Blau pigmentiertes Kobaltoxid-Pulver, das unter anderem in der chemischen Industrie verarbeitet wird.

Blau pigmentiertes Kobaltoxid-Pulver, das unter anderem in der chemischen Industrie verarbeitet wird. (Bild: RHJ - stock.adobe.com)

Was ist Kobalt?

Kobalt, auch Cobalt geschrieben, ist ein chemisches Element, das zu den ferromagnetischen Übergangsmetallen zählt. Es ist Bestandteil der 9. Gruppe des Periodensystems - auch Kobaltgruppe genannt. Vor der Neuordnung zählte es zur 8. Nebengruppe, der Eisen-Platin-Gruppe. Die Ordnungszahl 27 besagt, dass Kobalt 27 Protonen im Atomkern hat. Die Atommasse von Kobalt beträgt 58,93 und damit größer als die von Nickel mit 58,69.

Im Mittelalter wurden Kobalterze und Kobaltverbindungen häufig für Silber- und Kupfererze gehalten. Wegen des Arsengehalts gaben sie jedoch beim Erhitzen unangenehme Gerüche ab und galten daher als "verhext". Es galt der Mythos, dass Kobolde das wertvolle Silber gegen wertlose, silberfarbene Erze ausgetauscht hätten. Daher stammt auch der Name: Kobolderz. Erst später wurde daraus Kobalt. Zu den "wertlosen, silberfarbenen Erzen" zählten neben Kobalterzen auch Nickel- und Wolframerze.

Kobalt wurde 1735 durch den schwedischen Chemiker Georg Brandt entdeckt, der das bis dato unbekannte Metall zum ersten Mal beschrieb und ihm seinen Namen gab. 1780 beschrieb Torbern Olof Bergmann Kobalt als Element.

In der Erdkruste kommt Kobalt mit einem Anteil von 0,004 Prozent vor. Es ist steht damit nach Häufigkeit an dreißigster Stelle. In Erzen und Mineralien ist es meist vergesellschaftet mit Nickel, aber auch Kupfer, Silber, Eisen oder Uran.

Wie sieht Kobalt aus?

Klassischerweise wird Kobalt immer mit der Farbe Blau in Verbindung gebracht. Als Metall ist es jedoch stahlgrau und leitet Wärme und Strom sehr gut. Kobalt besitzt jedoch nur 26 Prozent der elektrischen Leitfähigkeit von Kupfer. Kobalt zählt zu den unedlen Elementen und kommt in Verbindung hauptsächlich als Oxid vor. Neben Stahlgrau kommt Kobalt in unterschiedlichen Farben vor: gelb, rot, blau und grün - je nach Verbindung.

Die Konnotation mit Blau stammt aus dem Altertum. Bereits 1500 vor Christus nutzten die Ägypter Kobaltsalze zum Färben von Glas und Keramik verwendet. Seit dem Mittelalter wurde besonders das blaue Glas namens Smalte als Grundstoff für Farbe verwendet. Dieses Kobaltblau war lange Zeit die bezahlbare Alternative zum teureren Ultramarinblau. Das wurde aus dem Halbedelstein Lapislazuli hergestellt.

Kobalt tritt in seinen Verbindungen meist zwei- oder dreiwertig auf, diese haben oft kräftige Farben. So ist Kobalt(II)-oxid ein olivgrünes, in Wasser unlösliches Salz. Cobalt(II,III)-oxid ist ein schwarzer Feststoff, während Kobalt(III)-oxid ein grau-schwarzer Feststoff ist, der praktisch unlöslich in Wasser ist.

Kobalt(II)-chlorid ist im wasserfreien Zustand ein blaues Salz, als Hexahydrat ist es rosafarben. Über Kobalt(II)-chlorid lässt sich Wasser in Lösungen nachweisen (es färbt sich dann rosa), auch wird es als Hexahydrat in wässriger Lösung als sogenannte "Geheimtinte" verwendet. Wird das Papier erhitzt, erscheint die tiefblaue Schrift.

