Alles über lab-grown Diamanten
Was sind lab-grown Diamanten und woraus bestehen sie?
Während sich natürlich gewachsene Diamanten über Jahrmillionen im Erdinneren aus Kohlenstoff unter hohem Druck und hoher Temperatur bilden, entstehen lab-grown diamonds (kurz: LGD) per Menschenhand im Labor. In kontrollierter Umgebung wachsen dort Diamant-Seeds unter Einsatz hochkomplexer Technologien innerhalb weniger Wochen bis zur gewünschten Größe heran. Die aus diesem Prozess kultivierten Diamanten weisen dieselben chemischen und physikalischen Eigenschaften auf wie Minendiamanten. Sie bestehen ebenfalls zu 100 % aus Kohlenstoff, erreichen einen Härtegrad von 10 auf der Mohs Härteskala und übertreffen ihre natürlichen Vorbilder oft sogar in den Qualitätskriterien der 4C. Da sie geförderten Steinen in nichts nachstehen (und im Gegenteil sogar einige Vorteile mitbringen), erhalten Labordiamanten die gleichen Zertifizierungen wie ihre naturgewachsenen Pendants von anerkannten Instituten.
Die richtigen Begrifflichkeiten
Synthetisch, lab-grown, gezüchtet, künstlich, kultiviert, simuliert … in der Branche kursieren zahlreiche Begriffe für die menschgemachte Variante von Diamanten. Hierbei gilt es jedoch zu unterscheiden. „Laborgezüchtet“, oder kurz: „gezüchtet“, ist die deutsche Übersetzung für den am häufigsten verwendeten Begriff „lab-grown“. Er wird synonym verwendet und bezeichnet einen im Labor herangezogenen, echten Diamanten. Ein selten verwendeter Name, der das Gleiche meint, ist der „kultivierte“ Diamant.
Andere Bezeichnungen, die sich nicht auf den Herstellungsprozess konzentrieren, sondern auf das Ergebnis, sind der „synthetische“ oder der „künstliche“ Diamant. Bei diesen Beschreibungen ist Vorsicht geboten. Es kann sowohl der Labordiamant gemeint sein, der identische Eigenschaften zum natürlichen Exemplar aufweist, als auch Steine, die den Eigenschaften nur fast entsprechen. Weit verbreitete Diamant-Nachbildungen sind beispielsweise der Zirkonia oder synthetischer Moissanit. Sie brechen zwar auch das Licht, aber ihre chemische Struktur ist eine andere. Mit dem Begriff des „simulierten“ Diamanten ist fast immer lediglich ein diamantähnliches Imitat gemeint.
Sind laborgezüchtete Diamanten echte Diamanten?
Ja. Lab-grown Diamanten sind optisch, chemisch und physikalisch absolut identisch zu Minendiamanten. Sie sind keine Imitationen, sondern echte Diamanten. Bei Diamanten von Nevermined handelt es sich garantiert ausschließlich um lab-grown diamonds, deren Eigenschaften sich zu 100 % mit natürlich gewachsenen Diamanten decken.
Woran erkennt man lab-grown Diamanten?
Ob ein Diamant natürlich oder im Labor gewachsen ist, ist für Lai:innen mit bloßem Auge nicht zu unterscheiden. Auch Expert:innen benötigen hierfür spezielle Werkzeuge. Über die eindeutige Lasergravur an der Rundiste, also auf dem Rand des Steins, lässt sich der kultivierte Edelstein identifizieren. Auch die Art und Weise, wie der Kohlenstoff in das Diamantgitter eingebaut wurde, deutet darauf hin, ob der Stein im Labor hergestellt worden ist oder nicht. Im HPHT-Verfahren produzierte Diamanten weisen beispielsweise eine kristalline, kuboktaedrische Form auf, während CVD-Diamanten aufgrund des Startmaterials eher einer Scheibe ähneln. Die gewonnenen Rohdiamanten unterscheiden sich also in ihrer Form von natürlichen Rohdiamanten. Diamanten von Nevermined ab 0,5 Karat kommen zudem immer mit einem offiziellen Echtheitszertifikat von einem der anerkanntesten Labore weltweit, dem GIA (Gemological Institute of America) oder dem IGI (International Gemological Institute).
Wie werden Labordiamanten hergestellt?
Für die Herstellung von laborgezüchteten Diamanten wird in der Regel eines von zwei Verfahren angewandt: das CVD-Verfahren („Chemical Vapor Deposition“) oder das HPHT-Verfahren („High Pressure High Temperature“). Beide Verfahren unterscheiden sich fundamental. Als Startmaterial für das CVD-Verfahren werden kleine, dünne Diamantplättchen, sogenannte „Seeds“ verwendet In der Vakuumkammer können unter definierten Prozessbedingungen größere Steinen heranwachsen. Lab-grown diamonds von Nevermined wachsen ausschließlich im CVD-Verfahren.
