Wüste mit Dünen

Sand ist einer der am häufigsten vorkommenden Rohstoffe - und trotzdem nicht ganz einfach zu beschaffen. (Bild: Pixabay)

| von Dörte Neitzel

Er ist überall und wir benutzen ihn täglich in verarbeiteter Form: Sand. Im Grunde genommen sind das Steine, die über Jahrtausende so zerkleinert wurden, dass sie nur noch zwischen 0,063 und 2 Millimetern messen.

Kein Sand gleicht dem anderen

Vom Ausgangsmaterial, aus dem der Sand entstanden ist, hängt seine Struktur und Oberflächenbeschaffenheit ab. Diese Qualitäten unterscheiden sich teils erheblich. Sand, der durch die Zerkleinerung von Vulkangestein oder Muscheln entstand und sich meist an Meeresküsten findet, ist eckig und rau. Wüstensand dagegen wurde durch den Wind glatt geschliffen und ist eher rund. Bei Quarzsand ist die Oberflächenstruktur eher unerheblich. Bei ihm kommt es auf das enthaltene Siliziumoxid an.

Gewaltige Preisunterschiede

Der Preis für den Rohstoff unterscheidet sich je nach Sorte, Qualität und der Lage des Sandwerks erheblich. So beschaffen Einkäufer eine Tonne Brechsand derzeit im Schnitt für gut 20 Euro. Für die gleiche Menge Quarzsand zahlen sie dagegen mehr als zehn Mal so viel. In den vergangenen zwanzig Jahren ist der Rohstoff um gut 30 Prozent teurer geworden. Ein Ende des Anstiegs ist nicht in Sicht.

Vor allem China braucht Sand

Denn drei Viertel des weltweit abgebauten Sandes verarbeitet die boomende Bauindustrie zu Beton. Auf Baustellen taucht der Rohstoff auch als Bestandteil von Ziegeln, Asphalt oder Mauersteinen auf.

Da Asiens Städte rasant wachsen, verbrauchen Bauunternehmen dort mehr Sand als auf jedem anderen Kontinent. Knapp zwei Drittel des weltweit geförderten Sandes verbaut allein China in seinen Mega-Citys. Die Volksrepublik hat in den letzten vier Jahren so viel von dem Rohstoff verbraucht wie die USA in den vergangenen 100 Jahren.

Singapur hat seit 1965 fast 120 Quadratkilometer Land gewonnen, indem es 500 Millionen Tonnen indonesischen, kambodschanischen und malaysischen Sandes im Meer aufgeschüttete. Der Stadtstaat gewann dadurch ein Fünftel seiner heutigen Fläche.

Künftig wird die Nachfrage nach Sand auch in Afrika massiv anziehen. Dort soll sich die Bevölkerung bis 2050 verdoppeln, erwartet das Bevölkerungswerk der Vereinten Nationen, UNFPA.

Preisentwicklung von Sand, Kies im Vergleich zu gewerblichen Erzeugnissen
Preisentwicklung von Sand, Kies im Vergleich zu gewerblichen Erzeugnissen. (Quelle: Statista)

Folget der Flasche – Glashersteller können nicht auf Sand verzichten

Auch Gießereien brauchen Sand, um damit Formen herzustellen und den Gießkanal zu verschließen.

Während Bauunternehmen und Gießereien den Rohstoff in fast jeder Qualität verarbeiten können, braucht die Industrie Quarzsande. Sie enthalten wenigstens 95 Prozent Siliziumoxid. Dieses brauchen Glashersteller zur Produktion von Fensterscheiben, Gläsern und Flaschen. Glas besteht zu etwa drei Vierteln aus Sand. Allerdings ist die Recyclingquote hoch. Etwa 60 Prozent des von der Glasindustrie verarbeiteten Materials sind Scherben.