Als Kobalt(II)-bromid ist es ein grüner hygroskopischer Feststoff, der an der Luft in Hexahydrat übergeht und sich dabei rot färbt. Kobalt(II)-iodid ist schwarz, läuft aber an der Luft langsam schwarzgrün an. Als in Wasser verdünnte Lösung sieht sie rot aus. Konzentrierte Lösungen sind bei niedriger Temperatur ebenfalls rot, bei höherer Temperatur ändert sich die Farbe zu braun bis olivgrün.

Die größten Produktionsländer von Kobalt

Wo kommt Kobalt vor?

Das Land mit den größten Reserven und der größten aktuellen Kobalt-Produktion ist die Demokratische Republik Kongo (Kinshasa). Im dortigen Boden lagern laut der US Geolocigal Survey 2023 rund vier Millionen Tonnen Kobalt. Die aktuelle Produktion des Landes liegt bei 130.000 Tonnen in 2022. Seit Jahren steigert das Land seine Bergwerksproduktion des gefragten Rohstoffs.

Auf den zweiten Platz vorgerückt in Sachen Produktion ist Indonesien mit 10.000 Tonnen im vergangenen Jahr. Mit 600.000 Tonnen Reserven liegt das asiatische Land jedoch nur auf dem dritten Platz. Australien bietet 1,5 Millionen Tonnen Kobaltreserven bei einer aktuellen Produktion von 5.900 Tonnen in 2022. Aber auch Kuba sitzt auf bedeutenden Kobaltreserven mit rund 500.000 Tonnen, allerdings liegt die Produktion aktuell bei lediglich 3.800 Tonnen und damit gleichauf mit den Philippinen und nur knapp hinter Kanada.

Die weltweiten Ressourcen gibt die US Geological Survey mit etwa 25 Millionen Tonnen an. Ressourcen sind Vorkommen, die aktuell noch nicht wirtschaftlich abgebaut werden können - sei es aufgrund der Geologie oder aufgrund geringer Konzentration. Die meisten Kobaltressourcen liegt in der DR Kongo und Sambia, auch Australien und Kuba besitzen viele Ressourcen Das umfasst allerdings nur die erdgebundenen Ressourcen. Weitere 120 Millionen Tonnen, also fast 5-mal so viel, vermuten die USGS-Experten in polymetallischen Knollen auf dem Grund des Atlantiks sowie des indischen und pazifischen Ozeans.

Kobalt ist im Gestein meist vergesellschaftet mit Nickel, Kupfer oder auch Mangan. Kobalt ist aber auch Bestandteil von Vitamin B12, eine tägliche Zufuhr von 0,1 Mikrogramm gilt als täglicher Bedarf für einen Erwachsenen.

Zudem haben vor kurzem Wissenschaftler der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe eine neue Bakterienart entdeckt, die Kobalt gewinnen. Sulfobacillus harzensis können den Rohstoff aus Laugen (etwa aus Rückhaltebecken) extrahieren.

Kobaltproduktion aus Bergbau von 2000 bis 2023

Kobalt: Kritischer Rohstoff, aber auch Konfliktrohstoff?

Kobalt steht auf der EU-Liste der Kritischen Rohstoffe - und das bereits sehr lange. Zum einen, weil es ein erhebliches Länderrisiko gibt: Die Bergwerksproduktion konzentriert sich auf ein Land, das zudem politisch sehr instabil ist. Zum anderen rechnen sämtliche Experten mit einer steigenden Bedarf durch die weltweite Umstellung von fossilen Rohstoffen auf elektrische Antriebe. Und da Kobalt bei der Batterie- bzw. Stromspeicherproduktion eine wichtige Rolle spielt, hat die Versorgung mit dem Rohstoff Priorität für viele Unternehmen.

Kobalt wird aber auch häufig als Konfliktrohstoff bezeichnet, obwohl er nicht zu den vier "klassischen" Konfliktrohstoffen Wolfram, Tantal, Zinn und Gold (manchmal auch Coltan) gerechnet wird. Kobalt geriet jedoch - wie sie - in die Schlagzeilen durch Kinderarbeit und sogenanntes Blutkobalt. Das heißt, dass der Abbau unter der Kontrolle bewaffneter Milizen oder Rebellengruppen stattfindet und deren Konflikte finanziert. Oft ist der Abbau zudem mit schweren Umweltschäden verbunden. Als Gegenmaßnahmen werden Importbeschränkungen, Abkommen mit den Herkunftsländern sowie Zertifizierungen der Lieferketten verarbeitender Unternehmen diskutiert und teilweise bereits umgesetzt.

