulver.
Darüber hinaus ist Rhodium in abgebrannten Brennelementen enthalten, wird jedoch bisher nicht daraus zurückgewonnen, da das Verfahren aufgrund der Radioaktivität der anderen Elemente sehr aufwändig wäre.

Wie lässt sich das Material nachhaltiger gestalten?

Durch den Einsatz von regenerativen Energien bei der Gewinnung und Verhüttung ließe sich der Treibhausgas-Ausstoß deutlich reduzieren.
Fast 90 % des 2019 zur Verfügung stehenden Rhodiums (35,5 t) wurden in Abgaskatalysatoren verwendet. Aufgrund steigender Anforderungen an die Abgasreinigung wird tendenziell ein steigender Bedarf vorausgesagt, allerdings wird die Zunahme der Elektromobilität zu einer geringeren Nachfrage an Katalysatoren führen.
Durch effizienteren Einsatz in Katalysatoren, eine verbesserte Rückgewinnung aus Abfällen und die Erforschung möglicher Ersatzmaterialien lässt sich der Verbrauch von Rhodium reduzieren. Eine nachhaltigere Nutzung erfordert zudem hohe Recyclingquoten und eine möglichst verlustfreie Kreislaufführung.

Weiterführende Informationen:

World Mining Data 2024. Volume 39. Federal Ministry of Finance, Vienna

_{Erstellt 2025 (Projekt MANTRA)}

Exposition des Menschen

Rhodium gehört zu den Platingruppenelementen (PGE) und besitzt vielseitige Eigenschaften. Die wichtigste Quelle zur Freisetzung ist der Autoabgaskatalysator, aus dem eine minimale Menge an Rhodium (neben Platin und/oder Palladium) freigesetzt wird und sich im Feinstaub wiederfindet. Rhodium könnte wie Platin, Palladium oder Ruthenium in Komplexverbindungen als Medikament z.B. gegen Krebs eingesetzt werden.

Kontakt im Alltag

Im Alltag gibt es zwei Hauptquellen für eine Exposition mit Rhodium (Rh): zum einen rhodinierter Schmuck, der direkt mit der Haut in Kontakt kommt und zum zweiten der Autoabgaskatalysator, aus dem minimale Mengen der katalytischen Platingruppenelemente (PGE) Platin, Palladium und Rhodium freigesetzt werden können. An den Feinstaub der Luft gebunden können diese Elemente dann ebenfalls über die Atmung in die Lunge gelangen. Eine Studie zeigt, dass in deutschen Städten bis zu 1 mg Platin aber nur 0,1 mg Rhodium pro kg Staub enthalten sein können .

Obwohl Platin den größten Anteil der PGE im Straßenstaub hat, sind die Mengen an ausgeschiedenem Rhodium (und auch Palladium) in menschlichem Urin höher im Vergleich zu Platin, was auf eine bessere Bioverfügbarkeit von Rhodium (und auch Palladium) hinweist .

Situation am Arbeitsplatz

In bestimmten spezialisierten Branchen (z.B. in der Produktion von Autoabgaskatalysatoren, der Galvanik oder der Schmuckverarbeitung) können Arbeitnehmende Rhodium ausgesetzt sein, z.B. bei Rhodinierungen von Oberflächen. Weiter gibt es in Speziallaboren, in der Elektronikfertigung (z.B. rhodiumbeschichtete Kontakte) und in der Recyclingbranche mögliche direkte Kontakte zu Rhodium. Die wichtigsten Aufnahmewege sind das Einatmen von Dämpfen, Staub oder Aerosolen sowie der direkte Kontakt mit der Haut.

