Zinn wird zum überwiegenden Teil zum Löten benötigt. Könnte der Rohstoff substituiert werden?

Zinn wird zum überwiegenden Teil zum Löten benötigt. Könnte der Rohstoff substituiert werden? (Bild: ronstik - stock.adobe.com)

Kein Rohstoff könnte so schnell zu Ende gehen wie Zinn. Können Einkäufer das silberweiße Metall also vielleicht substituieren? Ja, wenn sie wissen, wo und wie.

Einst marschierten bunte Soldaten durch Deutschlands Kinderzimmer, belagerten den Schreibtisch für die Hausaufgaben und beschossen Gebirge aus Steiff-Teddybären. Heute ist Zinn viel zu teuer, um daraus Spielzeugsoldaten zu gießen.

Was ist Zinn?

Zinn ist ein Element, das im Periodensystem mit dem Symbol Sn abgekürzt wird. Das steht für den lateinischen Begriff stannum. Chemisch zählt Zinn zur Kohlenstoffgruppe und ist ein Schwermetall.

Etymologen vermuten, dass das Wort Zinn verwandt sein könnte mit dem althochdeutschen Wort zein, was so viel bedeutet wie Stab oder Stäbchen. Das könnte davon abgeleitet sein, dass das Metall in früheren Zeiten in Stabform gegossen wurde, bzw. das zugrundeliegende Zinnerz namens Kasserit immer wieder auch in Stäbchenform auftritt.

Die erste Nutzung des Rohstoffs durch den Menschen erfolgte im Zeitraum zwischen 2200 und 800 vor Christus, als Kupfer und Zinn zu Bronze legiert wurden. Danach wurde ein ganzes Zeitalter benannt: die Bronzezeit. Das Handwerk nutzte das Zinn-Kupfer-Gemisch für die Herstellung von Geschirr und Ziergegenständen sowie Waffen. Zinnteller oder Zinnbecher finden sich auch heute noch in einigen Kellern oder auf Dachböden. Später wurde Zinn durch Eisen verdrängt (Eisenzeit).

Heutzutage wird Zinn in der Industrie stark nachgefragt, denn seit der Mitte des 19. Jahrhunderts kam der Rohstoff mit der Herstellung von Weißblech wieder in Mode.

Wieviel Zinn wird jährlich produziert?

Wie sieht Zinn aus?

Das Metall ist grau bis silberweiß und meist glänzend, ganz so wie Zinnsoldaten aussehen, solange sie noch unbemalt sind. Die Konsistenz ist eher weich, es lässt sich problemlos mit dem Fingernagel anritzen oder biegen. Der Schmelzpunkt ist mit knapp 232 Grad Celsius für ein Metall sehr gering. Zinn ist nicht magnetisch.

Wird reines Zinn gebogen, gibt es ein charakteristisches Geräusch von sich, den sogenannten Zinnschrei. Ist der Rohstoff auch nur niedrig legiert, etwa durch Blei oder Antimon, tritt das nicht auf.

Ist Zinn gleich Zink?

Zinn wird – nicht nur namentlich – häufig mit Zink verwechselt. Beide haben nicht nur einen ähnlichen Namen, sie besitzen auch beide eine geringe Schmelztemperatur. Plus: Sie gehören beide zu den Buntmetallen. Rein optisch ist zudem die Abgrenzung zu Blei für Laien nicht einfach.

Erst, wenn man die drei Metalle in die Hand nimmt, lassen sich Unterschiede erkennen.

Zinn lässt sich leicht biegen, ist dabei aber nicht spröde. Blei ist zwar ähnlich weich, bricht aber beim Biegen. Darüber hinaus ist Blei schwerer als Zinn und Zink. Letzteres lässt sich überhaupt nicht biegen.

Zinn-Vorkommen: Wo wird Zinn abgebaut?

Abgebaut wird Zinn sowohl industriell als auch im artisanalen und Kleinbergbau (ASM). ASM hat mit rund 27 Prozent einen hohen Anteil an der weltweiten Zinnproduktion und damit eine große Bedeutung für die wirtschaftliche und soziale Entwicklung in den Förderländern. Das gilt zum Beispiel für die indonesischen Zinninseln Bangka und Blitung, in Zentralafrika oder auch in Bolivien.

