Kupfer gehört zu den ältesten Metallen der Menschheitsgeschichte und wurde bereits 4800 v. Chr. von den Ägyptern verwendet. Dass Kupfer als Werkstoff bereits früh eine wesentliche Rolle spielte und die Zeit prägte, wird schon daran deutlich, dass eine ganze Epoche nach einer Kupferlegierung benannt ist: Die Bronzezeit (Beginn zirka 3500 v. Chr.). Noch lange, nachdem man auch Eisen verarbeiten konnte, war Kupfer das wichtigste Gebrauchsmetall. Heute ist Kupfer neben Aluminium das wichtigste Nichteisenmetall.

Kupfer kommt in der Natur als gediegenes Metall (d.h. in seiner elementaren Form) und als Mineral in Erzen vor. Die wichtigsten Kupfererze sind das Kupfer-Eisen-Sulfid Chalkopyrit (Kupferkies) und das Kupfer-Sulfid Chalkosin (Kupferglanz). Die Verfügbarkeit von Kupfer ist vergleichsweise hoch: In fast allen Gesteinen finden sich Spuren von Kupfer. Der Kupfergehalt in der Erdkruste beträgt durchschnittlich etwa 0,006 Prozent. Kupfervorkommen gibt es auf allen Kontinenten – die bedeutendsten finden sich in Chile, dem wichtigsten Kupferproduzenten, gefolgt von Peru, China und den USA. Da immer wieder neue Kupfervorkommen entdeckt und neue Gewinnungsverfahren entwickelt werden, ist davon auszugehen, dass Kupfer langfristig in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht.

Kupfer ist ein relativ weiches Metall, das sich gut verarbeiten und formen lässt. In seiner Reinform weist es seine charakteristische rote Farbe auf. Ist es über lange Zeit feuchter Luft ausgesetzt, bildet sich ein Belag von Kupfer-Salzen, der als grüne Patina in Erscheinung tritt und das Metall vor Korrosion schützt. Vor allem aber ist Kupfer 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. Legiert mit anderen Metallen kann es weitere Eigenschaften entfalten, darunter Härte, Festigkeit, Relaxationsverhalten und vieles mehr.

Zunächst wird das Begleitgestein von den sulfidischen kupferhaltigen Erzteilen abgetrennt. Die Anreicherung der Kupfererze erfolgt durch Flotation (Schwimmaufbereitung). Dabei werden die zermahlenen Erze mit Wasser verrührt. Metallsulfide und Metalloxide stoßen Wasser ab, während die Gesteine der Gangart (Quarz, Silicate) leicht benetzt werden. Durch Zugabe eines Schaums werden die schweren Erzteilchen an die Wasseroberfläche transportiert und können abgeschöpft werden. Das gereinigte Erz wird in mehreren Schritten in Röstöfen zuerst zu Kupferoxid oxidiert, das dann mit Kupfersulfid (aus dem Erz) zu unreinem Garkupfer reduziert wird, welches einen Reinheitsgrad von etwa 98,5% besitzt. Für zahlreiche Produktionsbereiche, z.B. für die Elektroindustrie, reicht diese Reinheit nicht aus. Daher wird noch eine elektrolytische Kupferraffination durchgeführt, bei der man Elektrodenplatten aus Garkupfer als Anoden in eine angesäuerte Kupfersulfatlösung hängt. Die Elektrolyse wird in großen Elektrolysierwannen, in denen einige hundert Elektroden hintereinandergeschaltet sind, bei Spannungen von 0,4 – 1 Volt durchgeführt. An der Kathode werden diejenigen Kationen der Lösung reduziert (Cu2+), die das größte Bestreben dazu haben, d.h. die das größte Normalpotential (U0) besitzen. Das reine Kupfer scheidet sich an der Kathode ab, während alle unedleren Metallionen wie Eisen-, Zink- und Bleiionen in der Lösung bleiben.

Mehr als 50 Prozent aller Produkte aus Kupfer und Kupferlegierungen gehen in die Elektrotechnik- und Elektronikindustrie, einschließlich der Kabelindustrie sowie der Informationstechnologie und Telekommunikation. In Kraftfahrzeugen wird Kupfer unter anderem für Bremsleitungen und elektrische Antriebe verwendet, im Bauwesen als Dach-, Dachrinnen- und Fassadenmaterial. Kupferrohre sind beständig und gesundheitlich unbedenklich und werden daher seit langem für die öffentliche Trinkwasserversorgung und 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 verhindern. In den letzten Jahren kamen neue Anwendungen für Kupfer durch die Digitalisierung als Wachstumstreiber hinzu. Auch in Handys, Solarkollektoren, Zügen, Schiffen, Flugzeugen und Off-Shore-Windkraftanlagen ist Kupfer zu finden.

Die deutsche Produktion von raffiniertem Kupfer und Kupfergusslegierungen betrug im Jahr 2018 rund 700.000 Tonnen, Halbzeugproduktion (inkl. Leitmaterial) und Metallguss lagen bei rund 1,8 Millionen Tonnen. Große Bedeutung hat die Sekundärindustrie, da ein Großteil der deutschen Kupferproduktion aus Schrotten und kupferhaltigen Zwischenprodukten (Schlacken, Krätzen etc.) stammen. Mit einem Umsatz von zehn Milliarden Euro im Jahr 2018, bezogen auf die Erzeugung und die erste Verarbeitung des Metalls, nimmt die deutsche Kupferindustrie eine herausgehobene Stellung in der NE-Metallwirtschaft ein. In der Erzeugung und ersten Verarbeitung sind rund 18.000 Mitarbeiter beschäftigt.

Kupfer ist ein essentielles Spurenelement, das wesentliche Funktionen im Stoffwechsel der Knochen und des zentralen Nervensystems übernimmt, bei der biologischen Energiegewinnung der Körperzellen mitwirkt und bei der Bildung des roten Blutfarbstoffes hilft. Da es im Körper nicht gespeichert, sondern laufend ausgeschieden wird, muss der Mensch Kupfer immer wieder neu mit den Lebensmitteln zu sich nehmen. Der Tagesbedarf eines Erwachsenen liegt bei ca. 2 Milligramm und wird bei einer ausgewogenen Ernährung automatisch gedeckt. Pflanzen benötigen Kupfer für ein gesundes Wachstum.

Kupfer und Kupferlegierungen können unendlich oft ohne Qualitätsverlust wiederverwertet und zu neuen Produkten verarbeitet werden. In modernen Recyclinganlagen wird in mehrstufigen Raffinationsprozessen aus Kupfer- und Kupferlegierungsschrotten, kupferhaltigen Rückständen aus Gießereien und der kupferverarbeitenden Industrie, Shreddermaterialien oder Elektronikschrotten hochwertiges Kupfer gewonnen, das sich in der Qualität von Kupfer aus der Primärproduktion nicht unterscheidet. Ein wichtiger Teil des Kupferrecyclings ist auch die professionelle Zerlegung von alten Kabeln und Leitungen. Sie verbergen unter ihrer Ummantelung einen Kern aus Kupfer von höchster Reinheit. Mit moderner Zerlege- und Trenntechnik erfolgt die umweltfreundliche Gewinnung von reinem Kupfergranulat.
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