Strategische Metalle

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Strategische Metalle

Unvergängliche Werte und Fundament

unseres modernen Lebens

Strategische Metalle


Willkommen in

der Welt der

echten Werte!

www.schweizerische-metallhandelsag.ch


Für Ihre Zukunft nur das Beste!

Die faszinierende Welt der Metalle entdecken die meisten von

uns schon im Kindesalter. Nämlich dann, wenn Schatzsucher alte

Schätze aus dem Meer bergen. Mit viel Geduld und Ausdauer

wird auf versunkene Schiffe Jagd gemacht, weil in ihren Bäuchen

Schätze von teils unermesslichen Wert schlummern. Schätze, die

auch nach vielen Jahrhunderten nichts an Wert eingebüßt haben.

Im Jahre 2007 z.B. wurde das Flaggschiff HMS Sussex, das 1664 an

der Südküste Spaniens gesunken war, geborgen. An Bord befanden

sich 1 Mio. Pfund Sterling in Gold und Silber mit einem heutigen

Wert von ca. 4 Mrd. Euro. Es gibt keinen mir bekannten Papierwert,

der diesen Zeitraum unbeschadet überdauert hat.

Metalle, in unserem Fall die strategischen Metalle, sind die Mutter

aller Sachwerte, denn ohne sie funktioniert auf unserem Planeten

nichts. Und dennoch werden sie von uns kaum beachtet. Sie sind

mittlerweile so selbstverständlich, dass wir uns über sie kaum noch

Gedanken machen. Auch nicht darüber, wie unser Leben aussehen

würde, wenn es sie nicht gäbe. Es gäbe z. B. keine Autos, Motorräder,

Häuser, Computer, Handys und auch die Jeans oder Hose

nicht, die Sie vielleicht gerade in diesem Augenblick tragen. Sie

wären nicht einmal in der Lage ein Bild an die Wand zu hängen. Ein

modernes Leben würde nicht stattfinden. Denn sie sind so wichtig

wie die Luft zum Atmen.

Metalle sind eine der wichtigsten Grundlagen für alle auf der Welt

produzierenden Industriezweige. Dies gilt auch für die deutsche

Industrie. Der deutschen Wirtschaft machen die enorm gestiegenen

Preise sowie Lieferengpässe bei einigen metallischen Rohstoffen

schwer zu schaffen. Hinzu kommt das extreme Agieren

von wirtschaftlichen Boom-Ländern, wie z. B. China, auf dem

Weltmarkt. China sichert sich schnell und unbürokratisch in den

Rohstoff-Förderländern alle verfügbaren Rohstoffe, um das starke

wirtschaftliche Wachstum im eigenen Land weiter voranzutreiben.

Die Nachfrage nach vor allem metallischen Rohstoffen scheint

Alexander Hofmann, Verwaltungsrat

SMH Schweizerische Metallhandels AG

schier unermesslich hoch zu sein. Auch aus diesem Grund sind in

den vergangenen Jahren die Rohstoffpreise im Schnitt um 50-80

Prozent gestiegen. Die sogenannten BRIC-Staaten benötigen zurzeit

sehr große Mengen an Metallen für den Aufbau ihrer Infrastruktur

und Industrie. Allein China ist bereits heute der größte

Verbraucher vieler Metalle. Nach Schätzungen von Experten benötigt

China für seine weitere wirtschaftliche Entwicklung rund

ein Viertel des weltweiten Angebots an industriellen Metallen.

Die zurzeit bestehenden Engpässe, welche sich preistreibend auf

den Markt auswirken, haben ihre Ursache auch darin, dass in der

Vergangenheit die Investitionsbereitschaft zur Erschließung neuer

Minen sehr gering war. Dies ist eine der Hauptursachen für das

derzeitige knappe Angebot an industriell dringend benötigten

Metallen. Da sich die Erschließung neuer Vorkommen noch über

viele Jahre hinziehen kann, ist kaum damit zu rechnen, dass die

Minengesellschaften ihre Angebote kurzfristig erhöhen können.

Angebotsknappheit, Lieferengpässe und auch die derzeitigen Verwerfungen

an den weltweiten Finanzmärkten können die Metallpreise

weiter in die Höhe treiben. Die Auswirkungen, auch für die

deutsche Industrie, sind nicht absehbar.

Die derzeitigen Entwicklungen an den Finanzmärkten mit ihren

nicht vorhersehbaren Auswirkungen auf die Kaufkraft unseres

Geldvermögens sollten uns zum Umdenken anhalten. Wir alle leben

in einem aufgeblähten Finanzsystem, das in keinem Verhältnis

mehr zu den echten Werten steht. Der reale Sachwert der allermeisten

Anlageklassen liegt meist schon weit unter dem realen

Kurswert. Vor allem Spekulation, gieriges Denken und die Jagd

nach einem noch höheren Zinssatz bestimmen die Entwicklung

in diesen Anlageklassen. Die Geschichte hat gezeigt, dass Eigentum

von physischen Metallen seit Generationen die Menschen zu

Wohlstand und Sicherheit geführt hat. Daran wird sich auch in

Zukunft nichts ändern. Ich lade Sie ein, selbst Eigentümer von etwas

Echtem zu werden - Herzlich Willkommen in der Welt der

echten Werte!


Anatomie e


iner Reise


Indium: Der lange Weg von China in die Schweiz

Man hat es aus der Erde gebrochen, mit Säuren

gequält, zum Glühen gebracht und unter Strom

gesetzt. Es wurde geschlagen, verladen und verschickt,

geprüft und gewogen, bevor man es in

einen Tresor brachte und wegsperrte: Indium hat

einen langen Leidensweg hinter sich, bis es Teil des

Warenkorbes für die „Schweizerische Metallhandels

AG“ werden konnte.

Die chinesische Provinz Ost-Hunan, rund 40 Kilometer

südöstlich der Provinzhauptstadt Changsha:

Cheng Li verabschiedet sich vom Sonnenlicht, das er

die nächsten zehn Stunden nicht mehr sehen wird.

Er fährt hinab in den Berg, hinunter zu der Mine,

die gut einen halben Kilometer tief liegt und einen

Schatz beherbergt, nach dem die Welt sich immer

stärker sehnt. Der chinesische Minenarbeiter ist

an der Zinkerzförderung beteiligt; er ist einer von

knapp 1000 Arbeitern, die in der Mine Zhuzhou den

Rohstoff aus dem Stein brechen. Sein Job ist hart,

die Arbeit anstrengend, oft kommt er mit blutigen

Händen nach Hause. Doch sie ist gleichzeitig auch

gut bezahlt und dies ist selten hier in einem China,

welches mit der boomenden Wirtschaft von Städten

wie Hong Kong oder Shanghai nur wenig gemeinsam

hat. Das Zinkkonzentrat, welches Männer wie

Cheng Li zu Tage fördern, hat mit reinem Indium

zuerst nur wenig zu tun. Es wird verladen und zur

Raffinerie gebracht, zu dem „Smelter“, der es jetzt

in seine Bestandteile auflöst. Der Gestank ist dabei

kaum auszuhalten: Schwefelhaltige Säuren erzeugen

bei der unter Fachleuten als „nass-metallurgischen

Behandlung“ bekannten Anwendung Rückstände,

die zum Großteil aus Blei, Eisen und anderen Verunreinigungen

bestehen und die ihrerseits nun in

den Schachtofen der Raffinerie gelangen. Was dann

folgt, sind schier endlose Trennverfahren: Das Metall

wird in Öfen zum Glühen gebracht, mit ständig

wiederholten Stromschlägen gepeinigt und ätzenden

Säurebehandlungen ausgesetzt, solange, bis

das übrigbleibt, was die Schweizerische Metallhandels

AG ihren Kunden bedenkenlos anbieten kann:

Indium, ausgestattet mit einem Reinheitsgrad von

über 99,99 Prozent. Erst so, von allen Rückständen

befreit und absolut rein, entwickelt das Metall jene

Eigenschaften, die von der Industrie so dringend

benötigt werden (siehe Kapitel: Indium) und die es

geradezu prädestiniert für Anlagegeschäfte machen.

Doch noch liegt es in Ost-Hunan, hat weder Kontrollen

noch die strengen chinesischen Ausfuhrgesetze

passiert, ist nicht verladen und verzollt worden – ein

Job, der weitere Spezialisten erfordert.

