title: Metallurgie

text: Zu den im 19. Jahrhundert wirtschaftlich bedeutend gewordenen Kupferlegierungen gehören neben Rotguss, einer Kupfer-Zinn-Zink-Blei-Legierung, (die den Messingen bereits näher steht, als den Bronzen) noch eine Reihe von Sonderbronzen, wie die Aluminiumbronze. Mit 10 % Aluminium ist sie ein wertvolles, weil kavitationsbeständiges, wegen der Oxidationsneigung des Aluminiumanteils jedoch schwierig zu erschmelzendes und zu vergießendes Material für den Guss von großen Schiffspropellern (Stückgewicht 30 t und mehr).


title: Metallurgie

text: Metallurgisch ebenso bedeutsam wie die zahlreichen, zweckgerichteten Bronzelegierungen sind seit Beginn des Industriezeitalters die zusammenfassend als Messing bezeichneten Kupfer-Zink-Legierungen. Wegen der für die meisten Legierungen des Kupfers mit Zink charakteristischen Gelbfärbung, werden viele Messinge oft nicht als solche wahrgenommen. Beispiel ist hier Rotguss, oder Rotmessing (italienisch: „ottone rosso“).


title: Metallurgie

text: Mit seinem unter 1000 °C liegenden Schmelzpunkt ist Messing vielfältig einsetzbar. Mit 63 % Kupfer, Rest Zink, wird es besonders für Formguss (Armaturen, Beschlagteile) verwendet. Mit 58 % Kupfer, max. 3 % Blei, Rest Zink, wird es zu Halbzeug (Bleche, Profile). Eine Erniedrigung des Zinkanteils auf 36 bis 28 % begünstigt die ziehende Verarbeitung zu Patronen- oder Geschosshülsen aller Kaliber, weshalb diese Legierungen als Patronen- oder Kartuschenmessing bezeichnet werden.


title: Metallurgie

text: Der Bedarf an Messing wird nur in besonderen Fällen mit Primärlegierungen (siehe unter Recyclingmetallurgie) befriedigt, mehrheitlich sind es in einer "Messinghütte" (Messingwerk) aufgearbeitete Messingsammelschrotte (Altmetall), denen frische Fertigungsabfälle aus spanloser wie spanender Bearbeitung zugegeben werden. Geschmolzen wird überwiegend im Rinneninduktionsofen.


title: Metallurgie

text: Kupfer-Nickel-Gusslegierungen mit bis zu 30 % Nickel sind sehr seewasserbeständig (Schiffbau). Mit einem Zinkzusatz bis 25 % in Kupfer-Mehrstofflegierungen mit Nickel, Blei und Zinn werden Messinge zu Weißkupfer oder Neusilber (CuNiZn). Verbreitet kennt man sie als Bestecklegierungen, unter anderem als Alpaka und Argentan (siehe Packfong).


title: Metallurgie

text: Konstantan und Nickelin, eine Kupfer-Nickel-Legierung mit Manganzusatz, sind als Heizleiterlegierungen korrosionsfestes Ausgangsmaterial für Heizwiderstände.


title: Metallurgie

text: Als „Industriemetall“ wird Zink in seiner Bedeutung oft unterschätzt. Die Weltproduktion im Jahre 2014 betrug immerhin 13,5 Mio. t. Werden dem die 2010 mit 4 Mio. t genannten Mengen an Sekundärzinkerzeugung, u. a. aus Recyclingprozessen, auch aus Eisenentzinkung und Filterstäuben, hinzugerechnet, ergibt sich eine Gesamtmenge von mehr als 17 Mio. t (Zahlen siehe "Erzmetall", 3/2016).


title: Metallurgie

text: Zink wird bergmännisch als mit Blei vergesellschaftetes oxidisches (Zinkspat, Galmei) oder sulfidisches Erz (Zinkblende) abgebaut. Der carbonatische Galmei wird gebrannt, der Schwefelanteil der Zinkblende abgeröstet und für die Produktion von Schwefelsäure genutzt. Das auf beiden Wegen erhaltene Zinkoxid wird entweder auf trockenem Wege zusammen mit Kohle in feuerfesten Retorten (auch Muffeln genannt) reduziert und bei 1100–1300 °C im Destillationsverfahren Rohzink gewonnen. Bei Anwendung des nassen Verfahrens wird in einer ersten Stufe Zinkoxid unter Zusatz von Schwefelsäure zu Zinksulfat. Im folgenden Elektrolyseverfahren schlägt sich auf den Kathoden Elektrolytzink bereits als 99,99 % reines Feinzink nieder. Qualitätsmäßig wird demnach zwischen Rohzink, genormtem Hüttenzink und genormtem Feinzink unterschieden.


title: Metallurgie

text: Zink wird auf vielen Gebieten eingesetzt. Es bestimmt den Legierungscharakter bei Messing, ist Legierungsbegleiter bei Rotguss und vielen Aluminium- und Magnesiumlegierungen.


title: Metallurgie

text: Technisch sehr bedeutend ist die Verzinkung von Eisen- bzw. Stahlteilen, wie z. B. Bändern und Profilen. Bei Bändern zumeist im kontinuierlichen Verfahren nach Sendzimir. Die Verzinkung erfolgt durch Tauchen und Führung der zu verzinkenden Einzelteile – bei diesen mittels eines Gehänges – oder der Walzbänder durch ein wannenförmiges Zinkbad, wobei eine doppelte Schutzschicht ausgebildet wird. Auf eine primär entstehende Eisen-Zink-Verbindung legt sich ein Reinzinküberzug. Beide zusammen gewähren, sofern der Überzug keine offenen Schnittstellen aufweist, einen anhaltenden Schutz gegen durch Luftfeuchtigkeit bedingte Korrosion, also ein Verrosten oder Durchrosten.


title: Metallurgie

text: Feinzinklegierungen mit einem Aluminiumanteil von zumeist 4 % werden für verschiedenste Zwecke verarbeitet, besonders im Druckguss, wo „ressourceneffiziente Gießtechnik“ zunehmend bisher in Aluminium gegossene Teile ersetzt. Die Welterzeugung belief sich 2014 auf 2 Mio. t, davon entfielen 70.000 t oder 4 % auf Deutschland.


title: Metallurgie

text: Auch zu Halbzeug wird Feinzink verarbeitet.


title: Metallurgie

text: Zinkweiß, ursprünglich bei Herstellung und Verarbeitung von Messinglegierungen ein unerwünschtes Beiprodukt, wird heute nach verschiedenen Verfahren aus Rohzink, oder zu mehr als 70 % des auf > 250.000 t/a geschätzten Verbrauchs beim Recycling von zinkhaltigen Erzeugnissen gewonnen. Es wird nicht nur traditionell für Pigmente und keramische Erzeugnisse, sondern auch bei Gummi, Glas, Pharmazeutik und Elektronik verwendet, sofern es nicht in den Kreislauf der Feinzinkherstellung zurückgeführt wird.


title: Metallurgie

text: Die Korrosionsbeständigkeit von Zinküberzügen auf Eisen und damit dessen Schutz vor Rost bedingt einen ständigen, hohen Bedarf der Verzinkereien. Man unterscheidet elektrolytische Verzinkung (mit geringerer Haltbarkeit) von Feuerverzinkung, bei der die zu verzinkenden Teile durch ein Tauchbad aus geschmolzenem Feinzink geführt werden.


title: Metallurgie

text: Nickel hat eine eigene Industrie begründet (beispielsweise das russische Unternehmen Norilsk Nikel). Ungeachtet seiner historischen, für China schon vor der Zeitenwende nachgewiesenen Verwendung hat es erst im 19. Jahrhundert wieder Bedeutung gewonnen.


title: Metallurgie

text: Zur Nickelgewinnung dienen überwiegend Kiese, also sulfidische Erze, die in einer ersten Stufe abgeröstet und im Flammofen geschmolzen werden („Rohstein“). Von Kupfer und Eisen befreit wird es zum „Feinstein“ und dieser wird entweder elektrolytisch raffiniert (Reinnickel) oder nach dem Mond-Verfahren (Carbonylnickel) zu Reinstnickel.


title: Metallurgie

text: Verwendet wird Nickel für hochwertige Gusslegierungen auf Nickelbasis, überwiegend aber als eigenschaftsbestimmendes Legierungselement (z. B. für Chrom-Nickel-Stähle) und als Bestandteil von Bronzen (seine Stellung als Legierungsbegleiter teilt es sich hier mit Zinn).


title: Metallurgie

text: Nickel findet sich ferner in Messingen und hochfesten Aluminiumlegierungen. Als Überzug von Gussteilen gewährleistet es Korrosionsschutz (Vernickelung) und nicht zuletzt bestimmt es mit ca. 25 % Anteil die „Silberfarbe“ von Münzen, Besteck und Haushaltsgeräten. Nickel ist nicht giftig, aber seine Aerosole können gefährdend sein. Dauernder Hautkontakt, etwa bei Brillengestellen, oder Schmuck (beides im Druckgießverfahren gefertigt), kann zu einem Nickelekzem (Nickelkrätze) führen.


title: Metallurgie

text: Blei ist mit einem Schmelzpunkt von nur 327 °C verarbeitungsgünstig und mittels Oxidation und folgender Reduktion metallisch aus Bleiglanz (PbS) leicht darstellbar. Es wird als Reinblei vorwiegend in Form weichen, flexiblen, zu Blechen gewalzten Materials verarbeitet (Bleiummantelung von Kabeln, Dachabdichtungen). Als Bleirohr ist es, mit einer Zulegierung von härtendem Antimon, nur für Abwasserleitungen erlaubt. Viel verwendet wird es als Akkublei für Starterbatterien, als Schrotblei, als Bleidruckgusslegierung und für Bleibronzelager. Außerordentliche Bedeutung hat Blei seit Jahrzehnten als Schutz gegen Gammastrahlung. Im Umgang mit radioaktivem Material ist eine Bleiabdeckung (Bleischürze des Radiologen) unverzichtbar.


title: Metallurgie

text: In Messing-Knetlegierungen gewährt Blei (bis zu 3 %) gute Zerspanungseigenschaften. Als Legierungsbegleiter in Kupferlegierungen ist Blei erwünscht, obwohl es wegen seiner Dichte zum Ausseigern neigt.


title: Metallurgie

text: Die Verarbeitung von Altblei (Akkumulatoren) wird in spezialisierten Hütten vorgenommen, unter anderem weil außer problematischen schwefelsauren Rückständen in den Batterien die oberhalb des Schmelzpunkts (Dampfdruck) einsetzenden Bleidämpfe sehr giftig sind (siehe Recyclingmetallurgie).