Andererseits ist der Sektor sehr kritisch zu sehen: Die Arbeitsbedingungen sind in der Regel schlecht, der Abbau wird selten kontrolliert und es findet keine Renaturierung statt. Im Osten des Kongo haben sich sogar bewaffnete Gruppen durch den Abbau von Zinnerz finanziert. Daher fällt Zinn unter die sogenannten Konfliktmineralien. Nach einer EU-Verordnung müssen EU-Importeure entsprechende Sorgfaltspflichten in ihren Lieferketten einhalten.

Die Bergwerksförderung von Zinn nimmt seit Jahren stetig zu. Laut der US Geological Survey wurden 2020 weltweit 264.000 Tonnen aus Minen gefördert. Im Jahr 2021 waren es gut 300.000 Tonnen.

Das meiste Zinn kommt dabei aus China mit 91.000 Tonnen, also etwas weniger als einem Drittel der Gesamtförderung. Das Land hat seine Bergwerksproduktion im Vergleich zu 2020 stark ausgebaut.

Mit einigem Abstand folgt Indonesien mit 71.000 Tonnen. Hauptfördergebiet ist die Insel Bangka. Dort wird der begehrte Rohstoff im industriellen Stil sowie in hunderten kleinen Bergwerken und mit Baggerschiffen abgebaut. Das hat allerdings gravierende Folgen für die Umwelt. Oft ist eine spätere landwirtschaftliche Nutzung der hinterlassenen Flächen nicht mehr möglich.

Peru liegt mit 30.000 Tonnen auf dem dritten Platz der Hauptförderländer von Zinn. Auch Myanmar mit 28.00 Tonnen sowie Bolivien, Brasilien und der Kongo zählten 2021 zu den größten Zinn-produzierenden Ländern.

Welche Länder produzieren Zinn?

Welche Unternehmen produzieren das meiste Zinn?

Die größten Produzenten von raffiniertem Zinn kommen aus China, Peru und Indonesien. Das liegt vor allem daran, dass die Länder, die die Bergwerksförderung erlauben, mittlerweile darauf achten, dass auch die weitere Verarbeitung – und damit Wertschöpfung – im Land bleibt. Sie fahren also Raffinerien hoch und exportieren das raffinierte Metall statt der Roherze.

Besonders Indonesien hat seit 2020 den Export von unbehandeltem Zinnerz untersagt bzw. strengstens reglementiert. Dasselbe gilt auch für Nickel-, Kupfer- und Bauxiterze. Die Raffinerien vor Ort werden allerdings nicht selten von chinesischen Unternehmen betrieben.

Wie lange reichen die Zinn-Reserven noch?

„Zinn ist der Rohstoff mit den geringsten Reserven“, erklärte Harald Elsner von der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR). „Die bekannten Lagerstätten, die auch wirtschaftlich abbaubar sind, reichen für weniger als acht Jahre“, befürchtet der Zinn-Experte.

Die Kollegen des US-amerikanischen Geological Survey sind zwar etwas optimistischer als Elsner. Doch auch sie gehen nur von globalen Reserven in Höhe von rund 4,9 Millionen Tonnen aus. Diese wären in gut 16 Jahren erschöpft – vorausgesetzt Minenbetreiber bauen mit weltweit 300.000 Tonnen auch künftig nur so viel Zinn ab wie 2021.

Dabei sitzt China auf den größten Reserven von etwa 1,1 Millionen Tonnen, danach kommt Indonesien mit 800.000 Tonnen, gefolgt von Myanmar (700.000 Tonnen) und Australien (560.000 Tonnen).

16 Jahre sind nicht viel, es ist ein sehr überschaubarer Zeitraum. Warum ist Zinn dann kein kritischer Rohstoff, weder in den USA noch in der EU?

Ist Zinn ein kritischer Rohstoff?

Zinn steht nicht auf der Liste der kritischen Rohstoffe der EU. Auch die USA haben Zinn nicht als kritisch deklariert. Das liegt daran, dass ein großer Teil des Zinnbedarfs über Recycling abgefangen wird. So wurde in Deutschland im Jahr 2013 beispielsweise aus 5.300 Tonnen Zinnschrott 5.140 Tonnen Sekundärzinn erzeugt.

