Nachhaltige Energie

10 Wege wie Kupfer zur nachhaltigen Gewinnung von Energie beitragen kann

Kupfer hat eine ausgezeichnete elektrische und Wärmeleitfähigkeit, ist langlebig und kann zu 100 Prozent ohne Qualitätsverlust recycelt werden. Lernen Sie hier mehr darüber, warum Kupfer das Material Ihrer Wahl sein sollte, wenn Sie ein nachhaltiges Energiesystem planen.

Kupfer ist ein guter elektrischer und Wärmeleiter

1) Durch 1 kg Kupfer können Sie 100 bis 7.500 kg CO2-Emissionen einsparen

Jeder Leiter in einer elektrischen Anlage hat einen elektrischen Widerstand. Dies bedeutet, dass ein Teil der elektrischen Energie, die er fortleitet, in Wärme umgewandelt wird und für die Nutzung verloren geht. Bei einem gegebenen Leiterquerschnitt können diese Energieverluste durch Auswahl eines Materials mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit reduziert werden. Die elektrische Leitfähigkeit von Kupfer liegt nur an zweiter Stelle nach Silber und ist 65 % besser als die von Aluminium. Diese Energieverluste können durch Vergrößerung des Leiterquerschnitts weiter reduziert werden. Während sich dieser nicht endlos erhöhen lässt, liegt das Umweltoptimum für Transformator- und Motorwicklungen, Elektrokabel und Bahn-Oberleitungen bei einer wesentlich höheren Leitergröße, als von den gegenwärtigen Standards vorgeschrieben. Die CO2-Emissionen, die während der Lebensdauer des Betriebsmittels pro zusätzlichem kg Kupfer eingespart werden, liegen je nach Anwendung zwischen 100 und 7.500 kg.

2) 1 kg Kupfer spart 500 bis 50.000 kWh Primärenergie

Die Verringerung der Energieverluste durch Vergrößerung des Leiterquerschnitts bedeutet, dass weniger elektrische Energie erzeugt, übertragen und verteilt werden muss. Zwischen 500 und 50.000 kWh Primärenergie werden über die Lebensdauer der Anlage für jedes zusätzliche Kilogramm Kupfer eingespart. Darüber hinaus verzögern diese Einsparungen die Notwendigkeit, in neue Netzkapazitäten und andere Infrastruktur zu investieren.

3) 1 kg Kupfer erspart der Wirtschaft zwischen 24 und 2.400 Euro

Die Energieeinsparungen, die sich aus der Vergrößerung des Leiterquerschnitts ergeben, führen in den allermeisten Fällen zu einer Reduzierung der Lebensdauerkosten der Anlage. Bei intensiv genutzten elektrischen Geräten wie Kabeln, Transformatoren und Elektromotoren sind die Kosten für Energieverluste über ihre Lebensdauer um ein Vielfaches höher als die Anschaffungskosten. Die 500 bis 50.000 kWh, die durch jedes zusätzliche Kilogramm Kupfer eingespart werden, sparen der EU-Wirtschaft zwischen 60 und 6.000 Euro (bei einem industriellen Strompreis von 0,12 € / kWh und einem Primärenergiefaktor von 2,5).

4) Die Verwendung von Kupfer führt zu einer hocheffizienten Wärmeübertragung

Wie bei der elektrischen Leitfähigkeit liegt die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer an zweiter Stelle nach Silber. Dies macht Kupfer zum bevorzugten Material in Anwendungen, an denen eine Wärmeübertragung beteiligt ist, z.B. in Klimaanlagen und solarthermischen Anwendungen. Seine hohe Wärmeleitfähigkeit reduziert die Wärmeverluste und die damit verbundenen CO2-Emissionen.