Die Exposition ist insgesamt eher gering. Sie erfordert dennoch in diesen Arbeitsfeldern geeignete Schutzmaßnahmen, wie einige Fallstudien belegen. Eine Arbeiterin in der Schmuckindustrie entwickelte eine starke Hautentzündung durch Kontakt mit Rhodium. Ein 27-jähriger Arbeiter bekam an einer Anlage zur Oberflächenbeschichtung mit Rhodium leichte Asthmaanfälle und eine Entzündung der Nasenschleimhaut. Dies sind seltene Einzelfälle. Dennoch kann eine Sensibilisierung durch Rhodiumverbindungen nicht ausgeschlossen werden, wie es bei anderen PGE ebenfalls der Fall ist (siehe Platin, Palladium und Ruthenium).

Für Rhodium gibt es weder in Deutschland, Europa noch den USA feste Arbeitsplatzgrenzwerte. Für manche Rhodiumverbindungen gibt es Vorgaben bei einem möglichen Hautkontakt, aber für Rhodium-haltige Stäube ist nur der allgemeine Staubgrenzwert einzuhalten (siehe Granuläre biobeständige Stäube).

Situation beim Verbraucher

Privatpersonen kommen mit Rhodium selten in Kontakt. Rhodium ist in metallischer Form kaum toxisch. Es wird hauptsächlich in Produkten wie Schmuck (vor allem aus Silber- und Weißgold als sog. rhodinierter Schmuck) oder Autoabgaskatalysatoren verwendet. Rhodinierter Schmuck gilt als hypoallergen und unbedenklich. Nur bei wenigen sehr sensiblen Menschen kann Rhodium dennoch allergische Reaktionen hervorrufen.

Umweltbelastungen durch Rhodium (z. B. durch Autoabgaskatalysatoren) sind nachgewiesen, aber minimal und gesundheitlich unbedenklich . Rhodium wird weder in Kosmetika noch in Lebensmitteln verwendet. Insgesamt besteht für Verbrauchende kein relevantes Gesundheitsrisiko durch Rhodium.

Für Verbraucher besteht unter normalen Bedingungen ein sehr geringes Risiko einer Rhodium-Exposition. Rhodinierter Schmuck ist in der Regel unbedenklich. Umweltbelastungen durch Rhodium sind niedrig. Personen mit bekannter Metallallergie sollten jedoch auf mögliche Reaktionen durch Rhodiumsalze achten und gegebenenfalls auf rhodinierten Schmuck verzichten. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO), die „Agency for Toxic Substances and Disease Registry“ (ATSDR) in den USA, die Europäische Chemikalien Agentur (ECHA) und weitere Behörden stufen Rhodium aktuell nicht als relevant für eine breite Verbraucherexposition ein.

_{Erstellt 2025 (Projekt MANTRA)}

Freisetzung in die Umwelt

Rhodium (Rh) gelangt vor allem durch den Abrieb von Autokatalysatoren in die Umwelt, meist in sehr kleinen Mengen. Es erscheint überwiegend als feiner Staub und ist in vielen Proben schwer nachweisbar. Laborstudien zeigen, dass Rhodium chemisch stabil bleibt und unter bestimmten Bedingungen gut löslich ist. Insgesamt wird Rhodium kontinuierlich freigesetzt, aber deutlich weniger als andere ähnliche Metalle.

Generelle Freisetzung des Rhodiums

Rhodium wird nahezu ausschließlich durch menschliche Aktivitäten in die Umwelt eingetragen. Die dominierende Quelle ist seit den 1980er-Jahren der Straßenverkehr. Rhodium wird in Drei-Wege-Katalysatoren zur Abgasreinigung eingesetzt. . Die Freisetzung erfolgt vor allem über den Abrieb von Katalysatoroberflächen, durch das Ablösen von katalytischen Trägerstoffen, die als feine metallische und oxidische Rhodium-Partikel in den Abgasstrom gelangen .

Die Höhe der Emissionen hängt von Fahrdynamik, Geschwindigkeit, Alter und Zustand des Katalysators sowie vom Motortyp ab. Besonders hohe Rhodium-Freisetzungen treten während Kaltstarts, unter hoher Motorlast und bei älteren Benzinfahrzeugen auf, deren Katalysatorsysteme weniger effizient arbeiten.

