Nickel: Preise, Produzenten & Vorkommen

Böse Kobolde machten Bergleuten im Mittelalter das Leben schwer. Besonders übel trieben es die Nickel. Sie verwandelten kostbares Kupfer in wertloses Erz. So zumindest erklärten es sich die mittelalterlichen Bergwerker, wenn sie in einer Kupfermine auf Nickeleinlagerungen stießen.

Obwohl Schmiede in China bereits vor 4.000 Jahren Haushaltsgegenstände mit Nickellegierungen herstellten und auch Eisengießer im antiken Griechenland das silbrig-weiße Element nutzten, wussten die Bergleute in Europa im Mittelalter noch nichts von den nützlichen Eigenschaften von Nickel.

Was ist Nickel?

Nickel ist ein natürlich vorkommendes chemisches Element und wichtiger Rohstoff. Im Periodensystem wird es mit dem Elementsymbol Ni abgekürzt. Es besitzt die Ordnungszahl 28, was bedeutet, dass es zu den Übergangsmetallen der Nickelgruppe (Gruppe 10) zählt. Nach der älteren Zählweise wurde es der Eisen-Platin-Gruppe (Gruppe 8) zugerechnet.

Entdeckt wurde Nickel als isoliertes Element im 18. Jahrhundert von Axel Cronstedt. Zuvor wurde es als Kupfernickel bezeichnet. Den Namen prägten die damaligen Bergleute, da das sogenannte Rotnickelkies zwar aussah wie Kupfererz, aus ihm ließ sich jedoch kein Kupfer extrahieren. Ein anderer Name für Nickel war Teufelskupfer. Bergmännisch wurde Nickel zum ersten Mal 1848 in Norwegen abgebaut.

In der Erdkruste kommt Nickel mit einem Gehalt von etwa 0,008 Prozent vor. Das heißt, acht von 100.000 Teilchen bestehen aus Nickel, oder auch eine Konzentration von 80 ppm (parts per million). Das macht es zum fünfthäufigsten Element der Welt.

Wie sieht Nickel aus?

Nickel ist silbrig-weiß und glänzend. Mit einer Dichte von 8,91 Gramm pro Kubikmeter gehört Nickel zu den Schwermetallen.

Bei Zimmertemperatur ist Nickel sehr beständig gegen Wasser, Luft, Salzsäure und Laugen. Dann ist es sogar magnetisch. Darüber hinaus besitzt Nickel einen hohen Schmelzpunkt von 1.453 Grad Celsius, es ist sehr formbar.

Wie wird Nickel gewonnen?

Nickelerze finden sich in diversen geologischen Formationen, in verschiedenen mineralogischen Formen, in unterschiedlichen Tiefen, mit einem unterschiedlichen Nickelgehalt und sehr häufig in Verbindung mit anderen Metallen – sehr häufig Kupfer oder Kobalt. Um Nickel wirtschaftlich abbauen zu können, muss der Nickelgehalt im jeweiligen Erz mindestens 0,5 Prozent betragen. Sulfidische Erze wie Pentlandit enthalten rund 34 Prozent Nickel, einige Mineralien wie Millerit sogar um die 65 Prozent. Das Mineral mit dem höchsten Nickelgehalt heißt Bunsenit und enthält bis zu 78 Prozent Nickel.

Am häufigsten wird Nickel aus nickel- und kupferhaltigen Eisenerzen gewonnen. Hierzu wird das Erz zunächst angereichtert und geröstet, um Eisensulfide in Oxide umzuwandeln. Diese werden anschließend über mehrere Schritte verschlackt. Das Endprodukt in diesem ersten Schritt ist der sogenannte Kupfer-Nickel-Feinstein, der zu etwa 80 Prozent aus Kupfer und Nickel und zu 20 Prozent aus Schwefel besteht.