title: Metallurgie

text: Das Leichtmetall Lithium weist eine Dichte von nur 0,534 g·cm auf. Es liegt an 27. Stelle der Häufigkeitsliste der Elemente. Der geschätzte Weltvorrat beträgt 2,2 Millionen t. Lithium kann mittels Schmelzflusselektrolyse aus Lithiumerzen gewonnen werden (u. a. aus Amblygonit mit einem Lithiumoxidgehalt bis zu 9 %, das als Erzkonzentrat verarbeitet wird). Spodumen wird besonders zur Herstellung von Lithiumcarbonat eingesetzt, weitere abbauwürdige Erze sind Petalit und Lepidolith. Lithium wird auch durch Eindampfung hoch salzhaltigen Wassers gewonnen (Totes Meer). Die Extraktion aus Meerwasser (Gehalt 0,17 ppm Li) gilt bisher als nicht wirtschaftlich.


title: Metallurgie

text: Zu Beginn des 21. Jahrhunderts ist noch nicht entschieden, ob metallisches Lithium nach seiner Darstellung mittels eines über Lithiumcarbonat führenden Verfahrensganges, vorzugsweise als Bestandteil für die Herstellung besonders leichter und korrosionsfester Legierungen auf Aluminium- oder Magnesiumbasis, oder einer Legierung beider genutzt wird, auch selbst zum Basismetall von Superleichtlegierungen wird, oder aber in Hochleistungsakkumulatoren (Lithium-Ionen-Akkumulator) verwendet wird. Gemäß den Erfahrungen als Akku für die Mobiltelefonie wird in ihnen die nächstmögliche Lösung für elektrisch angetriebene Straßenfahrzeuge gesehen. Der damit stark steigende Bedarf kann nach dem, was über weltweit, auch in Europa (Norische Alpen) erschlossene und zu erschliessende Vorkommen bekannt ist, befriedigt werden. Ungünstiger ist dagegen, dass mit den Anstrengungen die Elektromobiliträt zu fördern, auch ein verstärkter Bedarf an Kobalt einhergeht, dessen regional begrenzte Gewinnung indessen für Versorgungsengpässe anfällig bleibt. In der Nukleartechnik gilt der Einsatz von Lithium seit seinem Beitrag zur Entwicklung der „Wasserstoffbombe“ als unverzichtbar für die Entwicklung eines Fusionsreaktors.


title: Metallurgie

text: Zu den zahlreichen weiteren Verwendungen von Lithium oder seinen Verbindungen zählt der Zusatz von bis zu 5 % Lithiumfluorid bei der Schmelzflusselektrolyse von Aluminium, der Einsatz von Lithiumkupfer als Desoxidationsmittel für Schwermetalle (Schmelzebehandlung), der Zusatz von Lithiumchlorid und Lithiumfluorid zu Hilfsmitteln beim Schweißen und Löten von Leichtmetallen, ferner in Form seiner Stearate bei Schmiermitteln und als Citrate, Karbonate und Sulfate in der Pharmakologie.


title: Metallurgie

text: Im Hinblick auf die Verwendungsbreite von Lithium und seinen Verbindungen einerseits, seiner nicht unbegrenzten Verfügbarkeit andererseits, kommt dem Recycling, insbesondere aus Batterien und Akkus, wachsende Bedeutung zu.


title: Metallurgie

text: Beryllium (Dichte 1,85 g·cm), zählt zu den Leichtmetallen. Gewonnen wird es hauptsächlich aus Beryll, einem Aluminium-Berylliumsilikat. Obwohl als toxisch eingestuft (leberschädigend, Berylliose), wird es vielfältig verwendet. Bei Magnesiumguss verringert bereits ein Zusatz von 0,001 % zur Legierung oder zum Formsand die Oxidationsgefahr, als Berylliumkupfer mit 5 % Berylliumanteil wird es zur Desoxidation von hochleitfähigem Kupfer verwendet. Aus einer Kupfer-Beryllium-Gusslegierung mit max. 3 % Beryllium und 0,5 % Cobalt lassen sich funkenfreie Werkzeuge herstellen, eine im Kohlebergbau wichtige Eigenschaft.


title: Metallurgie

text: Großes Potenzial wird Beryllium nach aktuellen Forschungen bei der angestrebten Kernfusion in Fusionsreaktoren eingeräumt, da es sowohl den Brennstoff Tritium erzeugen kann als auch sich für die einer Temperatur von 100 Millionen Grad ausgesetzte Verkleidung des Plasmagefäßes eignet.


title: Metallurgie

text: Zinn (Dichte 7,29 g·cm), lateinisch „Stannum“, wird aus reduzierend verhütteten, oxidischen Erzen gewonnen (Zinnstein, Kassiterit). Auf Zinnbasis fertigte man bis zur Erfindung des Porzellans Ess- und Trinkgefäße („Geschirrzinn“). Eine neuzeitliche Entwicklung ist „Britanniametall“, eine Sn90Sb8Cu-Legierung, die zu Dekorationsgegenständen verarbeitet wird (Teller, Pokale). Ein besonderes Gebiet sind Zinnfiguren aus einer eutektisch erstarrenden Legierung Sn63Pb37, deren Herstellung über Jahrhunderte tradiert ist (Zinngießerei). Die Bezeichnung Stanniol für dünn ausgewalzte Zinnfolien geht unmittelbar auf das lateinische „stannum“ für Zinn zurück und wird umgangssprachlich auf Metallfolien schlechthin angewendet. Zu deren lange Zeit allgemein bekannten Anwendungsformen zählen Flaschenkapseln und das den Weihnachtsbaum schmückende Lametta.


title: Metallurgie

text: Zinn wird heute vornehmlich im Druckgießverfahren verarbeitet, die dafür verwendeten Legierungen sind ähnlich denen für Lagermetalle auf Zinnbasis. Nach DIN 1703 sind es genormte Legierungen mit ca. 80 % Zinn und Zusätzen von Antimon, Kupfer und Blei; eine veraltete Bezeichnung ist „Weißmetall“, heute sind „Zinnlagermetalle“ an ihre Stelle getreten. Zinn ist namengebendes Legierungselement aller Zinnbronzen, ferner ein für die erforderlichen Legierungseigenschaften erforderlicher Bestandteil von Rotguss. Legiert mit Blei und härtendem Antimon fand es sich als „Bleisatz“ in den inzwischen historisch gewordenen Schriftmetallen.


title: Metallurgie

text: Eisenblech, auf Millimeterbruchteile ausgewalzt und einseitig verzinnt, wird als Weißblech bezeichnet. Haupteinsatzgebiet sind Dosen für Dauerkonserven. Ein in der Weltspitze agierender deutscher Erzeuger gibt für 2007/2008 eine Jahresproduktion von 1,5 Millionen t an.


title: Metallurgie

text: Zinn ist auch Hauptbestandteil aller Weichlote mit einem Schmelzpunkt Titan wird wegen seiner relativ niedrigen Dichte von 4,5 g·cm und damit nur halb so schwer wie Stahl, aber gleich guten Festigkeitswerten, zudem unmagnetisch, seewasserfest und korrosionsbeständig, schon in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts besonders auf dem militärischen Sektor zunehmend verwendet: als Legierungsbegleiter bei Spezialstählen, als gefügestabilisierender Zusatz bei Gusseisensorten, als wichtiger Zusatz zu hochfesten, seewasserbeständigen Aluminiumlegierungen im Schiffbau.


title: Metallurgie

text: Um 1940 beginnt die Entwicklung von Titanlegierungen, eine Voraussetzung zum Bau von Düsentriebwerken für Luft- und Raumfahrt. Insbesondere Titanaluminid-Werkstoffe mit Zusätzen von Niob, Bor und Molybdän sind gemäß Fachpresse für Betriebstemperaturen von Flugzeugturbinen geeignet.


title: Metallurgie

text: In der Medizintechnik wird Titan für künstliche Gelenke (Endoprothesen, Implantate) verwendet.


title: Metallurgie

text: Im Feingussverfahren (Wachsausschmelzverfahren) werden aus Titanlegierungen nicht nur kleine bis kleinste Präzisionsteile hergestellt. Ein patentiertes Verfahren erlaubt auch die Herstellung größerer Teile, wie sie der Motorsport verlangt. Modellherstellung mittels Rapid Prototyping in Laser-Sintertechnik erfolgt rasch und ermöglicht auch kurzfristige Abänderungen.


title: Metallurgie

text: AlTi-, AlTiC- und AlTiB-Vorlegierungen dienen bei Aluminiumknet- sowie Gusslegierungen zur Gefügebeeinflussung (Kornfeinung).


title: Metallurgie

text: Neue Titan-Vorkommen werden erschlossen, in Erwartung eines jährlich bis auf mehr als 100.000 t ansteigenden Bedarfs, wobei Titan mit Cobalt und Nickel vergesellschaftet anfällt.


title: Metallurgie

text: Kobalt, ein silbriges Metall (Dichte 8,9 g·cm) ist seit dem 15. Jahrhundert bekannt. Die gezielte Förderung von Kobalterzen beginnt, als gegen Ende des 16. Jahrhunderts durch Zufall wiederentdeckt wurde, was bereits den alten Ägyptern bekannt war: dass Kobalt Glasflüsse blau färbt. Für die Eisenindustrie ist Kobalt ein Zusatz zu hochwertigen Stählen. Neue Bedeutung erfährt Kobalt durch seine Eignung als Elektrodenmaterial bei der Herstellung von Lithiumionenakkus (Akkus). Die Weltproduktion wird im Jahre 2007 auf 60.000 t geschätzt, wovon zwei Drittel aus dem Kongo (Katanga) und Sambia kommen. Eine sehr große Reserve bieten die Manganknollen der Tiefsee mit einem Gehalt von ca. 1 % Kobalt.


title: Metallurgie

text: Dieses Element steht hinsichtlich des Mengenverbrauchs an der Spitze der sogenannten „Refraktärmetalle“. Zu dieser Gruppe gehören auch Wolfram, Vanadin, Niob und Tantal. Die Bezeichnung verdankt sich dem hohen Schmelzpunkt dieser Elemente, ein Grund, weshalb sie erstmals um die Mitte des 20. Jahrhunderts mittels moderner Schmelztechniken, wie dem Vakuum-Schmelzverfahren, in notwendiger Reinheit dargestellt werden konnten, einer Voraussetzung für die ihnen jenseits der Stahlveredelung zugedachten spezifischen Verwendungen.


title: Metallurgie

text: Mehr als 50 % der Weltproduktion von nahezu 200.000 t p. a. (2008) an Molybdän (Dichte 10,2 g·cm) werden mit zunehmenden Verbrauchsraten als Stahlveredler und für Gusseisen eingesetzt. Die Elektroindustrie benötigt es für Katalysatoren, auch Pigmenthersteller nutzen es. Gewonnen wird es weit verbreitet aus sulfidischem Molybdänglanz.