Kupfer als umweltfreundliches Material

5) Kupfer kann ohne Qualitätsverlust zu 100% recycelt werden

Im Gegensatz zu den meisten Aluminiumleitern, die aus Primärmetall hergestellt werden müssen, können Kupferleiter aus 100 % recyceltem Material bestehen. Im Jahr 2010 wurden 44% des gesamten Kupferbedarfs Europas durch Recycling gedeckt. Die zum Recycling benötigte Energie beträgt ca. 20 % der für die Primärproduktion (aus dem Bergbau) benötigten Energie. Darüber hinaus ist der relativ hohe Wert von Kupfer in Verbindung mit seiner leichten Recyclingfähigkeit ein Schlüsselfaktor für die Rückgewinnung von Altprodukten, die anderenfalls verloren gingen.

6)  Kompaktheit von Kupferleitern spart Materialien

Bei gleicher Effizienz und Leistung hat ein Kupferleiter einen etwa 40 % kleineren Querschnitt als der des äquivalenten Aluminiumleiters. Diese Kompaktheit spart unter anderem an Magnetwerkstoffen, an Materialien für Motor- oder Transformatorgehäuse, an Isolierstoffen für Drähte und Kabel und an den Kabelkanälen in städtischen Umgebungen. Dies führt zu offensichtlichen ökonomischen (geringeren Kosten) und ökologischen (weniger Material) Vorteilen. Ein ähnlicher Vorteil besteht in der Verwendung von Kupferrohren für Klimaanlagen. Die ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit von Kupfer in Kombination mit seiner hohen mechanischen Festigkeit ermöglicht die Verwendung von Rohren mit kleinerem Durchmesser für die höheren Drücke, die für umweltfreundlichere Kältemittel erforderlich sind. Neben der direkten Energieeffizienzverbesserung sparen kompaktere Anlagen sowohl Material als auch ökonomische und ökologische Kosten.

Vorteile bei der Verwendung von Kupfer im Hinblick auf die Lebensdauer

7) Kupfer ist langlebig

Kupfer ist ein äußerst langlebiges Material, das während seiner gesamten Lebensdauer ohne signifikanten Leistungsverlust funktioniert. Das Kupferbauteil ist höchstwahrscheinlich nicht der Grund für den Ausfall eines Gerätes am Ende seiner Nutzungsdauer.

8) Mehr Kupfer bedeutet höhere Sicherheit und Zuverlässigkeit

Die Alterung z. B. von Kabelisolierungen oder Motorwicklungen ist oft die Folge übermäßiger Erwärmung, die vom Leiter verursacht wird, wenn dieser einen höherer Strom führt als vorgesehen. Die Optimierung des Leiterquerschnitts reduziert folglich das Risiko elektrisch verursachter Brände, erhöht die Zuverlässigkeit, verlängert die Lebensdauer, senkt die Wartungskosten und reduziert die Notwendigkeit einer Reserveinstallation. Kupferleiter ermöglichen auch hochwertige Verbindungen (geschweißt oder geschraubt). Da es sich oft um Schwachstellen handelt, verbessern dauerhafte Verbindungen die Zuverlässigkeit der Anlage erheblich.

9) Kupfer hat eine hohe mechanische Festigkeit

Die mechanische Festigkeit von Kupfer ist von großer Bedeutung für Elektrogeräte, die den Kräften von Kurzschlussströmen widerstehen müssen, und für thermische Anwendungen, die hohen Drücken standhalten müssen. Die hohe mechanische Festigkeit von Kupfer und seinen Legierungen sorgt zusammen mit der ausgezeichneten elektrischen und thermischen Leitfähigkeit für eine optimale Ressourceneffizienz durch Miniaturisierung.

10) Kupfer ist korrosionsbeständig

Da Kupfer selbsttätig eine Schutzschicht entwickelt, hat es eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in allen gängigen Umgebungen einschließlich atmosphärischer Luft, Trinkwasser, Böden und sogar Meerwasser und einer Vielzahl von Chemikalien. Außerdem ist Kupfer gegenüber der galvanischen Korrosion sehr unempfindlich. Dadurch behält Kupfer über die Jahre seine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit. Auch die mechanische Festigkeit von Kupfer wird durch Korrosion nicht beeinflusst. Dies ist einer der Gründe, warum das Material sehr langlebig ist.