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Zink - so alltäglich und trotzdem knapp

erstellt von Nicole zuletzt verändert: 23.08.2007 14:48

Zinkbarren in Gold aufzuwiegen, klingt nach düsterer Science Fiction Belletristik. Fakt ist, dass Zink ein knappes Gut ist. Dabei findet es in so vielen Zusammenhängen unseres Lebens Verwendung, dass wir dieses Metall als alltäglich und beinahe billig empfinden.

Das Gartentor, Dachrinnen oder die Karosserie von Autos - sie alle sind verzinkt und halten dadurch um ein Vielfaches länger. 25 kg Zink in einer Tonne Stahl beispielsweise erhöhen die Nutzungsdauer um das Vierfache. Für den Korrosionsschutz ist Zink unerlässlich. Aber auch für die Herstellung von Batterien oder vielen pharmazeutischen und kosmetischen Produkten wird Zink benötigt. "Bei unserem derzeitigen Jahresverbrauch hat Zink lediglich eine statische Lebensdauer von 30 Jahren", so der Geologe Gregor Borg der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg. Mit statischer Lebensdauer bezeichnen Geowissenschaftler die Dauer der Verfügbarkeit eines Rohstoffs bei gegenwärtigem Verbrauch. Und die ist bei Zink mit 30 Jahren kurz. Knappe Ressourcen sind zumindest seit den Berichten des Club of Rome oder der Ölkrise 1973 ins allgemeine Bewusstsein gedrungen. Doch das öffentliche Augenmerk richtet sich meistens auf Öl oder andere Energierohstoffe. Dabei umfassen Metalle etwa ein Drittel aller deutschen Rohstoffimporte. Mengenmäßig steht Zink dabei hinter Aluminium und Kupfer an dritter Stelle der Nicht-Eisen-Metalle.

Zink am Ende?

Die Prognosen des Club of Rome ließen einen effizienteren Umgang mit Rohstoffen unberücksichtigt. Ein nicht zuletzt durch die Diskussion um Rohstoffknappheit ausgelöster Innovationsschub, führte zu einem sparsameren Verbrauch, auch durch Recyclingverfahren, zur Verwendung von Ersatzstoffen oder zu neuen Gewinnungsverfahren. So bedeutet auch die errechnete statische Lebensdauer der geologischen Zinkvorräte keineswegs, dass uns am Ende der 30 Jahre kein Zink mehr zur Verfügung steht. Allerdings sind der mittelfristige Innovations- und damit der Explorationsbedarf für neue Zinklagerstätten besonders groß. In den vergangenen Jahrzehnten stand die Rohstoffsicherung im Vordergrund. Gegenwärtig konzentriert sich die Rohstoffforschung eher auf die Entwicklung von Verfahren, mineralische Rohstoffvorkommen schadstoffarme und schonend auszubeuten, so auch von Zinkerzen.

Wiederentdeckung sauberer Zinkerze

Im 19. Jahrhundert wurde Zink vor allem in Form von Oxyden, Karbonaten und Silikaten abgebaut. Das Metall wurde vom so genannten Nebengestein mit hohem Energieaufwand getrennt. Daher ging man im 20. Jahrhundert zur Ausbeutung von Sulfiderzen über, die deutlich wirtschaftlicher aufbereitet werden konnten. Am Ende des Produktionsprozesses stehen aber neben dem gewünschten Rohstoff die übrigen Bestandteile des Erzes: Unmengen von Schwefel sowie Schadstoffe wie Blei und Kadmium.

Durch eine technische Innovation besann man sich in der Rohstoffindustrie auf die sauberen zinkhaltigen Oxyde, Karbonate und Silikate. In dem neuen Aufbereitungs- und Gewinnungsverfahren wird dem Erz in einer ersten Stufe das Zink durch chemische Laugung entzogen. Anschließend wird es mittels Elektrolyse als hochreines Zinkmetall gewonnen. Das ist weniger energieaufwendig und umweltschonender.

Für die Arbeitsgruppe um Gregor Borg an der Universität Halle-Wittenberg wirft das Vorkommen der "sauberen" Zinkerze Fragen auf. Alle bisher bekannten Vorkommen dieser Art sind aus sulfidischen Buntmetallerzen entstanden. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Sulfiderze durch Niederschlagswasser oberflächennah oxidiert wurden und Zink in tiefere Schichten verlagert wurde. Schwefel, Blei und andere Elemente gehen dabei auch verloren, werden aber in anderen Gesteinen gebunden.

Wenn diese Hypothese wissenschaftlichen Modellrechnungen standhält, könnten sich künftige Explorationsprogramme an diesen natürlichen Prozessen orientieren und damit vermehrt schadstoffarme Erze des knappen Rohstoffs Zink erschlossen werden.

(Quelle: G. Borg, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg/GDMB)
Redaktion: N. Schmidt/GeoUnion Alfred-Wegener-Stiftung