Danach wird das Rohnickel gewonnen. Dazu muss das Nickel vom Kupfer abgeschieden werden, indem der Feinstein mit Natriumsulfid verschmolzen wird. Das Nickelsulfid wird auf diese Weise abgetrennt und anschließend geröstet. So entsteht Nickeloxid, was wiederum mithilfe von Koks zu Rohnickel reduziert wird.

Um Rein- bzw. Reinstnickel zu gewinnen, wird der Rohnickel elektrolytisch raffiniert. Der Rohnickel kommt in eine Salzlösung, diese verflüssigt die unedleren Bestandteile, sie lösen sich vom Reinnickel. Das Endprodukt hat als Reinnickel eine Reinheit von 99,9 Prozent. Reinstnickel kommt sogar auf eine Reinheit von 99,99 Prozent. Er wird durch das sogenannte Mond-Verfahren gewonnen, einem Spezialverfahren für die Gewinnung von Reinstnickel.

Wo kommt das meiste Nickel her?

Im Jahr 2020 betrug die weltweite Nickelproduktion aus Minen rund 2,51 Millionen Tonnen, wobei sie 2021 auf rund 2,7 Millionen Tonnen kletterte (Quelle: US Geological Survey).

Bei der Bergwerksproduktion von Nickel liegt Indonesien im weit vorn mit einer Million Tonnen, gefolgt von den Philippinen mit großem Abstand (370.000 Tonnen). Russland trägt 250.000 Tonnen zur globalen Nickelversorgung bei und kommt damit auf den dritten Rang. Auf den weiteren Plätzen folgen Neukaledonien mit 190.000 Tonnen, Australien mit 160.000 Tonnen und Kanada mit 130.000 Tonnen. China landet mit 120.000 Tonnen auf dem siebten Rang und Brasilien schafft es auf 100.000 Tonnen. Andere Produktionsländer schaffen es zusammen auf insgesamt 428.000 Tonnen.

Wie die INSG mitteilt, lag die Produktion von Primärnickel 2021 bei weltweit 2,608 Millionen Tonnen. Für 2022 rechnet der Verband sogar mit 3,082 Millionen Tonnen. Dabei wird Primärnickel in zwei Produktkategorien unterteilt:

Nickel Klasse I: Nickelprodukte wie elektrolytisches Nickel, Pulver, Briketts und Nickel Carbonyl. Dieses Nickel wird auch Battery-grade Nickel genannt, da es in Akkus und Batterien zum Einsatz kommt.

Nickel Klasse II: Hierzu zählen Nickel Pig Iron (NPI) und Ferronickel sowie Nickeloxid. Diese Nickelprodukte haben gewöhnlich einen niedrigeren Nickelgehalt und werden vor allem in der Edelstahlproduktion eingesetzt, wo die Edelstahlproduzenten sich den Eisengehalt zunutze machen.

Rund 55 Prozent der Minenproduktion wird für die Herstellung von Klasse-I-Produkten benötigt, aus den restlichen 45 Prozent entstehen Klasse-II-Produkte.

Bei der Produktion dieses Primärnickels liegt China weit vorn mit 750.000 Tonnen, gefolgt von Indonesien mit 632.000 Tonnen. Die Zahlen beziehen sich auf 2020 und stammen von der INSG. Japan liegt mit 170.000 Tonnen auf dem dritten Platz noch vor Russland (154.000 Tonnen) und Kanada (118.000 Tonnen). Australien kommt mit 116.000 Tonnen auf den sechsten Rang unter den größten Herstellern von Primärnickel, dahinter liegen Norwegen, Neukaledonien, Finnland und Brasilien.

Welche Unternehmen fördern das meiste Nickel?

Bei den größten Nickelproduzenten tauchen die üblichen Verdächtigen des Bergwerk-Business auf. Je nachdem, welche Qualität des Nickel-Outputs man betrachtet – Primärnickel oder hoch reines Nickel, ändert sich lediglich die Reihenfolge.