CVD-Verfahren bei Labordiamanten
Die „Chemical Vapor Deposition“, oder zu deutsch „chemische Gasphasenabscheidung“, ist die neuere Entwicklung der beiden zuvor genannten Verfahren in der Diamantproduktion. Beim CVD-Verfahren werden zuallererst Diamant-Seeds in einer Kammer platziert. Die Seeds selbst bestehen aus Diamant, der ebenfalls im Labor gewachsen ist. Die Kammer, welche sich im Vakuum befindet, wird mit Wasserstoff geflutet. Mit Hilfe von Mikrowellen wird dem Wasserstoffgas Energie zugeführt, wodurch ein Plasma gezündet wird. Ein Plasma ist, vereinfacht beschrieben, ein Teilchengemisch, das man sich wie einen vierten Aggregatzustand (neben fest, flüssig und gasförmig) vorstellen kann. Im weiteren Verlauf werden dem Plasma weitere Gase wie Methan und andere Additive zugeführt. Hierbei erhitzt sich der Seed durch das Plasma auf eine Temperatur von bis zu 1.000 °C. Die hohen Temperaturen, die in der Kammer entstehen, führen dazu, dass die chemischen Verbindungen der zugefügten Gase aufbrechen. Dadurch wird Kohlenstoff frei – das Material, aus dem Diamanten gemacht sind. Die Kohlenstoffteilchen setzen sich nun auf der Oberfläche der Seeds ab und lassen den Diamanten Atom für Atom und Schicht für Schicht wachsen. Diamanthersteller vollführen hier einen physikalischen Drahtseilakt, da sie Temperatur, Druck und Gaszusammensetzung in ihrer Vakuumkammer sorgfältig im Gleichgewicht halten müssen. Schwankungen könnten sich auf das Wachstum des Diamanten, auf seine Reinheit oder seine Farbe auswirken. Gelingt das komplizierte Unterfangen, entstehen innerhalb kürzester Zeit quaderförmige Rohdiamanten, die anschließend wie natürliche Exemplare bearbeitet und geschliffen werden.
HPHT-Verfahren bei Labordiamanten
Bei der Verwendung des Hochdruck-Hochtemperatur-Verfahrens werden die Bedingungen, unter denen natürliche Diamanten im Erdinneren entstehen, mit einer hydraulischen Presse nachgeahmt. Auch hier werden zu Beginn Diamant-Seeds in eine speziell dafür entwickelte Maschine eingelegt, die in der Lage ist, extrem hohen Druck zu erzeugen. Ihre Kammer wird unter dem bis zu 60.000-Fachen des Atmosphärendrucks auf Temperaturen von bis zu 3.500 °C erhitzt. Im Kapselinneren löst sich dabei ein hochreines Kohlenstoff-Ausgangsmaterial (beispielsweise Graphit ) in einem Flussmittel aus geschmolzenen Metallen auf. Dadurch werden Temperatur und Druck gesenkt und Kohlenstoffatome des Ausgangsmaterials freigesetzt. Die Kohlenstoffatome wandern durch das Flussmittel in Richtung des kühleren Diamantkeims, zum Seed. Sie scheiden sich daran ab – und der Labordiamant beginnt zu wachsen. Innerhalb weniger Wochen entstehen so Diamanten. Durch Zugabe eines Katalysators kann der Prozess beschleunigt werden, wodurch zudem auch weniger Druck („nur“ etwa das 100.000-Fache des Atmosphärendrucks) sowie bis zu 2.000 °C benötigt werden. Der bisher größte im Labor hergestellte Diamant im HPHT-Verfahren wurde Ende 2021 gezüchtet und hält ein Gewicht von ca. 150 Karat.
Welche Qualitätskriterien erfüllen lab-grown Diamanten?
Die sogenannten „4C“ sind Kriterien, die die Qualität und den Wert eines geschliffenen Diamanten definieren. Sie ergeben sich aus den Anfangsbuchstaben der Kriterien: Carat (Karat), Color (Farbe), Clarity (Reinheit) und Cut (Schliff). Natürlich gewachsene Diamanten werden seit jeher anhand dieser Kriterien beurteilt und erhalten ein entsprechendes Zertifikat, zum Beispiel von GIA oder IGI. Da lab-grown diamonds physikalisch und chemisch identisch mit natürlichen Diamanten sind, werden sie anhand der gleichen Kriterien bewertet. Lediglich der Hinweis im Zertifikat, dass es sich um gezüchtete Diamanten handelt, zeichnet den Unterschied aus.
Lab-grown Diamant vs. Minendiamant – wo liegen die Unterschiede?
