KUPFER (Cu)

Geschichte

Der Name Kupfer leitet sich von dem lateinischen „aes cyprium“ – Erz aus Zypern - ab. Es gehört zu den ältesten Metallen der Menschheitsgeschichte und gilt als ältestes Gebrauchsmetall. Bereits 4800 v. Chr. wurden Gegenstände aus gediegenem Kupfer von den Ägyptern verwendet. – Heute ist Kupfer neben Aluminium das wichtigste Nichteisenmetall. Die Weltproduktion liegt 2013 bei ca. 20 Mio.t.

Vorkommen

Kupfer kommt in der Natur selten als gediegenes Metall und häufig in Mineralien vor, wovon die bekanntesten Azurit, Chalkopyrit und Malachit sind. Kupfermineralien kommen meist in Begleitung anderer Metalle wie Eisen, Blei, Gold und Silber vor. Die bedeutendsten Kupfervorkommen finden sich in Chile und in den USA, wo jeweils 20 Prozent der Weltreserven von 500 Mio. Tonnen lagern. Weitere wichtige Fördergebiete sind Afrika, Kanada und die GUS. In Deutschland ist die Lagerstätte in Mansfeld („Mansfelder Kupferschiefer“) der größte Fundort, inzwischen aber stillgelegt. Weiter Lagerstätten waren in Goslar (Harz) und in Meggen (Sauerland). Zur Zeit laufen Erkundungsarbeiten im Gebiet der Lausitz für ein neues Kupferbergwerk. Die größten, aktiven Bergwerke in Europa befinden sich in Polen.

Physikalisch-Chemische Eigenschaften

Kupfer ist ein relativ weiches, verformbares, rötliches Metall. An der Luft bildet sich rasch eine dünne, schützende Oxidschicht, die weitere Reaktionen unterbindet (Patina). Das Metall ist für seine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit bekannt und wird deshalb gerne als Kabelmaterial zur Stromleitung verwendet. Nur Silber hat in dieser Hinsicht noch bessere Eigenschaften.

Gesundheit

Kupfer ist ein lebenswichtiges Spurenelement. Es wirkt mit bei der biologischen Energiegewinnung der Körperzellen, es hilft bei der Bildung des roten Blutfarbstoffes und übernimmt wesentliche Funktionen im Stoffwechsel der Knochen und des zentralen Nervensystems. Da es im Körper nicht gespeichert, sondern laufend ausgeschieden wird, muss der Mensch Kupfer immer wieder neu mit den Lebensmitteln zu sich nehmen. Auch für Pflanzen ist Kupfer ein lebenswichtiges Element.

Anwendungen / Produkte

Kupfer ist aufgrund seiner hohen Leitfähigkeit in der Elektrotechnik und Elektronik unverzichtbar. Als Leitmaterial wird es in Kabeln, Generatoren und Transformatoren eingesetzt. Leiterbahnen aus Kupfer ermöglichen eine weitere Miniaturisierung und Leistungssteigerung von Chips. In Kraftfahrzeugen wird Kupfer unter anderem für Bremsleitungen und elektrische Antriebe verwendet, im Bauwesen wird es als Dach-, Dachrinnen- und Fassadenmaterial eingesetzt. Wegen ihrer Beständigkeit und gesundheitlichen Unbedenklichkeit werden Kupferrohre seit langem für die öffentliche Trinkwasserversorgung, aber auch für Heizungsinstallationen genutzt. Da viele Bakterien durch Kupfer im Wachstum gehemmt werden, wird es als Kupfer-Zink-Legierung (Messing) in öffentlichen Gebäuden und Verkehrsmitteln für Haltegriffe und Türklinken eingesetzt, um die Übertragung von Krankheitskeimen zu vermindern.

Wirtschaftliche Bedeutung

Weltweit werden gut 20 Millionen Tonnen des roten Metalls jährlich verwendet, davon in der EU-25 rund vier Millionen Tonnen. Wachsende Bedeutung hat die Sekundärindustrie, da über 45 Prozent der Kupferproduktion aus Schrotten und kupferhaltigen Zwischenprodukten (Schlacken, Krätzen etc.) stammen.

Recycling

Das Recycling von Kupfer kann als größte und wirtschaftlichste Kupfermine bezeichnet werden und war schon in der Antike selbstverständlich. Die produktbezogene Recyclingrate beträgt mittlerweile mehr als 90 Prozent. Wie alle NE-Metalle lässt sich auch Kupfer ohne Qualitätsverlust im Kreislauf von Primärgewinnung, Verarbeitung, Nutzung und Rückgewinnung führen. Damit leistet die Kupferindustrie einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz und zur Nachhaltigkeit.