Kontrolle und Transport

Rohstoffe sind mit das wichtigste Kapital, welches

die Volksrepublik China dem Weltmarkt zu bieten hat

und die chinesische Führung achtet streng darauf,

wem sie eine diesbezügliche Erlaubnis erteilt: Nur

ein gutes Dutzend Firmen in China sind exportlizensierte

Unternehmen, die berechtigt sind, Rohstoffe

auszuführen. Eines davon sitzt in Hong Kong und

arbeitet schon seit Jahren eng mit Haines & Maassen

zusammen, dem deutschen Partner der Schweizerische

Metallhandels AG. Hier kommt das Indium aus

der Raffinerie an, verpackt in Einheiten zu jeweils 20

Kilogramm. Im Allgemeinen bestehen diese exportlizensierten

Unternehmen auf Vorkasse – es sei denn,

man ist wie Haines & Maassen ein seit mehr als 60

Jahren etabliertes Familienunternehmen. Familien

sind in China hoch angesehen, lange Firmentraditionen

ebenso: Die Kombination aus beiden, gepaart mit

langer Erfahrung auf dem dortigen Markt und hoher

Seriosität, macht den Arbeitsablauf im Reich der

Mitte deutlich einfacher. Für unser Indium bedeutet

die Ankunft in Hong Kong jedoch noch nicht, dass es

nun Ruhe hat. Hier wird zuerst nochmals eine Analyse

erstellt und dokumentiert, während gleichzeitig

der Export angemeldet, der Exportzoll entrichtet und


der Luftfrachtbrief erstellt werden muss. Papiere und

Behörden: In diesem Punkt hat China schon viel mit

Europa gemeinsam. Zu guter Letzt wird die Fracht

noch versichert und Haines & Maassen in Rechnung

gestellt, bevor das Transportunternehmen TNT es in

den Bauch der firmeneigenen Boeing 747 verlädt.

Es ist die letzte Station einer langen Reise in China:

Wenn die vier Triebwerke den allgemein als „Jumbo-

Jet“ bezeichneten Flieger in die Luft erheben, liegen

nur noch rund 13 Flugstunden bis zur Landung in

Frankfurt/Main vor ihm.

Stunden, die es stillschweigend über sich ergehen

lässt. Was auch ganz gut ist: Im Gegensatz zu

menschlicher Fracht haben Metalle weder ein Anrecht

auf ein warmes Essen noch auf Bordunterhaltung

– von freundlichen Flugbegleiterinnen ganz

zu schweigen. Würde unser Indium leben, würde es

den Flug wahrscheinlich schlafend verbringen, erst

wieder geweckt, wenn die Räder der Boeing 747

die Frankfurter Landebahn berühren. Doch mit der

Landung in Frankfurt am Main hat das Indium offiziell

noch lange nicht deutschen Boden berührt, so

paradox dies auch klingen mag. Auch dann nicht,

wenn es dort auf den LKW in Richtung des Bestimmungsortes

Flughafen Köln/Bonn verladen wird.

Denn es hat einen Begleiter, ein T1-Dokument, auch

Zollversandschein genannt. Dieser Begleiter hat die

Aufgabe, unserem Indium beim Transport zur Seite

zu stehen, damit die Menge und der Wert der Ware

nachvollziehbar bleiben. Er begleitet es, bis die Importware

zur endgültigen Zollabfertigung am Empfangsort

angelangt ist – und dies ist in diesem Fall

eben nicht Frankfurt am Main, sondern der Flughafen

Köln/Bonn. Und hier, in Sichtweite der Domstadt,

hat auch der Dornröschenschlaf des wichtigen

Rohstoffes ein Ende. Denn auch der deutsche Zoll

möchte wissen, was da aus China so eingeführt wird:

Er kann kontrollieren und prüfen, begutachten und

erneut analysieren, bevor die Spedition Klink Cargo

das strategische Metall dann im Namen von Haines

& Maassen endgültig verzollt. Das Bonner Familienunternehmen

packt dann zu jeweils zwei Kilo Indium

noch Gallium, Tellur, Tantal, Wisumt und Hafnium

hinzu und fertig ist einer der für die Schweizerische

Metallhandels AG bestimmten Warenkörbe.

Erst jetzt, nach endlosen Qualen, Behandlungen

und Analysen ist das Indium nicht mehr alleine,

sondern teilt sich den Platz mit weiteren Metallen,

die ein ähnliches Schicksal hinter sich haben. Zehn

Warenkörbe ergeben für Haines & Maassen dann

eine Transporteinheit, die auf einen LKW verladen

wird, der durchgehend das Zürcher Zollfreilager Embraport

ansteuert – ein Lager, welches geografisch

zwar in der Schweiz liegt, jedoch einer 144.000

Quadratmeter großen Insel gleicht, die zolltechnisch

zum Ausland gehört.

... das Metall wird in Öfen zum Glühen

gebracht, mit ständig wiederholten

Stromschlägen gepeinigt und ätzenden

Säurebehandlungen ausgesetzt, solange,

bis das übrigbleibt, was die Schweizerische

Metallhandels AG ihren Kunden

bedenkenlos anbieten kann.

Hinter verschlossenen Türen

Es ist eine eigene Welt, die das Indium in Embraport

betritt. Eine Welt mit eigener Postleitzahl,

mit eigenem Postamt, Fernfahrer-Motel und LKW-

Waschstraße. Rund 450 Menschen arbeiten dort,

alles Spezialisten auf ihrem Gebiet. Hier lagern Orientteppiche,

Fahrräder, Parfums und Kunstwerke,

insgesamt werden pro Jahr rund eine Million Tonnen

Güter umgeschlagen. Die Sicherheitseinrichtungen

gleichen einem Hochsicherheitsgefängnis: Ob Justizvollzugsanstalt

oder Zollfreilager – aus beidem soll

nur herauskommen, was auch heraus darf.

Ab jetzt kann sich das Indium in Sicherheit fühlen,

alle vergangenen Qualen sind nun vergessen. Seite

an Seite lagert es hinter dicken Tresortüren mit bedeutenden

Kunstwerken, was für den Rohstoff einen

angenehmen Nebeneffekt hat: Die langfristige Aufbewahrung

von Kunstwerken setzt zwingend eine

konstante Luftfeuchtigkeit voraus – Bedingungen,

bei denen sich auch unser Warenkorb rundum wohl

fühlt. Indium ist ein strategisches Metall, ein Anlagemetall,

welches unter großem Aufwand geboren

wurde, aber am Ende umso behüteter aufbewahrt

wird. Und wer hat das ganze Prinzip so perfektioniert?

Die Schweizer, natürlich!


In 49


Informationen zu Indium

Indium

Atommasse: 114,818 amu

Dichte: 7,310 g/cm3

Atomradius: 156 pm

Wir schreiben das Jahr 1863: In der Schlacht

um Gettysburg stehen sich die Truppen der

Nord- und Südstaaten erbittert gegenüber. Es

sollte die vielleicht entscheidendste Auseinandersetzung

des Amerikanischen Bürgerkrieges

werden, ganz sicher war es die blutigste: Nach

drei Tagen Pulverdampf, Kanonendonner und

Säbelrasseln bleiben 44.000 Männer kampfunfähig

zurück, insgesamt beklagen beide Seiten

rund 5.500 Tote. Auf der anderen Seite des

Atlantiks, im beschaulichen Freiberg, bekommen

die beiden deutschen Chemiker Ferdinand

Reich und Theodor Richter von den Kämpfen

nur wenig mit. Sie suchen in einer Probe nach

Spuren von Thallium und stoßen dabei auf

eine indigofarbene Spektrallinie. Schon bald ist

ihnen klar: Sie haben ein neues Element entdeckt.

Ein Element, dem die Farbe der Spektrallinie

später seinen Namen verdankt: Indium.

In größeren Mengen wird es der Öffentlichkeit

erstmals 1867 auf der Weltausstellung in Paris

präsentiert, im Zweiten Weltkrieg begann dann

die kommerzielle Nutzung als Beschichtung

von Lagern in Flugzeugmotoren. Und Indium

schickt sich an, die Welt zu erobern: Es findet

sich heute in allen Displays, im iPhone wie im

Flachbildschirm, im Handy wie am Computer –

Dinge, nach denen das 21. Jahrhundert förmlich

giert. Bereits 2006 werden alleine für die

Herstellung von Displays schon 230 Tonnen der

gesamten Weltjahresförderung von 600 Tonnen

benötigt; bis 2030 sagt das renommierte

Fraunhofer Institut einen Jahresbedarf von

gigantischen 1580 Tonnen voraus. Dabei gilt

China als der größte Lieferant, mehr als fünfzig

Prozent der Produktion stammen aus dem

Reich der Mitte. Und dort sind auch die größten

Vorkommen der weltweiten Reserven zu

finden – geschätzt 8000 von insgesamt noch

11.000 Tonnen. Das silbrig glänzende Indium ist

in Reinform sehr weich: Man könnte Figuren

daraus schnitzen oder ihm mit dem Fingernagel

eine Kerbe verpassen. Doch wenn man es biegt,

wehrt es sich: Die Kristalle brechen, sammeln

sich neu und erzeugen dabei ein quietschendes

Geräusch – sie schreien förmlich. Genau wie

einst die tausenden Verletzten bei Gettysburg.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 156,6° C

Spezifisches Gewicht: 7,31g/cm³

Farbe: silberweiß

glänzend

Siedepunkt: 2080° C

Weltjahresproduktion ca.: 600 t

Massenanteil / Erdhülle: 0,1 ppm

Verdampfungswärme: 231,8 kJ/mol

Verwendung

.Lager in Triebwerken

.Flachbildschirme

.Touchscreens

.Glasbeschichtung (hält Infrarotstrahlen

zurück)

.Medizintechnik

.Solartechnologie

.Leuchtdioden

.Apparatebau

.Displays (Handy usw.)