Allerdings stufen die EU und USA Zinn als Konfliktmineral ein. Seine Verwendung ist also in den USA gegenüber der US-amerikanischen Börsenaufsicht SEC berichtspflichtig, wenn es aus dem Kongo stammt. Der Grund: Im Osten des Kongo liegen Abbaugebiete, die von Rebellen kontrolliert werden. Daher liegt der Verdacht nahe, dass der Verkauf des Erzes den dortigen bewaffneten Konflikt finanziert.

Wird Zinn auch in Deutschland abgebaut?

In Deutschland gibt es größere Zinn-Ressourcen im Erzgebirge sowohl in Altenberg als auch in Pöhla. Dort wurde bis 1990 aktiv abgebaut – und zwar bereits seit dem 13. Jahrhundert.

In Geyer und Gottesberg sollen Vorkommen in Höhe von rund 160.000 Tonnen Zinn lagern, so Zahlen der Deutschen Rohstoff AG. Sie erkundet über ihr Tochterunternehmen Sachsenzinn die Vorkommen in Geyer und Gottesberg. Das ist das größte, noch unerschlossene Zinkvorkommen weltweit, so die Deutsche Rohstoff AG.

Den Zinngehalt in Gottesberg gibt das Unternehmen mit 0,27 Prozent an, für Geyer sind es 0,37 Prozent. Das ist verhältnismäßig gering. Ob der Abbau wirtschaftlich ist, steht noch nicht fest, daher zählt die Lagerstätte bislang nicht zu den Reserven, sondern den Ressourcen.

Der Unterschied zwischen Reserven und Ressourcen ist der, dass Reserven jene Vorkommen sind, die zum heutigen Stand der Technologie wirtschaftlich abbaubar sind. Ressourcen sind Vorkommen, die zwar vorhanden, aber nicht wirtschaftlich ausbeutbar sind.

Sollte das Zinn in Sachsen abgebaut werden, würden als Nebenprodukt auch Zink, Kupfer und Indium gefördert.

Verwendung: Wo ist Zinn enthalten?

Weltweit liegt der Verbrauch von Zinn bei etwa 300.000 Tonnen (Stand 2021). Davon werden etwa 35 Prozent für Lote, etwa 30 Prozent für Weißblech und etwa 30 Prozent für Chemikalien und Pigmente eingesetzt. Durch die Umstellung von Zinn-Blei- auf bleifreie Lote seit 2006 stieg der Bedarf um etwa zehn Prozent.

In Deutschland wird etwa die Hälfte des verarbeiteten Zinns als Lötzinn benötigt, mit dem die Elektronikindustrie ihre Bauteile verbindet. Zinn bietet sich dazu aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts von nur 231 Grad Celsius sowie seiner guten elektrischen Leitfähigkeit an. Etwa 23 Prozent dienen der chemischen Industrie als Zusatzstoffe.

Mit weiteren 17 Prozent des Angebots stellt die deutsche Metallindustrie Weißbleche her, die unter anderem zu Konservendosen weiterverarbeitet werden. Gut fünf Prozent des Zinns legiert die Metallindustrie mit Kupfer zu Bronze. Außerdem kommt Zinn in zahlreichen weiteren Legierungen zum Einsatz.

Orgelbauer legieren Zinn mit Blei, um daraus Pfeifen zu gießen. Die Hersteller von Supramagneten verschmelzen Zinn mit Niob. Die Stahlindustrie setzt das Metall Stählen zu, die in besonders salzhaltigen Umgebungen wie Küstenregionen die Korrosion von Brücken oder Stromleitungsmasten verhindern. Diese korrosionsgeschützten Stähle kommen auch in kalten Klimazonen zum Einsatz, in denen Straßenmeistereien im Winter viel Streusalz ausbringen.

Der Kunststoff PVC enthält Zinnverbindungen als Stabilisatoren und bei Herstellung von Floatglas schwimmt die zähflüssige Glasmasse bis zur Erstarrung auf einer spiegelglatten flüssigen Zinnschmelze.

In der Form von Zinndioxid besitzt der Rohstoff eine hohe Lichtbrechung und wird im optischen Bereich und als mildes Poliermittel eingesetzt. Als Bestandteil von Amalgamen findet Zinn auch in der Zahnheilkunde für Zahnfüllungen Anwendung. Sehr toxische organische Zinnverbindungen dienen als Fungizide oder Desinfektionsmittel.