Bei der Produktion von Primärnickel liegen chinesische Unternehmen weit vorn: Die Tsinghan und Delong Group liegen auf Platz eins und zwei mit 17 bzw. neun Prozent, gefolgt von Jinchuan mit sieben Prozent. Nornickel und Vale liegen mit jeweils sechs Prozent dahinter, noch vor Glencore und Shandong Xinhai mit je fünf Prozent Anteil. Sowohl Sumitomo (drei Prozent) als auch BHP Billiton und Anglo American (beide zwei Prozent) vervollständigen diese Top 10.

Hochgradig reines Nickel verteilt sich auf Nornickel und Jinchuan (je 17 Prozent), Glencore (13 Prozent), Vale (12 Prozent), die zusammen fast 60 Prozent der Produktion auf sich vereinen. Dahinter kommen noch Sumitomo (acht Prozent), BHP Billiton (sieben Prozent), Sherritt und Sumitomo Corp/Kores mit je drei Prozent sowie Anglo American und Impala mit je zwei Prozent.

Wie viele Nickel-Reserven gibt es?

Grundsätzlich ist auf der Erde ausreichend Nickel vorhanden. Es ist das fünfthäufigste Element. Wissenschaftler vermuten sogar, dass der unerreichbare Erdkern aus Nickel und Eisen besteht.

Die im Jahr 2021 bekannten Reserven des Elements in Höhe von mehr als 95 Millionen Tonnen reichen – bei konstanter Produktion auf dem Niveau von 2021 – jedoch nur noch für etwa 35 Jahre. Über den größten Anteil an diesen Vorkommen verfügen dabei Indonesien gefolgt von Australien, Brasilien und Russland. Laut der International Nickel Study Group lagern 60 Prozent der Nickelvorkommen in Lateritgesteinen und 40 Prozent in Sulfiden.

Weitere Lagerstätten finden sich in der Tiefsee. Allein in dem 75.000 Quadratkilometer großen Gebiet im Ostpazifik, für das sich die Bundesrepublik eine Explorationslizenz gesichert hat, sollen bis zu 19 Millionen Tonnen des Schwermetalls in bis zu 6.000 Meter Wassertiefe liegen.

Wie wird Nickel verwendet?

Obwohl Schmiede in China bereits vor 4.000 Jahren Haushaltsgegenstände mit Nickellegierungen herstellten und auch Eisengießer im antiken Griechenland das silbrig-weiße Element nutzten, wussten die Bergleute in Europa im Mittelalter noch nichts von den nützlichen Eigenschaften von Nickel.

Heute kommt Nickel in mehr als 3.000 Legierungen zum Einsatz. Das Schwermetall spielt bei der Herstellung von V2A-Stahl bis hin zu maßgeschneiderten Stählen für Hightech-Produkte eine entscheidende Rolle.

Die Stahlindustrie benötigt deshalb 68 Prozent der gut 2,7 Millionen Tonnen Nickel, die Bergwerke jedes Jahr fördern, allein für die Herstellung ihres Hauptprodukts. Mit weiteren sieben Prozent des Angebots beschichtet sie Oberflächen, um diese ebenfalls korrosionsbeständig zu machen.

Mit geringeren Beimengungen von zehn bis zwölf Prozent Nickel stellen Stahlkocher dabei Edelstähle her, die unter anderem zu Kochtöpfen, Besteck, Küchenspülen, Rohrleitungen, Werkzeugen, Rolltreppen, Tankwagen oder medizinischen Instrumenten verarbeitet werden. Mit höheren Nickelanteilen produzieren die Veredler Stähle für den Bau von Motoren, Gasturbinen und Flugzeugtriebwerken sowie Kältemaschinen und Behältern für Flüssiggase. Denn Stahl, dem Hersteller Nickel beimengen, wird auch bei Temperaturen von minus 200 Grad Celsius noch nicht brüchig.

