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Ökonomie der Elemente

Zirconium (Zr)

Was im Periodensysteman Wirtschaft steckt.





Die besondere Eigenschaft

Das silbrig glänzende Schwermetall ist sehr korrosionsbeständig. Der Schmelzpunkt liegt mit 1855 Grad Celsius höher als der von Titan. Es verbrennt mit der höchsten Temperatur aller Metalle: 4660 Grad Celsius. Dabei entsteht eine imposante weiße Flamme. Rekordverdächtig ist auch der geringe Einfangquerschnitt für Neutronen: Das Maß beschreibt die Wahrscheinlichkeit, dass einfallende Teilchen mit anderen Teilchen reagieren.

Wer braucht es?

Naheliegend: die Atomindustrie; mit Zirconium-Legierungen werden radioaktive Brennelemente umhüllt. Wegen der Korrosionsbeständigkeit verwendet man sie in der Chemie- und Nahrungsmittelindustrie für Pumpen, Ventile oder Rohre; in der Medizin für chirurgische Instrumente. In Glühlampen und Vakuumanlagen hält Zirconium als sogenanntes Gettermaterial das Vakuum aufrecht. In der Metallindustrie löst man damit Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel aus Stahl.

Die wichtigsten Anwendungen sind feuer- und kratzfeste Keramiken für Haushaltswaren wie Fliesen, für Turbinen-, Kugel- oder Wälzlagertechnik sowie Hüftgelenks- und Zahnprothesen. Auch Auto-, Möbel- und Nagellack enthält Zirconium, ebenso Schleifpapier, die Farben in Tintenstrahldruckern oder Weißpigmente für Porzellan. Die Rüstungsindustrie stellt daraus die umstrittene Streumunition her. In der Filmtechnik simuliert man damit die Funken beim Auftreffen von Gewehrkugeln auf Metall, echt funkt es in Feuerwerkskörpern oder Signallichtern.

Tiegel und Öfen sind damit ausgekleidet, man braucht es für Brennstoffzellen, in Pkw stecken Zirconium-Katalysatoren und -Sensoren (Lambdasonde). Buchstäblich unter die Arme greift es als Antitranspirant, täuschend echt funkelt es als Diamant-Imitat, das um ein Vielfaches billiger ist als das Original.

Wer verkauft es?

Für nukleare Anwendungen ist Cezus Weltmarktführer, eine Tochter der französischen Areva (Umsatz 2015: 4,2 Milliarden Euro). Im Geschäftsfeld Keramik zählt Industrie Bitossi aus Italien zu den Marktführern. Bedeutende Produzenten des Ausgangsrohstoffes Zirconiumsand, von Legierungen und Chemikalien sind Allegheny Technologies Incorporated (ATI, Umsatz 2014: 4,2 Milliarden US-Dollar) aus den USA, Iluka Ressources (Umsatz 2015: 819 Millionen Australische Dollar) und Alkane Resources (Umsatz 2015: 102 Millionen Australische Dollar) aus Australien, Anglo American (Umsatz 2015: 23 Milliarden US-Dollar) mit Sitz in London, die russische CMP und Guangdong Orient aus China.

Wo findet man es?

Zirconium kommt als solches nicht vor. Die Verbindungen werden durch chemische Prozesse aus Mineralien wie Zirkon und Baddeleyit gelöst. Australien, Südafrika und China verfügen über die größten Vorkommen, weitere befinden sich in Kanada, den USA, Indonesien, Indien, Mosambik, der Ukraine, Vietnam, Russland, Madagaskar und Brasilien.

Der Weltmarkt …

… wird auf vier Milliarden US-Dollar geschätzt. Mehr als 40 Prozent des Ausgangsrohstoffes stammt aus Australien. Bei aufbereiteten Verbindungen beherrscht China 80 Prozent des Marktes. 2014 wurden weltweit 1,1 Millionen Tonnen nachgefragt, ein Tiefstand. Seitdem setzen die traditionellen Keramikhersteller aber wieder vermehrt Zirconium ein.

Der Preis …

… dümpelt um die 1000 US-Dollar pro Tonne. 2012 waren es noch 2500 Dollar. Vor allem China investierte damals massiv in Fabriken zur Aufbereitung, das führte zu einem Überangebot. Die Folge war ein Preisverfall.

Wie geht es weiter?

Die Nachfrage soll jährlich um bis zu vier Prozent anziehen, vor allem für Biokeramik und Sensoren. Apple nutzt Zirconium neuerdings, um Metallteile belastbarer zu machen. Knappheit ist kurzfristig nicht zu erwarten, doch 2020 werden einige der Hauptförderstätten in Australien geschlossen, dann sind eine Angebotslücke und steigende Preise wahrscheinlich. ---

Ordnungszahl im Periodensystem: 40
Elementsymbol, fest (schwarz): Zr
Relative Atommasse: 91,22