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Ökonomie der Elemente

Gallium (Ga)

Was im Periodensystem an Wirtschaft steckt.





Die besondere Eigenschaft

Das silbern glänzende Metall schmilzt bereits in der Hand. Der Siedepunkt liegt aber bei mehr als 2400 Grad, und auch bei Temperaturen unter seinem Gefrierpunkt verfestigt es sich nicht. Gallium hat die längste Flüssigkeitsspanne aller Elemente.

Wer braucht es?

Jedes Smartphone, jede Laser- oder Leuchtdiode und jede Solarzelle – fast 90 Prozent der Gesamtförderung verbraucht die Halbleiterindustrie. Das Substrat Galliumarsenid ermöglicht ungeheuer schnelle Hochfrequenzsignale und ist daher das Material der Stunde. Galliumnitrid nutzt man in Verstärkern für Mobilfunk- und Wlan-Antennen und in den blauen Laser-Dioden von Blu-ray-Playern.

Durch reines Gallium lässt sich das giftige Quecksilber als Flüssigkeit in Hochtemperatur-Thermometern ersetzen, ähnlich funktioniert dies bei bestimmten Legierungen der Metallindustrie. Sogar bei den Plutoniumköpfen der US-Atomraketen wird es in der Legierung genutzt. Friedlicher sind die Anwendungen in 3D-Druckern, für Zahnersatz, Batterien, Magneten oder hochwertige Spiegel. Privatleute nutzen Gallium als Anlageobjekt – flüssig in der Kunststoff-Flasche. Der deutsche Metallhändler Tradium GmbH lagert es für sie in einem unterirdischen Bunker.

Wo findet man es?

In der Erdkruste in äußerst niedriger Konzentration und nie pur. Rentabel ist nur die Gewinnung als Beiprodukt, vor allem bei der Förderung von Bauxit, teilweise auch Zink und Germanium. Die wichtigsten Gewinnungsstätten befinden sich in China, kleinere in Russland, Kasachstan, Südkorea und Ungarn.

Wer verkauft es?

Vor allem chinesische Anbieter, etwa der weltweit zweitgrößte Aluminiumproduzent Chalco Ltd. (Umsatz 2015: 574 Millionen Euro), Zhuhai Fangyuan oder Beijing Jiya. In Japan ist es die Dowa Holdings Ltd. (Umsatz 2015: 3,5 Milliarden Euro) und in Russland der Aluminium- und Bauxit-Riese Rusal (Umsatz 2015: 8,6 Milliarden US-Dollar). Weltmarktführer für das aufwendig zu produzierende Galliumarsenid ist die FCM GmbH in Sachsen.

Der Weltmarkt …

… wird von dem Anbieter China dominiert. Der größte Nachfrager ist Japan, dahinter folgen die USA. Gehandelt werden kaum 400 Tonnen im Jahr. Chinas Hersteller sorgten jüngst für Überkapazitäten. Die LED-Industrie hatte den eigenen Bedarf überschätzt. Die Produzenten verdoppelten daraufhin in nur zwei Jahren ihr Angebot, die Nachfrage durch LEDs stieg aber nur um fünf bis acht Prozent pro Jahr. Außerdem hat sich der Recyclinganteil auf den Hauptabsatzmärkten erhöht.

Der Preis …

… betrug 2011 noch mehr als 800 US-Dollar pro Kilogramm. Aktuell sind es wegen des Überangebots aus China weniger als 200 US-Dollar. Das deckt nicht einmal die Kosten zur Gewinnung von Gallium. In China stehen die meisten Produktionsanlagen daher still. Gehandelt wird das Element in Kunststoff-Flaschen à ein Kilogramm, da der handelsübliche Aggregatzustand häufig flüssig ist. Verhandelt wird der Preis meist direkt zwischen Herstellern und Abnehmern. Kleinere Mengen bieten auch Metallhändler wie die Tradium GmbH an.

Wie geht es weiter?

Der Preis für Gallium dürfte steigen, denn das Überangebot scheint mittlerweile fast vollständig verkauft zu sein. Die Nachfrage der Halbleiterindustrie nach Galliumarsenid soll bis 2017 um sechs Prozent steigen. Das Volumen läge dann bei 650 Millionen US-Dollar im Jahr. Auch Galliumnitrid wird als neues Halbleitermaterial interessant: Bis 2020 könnte es ebenfalls ein Marktvolumen von mehr als 600 Millionen US-Dollar erreichen. Über Wachstumsraten von jährlich 80 Prozent wird spekuliert. Zukunftsmusik ist der Einsatz einer Gallium-Indium-Flüssigmetall-Legierung als Datenspeicher, der auch in den menschlichen Körper integriert werden könnte. Und israelische Forscher haben eine Methode entwickelt, unkontrollierbare Blutungen mit Galliumnitrat zu stoppen. Das Präparat soll vor allem in Krisenregionen vermarktet werden. ---

Ordnungszahl im Periodensystem: 31
Elementsymbol, fest (Schwarz): Ga
Relative Atommasse: 69,72