.durchsichtige Elektronik

.Lote

.Spezialbeschichtungen


Ga 31


Informationen zu Gallium

Gallium

Atommasse: 69,723 amu

Dichte: 5,904 g/cm3

Atomradius: 136 pm

Wir schreiben das Jahr 1875. Das kleine Städtchen

Cognac im Westen Frankreichs, rund 120

Kilometer nördlich von Bordeaux gelegen, gilt

als Zentrum der Alkoholproduktion. Edle Weine

stammen von hier, einem populären Weinbrand

aus Weißweinen verlieh der Stadt bereits ihrem

Namen. In einem kleinen Privatlabor unweit

der Stadtmitte arbeitet der Chemiker Paul

Émile Lecoq de Boisbaudran beim flackernden

Schein von Petroleumlampen. Der Mann ist völlig

vertieft in seine Experimente: Er hört nicht

das Geklapper von Pferdedroschken, nicht die

Rufe von Menschen, nicht das Verladen von

Weinfässern. Seine gesamte Konzentration gilt

der Suche nach einem neuen Element, dessen

Existenz er nach langen Bemühungen endlich

in einer Spektrallinie nachweisen kann: Gallium.

De Boisbaudran reibt sich die übermüdeten

Augen: Er weiß, dass sein Name ab heute

in den Geschichtsbüchern seiner Heimatstadt

verewigt sein wird. Das neuentdeckte Element

hat interessante Eigenschaften: Es schmilzt bereits

bei 29,76 Grad und zieht sich dabei zusammen

– was es zusammen mit Indium und

Stannum, dem lateinischen Namen für Zinn,

zu einer Legierung namens Galinstan werden

lässt, die nach dem Verbot von Quecksilber

häufig in Thermometern verwendet wird. Doch

sein Haupteinsatzgebiet ist heute ein anderes:

Gallium wird mittlerweile überwiegend in der

Halbleitertechnik verwendet. Silicium-Halbleiter

verweigern schon bei wenigen Gigahertz

die Arbeit; ihre Gegenstücke aus Galliumarsenid

funktionieren dagegen auch noch bei bis zu

250 Gigahertz. Auch in fast allen Leuchtdioden,

sogenannten LEDs, findet man den Rohstoff

in zahlreichen Verbindungen. Gallium ist

selten: Lediglich 100 Tonnen Rohgallium werden

weltweit produziert, weit über die Hälfte

davon stammt aus China, Deutschland und

Japan. Man findet es hauptsächlich in Aluminium-,

Zink- und Germaniumerzen, wobei die

Konzentration maximal 0,01 Prozent beträgt.

Edel, gut und wertvoll – dies zumindest hat

Gallium mit einem Glas erlesenen Cognacs gemeinsam.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 29,8° C

Spezifisches Gewicht: 5,91g/cm³

Farbe: silberweiß

Siedepunkt: 2204° C

Weltjahresproduktion ca.: 100 t

Massenanteil / Erdhülle: 14 ppm

Verdampfungswärme: 256 kJ/mol

Verwendung

.Ungiftiger Quecksilberersatz

.Leuchtdioden

.Wafer

.Elektr. Hochfrequenzbauteile

.Integrierte Schaltkreise

.Laser

.Solarzellen zur Stromversorgung

von Satelliten

.Legierungszusätze

.Flüssigmetall-Wärmeleitpaste

.niedrigschmelzende Legierungen


Hf 72


Informationen zu Hafnium

Hafnium

Atommasse: 178,49 amu

Dichte: 13,310 g/cm3

Atomradius: 208 pm

Für die kleine Meerjungfrau dürfte der niederländische

Physiker Dirk Coster und der ungarische

Chemiker George de Hevesy kein Auge

gehabt haben, als sie 1923 in Kopenhagen

Hafnium mittels einer Röntgenspektroskopie

in norwegischen Zirkon entdeckten. Was sie

dabei fanden, war ein Element, welches heute

als Spezialist für ganz besondere Aufgaben gilt.

„Hafnia“, der lateinische Name Kopenhagens,

verhalf dem neuen Rohstoff auch zu seinem

Namen. Dabei ist Hafnium schwer zu gewinnen

– um an den begehrten Rohstoff zu gelangen,

muss dieses erst vom Zirkonium aufwendig

getrennt werden. Dies ist nicht während des

Herstellungsprozesses möglich, sondern erfolgt

in einem getrennten Verfahren. Es stammt

größtenteils aus Australien und Südamerika,

das stahlgraue Metall von hoher Dichte; die

weltweiten Vorkommen werden auf rund eine

Million Tonnen geschätzt. Tonnen, die auch gebraucht

werden: Stahl wird heute meist mittels

eines Plasmabrenners geschnitten, der kein gefährliches

Gas mehr benötigt, sondern lediglich

Luft und Strom. In seiner Kupferelektrode ist

ein kleiner Knopf aus reinem Hafnium enthalten.

Das Metall ist nicht nur extrem korrosionsbeständig

und hat einen hohen Schmelzpunkt,

sondern auch eine weitere Eigenschaft, die es

einmalig machen: Die Fähigkeit, Elektronen in

die Luft abzugeben. Bei Hafnium genügt dafür

bereits eine geringe Energiemenge, weshalb

der Elektrodenkopf mit Hafnium kühler arbeitet

und der Plasmabrenner gleichzeitig heißer

brennt. Ein weiteres Haupteinsatzgebiet ist die

Atomtechnik, in der Hafnium in Kernreaktoren

eingesetzt wird, sowie die Verwendung in Computerchips,

die ohne das außergewöhnliche

Element bei weitem nicht ihre heutige Leistungsfähigkeit

erzielen würden. „Das ist eine

der wichtigsten Veränderungen der vergangenen

40 Jahre“, so David Perlmutter, Senior Vize-

Präsident und General Manager der Mobility

Group beim Chiphersteller Intel. Die Produktion

mit Hafnium anstelle des bislang meist verwendeten

Silizium verspricht weniger Leckströme,

mehr Geschwindigkeit und niedrigere Produktionskosten.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 2227° C

Spezifisches Gewicht: 13,31g/cm³

Farbe: silber

Siedepunkt: 4602° C

Weltjahresproduktion ca.: 65 t

Massenanteil / Erdhülle: 4,2 ppm

Verdampfungswärme: 630 kJ/mol

Verwendung

.Nukleartechnologie

.neue Hochleistungskraftwerke

.Computerchips (z.B. intel®

Prozessoren)

.Superlegierungen

.Blitzlichtlampen mit besonders

hoher Lichtausbeute

.Superlegierungen in Turbinen

(effektivere Nutzung, weil

höhere Temperaturen möglich

sind)


Bi 83


Informationen zu Wismut

Wismut

Atommasse: 208,98038 amu

Dichte: 9,780 g/cm3

Atomradius: 143 pm

Sollten Elemente jemals Göttern zugeordnet

werden, dann wäre Janus, der doppelköpfige

Gott aus der römischen Mythologie, der ideale

Partner für Wismut. Schon bei dem Namen des

Metalls gehen die Meinungen auseinander: Die

einen nennen es Wismut, die anderen sprechen

von Bismut. Bereits 1390 tauchte „Wesemut“

schon im deutschsprachigen Raum auf, um

1530 herum nannten es die Lateiner „bisemutum“.

Lange Zeit jedoch galt Wismut lediglich

als Abart von Blei, Zinn oder Antimon, bevor

es 1830 durch die Chemiker Claude François

Geoffroy, Johann Heinrich Pott, Carl Wilhelm

Scheele und Torbern Olof Bergman als eigenständiges

Element nachgewiesen wurde. Und

auch heute noch ist die Wismutproduktion abhängig

von Blei oder Wolfram, aus dessen Erzen

es überwiegend gewonnen wird.

So verworren seine Geschichte auch ist, so klar

sind die heutigen Einsatzgebiete von Wismut

umrissen: Das Element wird zum Großteil für

Legierungen in der Metallurgie sowie in der

Pharmaindustrie eingesetzt, unter anderem im

Magenmittel „Pepto-Bismol“, wo es einen Gewichtsanteil

von 57 Prozent aufweist. Erstaunlich,

wenn man bedenkt, dass im Periodensystem

Blei und Polonium die direkten Nachbarn

sind: Das eine hochgiftig, das andere tödlich

radioaktiv. Hier liegt auch eine der großen

Stärken von Wismut – es hat ähnliche Eigenschaften

wie Blei und andere Schwermetalle, ist

aber im Gegensatz zu diesen nach bisherigem

Wissensstand vollkommen ungiftig und dient

immer häufiger als Bleiersatzstoff. Auch in den

schnellsten jemals in Serie gefertigten U-Booten,

den knapp 45 Knoten schnellen Booten der

sowjetischen Alfa-Klasse, kam es in einer Blei-

Wismut-Legierung zum Einsatz: Als Kühlmittel

für den bordeigenen Atomreaktor.

Etwa 7500 Tonnen Wismut wurden 2009 produziert,

über 60 Prozent davon in China, wo

mit 240.000 Tonnen auch die größten Reserven

vermutet werden. Es ist ein Element mit zwei

gebräuchlichen Namen, selber harmlos, jedoch

mit äußert gefährlichen Nachbarn: Janus würde

es lieben!