title: Metallurgie

text: Vanadin, Wolfram, Tantal, Niob werden aus oxidischen Erzen wie Vanadinit, Wolframit, Tantalit, Niobit (auch als Mischerz mit Tantalit nach den Hauptfundorten als Columbit bezeichnet) für einen stetig zunehmenden Bedarf in der Mikroelektronik gewonnen. Der Weltbedarf an Niob kommt zu 90 % aus Brasilien.


title: Metallurgie

text: Ein Beiprodukt der Molybdängewinnung ist das seltene Edelmetall Rhenium (Dichte 21,04 g·cm).


title: Metallurgie

text: Das Refraktärmetall Wolfram (Dichte 19,3 g·cm) wird aus dem Abbau von Scheelit- und Wolframiterzen gewonnen. Es ist Legierungselement für Werkzeugstähle, etwa für Spiralbohrer. Als die – pulvermetallurgische – Verarbeitung des Wolframs mit seinem extrem hohen Schmelzpunkt von 3387 °C zu feinen Drähten gelang, konnte es Osmium oder Tantal als Material für Glühfäden ersetzen. Dadurch wurden klassische Glühbirnen relativ dauerhaft und in der Anschaffung billig.


title: Metallurgie

text: Auch Halogenlampen und die effizienteren und langlebigeren Leuchtmittel Leuchtstoffröhre und Kompaktleuchtstofflampe (Energiesparlampe) weisen noch Wolframwendel auf – wobei die letzteren die Wendel zum Vorheizen nur vor dem Start benötigen. Erst Leuchtdioden kommen ohne aus. In Röntgenröhren wird Wolfram zur Heizung der Kathode (Glühwendel), vor allem aber als Anodenmaterial benutzt.


title: Metallurgie

text: Die Verbindung Wolframcarbid, chemisch WC, gehört mit einer Mohs-Härte 9,5 zu den härtesten Stoffen und wird daher als Beschichtung von Schneidwerkzeugen oder direkt als Schneidstoff in Hartmetallen eingesetzt. Unter spezieller Belastung (in Kraftwerken) wird Wolfram spröde. Versprechende Untersuchungen einer Verstärkung durch eingelagerte Wolframfasern sind im Gange.


title: Metallurgie

text: Selen nach dem griechischen Wort „Selene“ für den Mond benannt, dem Tellur („Erde“) nahe verwandt, gehört in die VI. Hauptgruppe des Periodensystems der Elemente. Die Weltgewinnung von 2000 t im Jahr 2007 – vorwiegend aus dem Anodenschlamm der Kupferelektrolyse – findet Verwendung unter anderem für die Herstellung farbiger Gläser, als Halbleiter in der Xerographie, als Bestandteil von Schmierstoffen und Pharmazeutika.


title: Metallurgie

text: Silber wurde 2007 zu 30 % in Silberminen gewonnen, ein Drittel des Bedarfs fällt als Nebenprodukt bei der Blei- und Zinkgewinnung an, 27 % bei der Kupferraffination und weitere 10 % bei der Goldgewinnung.


title: Metallurgie

text: Nach der nahezu vollständigen Demonetisierung überwiegt seine industrielle Nutzung, die auf der alle anderen Metalle übertreffenden thermischen und elektrischen Leitfähigkeit beruht und für 2007 mit 55 % des Gesamtbedarfs angegeben wird. Mit einer Dichte von 10,5 g·cm und einem Schmelzpunkt von 960 °C ist Silber vielseitig verwendbar. Nach Entdeckung im 19. Jahrhundert seiner gleich Messing „bakteriziden“ Wirkung wird Silber nicht nur zu Gebrauchsgegenständen verarbeitet; die Silberbeschichtung von Griffen, Klinken und anderen vielfach berührten Metallteilen im öffentlichen Raum wird zum Silberverbraucher. Aus demselben Grund wird es für chirurgische Instrumente verwendet, ferner für Apparaturen der Nahrungsmittelindustrie. Silberverbraucher sind auch in der Elektronik und Elektrotechnik (Silberdraht) zu finden. Silber-Zink-Akkus sind in der Entwicklung, die Energiedichte soll 40 % über der von Lithium-Ionen-Akkus liegen (siehe dazu auch unter „Recycling“).


title: Metallurgie

text: Schmuck und Bestecke beanspruchen nach Meldungen in Wirtschafts- und Fachpresse noch 25 % des Silberverbrauchs. Schmuck und Silbergeschirr werden traditionell teils handwerklich (Silberschmied), teils industriell (auf Silber spezialisierte Gießereien) hergestellt.


title: Metallurgie

text: Die Verwendung in der Fototechnik ist auf 15 % zurückgegangen. 5 % des Silberangebotes werden zu Gedenkmünzen und Medaillen geprägt.


title: Metallurgie

text: Silber ist mit bis zu 0,25 % ein Legierungsbestandteil als „Silberbronze“ bezeichneter Kupferknetlegierungen. Silberhartlote auf Kupfer- oder Manganbasis können bis zu 87 % Silber enthalten. Hochfeste Aluminiumlegierungen werden ebenfalls unter Silberzusatz hergestellt.


title: Metallurgie

text: In der Geschichte des Münzwesens hatte Silber lange eine bedeutende Rolle (siehe Silberwährung). Die Inhaber des Münzregals, heute ausschließlich die Staaten und ihre Nationalbanken, prägen Silbermünzen nur noch zu besonderen Anlässen und nehmen steigende Silberpreise gerne zum Anlass den Silbergehalt der Münzen zu verringern.


title: Metallurgie

text: "Uran" ist ein giftiges, radioaktives (strahlendes) Schwermetall mit der sehr hohen Dichte von 19,1 g·cm, das zur Gruppe der Actinoide gehört. Gegen Ende des 18. Jahrhunderts von Martin Klaproth entdeckt und als "Pechblende" bezeichnet, wird es seitdem bergmännisch gewonnen. Deutsche Vorkommen an Uranerz wurden bis 1990 in erheblichem Umfang ausgebeutet (Schlema-Alberoda).


title: Metallurgie

text: 1898 beobachtete A. H. Becquerel die Strahlung der Pechblende, allerdings ohne deren menschliches Gewebe schädigende Wirkung zu erkennen. Pierre und Marie Curie isolierten darauf die enthaltenen, stark strahlenden Elemente "Polonium" und "Radium." Nicht die geringen Anteile dieser beiden Elemente im Uran machen es zum radioaktiven Alphastrahler, sondern der Gehalt an den Isotopen 234, 235 und 238.


title: Metallurgie

text: Alle radioaktiven Elemente, insbesondere die nach 1945 entdeckten Transurane, wie etwa Fermium, Berkelium, Einsteinium, mit Ordnungszahlen ab 93 sind mehr oder weniger instabil. Einige Actinoide zerfallen bereits nach Sekunden, andere erst nach Millionen von Jahren, der Maßstab ist die sogenannte Halbwertszeit. Für Uran-238 werden 4,5 Milliarden Jahre angegeben, für das Isotop 235 sind es 704 Millionen Jahre und für „waffenfähiges“ Plutonium „nur“ 24000 Jahre. Endstufe dieses atomaren Zerfalls, der auch die Altersbestimmung von Elementen erlaubt, ist stets Blei.


title: Metallurgie

text: Die jährliche Uranproduktion weltweit wird für 2007 mit 40.000 t angegeben, der Verbrauch mit 60.000 t. Die Lücke wird durch Auflösung aus militärischen Gründen gehorteter Bestände geschlossen. Die Ansichten über den globalen Vorrat an Uranerz sind strittig, 10 % der Vorräte sollen sich in Westaustralien befinden, müssen aber noch erschlossen werden. Durch die Technik des Brutreaktors könnten die Weltvorräte nachhaltigerer Nutzung zugeführt werden.


title: Metallurgie

text: Die Weiterverarbeitung des geförderten Uranerzes orientiert sich an chemisch-metallurgischen Prinzipien der Laugung, Fällung und Filtration mit dem Zwischenprodukt "Yellowcake." Das gewonnene metallische Uran ist unverändert radioaktiv und ohne weitere Behandlung praktisch nur begrenzt nutzbar. Isoliertes Radium (auch die Isotopen) wurde früher in der Strahlenmedizin eingesetzt.


title: Metallurgie

text: "Abgereichert" (das heißt, in seiner nicht spaltbaren Form) wird Uran sehr unterschiedlich verwendet. In der Rüstungsindustrie dient es wegen seiner Härte gleichermaßen für Panzerplatten wie für panzerbrechende Munition. Es findet sich ferner als Strahlenschutzmaterial, als Stahlzusatz und in der Luftfahrtindustrie.


title: Metallurgie

text: "Angereichert" wird Uran dagegen genannt, wenn in einem aufwändigen Prozess (Zentrifugentechnik) der Anteil des Isotops 235 von natürlichen 0,711 % auf wenigstens 3,5 % gesteigert worden ist. Damit wird es zum Ausgangsstoff der nuklearen Energiegewinnung im Kernkraftwerk. Plutonium entsteht dort als Beiprodukt, es kann erneut zu Brennelementen verarbeitet werden oder der Herstellung von nuklearen Sprengkörpern dienen.


title: Metallurgie

text: Eine Reihe von Metallen, die in höchster Reinheit von > 99,9999 % und in extrem dünnen Schichten als Verbindungshalbleiter in der Elektronik und Energieerzeugung (u. a. für Solarzellen) eingesetzt werden. Sie bestehen aus Verbindungen von Aluminium, Gallium und Indium (3. Hauptgruppe) mit Stickstoff, Phosphor, Arsen und Antimon (5. Hauptgruppe des periodischen Systems). Germanium, bei dem China 75 % des Bedarfs deckt, ist für Fiberglaskabel nötig.


title: Metallurgie

text: Dieser Begriff wird zunehmend häufiger für Elemente verwendet, die im Bereich der sogenannten „Hochtechnologie“ (High-Tech) verwendet werden, insofern a priori die „Seltenerdmetalle“ umfassend. Man gebraucht ihn aber auch auf andere Einteilungen, wie „Edelmetalle“, „Sondermetalle“ ja selbst „Industriemetalle“ und „industriell genutzte Metalle“ übergreifend, sofern dort zuzuordnende Elemente im High-Tech-Bereich Anwendung finden.


title: Metallurgie

text: Die Gewinnung von Gold, seit dem Jahr 600 v. Chr. erstmals als geprägtes Zahlungsmittel (Goldstater) verwendet, wird in der Geschichtsschreibung erstmals für die ertragreichen Minen der mythischen Königin von Saba erwähnt. In Deutschland begann sie mit dem Fund von Flussgold (Rheingold). Es wurde nach einem zeitgenössischen Bericht aus dem 12. Jahrhundert mittels der heute noch geläufigen Goldwäsche-Technik aus dem Fluss gewaschen.


