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Fakten über Kupfer - inkl. Kupferpreis

Kupfer: Fakten über das rötliche Metall, das seit 8.000 Jahren vom Menschen genutzt wird

Kupfer, ein rot-oranges Metall, gilt nicht als Edelmetall. Neben Gold ist Kupfer das einzige Metall im Periodensystem, dessen Farbe nicht von Natur aus silbern oder grau ist. Das glänzende, rötliche Kupfer war das erste Metall, das von Menschen bearbeitet wurde, und es ist auch heute noch ein wichtiges Metall in der Industrie. Der älteste Metallgegenstand, der im Nahen Osten gefunden wurde, besteht aus Kupfer; es handelt sich um eine winzige Ahle aus dem Jahr 5100 v. Chr. Und der amerikanische Penny bestand ursprünglich aus reinem Kupfer (obwohl er heute zu 97,5 % aus Zink mit einer dünnen Kupferhaut besteht).

Nach Angaben des U.S. Geological Survey (USGS) ist Kupfer nach Eisen und Aluminium das am dritthäufigsten verbrauchte Industriemetall der Welt. Etwa drei Viertel des Kupfers werden für die Herstellung von elektrischen Drähten, Telekommunikationskabeln und Elektronik verwendet.

Das meiste Kupfer kommt in Erzen vor und muss zur Reinheit verhüttet bzw. aus dem Erz extrahiert werden, bevor es verwendet werden kann. Natürliche chemische Reaktionen können jedoch manchmal natives Kupfer freisetzen, wie die Chemiedatenbank Chemicool berichtet.

Nach Angaben des USGS sind etwa zwei Drittel des Kupfers auf der Erde in Eruptivgestein (Vulkangestein) und etwa ein Viertel in Sedimentgestein zu finden. Das Metall ist dehnbar und verformbar und leitet Wärme und Elektrizität gut - ein Grund, warum Kupfer in der Elektronik und in Kabeln weit verbreitet ist. 

Kupfer färbt sich aufgrund einer Oxidationsreaktion grün, das heißt, es verliert Elektronen, wenn es Wasser und Luft ausgesetzt wird. Diese Oxidationsreaktion ist der Grund dafür, dass die verkupferte Freiheitsstatue grün und nicht orange-rot ist. Nach Angaben der Copper Development Association ist die Freiheitsstatue mit einer verwitterten, nur 0,127 Millimeter dicken Kupferoxidschicht überzogen, die etwa 80 Tonnen wiegt. Nach Angaben der New York Historical Society erfolgte die Umfärbung von Kupfer zu Grün schrittweise und war im Jahr 1920, 34 Jahre nach der Einweihung und Enthüllung der Freiheitsstatue.

CHEMISCHE BESCHREIBUNG VON KUPFER

  • Ordnungszahl (Anzahl der Protonen im Atomkern): 29
  • Atomsymbol (im Periodensystem der Elemente): Cu
  • Atommasse (durchschnittliche Masse des Atoms): 63.55
  • Dichte: 8,92 Gramm pro Kubikzentimeter
  • Phase bei Raumtemperatur: fest
  • Schmelzpunkt: 1.984,32 Grad Fahrenheit (1.084,62 Grad Celsius)
  • Siedepunkt: 5.301 F (2.927 C)
  • Anzahl der Isotope (Atome desselben Elements mit einer unterschiedlichen Anzahl von Neutronen): 35; 2 stabil
  • Häufigste Isotope: Cu-63 (69,15% natürliche Häufigkeit) und Cu-65 (30,85% natürliche Häufigkeit)

Geschichte von Kupfer

Die Menschen stellen seit mindestens 8.000 Jahren Dinge aus Kupfer her und fanden etwa 4500 v. Chr. heraus, wie man das Metall verhüttet. Der nächste Technologiesprung war die Herstellung von Kupferlegierungen, indem man dem Kupfer Zinn hinzufügte, wodurch ein härteres Metall als seine Einzelteile entstand: Bronze. Diese technologische Entwicklung leitete die Bronzezeit ein, einen Zeitraum von etwa 3300 bis 1200 v. Chr., der sich laut The History Channel durch die Verwendung von Werkzeugen und Waffen aus Bronze auszeichnet.

