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Serie Rohstoffe: Kein Ende der Leitung

Schon in der Jungsteinzeit entdeckten die Menschen das Kupfer. Heute ist es aus vielen Bereichen des Lebens nicht mehr wegzudenken. Vorräte sind vorläufig zur Genüge vorhanden, dennoch stiegen die Preise in den letzten Jahren in die Höhe. Recycling soll die Kosten reduzieren.
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Der Fund an der Grabungsstätte Çatal Höyük, einer Siedlung aus der Jungsteinzeit im heutigen Anatolien in der Türkei, war unscheinbar: Perlen, datiert auf das 7. Jahrtausend vor unserer Zeit. Das Material jedoch, aus dem die Schmuckstücke geformt sind, war eine Sensation: Es war Kupfer. Die Perlen gelten heute als die ältesten Kupferfunde der Welt – und viele Forscher gehen davon aus, dass das Metall sogar noch früher bekannt war.

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Kupferrohre | Eines der wichtigsten und am häufigsten eingesetzten Metalle ist das Kupfer – und dies bereits seit einigen tausend Jahren. Doch auch wenn die Preise in den letzten Jahren teils extrem gestiegen sind, so droht vorerst noch keine Verknappung.
Die Geschichte der Menschheit ist eng mit der Verarbeitung von Kupfer verbunden. In Ägypten entdeckte man Kupferwaffen und Kupferwerkzeuge, die etwa 4000 Jahre vor unserer Zeitrechnung hergestellt wurden. In der Sahure-Pyramide im ägyptischen Abusir wurde um 2500 vor unserer Zeit eine Wasserleitung aus Kupfer verlegt. Und die Verbindung von Kupfer und Zinn gab der Bronzezeit ihren Namen.

Kupfereinsatz ist weit verbreitet

Seither hat das Metall Einzug in fast jeden Bereich des modernen Lebens gehalten. Das aes cuprium, das Erz von der Insel Zypern, wie es die alten Römer nannten, steckt heute in Wasserrohren, Armaturen und Kühlgeräten, in Stromleitungen, Kabeln und Transformatoren, aber auch in Elektrochips. Industrieanlagen und Windräder enthalten das Metall ebenso wie Autos, Mobiltelefone und Computer. "Kupfer findet man heute überall", sagt Birgit Schmitz vom Deutschen Kupferinstitut, einer Initiative deutscher und ausländischer Kupfererzeuger und -verarbeiter.

Wie groß der Bedarf an Kupfer ist, haben Mitarbeiter der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe im Jahr 2008 ausgerechnet: Jeder Mensch in Deutschland verbraucht demnach in seinem Leben etwa zwei Tonnen Kupfer. Und die Nachfrage steigt weltweit. "Gerade in Schwellenländern ist ein erhöhter Bedarf an Kupfer ein deutlicher Indikator für technischen Fortschritt", meint Schmitz.

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Kupferschmelze | Der Bergbaukonzern RioTinto gehört zu den größten der Welt und betreibt unter anderem in Utah eine Kupfermine und -schmelze. Bei knapp 1200 Grad Celsius verschwinden Sauerstoff und Schwefeldioxid aus dem Erz.
Der Siegeszug des Kupfers begründet sich vor allem auf drei Eigenschaften des Metalls: Es lässt sich vielseitig verarbeiten, es verbindet sich mit anderen Metallen zu unterschiedlichen Legierungen, und es weist eine enorme Leitfähigkeit für elektrische Ströme und Wärme auf, die nur noch von Silber übertroffen wird. Das macht Kupfer zu einem idealen Werkstoff.

Preiserhöhungen machen Abbau attraktiver

Kupfer findet sich in Spuren in fast allen Gesteinen. Große Vorkommen existieren oft in basaltischen Laven. Weil sich Kupfer – ebenso wie Eisen – leicht mit Schwefel verbindet, bestehen die meisten Lagerstätten aus schwefelhaltigen Kupfererzen wie Kupferkies und Kupferglanz. Abgebaut wird dieses Erz in vielen Ländern, darunter die USA, Peru, Indonesien, Russland oder China. Hauptlieferant aber ist derzeit Chile. Dort werden jährlich über 5,7 Millionen Tonnen Erze abgebaut. Das entspricht 36,5 Prozent der Weltjahresproduktion, die 2006 bei rund 15,6 Millionen Tonnen lag.