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 271,3° C

Spezifisches Gewicht: 9,8g/cm³

Farbe: silberweiß

Siedepunkt: 1564° C

Weltjahresproduktion ca.: 7500 t

Massenanteil / Erdhülle: 0,2 ppm

Verdampfungswärme: 160 kJ/mol

Verwendung

.antiseptische Brandsalben

.antiseptische Puder

.Puder zur Blutstillung

.Magentherapeutika

.Röntgenkontrastmittel

.ungiftiger Ersatz für Blei

.optische Gläser

.hochwertige Lacke

.Dispersionsfarben

.Kunststoffe und Druckfarben

.Kühlmittel für Kernreaktoren

.niedrigschmelzende Legierungen


Ta 73


Informationen zu Tantal

Tantal

Atommasse: 180,9479 amu

Dichte: 16,650 g/cm3

Atomradius: 200 pm

Eine Figur aus der griechischen Mythologie

musste als Namensgeber für den seltenen Rohstoff

herhalten: Tantalus. Tantalus speiste einst

mit den Göttern und klaute ihnen Nektar und

Ambrosia; er stahl einen goldenen Hund aus

dem Tempel des Zeus und wurde für seine Sünden

mit „ewigen Qualen“ bestraft. Für Anders

Gustaf Ekeberg, der Tantal 1801 in finnischen

Columbit-Erz entdeckte, ein passender Namenspatron,

weil das sehr beständige Metall

„schmachten muss und seinen Durst nicht löschen

kann, wie Tantalus in der Unterwelt“.

Schmachten müsste auch die moderne Welt,

wenn es Tantal nicht geben würde. Es brachte

früher sogar ganze Städte zum Leuchten: Tantal

war der Stoff, aus dem die Drähte in Glühbirnen

hergestellt wurden, bevor Wolfram hier

die Vorherrschaft übernahm. Heute findet sich

das Metall in vielen Bereichen wieder, ohne die

das Leben im 21. Jahrhundert kaum vorstellbar

ist: Kondensatoren aus Tantal sind klein,

leistungsstark und eignen sich für hohe Frequenzbereiche.

Dies macht sie fast unersetzlich

und vielseitig einsetzbar, beispielsweise in Mobiltelefonen,

Computern und Spielekonsolen,

medizinischen Geräten oder Radios: Dinge, auf

die heute kaum ein Mensch in der westlichen

Welt verzichten mag. Darüber hinaus wird das

Element aufgrund seines sehr hohen Schmelzpunktes

auch als Hochtemperatur-Legierung

eingesetzt, unter anderem bei Flugzeugturbinen.

Selbst in der Medizin ist Tantal zu finden:

Da es ungiftig ist und mit Körperflüssigkeiten

nicht reagiert, wird es gerne als Implantat verwendet.

Doch bereits die Anwendungen als

Kondensatoren verschlingen 551 der weltweit

produzierten 1160 Tonnen Tantal – bis zum Jahr

2030 soll die Menge hierfür gar auf geschätzte

1410 Tonnen steigen. Jede zweite Tonne davon

wird in Australien produziert, Brasilien und Kanada

liegen mit deutlichem Abstand auf den

Plätzen Zwei und Drei. Bei all der Beliebtheit

kann man nur hoffen, dass Tantal das Schicksal

seines Namensgebers erspart bleibt: Eine Verbannung

in die Unterwelt hätte das grauschimmernde

Metall auch nicht verdient.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 3017° C

Spezifisches Gewicht: 16,68g/cm³

Farbe: silberweiß

Siedepunkt: 5458° C

Weltjahresproduktion ca.: 1160 t

Massenanteil / Erdhülle: 8 ppm

Verdampfungswärme: 735 kJ/mol

Verwendung

.kleine Kondensatoren mit

sehr hoher Kapazität

.Kondensatoren für Handys und

Automobile

.medizinische Implantate,

Knochennägel, Prothesen und

Kieferschrauben

.Chemische Industrie

.Superlegierungen für den Bau

von Flugzeugtriebwerken


Te 52


Informationen zu Tellur

Tellur

Atommasse: 127,60 amu

Dichte: 6,240 g/cm3

Atomradius: 143,2 pm

Es ist ein wunderschönes Wort, vielleicht das

schönste, welches man einem Element geben

kann: Tellur, abgeleitet vom lateinischen „Erde“.

Und so schön es klingt, so selten ist es auch:

Nur neun andere Elemente sind ähnlich selten

wie das silbrig-weiße, metallisch glänzende

Halbmetall. Tellur ist einerseits weich, andererseits

ausgesprochen spröde; es lässt sich somit

perfekt zu Pulver verarbeiten. Entdeckt wurde

es 1782 von dem österreichischen Chemiker

und Mineralogen Franz Joseph Müller von

Reichenstein, der es jedoch zunächst für „geschwefelten

Wismut“ hielt. Erst 1797 konnte

der Berliner Chemiker Martin Heinrich Klaproth

die Entdeckung verifizieren. Klaproth war eine

ausgewiesene Koryphäe, ein Mann, der auch

Uran, Zirkonium und Cer entdeckte und für

den von Müller von Reichenstein entdeckten

Rohstoff den Namen Tellur vergab. Er schrieb:

„Zur Ausfüllung dieser bisherigen Lücke in der

chemischen Mineralogie lege ich hier meine

mit diesen kostbaren Erzen angestellten Versuche

und Erfahrungen dar, deren Hauptresultat

in der Auffindung und Bestätigung eines neu-

en eigenthümlichen Metalls besteht, welchem

ich den von der alten Mutter Erde entlehnten

Nahmen Tellurium beylege.“ Bis heute haben

sich vier wichtige Produktionsstätten für Tellur

herausgebildet, die gemeinsam zwei Drittel des

Marktes bedienen: Die USA, Kanada, Japan und

Peru. Geschätzt liegt die weltweite Produktion

insgesamt bei rund 180 Tonnen pro Jahr. Doch

wofür benötigt man Tellur überhaupt? Traditionell

wichtig ist es als Legierungselement für

die Kabelindustrie und die Stahlherstellung. Es

kommt in Beschichtungen für DVDs und Blueray-Disks

ebenso vor wie in Halbleitern; hier

bevorzugt im Bereich der Photovoltaik, also in

der Umwandlung von Sonnenenergie in Strom:

Solaranlagen. Und sogar in manchen Feuerwerken

kann man es bestaunen, wenn die Salze des

Tellurs für eine grasgrüne Farbgebung sorgen.

Doch so zukunftssicher die Anwendungsmethoden

auch sein mögen, so prächtig ein Feuerwerk

auf seine Betrachter auch wirken mag:

Alleine schon wegen seines wunderschönen

Namens hat das Element 1782 die Entdeckung

verdient: Tellur.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 449,5° C

Spezifisches Gewicht: 6,25g/cm³

Farbe: silberweiß

Siedepunkt: 989,8° C

Weltjahresproduktion ca.: 180 t

Massenanteil / Erdhülle: 0,001 ppm

Verdampfungswärme: 48 kJ/mol

Verwendung

.Legierungsbestandteil für Stahl,

Gusseisen, Kupfer- und Bleilegierungen

.Legierungsbestandteil für

rostfreie Edelstähle

.Fotodioden

.Dünnschicht-Solarzellen

.Optische Speicher (CD, DVD usw.)

.neuartige Speichermaterialien

wie “Phase Change Random

Access Memory“

.Glas- & Keramikfarben

.Peltier-Elemente


Co 27


Informationen zu Kobalt

Kobalt

Atommasse: 58,9332 amu

Dichte: 8,9 g/cm3

Atomradius: 125,3 pm

Als Sir Robert Walpole, Großbritanniens erster

Premierminister, seinen neuen Amtssitz bezog,

konnte er noch nicht ahnen, dass die Adresse

bis heute zum Synonym für britische Regierungsmacht

wurde: 10 Downing Street. Man

schrieb den 22. September 1735 – ein Jahr,

welches auch für den weltweiten Rohstoffhandel

von enormer Bedeutung war. In der schwedischen

Hauptstadt Stockholm gelang es dem

Chemiker Georg Brand, ein neues Element zu

entdecken und zu benennen, das bis heute als

sehr selten gilt: Kobalt, welches überwiegend

aus Kupfer- oder Nickelerzen gewonnen wird.

Der Name leitet sich übrigens vom Kobold ab,

jenem Hausgeist, der dazu neigt, die Menschen

zu ärgern: Kobolde haben in frühzeitlichen

Erzählungen häufig erst Silber gefuttert und

dann silberfarbene Erze ausgeschieden, die

komplett wertlos waren.

Über den Wert des Rohstoffes gibt es dagegen

keine zwei Meinungen: Kobaltstahl ist eine der

härtesten Legierungen überhaupt und wird unter

anderem für Bohraufsätze und Fräsen ver-

wendet. Aber auch für hoch beanspruchte Teile

im Maschinenbau kommt es zum Einsatz; so

beispielsweise in Schiffsschrauben oder Flugzeugturbinen.