title: Metallurgie

text: Silber zählt wie Kupfer zu den ältesten von Menschen genutzten Metallen. Ausgehend von ungeprägtem Silber kam es zur Monetarisierung, Silber wurde Zahlungsmittel. Silberstatere sind seit 600 v. Chr. aus Makedonien bekannt, China erhob den gegossenen Silbertael zum Maßstab.


title: Metallurgie

text: Wirtschaftlich bedeutend für Europa waren im 14. Jahrhundert der Abbau und die Verhüttung von Silbererzen in den Muldenhütten im sächsischen Erzgebirge sowie der industriell betriebene Silberabbau im österreichischen Tirol mit Zentrum in Schwaz, wo man im 15. und 16. Jahrhundert jährlich 30 t Silber gewann. Begünstigt wurden diese Standorte durch ein reichliches Holzangebot als Brennmaterial und Wasserkraft zum Betrieb der Blasebälge. Die europäische Silbergewinnung verlor erst an Bedeutung, als im 16. Jahrhundert nach Unterwerfung der mittelamerikanischen Kulturen zahllose Schiffsladungen Gold und Silber nach Europa gelangten. Von 1494 bis 1850 sollen allein an die 4700 t Gold aus den spanischen Besitzungen gekommen sein. Die eingeführten Silbermengen waren so groß, dass sie eine Monetarisierung erlaubten. Landesherrliche Münzstätten prägten Silbertaler (u. a. den Maria-Theresien-Taler) als Silberwährung. Die Ausgabe von Papiergeld zur Erleichterung des Umgangs mit größeren Geldmengen war nur deshalb möglich, weil jederzeit der Umtausch gegen Gold (Goldwährung) oder Silber möglich war. Vor allem die Golddeckung einer Währung garantierte die besondere Solidität eines Staatswesens. In dieser Zeit entstanden daher auch die nationalstaatlichen Münzen als industrielle Betriebe.


title: Metallurgie

text: Noch während des Ersten Weltkriegs und in den darauf folgenden Jahren mussten die großen, auf Grund der Kriegsführung überschuldeten Wirtschaftsnationen, eine nach der anderen, den Goldstandard ihrer Währung – also die Garantie, Papiergeld jederzeit in Gold umzutauschen – aufgeben. Lediglich die USA verpflichteten sich nach dem Zweiten Weltkrieg nochmals, Papierdollar jederzeit in Gold zu tauschen, mussten diese Garantie aber 1971 wieder aufgeben. Es kursierten – von Sonderprägungen wie dem Krügerrand abgesehen – keine Goldmünzen mehr. In einigen Ländern (unter anderem in der Schweiz) waren noch Silbermünzen im Umlauf; diese wurden aber lange vor dem Ende des 20. Jahrhunderts eingezogen. Papiergeld und Münzen aus Nickel oder Kupfer traten an die Stelle von Gold und Silber, gemäß dem volkswirtschaftlichen Axiom (Greshamsches Gesetz): „Schlechtes Geld verdrängt das gute Geld im Umlauf.“


title: Metallurgie

text: Nicht nur geblieben, sondern gestiegen ist dagegen das Hortungsbedürfnis der Staaten und der privaten Anleger. Dazu kommt eine wachsende Nachfrage nach Edelmetallen für zum Teil ganz neue industrielle Produktionen. Beides sichert den Betrieb der Goldbergwerke und die hüttenmäßige Weiterverarbeitung. Für 2007 wird eine Weltgoldgewinnung von ca. 2500 t angenommen. Zwei Drittel davon werden zu Schmuck verarbeitet, der nach den Methoden klassischer Halbzeugfertigung (Blockguss und Verwalzen) hergestellt wird. Lediglich zehn Prozent gehen in Sonderprägungen von Münzmetallen ein, wozu die Rohlinge aus den auf entsprechende Stärke gewalzten Goldblechen erst ausgestanzt und anschließend mit Stempeln und Matrizen unter hohem Druck geprägt werden. Einige hundert Tonnen gehen in die Elektroindustrie, in die Glasbeschichtung und die Dentaltechnik.


title: Metallurgie

text: Vergleichend wird in Statistiken für 1999 eine Weltsilbergewinnung von 17.300 t genannt. Zunehmende Mengen verarbeitet die Elektronikindustrie.


title: Metallurgie

text: Zu den im 21. Jahrhundert in der elektronischen Kommunikation („Handy“, PC) metallurgisch zunehmend genutzten Edelmetallen gehören nicht allein das seit dem 19. Jahrhundert bekannte Platin, als Schmuckmetall höher als Gold bewertet, im Zuge der technischen Entwicklung wegen seiner Katalysatoreigenschaften geschätzt, sondern mit ihm die gesamte „Gruppe der Platinmetalle“, zu der auch das für Glühfäden Glühbirne bedeutend gewordene Osmium, ferner Rhodium, Ruthenium und Iridium gehören. Neueren Meldungen der Wirtschaftspresse zufolge (unter anderem "Frankfurter Allgemeine Zeitung"), gibt es für alle Platinmetalle ergiebige Vorkommen im sibirischen Jenissei-Gebiet, in dem aus tektonischen Gründen – so die Meldungen – fast alle zukunftsträchtigen Rohstoffe (zudem Erdgas und Erdöl) sozusagen „gebündelt“ zu finden sind. Im Jahre 2007 sagen die gleichen Quellen dies erstmals auch der Nordpolarregion nach. Bei 4000 m Meerestiefe ist die Problematik der Ausbeutung nicht geringer als die der längst bekannten unterseeischen Manganknollen.


title: Metallurgie

text: Dem steht indessen seit 2007 ein Produktionsdefizit bei Platin gegenüber, das auf weiter ansteigenden Bedarf in den Verwendungsfeldern Schmuck und Katalysatoren zurückgeführt wird. Das ebenfalls für Katalysatoren genutzte, zur Gruppe der Platinmetalle gehörende Rhodium wird daher zunehmend nachgefragt. Wachsendes Interesse als Ersatz für Platin findet das ihm verwandte Palladium, in russischen Nickelminen ein Beiprodukt, als Schmuck- und Münzmetall wenig geschätzt, aber für Katalysatoren bestens geeignet.


title: Metallurgie

text: Goldminen werden heute selbst bei Gehalten von nur wenigen Gramm Gold je Tonne abgebauten Materials als ausbeutungswürdig angesehen. Südafrika erzielt im Grubenabbau (Sohlentiefe 900 bis 4000 m) fallweise bis zu 20 g Gold/Tonne. Ein übliches, umweltschädliches Aufbereitungsverfahren ist immer noch die Cyanidlaugung des goldhaltigen Erzes. Im Jahr 2007 wird sie ungeachtet der davon ausgehenden Umweltgefährdung noch im Distrikt „Roter Berg“ (Roșia Montană) betrieben, der nördlich der rumänisch/siebenbürgischen Stadt Alba Iulia gelegen ist und bereits von den Römern genutzt wurde. Für die nächsten 20 Jahre sollen jährlich immerhin eine Million Unzen gewonnen werden (Stand 2007).


title: Metallurgie

text: Neu erschlossen werden soll ein ca. 550 t enthaltendes Vorkommen in den chilenischen Anden (Pascua Lama).


title: Metallurgie

text: Silbererze, sofern mit Silbergehalten von mehr als 50 %, werden nach Aufbereitung einem nasstechnischen, amalgamierenden Verfahren unterzogen, aber auch elektrolytisch behandelt – insofern dem in vieler Hinsicht verwandten Kupfer vergleichbar. Bei ärmeren Erzen, bei denen Silber oft ein Beiprodukt ist, wird mit den üblichen Methoden des Röstens, Laugens, Chlorierens und Abtrennens gearbeitet. Klassische Prozesse der Trennung des Silbers von seinem Begleiter Blei sind „Parkesieren“ und „Pattinsonieren“, dem dabei gewonnenen „Reichschaum“ folgt die Treibarbeit. Bei einer Welterzeugung von weniger als 20.000 t pro Jahr fallen Silber und Gold mit prozentual bedeutendem Anteil zudem bei der Raffination von Kupfer (siehe dort) an.


title: Metallurgie

text: Scheideanstalten sind vielseitig im Recycling von Edelmetallen. Den Marktbedürfnissen folgend, trennen sie edelmetallhaltige Stoffe, gleich ob fest oder flüssig, in ihre einzelnen Bestandteile. Galvanisch erzeugte Goldüberzüge aus Edelmetall, wie sie für die Aufwertung von dekorativen Gegenständen, aber weitaus häufiger für Kontakte elektronischer Geräte erforderlich sind, führen zu aufarbeitungswürdigen Edelmetallschlämmen. Wirtschaftlich bedeutend ist die Rückgewinnung von Platin und die Trennung des Goldes von begleitendem Silber. Die im Scheideprozess anfallenden reinen Metalle verarbeiten die Betriebe entweder selbst zu Zwischen- und Endprodukten, von Schmuckketten bis zu Goldloten, oder veräußern sie an spezielle Verbraucher. Banken kaufen Feingoldbarren (24 Karat) und bieten sie als Wertaufbewahrungsmittel an. Legierte Barren und Halbzeuge (Ketten, Drähte, Bänder, Bleche) werden von der Schmuckindustrie verlangt, verbreitet als 14-karätiges Gold mit 585 ‰ Goldgehalt.


title: Metallurgie

text: Ein auf dem Sektor Edelmetalle bekanntes deutsches Unternehmen nennt für 2010 einen stark gestiegenen „Produktumsatz“ von 4,1 Milliarden Euro und einen gesondert ermittelten Edelmetallumsatz von 9,3 Milliarden Euro.


title: Metallurgie

text: Der durch Recycling erzielte Wert der verschiedenen Edelmetalle trägt in allen Fällen die Kosten der stofflichen Wiedergewinnung.


