Wie entstehen Labordiamanten? CVD und HPHT erklärt

Ein Labordiamant entsteht, indem Kohlenstoffatome unter kontrollierten Bedingungen zu einem Kristallgitter zusammenwachsen, entweder mit starkem Druck und Hitze (HPHT) oder aus einem heissen Kohlenstoffgas (CVD). Beide Verfahren dauern Wochen bis wenige Monate und liefern am Ende einen Stein, der chemisch, physikalisch und optisch nicht von einem natürlichen Diamanten zu unterscheiden ist. Wie genau das im Labor abläuft, was der Unterschied zwischen den zwei Verfahren ist und warum das für deine Kaufentscheidung kaum eine Rolle spielt, erklären wir hier Schritt für Schritt.

HPHT: der Weg, den die Natur auch geht

HPHT steht für High Pressure High Temperature, hoher Druck und hohe Temperatur. Das Verfahren ahmt nach, was tief in der Erde über Jahrmillionen passiert, nur eben in einer Maschine und in wenigen Wochen. In einer Druckkammer wird ein winziger Diamant-Kristallkeim zusammen mit reinem Kohlenstoff, meist Grafit, auf Temperaturen um 1'400 bis 1'600 Grad Celsius erhitzt und gleichzeitig einem Druck von rund 5 bis 6 Gigapascal ausgesetzt, das entspricht ungefähr dem Druck, der in 150 Kilometern Tiefe herrscht. Unter diesen Bedingungen ordnen sich die Kohlenstoffatome am Kristallkeim zu einem Diamantgitter, Schicht für Schicht, bis ein vollständiger Rohdiamant entstanden ist. HPHT war das erste Verfahren, mit dem sich in den 1950er-Jahren erstmals künstliche Diamanten herstellen liessen, damals allerdings nur für industrielle Zwecke, nicht in Schmuckqualität.

CVD: Wachstum aus dem Gas

CVD steht für Chemical Vapour Deposition, chemische Gasphasenabscheidung. Auch hier beginnt alles mit einem dünnen Diamantscheibchen als Keim, das in eine Vakuumkammer gelegt wird. Die Kammer wird mit einem kohlenstoffhaltigen Gas gefüllt, meist Methan, gemischt mit Wasserstoff. Mikrowellen oder ein starkes elektrisches Feld spalten das Gas in ein Plasma auf, eine Art heisse, elektrisch geladene Wolke. Dabei lösen sich einzelne Kohlenstoffatome aus dem Gas und lagern sich Atom für Atom, Schicht für Schicht, auf dem Keim ab. Nach einigen Wochen ist daraus ein Rohdiamant gewachsen. CVD arbeitet mit deutlich niedrigerem Druck als HPHT, dafür braucht es sehr genaue Kontrolle von Temperatur und Gaszusammensetzung, damit der Stein sauber und ohne innere Spannungen wächst. Die meisten grösseren Labordiamanten, die heute in Ringen landen, stammen aus CVD-Verfahren. HPHT wird daneben oft eingesetzt, um die Farbe eines fertigen Steins nachträglich zu verbessern, auch bei ursprünglich per CVD gewachsenen Diamanten.

Was am Ende beim Stein zählt, nicht wie er entstand

Für dich als Käuferin oder Käufer macht es optisch und praktisch keinen Unterschied, ob ein Stein per CVD oder HPHT gewachsen ist. Beide ergeben einen Diamanten mit derselben Härte, demselben Glanz und derselben chemischen Zusammensetzung wie ein natürlich entstandener Stein, mit blossem Auge und selbst mit einer normalen Lupe nicht zu unterscheiden. Nur spezialisierte Laborgeräte erkennen an feinen Wachstumsmustern, welches Verfahren verwendet wurde, und genau das steht dann auch auf dem Zertifikat.

• HPHT: hoher Druck, hohe Hitze, ahmt den natürlichen Entstehungsprozess nach, historisch das ältere Verfahren.
• CVD: Wachstum aus heissem Kohlenstoffgas in einer Vakuumkammer, heute das häufigste Verfahren für grössere Steine.
• Beide Verfahren dauern Wochen bis wenige Monate, nicht Jahrmillionen.
• Das Ergebnis ist in beiden Fällen ein echter Diamant, chemisch und optisch identisch mit einem natürlichen Stein.
• Auf dem Zertifikat, IGI oder GIA, steht vermerkt, mit welchem Verfahren der Stein entstanden ist.

Wie lange so ein Stein wirklich wächst

Die reine Wachstumszeit hängt stark von der gewünschten Grösse ab. Ein kleiner CVD-Rohdiamant kann in zwei bis drei Wochen wachsen, ein grösserer Stein für einen auffälligen Ring braucht eher sechs bis acht Wochen, manchmal länger, weil das Wachstum pro Karat langsamer wird, je grösser der Stein bereits ist. HPHT arbeitet meist etwas schneller, oft innerhalb weniger Wochen, dafür ist die Grösse pro Durchgang eher begrenzt. Nach dem Wachstum ist der Rohdiamant aber noch lange kein fertiger Stein: Er muss geschliffen, poliert und geprüft werden, genau wie ein natürlicher Rohdiamant auch. Erst danach kommt das Zertifikat, und erst danach kannst du den Stein überhaupt sehen und mit anderen vergleichen.

Warum das vor allem beim Preis zählt

Der eigentliche Unterschied zwischen einem Labordiamanten und einem natürlichen Stein liegt nicht in der Optik, sondern im Preis: Weil Labordiamanten in Wochen statt über Jahrmillionen entstehen und der Abbau in der Erde entfällt, kostet ein Labordiamant für dieselbe Grösse und Qualität nur einen Bruchteil eines natürlichen Steins. Was das für deinen Verlobungsring konkret bedeutet und wie du Natur und Labor gegeneinander abwägst, erklären wir ausführlich in unserem Vergleich Labordiamant und natürlicher Diamant. Einen Überblick über alles rund um Labordiamanten, von der Herkunft bis zur Zertifizierung, findest du auf unserer Übersichtsseite zu Labordiamanten.

Ob CVD oder HPHT, am Ende zählt für uns nicht das Verfahren, sondern der Stein, der zu dir passt, mit einem Zertifikat, das seine Herkunft ehrlich ausweist. Wenn du überlegst, einen Verlobungsring mit Labordiamant zu gestalten, zeigen wir dir im Atelier in Zürich oder per Video gern Steine aus beiden Verfahren nebeneinander, damit du den Unterschied, oder eben das Fehlen davon, selbst siehst. Mehr dazu findest du auch bei unserem Verlobungsring mit Labordiamant.