Der 2010 verabschiedete amerikanische Dodd-Frank-Act reguliert in Section 1502 zumindest die Einfuhr und Verwendung der vier Konfliktmineralien Tantal, Zinn, Gold und Wolfram aus mehreren afrikanischen Staaten. Diese Regelung wurde jedoch durch die Trump-Regierung durch eine Executive Order außer Kraft gesetzt. Anfang 2017 wurde durch das europäische Parlament ein vergleichbares EU-Gesetz verabschiedet,

Welche Unternehmen bauen Kobalt ab?

Mit 130.000 Tonnen fördert ein einziges Land mehr als zwei Drittel des weltweit angebotenen Kobalts: die Demokratische Republik Kongo. In dem zentralafrikanischen Staat lagert mit vier Millionen Tonnen zudem fast die Hälfte der globalen Reserven des Rohstoffs. Ein Fünftel des im Kongo gewonnenen Kobalts stammt dabei aus handwerklichen Minen im Süden des Landes, in denen nach Angaben des UN-Kinderhilfswerks UNICEF gut 40.000 Kinder und Jugendliche arbeiten.

Für Einkäufer, die durch die Corporate-Social-Responsibility-Politik ihrer Unternehmen an strikte ethische Standards gebunden sind – etwa keine Kinderarbeit -, sind die Abbaubedingungen im Kongo deshalb das größte Einzelrisiko beim Einkauf von Kobalt, warnt Colin Hamilton, Direktor des Rohstoff-Research bei Macquarie. In der Vergangenheit unterbrachen längere Phasen politischer Gewalt und Instabilität nach Machtwechseln immer wieder die Rohstofflieferketten.

Wer bei der Beschaffung des Schwermetalls auf andere Anbieter ausweichen will, hat es daher schwer. Denn die Förderung konzentriert sich auf sehr wenige Staaten. Indonesien, Australien, Kuba, Kanada und Russland steuern jeweils fünf bis sechs Prozent zum globalen Angebot bei. Insgesamt stammen somit 86 Prozent des weltweit geschürften Kobalts aus nur sechs Ländern.

Die größten Kobalt-Minen 2022

Zu den größten Produzenten von Kobaltmetall zählen laut der BGR (Rohstoffinformationen Kobalt, 2019) Glencore (Schweiz), Sumitomo Metal Mining (Japan), Jinchuan (China) und Sherritt (Kanada). Die größten Hersteller von Kobaltsalzen und anderen Kobaltverbindungen kommen aus China, das größte davon ist Huayou. Einen Überblick über die jeweils größten kobaltproduzierenden Unternehmen finden Sie hier.

Bereits 2016 sicherte sich die chinesische CMOC für 2,65 Milliarden US-Dollar eine 56-prozentige Beteiligung an der größten Kupfermine Afrikas –Tenke Fungureme in der Demokratischen Republik Kongo. Mit 19.000 Tonnen im Jahr 2022 ist die Mine die zweitgrößte Kobaltmine weltweit. Die dortige Kobaltförderung ist für die Volksrepublik von entscheidender strategischer Bedeutung.

Wofür wird Kobalt verwendet?

Da der wichtige Rohstoff extrem hart ist und erst bei 1.492 Grad Celsius schmilzt, ist es bei der Herstellung von besonders verschleißfesten und hitzebeständigen Eisenlegierungen nicht zu ersetzen. Die Legierungen selbst werden für die Produktion von Schneidwerkzeugen, Laufschienen von Kettensägen, Rasierklingen, Hochleistungsbohrern, künstlichen Gelenken aber auch für den Bau von Flugzeugtriebwerken und Turbinen eingesetzt. Daneben findet das Element in Legierungen für den 3D-Druck, bei der Fertigung von Katalysatoren sowie in Verbindung mit Silizium bei der Produktion von Farben Verwendung. Mit Kobalt mischten schon die mittelalterlichen Dombauhütten die Blautöne ihrer Kirchenfenster.