Dieselfahrzeuge emittieren Rhodium vor allem während urbaner Kaltstartphasen, bevor der Katalysator seine Betriebstemperatur erreicht hat .

Straßenverkehrsbedingter Abrieb führt dazu, dass sich Rhodium zunächst in Straßenstaub und an Oberflächen entlang von Verkehrswegen anreichert . Regen und Oberflächenabfluss mobilisiert Rhodium aus dem Straßenraum und transportiert es in urbane Entwässerungssysteme weiter. Diese stellen einen wichtigen sekundären Transportpfad dar .

Zusätzlich zum Verkehr tragen auch Bergbau, Metallproduktion, industrielle Prozesse sowie Abfall- und Klärschlammbehandlung zur Freisetzung geringer Rhodiummengen bei. Diese Quellen spielen global betrachtet eine deutlich untergeordnete Rolle . In Fließgewässern im städtischen Raum wird der überwiegende Anteil des Rhodiums dem verkehrsbedingten Eintrag zugeschrieben .

Messprogramme zeigen, dass Rhodium in Umweltproben häufig nur in sehr geringen Konzentrationen oder unterhalb der Nachweisgrenze nachweisbar liegt. Dies weist darauf hin, dass die Freisetzungsrate im Vergleich zu anderen Platingruppenelementen niedrig ist.

Auch bei globalen Trendanalysen wird ein deutlicher Anstieg der Rhodiumemissionen im Zuge der zunehmenden Nutzung von Fahrzeugkatalysatoren beschrieben, wodurch das Metall in Böden, Staub und abflussnahen Systemen nachweisbar geworden ist .

Freigesetzte Mengen von Rhodium

Rhodium tritt in der Umwelt fast ausschließlich in sehr geringen Konzentrationen auf, wobei die höchsten Werte stets in straßennahen Kompartimenten gemessen werden.

In der Luft liegen Rhodiumgehalte typischerweise im pg/m³-Bereich. Hoch belastete Verkehrsstandorte erreichen etwa 1–4 pg/m³, selten bis 12 pg/m³; Niedrigverkehrsstandorte zeigen 0.5–1 pg/m³. PM2.5 enthält meist etwa 1–1.6 pg/m³ Rhodium, wodurch Rhodium das am niedrigsten vorkommende Platingruppenelement in der Außenluft darstellt . Die maximale tägliche Inhalationsdosis beträgt nach Studien etwa 0.004 ng Rhodium/m³.

Globale Freisetzungen aus dem Straßenverkehr werden auf rund 3 t Rhodium pro Jahr geschätzt. Lokale Bodenbelastungen variieren stark: Hintergrundgebiete enthalten weniger als 0.1 mg/kg, stark befahrene Straßen hingegen bis zu 10–20 mg/kg. In Klärschlamm wurden bis zu 22 mg/kg nachgewiesen .

Messungen der Fahrsysteme Euro 3-5 für Benzin- und Dieselmotoren (siehe dazu Abgasnorm) zeigen geringe Emissionsraten im Bereich weniger Nanogramm pro untersuchtem Filter: Euro-3-Benziner emittieren etwa 2.1–5.1 ng, neuere Normen (Euro 4 und Euro 5) liegen meist an der Nachweisgrenze des Analysesystems (0,005 µg/L) .

Im Straßenstaub wurden Rhodium -Gehalte meist im Bereich mehrerer bis hunderter ng/g ermittelt—typischerweise ca. 10–200 ng/g; in Montreal wurden beispielsweise 7.1 ng/g in Straßenstaub und 1.6 ng/g in Sedimenten gemessen . Tunnelstaub liegt geringfügig darunter, während Grasproben nur sehr geringe oder keine nachweisbaren Mengen enthalten .

