Kupfer

Kupfer, ein interessanter Rohstoff für viele Anwendungsbereiche

Abgebaut wurde Kupfer zur damaligen Zeit von Hand, mit Schlegel und Eisen. Dies änderte sich bereits im 17. Jahrhundert, als man anfing mit Schwarzpulver zu arbeiten. Allerdings wurden die Löcher für die Sprengungen immer noch von Hand geschlagen. Das daraus gewonnene Erz wurde anschließend zerkleinert und im darauf folgenden Waschgang von dem tauben Gestein getrennt. Danach röstete man die Erze über einem Holzfeuer zu Kupferoxid, was in einem nächsten Arbeitsschritt in Öfen zu „reinem“ Kupfer reduziert wurde. Da der Kupfergehalt bei einem einmaligen Arbeitsgang nur bei 30-50% lag, war ein mehrmaliges Wiederholen des Vorgangs nötig.

Durch die Weiterentwicklung der Eisenverarbeitung verlor Kupfer zunächst deutlich an Bedeutung. Im 20. Jahrhundert erlebte es allerdings durch seine Eigenschaften in diversen Einsatzbereichen seine Renaissance.

Kupfer ist ein hartes aber zähes, dehn- und formbares und verformbares rötliches Metall. Im Periodensystem der Elemente nimmt Kupfer den Platz eins in der Nebengruppe ein, über Gold und Silber. Neben Gold und dem goldgelben Caeseum ist es das einzige Metall, das neben dem typischen Glanz eine Färbung aufweist.

Nach einigen Jahren weist Kupfer eine grüne „Patina“ auf, die sich unter Einwirkung von Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasser bildet. Diese „Patina“ schützt das Metall vor weiterer Korrosion und besteht weitestgehend aus Malachit.

Kupfer lässt sich gut verarbeiteten und ist ein hervorragender Wärme- und Elektritzitätsleiter. Bei einer Annahme der elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer gleich 100%, würde Silber mit 106% den besseren Leiter darstellen, ist aber bedeutend teurer. Gold hingegen ist ein nicht ganz so guter Leiter wie Kupfer.

Kupfer kristallisiert sich kubisch flächenzentriert und weist deshalb eine hohe Defomierbarkeit auf. Der Schmelzpunkt von Kupfer liegt bei 1.083,4 Grad Celsius und den Siedepunkt erreicht das Metall bei einer Temperatur von 2595 Grad Celsius. In der natürlichen Häufigkeit kommt es als Cu-63 mit 69,17% und Cu-65 mit 30,83% vor. Mit einer Dichte von 8920 kg/Kubikmeter zählt es zu den Schwermetallen.

In der Lagerstättenbildung kommen häufig magmatische Abfolgen vor. Hierunter versteht man die Ausbildung verschiedener Gesteinen aus Magma durch Erkalten. Abbauwürdige Kupfergehalte werden in hydrothermalen Gängen, in Imprägnationslagerstätten, oder in metasomatischen Lagerstätten angetroffen. Magmatische Lagerstätten sind für Kupfer die bedeutendsten.

Hydrothermale Gänge entstehen durch sich öffnende tektonische Spalte in denen hydrothermale Lösungen auskristallisieren. Die Butte Lagerstätte in Montana (USA) zählt zu diesen Lagerstätten.

Die katathermale Imprägnationslagerstätten stellen die wichtigsten Lagerstätten für Kupfer dar. Sie entstehen, wenn Kluftenerze oder Porenräume mit Erzmineralen ausgefüllt werden. Diese Kupfererze liegen in diesem Fall meist verstreut vor. Sie enthalten vorwiegend das Erzmaterial Chalkopyrit, wo die Gehalte meist niedriger sind, die Lagerstätten dafür aber weit ausgedehnt und im Tagebau abgebaut werden können.

Eine matasomatische Lagerstätte, auch Verdrängungslagerstätte genannt, entstehen durch hydrothermale Reaktionskontakte mit Kalk- oder Dolomitgestein. Auch dieser Lagerstättentyp zählt zu den bedeutendsten Kupfervorkommen.

Kupfer kommt zu 0,007% im oberen Teil der Erdkruste vor und ist damit das 25. häufigste Element auf Erden. Während um die 1900 Kupferlagerstätten mit Gehalten größer 5% abgebaut wurden, liegt dieser heute nur noch bei ca. 1% oder darunter.

Die wichtigsten Abbaugebiete sind Nordamerika, die Westküste Südamerika, allen voran Chile und Peru, sowie der kanadische Schild und der Kupfergürtel im südlichen Afrika (Sambia). Auch in Australien, China und Indonesien finden sich abbauwürdige Lagerstätten. In Deutschland sind die Kupferreserven erschöpft, bzw. nicht mehr wirtschaftlich abbaubar. Die letzte Grube wurde Mitte der 90ér Jahre im Mansfelder Kupferschiefer geschlossen.

Kupfer und Kupferlegierungen lassen sich gut schmelzen und gießen. Innerhalb einer relativ großen Temperaturspannung kann man es ausgezeichnet Umformen, Schweißen, Weich- und Hartlöten. Am einfachsten erreicht man das Endprodukt durch Schmelzen und Gießen. Dies verläuft meist über das Druckgussverfahren. Gegossenes Kupfer lässt sich sowohl warm als auch kalt umformen. Durch diese Verarbeitungsmöglichkeit, auch spanlose Formgebung genannt, lassen sich recht einfach Bleche, Drähte, Bänder und Stangen herstellen.

Beim Drehen oder Fräsen, spanabhebende Formgebung, wird die gewünschte Form durch Materialabtrag erreicht.

Kupfer kann sehr gut gelötet werden wie z.B bei der Kupferrohrinstallation oder in Form von Messing zur Verbindung von Stählern verwendet werden.

