(Grafik von Visual Capitalist veröffentlicht)
Die Rolle von Kupfer heute verstehen
Moderne Volkswirtschaften sind auf Infrastruktur, Transport, Gesundheitswesen, Bauwesen und Energieversorgung angewiesen. Kupfer ist für jede dieser Branchen von entscheidender Bedeutung – es unterstützt Wirtschaftswachstum, Urbanisierung, einen höheren Lebensstandard und eine nachhaltige Zukunft.
Wie macht Kupfer das alles?
Das Element verfügt über fünf Schlüsseleigenschaften, die es zu einem integralen Bestandteil der modernen Wirtschaft machen: hohe Leitfähigkeit, Druckfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, antimikrobielle Eigenschaften, Duktilität.
Welchen Einfluss haben diese Eigenschaften auf die heutigen Hauptanwendungen des roten Metalls?
Kupfer: Bau und Infrastruktur
Die Bau- und Infrastrukturindustrie verbraucht mehr als 40 % des gesamten produzierten Kupfers. Aufgrund seiner Eigenschaften ist Kupfer die optimale Wahl für verschiedene Bautätigkeiten:
Die Windbeständigkeit, Ästhetik und Nachhaltigkeit von Kupfer machen es zu einem großartigen Material zur Dacheindeckung. Heizungs- und Wassersysteme für Wohngebäude verwenden Kupferrohre aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit und antimikrobiellen Eigenschaften von Kupfer. Die Erzeugung, Übertragung, Verteilung und der Verbrauch von Elektrizität basieren aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit und Formbarkeit auf Kupferkabeln. Darüber hinaus sind Blitzableiter aus Kupfer seit langem die Beschützer von Gebäuden bei Blitzeinschlägen – ein weiterer Beweis für die vorteilhaften elektrischen Eigenschaften.
Trotz seiner weit verbreiteten Verwendung bleibt Kupfer äußerst erschwinglich. Ohne Kupfer wären die Stromversorgung, die Verkabelung und der Schutz unserer Häuser kostspielig und schwierig.
Kupfer bewegt: Transport
Von gasbetriebenen Autos und Elektrofahrzeugen (EVs) bis hin zu Zügen und Flugzeugen ist Kupfer ein wesentlicher Bestandteil unseres täglichen Pendelverkehrs.
Hier sind einige Einsatzmöglichkeiten von Kupfer im Transportwesen:
| Transportmitteln | Wo Kupfer verwendet wird | Die Rolle von Kupfer |
|---|---|---|
| Flugzeuge | Verkabelung und Ausrüstung | Ein einzelner Boeing 747-200 Jet enthält 632.000 Fuß Kupferdraht. Kupfer wird zur Herstellung von Stromschienen und Sicherungsdrähten für Flugzeuge verwendet. Fahrwerksteile und Lager bestehen aus Kupferlegierungen, um hohen Drücken standzuhalten. |
| Elektrofahrzeuge (EVs) | Verkabelung, Spannungsübertragung und Motoren | Elektrofahrzeuge können je nach Größe und Typ bis zu 368 Kilogramm Kupfer enthalten. Elektrofahrzeuge sind auf die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer in Batterien, Verkabelungssystemen und Ladestationen angewiesen. Hochgeschwindigkeitszüge verwenden Kupferlegierungen, um den elektrischen Kontakt bei hohen Geschwindigkeiten aufrechtzuerhalten. |
| Autos und andere Modi | Verkabelung, Kühler, Bremsschläuche und Motoren | Ein durchschnittliches Luxusauto enthält 1,6 km Kupfer. Der Einsatz von Kupfer in Motoren erhöht die Effizienz, was zu einer höheren Stromerzeugung und größeren Reichweite führt. Bremsleitungssysteme nutzen die korrosionshemmenden und druckbeständigen Eigenschaften von Kupfer. Kupfer macht Wärmestrahler kleiner, leichter und erschwinglicher. |
Da die Weltbevölkerung wächst, werden mehr Transportdienstleistungen erforderlich sein – und Kupfer wird weiterhin eine entscheidende Rolle spielen.
Kupfer im Pflegebereich: Gesundheitswesen und Krankenhäuser
Die antimikrobiellen Eigenschaften von Kupfer erlauben es, 99,9 % der E.Coli innerhalb von zwei Stunden nach der Exposition abzutöten. Kupfer hilft in vielerlei Hinsicht dabei, ein gesünderes Leben zu führen.
| Einsatzort | Die Rolle von Kupfer |
|---|---|
| Krankenhäuser | Die Fähigkeit von Kupfer, Bakterien abzutöten, verbessert die Sicherheit bezüglich häufig berührter Oberflächen wie Türklinken und Bettgriffen. |
| Tägliche Ernährung | Kupfer ist für die normale Entwicklung des Gehirns lebenswichtig und Erwachsene benötigen 1–2 mg Kupfer in ihrer täglichen REnähhrungg. |
Mehr als 500 antimikrobielle Kupferlegierungen sind bei der US-Umweltschutzbehörde registriert. Mit weiterer Forschung könnte Kupfer eine noch größere Rolle im Gesundheitswesen spielen.
Kupfer stärkt: Schmuck und Münzen
Aufgrund seiner Haltbarkeit und Ästhetik eignet sich Kupfer ideal für die Verwendung in Schmuck und Münzen, wo es in erheblichen Mengen vorhanden ist.