Seine mögliche Verwendung als

Legierungselement und in Kobaltverbindungen

lässt den Rohstoff zu einem strategisch äußerst

wichtigen Metall werden. Es wird in manchen

Katalysatoren ebenso benötigt wie in Li-Ionen

Akkus; als Pigment dient es der Färbung von

Porzellan oder Keramik.

In keinen Bergwerken weltweit wird so viel

Kobalt produziert wie in der Demokratischen

Republik Kongo, die mit 25.000 Tonnen alleine

bereits über 40 Prozent des Weltmarktes

abdeckt. Wenn es dagegen um die Raffinerien

geht, liegt China weit vorne – von hier werden

18.200 Tonnen geliefert, die über 31 Prozent

des Bedarfs abdecken. Damit ist dem Element

eine deutlich erfolgreichere Karriere beschienen

als Sir Robert Walpole, der nach einer fehlgeschlagenen

Abstimmung 1742 seinen Hut

nehmen und „10 Downing Street“ für seinen

Nachfolger räumte musste.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 1495° C

Spezifisches Gewicht: 8,9g/cm³

Farbe: blaugraumetallisch

Siedepunkt: 2927° C

Weltjahresproduktion ca.: 57.500 t

Massenanteil / Erdhülle: 37 ppm

Verdampfungswärme: 375 kJ/mol

Verwendung

.Superlegierungen

.Erhöhung der Verschleiß- und

Warmfestigkeit von legierten

und hochlegierten Stählen

.hitzefeste Farben und Pigmente

.Acetat als Trockner für Farben

und Lacke

.Spurenelement in der Medizin

.Legierungsbestandteil von

Implantaten, Turbinenschaufeln

und chemischen Apparaten


Mo 42


Informationen zu Molybdän

Molybdän

Atommasse: 95,94 amu

Dichte: 10,280 g/cm3

Atomradius: 190 pm

Es ist ein ebenso kriegerisches wie sensibles

Element, das der schwedische Chemiker und

Mineraloge Peter Jacob Hjelm 1781 entdeckte:

Die größte Nachfrage erfuhr es in der Zeit der

beiden Weltkriege, als Molybdän-Legierungen

den Panzerrohren eine höchstmögliche Stabilität

und Temperaturfestigkeit verliehen. Auf der

anderen Seite jedoch gilt das Element als sehr

launisch – bereits Verunreinigungen von einem

zehntausendstel Prozent Sauerstoff lassen reines

Molybdän schon stark verspröden.

Dies jedoch tat der Beliebtheit des Elements

keinen Abbruch: Seine herausragenden Eigenschaften

finden in einer industrialisierten Welt

vielfältige Anwendungen. Denn auch rund 230

Jahre nach seiner Entdeckung gilt Molybdän

immer noch als Industriemetall durch und

durch. Der hohe Schmelzpunkt, die gute Hitzefestigkeit

sowie seine ausgezeichnete Leitfähigkeit

sind perfekt geeignet für Superlegierungen

und bei der Herstellung von hartem, hitzebeständigen

Stahl. Man findet es in Ventilen und

Turbinenschaufeln der Luft- und Raumfahrt

ebenso wie in der chemischen Industrie; bei

Bohrern und Fräsen wie in Katalysatoren für die

erdölverarbeitenden Betriebe. Darüber hinaus

ist das Metall unempfindlich gegenüber den

Angriffen reduzierender Säuren. Also ein echter

„Härtefall“? Nicht nur: In Pulverform oder

als Beimischung mit Öl widersteht der Rohstoff

extremen Drücken und Temperaturen, was ihn

zu einem Hochleistungsschmierstoff der Extraklasse

werden lässt.

Dies dürfte insbesondere die Volksrepublik

China freuen: Sie beherbergt 38 Prozent der

Reserven und den gleichen Prozentsatz der gesamten

Produktion, was sie auf beiden Gebieten

zum globalen Marktführer macht. Weitere

größere Reservemengen sind in den USA und

in Chile zu finden, die auch bei den Produktionszahlen

auf den Plätzen Eins und Zwei liegen.

Insgesamt werden weltweit rund 200.000

Tonnen erzeugt, knapp 30 Prozent des Bedarfs

mittlerweile durch Recycling gedeckt – kein

Grund also, weitere Kanonenrohre zu bauen.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 2623° C

Spezifisches Gewicht: 10,28g/cm³

Farbe: graumetallisch

Siedepunkt: 4639° C

Weltjahresproduktion ca.: 200.000 t

Massenanteil / Erdhülle: 14 ppm

Verdampfungswärme: 600 kJ/mol

Verwendung

.Legierungszusatz zur Steigerung

von Festigkeit, Korrosionsund

Hitzebeständigkeit

.Dünnschichttransistoren

.Flugzeugteile

.Raketenteile

.Katalysator zur Schwefelentfernung

.gasdichte Stromdurchführungen

in Halogen- und Hochdruck-

Gasentladungslampen

.Röntgenkontrastmittel


Ge 32


Informationen zu Germanium

Germanium

Atommasse: 72,64 amu

Dichte: 5,323 g/cm3

Atomradius: 125 pm

Dunkle Wälder, unwirkliches Land, die Einwohner

lediglich „primitive Barbaren“ – eine

besonders hohe Meinung hatte der römische

Geschichtsschreiber Tacitus nicht gerade über

Germania, dem Land „östlich des Rheins und

nördlich der Donau“. Doch immerhin wurde

danach ein Metall benannt: Eine Ehre, die den

Römern verweigert blieb.

Zu verdanken ist dies dem deutschen Entdecker

Clemens Winkler, der 1886 als Chemiker für

die Bergakademie Freiberg tätig war. Winkler

erfüllte damit eine Vorhersage des russischen

Chemikers Dimitri Mendelejew, der 1871 das

Periodensystem entwickelte und dabei auf

eine Lücke unterhalb des Siliciums stieß. Germanium

ist weit verbreitet, kommt aber nur

in geringen Konzentrationen vor, zumeist als

Nebenprodukt bei der Kupfer- und Zinkherstellung,

zunehmend auch durch Extraktion aus

Flugaschen von germaniumhaltiger Steinkohle.

Lediglich 140 Tonnen werden weltweit jährlich

produziert, davon stammen alleine 100 Tonnen

aus China. Dies ist mit ein Grund dafür, dass

Germanium mittlerweile eine Recyclingquote

von rund 30 Prozent aufweist, obwohl das

Verfahren als sehr aufwendig gilt. Ähnlich

beschränkt wie die Vorkommen, sind auch die

Einsatzmöglichkeiten des spröden Elements. Bis

es vom Silicium verdrängt wurde, galt Germanium

als führendes Material in der Elektronik,

wo es als Halbleiter eingesetzt wurde. Heute

wird es meist in der Glasfaser- und Infrarotoptik

verwendet: Linsen aus Germanium lassen

das sichtbare Licht zwar nicht durch, wohl aber

Infrarotlicht – beispielsweise bei Nachtsichtgeräten.

In der Polyesterchemie kommt Germaniumdioxid

als Katalysator bei der Herstellung

von bestimmten Polyesterfasern und -granulaten

zum Einsatz, insbesondere für recyclingfähige

PET-Flaschen.

Und in Japan erlebt Germanium gerade einen

regelrechten Boom: Obwohl eine biologische

Funktion nicht bekannt ist, verwenden es die

Töchter und Söhne Nippons häufig als Badezusatz

oder Nahrungsergänzungsmittel.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 937,4° C

Spezifisches Gewicht: 5,32g/cm³

Farbe: silberglänzend

Siedepunkt: 2820° C

Weltjahresproduktion ca.: 140 t

Massenanteil / Erdhülle: 5,6 ppm

Verdampfungswärme: 334 kJ/mol

Verwendung

.Wafer für Solarzellen

.zur Herstellung von Lichtwellenleitern

.Nachtsichtgeräte

.Thermografiekameras

.Nahrungsergänzungsmittel

.Hochfrequenztechnik

.Detektortechnologie

.Infrarotoptiken

.Katalysator zur Herstellung von

PET-Flaschen


Cr 24


Informationen zu Chrom

Chrom

Atommasse: 51,9961 amu

Dichte: 7,140 g/cm3

Atomradius: 166 pm

Er war Apotheker und Chemiker: Louis-Nicolas

Vauquelin, ein 1763 in der Normandie geborener

Franzose. Ohne ihn wären in der Mitte des

20. Jahrhunderts amerikanische Autos nicht

das geworden, was sie waren – chromblitzende

Straßenkreuzer. 1797 gewann Louis-Nicolas

Vauquelin Chrom(III)-oxid Cr2O3 aus Krokoit

und Salzsäure, ein Jahr später erhielt er verunreinigtes,

elementares Chrom, in dem er das

Chrom(III)-oxid mit Holzkohle reduzierte. Und

die Farbenpracht der enthaltenen Salze muss

ihn umgehauen haben: Warum sonst sollte der

Name Chrom vom griechischen „Chroma“ – also

„Farbe“ – abgeleitet sein?

Anfangs wurde das Element vor allem als Farbpigment

und in der Chromgerberei eingesetzt,

wo es bis heute die wichtigste Gerbmethode

geblieben ist: Ohne Chrom würde es die Lederproduktion

in der jetzigen Form nicht geben.