Auch in der Halbleiterfertigung ist Zinn ein begehrter Rohstoff. Dort wird in der EUV-Lithografie zur Herstellung von integrierten Schaltkreisen eingesetzt. Er spielt eine entscheidende Rolle bei der Erzeugung von EUV-Strahlung durch Zinn-Plasma.

Zinn-Verwendung: Hier steckt der Rohstoff drin

Wie giftig ist Zinn?

Zinn wird vor allem in Weißblechdosen verwendet, also kommt jede Konserve zwangsläufig damit in Verbindung. Lebensmittel, die Fruchtsäuren enthalten, können das Zinn daraus herauslösen. Dosen mit einer zusätzlichen Kunststoffbeschichtung haben das Problem nicht. Daher hat der Gesetzgeber einen Grenzwert eingezogen, der 200 mg Zinn pro Kilogramm Lebensmittel nicht übersteigen darf.

Die Untersuchungsämter für Lebensmittelüberwachung und Tiergesundheit in Baden-Württemberg haben Tomatenkonserven in unterschiedlichen Dosen auf ihren Zinngehalt untersucht. Danach lagen die Werte bei Tomaten und Tomatensaft aus vollbeschichteten Dosen bei maximal fünf Milligramm pro Kilo, während es bei teilbeschichteten Dosen bis zu 120 Milligramm waren. Bei Früchten ergaben sich teilweise so hohe Werte, dass der Grenzwert überschritten wurde. Zudem fanden die Experten heraus, dass der Zinngehalt in den Lebensmitteln stark ansteigt, je länger ihr Inhalt in einer bereits geöffneten Dose gelagert wird.

Zinn ist jedoch nicht generell schädlich, im Gegenteil. Es gilt als essenzielles Element, das heißt, es muss dem menschlichen Organismus zugeführt werden. Nur ein Zuviel ist schädlich, daher gibt es auch hier einen gesetzlichen Grenzwert. Dieser liegt bei 200 mg Zinn pro Kilogramm Gewicht. Eine 60-Kilogramm schwere Person sollte also nicht mehr als 120 mg Zinn täglich aufnehmen.

Wie teuer ist Zinn?

Die Nachfrage nach Zinn erlebte in der Finanzkrise 2008/2009 einen drastischen Einbruch. Mit Folgen: Zwischen Mai 2008 und März 2009 sank der Preis für Zinn auf 12.000 US-Dollar pro Tonne.

Ab 2010 stieg die Nachfrage nach dem Metall wieder, das Angebot konnte damit jedoch nicht Schritt halten. Denn zur gleichen Zeit wurde in Indonesien zunehmend gegen illegal betriebene Minen vorgegangen. Im Februar 2011 erreichte der Preis, unterstützt durch Börsenspekulationen, ein Rekordhoch von knapp 24.700 US-Dollar pro Tonne. Danach sinkt die Nachfrage nach Zinn wieder. Den Tiefpunkt erreicht der Zinnpreis im Januar 2016: Eine Tonne Zinn ist für 13.250 US-Dollar zu haben.

Doch der Markt erholt sich, bereits ein Jahr später knackt der Preis die Marke von 20.000 US-Dollar pro Tonne. Mit einigen zwischenzeitlichen Schwankungen erreicht Zinn noch einmal die Marke von 21.700 US-Dollar, stürzt im Sommer 2019 aufgrund der weltweiten Konjunkturabkühlung ab. Auf dem Höhepunkt der Coronakrise im April 2020 fällt er unter 14.000 US-Dollar.

Danach gab es allerdings eine extreme Kontra-Bewegung: Der Zinnpreis schoss im März 2022 auf knappe 50.000 Dollar pro Tonne. Getrieben wurde der Appetit auf Zinn von China, das im vergangenen Jahr mehr als 31.000 Tonnen orderte. Zum Vergleich: Im Jahr 2021 waren es nur 4.900 Tonnen Zinn.

Der Absturz kam ebenso rasant auf rund 17.000 Dollar aufgrund anhaltender Lockdowns in China und damit einhergehenden Nachfragerückgängen sowie der Angst vor einer globalen Rezession. Erst nach dem Ende aller Covid-Maßnahmen im Reich der Mitte wird die Wirtschaft dort wieder voll hochgefahren. Ablesbar ist das am Zinnpreis, der mittlerweile (Stand 7. Februar 2023) wieder auf knappe 29.000 Dollar geklettert ist.