title: Metallurgie

text: Alchemie, auch Alchimie, oder (da aus dem Arabischen kommend) Alchymie, begann um 200 n. Chr. im griechischsprachigen Raum zum Beginn einer ernsthaften Beschäftigung mit der Natur chemischer Stoffe zu werden. Da wichtige metallurgische Techniken zu dieser Zeit bereits gut entwickelt waren, ist die Alchemie als ein Ableger, nicht als Begründer, der Metallurgie anzusehen. Die Vier-Elemente-Lehre des Empedokles (Feuer, Wasser, Erde, Luft), ebenso die aristotelische Theorie des Hylemorphismus, der möglichen Stoffumwandlung durch Entzug unedler Eigenschaften, mündeten in die Suche nach dem „Stein der Weisen“, dessen Besitz die Umwandlung unedler Metalle in Gold gewährleisten sollte. Gold war den Landesherren des ausgehenden Mittelalters und zu Beginn der neuen Zeit wichtig, denn es konnte Kriegskassen füllen, die der Machterweiterung dienten. Das historisch bekannteste Nebenprodukt alchemistischer Bemühungen war kein neues Metall, sondern 1708 die Wiedererfindung des, den Chinesen bereits seit 700 n. Chr. bekannten, weißen Hartporzellans durch J. F. Böttger, dem ursprünglich als Goldmacher verpflichteten Gehilfen des E. W. von Tschiernhaus. Bereits im 16. Jahrhundert leitete Paracelsus (1493–1541), im 17. Jahrhundert R. Boyle (1627–1692) und im 18. Jahrhundert A. L. de Lavoisier (1743–1794) die Alchemie in die wissenschaftliche Chemie über, die von da an in der Entwicklungsgeschichte der Metallurgie Bedeutung gewinnt.


title: Metallurgie

text: Eine „Metallhütte“ und ein „(Um-)schmelzwerk“ unterschieden sich ursprünglich sehr klar voneinander, heute verwischt dies der Sprachgebrauch häufig und wird dabei durch die technische Entwicklung unterstützt.


title: Metallurgie

text: In einer Metallhütte werden Eisen, Kupfer, Zink oder andere Industriemetalle erstmals dargestellt, im Umschmelzwerk (Umschmelzhütte) wird aus bisheriger Nutzung entlassenes Metall auf- oder umgearbeitet. Aus diesem Unterschied wird – in terminologischer Anlehnung an Beispiele aus anderen Bereichen – einerseits aus der Metallhütte die „Primärhütte“, die eine „Primärerzeugung“ betreibt. Ihr Produkt sind „Primärmetall“ und entsprechend auch „Primärlegierungen“.


title: Metallurgie

text: Die Umschmelzhütte dagegen wird zur „Sekundärhütte“, die mittels Einsatz von Altmetallen und Schrotten eine „Sekundärerzeugung“ betreibt. Sie stellt „Sekundärmetall“ her und daraus auch „Sekundärlegierungen“. Damit wird von ihr der Anspruch an Ressourcenschonung erfüllt. Dies ist keine erst neuerdings entdeckte Verfahrensweise, denn "Schrott" wurde schon immer umgeschmolzen. Die Rückführung in den Metall-Kreislauf wird heute verbreitet als "Recycling" bezeichnet. Hat das wieder verwendete Metall bessere Eigenschaften als die die zu bearbeitenden Altstoffe, wird auch der Ausdruck „upcycling“ gebraucht, das Gegenteil davon wäre „downcycling“, also eine Minderung, wie sie beim Recycling von Kunststoffen nicht auszuschließen ist.


title: Metallurgie

text: Die Wiederverwendung von Alteisenmetallen ist nicht unproblematisch, weil es zur Auflegierung bzw. Verunreinigung mit einer Vielzahl von metallischen Elementen aus dem Schrott kommt, die nur mit hohem Aufwand wieder zu entfernen wären. Die Eigenschaften der so erzeugten Rohmetalle (hier Stahl) sind daher anders als bei Primärmetall. Das betrifft physikalische Kriterien (Duktilität, Formbarkeit, Zähigkeit usw.) ebenso wie chemische, was sich in der Korrosionsresistenz äußern kann.


title: Metallurgie

text: „Nachhaltigkeit“ und „verlängerter Lebenszyklus“ sind andere zeitbedingte Ausdrücke für sparsamen Umgang mit wertvollen Rohstoffen. Hierfür ist ein optimiertes Produkt-Design, das Materialverbrauch und Lebenszyklus einbezieht, mit der stofflichen Wiedergewinnung gleichrangig.


title: Metallurgie

text: Am Beginn wirtschaftlicher Recyclingmetallurgie steht seit einem Jahrhundert das Sortieren so genannter Sammelschrotte, also metallurgisch gesehen nicht sortenreiner Materialien. Was mit angeeigneter Kenntnis beim Sortieren der Schrotte begonnen hat, wird heute durch die „sensorgestützte Sortierung“ perfektioniert. Nicht übersehen werden darf allerdings, dass alle metallischen Rohstoffe, die in Endprodukte eingehen, erst nach Ablauf von deren Lebensdauer, die sich zudem im Gefolge moderner Techniken zunehmend verlängert, wieder für ein Recycling frei werden. Nur am Beispiel Aluminium aufgezeigt, heißt dies, dass derzeit lediglich knapp ein Viertel des Bedarfs über Recycling abgedeckt werden kann und diese Relation sich in naher Zukunft verschlechtern wird.


title: Metallurgie

text: Zwei Kriege und steigender technischer Fortschritt, dazu Bevölkerungswachstum in vielen Ländern und in deren Folge Knappheit an primärem Metall haben die sekundäre Erzeugung nicht nur mengenmäßig vorangetrieben, sie vielmehr der Primären qualitativ gleichwertig werden lassen. Besonders deutlich nicht nur bei Aluminium, sondern auch bei Kupfer, das unbegrenzt recycelbar ist, gleich welcher Art die Altstoffe sind und welchen Kupferanteil sie aufweisen. Die „Energiewende“ mit dem einhergehenden Bedarf an neuen Leitungsnetzen, sowie die forcierte Elektromobilität werden den Bedarf an primärem wie recyceltem Kupfer weiter erhöhen. Die Recyclingquote für Europa lag im Jahr 2012 nahe 45 %, resp. realen 2,25 Millionen Tonnen


title: Metallurgie

text: Aus einer „norddeutschen Kupferhütte“ ist eine beide Sparten betreibende europäische Werksgruppe entstanden, deren Aufgabenbereiche verzahnt sind. Wo eine sortenreine Trennung der Kupferschrotte fehlt und sich ein einfaches Umschmelzen, also direktes Recycling verbot, für das 2011 nach Erweiterungen eine Jahreskapazität von 350.000 t genannt wird, greift man 2017 mit an der Erzverarbeitung orientierten Möglichkeiten und neuen technischen Methoden ein. Es ist nicht länger normal, dass man zur Wiedergewinnung von Reinkupfer die Begleitelemente der Schrotte mittels Sauerstoffzufuhr „verbläst“, sie also oxidiert. um die entstandenen Oxide, sofern als wirtschaftlich wertvoll erachtet, durch Reduktion wieder zu reinen Metallen werden zu lassen, die dann, dem Primärmetall gleich,verwendet werden können. Dieser Prozess soll nun wirtschaftlich verbessert werden, um auch die steigende Nachfrage nach Kupferbegleitern zu befriedigen (dazu:).


title: Metallurgie

text: Bei der elektrolytischen Kupferraffination fallen zusätzlich Anodenschlämme an, die noch Kupfer, Silber und Gold, auch Selen und Tellur enthalten, was mit „Edelmetallrückgewinnung“ bezeichnet wird. Da diese Schlämme ein Kuppelprodukt darstellen, kann man ihre Aufarbeitung entweder dem primären Prozess, oder aber dem Recycling zuordnen.


title: Metallurgie

text: Die Bedeutung gezielter Forschung nach Optimierung des Recyclings bei Aluminium ergibt sich allein schon daraus, dass im Jahr 2008 laut Angaben des Gesamtverbandes der deutschen Aluminiumindustrie (GDA) von insgesamt in Deutschland hergestellten 1,3 Millionen Tonnen Aluminium nur noch 43 % auf Primäraluminium entfielen und 750.900 t auf Recyclingaluminium, wobei beide Zahlen keineswegs die Inlandsproduktion widerspiegeln, sondern von erheblichen Einfuhren gestützt werden. Angestoßen wurde diese Entwicklung durch die im Rahmen des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) steigenden Strompreise, die eine Primärerzeugung besonders in Deutschland zu einer auslaufenden Produktion werden lässt. Eine deutsche Firma, die sowohl Primärmetall erzeugt als auch recycelt und zudem in der Weiterverarbeitung tätig ist, nennt für das Geschäftsjahr 2011/12 eine Gesamtmenge von 500.000 t.


title: Metallurgie

text: Auch andere Aluminiumerzeuger, insbesondere internationale, in der Primärerzeugung tätige Konzerne, betreiben bereits seit Jahren die Primär- und Sekundärerzeugung parallel und suchen damit einen gewissen Kostenausgleich. Das heißt, sie gewinnen nicht nur Rohaluminium aus der Elektrolyse, sondern stellen auch „Sekundärlegierungen“ aus eigenem Rücklaufmaterial und sortierten Abfällen und Schrotten her und bauen dazu schrittweise ein eigenes Netz von Recycling-Hütten auf.


title: Metallurgie

text: Das Verhältnis der Verwendung von Primärmetall und recyceltem Metall wird sich vorerst noch weiter verschieben, da selbst mittelgroße Aluminiumgießereien ihren Produktionsabfall (vorwiegend Bearbeitungsspäne) nicht mehr in den Markt geben, sondern selbst umschmelzen. Späneschmelzöfen mit innovativem Rührwerk und Seitenkanalpumpe ermöglichen auch in dieser Größenordnung wirtschaftliches Recyceln im eigenen Haus.


title: Metallurgie

text: Die Sekundärlegierungen sind heute qualitativ mit den Primären vergleichbar. Der auf ein Zwanzigstel reduzierte Energiebedarf bei der Gewinnung ist ein Faktor, der nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch weltweit Beachtung findet. Dies gilt für die Verwertung prozessbedingt anfallenden Rücklaufmaterials, aber ebenso lassen sich Sammelschrotte, Abfälle und metallhaltige Krätzen im Drehtrommelofen eingeschmolzen, mit einem Zusatz von 50 % eines Salzgemischs aus Alkalichloriden und Flussspat, das als Flussmittel dient, wieder zu Sekundärmetall regenerieren. Hinsichtlich der anfallenden metallarmen, oxidhaltigen Salzschlacken war deren Deponierung ökologisch umstritten und auch wirtschaftlich unbefriedigend. Stand der Technik ist ein fast rückstandsfreies Vollrecyclingverfahren, dessen Bedeutung sich daraus ergibt, dass jede Tonne Sekundäraluminium zugleich den Anfall von 500 kg Salzschlacke bedingt. Der mit 450.000 Tonnen pro Jahr weltgrößte Salzschlackeaufbereiter Agor AG gibt den weltweiten, jährlichen Anfall an Salzschlacken mit 4,5 Millionen t an.


title: Metallurgie

text: Einstige Umschmelzhütten können heute nicht nur Sekundärlegierungen in den Markt bringen, sondern auch aus sortenreinen Knetlegierungsabfällen Walzbarren in einer der primären Erzeugung gleichen Qualität gießen. Mit zugekauftem, primärem Reinaluminium stellen sie sogar Legierungen her, die als „Primärlegierungen“ bezeichnet werden dürfen. Deutsche und Österreichische Umschmelzbetriebe zeichnen sich besonders durch die Entwicklung einer duktilen AlMgSi-Gusslegierung aus.


