Wie wird aus Eisenerz Eisen, wo findet es Verwendung und welche Investitionsmöglichkeiten bieten sich für Investoren?

Vor etwa 170 Mio. Jahren wurden die verwitterten tonigen und sandigen Gesteine des Festlandes von den Flüssen abgetragen und in das flache Meer transportiert. Hier lagerten sie sich als Sedimente in Schichten ab. Die Ablagerungen wurden durch den steigenden Druck zusammengepresst und verfestigten sich zum so genannten Sedimentgestein. Das Zentrum der Partikel bildet kleine Sandkörnchen, um die sich im Laufe der Jahre viele dünne Eisenschichten anlagerten. Im Verlauf von Jahrmillionen reagierte das Eisen mit dem Luftsauerstoff zu rotbraunem Eisenoxid. Das 19. Jahrhundert war geprägt durch die Entwicklung der wichtigsten Stahlherstellungsverfahren: Bessemer (1855), Siemens-Martin (1864) und Thomas (1879). Im Saarland wurde 1845 das erste Walzwerk für die Herstellung von Eisenbahnschienen in Betrieb genommen.

Die wichtigsten der o.a. Verfahren zur Stahlherstellung (Thomas, Siemens-Martin) waren fast ein Jahrhundert die weltweit meist verwendeten Technologien. Anfang bis Mitte der 1970er Jahre wurden, viele Stahlwerke in Betrieb genommen. Im Jahre 1940 betrug die Roherzförderung im Deutschen Reich 17 Mio. Tonnen, wovon alleine 4,7 Mio. Tonnen auf 10 süddeutsche Grubenbetriebe, die Mehrzahl im Bereich Amberg-Sulzbach-Auerbach, entfielen. Die letzte deutsche Eisenerzgrube war die 1987 stillgelegte Grube Leonie bei Auerbach. Die wirtschaftliche Bedeutung der Weiterverarbeitung, (alleine z.B. in der Maxhütte waren zur Blütezeit 9.000 Arbeiter tätig) sei auch erwähnt.

In der Vergangenheit war Eisen seit ca. 4.000 Jahren eines der ältesten Nutzmetalle. Es wurde in erster Linie zur Herstellung von Waffen genutzt, welche in ihren Metalleigenschaften den zuvor aus Bronze gefertigten Waffen überlegen waren. Weitere größere Anwendungen waren Werkzeuge für den Bergbau und die Holzverarbeitung, Pflugscharen, medizinische Geräte und Haushaltsgegenstände. Einhergehend mit der Entdeckung von Schießpulver in China und Schwarzpulver in Europa dürften auch Kanonen, Kanonenkugeln und Gewehrmunition zu den Haupteinsatzgebieten des Eisens gehört haben.

Selbst Zahlungsmittel wurden aus Eisen hergestellt; zum bekanntesten Eisengeld gehört das "bullet money" aus Malaya sowie das von Europäern im 16. Jahrhundert eingeführte und noch bis 1939 in Westafrika hergestellte und verwendete nigerianische "bar money".

Von der industriellen Revolution ist Eisen das am häufigsten verwendete Metall. Hieraus sind fast alle von Menschen gefertigten Gegenstände hergestellt worden. In der Industrie wurden und werden damit Anlagen, Maschinen, Geräte und Werkzeuge aus Eisen bzw. Stahl hergestellt. In der modernen Elektronik wird Eisen in Form von Ferriten, Magnetbändern etc. eingesetzt.

Es gibt mehr als 3.000 Stahl- und Gusseisensorten. Im Bauwesen werden u.a. zur Armierung von Beton niedrig legierte Kohlenstoffstähle eingesetzt. Niedriglegierte Stähle mit Ni, W, V, Cr, Ti, Nb etc. wurden für unzählige Anwendungen entwickelt. Hochlegierte Cr-, Ni-, Mo- oder N-Stähle werden als Edelstähle dort benutzt, wo Korrosion ein Problem ist. Stahlblech ist Ausgangsmaterial für die Herstellung von Wellblech, Kraftfahrzeugen und Schiffen. Auch für Schmiede- und für Gusseisen gibt es wichtige Märkte.

Eisen hat einen Anteil von 95 % an allen von der modernen Industriegesellschaft verwendeten Metallen. Eine moderne Industriegesellschaft ohne Eisen bzw. Stahl ist trotz der enormen Entwicklung tausender Kunststoffe nicht vorstellbar.

Eisen ist ein metallisches Element aus der 8. Nebengruppe des Periodensystems mit der Ordnungszahl 26. Das chemische Symbol von Eisen ist Fe. Es bildet mit den Elementen Cobalt und Nickel die so genannte Eisen-Gruppe. Von Eisen sind vier natürliche Isotope (54Fe bis 58Fe), aber auch künstliche Isotope zwischen 52Fe und 61Fe bekannt.

