Cu • Ordnungszahl 29
Kupfer
Kupfer ist ein Übergangsmetall, das als schwach reaktives Schwermetall zu den Halbedelmetallen gehört. Es ist relativ weich, gut formbar und zäh. Kupfer hat nach Silber die höchste elektrische Leitfähigkeit aller Metalle.
Kupfer ist daher der bevorzugte Werkstoff für Kabel, Leitungen und Rohre. Fast 70 Prozent des Kupfers werden in elektrischen Anwendungen verwendet.
Das wichtigste Abbauland für Kupfer ist Chile. Hier befindet sich die Escondida-Mine, ie größte Kupfermine der Welt, die von den Bergbaukonzernen BHP und Rio Tinto gemeinsam betrieben wird.
Das staatliche Unternehmen Codelco aus Chile ist mit zehn Prozent der weltweiten Förderung der führende Kupferproduzent.
China ist global führend in der Kupferraffination.
In der EU ist Kupfer als strategischer Rohstoff gelistet, obwohl es nicht die Grenzwerte erreicht. Dennoch wurde das Metall 2023 wegen seiner strategischen Bedeutung für die Elektrifizierung in die Liste aufgenommen.
Seit mehr als zehntausend Jahren ist Kupfer in Gebrauch und hat die gesellschaftliche und technische Entwicklung maßgeblich geprägt.
In der Prähistorie haben Menschen Kupfer in Reinform in der Natur entdeckt und daraus Werkzeuge geschlagen. Erste Metallverarbeitung fand 5500 bis 2200 v. Chr. im heutigen Irak, Iran und der Türkei statt. Ötzi, die in den österreichischen Alpen gefundene Mumie, war auch schon mit einem Kupferbeil ausgerüstet. Ab ca. 3000 v. Chr. beginnt die Bronzezeit. Durch Zugabe von Zinn wurde Kupfer härter, was die Waffenkunst revolutioniert. In Ägypten, Mesopotamien und China wurde Bronze außerdem für Werkzeuge, Schmuck und Münzen verwendet.
Der lateinische Name für Kupfer „cuprum“ leitet sich von Zypern ab, das eine wichtige Handelsdrehscheibe für das Metall war.
Mit der industriellen Revolution ab dem 18. Jahrhundert wurde Kupfer für Dampfmaschinen, Telegrafen, Generatoren und Motoren verwendet. Die Europäer beuteten dafür in ihren Kolonien Kupferminen aus.
Bis heute ist Kupfer ein allgegenwärtiger Rohstoff der in Münzen, Elektro- und Stromkabeln bis in hochtechnologischen Anwendungen zu finden ist.
Das wichtigste Einsatzgebiet von Kupfer ist in elektrischen Anwendungen, wohin fast 70 Prozent des Kupfers fließen. Es ist der bevorzugte Werkstoff in Übertragungskabeln und -leitungen der Stromindustrie. In der Elektronik ist Kupfer in Form von Kabeln, Steckern, Leiterplatten etc. allgegenwärtig.
In der Bauindustrie spielt Kupfer in Rohren, Elektroinstallationen und Dachverkleidungen eine Rolle.
Die Kupfernachfrage wird wegen der zunehmenden Elektrifizierung deutlich steigen. Wichtige Treiber sind die E-Mobilität — E-Autos enthalten etwa dreimal mehr Kupfer als Verbrenner — sowie Erneuerbare-Energien-Technololgien.
Neben traditionellen Sektoren wie der Münzprägung spielt Kupfer auch in der Hochtechnologie eine wichtige Rolle. In Chips und Leiterplatten wird Kupfer für Transistoren verwendet. In Hochgeschwindigkeitsnetzwerke von Datenzentren sind Kupferkabel nicht wegzudenken und in Windkraft- und Photovoltaikanlagen ist Kupfer für Verkabelung, Generatoren und Transformatoren nötig.
In Lithium-Ionen-Akkus werden zudem Kupferfolien verwendet.
Kupfermineralien lassen sich in sulfidische und oxidische Erze unterteilen, wobei Kupfer zu über 80 Prozent aus sulfidischen Erzen gewonnen wird. Chalkopyrit, ein Sulfidmineral, ist das am häufigsten vorkommende Kupfermineral, das etwa 34 Gewichtsprozent Kupfer enthält. Es ist die wichtigste Quelle der Kupferproduktion weltweit. Weitere wichtige Kupfermineralien sind Bornit, Chalkosin (Kupferglanz) und Malachit.
Der Gewinnungsprozess hängt von der Erzart ab. Kupfer aus Sulfiden wird über Flotation, Schmelzen und Raffination gewonnen. Bei Oxiden ist nur Laugung und Elektrolyse nötig, was eine einfachere und energieeffizientere Verarbeitung erlaubt.
Oft sind Kupferlagerstätten mit Gold und Silber vergesellschaftet.
Ein Viertel der Weltproduktion kommt aus Chile, wo auch die größte Kupfermine der Welt liegt: Die Escondida-Mine in der Atacamawüste wird von den zwei größten Bergbaukonzernen BHP und Rio Tinto sowie der japanischen JECO betrieben. Eine große Herausforderung ist der hohe Wasserbedarf in einem der trockensten Gebiete der Welt. Dieser wird mitunter über Meerwasserentsalzungsanlagen gedeckt.
Peru und die Demokratische Republik Kongo sind weitere wichtige Abbauländer. Die Minen sind meist im Besitz ausländischer Unternehmen.
Ein wichtiger Player ist China. Jiangxi Copper ist der größte Kupferraffinierer der Welt. Chinesische Firmen kontrollieren zudem zahlreiche Abbaugebiete in Afrika und Südamerika.
Größter Einzelproduzent ist die chilenische Codelco, allerdings kämpft das Staatsunternehmen mit sinkenden Erzgehalten. Freeport-McMoRan aus den USA betreibt in Indonesien gemeinsam mit der indonesischen Regierung den Kupfer-Gold-Tagebau Grasberg. BHP und Glencore sind weitere große Kupferproduzenten.
Die globale Jahresproduktion von Kupfer beträgt etwa 27 Millionen Tonnen.
Kupfer ist sehr gut wiederverwertbar und hat eine der höchsten Recyclingraten. Ungefähr ein Drittel des Kupferbedarfs wird mit Recycling abgedeckt. Ein der wichtigsten Kupferrecycler ist das deutsche Unternehmen Aurubis.
Aluminium ersetzt Kupfer in Autokühlern, Kühl- und Gefrierrohren, elektrischen Geräten und Stromkabeln.
Glasfasern ersetzen Kupfer in Telekommunikationsanwendungen.
Kunststoffe substituieren Kupfer in Abflussrohren, Sanitärarmaturen und Wasserleitungen.
Titan und Stahl werden in Wärmetauschern statt Kupfer verwendet.