Labordiamanten und Minendiamanten sind in vielerlei Hinsicht gleich – dennoch unterscheiden sie sich in einigen fundamentalen Aspekten. Die Art der Gewinnung des Diamanten beeinflusst den ökologischen Fußabdruck enorm. Labordiamanten sind dadurch wesentlich nachhaltiger als Minendiamanten, sowohl ökologisch als auch ethisch. Außerdem können lab-grown diamonds um ein Vielfaches günstiger angeboten werden – nicht zuletzt weil sie gezielt in höchsten Güteklassen hergestellt werden können.
Warum sind Labordiamanten nachhaltiger als Minendiamanten?
Mit dem Abbau von Minendiamanten sind unzählige negative Umwelteinflüsse, ethische Problemstellungen und ökonomische Herausforderungen verbunden. Um an natürliche Diamanten im Tagebau oder in unterirdischen Diamantminen zu gelangen, müssen Tonnen von Erde umgeschichtet werden, wodurch Bodenerosionen entstehen können. Im Gegensatz dazu müssen für laborgezüchtete Diamanten weder Regenwälder abgeholzt, noch Ackerländer unbrauchbar gemacht oder Wasservorkommen verschmutzt werden. Lab-grown Diamanten von Nevermined produzieren außerdem sowohl in der Entstehung als auch im Transport geringere Mengen an CO2, hinterlassen also einen kleineren ökologischen Fußabdruck, und sind gänzlich frei von menschenunwürdigen Arbeitsbedingungen oder sozialen Konflikten. Kurzum: Die Produktion von Diamanten im Labor kann nahezu alle negativen Einflüsse von Minendiamanten vermeiden, ohne an Qualität einzubüßen oder den Preis zu steigern. Mehr dazu hier:
Sind lab-grown Diamanten günstiger?
Im Labor gewachsene Diamanten können günstiger verkauft werden als Minendiamanten – trotz gleicher Qualität. Dies hat zahlreiche Gründe. Zum einen ist die Diamantförderung im Tagebau oder in Minen mit umfangreichen Abbauprozessen, hohem Personalaufwand und aufwändiger Logistik verbunden. Für 1 Karat Minendiamant müssen im Schnitt über 200 Tonnen Erde bewegt werden. All das fällt bei Labordiamanten weg. Zudem resultieren Diamanten aus der Laborproduktion fast immer in höchster Reinheitskategorie, die in der Natur selten vorkommt. Gerade mal 1 % der abgebauten Diamanten weist die für die Schmuckindustrie nötige Qualität auf. Währenddessen kann man beim CVD-Verfahren unter kontrollierten Bedingungen nahezu 100 % der Steine für exklusiven Schmuck anbieten. Dies wirkt sich sehr positiv auf den Preis für Endverbrauchende aus. Während Minendiamanten ihren hohen Preis oft durch die Verknappung und Seltenheit verargumentieren, geht es uns bei Nevermined um das genaue Gegenteil: Wir wollen zur Demokratisierung von Luxus beitragen, indem wir echte Diamanten höchster Qualitätsstufen den Next Generation Customers zugänglich machen.
Haben Diamanten aus dem Labor auch Nachteile?
Im Vergleich zu Minendiamanten weisen Labordiamanten wenige Nachteile auf. Dennoch erachten wir es als wichtig, auch diese zu benennen: Noch immer werden Minendiamanten vielfach als Anlageprodukt genutzt, um Wert auf kleinstem Raum zu erhalten. Diese Funktion greift beim Labordiamanten (noch) nicht. Gezüchtete Diamanten bringen außerdem eine andere Historie mit als Minendiamanten. Obwohl die Geschichte der lab-grown Diamanten ethisch sauberer ist, ist für manche Menschen der Reiz von Wert, etwas bei sich zu tragen, das über die Jahrtausende von der Natur selbst geformt wurde. Ein exotischer Ursprungsort wird oftmals als romantisch aufgefasst. Geförderte Diamanten schmücken sich damit, eine knappe, schwierig zu erlangende und sehr seltene Ressource zu sein, was für Labordiamanten nicht gilt – im Gegenteil. Wir wollen dieser Bewegung zugunsten der Umwelt bewusst entgegenwirken.
Schmuckbranche vs. Industrie – wo werden lab-grown Diamanten verwendet?
Lab-grown Diamanten werden vornehmlich für zwei Bereiche eingesetzt: einerseits in der Schmuck-Branche, andererseits in der Industrie, beispielsweise zur Produktion von Mikroelektronik oder in Laser-Prozessen. Für letztere werden LGD schon länger verwendet, genau genommen schon seit Jahrzehnten. Erst später konnten Labordiamanten auch in einer höheren Qualität erzeugt werden, die den Standards der Schmuckbranche entspricht. Nevermined hat sich entschieden, laborgezüchtete Diamanten ausschließlich für die Schmuckindustrie zu produzieren. Für unsere mandana-Schmuckkollektionen züchten wir Diamanten ausschließlich in höchster Qualität in allen 4C-Kategorien.