Der Rohstoff Kupfer

Kupfer ist ein elementarer Bestandteil unseres Alltags. Beim Duschen stellen Kupferrohre sicher, dass Wasser fließen kann, im Auto begleitet es uns zur Arbeit, im Büro macht es Computertechnik überhaupt erst möglich und zu Hause sorgen Kupferdrähte dafür, dass abends das Licht leuchten kann.

Kupfer ist das erste Metall der Menschheit und wurde bereits vor über 10.000 Jahren in der Steinzeit verwendet. Dabei kam das leicht zu verarbeitende Material vor allem in der Verzierung von Schmuckobjekten zum Einsatz. Mit wachsenden Metallkenntnissen stiegen mit der Zeit auch die Einsatzmöglichkeiten des Metalls. Das Hämmern, Erhitzen, Gießen oder das Vermischen (Legieren) mit anderen Metallen wie Blei, Silber, Zink oder Zinn führten zur Namensgebung einer ganzen Zeitperiode: Der Bronzezeit. Ursprünglich in Vorderasien vornehmlich genutzt, breitete sich die Verwendung von Kupfer im Laufe der Geschichte schnell aus: Die Ägypter nutzen Kupfer bereits für ihre Wasserleitungen, die Griechen verarbeiteten Kupfer in ihren Bauwerken. Den Namen hat das Metall allerdings von den Römern: Sie nannten Kupfer "aes cyprium" (Erz aus Cypern), da Cypern Hauptlieferant für Kupfer war. Cyprium wurde im Laufe der Zeit in cuprum umgewandelt und aus diesem Wort wurde später das chemische Symbol Cu für Kupfer abgeleitet.

Kupfer kommt selten gediegen vor, das heißt in reiner Form - immer jedoch in Form von Erzen. Der Abbau dieser Erze findet sowohl im Tagebau (zu ca. 90 Prozent) als auch im Untertagebau statt. Der Prozess der technischen Gewinnung und die Überführung in Reinkupfer erfolgt in mehreren Schritten: Nach der Förderung findet in der Regel zunächst eine Aufbereitung der Erze statt, die sogenannte Flotation (Schwimmaufbereitung), da die Erze oft nur einen sehr geringen Anteil an Kupfergehalt von 0,4-2 Prozent aufweisen. Nach diesem Konzentrationsprozess liegen in der Regel Erzkonzentrate mit einem Kupfergehalt zwischen 20 und 30 Prozent vor.

Die anschließende Kupfergewinnung kann sich auf zwei Wegen vollziehen. Auf dem "trockenem Weg" durch ein schmelzmetallurgisches (pyrometallisches) Verfahren oder auf dem nassmetallurgischen (hydrometallurgischen) Weg. Der letzte Schritt ist die elektrolytische Raffination, in der das Kupfer von verbliebenen Verunreinigungen befreit wird.

Die bedeutendsten Kupfererzvorkommen liegen heute in Chile und in den USA, wo 20 Prozent der bekannten Weltreserven lagern. Weitere wichtige Fördergebiete sind Afrika, Australien, China, Kanada, Indonesien, Südamerika, Russland und Polen.

Die wichtigsten Kupferlagerstätten in Europa sind an den Kupferschiefer gebunden - ein mit Kupfer mineralisierter schwarzer Schiefer des Unteren Zechsteins, der sich von England über Deutschland bis nach Westpolen erstreckt.

Wie wichtig Kupfer in der industriellen Fertigung geworden ist, lässt sich an vielen Branchen illustrieren. Vor allem in der modernen Elektronik sowie in der Elektro- und Bautechnik gilt Kupfer aufgrund seiner hohen Energie- und Wärmeleitfähigkeit, seiner Haltbarkeit und Korrosionsfestigkeit als unverzichtbar. Neben der Verkabelung von Gebäuden wird das Metall auch in Wicklungen elektrischer Motoren, Spulen, Generatoren, Solarzellen, Strom-Leitsystemen und Schaltgeräten eingesetzt. Sozioökonomische Entwicklungen wie die zunehmende Vernetzung unserer Bürowelt, die steigenden Ansprüche an die Telekommunikation zu Hause, aber auch die wachsenden Sicherheits- und Komfortwünsche verstärken zusätzlich die Nachfrage und die Bedeutung von Kupfer.

Kupfer ist zu fast 100 Prozent recyclingfähig. Bereits heute wird ungefähr die Hälfte des jährlichen Kupferbedarfs in Deutschland aus Recyclingmaterial gedeckt. Die Wiederverwertung von Kupfer kann deshalb als größte und wirtschaftlichste Kupfermine der Welt betrachtet werden. Die elektrolytische Raffination ermöglicht es, unedle und edle Verunreinigungen aus Kupfer restlos zu entfernen. Deshalb können Kupfer oder seine Legierungen aus Altmaterialien ohne Qualitätseinbußen beliebig oft recycelt werden. So werden nicht nur der Rohstoffressourcen geschont, sondern auch der Energieaufwand verringert.