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Rohstoff Aluminium: Luftikus aus Bauxit

Rohstoff Aluminium: Luftikus aus Bauxit

14.07.2017

Rohstoff Aluminium – Luftikus aus Bauxit

Der Trend zum Leichtbau macht Aluminium zu einem Werkstoff, der sich in der Industrie kaum ersetzen lässt. Auch die Bau- und Verpackungsbranche können auf den Rohstoff nicht verzichten.

Vier Menschen kostete der ätzende rote Schlamm das Leben. Als am 4. Oktober 2010 in einer Aluminiumfabrik im ungarischen Ajka ein Becken mit Bauxitschlamm barst, ergoss sich das hochtoxische Abfallprodukt über ein Gebiet von 40 Quadratkilometer, fraß sich durch mehrere Dörfer und das Fleisch derer, die der Brühe nicht mehr ausweichen konnten. Es war der größte Chemieunfall in der Geschichte Ungarns.

Rohstoff Aluminium

Foto: 71/Shutterstock.com

Aluminium-Recycling bleibt unter dem Machbaren

Die Katastrophe hätte überall passieren können, wo Bergbaukonzerne Bauxit zu Aluminium verarbeiten. Dabei wäre sie im Grunde vermeidbar gewesen. Denn Aluminium lässt sich ohne Qualitätseinbußen beliebig oft einschmelzen und wiederverwenden. Etwa drei Viertel des jemals erzeugten Alu ist deshalb noch immer in Gebrauch. Hersteller des Leichtmetalls verwerten in Europa heute ganze 95 Prozent des in entsorgten Fahrzeugen enthaltenen Aluminiums und zwischen 92 und 98 Prozent des Aluminiumschrotts, der beim Abriss oder der Sanierung von Gebäuden anfällt. Doch trotz dieser Recyclingquoten können Aluminiumschmelzen in Deutschland der Bundesagentur für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) zufolge nur 53 Prozent ihrer Rohstoffversorgung durch Aluschrotte abdecken.

Bauxit als Grundstoff für Aluminium

In anderen Teilen der Welt ist dieser Anteil noch erheblich geringer.  Da viele Aluminiumprodukte eine sehr lange Lebensdauer haben und die Nachfrage nach dem Leichtmetall vor allem in Schwellenländern rasant steigt, kann Recycling-Alu weltweit nur etwa 20 bis 25 Prozent der Nachfrage befriedigen.

Den Großteil des Bedarfs decken Bergbaukonzerne, durch Aluminium, das sie durch die Weiterverarbeitung von Bauxit gewinnen. Dieses Erz enthält 15 bis 25 Prozent reinen Aluminiums und kommt vor allem in einem Gürtel rund um den Äquator vor. Die größten bekannten Lagerstätten befinden sich in Australien, Guinea, Brasilien, Vietnam und Jamaika. Zusammen bauen die drei größten Förderländer von Bauxit – Australien, China und Brasilien – Angaben der Deutschen Rohstoffagentur (DERA) zufolge fast 70 Prozent des weltweiten Angebots an dem Erz ab. Allein Australien leistet mit 30,2 Prozent fast ein Drittel der globalen Bauxitförderung, gefolgt von China miz 24,9 Prozent.

Gesicherte Versorgung mit Rohstoff Aluminium

Ähnlich hoch wie beim Abbau von Bauxit ist die Länderkonzentration auch bei der Herkunft des fertigen Aluminiums und den Alu-produzierenden Bergbauunternehmen. Australien, Brasilien, Guinea, Indien und Jamaika, versorgen die Weltwirtschaft mit 88 Prozent des globalen Angebots an Aluminium, so die BGR. Dabei stammen 45 Prozent des weltweiten Angebots aus Australien, weitere 20 Prozent aus Brasilien.

Kein Wunder, dass mit der britisch-australischen Rio Tinto Group und der ebenfalls britisch-australischen BHP Billiton Group gleich zwei der drei wichtigsten Aluminium produzierenden Unternehmen ebenfalls Down Under beheimatet sind. Der zweitgrößte Aluminiumproduzent der Welt ist die US-amerikanische Alcoa Inc.. Zusammengenommen stellen die drei Gesellschaften 36 Prozent des weltweit produzierten Aluminiums her.

Trotz der hohen Konzentration der Anbieter sowie der Lagerstätten in wenigen Ländern stuft die DERA die Versorgung mit Bauxit und Aluminium dennoch nicht als bedenklich ein. Das mag daran liegen, dass auf der Erde grundsätzlich genug Bauxit als Grundstoff für Aluminium vorhanden ist.

Rohstoff Aluminium: Dritthäufigstes Element des Planeten

Gut sieben Prozent der Erdkruste bestehen aus Aluminium. Damit ist das Leichtmetall das dritthäufigste Element unseres Planeten nach Sauerstoff und Silizium. Bliebe die heutige Fördermenge von Bauxit in Höhe von gut 260 Millionen Tonnen im Jahr konstant, würden die 29 Milliarden Tonnen der bekannten Reserven des Erzes noch mehr als 100 Jahre reichen. Die auf 55 bis 75 Milliarden Tonnen geschätzten Ressourcen hätten sogar eine Reichweite von 250 bis 340 Jahren.