Artefakte aus Kupfer sind in den historischen Aufzeichnungen verstreut. Die winzige Ahle, ein spitzes Werkzeug aus dem Jahr 5100 v. Chr., wurde zusammen mit einer Frau mittleren Alters in einem alten Dorf in Israel vergraben. Die Ahle ist das älteste jemals im Nahen Osten gefundene Metallobjekt. Das Kupfer stammte wahrscheinlich aus dem Kaukasus, einer gebirgigen Region, die sich über den Südosten Russlands, Armenien, Aserbaidschan und Georgien erstreckt und mehr als 1.000 Kilometer entfernt liegt, heißt es in einem 2014 in PLOS ONE veröffentlichten Artikel. Im alten Ägypten verwendeten die Menschen Kupferlegierungen zur Herstellung von Schmuck, darunter auch Zehenringe. Forscher haben auch riesige Kupferminen aus dem 10. Jahrhundert v. Chr. in Israel gefunden. Kupfer könnte sogar der erste Schadstoff gewesen sein, den der Mensch vor etwa 7.000 Jahren in die Umwelt freigesetzt hat.

Wo wird Kupfer überall verwendet?

  • Elektrische Leitungen und Kabel
  • Elektromotoren und Generatoren
  • Bauwesen
  • Transportwesen
  • Wasser- und Gasleitungen
  • Münzprägung
  • Elektronik
  • Kühl- und Heizsysteme
  • Kunst und Architektur
  • Medizinische Anwendungen
  • Erneuerbare Energien
  • Schifffahrt
  • Luft- und Raumfahrt
  • Gastronomie

Wie entsteht der Kupferpreis?

Der Preis für Kupfer wird von einer komplexen Mischung aus Faktoren beeinflusst, die sowohl auf globaler als auch auf regionaler Ebene wirken. Ein grundlegender Einflussfaktor ist das Verhältnis von Angebot und Nachfrage. Steigt die Nachfrage nach Kupfer, während das Angebot begrenzt ist, führt dies in der Regel zu einem Anstieg des Preises, und umgekehrt.

Die weltwirtschaftlichen Bedingungen spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle. Das Wirtschaftswachstum in verschiedenen Regionen der Welt beeinflusst die Kupfernachfrage erheblich, da Kupfer in zahlreichen Industriezweigen verwendet wird.

Politische und geopolitische Faktoren können ebenfalls den Kupferpreis beeinflussen. Handelskonflikte, politische Instabilität in wichtigen Kupferproduzentenländern oder Exportbeschränkungen können den Markt stören.

Wechselkursschwankungen sind ein weiterer wichtiger Aspekt. Da Kupfer auf den internationalen Märkten in US-Dollar gehandelt wird, können Änderungen im Wechselkurs zwischen dem US-Dollar und anderen Währungen den Kupferpreis für internationale Käufer beeinflussen.

Innovationen in der Technologie und der Elektronikindustrie, die Kupfer in ihren Produkten verwenden, können die Nachfrage nach Kupfer steigern. Umweltauflagen und soziale Überlegungen (ESG) haben ebenfalls an Bedeutung gewonnen und können die Kupfernachfrage beeinflussen.

Die Bestände an Kupfer in Lagerhäusern und Depots können den Preis beeinflussen. Eine Verringerung der verfügbaren Bestände kann Preiserhöhungen zur Folge haben.

Die Menge und die Kosten der Kupferproduktion sind ebenfalls wichtige Faktoren. Angebotsunterbrechungen aufgrund von Arbeitsstreiks, technischen Problemen oder neuen Minenprojekten können den Markt beeinflussen.

Schließlich spielen auch Spekulanten und Investoren eine Rolle. Ihre Wetten auf Preisbewegungen können den Kupferpreis kurzfristig beeinflussen.

Der Kupfermarkt ist daher äußerst komplex und reagiert auf eine Vielzahl von Variablen. Dies führt zu täglichen Preisänderungen an den Rohstoffmärkten, wobei der Kupferpreis in Echtzeit aufgrund der aktuellen Marktsituation und der Nachrichtenentwicklung schwankt.

Wo wird der Kupferpreis festgelegt?

Kupfer wird an verschiedenen Börsen weltweit gehandelt, wobei die London Metal Exchange (LME) die bekannteste und wichtigste Börse für den Handel mit Kupfer ist. Die LME ist eine der größten Metallbörsen der Welt und bietet eine breite Palette von Metallen für den Handel an, darunter Kupfer.

Der Kupfer-Futures- und Optionsmarkt ist an der COMEX (Commodity Exchange, Inc.) in den USA ebenfalls sehr aktiv. Die COMEX ist eine Tochtergesellschaft der CME Group und bietet Futures-Kontrakte für Kupfer sowie andere Rohstoffe an.

Zusätzlich zum physischen Handel an diesen Börsen gibt es auch elektronische Handelsplattformen und Over-the-Counter (OTC)-Märkte, auf denen Kupfer gehandelt wird. Diese Märkte ermöglichen es Händlern und Investoren, Kupfer auf elektronischem Wege zu kaufen und zu verkaufen, ohne physische Lieferungen zu tätigen.

