Neuigkeiten

 

Kategorien

Der kürzlich in Polen stattgefundene Weltklimagipfel COP 24 hat sich maßgeblich erneut mit der Reduzierung der Treibhausgase beschäftigt und Strategien diskutiert, die angestrebten Klimaziele zu erreichen.  Eine der Möglichkeiten, attraktive Entkarbonisierungslösungen umzusetzen, also den CO2-Ausstoß zu verringern, ist der Wechsel hin zu elektrotechnischen Lösungen – und wo Strom fließen soll, ist Kupfer das Material der Wahl für eine effizientere Produktion und den Übergang zu einer nachhaltigen Energieversorgung. Dies steckt übrigens auch hinter dem Schlagwort vom „Strom im Wärmemarkt“. Marktreife Elektroheiztechnologien wie Induktion, Widerstand, Infrarot, Lichtbogen und Hochfrequenz sowie Mikrowellenheizung stehen heute bereits zur Verfügung. Vielversprechende innovative Technologien wie Laser-, Elektronenstrahl- und Plasma-Lichtbogenheizung sind zwar noch in der Entwicklungsphase, bieten aber zukunftsweisende Ansätze.

Als Werkstoffe fungieren Kupfer und seine Legierungen wie Messinge oder Bronzen als wichtige Komponente und Treiber innovativer Entwicklungen in vielen technischen Einsatzbereichen: Ob als Strom- und Wärmeüberträger, Konstruktionswerkstoffe im Maschinen- oder Anlagenbau oder auch im Architekturwesen. Die Besonderheiten des chemischen Elementes Kupfer haben aber auch schon früh in der Evolution des Lebens zur Unersetzbarkeit im biologischen Zellstoffwechsel geführt. Ähnliches gilt für andere Biometalle wie Eisen und Zink. Trotz dieser allgemein bekannten Funktion einiger Metalle als lebenswichtige Spurenelemente kommt es in der öffentlichen Wahrnehmung häufig zu Missverständnissen. Ursache hierfür ist die hohe Dichte dieser Metalle, sie sind „schwer“. Und die Bezeichnung „Schwermetall“ wird häufig mit Giftigkeit assoziiert. Am Beispiel von Kupfer soll gezeigt werden, wie eine solche ungeprüfte Wahrnehmung ungerechtfertigt negativ die Material-Entscheidungen im Bausektor beeinflussen kann.

Auf dem diesjährigen Kupfer-Symposium, der alljährlichen Werkstofftagung des Deutschen Kupferinstituts, wurden Thomas Greß, Tim Mittler und Professor Wolfram Volk vom Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen (utg) der Technischen Universität München für ihrer Arbeit zum Thema “Stranggießen und umformtechnische Weiterverarbeitung von stoffschlüssig verbundenen Kupfer-Hybridhalbzeugen” ausgezeichnet.

Im Rahmen der ECHA-Strategie vom Januar 2018 zur Förderung der Substitution durch Chemikalien durch Innovation organisierte Eurometaux am 7. November einen Workshop, um zu erörtern, wie die Substitution im Metallsektor aus Kreislaufwirtschaftssicht angeregt werden kann. Letzteres ist von entscheidender Bedeutung, da das Schließen des Kreislaufs durch sichere Wiederverwendung oder Recycling von Materialien die Leistung von Substanzen bereits exponentiell verbessert, wodurch das Risiko eines bestimmten Materials erheblich verringert wird.

Die Energieeffizienz nimmt eine zentrale Rolle im Umbau der bisherigen Energiesysteme ein. Bei sonst gleichen Bedingungen bedeutet eine höhere elektrische Leitfähigkeit eine höhere Energieeffizienz oder bei gleicher Effizienz kompaktere Konstruktionen. Kupfer hat die höchste elektrische Leitfähigkeit aller Nicht-Edelmetalle. Seine Eigenschaften machen es deshalb zum bevorzugten Leiter für Drähte, Kabel und elektrische Geräte, in denen etwa zwei Drittel des weltweit produzierten Kupfers zum Einsatz kommen. Kupfer leitet zudem Wärme viel besser als andere Metalle, was für Wärmetauscher und Kühlkörper in elektronischen Bauteilen von großer Bedeutung ist. In Bezug auf die Leitfähigkeit schneidet nur Silber besser ab. Die Kupferindustrie entwickelt innovative Materialien mit höherer Leitfähigkeit, um das Einsatzspektrum weiter zu verbessern.

Mit einem neuen Konzept und unterschiedlichsten Seminarangeboten für Techniker und Nicht-Techniker führt das Deutsche Kupferinstitut im kommenden Jahr seine erfolgreichen Weiterbildungsmöglichkeiten zum Thema Kupfer und Kupferlegierungen fort. Neben 1 bis 1,5-tägigen Kompakt- und Fortbildungsseminaren zur Vermittlung von Grundlagenwissen wird in Workshops das behandelte Themenspektrum vertiefend vermittelt. Informieren Sie sich hier über das Seminarprogramm 2019.

“Möglichkeiten und Grenzen der Bleisubstitution in Kupferlegierungen; eine Fallstudie zur technischen Machbarkeit der Substitution” heißt ein Vortrag von Klaus Ockenfeld vom Deutschen Kupferinstitut auf einem Workshop von Eurometeaux am 7. November 2018 in Antwerpen. Das Gesamtprogramm steht unter der Überschrift “Stimulation of Substitution within a Circular Economy perspective, in the metals sector: concepts and examples”. Der Eintritt ist frei.

 

Um die Energiewende zu sichern und die Verbreitung erneuerbarer Energien zur Stromversorgung zu gewährleisten sind Energiespeicher unabdingbar. Der Übergang zu einer CO2-armen Stromversorgung ist ohne verlässliche und flexible Anlagen, die eine Synchronisierung zwischen der Erzeugung erneuerbarer Energiequellen und dem Energieverbrauch ermöglichen, nicht denkbar. Speicher sind für die Bereitstellung von Flexibilitätsdiensten auf allen Ebenen des Stromnetzes von entscheidender Bedeutung, da sie Übertragungs- und Verteilnetze effizienter machen. Einen wesentlichen Anteil an vielen Energiespeichersystemen hat dabei Kupfer.

Laut aktuellem Index Elektromobilität von Roland Berger und der Forschungsgesellschaft Kraftfahrtwesen Aachen weisen die deutschen Hersteller von elektrisch- bzw. batteriebetriebenen Fahrzeugen hohe Zuwachsraten von rund 100 Prozent bei der Produktionsmenge von Elektro- und Hybridfahrzeugen auf. Weltweit steigt die Produktion entsprechender Fahrzeuge ebenfalls von Jahr zu Jahr. Und auch auf technologischer Ebene wird weiter optimiert: ob an der Batterie, der Reichweite oder dem Gewicht. Doch wie bewegen wir uns im Jahr 2050 wirklich fort? Wie die Zukunftskonzepte auch aussehen mögen, das bedeutende Funktionsmetall Kupfer wird dabei immer eine wesentliche Rolle spielen – bei den Antrieben, den Energiespeichern und der Leistungselektronik ebenso wie beim Ausbau des Infrastrukturnetzes.