title: Metallurgie

text: Eine Schlüsselfunktion beim Recycling von Aluminium nehmen weltweit die Getränkedosen ein. In den USA kamen im Jahr 2009 deutlich mehr als die Hälfte der ausgegebenen Dosen zurück, angegeben werden 57,4 % oder annähernd 750.000 t Aluminium. Jedes weitere zurückgeführte Prozent entspricht ca. 15.000 t zusätzlichen Umschmelzaluminiums zu nur 5 % des für Neumetall erforderlichen Energieverbrauchs. Der Dosenrücklauf beträgt inzwischen 98 %. Im Juni 2014 lief in einem eigens zu diesem Zweck in Mitteldeutschland errichteten Werk die Produktion ausschließlich aus Dosenschrott gefertigter Walzbarren an. Mit einer Kapazität von 400.000 t jährlich, die im bereits bestehenden Walzwerk weiterverarbeitet werden, will man zum weltgrößten Recyclingzentrum für Aluminium werden.


title: Metallurgie

text: Eine die Verarbeitung von Dosenschrotten einschließende Aufgabe stellt sich unter dem Thema der Verarbeitung von Verbund- und organisch kontaminierten Schrotten. Die Entwicklung hin zu exothermen, Wärme erzeugenden Prozessen anstelle endothermer, Wärme verbrauchender würde die Energiebilanz erheblich verbessern.


title: Metallurgie

text: In der Stahlerzeugung findet das Recycling von Schrotten heute überwiegend im Elektrolichtbogenofen statt. Der Anteil von Recyclingstahl an der Gesamtrohstahlerzeugung wird 2011 mit 45 % angegeben. Ein Siemens-Verfahren verspricht Senkung des Stromverbrauchs und Verringerung des Kohlendioxidausstoßes durch Bildung und Nutzung einer automatisch gesteuerten Schaumschlackenbildung.


title: Metallurgie

text: Die Wiederverwertung der anfallenden Elektroofenstäube stellt seit gut dreißig Jahren besondere Aufgaben. Der lange als erreichbares Optimum angesehene Wälz-Drehrohrprozess muss sich dem Vergleich mit dem Drehherdofen stellen.


title: Metallurgie

text: Die bei der Stahlerzeugung anfallenden Schlacken unterliegen allein schon wegen des Mengenanfalls von jeher wirtschaftlicher Betrachtung, wobei zwischen der Verwertung der entmetallisierten Schlacke und den Methoden der Entmetallisierung zu unterscheiden ist. Der trockenen Aufbereitung metallhaltiger Schlacken wird der Vorzug gegeben. Die nach Abtrennung aller metallischen Anteile verbleibenden Fraktionen finden verbreitet in der Baustoffindustrie Verwendung.


title: Metallurgie

text: Rohzink wird sowohl aus oxidischen Lichtbogenofenstäuben, Endschlämmen aus hydrometallurgischer Verarbeitung, als auch jeder Art zinkhaltiger Sekundärmaterialien, wie verzinktem Schrott, zurückgewonnen. Zinkschrotte mit dem Hauptbestandteil Zink können wieder zu einer Zinklegierung aufgearbeitet werden. Fällt verzinkter Eisenschrott an, wird dessen Zinküberzug durch Erhitzen bis jenseits der Verdampfungstemperatur des Zinks (907 °C) freigesetzt. Das verdampfte Zink wird wie beim trockenen Weg der Zinkgewinnung durch Abkühlung als Rohzink niedergeschlagen. Der Zinkdampf kann aber auch durch Einblasen von Sauerstoff zu Zinkoxid werden und dieses als „Zinkgrau“ und „Zinkweiß“ entweder zur Grundlage von Anstrichen (Malerfarben) dienen, oder im nassen Weg zu Zinksulfat gewandelt in die Elektrolyse gehen und diese als Feinzink verlassen.


title: Metallurgie

text: Die „Ausmelt-Technology“ erlaubt die Rückgewinnung nicht allein von Zink aus bisher kaum recycelbaren Rückständen und Abfällen, indem man diese verdampft und die Metalle dann aus dem Dampf kondensiert.


title: Metallurgie

text: Ein im Gleichlauf mit der weltweit zunehmenden Motorisierung wachsender Industriezweig ist die Wiederaufarbeitung von Bleiakkus, die in Automobilen als Starterbatterien Energielieferer und -speicher zugleich sind. „Altakkus“ fallen daher in großen Mengen an und müssen auf Grund internationaler Gesetzgebung im Lande und unter Beachtung zahlreicher Mensch und Umwelt schützender Auflagen dem Recyclingprozess unterzogen werden. Er beginnt mit einer Vorbehandlung, mittels derer die Altbatterien von schwefelhaltigen Resten und Ablagerungen, wie dem ebenfalls recycelbaren Bleischlamm befreit werden.


title: Metallurgie

text: Aus den eingeschmolzenen und raffinierten Altakkumulatoren wird Sekundärblei, das mengenmäßig bereits die Primärerzeugung übertrifft. Die Gehäuse aus hochwertigem Polypropylen werden geschreddert. Die anfallenden Chips – mit weiteren PP-Zusätzen – gehen vornehmlich an die Automobilindustrie, die wieder Kunststoffteile daraus fertigt. Hinderlich im Recyclingprozess erweist sich, bei steigendem Anfall schwefelhaltiger Altbatterien, das bei der Entschwefelung mittels Natriumsalzen anfallende und zunehmend schwerer zu vermarktende Natriumsulfat. Ein modernes Verfahren verwendet Ammoniumsalze und erhält als Endstufe der Raffination das als Düngemittel (Fertilizer) gesuchte Ammoniumsulfat.


title: Metallurgie

text: Gleichlaufend mit dem zunehmenden Anfall an Altakkus, wie auch an nicht wieder aufladbaren Batterien, gewinnt die Wiedergewinnung des Zinkanteils zunehmend Bedeutung. Der für die Aufarbeitung von Alt-Akkus bereits eingeführte DK-Hochofenprozess ermöglicht nun aus Altbatterien aller Art, über eine nachgeschaltete Behandlung seiner Abgase, die Separierung von Zink in Form von Zinkkonzentrat.


title: Metallurgie

text: Qualitativ wird aus dem Altblei der Batterien zuerst Sekundär- oder Werkblei, das durch Seigerungstechnik oder Elektrolyse weiter raffiniert und neu legiert wird. Über Bleiglätte (PbO) gelangt man zu den (giftigen) Farben basisches Bleicarbonat und Bleitetraoxid. Der Stand der Technik ermöglicht inzwischen die fast hundertprozentige Recyclierbarkeit aller Teile und Inhalte solcher Batterien.


title: Metallurgie

text: Blei sowie Zink finden sich auch als Oxide in den die Flugstäube aufnehmenden Walzschlacken von Stahlwerken. Die Möglichkeit einer chlorierenden Entfernung des Bleianteils aus den Oxiden wird untersucht.


title: Metallurgie

text: Sollte die Lithium-Ionen-Batterie als Antrieb von Straßenfahrzeugen ihren derzeitigen Nachteil zu geringer Leistung für die Weitstreckenfahrt überwinden, wird sich eine völlig andersgeartete Recyclingaufgabe stellen, nämlich die Wiedergewinnung des Lithiums aus lithiumhaltigen Batterieschlacken.


title: Metallurgie

text: Komplexer als die Aufarbeitung von üblichen Kfz-Batterien und Gegenstand ständiger Forschung ist die Aufarbeitung von sogenanntem „Elektroschrott“, der nicht nur Personalcomputer erfasst, sondern auch tragbare Telefone, elektrisch betriebene und steuerbare Haushaltgeräte, Rundfunk- und Röhrenfernsehempfänger, ferner Gerätebatterien wegen ihrer Gehalten an Lithium, Nickel, Cadmium, Edelmetallen, und seltenen Erdmetallen. Je nach System können diese Batterien einen Inhalt an metallischen Wertstoffen von 35 bis 85 % aufweisen. Einer in der Fach- wie Wirtschaftspresse veröffentlichten Information zufolge wird die Entwicklung von Silber-Zink-Akkus vorangetrieben, da sie im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Batterien vollständig und zudem relativ leicht recycelbar seien.


title: Metallurgie

text: Gegenstand aktueller Forschung ist ebenso das bisher nur mit Einzelbezug erschlossene Gebiet der Aufarbeitung wertvoller Schrotte aus Refraktärmetallen mittels oxidierender Salzschmelzen, besonders von Wolfram aus dem Rücklauf von Wolframcarbid. Zur Gewinnung von Molybdänoxyd und einigen oxidischen Begleitelementen aus gebrauchten Katalysatoren, wie sie in petrochemischen Verfahren eingesetzt werden, hat 2012 eine erste hydrometallurgisch arbeitende Anlage mit einer Jahreskapazität von 500 t Molybdänoxid den Betrieb aufgenommen.


title: Metallurgie

text: Die progrediente Entwicklung bei dem Elektroschrott zuzuordnenden, die Bildröhren verdrängenden Flachbildschirmen initiiert einen besonderen Zweig der Forschung, der sich mit der Rückgewinnung von Indium in Form eines Indiumzinnoxids befasst.


title: Metallurgie

text: Dies gilt auch für seit 1990 laufende, ständig verfeinerte, praxisnahe Untersuchungen zum „NE-Metallpotenzial in Rostaschen von Müllverbrennungsanlagen“, es wird für 2009 auf wenigstens 85.000 Jato geschätzt.


title: Metallurgie

text: Bei Seltenerdmetallen bedingt eine das Angebot zunehmend überschreitende Nachfrage eine Steigerung der bisher nur geringen Recyclingquote. Ein Forschungsauftrag hat sich sogar die Rückgewinnung aus Prozesswässern der Metall- und Bergbauindustrie zum Ziel gesetzt.


title: Metallurgie

text: Die Ofentechnik dient zunächst der Erfüllung aller metallurgischen Aufgaben, die sich im Zuge der Verhüttung metallischer Ausgangsstoffe im Rahmen thermischer Prozesse ergeben. Es beginnt mit der Metallgewinnung aus Erzen. Sulfidische Erze, wie Pyrit (Schwefelkies) werden oxidierend behandelt (Röstarbeit). Oxidische Erze wie Hämatit werden durch Reduzieren und Desoxidieren erschmolzen. Dies geschieht durch entsprechende Zuschläge sowie reduzierende (luftunterschüssige) Flammen- oder Ofenführung. Dem folgt die Weiterverarbeitung der gewonnenen Metalle. Sie beginnt mit der Vereinheitlichung diskontinuierlich erbrachter Chargen im Mischer. Es schließen sich das Raffinieren und Legieren, das Vergießen (Warmhalte- oder Gießofen) und die Wärmebehandlung an, die je nach Legierung und Gießart vorzunehmende Nachbehandlung des Gusses. Letztere erfolgt mit Hilfe von Stoßöfen, Anlassöfen (Blockvorwärmung), Glühöfen (Entspannungsglühen, Warmauslagerung, Austenitisierung von Stahlguss) und Temperöfen (entkohlende Gussteilhärtung in Glühkohle).