Beispielsweise besteht Schmuck aus 18-karätigem Gold typischerweise aus 75 % Gold, 15 % Silber und 10 % Kupfer. Kupfer stärkt nicht nur Gold- und Silberschmuck, sondern seine Legierungen (Messing und Bronze) werden auch häufig zur Herstellung erschwinglicher und ansprechender Schmuckstücke verwendet.
Darüber hinaus bestehen viele der von uns verwendeten Münzen aus Kupfer und seinen Legierungen. Um genau zu sein, sind zwei Eigenschaften von Kupfer entscheidend für die Herstellung langlebiger und sicherer Münzen: Die Korrosionsbeständigkeit, denn Münzen aus einer Kupfer-Nickel-Legierung laufen nicht an. Und die elektrische Leitfähigkeit: Kupfer-Nickel-Münzen verfügen über spezielle elektronische Signaturen, die dazu beitragen, bei Verkaufs- und Münzautomaten Betrug zu verhindern.
Kupfer sorgt für Komfort: Häuser und Haushalte
In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus stecken rund 200 Kilogramm Kupfer.
Hier eine Zusammenstellung, welche Menge an Kupfer in allgemeinen Geräten verbaut ist:
| Gerät/Material | Enthaltene Kupfermenge (kg) |
|---|---|
| Baudraht | 88,5 |
| Sanitärrohre und Armaturen | 68,5 |
| Klimaanlagen | 23,5 |
| Wärmepumpen | 21,7 |
| Einbaugeräte und andere Hardware | 21,0 |
| Geschirrspüler | 2,2 |
| Kühlschränke | 2,1 |
Aber das ist nicht alles.
Neben Haushaltsgeräten spielt Kupfer auch in Gegenständen des täglichen Gebrauchs eine wichtige Rolle. Laut BBC enthält ein typisches iPhone durchschnittlich 15 Gramm Kupfer – etwa 10 % des Telefongewichts.
Kupfer ist heute ein integraler Bestandteil der modernen Wirtschaft. Seine einzigartigen Eigenschaften ermöglichen Urbanisierung und wirtschaftliche Entwicklung zu geringen Kosten – und die Geschichte endet hier nicht.
Warum hat Kupfer Zukunft?
Beim erwünschten Übergang der Welt zu einem umweltfreundlicheren Energiemix wird Kupfer ein wesentlicher Werkstoff für eine nachhaltigere Zukunft sein.
Kupfer in erneuerbaren Energien
Laut McKinsey werden bis 2050 satte 73 % der weltweiten Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen stammen – und Kupfer spielt bei diesem Übergang eine wichtige Rolle.
Solar- und Windenergieparks sind stark auf Kupfer angewiesen. Verkabelung und Wärmeaustausch in Solar- und Windparks sind die Hauptanwendungen von Kupfer bei der Erzeugung erneuerbarer Energien.
Zunächst einmal können Windparks zwischen 4 und 15 Millionen Pfund Kupfer enthalten. Darüber hinaus benötigen Photovoltaik-Solarparks 9.000 Pfund Kupfer pro Megawatt Energie. Um das in einen Zusammenhang zu bringen: Indiens Solarstromerzeugungskapazität beträgt 31.696 Megawatt – wofür allein etwa 322 Millionen Pfund Kupfer erforderlich sind.
Kupfer in Elektrofahrzeugen
Als Standardmaßstab für die elektrische Leitfähigkeit ist Kupfer für Elektrofahrzeuge unverzichtbar. Der wachsende Markt für Elektrofahrzeuge könnte die Kupfernachfrage in naher Zukunft ankurbeln.
Kupfer wird in Batterien, Spulen, Kabeln und Ladestationen von Elektrofahrzeugen verwendet. Den aktuellen Wachstumsprognosen zufolge werden bis 2030 mehr als 250.000 Tonnen Kupfer als Teil der Wicklungen in elektrischen Traktionsmotoren in Straßen-Elektrofahrzeugen benötigt.
Der Übergang zu sauberer Energie, gepaart mit Urbanisierung und wirtschaftlicher Entwicklung, impliziert, dass Kupfer für die Zukunft von entscheidender Bedeutung ist.
Allerdings ist die Bedeutung von Kupfer für die Zukunft ein zweischneidiges Schwert und wirft Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit seiner Versorgung auf – wird es genug davon geben?
Kupfer für immer: Nachhaltiges Material
Von den 5,8 Billionen Pfund bekannten Kupferressourcen wurden im Laufe der Geschichte nur 12 % abgebaut – und dank der Recyclingfähigkeit von Kupfer ist fast alles davon immer noch im Umlauf.
Recyceltes Kupfer bietet nicht nur die gleiche Qualität und die gleichen Vorteile wie neu abgebautes Kupfer, sondern spart auch jährlich enorme 40 Millionen Tonnen CO2-Emissionen ein. Darüber hinaus verbraucht das Kupferrecycling 80–90 % weniger Energie als der Bergbau und insgesamt werden jedes Jahr 8,5 Millionen Tonnen des roten Metalls aus recyceltem Schrott hergestellt.
Die Recyclingfähigkeit von Kupfer macht es über Jahre hinweg wiederverwendbar und ergänzt den Weg zu einer nachhaltigen Entwicklung. Und da wir Kupfer für alle Aspekte des Lebens benötigen, wird die Nachfrage immer bestehen bleiben.