Ein Ersatz des Elements durch andere Zusätze ist bei all diesen Verwendungen kaum möglich. Titanlegierungen können Nickelmetall oder Legierungen Nickelbasis in Umgebungen mit korrosiven Chemikalien ersetzen.

Um die wichtigsten Nickelvorkommen zu identifizieren, die in Zukunft Teil der globalen Versorgungslandschaft sein könnten, hat MiningIntelligence die größten Projekte, die sich weltweit in der Entwicklung befinden, zusammengestellt und sie auf der Grundlage der enthaltenen Nickelressourcen gerankt.

1. Nori Clarion-Clipperton

Entwicklungsstand: Fortgeschrittene Exploration

Geologie: Sedimentgebundenes Mangan

Andere Rohstoffe: Kobalt, Kupfer, Mangan

An erster Stelle steht das Polymetallprojekt Nori Clarion-Clipperton, das 4.000 Meter tief im nordöstlichen Teil des Pazifiks liegt und 11,5 Millionen Tonnen Metall enthält. Das Projekt ist nach der Meeresbodenzone zwischen Hawaii und Mexiko benannt, die sich in internationalen Gewässern befindet. Der Explorationsvertrag wird von Nauru Ocean Resources Inc. gehalten, einer Tochtergesellschaft von The Metals Company, früher Deep Green Metals, die exklusiven Zugang zu diesem Gebiet hat.

2. Toml Clarion-Clipperton

Erschließungsstatus: Fortgeschrittene Exploration

Geologie: Sedimentgebundenes Mangan

Andere Rohstoffe: Kobalt, Kupfer, Mangan

Die Explorationszone Toml im benachbarten Tonga gehört ebenfalls zum Portfolio von The Metals Company. Die geschätzten Ressourcen enthalten 9,9 Millionen Tonnen Nickel und weisen ähnliche Gehalte wie Nori auf. Im Jahr 2020 erwarb The Metals Company die Tonga Offshore Mining Limited (TOML) und erhielt damit die Explorationsrechte für einen 74.713 Quadratkilometer großen Block des CCZ-Meeresbodens, der eine abgeleitete Ressource von 756 Millionen nassen Tonnen polymetallischer Knollen enthält.

3. Sangaji

Entwicklungsstatus: Fortgeschrittene Exploration

Geologie: Nickel-Kobalt-Laterit

Andere Rohstoffe: Kobalt, Eisen

Das Sangaji-Projekt in Halmahera, Indonesien, befindet sich im Besitz des indonesischen Bergbauunternehmens Antam. Es liegt mit 6,6 Millionen Tonnen enthaltenem Nickel an dritter Stelle.

4. Dumont

Entwicklungsstatus: Durchführbarkeit

Geologie: Magmatisches Sulfid

Andere Rohstoffe: Kobalt, Palladium, Platin, Magnetit

Auf Platz vier liegt die Nickel-Sulfid-Lagerstätte Dumont von Waterton Global Resource Management in Quebec. Mit 5,7 Millionen Tonnen enthaltenem Nickel wird Dumont nach Aufnahme der Produktion voraussichtlich zu den größten Nickelbetrieben der Welt gehören, mit einer durchschnittlichen jährlichen Nickelproduktion von 39.000 Tonnen über 30 Jahre hinweg.

5. Turnagain

Entwicklungsstatus: Vormachbarkeit

Geologie: Magmatisches Sulfid

Andere Rohstoffe: Kobalt

Das von Giga Metals betriebene Turnagain-Projekt in British Columbia liegt mit 4,8 Millionen Tonnen enthaltenen Nickels an fünfter Stelle. Giga Metals hat sich zum Ziel gesetzt, Turnagain zur weltweit ersten kohlenstoffneutralen Mine auszubauen.