Deutlich bekannter jedoch ist sein Einsatz in

der Verchromung: Als Hartverchromung mit bis

zu einem Millimeter Dicke auf Stahl, Gusseisen

und Kupfer, als dünne Dekorverchromung auf

Stoßstangen, Alufelgen oder Armaturen. Gemeinsam

mit Vanadium kennt es wohl auch

jeder Handwerker: Chrom-Vanadium-Stahl gilt

als besonders fest und langlebig. Doch die mit

Abstand größte Menge des weltweit produzierten

Chroms fließt als wesentlicher Bestandteil

in die Herstellung von rostfreiem Stahl ein, dem

es zu rund 20 Prozent beigesetzt wird. Bei all

den Einsatzgebieten und dem jährlichen Bedarf

kann man froh sein, dass die weltweiten Vorkommen

an Chrom als nicht problematisch und

für mehrere Jahrzehnte als gesichert gelten.

Schon heute liegen die Reserven an Chromit bei

rund 350 Millionen Tonnen, werden die Ressourcen

auf gut 12 Milliarden Tonnen taxiert.

Hauptlieferanten des glänzenden und sehr

korrosionssicheren Elements sind Kasachstan

und Südafrika, die laut einer USGS-Schätzung

gemeinsam fast 90 Prozent der Rohstoffe besitzen.

Und so hat Chrom, über 200 Jahre nach

seiner Entdeckung, immer noch eine glänzende

Zukunft: Auch, wenn die amerikanischen

Straßenkreuzer mittlerweile weitestgehend der

Vergangenheit angehören

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 1907° C

Spezifisches Gewicht: 7,1g/cm³

Farbe: silbermetallisch

Siedepunkt: 2672° C

Weltjahresproduktion ca.: 15 Mio. t

Massenanteil / Erdhülle: 0,019 ppm

Verdampfungswärme: 344,3 kJ/mol

Verwendung

.in Schaufeln von Gas-Turbinen

.Werkstoff für Formplatten sowie

Press- & Schlaggesenke

.dekorative Oberflächenbeschichtung

(z.B. Autofelgen)

.Apparateteile in der chemischen,

der medizintechnischen und

der Lebensmittelindustrie

.härtende Oberflächenbeschichtung

für Walzen & Kolben

.Lederproduktion


Zr 40


Informationen zu Zirkonium

Zirkonium

Atommasse: 91,224 amu

Dichte: 6,511 g/cm3

Atomradius: 206 pm

Eine hohe Stirn, sanft geschwungene Augenbrauen,

darunter ein wacher Blick aus hellblauen

Augen: Der 1743 geborene Martin Heinrich

Klaproth war einer der bedeutendsten deutschen

Chemiker. Geboren im Harz als Sohn eines

armen Schneiders, startete er seine Karriere

in einer kleinen Ratsapotheke, die ihn später

auf den Vorschlag Alexander von Humboldts

zu einer Professur in Chemie bis an die Berliner

Universität führen sollte. Klaproth entdeckte

Uran, das chemische Element Cer und im Jahre

1789 – Zirkonium. Benannt wurde es nach

dem Mineral Zirkon, ein bereits in der Antike

bekannter Schmuckstein, in dessen aus Ceylon

stammender Probe der Chemiker erstmals das

Element Zirkonium nachweisen konnte. Und

obwohl Zirkonium der Allgemeinheit kaum

ein Begriff ist, ist es gar nicht mal selten – es

kommt beispielsweise häufiger vor als das viel

bekanntere Kupfer. Vielleicht liegt der geringere

Popularitätsgrad auch einfach an dem

sperrigen Namen, denn die Eigenschaften des

überwiegend in den USA, Australien und Südamerika

vorkommenden Metalls sind bemer-

kenswert: So bindet es zwar einerseits Gase wie

Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid, hat

andererseits jedoch eine hohe Durchlässigkeit

für Neutronen. Dies macht es ideal als Hüllrohrmaterial

für Brennelemente in Atomkraftwerken,

wo es auch die höllischen Bedingungen

im Kern eines laufenden Atomreaktors klaglos

übersteht. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind

bei der Desoxidation und Entschwefelung von

Stählen oder als Gettermaterial für Vakuumpumpen

zu finden. Drei Firmen gelten dabei als

wichtigste Produzenten: Areva in Frankreich,

Toshiba in Japan und Wah Chang in den USA.

Doch auch in Schmuckläden findet man es als

Zirkoniumdioxid, auch Zirkonia genannt: Es ist

das beliebteste Imitat von Diamanten, denen es

in punkto Strahlkraft in nichts nachsteht. Man

kann es auch anders sehen: Diamanten sind

nichts anderes als überteuertes Zirkonia! Und

wer weiß – vielleicht hat Klaproth bei seiner

Hochzeit 1780 ja schon unwissentlich Ringe

aus Zirkonia gekauft?

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 1857° C

Spezifisches Gewicht: 6,51g/cm³

Farbe: silbermetallisch

Siedepunkt: 4409° C

Weltjahresproduktion ca.: 920.000 t

Massenanteil / Erdhülle: 0,021 ppm

Verdampfungswärme: 590,5 kJ/mol

Verwendung

.Hüllrohrmaterial für Brennstoffelemente

.feuerfeste Keramiken

.säurefeste Apparateteile

(z.B. Rohre, Düsen, Ventile)

.Gettermaterial für Vakuumapparaturen

.Elektrolyt in Feststoffoxidbrennstoffzellen


Ag 47


Informationen zu Silber

Silber

Atommasse: 107,8682 amu

Dichte: 10,490 g/cm3

Atomradius: 165 pm

Schon seit rund siebentausend Jahren ist der

Menschheit klar: Silber ist ein Metall mit einer

im wahrsten Sinne des Wortes glänzenden Zukunft!

Doch während es früher vor allen Dingen

in der Münzprägung sowie als Schmuck

begehrt war, hat Silber in den letzten Jahrzehnten

als Industriemetall eine Bedeutung

erlangt, die es für viele Wirtschaftszweige nahezu

unverzichtbar machen. Denn anders als

das teurere Gold, welches strenggenommen

außer der schönen Optik keinerlei herausragende

Fähigkeiten besitzt, ist Silber ein Element

mit direkt zwei Alleinstellungsmerkmalen:

Kein anderes Metall reflektiert das Licht

besser, kein anderes Metall leitet Strom effektiver

– also ein zweifacher Champion! Moderne

Elektronik in Fahrzeugen, Industrie oder

der Unterhaltungsbranche? Ohne Silber kaum

vorstellbar. Hochleistungsspiegel? Ohne Silber

nicht machbar. Optik- und Wärmereflektoren?

Nicht annähernd so effektiv, würde ihnen das

Silber fehlen. Oder viele Legierungen und Lote:

Enthielten sie kein Silber, würden sie qualitativ

oftmals deutlich schlechter ausfallen. Dazu

kommt noch ein riesiges Feld von weiteren Anwendungen,

angefangen bei Katalysatoren bis

hin zu Dentaltechnologien – wen wundert es

da noch, dass Silber zu den begehrtesten Anlagemetallen

überhaupt gehört? Durch all diese

Verwendungsmöglichkeiten steigt auch die

weltweite Nachfrage stark an und wird zum

Teil nur dadurch gedeckt, dass Länder wie die

Volksrepublik China ihre Silberreserven gerade

teilweise veräußern. Denn mehr als 20.800 Tonnen

wurden 2008 nicht gefördert; als die drei

größten Produzenten gelten Peru, Mexiko und

China.