Die größten Kupferminen (weltweit)

  • Escondida (Chile): Die Escondida-Mine in Chile ist die größte Kupfermine der Welt. Sie gehört zu BHP (ehemals BHP Billiton) und Rio Tinto.
  • Collahuasi (Chile): Die Collahuasi-Mine ist eine der größten Kupferminen in Chile und gehört einem Konsortium aus Unternehmen, darunter Glencore und Anglo American.
  • Bingham Canyon (USA): Die Bingham Canyon Mine in Utah, USA, ist eine der größten Kupferminen in Nordamerika und wird von Kennecott Utah Copper betrieben, einer Tochtergesellschaft von Rio Tinto.
  • Grasberg (Indonesien): Die Grasberg-Mine in Indonesien ist eine der weltweit größten Kupfer- und Goldminen. Sie gehört zu Freeport-McMoRan.
  • Antamina (Peru): Die Antamina-Mine in Peru ist eine bedeutende Kupfermine und gehört einer Partnerschaft von Unternehmen, darunter BHP und Glencore.
  • Los Pelambres (Chile): Die Los Pelambres-Mine in Chile ist eine der größten Kupferminen in Südamerika und gehört Antofagasta Minerals.
  • Morenci (USA): Die Morenci-Mine in Arizona, USA, ist eine der größten Kupferminen in Nordamerika und wird von Freeport-McMoRan betrieben.
  • El Teniente (Chile): Die El Teniente-Mine in Chile gehört zu Codelco, dem staatlichen chilenischen Bergbauunternehmen, und ist eine der weltweit größten unterirdischen Kupferminen.
  • Oyu Tolgoi (Mongolei): Die Oyu Tolgoi-Mine in der Mongolei ist eine wichtige Kupfermine und wird von Rio Tinto betrieben. Sie hat auch beträchtliche Goldvorkommen.
  • Cuajone (Peru): Die Cuajone-Mine in Peru gehört zu Southern Copper Corporation und ist eine der größten Kupferminen in Südamerika.

Beachten Sie bitte, dass die jährlichen Fördermengen von Kupfer stark schwanken können, daher haben wir auf absolute Zahlen verzichtet!

Hier sind einige interessante Fakten über Kupfer:

