Rund 50 Prozent der weltweiten Zinkproduktion werden für den Korrosionsschutz eingesetzt. Dafür stehen zwei Verfahren zur Verfügung: Feuerverzinken und galvanische Prozesse. Beim Feuerverzinken werden Stahlteile in eine flüssige Zinkschmelze getaucht. Dieses Verfahren hat sich in der Autoindustrie durchgesetzt – zumindest ab Mittelklasse-Modellen aufwärts. Dazu werden die Karosserien als Ganzes durch ein 450 °C heißes Zink-Bad gezogen, danach rotiert und so rundum vor Rost geschützt. Insgesamt hat Verzinken die automobile Landkarte nachhaltig verändert: Laut TÜV Süd war Rost ab 1992 nicht mehr die größte Hürde auf dem Weg zur HU-Plakette. Die Alternative zur Feuerverzinkung besteht im galvanischen Verzinken. Dabei wird mithilfe von elektrischen Strömen Zink auf Stahlteile abgeschieden. Die so entstehenden Schichtdicken sind aber dünner als beim Feuerverzinken. Sie eignen sich deshalb nur für Stahloberflächen mit einer geringeren Korrosionsbelastung – zum Beispiel für den Einsatz in Innenräumen.
Zink schützt und schützt
Zink schützt Eisen bzw. Stahl gleich doppelt. Einerseits bildet die Zinkschicht eine abschirmende, bläulich schimmernde Oberfläche aus Zinkoxid und Zinkkarbonat, welche den Oxidationsprozess tieferer Schichten hemmt. Darüber hinaus bilden Zink und Eisen ein sogenanntes Lokalelement. Zink ist chemisch gesehen unedler und gibt deshalb als sogenannte Opferanode Elektronen ab, während das edlere Element erhalten bleibt. Feuerverzinkt oder galvanisiert: Wird später die verzinkte Oberfläche weiterverarbeitet oder mechanisch beispielsweise durch Steinschlag beschädigt, verliert die Beschichtung ihre schützende Wirkung. Dann muss ein nachträglicher Schutz aus Lack oder Wachs aufgetragen werden.
Keine Chance für Rost
Eine Verzinkung minimiert die Instandhaltungskosten von Metall- und Stahlkonstruktionen. Wie hoch diese Kosten ausfallen können, zeigt das Beispiel des Eiffelturms. Weil Gustave Eiffel sich mit den damals modernen Stahl-Legierungen nicht auskannte, verwendete er das ihm vertraute Eisen für die Konstruktion des Pariser Wahrzeichens. Die finanziellen Folgen wirken bis heute nach: Der Eiffelturm muss regelmäßig alle sieben Jahre mit jeweils 60 Tonnen Farbe vor Rost geschützt werden. Dazu brauchen 25 Lackierer rund 18 Monate, die Kosten betragen jeweils drei Millionen Euro.
Universell einsetzbar
Neben dem Korrosionsschutz (rund 50 %) wird Zink vor allem im Bausektor (23 %) als Zinkblech oder in Form von Messing-Halbzeug eingesetzt. Messing bietet als Kupfer-Zink-Legierung neben einer leichten Verarbeitbarkeit vor allem auch optische Glanzpunkte. Der drittgrößte Einsatzbereich besteht in der Druckgussbranche (21 %). Hier ermöglicht Zink die Herstellung dünnwandiger, formstabiler und leichter Teile. Aus Gewichtsgründen ersetzen Zinkdruckgussteile deshalb zunehmend Aluminium-Komponenten. So stecken in jedem modernen Pkw rund 10 kg Zink: drei Kilo als Korrosionsschutz, sieben Kilo in Form von Zinkdruckgussteilen, der Rest als Beimischung in Lacken und Reifen. Die Bedeutung von Zink für die Automobilindustrie wird mittelfristig steigen: Neu entwickelte Nickel-Zink-Akkus sind weniger explosionsgefährdet und zudem deutlich leichter als die bisher eingesetzten Lithium-Ionen-Speicher.
Zink kann ohne Qualitätsverlust recycelt werden. In Europa existiert eine gut ausgebaute Recycling-Industrie rund um dieses Metall. Rohstoffquellen für das Zink-Recycling sind vor allem Zinkbleche, verzinkter Stahl, Messing-Legierungen und Zinkdruckguss-Komponenten. Mit rund 90 Prozent ist die Recycling-Quote bei Zink besonders hoch, der Beschaffungsdruck für Einkäufer entsprechend niedrig.
Wo und wie viel?
Der Zinkgehalt in der Erdkruste ist relativ hoch und erreicht an Hotspots bis zu 5 %. Die nachgewiesenen globalen Reserven liegen bei 18 Jahren, die derzeit nicht wirtschaftlich abbaubaren Ressourcen bei annähernd 160 Jahren. Eine Zinkknappheit ist damit nicht zu befürchten – Marktverwerfungen aufgrund politischer Veränderungen dagegen schon. China förderte 2021 mit rund 4,2 Mio. t das meiste Zinkerz, gefolgt von Peru (1,6 Mio. t), Australien (1,3 Mio. t), Indien und den USA (jeweils 0,8 Mio. t). Bei der Weiterverarbeitung liegt China mit weitem Abstand vorn: 6,4 Mio. t, gefolgt von Südkorea (knapp 1 Mio. t).
Stabile Preise
Derzeit (Stand Oktober 2022) beträgt der Preis für eine Tonne Zink rund 3000 US-Dollar – weit entfernt vom Höchststand im April 2022 mit 4500 US-Dollar. Der Preisabschwung ist vor allem den erneuten Lockdowns in China sowie der sich abzeichnenden weltweiten Rezession geschuldet. Preistreibend können sich ein Wiedererstarken der chinesischen Märkte sowie Neu-Entwicklungen im Akku-Bereich ausüben. Beides wird allerdings seine Zeit brauchen.
Michael Grupp
Journalist, Stuttgart
