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Blei als industrieller Rohstoff

Rohstoff des Monats: Blei
Das Schwergewicht

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Blei war einst das meistverwendete Metall der Welt: unverzichtbar für Artilleriegeschosse und Kirchenfenster, für Becher und Farbe – und nicht zuletzt als Bleizucker für sauren Wein. Die Anwendungsgebiete haben sich grundlegend geändert: 80 Prozent des weltweiten Bleiverbrauchs gehen heute direkt in die Akkumulatoren-Fertigung.

Blei hat einen schlechten Ruf. Bleizucker im Wein soll Beethoven vergiftet und kontaminierte Konserven Arktis-Expeditionen zum Scheitern gebracht haben. Bis 1973 wurden Bleirohre für die Wasserversorgung verbaut und bis 1996 bleihaltiges Benzin gezapft. Nach dessen Verbot ging die messbare Bleimenge im menschlichen Blut um 80 Prozent zurück.

Heute wird Blei vor allem für Energiespeicher gebraucht – primär in der Automobilindustrie. Als Energiespeicher hat sich inzwischen die Lithium-Ionen-Batterie durchgesetzt, als Starterbatterie ist der Bleiakkumulator aber nach wie vor unerreicht – er lässt sich einfach und günstig herstellen und problemlos recyceln. Auch moderne Fortbewegungsmittel setzen auf Blei: zum Beispiel E-Bikes, E-Scooter und Fahrzeuge mit Start-Stopp-Automatik. Nur Bleiakkus können den hohen Leistungsspitzen beim Anfahren und Anlassen standhalten. Deshalb ist der Verbrauch von Blei in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Haupt-abnehmer ist mit 72 Prozent des weltweiten Verbrauchs die Automobilindustrie. Die hohe Dichte, die Korrosionsbeständigkeit sowie die leichte Formbarkeit werden aber auch in anderen Branchen geschätzt. Die chemische Industrie nutzt das Element beispielsweise als Katalysator oder als Zugabe in der Farbherstellung.

Blei wird zu Bleikristall

In der Glasindustrie sorgen Bleizugaben für edle Endprodukte, in der Radiologie schützt das Schwermetall vor Röntgen- und Uran-Strahlung. Lediglich in Bleistiften steckt schon lange kein Blei mehr: Seit dem 19. Jahrhundert wird die angebliche Bleistiftmine aus einem ungiftigen Grafit-Ton-Gemisch herstellt. Der Name allerdings hat sich bis heute gehalten. In den Industrieländern ist die Verarbeitung von bleihaltigen Produkten drastisch zurückgegangen. Eine EU-Richtlinie beschränkt den erlaubten Bleiwert in Elektrogeräten auf eine Höchstkonzentration von nur 0,1 Gewichtsprozent. Auch das traditionelle Bleigießen an Silvester ist seit 2018 verboten. Das Verbot bleihaltiger Munition durch die EU droht indes gerade zu scheitern – ausgerechnet am Widerstand des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft. Alternativmunition würde demnach mehr Tierleid verursachen als die 5000 Tonnen Bleischrot, die jedes Jahr über deutsche Felder und Seen verteilt werden. Die Suche nach Ersatzmaterialien gestaltet sich in manchen Bereichen schwierig: Elemente mit einer ähnlichen oder höheren Dichte sind entweder noch problematischer (wie Uran und Quecksilber) oder deutlich teurer (wie Gold, Platin oder auch Wolfram).

Blei kommt nur an wenigen Stellen gediegen vor, meist dagegen in verwachsenen Mineralisationen mit anderen Metallen wie Zink, Kupfer und Antimon, aber auch Hightech-Metalle wie zum Beispiel Germanium und Gallium.

Kritische Versorgungssicherheit

Die wichtigsten Fördernationen für Bleierz waren 2019 die Volksrepublik China (2 Mio. t), Australien (509.000 t), Peru (307.000 t), die USA (294.000 t) sowie Mexiko (259.000 t). Diese fünf Staaten machen mehr als drei Viertel des Weltmarktes aus. Die Deutsche Rohstoffagentur DERA stuft die Versorgungssicherheit bei Blei aufgrund der hohen Länderrisiken in manchen dieser Staaten als kritisch ein.

Begrenzte Reichweite

Auch die bekannten und wirtschaftlich abbaubaren Reserven schwinden und zählen zu den Metallen mit der geringsten Reichweite. Mit 88 Mio. t wären sie bereits in 19 Jahren erschöpft, wenn die Minenbetreiber auch in Zukunft so viel Blei abbauen wie im Jahr 2019. Allerdings werden auch immer wieder neue Lagerstätten gefunden – zuletzt ein großes Vorkommen in der Antarktis.

Das Allzeithoch der Förderung war mit 5,1 Mio. t im Jahre 2013 und hat sich inzwischen bei 4,6 Mio. t eingependelt. Der weltweite Bleiverbrauch stieg indes kontinuierlich auf zuletzt 11,8 Mio. t im Jahr. Die Lücke zwischen Förderung und Verbrauch schließt Recycling. Blei hat weltweit eine der höchsten Recyclingraten – nur Gold wird noch konsequenter wiederverwendet. Über 60 Prozent des Bleibedarfs stammen aktuell aus dem Sekundärkreislauf, der seit 1996 die wichtigste Rohstoffquelle für das Schwermetall darstellt.

Wirtschaftsindikator in Corona-Zeiten

In den ersten vier Monaten dieses Jahres herrschte auf dem globalen Bleimarkt laut der International Lead and Zinc Study Group ILZSG ein Angebotsüberschuss von 12.000 t. In dem Vorjahreszeitraum bestand noch ein Defizit von 7000 Tonnen – eine Auswirkung der Corona-Krise. Jetzt allerdings erwarten Marktbeobachter mit der Erholung des Automarktes ein Anziehen der Nachfrage. Mittlerweile sind viele Bänder wieder angefahren bzw. deren Auslastung erhöht worden. Marktbeobachter erwarten unter dem Strich Ende 2020 einen Rückgang der Bleinachfrage von gut sechs Prozent.

Back to Blei?

Auch wenn sich moderne Lithium-Ionen-Batterien in vielen Bereichen durchgesetzt haben – ganz verdrängen werden sie die Blei-Technologie nicht. Zumindest nicht auf mittlere Sicht und schon gar nicht die Weiterentwicklung „Blei-Kristall-Batterie“. In dieser verdichtet sich der Elektrolyt während der ersten Lade- und Entladezyklen zu einer kristallinen Substanz. Die positive Folge: mehr Sicherheit und Temperaturtoleranz. Blei-Kristall-Zellen können nicht explodieren, nicht brennen und arbeiten von minus 20 °C bis plus 50 °C. Sie können gefahrlos transportiert werden und für sie steht ein funktionierender Recycling-Kreislauf zur Verfügung. Während bisher mehr als die Hälfte aller produzierten Lithium-Batterien auf Müllhalden verschwinden (inklusive E-Fahrzeug-Batterien), finden nahezu 100 Prozent der Blei-Akkus den Weg zur Wiederverwertung. Das macht Blei-Kristall-Akkus zur ersten Wahl für Speicherelemente im Rahmen einer nachhaltigen Energiewende.


Michael Grupp, freier Journalist in Stuttgart

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