Auch in urbanen Gewässern ist Rhodium messbar, jedoch in sehr niedrigen Mengen: in Sedimenten treten Werte im unteren ng/g-Bereich auf; in Wasserproben liegen die Konzentrationen meist unterhalb der Nachweisgrenze oder bei nur 0.05–0.3 ng/L .

Ergebnisse aus dem Labor zur Freisetzung von Rhodium

Durch Laboranalysen konnte gezeigt werden, dass Rhodium anfänglich metallisch vorliegt, im laufenden Betrieb aber oxidiert werden kann und damit zunehmend löslich aus gealterten Katalysatoren freigesetzt wird. Der Anteil löslicher Rhodiumfraktionen nimmt mit physikalischer oder chemischer Alterung deutlich zu, wobei pH-Bedingungen die Freisetzung beeinflussen. Quantitative Analysen zeigen zudem klare Unterschiede zwischen neuen und stark gealterten Katalysatoren: Während moderne Systeme hohe stabile Rhodiumgehalte aufweisen, zeigen alte Katalysatoren drastische Freisetzungen .

Laborexperimente zeigen außerdem, dass Rhodium nur gering löslich ist, während es aus Straßenstaub unter verschiedenen pH-Bedingungen mobilisiert werden kann. In neutralen Medien ist die Freisetzung minimal, unter sauren Bedingungen dagegen deutlich erhöht, was auf veränderte Rhodiumspezies und höhere Mobilität hinweist. In ergänzenden Tests blieb das Salz Rhodiumchlorid (RhCl₃) vollständig löslich und stabil, ohne Hydrolyse oder Ausfällung, was eine hohe Persistenz gelöster Rhodiumverbindungen im Labor bestätigt .

Gelöste Rhodiumspezies wurden in Löslichkeitsmessungen nur in sehr geringen Konzentrationen erfasst, was auf eine generell niedrige Freisetzung an Rhodium oder stabile, wenig mobile Rhodiumformen schließen lässt. Labor- und Behandlungsanlagenanalysen zeigen schließlich, dass Rhodium in thermischen Prozessen nicht verloren geht, sondern sich in der Asche anreichert .

Rhodium wird zwar regelmäßig durch den Autoverkehr in die Umwelt eingetragen, liegt dort aber meist nur in Spuren vor. Es ist stabil, kann unter manchen Bedingungen gut löslich werden, und sollte deshalb weiter beobachtet werden – auch wenn die Mengen bisher gering sind.

_{Erstellt 2026 (Projekt MANTRA)}

Aufnahme in den Menschen

Rhodium kann vor allem in seiner ionischen Form (als Rhodiumsalze) sowohl über die Lunge als auch über die Haut aufgenommen werden. Allerdings sind die Mengen sehr gering. Eine relevante Exposition ist nur an speziellen Arbeitsplätzen gegeben.

Aufnahme über die Lunge

Die Aufnahme von Rhodium (Rh) über die Lunge wird nahezu ausschließlich durch Autoabgaskatalysatoren verursacht. Eine deutsche Studie zeigte, dass Menschen in Städten mehr Rhodium im Urin hatten als Menschen auf dem Land. Die Unterschiede waren sehr klein. Die aufgenommenen Mengen an Rhodium sind zwar höher als die von Platin (Pt), aber weit unter bedenklichen Werten. Ähnliche Ergebnisse gab es schon früher bei Straßenbahnfahrern in Rom. Diese zeigten leicht erhöhte Werte an Platin und Rhodium im Urin verglichen zu einer Kontrollgruppe. Auch in einer indischen Studie zeigte sich ein Zusammenhang: Bei Verkehrspolizisten in Hyderabad wurden die Blutwerte von Platin, Palladium und Rhodium in Abhängigkeit vom Dienstalter untersucht. Alle drei Elemente waren im Blut der untersuchten Personen erhöht, verglichen zur nicht exponierten Kontrollgruppe. Weitere Studien zeigen, dass künstliche Lungenflüssigkeit in der Lage ist, Rhodium und andere Platingruppenelemente aus Straßenstaub lösen zu können – das erklärt die Belastung im Körper .