Sowohl das Fraunhofer Institut wie auch das

Rheinisch-Westfälische Institut für Wirtschaftsforschung

gehen deswegen auch davon

aus, dass in den nächsten Jahrzehnten mit einer

Verknappung von Silber zu rechnen ist. Silber

ist eines der begehrtesten und vielseitigsten

Metalle überhaupt: Viel zu schade eigentlich,

um in Form von Tafelbesteck in einer Schublade

zu liegen oder das Dekolleté von Damen

zu zieren.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 961,7° C

Spezifisches Gewicht: 10,49g/cm³

Farbe: weißglänzend

Siedepunkt: 2162° C

Weltjahresproduktion ca.: 20.800 t

Massenanteil / Erdhülle: 0,12 ppm

Verdampfungswärme: 255 kJ/mol

Verwendung

.Elektrotechnik

.Elektronik

.Solartechnik

.Plasma-Bildschirme

.Lebensmittelhygiene

.Medizintechnik

.RFID-Chips

.Batterien

.Katalysatoren

.Schmuck

.Münzen


Y 39


Informationen zu Yttrium

Yttrium

Atommasse: 88,90585 amu

Dichte: 4,472 g/cm3

Atomradius: 212 pm

Mit Yttrium betreten wir den Bereich der „Seltenen

Erden“, auch Lanthanoide genannt. Ein

Begriff, der häufig zu Verwirrungen führt: Seltene

Erden haben nichts mit Raumschiff Enterprise

oder fremden Galaxien zu tun – sie sind

selbst auf unserem Planeten nicht einmal selten

zu finden. Zu den Metallen der Seltenen Erden

werden einfach jene gezählt, die aufgrund

ihrer ähnlichen chemischen Zusammensetzung

gemeinsam in der dritten Gruppe des Periodensystems

stehen, auch, wenn sie physikalisch

unterschiedliche Eigenschaften vorweisen. Genau

genommen gehört Yttrium auch gar nicht

zur Liste der Lanthanoide, wird aber dennoch

allgemein zu den Seltenen Erden gezählt. Benannt

wurde es nach der Grube Ytterby bei

Stockholm, wo es 1794 von dem finnischen

Chemiker Johan Gadolin im Mineral Ytterbit

entdeckt wurde. Yttrium erweist sich an der

Luft als sehr beständig, verliert bei Lichteinfluss

jedoch schnell seinen silbrig-weißen Glanz und

beginnt, zu dunkeln. Die Trennung der Seltenen

Erden untereinander war früher ein großes

Problem – erst der Einsatz der Ionenchromato-

graphie machte es möglich, die Seltenen Erden

im industriellen Maßstab zu trennen. Doch was

fängt man nun mit Yttrium an? Eine ganze

Menge: Die Lambdasonde ihres Fahrzeugkatalysators

enthält das Metall ebenso wie viele

Rohre in der Reaktortechnik. Man findet es in

der Mikrowellenelektronik wie in Speicherchips.

Gerne wird Yttrium auch in Nickel-Kobalt-Magneten

verwendet oder im Flugzeugbau, wo es

die Festigkeit von Aluminium- oder Magnesiumlegierungen

deutlich erhöht. Sogar Esoteriker

haben einen Narren am Element gefressen.

Sie glauben, Yttrium verbindet die reale mit

der spirituellen Welt: Schön wär´s! Wie alle

Seltenen Erden stammt auch der mit Abstand

größte Teil des Yttriums aus der Volksrepublik

China inklusive Mongolei: Das Reich der Mitte

beliefert über 95 Prozent des Weltmarktes –

fast eine Monopolstellung, die das Land auch in

den kommenden Jahrzehnten behalten dürfte.

Es sei denn, Raumschiff Enterprise würde eines

Tages doch noch Realität werden.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 1526° C

Farbe: weiss in

pulverform

Siedepunkt: 3609° C

Weltjahresproduktion ca.: n. bekannt

Massenanteil / Erdhülle: 26 ppm

Verdampfungswärme: 380 kJ/mol

Verwendung

.Permanentmagnete

.Mikrowellentechnik

.Speicherchips in der Hochfrequenztechnik

.rostfreie Stähle

.in Lambdasonden (zur Reduzierung

von schädlichen Autoabgasen)

.Flugzeugbau (zur Verbesserung

der Festigkeit von Aluminiumlegierungen)


La 57


Informationen zu Lanthan

Lanthan

Atommasse: 138,9055 amu

Dichte: 6,146 g/cm3

Atomradius: 195 pm

Der 1797 geborene schwedische Chemiker Carl

Gustav Mosander kann fast schon als Übervater

der Seltenen Erden bezeichnet werden: Über 20

Jahre lang beschäftigte er sich fast ausschließlich

mit ihnen und entdeckte dabei mehrere Elemente,

darunter 1839 auch Lanthan. Lanthan

sollte der Namensgeber der Lanthanoide werden

– obwohl es, genau genommen, gar nicht

dazu zählt: Im Gegensatz zu ihnen bleibt beim

Lanthan die sogenannte „f-Schale“ unbesetzt.

Dennoch zählt man es zu den Seltenen Erden;

zu jener gemeinsamen Gruppe im Periodensystem,

die sich chemisch kaum voneinander

unterscheiden lässt. In den auf die Entdeckung

folgenden Jahrhunderten hat sich Lanthan zum

wahren Allrounder gemausert. Es kommt recht

häufig vor und wird deshalb überall dort eingesetzt,

wo es nicht darauf ankommt, welches der

Lanthanoide man verwendet. Da die Trennung

der Seltenen Erden immer noch recht aufwendig

ist und ihre Eigenschaften oft austauschbar

sind, kann man sich so häufig einen Großteil der

Kosten ersparen. Schon der Blick auf die Hauptanwendungsgebiete

zeigt, wie flexibel Lanthan

einsetzbar ist: Mit ihm werden optische Gläser

und Kameralinsen hergestellt, es findet als Magnetwerkstoff

bei höheren Temperaturen Verwendung,

dazu kommt der Einsatz als Elektrode

in magneto-hydrodynamischen Generatoren

oder als Legierungsmetall. Es geht aber auch

deutlich simpler, zum Beispiel als Bestandteil

eines Zündsteins: Hier bringt Lanthan an lauen

Sommerabenden ganze Armeen von Campingleuchten

zum Glühen.

Lanthan ist auch ein guter Beweis dafür, wie

falsch die Bezeichnung „Seltene Erden“ einst

gewählt wurde: In der Erdkruste kommt das

Element beispielsweise dreimal so häufig vor

wie das viel bekanntere Blei. Der Begriff „Seltene

Erden“ stammt übrigens noch aus einer

Zeit, als diese zuerst in seltenen Mineralien gefunden

und aus denen erst in Form ihrer Oxyde

(früher auch „Erden“ genannt) gewonnen wurden.

Doch ob selten oder nicht: Über ihre Bedeutung

im weltweiten Metallhandel besteht

heute kein Zweifel mehr.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 920° C

Farbe: grau in

pulverform

Siedepunkt: 3470° C

Weltjahresproduktion ca.: n. bekannt

Massenanteil / Erdhülle: 17 ppm

Verdampfungswärme: 400 kJ/mol

Verwendung

.Kameralinsen

.als Magnetwerkstoff für Anwendung

bei höheren Temperaturen

.Elektroden in magnetohydrodynamischen

Generatoren

.in der Filmindustrie (z.B. bei

Special-Effects)


Ce 58


Informationen zu Cer

Cer

Atommasse: 140,116 amu

Dichte: 6,689 g/cm3

Atomradius: 158 pm

Cer ist ein Element aus der Gruppe der „Seltenen

Erden“, das wirklich Spaß macht. Dies ging

bereits bei der Entdeckung los: Wer kann schon

von sich behaupten, direkt drei Väter auf einmal

zu haben? Während der Chemiker und Freimaurer

Martin Heinrich Klaproth den Rohstoff

1803 in Berlin entdeckte, stießen die Schweden

Wilhelm von Hisinger und Jöns Jakob Berzelius

in Stockholm zeitgleich darauf. Spaß macht es

auch, mit einem Messer an einem metallischen

Stück Cer entlang zu kratzen – Cer ist pyrophor,

das heißt, es kann an der Luft Feuer fangen.

Brennen tun dabei jedoch nur die auseinander

sprühenden Späne, was einen fantastischen

Funkenregen ergibt und das Element gut tauglich

macht für Spezialeffekte in Hollywoodfilmen,

wenn beispielsweise mal wieder ein Auto

über den Asphalt geschleift werden soll.

Da Cer auf der Erde sechsmal so häufig wie

Blei vorkommt und verhältnismäßig günstig

ist, sind solche Späße auch keine sinnlose

und teure Verschwendung knapper Rohstoffe.

Sie sollten allerdings auch nicht darüber hin-

wegtäuschen, dass das Metall für eine Reihe

sehr ernsthafter Einsatzgebiete ebenfalls gut

geeignet ist. Es wird in Katalysatoren zur Reduzierung

des Kohlenmonoxids verwendet, ist

ein beliebtes Legierungselement bei der Stahlund

Aluminiumherstellung und kommt auch

in hellleuchtenden LEDs vor, wo es als Fluoreszensschicht

einer guten Farbwiedergabe dient.

Selbst Hausfrauen und –männer lieben den

Rohstoff oftmals, ohne es zu wissen: Backöfen

mit einer cerhaltigen Beschichtung gelten als

selbstreinigend und ersparen somit viel Arbeit

im Haushalt.

Wie alle Seltenen Erden stammt auch Cer zu

rund 95 Prozent aus der Volksrepublik China.