Auch im Osten Deutschlands gibt es Kupfervorkommen, die bis in die 1990er Jahre hinein auch abgebaut wurden. Dann jedoch schlossen die Gruben, der Aufwand rentierte sich nicht mehr. Nun will ein Bergbauunternehmen aus Panama in der Lausitz einen neuen Anlauf wagen, in der Kupferschiefer-Lagerstätte Spremberg-Graustein-Schleife. Im September starteten erste Probebohrungen.

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Kupferdrähte | Aus Telefonkabeln sind Kupferdrähte – hier die Produktion im südafrikanischen Palabora – mittlerweile verschwunden. Doch in vielen anderen Produkten wird das Metall immer noch eingesetzt.
Der Grund für den Vorstoß: Die Preise für Kupfer haben in den vergangenen Jahren auf Grund der hohen Nachfrage rapide angezogen. 1990 kostete eine Tonne Kupfer auf der London Metal Exchange, der Weltmarktbörse für Metalle, noch 1815 US-Dollar, im Januar 2010 lag der Preis bei mehr als 7300 US-Dollar. Das hat auch Auswirkungen auf den Abbau des Metalls: Galt früher eine Lagerstätte mit mindestens ein bis zwei Prozent Kupfergehalt als abbauwürdig, wird heute bereits bei einem Kupfergehalt von 0,3 Prozent abgebaut. Die bislang unrentable ostdeutsche Lagerstätte verspricht darum heute lukrative Erträge.

Verknappung bei Kupfer kein relevantes Thema

Doch auch wenn der Preis für Kupfer gestiegen ist: Mit einer Verknappung des Rohstoffs rechnen Experten nicht. "Bei Kupfer sind langfristig keine Engpässe zu erwarten", betont etwa Peter Buchholz von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe. Die Reserven des Metalls, also jene Lagerstätten, die derzeit gewinnträchtig abgebaut werden können, wird vom United States Geological Survey auf 480 Millionen Tonnen geschätzt, hinzu kommen geschätzte Ressourcen von mehr als drei Milliarden Tonnen auf dem Land sowie etwa 700 Millionen Tonnen am Meeresgrund. Nach Berechnungen des Instituts für Zukunftsstudien und Technologiebewertung IZT und des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung ISI reichen die Reserven darum noch 31 Jahre, die Ressourcen mehr als 190 Jahre.

Und selbst danach droht kein abruptes Rohstoffende. Die Berechnungen zu den Rohstoffmengen basieren allein auf den bereits bekannten Lagerstätten, zukünftige Funde sind noch nicht berücksichtigt. "Bei Metallrohstoffen kann man bislang keine endgültige Aussage über die Rohstoffmengen der Erde treffen", weist Peter Buchholz auf Erkenntnislücken hin: "Die absolute Menge der Ressourcen ist völlig unbekannt, das Potenzial für neu zu entdeckende Lagerstätten aber sehr groß."

Recycling zur Ressourcenschonung

Hinzu kommt die Möglichkeit der Aufbereitung. "Kupfer wird nicht verbraucht, sondern gebraucht", sagt Birgit Schmitz: "Es ist sehr gut recycelbar." Schon heute würde mehr als die Hälfte des in Deutschland verarbeiteten Kupfers wiederverwendet. "Selbst bei filigranem Elektroschrott ist eine Wiederverwertung oft günstiger als die Neubeschaffung aus Minen", sagt sie.

Auch Franz Michael Meyer vom Institut für Mineralogie und Lagerstättenlehre der RWTH Aachen sieht die zukünftige Versorgung mit Kupfer ohne Sorge: "Ich bin sicher, dass die Recyclingrate noch gesteigert werden kann." Zudem gebe es immer neue technische Entwicklungen, durch die das Kupfer als Rohstoff für einzelne Produkte verdrängt werde – was zur Entspannung der Lage beitrage. "Nehmen Sie nur das Beispiel des Telefons: Das funktionierte früher mit Kupferdrähten. Heute telefonieren wir mit Mobiltelefonen."
Dieser Beitrag ist der erste in einer Serie zur "Zukunft der Rohstoffe". Weitere Beiträge werden sich u.a. mit Uran, seltenen Metallen, Kohle und dem Potenzial von Recycling befassen.
Auch bei der Datenübertragung für das Internet hat Kupfer ausgedient: Glasfaserkabel sind deutlich schneller, und bei WLAN-Techniken werden die Daten inzwischen per Funk übertragen – völlig kupferfrei.
5. KW 2010

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 5. KW 2010

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