Aufnahme über die Haut

Die wenigen Studien, die sich mit der Aufnahme von Rhodium über die Haut beschäftigt haben, haben dafür ein spezielles in vitro System eingesetzt, die sogenannte Franz-Zelle. In diesem System wird echte Haut, (z. B. Schweinehaut oder Hautproben von freiwilligen Probanden), so in ein Gefäß eingespannt, dass „außen“ und „innen“ auch räumlich voneinander getrennt sind. Zwar ist diese experimentelle Anordnung anfällig für Fehler (z. B. durch Undichtigkeiten an den eingespannten Seiten des Hautstückes), jedoch kann sie viele Tierversuche ersetzen.

Bei Exposition der Haut in der Franz-Zelle mit löslichen Platin- oder Rhodiumsalzen wurde deutlich mehr Platin durch die Haut transportiert oder in der Haut abgelagert als Rhodiumsalze. Nach 24 Stunden waren dies aber immer noch sehr kleine Mengen, die durch die Haut gelangt sind. Ganz anders die Ergebnisse, wenn Platin und Rhodium Nanopartikel untersucht wurden. Obwohl diese Partikel sehr klein waren (Durchmesser < 10 nm), konnte kein Transport durch die gesunde Haut nachgewiesen werden. Nur wenn die Haut mit einer Nadel verletzt wurde, konnte ein Durchdringen von Partikeln von „außen“ nach „innen“ in der Franz-Zelle gemessen werden. In einer dritten Studie wurde ein lösliches Rhodiumsalz (Rhodiumtrichlorid, RhCl₃) unter verschiedenen pH-Werten auf die Haut gegeben und der Durchtritt durch die Haut analysiert. Diese Studie konnte nachweisen, dass saure Bedingungen (niedriger pH-Wert) zu einer Erhöhung der durch die Haut transportierten Menge an Rhodium führten .

Aufnahme über den Verdauungstrakt

Im täglichen Leben spielen die Platingruppenelemente (PGE) und speziell Rhodium für den Magen-Darm-Trakt kaum eine Rolle, da über die Nahrung oder das Trinkwasser kein Rhodium aufgenommen wird. Dennoch wurde in einer Studie untersucht, ob aus Autoabgaskatalysatoren freigesetzte Platin-, Palladium- oder Rhodium-Teilchen überhaupt bioverfügbar wären, sollten sie in den Magen und den Darm gelangen . Zu diesem Zweck wurde mit künstlicher Magen- und Darmflüssigkeit untersucht, wie viel Platin, Palladium und Rhodium aus Feinstaub gelöst werden kann. Palladium und Rhodium waren besser löslich als Platin. Trotzdem war die verfügbare Menge am höchsten bei Platin, weil es in Katalysatoren am häufigsten vorkommt. Da aber nur sehr wenig über den Magen-Darm-Trakt aufgenommen wird, spielt dieser Weg für die Gesundheit kaum eine Rolle.

Aufnahme über medizinische Anwendung

Wie auch die anderen Platingruppenelemente könnte auch Rhodium als mögliches Tumormedikament eine Rolle spielen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler setzen Rhodium in Verbindungen ein, die sich in die DNA von Tumorzellen zwängen (Fachausdruck „Interkalieren“). Als sogenannte „Metalloinsertoren“ hindern diese Verbindungen die Tumorzellen an der Teilung. Eine andere Anwendung ist die Kombination von Rhodiumcitrat mit sogenannten SPIONs, kleinen magnetischen Eisennanopartikeln. Diese lassen sich mit einem Magnetfeld von außen an die Stelle des Tumors dirigieren und liefern so das wirksame Rhodiumcitrat an den Tumorzellen ab . Beide Anwendungen befinden sich im Forschungsstadium und haben noch nicht die klinische Anwendung erreicht .