6. Twin Metals

Entwicklungsstatus: Vormachbarkeit

Geologie: Magmatisches Sulfid

Andere Rohstoffe: Kobalt, Kupfer, Gold, Palladium, Platin, Silber

An sechster Stelle steht das Projekt Twin Metals von Antofagasta, das im Bergbaulager Duluth Complex in Minnesota liegt und 4,2 Millionen Tonnen Nickel enthält. Das geplante Bergwerk wird seit Jahren wegen potenzieller Umweltrisiken genau unter die Lupe genommen. Letztes Jahr erklärte sich das U.S. Bureau of Land Management bereit, seine Entscheidung über die Erneuerung von 13 Schürfgenehmigungen in Minnesota zu überdenken, die es Antofagasta ermöglicht hätten, seine geplante Kupfer-Nickel-Mine zu erweitern, wodurch das Projekt in der Schwebe blieb.

7. Jacare

Entwicklungsstatus: Vorläufige Machbarkeit

Geologie: Nickel-Kobalt-Laterit

Andere Rohstoffe: Kobalt

Das Jacare-Projekt von Anglo American in Brasilien liegt mit 3,9 Millionen Tonnen enthaltenem Nickel an siebter Stelle. Jacare liegt etwa 90 Meilen von der Onça-Puma-Nickelmine von Vale entfernt.

8. Decar

Entwicklungsstatus: Vorläufige wirtschaftliche Bewertung

Geologie: Magmatisches Sulfid

Andere Rohstoffe: N/A

An achter Stelle steht die Greenfield-Entdeckung von FPX Nickel bei Decar mit 3,1 Millionen Tonnen enthaltenem Nickel. Das Projekt - benannt nach dem Bezirk in Zentral-British Columbia, in dem sich die Awaruite-Mineralisierung befindet - soll über eine Minenlebensdauer von 24 Jahren schätzungsweise 37.369 Tonnen Konzentrat pro Jahr produzieren.

9. Mesaba

Entwicklungsstatus: Fortgeschrittene Exploration

Geologie: Magmatisches Sulfid

Andere Rohstoffe: Kobalt, Kupfer, Gold, Palladium, Platin

Das Nickelprojekt Mesaba von Teck Resources in den USA liegt mit 2 Mio. Tonnen Nickel an neunter Stelle. Mesaba ist die größte Sulfidlagerstätte im Duluth-Komplex in Minnesota.

10. Crawford

Entwicklungsstatus: Vorläufige wirtschaftliche Bewertung

Geologie: Magmatisches Sulfid

Andere Rohstoffe: Kobalt, Palladium, Platin

Das Crawford-Projekt der Canada Nickel Company in Ontario rundet die Liste mit 2,9 Millionen Tonnen enthaltenem Nickel ab. Der Betrieb soll während der 25-jährigen Lebensdauer der Mine 2,1 Tonnen Kohlendioxid pro Tonne Nickeläquivalent erzeugen - 93 Prozent weniger als der Branchendurchschnitt von 29 Tonnen CO₂.

Nickel als Baustein für Hochleistungsbatterien

Die restlichen acht Prozent des gewonnenen Nickels benötigen Hersteller von Batterien für Smartphones, Tablets sowie Elektro- und Hybridfahrzeuge.

Akkus, in denen eine Nickeloxid-Hydroxid-Kathode Elektronen an eine Zink-Anode schickt, könnten künftig die heute gebräuchlichen Lithium-Ionen-Batterien weitgehend ersetzen. Da Hersteller dabei auf teures Kobalt als Material für die Kathode verzichten, können sie Akkus herstellen, die nicht viel mehr kosten als herkömmliche Bleisäure-Batterien.

Gleichzeitig sind Akkus auf Nickel-Zinkbasis sicherer, da sie keine brennbaren Materialien enthalten, bieten eine höhere Energiedichte und damit eine größere Reichweite als Lithium-Ionen-Batterien, lassen sich in wenigen Minuten aufladen und verfügen nach mehr als 50.000 Ladezyklen noch immer über 92 Prozent ihrer anfänglichen Speicherfähigkeit.