Der Abbau über Säuren, mit denen die Metalle

häufig aus den Bohrlöchern gewaschen werden,

ist dagegen nicht so lustig und bislang

noch ein echtes Problem. Oftmals bleibt anschließend

der vergiftete Schlamm achtlos in

der Gegend zurück, sind die Umweltschutzfragen

und die damit verbundenen Folgen viel zu

selten ein Thema.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 795° C

Farbe: beige in

pulverform

Siedepunkt: 3360° C

Massenanteil / Erdhülle: 43 ppm

Weltjahresproduktion ca.: n. bekannt

Verdampfungswärme: 350 kJ/mol

Verwendung

.Katalysator für versch. Zwecke

.Legierungselement in Stahlund

Aluminiumlegierungen

.in weissen LED‘s als Fluoreszenzschicht

.Abgaskatalysatoren (Reduktion

von Abgasen)

.mögl. in Zukunft bei der Herstellung

von Wasserstoff durch

Solarenergie


Nd 60


Informationen zu Neodym

Neodym

Atommasse: 144,24 amu

Dichte: 7,010 g/cm3

Atomradius: 206 pm

1885 in Wien: Die komplette k.u.k-Monarchie

(kaiserliche und königliche Monarchie) tanzt

im Walzertakt einer fortschreitenden Industrialisierung

entgegen. Freiherr Carl Auer von

Welsbach, ein österreichischer Unternehmer

und Chemiker, verbrachte das Jahr jedoch nicht

tanzend, sondern mit Experimenten rund um

die Seltenen Erden. Als er einmal Baumwollfäden

mit ihren Salzlösungen tränkte und die

getrockneten Fäden verbrannte, stellte er fest,

dass das zurückbleibende Gerüst aus Oxyd ein

ungeheures Strahlungsvermögen entwickelte

– der „Glüh- oder Auerstrumpf“ war erfunden,

der das Leistungsvermögen von Gaslampen

fortan beträchtlich erhöhte. Doch das genügte

dem stolzen Freiherrn noch nicht: Im selben

Jahr isolierte er aus Didym zum ersten Mal das

Neodym – ein Rohstoff, der später zum vielleicht

bekanntesten Lanthanoid werden sollte.

Dies liegt vor allem in seinen magnetischen

Eigenschaften mittels einer Neodym-Bor-

Legierung begründet, die solche Magneten zu

den stärksten der Welt werden lassen: Zwei

Neodymmagneten können einander auch dann

noch „anspringen“, wenn sie fast einen halben

Meter voneinander entfernt liegen! Neben der

Verwendung in Dauermagneten fand auch die

Schmuckindustrie daran Gefallen und nutzte

die Anziehungskraft für Verschlüsse, um beispielsweise

Ohrringe an den richtigen Stellen

halten zu können, ohne dass die Träger sich

vorher die Ohren durchstehen lassen müssen.

Darüber hinaus wird Neodym auch in Hochleistungslasern

sowie in der Glasindustrie verwendet,

wo es unter anderem UV-Licht absorbiert

oder der Entfärbung eisenhaltiger Gläser dient.

Wer heute Neodym haben möchte, sollte seinen

Blick gen China richten: 97 Prozent der Produktion

stammen von dort, darüber hinaus hat nur

noch Australien nennenswerte Abbaugebiete

vorzuweisen. All dies aber dürfte Herrn von

Welsbach 1885 noch nicht interessiert haben.

Der Wissenshungrige forschte weiter und erfand

1903 den Feuerstein – jenen kleinen Stein,

der bis heute fester Bestandteil der meisten

Einwegfeuerzeuge ist.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 1024° C

Farbe: bläulich in

pulverform

Siedepunkt: 3100° C

Weltjahresproduktion ca.: n. bekannt

Massenanteil / Erdhülle: 17 ppm

Verdampfungswärme: 285 kJ/mol

Neodym / Verwendung

.Supermagneten

.Glasindustrie (dient zur Entfärbung

eisenhaltiger Gläser)

.Hochleistungslaser

.Supermagneten

.Lautsprecher

.Kopfhörer

.Kernspintomographie


Sm 62


Informationen zu Samarium

Samarium

Atommasse: 150,36 amu

Dichte: 7,353 g/cm3

Atomradius: 238 pm

Zur Entdeckung des Samariums gibt es in der

Fachliteratur fast genauso viele Darstellungen

wie zur Ermordung des amerikanischen Präsidenten

John F. Kennedy. Die interessanteste

ist sicher die des französischen Chemikers Paul

Émile Lecoq de Boisbaudran, der das Element

nachweislich 1879 zum ersten Mal aus dem

Mineral Samarskit isolierte, welches nach dem

russischen Bergbaubeamten Oberst Samarsky

benannt wurde, der seinerseits Jahre vorher

das Mineral entdeckte. De Boisbaudran war

ein ausgesprochen angenehmer Zeitgenosse;

freundlich und respektvoll im zwischenmenschlichen

Umgang, dazu interessiert an

Sprachen und Geschichte. Der Chemiker führte

in seinem Privatlabor zahlreiche Versuche

durch und ging auch als der Entdecker des

Rohstoffes Gallium in die Geschichtsbücher

ein, bevor dann die Seltenen Erden zu seinem

Steckenpferd wurden. Für seine Forschungen

erhielt er mehrere Auszeichnungen, unter anderem

das Kreuz der Ehrenlegion und die Davy-

Medaille. Nur die Gene meinten es nicht so gut

mit ihm: Von 1895 an litt er bis zu seinem Tode

im Jahre 1912 so stark unter Gelenkversteifung,

dass er sämtliche Forschungsarbeiten einstellen

musste. Wie alle Seltenen Erden stammt auch

Samarium zum überwältigenden Großteil aus

China, seine Eigenschaften sind denjenigen des

Neodym nicht unähnlich. Auch aus Samarium

lassen sich starke Magnete herstellen, die

zwar nicht ganz die Kraft von jenen mit einer

Neodym-Bor-Legierung besitzen, dafür aber

deutlich hitzebeständiger sind: Selbst Temperaturen

bis zu 400 Grad können Magneten mit

einer Samarium-Kobalt-Legierung nur wenig

anhaben. Darüber hinaus sind die Einsatzgebiete

recht begrenzt: In nennenswertem Umfang

wird Samarium-Oxyd nur noch in der Glasindustrie

verwendet, wo es bei optischen Gläsern

Infrarotlicht aus dem Spektrum herausfiltert.

Deutlich rätselhafter bleiben bis zum heutige

Tage die Umstände von Kennedys Ermordung:

War es ein Einzeltäter oder stecken Verschwörungen

der Mafia, des CIA oder von Exilkubanern

dahinter? Eines ist sicher: Samarium hat

damit nichts zu tun.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 1072° C

Farbe: gelblich in

pulverform

Siedepunkt: 1803° C

Weltjahresproduktion ca.: n. bekannt

Massenanteil / Erdhülle: 6 ppm

Verdampfungswärme: 175 kJ/mol

Verwendung

.Hochleistungs-Magnete

.optische Gläser

.Permanentmagnete

.Tonabnehmer für Musikinstrumente


Eu 63


Informationen zu Europium

Europium

Atommasse: 151,964 amu

Dichte: 5,244 g/cm3

Atomradius: 231 pm

Was ist das denn? Paul Émile Lecoq de Boisbaudran

reibt sich 1890 verwundert die Augen

und schaut sich die unbekannte Spektrallinie

in einem Samarium-Gadolinium-Konzentrat

genauer an: Irgendetwas Unbekanntes hat er

da, etwas bisher noch nie Gesehenes. Sechs

Jahre später wies Eugène-Anatole Demarçay

das neue Element dann spektroskopisch nach,

1901 konnte er es zum ersten Mal isolieren: Die

Geburtsstunde des Europium. Demarçay, ein

Chemiker und Weggefährte von Marie Curie,

ist damit einem Element auf die Spur gekommen,

das bis heute zu den interessantesten der

Seltenen Erden zählt und neben Americium das

einzige ist, welches nach einem Kontinent benannt

wurde.

Die neu entdeckten Eigenschaften waren erstaunlich:

Der Luft ausgesetzt, läuft das ansonsten

silbrig glänzende Material sofort

an. Bei Temperaturen von mehr als 150 Grad

entzündet es sich selbst und verbrennt mit einer

leuchtend roten Flamme. Auch sonst unterscheidet

es sich in vielen Punkten von den

anderen Seltenen Erden – seine heutigen Anwendungsgebiete

haben beispielsweise mit

Magnetismus nichts zu tun, dafür häufig mit

Leuchtkraft: In Farben verarbeitet, leuchten

diese viele Minuten lang hell oder dimmen für

mehrere Stunden schwach, nachdem sie zuvor

einer starken Lichtquelle ausgesetzt wurden. In

Leuchtstofflampen sorgt es für die rote Farbe,

in Keramiken wird es zum Strahlenschutz in der

Reaktortechnik eingesetzt – selbst in Supraleitern

wird es als Legierung verarbeitet. Diese

Flexibilität hat einen einfachen Grund: Genau

wie Cer kann auch Europium in zwei unterschiedlichen

Oxidationsstufen vorliegen; dies

macht es vielfältiger einsetzbar als die meisten

Seltenen Erden.

Mit seiner geringen Dichte ist es außerdem das

leichteste aller Schwermetalle: Das nächstleichtere

Titan gehört dann schon zu den Leichtmetallen.

Nur in einem Punkt herrscht unter den

Seltenen Erden Einigkeit: Auch Europium wird

– dem Namen zum Trotz – zum überwältigendem

Großteil in China gefördert.

Hauptabbauland

Spezifikationen

Schmelzpunkt: 826° C

Farbe: weiss in

pulverform

Siedepunkt: 1527° C

Weltjahresproduktion ca.: n. bekannt

Massenanteil / Erdhülle: 0,099 ppm

Verdampfungswärme: 175 kJ/mol

Europium / Verwendung

.Strahlenschutzkeramiken in

der Reaktortechnik

.roter Farbanteil in Leuchtstofflampen

(angenehmes Spektrum)

.foliendünne Supraleiter


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