Eine Rhodiumaufnahme ist vor allem im beruflichen Umfeld zu sehen (Beschäftigte im Verkehr oder in der Industrie). Für die Allgemeinbevölkerung zeigen alle bisherigen Erkenntnisse, dass Rhodium kaum aufgenommen wird und kein gesundheitliches Risiko besteht.

_{Erstellt 2025 (Projekt MANTRA)}

Aufnahme und Wirkung in Umweltorganismen

Rhodium verursacht in Umweltorganismen nur geringe akute Effekte. Selbst hohe Konzentrationen führen in Laborexperimenten selten zu starken Reaktionen. Dennoch können bestimmte chemische Rhodiumformen, besonders lösliche Rhodium(III)-Komplexe, biologisch aktiv werden. Reale Umweltgehalte liegen weit unter kritischen Schwellen.

Aufnahme in Umweltorganismen

Rhodium ist in der Umwelt nur in sehr geringen Mengen vorhanden. In Umweltproben findet man Rhodium fast ausschließlich in filtrierenden Muscheln. Fische, Pflanzen und der Mensch zeigen kaum messbare Mengen . Da Rhodium überwiegend in Partikelform im Staub vorliegt, stellt das Einatmen den hauptsächlichen und somit größten Aufnahme- und Gefährdungsweg für Lungenatmer dar .

Pflanzen können Rhodium sowohl in gelöster Form (z.B. als Salze) als auch ungelöst als Nanopartikel aufnehmen. Eine Anreicherung findet hauptsächlich in den Wurzeln statt. Aufgrund der geringen Konzentration an Rhodium im Boden nehmen Bodenwirbellose wie Regenwürmer oder Asseln Rhodium nur in sehr geringem Maße auf . Fische oder Muscheln nehmen Rhodium nur in geringem Maße über Wasser oder Nahrung auf. Ein Großteil des aufgenommenen Rhodiums wird innerhalb kurzer Zeit wieder ausgeschieden . Die Aufnahme erfolgt vor allem über sedimentgebundene Partikel (. Im Vergleich zu anderen Platingruppenelementen werden nur geringe Mengen aufgenommen.

Pflanzen in Straßennähe weisen Rhodiumspurenals Ablagerungen an den Blattoberflächen auf. Es handelt sich hiernicht um eine systemische Aufnahme. Bei Bäumen bleiben höhere Pflanzenteile weitgehend unbelastet, was eine sehr lokale Abgabe aus Verkehrseinträgen widerspiegelt

Extrem lösliche Rhodiumsalze (Ausgangsstoffe in der Katalyse-Chemie) können von Pflanzen unter Laborbedingungen rasch und in großen Mengen aufgenommen werden. Das ist jedoch kein typischer Umweltpfad. Tierstudien bestätigen, dass Rhodium grundsätzlich über den Verdauungstrakt aufgenommen, systemisch verteilt und über die Nieren ausgeschieden werden kann, was die prinzipielle Möglichkeit der Bioaufnahme zeigt, auch wenn die Umweltverfügbarkeit insgesamt sehr niedrig bleibt. In Expositionsstudien treten zudem nur moderate akute Effekte auf, und die Bioakkumulation bleibt niedrig, was den begrenzten toxischen Einfluss von Rhodium weiter verdeutlicht .

Toxizität in Umweltorganismen

Rhodium zeigt gegenüber Umweltorganismen generell eine sehr geringe Toxizität. Selbst hohe Konzentrationen verursachen kaum Effekte. Rhodium wirkt deutlich schwächer als vergleichbare Platingruppenelemente. Es gilt im Süßwasser als niedrig toxisch und beeinflusst weder Wachstum, Reproduktion noch Entwicklung von Organismen (Zimmermann et al. 2017, Schertzinger et al. 2017).

Trotz geringer Umwelttoxizität zeigen einige Laborstudien, dass Rhodium in vitro genotoxische oder oxidative Effekte auslösen kann, wenn auch deutlich schwächer als Platin.