title: Metallurgie

text: Geschichtlich steht am Anfang dieser Entwicklung allein der offene Herd, der aus einem Gemenge von Erz und Brennstoff flüssiges Metall austreten lässt. Es folgt der geschlossene Herd mit natürlichem Zug oder mit höheren Temperaturen bringender Luftzufuhr mittels Blasebalg oder Blasrohr (dazu bildliche Darstellungen aus altägyptischer Zeit). Schon um 1500 v. Chr. wird aus dem ägyptischen Theben über große mit menschlicher Kraft bediente zweitaktige (Blasen – Saugen), lederne Blasebälge als Hilfe beim Schmelzen von Metall berichtet.


title: Metallurgie

text: Es geht weiter mit dem frühgeschichtlichen Niederschachtofen, der sich mit immer besserer Gebläsewindzuführung zum Hochschachtofen (Hochofen) mit immer größer werdendem Gestelldurchmesser (11 m misst er beim 60 m hohen Ofen B der Salzgitter Flachstahl GmbH) und sich daraus ergebenden Beschickungsmengen von bis zu zehntausend Tonnen weiterentwickelt. Die Grenze der Wirtschaftlichkeit gilt damit indessen als erreicht und die Technik wendet sich wieder verstärkt dem Siemens-Martin-Ofen und den Elektroöfen zu, zumal sie die Möglichkeit bieten, Stahl nicht nur aus Roheisen, sondern auch aus Schrotten zu erzeugen. Sie regenerieren diese damit zugleich (siehe auch Recyclingmetallurgie) und benutzen zum „Frischen“, also der Verbrennung des Kohlenstoffs, den Sauerstoff aus den Rostanteilen des Schrotts (Rost als FeO enthält Sauerstoff und ersetzt insofern die Gebläseluft). Der Elektro-Niederschachtofen, als Lichtbogenofen ausgelegt, liefert aus Erz-Pellets und Kohlenstoff als reduzierender Zugabe Elektro-Roheisen im Direktreduktionsverfahren. Auch beim Recycling von Stahlschrott zu Rohstahl unter einer Schaumschlacke bewährt sich der Lichtbogenofen.


title: Metallurgie

text: Vom Hochschachtofen abgeleitet ist der Kupolofen (abgeleitet von lateinisch "cupola," Kuppel) als Gießereischachtofen für die Herstellung von Eisenguss (Grauguss). Eine Seitenlinie stellt der brennstoffbeheizte Heißwind-Kupolofen dar, weil er als „kleiner Hochschachtofen“ die Bedürfnisse der Eisengießereien nach schnellem Wechsel unter den gerade zu verarbeitenden Gusseisensorten befriedigen kann. Mittels angegliederter ORC-Anlage (Organic Rankine Cycle) können die energiereichen Abgase des Ofens, u. a. zur Erzeugung von Strom, genutzt werden.


title: Metallurgie

text: Allen genannten Systemen – ob Herd, Nieder- oder Hochschachtofen – ist gemeinsam, dass Schmelzgut, Schlackenbildner (Kalkstein) und Brennstoff in direktem Kontakt stehen. Eine Weiterentwicklung führt zu Öfen, bei denen eine heiße Flamme, die oxidierend oder reduzierend eingestellt werden kann (Flammofen), über das brennstofffreie Schmelzgut streicht oder überhaupt keine Flamme mehr, sondern nur noch heiße Verbrennungsgase auf dieses einwirken. Andere Systeme nutzen von der Ofendecke abgestrahlte Wärme (auch durch in dieser eingelassene Heizwiderstände) zum Erhitzen des Schmelzgutes („Deckenstrahlheizung“). Der Ofenraum ist in diesem Fall eine geschlossene, feststehende Wanne (Wannenofen) oder ein drehbarer Zylinder, der wegen seiner Form auch als Trommelofen bezeichnet wird, mit stirnseitiger Beschickungs- und Entnahmeöffnung. In einer verkürzten Form auch als Kurztrommelofen im Einsatz. Ein schon recht früh vollzogener Entwicklungsschritt war es, die heißen Verbrennungsgase, statt ins Freie, durch einen Rekuperator (Wärmeübertrager) zu leiten, der die Gebläseluft vorwärmt; beispielgebend sind die "Cowper" genannten Winderhitzer bei Hochöfen und der Siemens-Martin-Ofen mit Regenerativfeuerung System Martin. Die dort erstmals in technischem Maßstab eingeführte Vorwärmung der Verbrennungsluft durch die Abwärme gilt längst als Stand der Technik. Die Abgasverbrennung als zusätzliche Wärmequelle sowie die optimierte, wärmeerhaltende Isolierung der Schmelzwanne sind weitere Schritte zu verbesserter Effizienz der Öfen. Ein Ofenhersteller gibt bei gleich gebliebenem Energieeinsatz ein erzielbares Leistungsmehr von 20–30 % an.


title: Metallurgie

text: Die Darstellung der „Ofentechnik“ unterscheidet zwischen brennstoffbeheizten Öfen (Holz, Kohle/Koks, Öl, Gas) und elektrisch beheizten Öfen, wie den Widerstandsöfen mit Heizleiterelementen ausgerüstet, Induktionsöfen mit und ohne Rinne, mit Netz- (NF) oder Mittelfrequenz (MF) betrieben, oder Lichtbogenöfen (direkt oder indirekt erhitzend) mit Graphitelektrode. Das Fassungsvermögen der unterschiedlichen Systeme ist der Fertigungsaufgabe angepasst. Vorgaben des Umweltschutzes begünstigen die elektrisch beheizten Öfen. In modernen Elektroöfen wird die Schmelze entweder nur in einem bestimmten Ofenbereich – der „Rinne“ – induktiv erhitzt oder die Schmelze selbst wird zur Sekundärspule, die ebenfalls induktiv von einem außen liegenden, verbreitet niederfrequenten (NF) Primärstromkreis erhitzt wird. Induktionsöfen dieser Art sind als Schmelz-, Speicher- oder Warmhalteöfen einsetzbar. Bei der Stahlerzeugung gilt der mit Gleichstrom arbeitende Ofen inzwischen als letzter Stand der Technik. Die Entwicklung von Heizleiterlegierungen und Heizleitern aus Siliciumcarbid, auch Molybdändisulfid hat als dritte Variante elektrischer Beheizung die Entwicklung von den kleinen bis mittleren widerstandsbeheizten Tiegelöfen hin zu den Großraumöfen für Schmelzen und Warmhalten von Aluminium begünstigt, besonders auch beim Recycling einheitlichen und „sauberen“ Einsatzgutes.


title: Metallurgie

text: Bei den brennstoffbeheizten Öfen wurde aus gleichen Gründen, nämlich bessere Brennstoffausnutzung und Verringerung der Abgasmengen, die Brennertechnik weiterentwickelt. Statt der zu drei Vierteln aus im Prozess nutzlosem Stickstoff bestehenden Luft wird dem Brenner entweder ausschließlich Sauerstoff zugeführt oder dieser zur Verbesserung der Ofenleistung zusätzlich in den Brenner eingespeist.


title: Metallurgie

text: Für geringere Metallmengen (bis 750 kg) sind brennstoff- oder widerstandsbeheizte Tiegelöfen mit Deckel bei Herstellung von Formguss immer noch verbreitet im Einsatz. Heizelemente im Ofeninneren, durch keramische Umhüllung geschützte (Heiz-)Wendel, die in die Ofenwandungen eingesetzt den Schmelztiegel umgeben, liefern die zum Schmelzen und Warmhalten erforderliche Wärme.


title: Metallurgie

text: In solchen Tiegelöfen sind über sehr lange Zeit als Schmelzgefäß ausschließlich handgefertigte, „hessische“ Tiegel eingesetzt worden, die ursprünglich sogar als dreiseitiges Prisma mit drei Ausgießöffnungen geformt waren, bis sie von solchen in Form eines Kegelstumpfes abgelöst wurden. Das Tiegelmaterial bestand aus Großalmeroder Ton im Gemenge mit Quarzsand. Damit war Feuerfestigkeit gewährleistet, doch war das sehr raue Innere der Tiegel wegen der dadurch bedingten Metallanhaftungen nachteilig. Mit einem Zusatz aus hochwertigem Hauzenberger Graphit wurde die Feuerfestigkeit nochmals verbessert, das Tiegelinnere geglättet und die immer graphithaltigen, historischen „Passauer Tiegel“ dadurch abgelöst, dass nun nur noch Großalmeroder Ton im Gemisch mit Graphit verwendet wurde. Um die Mitte des 20. Jahrhunderts erwiesen sich isostatisch gepresste Siliciumcarbidmassen als noch haltbarer und ersparten zudem die bisherige, „Plätschen“ genannte Handarbeit auf dem Drehteller.


title: Metallurgie

text: Bei Magnesiumschmelzen gibt es eine Besonderheit: Wegen der oxidativen Reaktion mit Eisen sind nur geschlichtete, das heißt mit einem silikatischen Innenanstrich versehene Eisentiegel zugelassen.


title: Metallurgie

text: Eine Besonderheit sind die aus Tonmasse hergestellten Retorten, in denen Zink gewonnen wird.


title: Metallurgie

text: Den heutigen Stand der Technik geben die größeren Nichteisen-Metallgießereien vor. Die von ihnen benötigten Metallmengen in täglich zwei- bis dreistelliger Tonnenzahl werden von einer den Gieß- oder Schöpföfen vorgelagerten, eigenbetrieblichen Schmelz- oder Umschmelzeinheit als Flüssigmetall bereitgehalten und auf Abruf mittels Transportpfanne bei den von Hand oder automatisch bedienten Schöpf- und Warmhalteöfen angeliefert. So beschickt, müssen es nicht immer Tiegelöfen sein, auch tiegellose Systeme werden eingesetzt. Entscheidet sich ein Unternehmen im Hinblick auf anfallende Mengen für eine zentrale Schmelzanlage, kann es einen (Dreh-)Trommelofen wählen, einen Niederschachtofen mit Abschmelzbrücke und ausreichend großer Wanne oder einen Induktionsofen, der über eine bedarfsgerechte Stundenkapazität von Flüssigmetall verfügt (3 t sind beispielsweise für Aluminiumgießereien eine gängige Größe).