Chemisch reines Eisen ist ein undurchsichtiges silberweißes Metall, welches relativ hart, dehnbar, biegsam und relativ leicht verformbar ist. Es ist stark magnetisch. Sein Schmelzpunkt liegt bei 1535 Grad Celsius. Das Kristallsystem ist kubisch. Eisen bildet an trockener Luft eine dünne Oxidschicht und verändert sich nicht. An feuchter Luft entsteht eine rötliche Schicht, die als Rost bezeichnet wird. Eisen ist gegen konzentrierte Schwefelsäure resistent und gegen Akalilaugen weitgehend beständig. Erst bei stark konzentrierten, erhitzten Laugen reagiert es oberflächlich unter Bildung einer Trieisentetroxid-Schicht.

China ist mit Abstand größter Stahl-Produzent der Welt und entsprechend hoch ist von dort aus auch die Nachfrage nach Eisenerz . Rio Tinto Iron Ore Asia Chef ist der Meinung, dass der Drache auch weiterhin einen verstärkten Hunger auf Eisenerz haben wird und in den kommenden Jahren die Nachfrage um jeweils drei Prozent steigen wird. Mit einer Bedarfsspitze wird erst im Jahr 2030 gerechnet, die dann bei einer Milliarde Tonnen pro Jahr liegen soll.

In der heutigen Zeit kommt das weltweit am meisten abgebaute Eisenerz aus Lagerstätten von massiven Hämatit-Gesteinen, gewöhnlich als Bändererze (BIF), welche durch eine in situ Anreicherung eines bereits angereicherten Protores gebildet wurden (sekundäre bzw. supergene Sulfidanreicherungen). Zu den weltgrößten Vorkommen dieser Art gehören die Hamersley Range in Australien sowie die Lagerstätten Aguas Claras und Pico im Quadrilátero Distrikt, Minas Gerais, Brasilien.

So unterschiedlich die Eisenerze sind, so unterschiedlich sind auch die Bergbaumethoden.

In modernen US-amerikanischen Gruben in Minnesota und Michigan wird Taconit (BIF-Erz, Magnetit-dominierend) abgebaut. Bevor das Erz verhüttet wird, wird es nach Brechen und magnetischer Separation des Magnetits zu Pellets verarbeitet, um einen ca. 66%-igen Eisenanteil zu erreichen. In Australien wird Eisenerz aus drei Hauptarten von Lagerstätten gewonnen: Massiver Magnetit (Savage River, Tasmanien), pisolitisches "Kanal-Eisenerz", welches durch mechanische Erosion primärer BIF-Erze in alluvialen Kanälen wie dem Robe River, West-Australien entsteht und dominierendes BIF-Eisenerz aus Newman, Hamersley Range und Koolyanobbing, West-Australien. Reines Hämatit- und Magnetit-Erz wird in den indischen Bundesstaaten Madhya Pradesh, Karnataka und weiteren Orten abgebaut.

Der weltgrößte Produzent ist Brasilien (CVRD), gefolgt von der australischen BHP Billiton und der anglo-australischen Rio Tinto-Gruppe. Der Hauptnutzer von Eisen ist China, welches weltweit das größte stahlerzeugende Land ist. In der gesamten Welt gibt es Eisenerzvorkommen, wobei die BIF-Lagerstätten dominieren. Der Abbau von Reicherzen (high grade ore) wird jedoch von den USA, Südafrika, Canada, Schweden, Venezuela, Kasachstan, Iran, Mauretanien und wenigen anderen Ländern dominiert.

Das Eisen aus dem Erz, wird durch einen Hochofen-Prozess gewonnen, wobei das zerkleinerte, gemahlene und sortierte Feinerz zunächst gesintert wird. Das heißt, die Erzkörner werden mit Zuschlagsstoffen (eisenhaltige Filterstäube und Flussmittel) auf gasbefeuerten Wanderrosten (Rost-Förderbändern) zusammen-gebacken, bzw. gesintert, um zu vermeiden, dass das sehr feine Erz die Luftzufuhr im Hochofen beeinträchtigt bzw. verhindert. Eisenerz, welches mit Zuschlagsstoffen (Kalk, Kies, Sand und Dolomit) vermischt wurde, wird als Möller (althochdeutsch für "Gemisch") bezeichnet.

Das Roheisen wird durch Reduktion von Eisenoxid gewonnen. Die bis zu 30 m hohen Hochöfen, mit Durchmessern von bis zu 12 m, werden abwechselnd von oben nach unten mit den gesinterten Eisenerzen bzw. Möller und Koks gefüllt, wobei eine Schichtung entsteht. Mit Winderhitzern (Cowper) wird die Luft auf ca. 1.300 Grad Celsius erhitzt und anschließend als Heißwind in den Hochofen gepresst.