Kritische Rohstoffe: Der große Überblick

Salzsee Salar de Uyuni -
Salar de Uyuni (Bild: Gerd Mischler)

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Kann Zinn recycelt werden?

In Deutschland wird Zinn sehr häufig recycelt. Der Rohstoff kann in derselben hohen Qualität unendlich wiederverwendet werden. Das macht Recycling von Zinn bei den begrenzten Reserven so wertvoll.

Weltweit betrug die Recycling-Quote (RIR) von Zinn im Jahr 33,1 Prozent laut International Tin Association. 17 Prozent davon stammte aus wiederaufbereitetem Raffinadezinn, der restliche Anteil bestand aus wiederverwendeten oder umformulierten Legierungen.

In den vergangenen zehn Jahren schwankte die RIR zwischen 30 und 35 Prozent. Das korreliert in der Regel mit dem Preis: Je günstiger der Weltmarktpreis für Zinn ist, desto weniger lohnt sich Recycling.

Hauptquellen für das Recycling von Zinn sind Zinnschrotte. Das sind beispielsweise Altfahrzeuge, Maschinen oder Elektroschrott. Auch Schrotte aus dem Rückbau von Stromerzeugungsanlagen oder, ganz klassisch, alte Zinnteller bzw. -becher fallen darunter. Auch Zinnlegierungen wie Bronze werden zu großen Anteilen recycelt. Zinn-Recycling aus Platinen benötigt spezielle Sekundärschmelzbetriebe.

Weißblech, also mit Zinn beschichtetes Stahlblech, kann zwar auch recycelt werden, der Aufwand ist aber zu groß. So kann Zinn aus Weißblech nur dann zurückgewonnen werden, wenn der Weißblechschrott kein Aluminium enthält. Denn dabei wird das Zinn mittels Elektrolyse in heißer Natronlauge entfernt. Allerdings werden diese Zinnüberzüge immer dünner, sodass sich diese Entzinnungsanlagen kaum noch wirtschaftlich betreiben lassen. Daher dient eingesammeltes Weißblech meist direkt der Produktion zinnhaltiger Spezialstähle. So muss das Zinn erst gar nicht entfernt werden.

Zinn aus chemischen Produkten wird ebenfalls nicht oder kaum wiederverwendet.

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Zusammenfassung: Alles über den Rohstoff Zinn

Beschreibung

· chemisches Element ‚Sn‘ (vom lateinischen Begriff stannum für Zinn) mit der Ordnungszahl 50
· Zinn ist ein silbrig-weiß glänzendes Schwermetall, das gut dehn- und formbar ist. Es schmilzt bereits bei 231,9 Grad Celsius
· Das Metall ist so weich, dass es sich mit dem Fingernagel anritzen lässt
· An der Luft überzieht sich Zinn mit einer grauen Oxidschicht

Verwendung (einzelne Anteile unbekannt)

· Lötzinn
· Zusatzstoff in Chemikalien
· Herstellung von Weißblechen
· Legierungen z.B. von Bronze

Größte Förderländer (2021)

· China
· Indonesien
· Peru

Größte zinnfördernde Unternehmen (2021)

· Yunnan Tin (China)
· Minsur (Peru)
· PT Timah (Indonesien)
· Yunnan Chengfeng (China)
· Malaysia Smelting Corp (Malaysia)

Vorhandene Reserven (2021)* 4,9 Mio. Tonnen
Vorhandene Ressourcen** k.A.
Statistische Reichweite der Reserven 16,8 Jahre
Statistische Reichweite der Ressourcen k.A.
Recyclingquote ca. 33 Prozent weltweit
Substituierbarkeit Zinn kann in Verpackungen durch Aluminium, Glas, Papier oder Kunststoffe ersetzt werden. Als Lötstoff lässt es sich durch Epoxidharze substituieren, in einigen Chemikalien durch Blei-Natrium-Verbindungen.
Jahresproduktion von Zinn 2021 weltweit 300.000 Tonnen

Quellen: Umweltbundesamt, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, US Geological Survey Minerals Summaries 2022

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

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