Metallrohstoffe

Metallrohstoffe im Alltag

Am Stahlverbrauch eines Landes lässt sich dessen Grad der Industrialisierung ablesen. Doch in der modernen Industriefertigung spielen längst andere Metalle eine ganz entscheidende Rolle.

Von Dieter Engelmann

Eisen

Mehr als 90 Prozent des weltweit genutzten Metalls ist Eisen. Als Hauptbestandteil von Stahl kommt es in riesigen Mengen bei der Stahlproduktion zum Einsatz. Denn Stahl ist aufgrund seiner Festigkeit und Zähigkeit, aber auch seiner Vielseitigkeit allgegenwärtig. So wird er als Stahlbeton in der Baubranche verwendet, aber auch im Maschinenbau, im Fahrzeugbau oder im Schiffsbau.

Auch in der Elektroindustrie ist Stahl als Werkstoff nicht wegzudenken. Hinzu kommen die magnetischen Eigenschaften von Eisen, die die Herstellung beispielsweise von Generatoren und Elektromotoren erst ermöglichen. Somit hat sich Eisen nicht nur in der Erdkruste, sondern auch in den Gütern der modernen Industriegesellschaft den ersten Platz unter den Metallen erobert.

Aluminium

Aluminium ist der Eisenersatz, wenn geringeres Gewicht für die Fertigung wichtiger ist als die höheren Kosten. So wird es seit vielen Jahrzehnten erfolgreich in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt. Auch im Fahrzeugbau gewinnen eine leichtere Bauweise und die damit verbundene Verbrauchseinsparung eine immer größere Rolle.

Leichte Aluminiumlegierungen werden bei EDV- und Haushaltsgeräten oder in der Unterhaltungselektronik eingesetzt. In der Verpackungsindustrie hat Aluminium seinen festen Platz, etwa bei der Herstellung von Dosen oder zur Beschichtung von Verpackungsmaterial.

Kupfer

Ob in einem Kabel oder auf einer Leiterplatte, ob die Spule eines Elektromotors oder eines Transformators: Überall wo Strom fließt, finden sich elektrische Leitungen aus dem Schwermetall Kupfer.

Kupfer ist aufgrund seiner hervorragenden elektrischen Leitfähigkeit der Werkstoff der Wahl, wenn es um den Transport elektrischer Energie geht. Besser leitet bezogen auf das Volumen nur noch Silber. Daneben ist Kupfer Legierungsbestandteil von Messing und Bronze.

Lithium

Lithium ist das leichteste Metall und gerade einmal halb so schwer wie Wasser. Dabei ist es ein hervorragender Speicher für elektrische Energie (Elektronen). Diese beiden Eigenschaften machen es zum idealen Werkstoff für die Batterie- und Akkutechnologie.

Ob im Handy, dem Laptop oder im Akkuschrauber, überall haben sich inzwischen die Lithium-Akkus als die kleinsten, leichtesten und leistungsfähigsten Energielieferanten etabliert.

Auch bei der Entwicklung von Elektroautos sollen Lithium-Akkus künftig ähnliche Reichweiten wie Verbrennungsmotoren ermöglichen. Hinzu kommt, dass Lithium-Akkus weitaus mehr Ladezyklen als herkömmliche Akkumulatoren bewältigen.

Gold

Gold ist eines der teuersten Metalle und wird schon seit Jahrtausenden in erster Linie für die Herstellung von Schmuck und Verzierungen eingesetzt. Es ist hervorragend korrosionsbeständig, was es etwa als Zahngold tagtäglich bei Millionen von Menschen unter Beweis stellt. Und es lässt sich sehr gut verarbeiten, etwa zu hauchdünnem Plattgold oder zu feinsten Drähten.

Seine besonderen Eigenschaften werden auch in der Elektroindustrie genutzt, vor allem als korrosionsfeste Verbindung von elektrischen Bauteilen oder von Anschlüssen. Des Weiteren wird es bis heute als internationales Zahlungsmittel beziehungsweise als krisensichere Wertanlage gehandelt.

Platin

Das Edelmetall Platin ist noch teurer als Gold. Daher dient es ebenfalls als Zahlungsmittel und Wertanlage. Außerdem ist es ein gefragter Werkstoff, der in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt wird.

Bekannt ist vor allem sein Einsatz in Katalysatoren, die im Auto stecken, aber auch in der Chemieindustrie benötigt werden. Daneben werden seine speziellen Eigenschaften in der Labortechnik, aber auch in der Medizin und in der Luft- und Raumfahrt genutzt.

Metalle der Seltenen Erden

Seltene Erden sind heute in jedem Haushalt anzutreffen, auch wenn die Namen der Elemente nur den wenigsten vertraut sein dürften. So konservieren etwa Neodym, Praseodym oder Samarium die magnetische Wirkung von magnetisiertem Eisen, was die Herstellung besonders leistungsfähiger Elektromotoren ermöglicht, die etwa in Festplatten, aber auch in Windkraftanlagen oder Elektroautos eingesetzt werden.

Noch größere Wirkung wird mit Holmium erreicht, welches zur Herstellung von Hochleistungsmagneten verwendet wird. Andere Elemente, wie etwa Yttrium, Europium oder Thulium sind Grundlage für die Herstellung von Leuchtmitteln, die in modernen Bildschirmen, aber auch in Energiesparlampen zum Einsatz kommen.

Das Element Lanthan wird bei der Herstellung von Nickel-Metallhydrid-Batterien benötigt. Auch Polituren, Spezialgläser oder Kontrastmittel für die Magnetresonanz-Tomographie enthalten Metalle der Seltenen Erden.

Andere Metalle

Zinn, Zink, Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium oder Kobalt werden als Legierungsbestandteile für eine breite Palette unterschiedlicher Metall-Legierungen eingesetzt. Auch bei der Herstellung von Kunststoffen gibt so manches dieser Metalle dem Produkt den letzten Schliff.

Daneben wird Zinn auch als Weichlot in den unterschiedlichsten Varianten genutzt. Zink ist ein gängiges Element für den Korrosionsschutz, aber auch in vielen Batterien und Chrom wird bei der sogenannten galvanischen Hartverchromung als Schutzschicht auf Stahl, Gusseisen und anderen Werkstoffen eingesetzt.

Das seltene und daher sehr teure Schwermetall Indium spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung von Flüssigkristallbildschirmen (LCD) und organischen Leuchtdioden (OLED), die in Flachbildschirmen oder Touchscreens zum Einsatz kommen.

Tantal ist ein weiteres Schwermetall, welches in der modernen Elektrotechnik nicht mehr wegzudenken ist. Mit seiner Hilfe können besonders kleine Kondensatoren mit hoher Kapazität gefertigt werden, wie sie etwa in Mobiltelefonen, aber auch in Autos zu finden sind.