Die chemische Industrie stellt mit Quarzsanden Siliziumkarbid und Wasserglas her. Diese dienen als Schleif- sowie Dicht-, Klebe- und Bindungsmittel

Grundstoff des Datenzeitalters - Sand treibt die Digitalisierung an

Halbleiterhersteller und die Elektronikindustrie verarbeiten das in Quarzsand enthaltene Silizium. Dieses brauchen sie zur Produktion von Mikrochips, Transistoren und Photovoltaikzellen. Um die Eigenschaften des Elements als Halbleiter nutzen zu können, benötigen die Unternehmen Silizium, das optimale elektrische Qualitäten bietet. Das es schafft nur mit einem Reinheitsgrad von wenigstens 99,9999 Prozent. In diesem Polysilizium darf pro einer Milliarde Siliziumteilen nur deutlich weniger als ein einziges Fremdatom enthalten sein.

Um diesen Werkstoff zu gewinnen, verwenden die Hersteller nur äußerst reine Quarzsande. Nach der Schmelze destillieren sie das darin gelöste Silizium zudem mehrmals, um es zu reinigen. Anschließend ziehen sie es zu bis zu zwei Meter langen etwa 30 Zentimeter starken Stäben aus, die sie in 0,3 bis 0,5 Millimeter dicke Scheiben zersägen – die Wafer.

Die Menschheit verbraucht mehr Sand als die Natur liefern kann

Theoretisch gäbe es Sand auf der Erde in fast unbegrenzten Mengen. Schließlich produziert ihn die Natur durch Verwitterungsprozesse und die Zerkleinerung von Kies in Flüssen kontinuierlich nach. Allerdings kommt sie damit kaum hinter her.

Denn die globale Nachfrage nach dem Rohstoff legt jedes Jahr um 5,5 Prozent zu. Weltweit bauen Lieferanten zwischen 30 und 50 Milliarden Tonnen Sand pro Jahr ab, schätzt der Umweltschutzarm der Vereinten Nationen, UNEP. Das ist konservativen Schätzungen zufolge doppelt so viel, wie alle Flüsse der Welt in einem Jahr ins Meer schwemmen.

Begehrtes Diebesgut

Für zehn bis 15 Prozent des Abbaus haben Anbieter dabei keine Lizenz. Doch der stetig steigende Preis für den Rohstoff lockt so sehr, dass mafiöse Unternehmen ihn inzwischen rund um den Globus stehlen. Zuletzt verschwand vor Jamaika über Nacht ein 400 Meter langer Strand. Den zweitwichtigsten Rohstoff gibt es also keineswegs mehr „wie Sand am Meer.“

Einkauf Rohstoff Sand

Beschreibung

· Sand ist ein natürlich vorkommendes Sediment mit einer Korngröße von 0,063 bis 2 Millimeter.

· Sande entstehen, indem unterschiedliche Ausgangsmaterialen zerrieben werden – beispielsweise Geröll, Vulkangestein oder Muscheln.

· Größe und Form der Mineralkörner unterscheiden sich je nach Lagerstätte. So ist Wüstensand erheblich feiner und runder als der Sand an Meeresstränden.

· Quarzsand besteht zu wenigstens 95 Prozent Siliziumoxid – einer Verbindung aus Silizium und Sauerstoff.

Verwendung

· Bauindustrie - 75 Prozent des weltweit abgebauten Sandes werden zu Beton verarbeitet

· Rohstoff für die Produktion von Glas

· in Gussformen und als Schiebersand

· in der chemischen Industrie zur Produktion von Siliziumkarbid und Wasserglas

· auf Spiel-, Golf- oder Reitplätzen,

· Rohstoff für die Herstellung des in der Photovoltaik und Chipproduktion benötigten Siliziums

Förderländer

Sand wird weltweit auf allen Kontinenten abgebaut.

Vorhandene Ressourcen Genaue Zahlen liegen nicht vor.
Jährlicher Abbau von Sand

Weltweit 30 - 50 Milliarden Tonnen**. In Deutschland bauen rund 2.000 Gruben jedes Jahr 240 Millionen Tonnen Sand und Kies ab.

Recyclingquote

Glashersteller verwerten den in Altglas enthaltenen Quarzsand wieder. Sonst wird der Rohstoff kaum recycelt.

Substituierbarkeit Ton und Lehm können Sand in einzelnen Anwendungen ersetzen

Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

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

**Schätzung des UNO-Umweltprogramms UNEP

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