Toxische Wirkungen wurden jedoch für verschiedene, lösliche Rhodium(III)-Komplexe beobachtet. Diese Komplexe sind mobil und bioverfügbar. Pflanzen reagieren erst bei hohen Rhodium(III)-Konzentrationen, während Tiere dafür noch deutlich höhere, extreme Mengen benötigen. In Tiermodellen wurden dosisabhängige Hinweise auf eine Beeinträchtigung der Nierentubuli gefunden, was zeigt, dass Rhodium bei hohen Konzentrationen spezifische Organschäden verursachen kann (Colombo et al. 02-2008; Colombo et al. 08-2008, Egorova et al. 2019; Iavicoli et al. 2014).

In aquatischen Wirbellosen wurden standortabhängig 3.6–48 ng/g Rhodium gemessen, was die verbreitete, aber sehr geringe, verkehrsbedingte Eintragung bestätigt .

Beurteilung der Effekte des Materials XY auf Umweltorganismen

In Versuchen mit Boden- und Wasserorganismen traten selbst unter extremen Konzentrationen keine Effekte auf Wachstum, Reproduktion oder Fertilität auf. Rhodium wird daher als am wenigsten toxisch innerhalb der Platingruppenelemente eingestuft, und Populationseffekte sind unter Umweltbedingungen nicht zu erwarten .

Da die Umweltkonzentrationen gering sind, und kaum Effekte in Umweltorganismen auftreten, geht von Rhodium derzeit keine akute Umweltgefährdung aus. Chronische Effekte bei Daphnien können bei langjähriger Exposition oder unter veränderten chemischen Bedingungen nicht vollständig ausgeschlossen werden (Bluteau et al. 2025). Während das Rhodiumsalz (RhCl₃) im Labor eine ausgeprägte Phytotoxizität zeigt, sind die Umweltkonzentrationen um mehrere Größenordnungen geringer, sodass das akute Risiko für Pflanzen gering ist .

Rhodium weist aktuell keine Toxizität gegenüber Umweltorganismen auf. Akute Risiken sind sehr gering, da typische Konzentrationen weit unter toxischen Bereichen liegen. Nur spezielle Rh-Verbindungen können in Einzelfällen stärkere Wirkungen zeigen. Das ökologische Risiko wird heute als niedrig eingeschätzt.

_{Erstellt 2026 (Projekt MANTRA)}

Wirkung auf den Menschen

Metallisches Rhodium wirkt kaum schädlich auf den Körper. Große Mengen an Rhodiumsalzen können unter Umständen Effekte im Körper entfalten. Solche Mengen werden aber selbst durch Straßenverkehrsstaub und Abgase nicht erreicht.

Verteilung und Wirkung im Körper

In einer wissenschaftlichen Studie haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Ratten für 2 Wochen mit einem Rhodiumsalz (Rhodium-(III)-chlorid) über das Trinkwasser behandelt. Dosierungen von 0,25 mg, 0,5 mg und 1 mg Rhodiumsalz pro Liter führten zu leichten Nierenfunktionsstörungen. Die Effekte wiesen allerdings große Schwankungen auf und wurden bisher nicht nochmals bestätigt .

Eine klinische Studie berichtet über einen 27-jährigen männlichen Patienten, bei dem eine Rhodium Sensibilisierung beobachtet wurde . Der Mann hatte drei Jahre mit Elektrolyt-Bädern zur Plattierung gearbeitet und dabei Kontakt zu Platin-, Gold-, und hauptsächlich Rhodiumsalzen. Demnach kann Rhodium in sehr seltenen Fällen eine sensibilisierende bzw. allergisierende Wirkung beim Menschen haben.