Der wohl aber mit Abstand wichtigste Verwendungszweck von Kobalt ist die Produktion von Batterien für E-Autos. Schon im Jahr 2014 wurde 46 Prozent des produzierten Kobalts für diesen Zweck eingesetzt. Eine durchschnittliche Autobatterie enthält fünf bis elf Kilogramm Kobalt. Bei den alten Verbrennern wurde Kobalt früher lediglich im Gramm-Bereich verbaut. Vor allem in Lithium-Ionen-Batterien kommt Kobalt zum Einsatz. Da sich in der Schichtstruktur von Lithium-Kobaltoxid besonders gut Lithium einlagern kann, lassen sich mit Kobalt-Kathoden Batterien mit einer besonders hohen Energiedichte fertigen, die sich gleichzeitig sehr schnell aufladen lassen.

Der Trend geht allerdings dazu, Batterien ohne Kobalt herzustellen. Beispielsweise verbauen Tesla und der chinesische Hersteller BYD so genannte LFP-Akkus (Lithium-Eisenphosphat). Ganz neu ist auch die Natrium-Batterie.

Weitere Produkte mit Kobalt sind zum Beispiel:

  • Künstliche Gelenke
  • Kurbelwellen, Nockenwellen, Pleuelstangen
  • Katalysatoren zur Entschwefelung von Diesel und Kerosin
  • Reifen
  • Flugzeugtriebwerke und -turbinen

Kobaltgelb ist ein feines, leichtes kristallines Pulver, das als Pigment für Öl- und Aquarellmalerei verwendet wird. Das bekannte Pigment Thénards Blau entsteht durch Sintern von Cobalt(II)-oxid mit Aluminiumoxid bei 1200 °C. Es wurde in der Vergangenheit als Farbstoff für Keramik (insbesondere chinesisches Porzellan), Schmuck und Farben verwendet. Transparente Gläser werden mit dem Kobaltpigment-Smalt auf Siliziumdioxidbasis getönt. Das Pigment Rinmans Grün ist ein türkisgrünes Pulver und wird vor allem für Ölfarben und Zementfarben verwendet. Rinmans Grün ist darüber hinaus ein beliebter Nachweis für Zink.

Kritische Rohstoffe: Der große Überblick

Salzsee Salar de Uyuni -
(Bild: Gerd Mischler)

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Wie wird Kobalt gewonnen?

98 Prozent der weltweiten Kobaltvorkommen liegen nicht in Reinform vor, sondern sind mit Nickel- und Kupfererzen vergesellschaftet. Gut 55 Prozent des weltweit gewonnenen Kobalts fällt deshalb als Nebenprodukt beim Abbau von Kupfer, weitere 35 Prozent bei der Förderung von Nickel an. Die Folge: Sinkt die Nachfrage nach diesen Metallen, geht auch das Angebot an Kobalt zurück.

Die genaue Art der Gewinnung hängt ab von der Zusammensetzung des jeweiligen Erzes. Zunächst wird ein Teil der vorhandenen Eisensulfide durch Rösten in Eisenoxid umgewandelt und mit Siliziumdioxid als Eisensilikat verschlackt. Es entsteht der sogenannte Rohstein. Dieser enthält neben Kobalt noch Nickel, Kupfer und weiteres Eisen als Sulfid (Schwefelverbindung) oder Arsenid (Arsenverbindung).

Durch weiteres Abrösten mit Natriumkarbonat und Natriumnitrat wird der Schwefel entfernt. Dabei bilden sich aus einem Teil des Schwefels und Arsens Sulfate und Arsenate, die mit Wasser ausgelaugt werden. Zurück bleiben die entsprechenden Metalloxide, die mit Schwefel- oder Salzsäure behandelt werden. Dabei gehen Nickel, Kobalt und Eisen in Lösung - nur Kupfer nicht.