Um aus Bauxit Aluminium zu gewinnen, entziehen Aluminiumschmelzen dem Erz zunächst bei etwa sieben Bar Druck und 180 Grad Celsius Hitze Aluminiumhydroxid. Dieses bringen sie anschließend zum Glühen und brennen es zu Aluminiumoxid. Als Abfallprodukt fällt dabei Rotschlamm an. Das Aluminiumoxid wiederum unterziehen die Raffinerien abschließend einer Elektrolyse, bei der sie das Material mit Hilfe eines Flussmittels in flüssiges Aluminium und Sauerstoff zertrennen. Je nach Qualität des verwendeten Bauxits lässt sich so aus vier bis sieben Tonnen Erz eine Tonne Aluminium herstellen.

Leichtbau und E-Mobilität sorgen für Nachfrage

Das am Ende des Verfahrens gewonnene Leichtmetall kommt zu 48 Prozent im Automobil-, Eisenbahn-, Flugzeug- und Schiffbau sowie der Herstellung von Fahrrädern zum Einsatz. Um immer leichtere Fahrzeuge bauen zu können, hat vor allem die Autoindustrie in den vergangen Jahrzehnten immer mehr Aluminium nachgefragt. Verarbeiteten Autobauer in einem durchschnittlichen Pkw 1990 erst etwa 50 Kilogramm Aluminium, so sind es heute bereits 160 bis 180 Kilogramm. Bis 2025  soll der Materialverbrauch Experten zufolge auf über 200 Kilogramm Aluminium pro Fahrzeug steigen. Vor allem für die Produktion besonders leichter Elektroautos wird die Autobranche künftig immer mehr Alu benötigen.

Bau- und Verpackungsbranche als Aluminium-Nachfrager

Die Baubranche nimmt weitere 13 Prozent des weltweit produzierten Aluminiums ab und stellt damit Fensterrahmen, Türen sowie Winkel und Profile her. Die Verpackungsindustrie verarbeitet elf Prozent des erzeugten Aluminiums zu Tuben, Dosen, Spraydosen, Menüschalen und flexiblen Verpackungen, bei denen sie eine dünne Aluschicht auf Kunststoff oder Pappe laminiert. Elektrotechnik und Maschinenbau verarbeiten weitere sieben beziehungsweise sechs Prozent des Angebots. Im Maschinenbau ist der Druck, immer leichtere Anlagenteile zu bauen, ebenso groß wie in der Automobilindustrie. Denn je leichter bewegte Maschinenteile sind, desto weniger Energie ist nötig, um die Bauteile zu bewegen und desto schneller können Achsen, Spindeln und Rotoren sich drehen. Jedes Gramm, das Maschinenbauer sparen, können sie direkt in Geschwindigkeit umsetzen.

Zusammenfassung Rohstoff Aluminium
Beschreibung: · chemisches Element ‚Al‘ mit der Ordnungszahl 13
· Aluminium ist ein weiches, silberweißes, sehr reaktionsfreudiges Leichtmetall, das in der Natur nicht in Reinform vorliegt.
· Das wichtigste Erz, in dem Aluminium gebunden ist, ist Bauxit. Es enthält zwischen 15 und 25 Prozent reines Aluminium.
· Aluminium ist sehr korrosionsbeständig, da es an der Luft schnelle eine schützende Oxidschicht ausbildet.
· Die Wärme- und elektrische Leitfähigkeit des Leichtmetalls liegt etwa ein Drittel unter der Leitfähigkeit von Kupfer.
Verwendung: · Verkehrssektor (48%)
· Bauindustrie (13%)
· Verpackungsbranche (11%)
· Elektrotechnik (7%)
· Maschinenbau (6%)
Größte Förderländer von Bauxit als Grundstoff: · Australien (30,2%)
· China (24,9%)
· Brasilien (13,6%)
Größte bauxitfördernde Unternehmen (mit Anteil an der weltweiten Bauxitförderung) · Rio Tinto Group (16,4%)
· Alcoa Inc. (11,7%)
· BHP Billiton Group (8,1%)
· Alumina Ltd. (8%)
· Rusal (5,3%)
· Vale S.A.(8%)
Vorhandene Reserven*: 29.000 Mio. Tonnen
Vorhandene Ressourcen**: 55.000-75.000 Mio. Tonnen
Statistische Reichweite der Reserven: 100 Jahre
Statistische Reichweite der Ressourcen: 250 bis 340 Jahre
Recyclingquote: · Aluminium kann theoretisch zu 100 Prozent ohne Qualitätsverlust wiedergewonnen werden.
· Derzeit liegt die weltweite Recyclingquote allerdings nur zwischen 20 und 25 Prozent.
· In Deutschland beträgt sie 53 Prozent.
Substituierbarkeit: Aluminium lässt sich in einzelnen Anwendungsbereichen durch Verbundwerkstoffe, Titan, Stahl, Kupfer oder Magnesium ersetzen.
Jahresproduktion von Bauxit 2016: 260,61 Mio. Tonnen.

Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, US Geological Survey, UNEP

 

*Reserven = aktuell bekannte, mit der vorhandenen Technologie rentabel ausbeutbare Vorkommen
**Ressourcen = aktuell bekannte, aber noch nicht rentabel ausbeutbare Vorkommen

Autor: Gerd Meyring

Bild: Nattakit Jeerapatmaitree/Shutterstock (Teaser)

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