  • Das Wort "Kupfer"  hat mehrere Wurzeln, von denen viele auf das lateinische Wort cuprum zurückgehen, das von Cyprium aes abgeleitet wurde, was "ein Metall aus Zypern" bedeutet, da ein Großteil des damals verwendeten Kupfers auf Zypern abgebaut wurde.
  • Würde man alle Kupferleitungen in einem durchschnittlichen Auto verlegen, so ergäbe sich eine Länge von 1,5 km (0,9 Meilen), so der USGS.
  • Die elektrische Leitfähigkeit (wie leicht ein Strom durch das Metall fließen kann) von Kupfer ist nach Angaben des Jefferson Laboratory die zweithöchste nach der von Silber.
  • Pfennige wurden nur von 1783 bis 1837 aus reinem Kupfer hergestellt. Von 1837 bis 1857 wurden die Pfennige aus Bronze hergestellt (95 % Kupfer, die restlichen 5 % bestehen aus Zinn und Zink). Im Jahr 1857 sank der Kupferanteil im Pfennig auf 88 % (die restlichen 12 % waren Nickel). Im Jahr 1864 kehrte die Rezeptur zu ihrer vorherigen zurück. Im Jahr 1962 wurde der Inhalt eines Pfennigs auf 95 % Kupfer und 5 % Zink geändert. Von 1982 bis heute besteht der Pfennig aus 97,5 % Zink und 2,5 % Kupfer.
  • Menschen brauchen Kupfer in ihrer Ernährung. Das Metall ist ein essenzielles Spurenelement, das für die Bildung roter Blutkörperchen entscheidend ist. Glücklicherweise ist Kupfer in einer Vielzahl von Lebensmitteln enthalten, darunter Getreide, Bohnen, Kartoffeln und Blattgemüse.
  • Zu viel Kupfer ist jedoch eine schlechte Sache. Die Aufnahme hoher Mengen des Metalls kann kurzfristig Bauchschmerzen, Erbrechen und Gelbsucht (eine gelbliche Färbung der Haut und des Weißen in den Augen, die auf eine gestörte Leberfunktion hinweisen kann) verursachen. Langfristige Exposition kann zu Symptomen wie Anämie, Krämpfen und Durchfall führen, der oft blutig ist und blau sein kann.
  • Gelegentlich werden aufgrund alter Kupferrohre erhöhte Kupferwerte in der Wasserversorgung festgestellt. 
  • Kupfer hat antimikrobielle Eigenschaften und tötet Bakterien, Viren und Hefepilze bei Kontakt ab. Daher kann Kupfer sogar in Stoffe eingewebt werden, um antimikrobielle Kleidungsstücke herzustellen, z. B. Socken, die Fußpilz bekämpfen.
  • Der Mayo-Klinik zufolge ist Kupfer auch in bestimmten Arten von Intrauterinpessaren (IUP) enthalten, die zur Geburtenkontrolle eingesetzt werden. Die Kupferverdrahtung erzeugt eine Entzündungsreaktion, die sowohl für Spermien als auch für Eizellen giftig ist, um eine Schwangerschaft zu verhindern.
  • Die antimikrobiellen Eigenschaften von Kupfer haben es zu einem beliebten Metall im medizinischen Bereich gemacht. Mehrere Krankenhäuser haben damit experimentiert, häufig berührte Oberflächen wie Bettgitter und Ruftasten mit Kupfer oder Kupferlegierungen zu beschichten, um die Ausbreitung von Krankenhausinfektionen einzudämmen. Kupfer tötet Mikroben ab, indem es die elektrische Ladung der Zellmembranen der Organismen unterbricht.
  • Im Jahr 2020 wurde in einer kontrollierten Doppelblindstudie festgestellt, dass das Verbinden von Kaiserschnittwunden mit kupferhaltigen Verbänden das Risiko einer Infektion in der Bauchhöhle im Vergleich zu herkömmlichen Verbänden um 80 % senken kann. 
  • Kupfer spielt auch in der Elektronik eine große Rolle, und da es reichlich vorhanden und preisgünstig ist, arbeiten Forscher daran, das Metall in immer mehr hochmoderne Geräte zu integrieren. 
  • Tatsächlich könnte Kupfer helfen, futuristisches elektronisches Papier, tragbare Biosensoren und andere "weiche" Elektronik herzustellen, ein Material, das hochporös, sehr leicht und stark genug ist, um von selbst zu stehen, ähnlich wie ein trockener Küchenschwamm. In der Vergangenheit wurden diese Aerogel-Monolithen aus Gold oder Silber hergestellt, aber Kupfer ist eine wirtschaftlichere Option. 
  • Durch Mischen von Kupfernanodrähten mit geringen Mengen Polyvinylalkohol schufen die Forscher Aerogel-Monolithen, die sich in eine Art schneidbares, formbares Gummi verwandeln können, das Strom leitet.
  • Physiker haben auch mit Kupfer experimentiert. In einem Experiment aus dem Jahr 2014 wurde ein Stück Kupfer zum kältesten Kubikmeter auf der Erde, als die Forscher es auf 6 Millikelvins, d. h. ein Sechstausendstel eines Grades über dem absoluten Nullpunkt (0 Kelvin), abkühlten. Dies ist die größte Annäherung einer Substanz dieser Masse und dieses Volumens an den absoluten Nullpunkt, die es je gegeben hat.
  • Die Forscher des italienischen Nationalen Instituts für Kernphysik haben den 400 Kilogramm schweren Kupferwürfel in einen Kryostaten gesteckt, der speziell dafür ausgelegt ist, Gegenstände extrem kalt zu halten. Dies ist der erste Kryostat, also ein Gerät zur Aufbewahrung von Gegenständen bei niedrigen Temperaturen, das in der Lage ist, Substanzen so nahe am absoluten Nullpunkt zu halten. Das Eiskupferexperiment war Teil eines Forschungsprojekts zur Erforschung subatomarer Teilchen, der so genannten Neutrinos, und der Frage, warum es im Universum so viel mehr Materie als Antimaterie gibt.
  • Kupfer ist auch für Agrarwissenschaftler von Interesse. Forscher haben die Auswirkungen von Kupfermangel bei Nutzpflanzen, insbesondere bei Weizen, untersucht. Weizen ist eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel der Welt, und Kupfermangel kann sowohl zu einem geringeren Ernteertrag als auch zu einer geringeren Fruchtbarkeit der Pflanzen führen.
  • Die Forscher haben untersucht, wie Pflanzen das Kupfer aufnehmen und verarbeiten. Sie haben zwei Proteine im Weizen gefunden, AtCITF1 und AtSPL7, die für die Aufnahme und Weiterleitung des Kupfers an die Fortpflanzungsorgane des Weizens entscheidend sind.