Die Einsatzbereiche von Kupfer sind in fast allen Bereichen zugegen. Das Bauwesen benötigt mehr als 40%, die Elektroindustrie etwa 40%, der Verkehr benötigt etwa 10% und der Maschinenbau 9%. Der Rest sind „sonstige“ Anwendungen.

In der Architektur findet Kupfer hauptsächlich Verwendung in der Dachabdichtung. In der Elektrotechnik ist das Metall aufgrund seiner hervorragenden Leitfähigkeit gar nicht wegzudenken. Kupferkabel finden in Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetzen Verwendung. In der Kommunikation werden in Mikroprozessoren, Transistoren oder winzige Schalter aus Kupfer hergestellt. Kupfer ermöglicht auch noch eine sehr schnelle Signalübertragung. Im Sanitär und Heizungsbau werden heute noch Wasserleitungen aus Kupfer eingesetzt. Auch wenn hier spezielle „Kunststoffrohre“ mittlerweile die Marktherrschaft übernommen haben. In der Photovoltaik wird Kupfer in die Absorberflächen in Form von 0,2 mm dünnem Kupferblech eingesetzt. Auch in der Automobilindustrie sind Kupferkabel nicht wegzudenken. In einem Mittelklassenwagen befinden sich in Kabeln Leiterplatten etc. etwa 25 kg Kupfer. Bei Elektroautos erhöht sich der Kupferanteil natürlich erheblich.

Mit Kupfer lassen sich sehr viele Verschieden Legierungen herstellen. Neben Bronze wird es in Messing, Neusilber und Rotguss verwendet. Bronze enthält neben Kupfer einen bis zu 20 Prozentigen Zinnanteil und hat eine höhere Festig- und Korrosionsbeständigkeit als Kupfer. Bronze lässt sich sehr gut vergießen.

Messing ist eine Legierung aus Zink und Kupfer. Zink kann in unterschiedlichen Anteilen von bis zu ca. 45% zugegeben werden, um die jeweils gewünschte Eigenschaft zu erreichen. Sondermessing entsteht durch gezielte Zusätze von Eisen, Aluminium, Nickel und Mangan.

Neusilber wird aus Kupfer, Nickel und Zink hergestellt. Es ist härter als Silber und findet bei Gebrauchsgegenständen Verwendung wie z.B Schmuck, Brillen Essbesteck medizinische Geräte etc.

Bei Rotguss wird ein Teil des sich in der Bronze befindenden Zinns gegen Zink ausgetauscht. Rotguss wird für Armaturen, Lager oder Pumpengehäusen verwendet und ist Meerwasser beständig.

Aufgrund seiner günstigen Einschmelzung und Umformeigenschaften spielt auch mittlerweile das Recycling eine erhebliche Rolle bei der Kupfergewinnung/Wiedergewinnung.

Kupfer ist ein relativ teures Metall. Die Preise werden maßgeblich an den großen Rohstoff- und Warenterminbörsen der Welt gestellt. Führend im Kupferhandel ist die London Metall Exchange (LME). Wie alles an den Börsen notierte, unterliegt auch der Kupferpreis Schwankungen, die teilweise auch erheblich sein können. Eine der größten Schwankungen erfuhr das edle Schwermetall im Jahr 2008, als der Preis am 02. Juli im Hoch bei 8940 USD/Tonne stand um bereits am 23. Dezember auf ein 10 Jahrestief von 2825 USD/Tonne zu fallen. Innerhalb von nur vier Monaten erfolgte ein Anstieg des Kupfermetalls um 72% auf 4860 USD/Tonne. Das bisherige Allzeithoch lag am 14. Februar 2011 bei 10.180 USD/Tonne.

Zwischen März 2012 und März 2013 schwankte der Kupferpreis zwischen einem Hoch im August bei 8619,75 USD/Tonne und einem Tief im Juli bei etwa 6750USD/Tonne. Der aktuelle Kupferpreis notiert per 06. September 2013 bei 7163 USD/Tonne. Einige Analysten sehen weiteres Steigerungspotential in dem Schwermetall. Anleger können über entsprechende Optionsscheininvestments, ETF´s oder ähnlichen Produkten den Rohstoff handeln. Weitere Investmentmöglichkeiten bieten Rohstofffonds oder Direktanlagen in ausgewählte Aktien. Zu den großen der Branche zählen Codelko aus Chile, Aurubis AG aus Deutschland, Freeport-McMoRan (USA) um nur die drei größten zu nennen. Wir haben auch einen Blick auf kleinere, aber nicht minder spannende Unternehmen, wie z.B. die in Perth ansässige Altona Mining, die sehr erfolgreich eine Kupfermine in Finnland betreibt und ein weiteres durchaus interessantes Projekt in Australien besitzt. International Enexco ist ein an der TSX Venture gelistetes Unternehmen welches sich Kupfer und Uran verschrieben hat. Hier erwarten wir noch für dieses Jahr die PEA für das Contact Kupfer Projekt. Ein weiteres Unternehmen welches wir uns noch genauer ansehen werden ist Curis Resources.

Anbei noch die die letzten Unternehmensupdates von Altona Mining, International Enexco und Curis Resources welche Sie sich durch Anklicken auf den Firmennamen als Interview ansehen können.

 

Viel Spaß und Erfolg beim Handeln wünscht

Jörg Schulte

 

 

 

 

Als Quellen für diesen Bericht dienten:

www.wikipedia.org

http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Mineralienportrait/Kup ...

http://www.rz.uni-karlsruhe.de/~dg21/geochem0304/ZnCu.pdf

http://www.kupferinstitut.de/front_frame/frameset.php3?idcat=42&client ...

http://de.wikipedia.org/wiki/Neusilber#Verwendung

 

 

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