Der Koks reagiert mit dem Sauerstoff der eingeblasenen Luft zu Kohlenmonoxid, wobei die Temperatur bis zu 1.600 Grad Celsius ansteigen kann. Das Kohlenmonoxid wiederum reagiert mit dem Eisenoxid, wobei das Eisenoxid zu Eisen reduziert und das entstandene Gemisch aus Kohlenstoffmonoxid, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff als Gichtgas abgezogen wird. In den unteren Zonen des Hochofens reagiert der Kohlenstoff auch direkt mit dem Eisenerz. Durch die hohe Reaktionstemperatur und die Schmelzpunktsenkung durch die Aufnahme von Kohlenstoff wird das entstehende Eisen flüssig, ist jedoch noch durch silikatische Bestandteile des Eisenoxids und durch die Zuschläge verunreinigt. Diese Verunreinigungen bilden eine flüssige Schlacke. Die silikatischen Bestandteile (Siliziumdioxid) werden durch Zugabe von Kalk als Schlacke abgeschieden und der Kalk durch die Hitze im Hochofen in Calciummonoxid umgewandelt, welches wiederum mit dem Siliziumdioxid reagiert und eine dünnflüssige Schlacke bildet.

Das flüssige Eisen sammelt sich im unteren Teil des Hochofens und wird von der auf ihm schwimmenden spezifisch leichteren Schlacke vor erneuter Oxidation geschützt. In Zeitabständen von 4 - 6 Stunden werden das ca. 1.000 Grad Celsius heiße Roheisen sowie die Schlacke abgestochen. Moderne Hochöfen können täglich mehr als 10.000 Tonnen Roheisen erzeugen und werden ohne Unterbrechung bis zu 10 Jahren betrieben. Nach dem Ende dieser so genannten "Ofenreise" muss der Hochofen überarbeitet, erneuert und Stahlteile ersetzt werden.

Das aus diesem Prozess gewonnene Roheisen (Luppen, bzw. Schmiede-, Gerb- und Gusseisen) ist das seit Beginn der Eisenzeit bis heute meist verwendete Metall.

Stahl wird aus Roheisen hergestellt, wobei diesem Silikat, Phosphor, Schwefel und andere Beimengungen entzogen und der Kohlenstoffgehalt reduziert wird (Induktionsofen). Bedingt durch einen Kohlenstoffgehalt bis 4 % ist das Roheisen spröde und nicht schmiedbar. Erst durch die Verringerung des Kohlenstoffgehaltes, bzw. die Eisenveredelung zu Stahl, wird es leichter schmied- und walzbarer als Roheisen. Mittels des Thomas-Verfahrens (Windfrischverfahren zur Eisen- und Stahlherstellung) wird phosphatreiches Roheisen geschmolzen und der zu Phosphorpentoxid oxidierte Phosphor mit Kalk (Zuschlag) vermischt. Das Endprodukt wird in Form feingemahlener Schlacke als so genanntes "Thomasmehl" als Düngemittel eingesetzt. Mit dem Thomas-Verfahren wird u.a. gut schmiedbares Eisen für Schienen und Profile erzeugt.

Der Damaszenerstahl, welcher seit langem zur Herstellung von Dolchen und Schwertern diente, ist eine Kombination aus kohlenstoffhaltigem Eisen und kohlenstoffarmem Stahl. Großtechnisch wird Eisen nicht nur durch die Verhüttung von Eisenerzen, sondern auch aus Eisenschlacken, Kiesabbränden (Pyrit), Gichtstaub und aus Schrott und Legierungen hergestellt.

Wie können jedoch Investoren die an die Zukunft von Stahl glauben und von dem auch zukünftig wachsenden Markt profitieren? Möglichkeiten bieten sich über Rohstoffonds oder auch Direktinvestitionen in diverse Produzenten (die v.g. Marktführer und kleinere Produzenten) oder Explorationsfirmen. Wir stellten bereits das Unternehmen South American Ferro Metals vor und beobachten die Aktivitäten des Unternehmens auch weiterhin. Dieses Unternehmen befindet sich bereits in Produktion und plant eine Anlagenerweiterung in einem ersten Schritt um 100%. Zu unserer Unternehmensvorstellung geht es hier. Ein weiteres Unternehmen welches wir uns gerade ansehen ist Solid Resources. Wir hoffen Ihnen dieses Unternehmen bald vorstellen zu können.

 

 

Viel Spaß und Erfolg beim Handeln wünscht

Jörg Schulte

 

 

 

Quellen:

www.indexmundi.com

www.wikipedia.org

www.mineralienatlas.de

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