Die Studienlage für eine Bewertung der Toxizität von Rhodium im Menschen ist aber nach wie vor sehr dürftig. Dies ist auch der Tatsache geschuldet, dass dieses Metall eine sehr geringe Wirkung entfaltet, wenn es mit biologischen Systemen interagiert. Daher hat die International Agency for Research on Cancer (IARC) auch keine Einstufung für eine mögliche krebserzeugende Wirkung von Rhodium vorgenommen. Allerdings weisen sowohl die niederländische Gesundheitsausschuss im Jahr 2002 als auch die deutsche MAK-Kommission (2025) darauf hin, dass es zu wenige Studien für die Rhodiumsalze gibt, und damit diese Verbindungen nicht sicher genug bewertet werden können. Der niederländische Gesundheitsausschuss forderte daher eine Eingruppierung in die ehemalige EU-Kategorie 3B (möglicherweise krebserregend), was aktuell nach der Neudefinition der Einstufungen im Jahr 2008 in der EU der Kategorie 2 entspricht (EUR-Lex Nr. 1272/2008, Anhang 1, 3.6). Auch die MAK-Kommission hat Rhodium und seine Verbindungen als möglicherweise krebserregend eingestuft, was in der speziellen Regelung in Deutschland der KanzKat 3 entspricht. In allen Fällen ist die Eingruppierung allerdings wegen fehlender Studien und nicht wegen vorhandener Beweise vorgenommen worden. Daher sind diese Eingruppierungen derzeit als Sicherheitsmaßnahme gemäß dem Vorsorgeprinzip zu sehen, und nicht als wissenschaftlich begründete Maßnahme.

Aufnahme und Wirkung in Zellen

Die meisten Daten zu Rhodium stammen aus Experimenten mit Zellkulturen. Vor allem durch Vergleiche zu anderen Platingruppenelementen (PGE) können zu Rhodium einige wichtige Aussagen gemacht werden.

So haben mehrere Studien ergeben, dass Rhodium das Element mit der schwächsten biologischen Wirkung ist (verglichen mit Platin und Palladium). Übereinstimmend war Platin in verschiedenen Zelltests 30-fach und Palladium 3-fach stärker wirksam als Rhodium. Die gleiche Reihenfolge sowie die gleichen Unterschiede in der Toxizität hat eine andere Studie mit menschlichen Lungenzellen bestätigt .

Für Rhodium-Nanopartikel (15 nm) wurde sogar beobachtet, dass sie die Bildung von Sauerstoffradikalen reduzieren, somit die Lipidperoxidation hemmen und menschliche Darmzellen (Caco-2) vor dem schädlichen Einfluss von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) bewahren können, ohne selbst einen toxischen Effekt auszulösen .

Anders dagegen verhält es sich, wenn lösliche Salze untersucht werden. Rhodiumsalze hemmen das Wachstum, die Teilung und Überlebensfähigkeit von verschiedenen Kulturzellen .

Bei Kontakt mit menschlichen frisch isolierten Lymphozyten können die Salze von Platin, Palladium und Rhodium das Wachstum der Zellen als auch die Bildung von Botenstoffen (Cytokinen) negativ beeinflussen . Auch hier ist Rhodium am wenigsten wirksam und benötigt sehr hohe Konzentrationen, um einen Effekt auslösen zu können.

Rhodium ist sehr gering toxisch und hat als metallischer Nanopartikel sogar protektive, also schützende Wirkung. Aus diesem Grund gibt es auch keine spezifischen Grenzwerte für dieses Element.

_{Erstellt 2025 (Projekt MANTRA)}

Verteilung in der Umwelt

Rhodium verändert sich nach der Freisetzung in die Umwelt nur langsam. Es bindet sich oft an Partikel. Es kann aber durch bestimmte chemische Bedingungen in löslichere Formen übergehen. Feinstaub, Straßenstaub und Sedimente spielen dabei die wichtigste Rolle. Gelöste -Rhodiumformen treten selten auf und erhöhen die Mobilität von Rhodium deutlich. Insgesamt ist der Transport stark von der jeweiligen chemischen Form abhängig.

_{Erstellt 2025 (Projekt MANTRA)}

Literatur