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Kupfer wird in noch nie dagewesenen Mengen für Batterien, Elektronik, Wind- und Solaranlagen, Kernkraftwerke und andere Dinge benötigt, damit die Menschheit bis zum Jahr 2050 Netto-Null-Ziele erreichen kann. Siehe auch die aktuellen IEA-Berichte über kritische Mineralien und Metalle.
Kupfer ist eines der besten elektrischen Leitmetalle, das heute in fast allen Technologien, die mit Energie zu tun haben, verwendet wird. Da die Energiewende die Elektrifizierung aller Technologien vorsieht, wird die Verwendung von Kupfer als elektrischer Leiter in den kommenden Jahrzehnten drastisch zunehmen.
Eines der ersten Metalle, das die Menschen in der Geschichte kennengelernt haben, ist Kupfer. Die Menschen der Jungsteinzeit verwendeten es zum ersten Mal um 8000 vor unserer Zeitrechnung als Ersatz für Steinwerkzeuge. Außerdem wurde Kupfer zur Herstellung von Schmuck und Dekorationen verwendet.
Um 3500 vor unserer Zeitrechnung wurden Kupferlegierungen wie Bronze (eine Schmelze aus Kupfer und Zinn) entdeckt, die eine neue Periode der menschlichen Zivilisation einleiteten.
Der Name Kupfer geht auf das lateinische Wort cuprum zurück, das «Metall von Zypern» bedeutet. Die Römer bauten dort in großem Umfang Kupfer ab. In der alten Mythologie und Alchemie wurde Kupfer auch mit den Gottheiten Venus und Aphrodite in Verbindung gebracht.
Nach Silber (das teuer ist) ist Kupfer der effizienteste Leiter von Elektrizität (Elektronen). Es wird für Verkabelungen, elektrische Geräte wie Transformatoren, Stromabnehmer in Batterien für Lithium–Anoden, Motoren und Generatoren verwendet.
Es besteht ein Trend zurVerwendung dünnerer Kupferfolien als Stromkollektoren in Lithium-Ionen-Batteriezellen, um Material zu sparen und die Energiedichte der Batteriezelle zu erhöhen. Dünnere Kupferfolien sind jedoch ein Problem für die Rolle-zu-Rolle-Verfahren bei der Herstellung.
Der Kupferverbrauch der einzelnen Elektrofahrzeuge ist deutlich höher als der von herkömmlichen Autos mit Verbrennungsmotor. Im Folgenden finden Sie eine Liste mit dem ungefähren Kupferverbrauch der einzelnen Fahrzeugtypen:
In den meisten Industrieländern sind Kupferrohre das Standardmaterial für Heizungs- und Sanitäranlagen. Außerdem wird es aufgrund seiner Formbarkeit und relativ guten Korrosionsbeständigkeit für Abflüsse, Abdeckungen, Verkleidungen und Bedachungen verwendet.
In den meisten Industrieländern sind Kupferrohre das Standardmaterial für Heizungs- und Sanitäranlagen. Darüber hinaus wird es aufgrund seiner Formbarkeit und relativ guten Korrosionsbeständigkeit für Abflüsse, Abdeckungen, Verkleidungen und Bedachungen verwendet. Die Korrosionsrate von Kupfer in Wasser beträgt weniger als 3 µm/Jahr, was ausreicht, um die Lebensdauer von Kupferrohren auf 100-300 Jahre zu erhöhen.
Die Korrosion-Rate tief genug ist, um die Lebensdauer von Kupferrohren auf 100-300 Jahre zu projektieren.
Kupfer ist notwendig für die elektrischen und thermischen Eigenschaften von Autos, Booten, Zügen und anderen Fahrzeugen. Bremsen, Lager, Kühler und Anschlüsse sind weitere Verwendungszwecke. Neben der guten elektrischen Leitfähigkeit leitet Kupfer auch Wärme gut.
Kupfer wird für eine breite Palette von Produkten verwendet, darunter Metallschmuck, Metallmünzen, Kochgeräte, metallische Musikinstrumente und Werkzeuge für die Kunst.
Aufgrund seiner weit verbreiteten Verwendung in Technologien für erneuerbare Energien wie Batterien, Solarzellen, Windturbinen, Elektroautos und Wasserstoffproduktion ist Kupfer ein entscheidendes Metall für die Energiewende.
Da sich saubere Energie immer mehr durchsetzt, wird der Kupferverbrauch bis 2040 um 50 % ansteigen und jährlich um etwa 3-5 % zunehmen.
Für das künftige Angebot und den Verbrauch von Kupfer gibt es Schwierigkeiten und Unsicherheiten. Die sich abzeichnende Diskrepanz zwischen der derzeitigen Kupferproduktion und der Nachfrage könnte es schwierig machen, die Ziele für Netto-Null-Emissionen bis 2050 zu erreichen.
Einem Bericht von S&P Global zufolge wird sich die Kupfernachfrage bis 2050 auf über 53 Millionen Tonnen mehr als verdoppeln und bis 2035 auf 50 Millionen Tonnen zunehmen.
Für die nächsten zehn Jahre wird nur ein Anstieg der derzeitigen Kupferproduktionskapazitäten um 20 % erwartet; dies könnte zu einer grossen Versorgungslücke führen, die neue Investitionen in den Bergbau und die Entdeckung von Kupferressourcen erforderlich machen würde. Es besteht auch die Hoffnung, dass Kupfer eines Tages durch ein alternatives Material ersetzt werden könnte. Allerdings hat die Wissenschaft ein solches Material noch nicht erfunden.
Auch andere Metalle wie Aluminium, das preiswerter und leichter zugänglich ist, aber aufgrund der hohen Temperaturen bei der Herstellung einen viel höheren Kohlenstoff-Fussabdruck aufweist, konkurrieren mit Kupfer.
Neben den steigenden und schwankenden Kosten für Kupfer werden die Kupferpreise auch von einer Reihe von Variablen beeinflusst, darunter Geopolitik, Handelspolitik, Umweltvorschriften und Kundenpräferenzen.
Daher wird die Zukunft von Kupfer in der Energiewende davon abhängen, wie diese Möglichkeiten und Herausforderungen von den verschiedenen Interessengruppen, darunter Produzenten, Verbraucher, Regierungen, Investoren und Innovatoren, gehandhabt werden.
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