Chlorkalk ist anschließend dafür zuständig, das Kobalt als Kobalthydroxid auszufällen. Wird dieses Kobalthydroxid erhitzt, wandelt es sich um in Kobalt(II,III)-oxid (Co3O4) um. Unter Zugabe von Koks oder Aluminiumpulver reduziert es zu Kobalt.

Wie viel kostet 1 kg Kobalt?

Preis für Kobalt

Der Preis für Kobalt ist im Jahr 2022 deutlich gefallen. Das Angebot stieg durch eine stärkere Förderung von Nickel und Kupfer, dadurch sank der Preis. Nun hat China den Einfuhrzoll auf Kobaltmetall zum 1. Januar 2023 komplett abgeschafft. Zuvor betrug dieser - seit dem 13. Dezember 2021 -  zwei Prozent. Zu dem Zeitpunkt hatte die chinesische Regierung die Höhe des Zolls von vier auf zwei Prozent halbiert, berichtete der Branchendiest Fastmarkets.

Der Kobaltpreis startete mit rund 70.000 US-Dollar pro Tonne in das Jahr 2022. Nach der russischen Invasion in die Ukraine kam es zu einem vorübergehenden Anstieg auf rund 82.000 US-Dollar. Danach gab der Kobaltpreis jedoch wieder deutlich nach. Aktuell werden an der London Metal Exchange (LME) rund 33.500 US-Dollar pro Tonne bezahlt.

An dieser schwachen Preisentwicklung dürfte auch die Abschaffung der Importzölle in China wenig ändern, so Fastmarkets. Ein ungenannter chinesischer Kobaltproduzent sieht "keine Anzeichen für eine kurzfristige Verbesserung der Nachfrage". Insgesamt importierte China in den ersten elf Monaten 2022 rund 2.648 Tonnen Kobalt und damit 57 Prozent weniger als im gleichen Vorjahreszeitraum. In den ersten elf Monaten 2021 waren noch 6210 Tonnen importiert worden.

Fastmarkets weist darauf hin, dass das Metall erst dreimal über 80 US-Dollar pro Kilo gestiegen ist: 2008, 2018 und 2022. Kobalt gehört zu den Rohstoffen, die 2017 den größten Preissprung hingelegt haben. Danach kam es zu deutlichen Preisrückgängen von 68 Prozent (2008) bzw. 39 Prozent (2018). Gegenüber dem Jahreshoch 2022 war der Kobaltpreis zum Jahreswechsel bereits um mehr als 50 Prozent gefallen.

Allerdings: Die Zahl der weltweit gebauten Elektrofahrzeuge dürfte 2023 steigen - und damit auch die Nachfrage nach Kobalt, was für ein Ende des Preisrückgangs sprechen würde. Bei der Kobaltproduktion prognostiziert Fastmarkets einen Anstieg der Kobaltproduktion auf rund 209.000 Tonnen (nach 190.000 Tonnen in 2022). Bei einer geschätzten Kobaltnachfrage von 194.000 Tonnen ergäbe sich ein Angebotsüberhang von 15.000 Tonnen.

Lässt sich Kobalt recyceln?

Kobalt lässt sich recyceln, wobei damit vor allem das Kobalt aus Lithium-Ionen-Akkus gemeint ist. Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) hat das Projekt RecycleMat gestartet. Es befasst sich mit Verfahren, wie sich Materialien aus Batterieelektroden wieder aufbereiten lassen.

So will der Elektronikriese Apple nach eigenen Angaben beispielsweise bis 2025 zu 100 Prozent recyceltes Kobalt in allen von Apple entwickelten Batterien, Magneten und Leiterplatten einsetzen. Auch BMW hat zusammen mit einem chinesischen Partner ein Verfahren zum Recycling von Kobalt, Nickel und Lithium aus E-Auto-Batterien gestartet.

Auch H.C. Starck Tungsten Powders forscht an einem neuen Verfahren zum Recycling von Kobalt, allerdings aus Metallschrotten. Diese enthalten in der Regel zwischen fünf und 20 Prozent Kobaltanteile.

Importe von kobalthaltigen Waren (Tonnen) in 2016

Übersicht: Das müssen Sie über Kobalt wissen

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