Derzeit reicht die Leistung von Nickel-Zink-Akkus zwar erst, um E-Bikes und Elektrofahrzeuge anzutreiben. Wissenschaftler am Naval Research Laboratory in Washington arbeiten jedoch mit Hochdruck daran, die Speichertechnologie auch an den Einsatz in mobilen elektronischen Geräten anzupassen.

Kann Nickel recycelt werden?

Nickel ist zu 100 Prozent und ohne Qualitätsverlust wiederverwendbar – und das immer wieder. Diese Eigenschaft macht es zu einem idealen Metall für die Kreislaufwirtschaft.

Und da der Großteil des in Altprodukten enthaltenen Nickels auch recycelt wird, beurteilen Experten die Abhängigkeit der deutschen Wirtschaft von den führenden Förderländern und –unternehmen nur als mäßig kritisch. Anders sieht es die USA, erst im November 2021 fügte sie Nickel zur Liste der in den Vereinigten Staaten als kritisch gelisteten Rohstoffe hinzu.

In der EU liegt die Recyclingquote bei raffiniertem Nickel bei etwa 67 Prozent. In den USA sind es laut USGS etwa 52 Prozent. Weltweit, so das Nickel Institute, wurden im Jahr 2010 rund 68 Prozent des gesamten aus Konsumgütern verfügbaren Nickels recycelt. Weitere 15 Prozent gelangten in den Kohlenstoffstahlkreislauf. Allerdings landeten etwa 17 Prozent immer noch auf Deponien.

Wie teuer ist Nickel?

Im Zuge der weltweiten Energiewende steigt der Nickelpreis stetig an. Die Coronakrise hat das Industriemetall laut den Fuchs-Briefen hinter sich gelassen. Notierte das Metall im März 2020 noch bei rund 11.000 US-Dollar, erklomm der Preis für Nickel zwischenzeitlich ein Hoch von mehr als 45.000 US-Dollar pro Tonne. Schuld waren Spekulanten. Damit knackte das Metall seinen bisherigen Rekord vom Mai 2014 mit knapp über 19.000 US-Dollar. Aktuell kostet Nickel mit Schwankungen zwischen 25.000 und 30.000 Euro, nachdem sich der Preis seit Mitte 2022 wieder von seinem Spekulantenhoch erholt hat.

Die Analysten der Fuchs-Briefe rechnen mit einem weiteren Preisanstieg, was sich aus einer weiter steigenden Nachfrage ergibt. Denn Elektroautos benötigen Nickel für ihre Batterien –  jedenfalls ist das die aktuell noch vorherrschende Technologie – und auch andere Speichertechnologien, etwa für Solarstrom, setzen auf Nickel. Laut der Internationalen Energie-Agentur (IEA) dürfte der jährliche Verbrauch von Nickel auf mehr als sechs Millionen Tonnen pro Jahr bis 2040 ansteigen.

Der durchschnittliche Nickelpreis setzt sich zusammen aus den Preisen für die unterschiedlichen Qualitäten. So ist reines Erz beispielsweise am günstigsten. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) schätzte noch im Juni 2021 die Preise folgendermaßen: Etwa 2.000 US-Dollar rechnete sie für eine Tonne nickelhaltige Erze. Mit steigender Verarbeitung wird es teurer.

NPI schlägt den Berechnungen der BGR zufolge mit 4.000 bis 5.000 US-Dollar pro Tonne zu Buche und Ferronickel mit bereits um die 12.000 US-Dollar pro Tonne. Am teuersten ist Nickelsulfat für die Batterieherstellung mit knappen 16.000 Euro. Die Angaben wurden von der BGR im Voraus geschätzt, sie sind heute überholt, können aber den relativen Abstand zwischen den einzelnen Qualitäten ungefähr wiedergeben.

*Reserven = aktuell bekannte, mit der vorhandenen Technologie rentabel ausbeutbare Vorkommen

**Ressourcen = aktuell bekannte, aber noch nicht rentabel ausbeutbare Vorkommen