title: Metallurgie

text: Bei den Herstellern von Legierungen wird, was die Öfen betrifft, zwischen den Primärerzeugern als solchen, die selbst Rohaluminium elektrolytisch gewinnen, und den Sekundärerzeugern, die Umschmelzhütten oder -werke genannt werden, kaum unterschieden (siehe dazu auch oben). Beide setzen Chargenunterschiede ausgleichende Mischer ein (mit bis zu 30 t Fassung), die notwendiges Raffinieren und Legieren zulassen. Anschließend wird das Flüssigmetall entweder an eine angeschlossene Gießhütte (cast-house) weitergegeben oder in schmelzflüssigem Zustand und somit energiesparend und damit eine unnötige Emission an Luftschadstoffen vermeidend mit Spezialfahrzeugen an Formgießereien geliefert. Eine zusätzliche Vereinfachung ergibt sich daraus, die Transportpfanne in der belieferten Gießerei unmittelbar als Gieß- oder Schöpfofen einzusetzen und sie nach ihrer Leerung gegen eine volle Pfanne zu tauschen. Eine eigene Schmelzanlage, die stets Umweltschutzvorgaben beachten muss, entfällt für den Betrieb damit weitgehend, die Energieersparnis ist im Umweltsinne recht beträchtlich, da das nach einer Zwischenerstarrung nötige Wiederaufschmelzen entfällt. Weitere Kostenersparnisse ergeben sich daraus, dass ein ausschließlich Flüssigmetall verarbeitender Betrieb auch nicht mehr die für Schmelzbetriebe geltenden Auflagen beachten muss.


title: Metallurgie

text: Eine Besonderheit kennzeichnet die für das Recycling bestimmten Schmelzanlagen: Nach Sortierung und Aufbereitung, etwa durch Magnetscheider gilt es, den aus unterschiedlichen Quellen stammenden, entweder blanken, aber oft ölig verunreinigten, oder lackierten Schrott werterhaltend einzuschmelzen. Nach bisherigem Stand der Technik leitet man das Schmelzgut über eine dem Schmelzofen vorgeschaltete Abschmelzbrücke, auf der alles höher schmelzende, vornehmlich Eisenteile, liegen bleibt und vor einer Kontaminierung der Schmelze, etwa durch einen überhöhten Eisengehalt, entfernt werden kann. Neueste Verfahren sehen Mehrkammeröfen vor, die in einer Abschwelkammer alle organisch basierten, energiehaltigen Anhaftungen des Schrotts zu Schwelgasen werden lassen, deren Verbrennung zu der für das Einschmelzen nötigen Prozesswärme beiträgt.


title: Metallurgie

text: Die Schmelzen, auch solche aus Recycling-Material, unterliegen, die jeweils vorhandene Ofentechnik berücksichtigend, beim Umschmelzen einer Behandlung, vergleichbar der bei Primärerzeugung, wobei sich lediglich das Legieren in Anbetracht der bereits vorhandenen, erhaltungswürdigen Legierungselemente oft auf bloße Korrekturen beschränken kann (siehe auch „Recyclingmetallurgie“).


title: Metallurgie

text: Da Metalle stets zum Zweck der Weiterverarbeitung gewonnen werden, auch wenn sie zeitweilig, wie die Edelmetalle, aber auch Kupfer und Zinn, als Wertaufbewahrungsmittel galten und noch gelten, wächst die wirtschaftliche Bedeutung der Metallurgie stetig. Ursächlich sind sowohl neue Aufgaben, wie in der Elektronik, als auch eine Nachfrage nach metallurgischen Produkten, die an Bevölkerungswachstum und Bildungsstand gebunden ist.


title: Metallurgie

text: Einige auf ein Stichjahr bezogene, tabellarisch angeordnete Zahlen zeigen die Metallurgie als bedeutenden Wirtschaftskomplex. Ergänzend finden sich Zahlen zu einigen Bereichen, die den jeweils letzten bekannt gegebenen Stand betreffen. Dazu auch eine aktuelle Pressenotiz, wonach im Jahre 2014 die Nichteisenmetallindustrie Deutschlands 8 Mio. Tonnen produziert und verarbeitet hat.


title: Metallurgie

text: Wenn die Metallurgie als Wirtschaftsfaktor angesprochen wird, steht ihr Nutzen für die Rohstoffländer an erster Stelle, zumal die Tendenz zur Aufbereitung der Erze an Ort und Stelle und auch zumindest Primärstufen der Verarbeitung einzurichten (Stahlwerk) zunimmt und Arbeitsplätze im Lande schafft.


title: Metallurgie

text: Bei den der Endnutzung nahen Arbeitsgängen tendieren viele metallerzeugende und metallverarbeitende Prozesse zunehmend zur Automatisierung und zum Einsatz von Robotern. Das bedeutet, dass die Gesamtbeschäftigtenzahl nicht zugleich mit dem Wachstum der Produktion zunimmt, vielmehr stagnieren, tendenziell leicht zurückgehen kann. Die Arbeitsproduktivität wird hierdurch gesteigert, die Lohnstückkosten gehen zurück. Damit ermöglichte Lohnsteigerungen erhöhen nicht allein die Kaufkraft der Empfänger, auch der Staat erhält über ein erhöhtes Steueraufkommen seinen Anteil.


title: Metallurgie

text: Einige Zahlen versuchen einen Eindruck über die Produktionsleistungen im metallurgischen Bereich zu ermöglichen:


title: Metallurgie

text: Die Rohstahlerzeugung von damals noch 25 EU-Staaten wurde für 2006 mit 198 Millionen t angegeben, das waren 15,9 % der Weltproduktion von 1242 Millionen Tonnen. Der deutsche Anteil innerhalb der EU 25 betrug 23,6 %, damit wurde unter den stahlerzeugenden Ländern der Welt mit 46,7 Millionen t der 6. Rang erreicht. Größter deutscher Erzeuger war zum Zeitpunkt ThyssenKrupp mit 17 Millionen t, einschließlich des verlustträchtigen Standorts in Brasilien, wo Ende 2010 ein zweiter Hochofen für Rohstahlbrammen angefahren wurde, die in nach Verkauf nun US-amerikanischen Werken in Alabama (USA), aber auch in Duisburg weiterbearbeitet werden. Das europäische Wachstum auf längere Sicht wird bei nur einem Prozent pro Jahr gesehen. Stärkeres Wachstum hemmt nach Ansicht nicht nur der deutschen Stahlindustrie die Produktion Chinas, dem zwei Drittel der globalen Überproduktion von Walzstahl zugesprochen werden (FAZ-Bericht vom 8. November 2016).


title: Metallurgie

text: Die Stahlerzeugung Chinas wurde im Jahr 2012 mit 716,5 Millionen t angegeben, was 46,3 % der Weltproduktion ausmacht. Der EU-Anteil daran ist leicht rückläufig mit 169,4 Millionen t (10,9 %). Gleiches gilt auch für Deutschland mit einem Anteil von 3,7 %.


title: Metallurgie

text: Nach früheren Angaben wurden in Deutschland im Jahr 2007 31,07 Millionen t Roheisen produziert, unter Hinzunahme des Schrotteinsatzes ergaben sich 48,55 Millionen t Rohstahl. Davon wurden 45,5 Millionen t zu Strangguss für die Warmverwalzung zu Flach- und Langstählen, darin eingeschlossen 14,6 Millionen t Edelstahl. Die Wirtschaftskrise 2008/2009 brachte einen deutlichen Rückgang. Für 2011 meldete die deutsche Stahlindustrie nochmals einen Anstieg der Rohstahlerzeugung auf 44,3 Millionen Tonnen, was den 7. Rang in der Weltstahlerzeugung bedeutete (Japan nahm mit 107,6 Millionen t den zweiten Rang ein). Für 2015 wird eine Rohstahlproduktion von 42,5 Millionen Tonnen erwartet Der Rückgang gegenüber 2011 wird mit Kapazitätsverkleinerung begründet. Eine moderate Aufwärtsentwicklung im Laufe des Jahres 2016 lässt auf Stabilisierung hoffen (FAZ vom 14. September 2016/) Zwei Faktoren wirkend hierbei stützend. China will seine Überproduktion verringern und die Entwicklung hochfester Leichtbaustähle steigert den Verbrauch. (Pressebericht FAZ vom 21. September 2016, S.V6 „Stahl im Hochleistungsmodus“).


title: Metallurgie

text: Die Weltgussproduktion (nur Formguss) wird für 2016 in allen ihren Sparten mit 104,379 Millionen t angegeben. Die deutschen Gießereien meldeten für 2016 aus den erfassten Betrieben eine Produktion von 5,168 Millionen t und besetzten damit auf Basis der Produktionsmengen abgerechnet die 4. Stelle der Weltrangliste. Spitzenreiter bleibt China mit 47,2 Millionen t, darin enthalten sind 7,95 Millionen t Metallguss, eine Menge, die deutlich über der deutschen Gesamtproduktion an Guss liegt.


title: Metallurgie

text: Für Formguss aus Aluminium und Magnesium, der besonders für die Automobilindustrie weiterhin unverzichtbar ist, wird für 2016 eine Weltproduktion von 18.195 Millionen t angegeben. Deutschlands Anteil beträgt ca. 1.114 Millionen t.


title: Metallurgie

text: Die deutsche Eigenerzeugung von Aluminium im Jahr 2011 belief sich auf 1,067 Millionen t Rohaluminium. Der diese Mengen weit überschreitende Bedarf Deutschlands an Aluminium – es wurden 2011 allein 2,44 Millionen t Halbzeug hergestellt und für 2014 auch zusätzliche 993,9 Tausend t Aluminiumguss – wird durch Import und die hohe Recyclingquote gedeckt.


title: Metallurgie

text: Deutschland recycelt lt. Pressenotiz (HYDRO in FAZ vom 22. August 2016) inzwischen bereits 99 % aller Getränkedosen.


title: Metallurgie

text: Im Wirtschaftsjahr 2014 wird unverändert von weltweiter Überkapazität berichtet. Von einer Reihe Hüttenschließungen betroffen ist Südamerika (ALUMAR, ALBRAS). Ursächlich ist die Ausweitung der Aluminiumerzeugung, die im vergangenen Jahrzehnt von Staatskonzernen in Russland (RUSAL), China (CHALCO) und den arabischen Emiraten (DUBAL, ALBA) betrieben wurde. China allein werden 2014/15 60 % der Welterzeugung von Rohaluminium zugeschrieben. Vor diesem Hintergrund werden weltweit kleinere Werke, die zudem noch mit der veralteten Söderberg-Technik arbeiten, geschlossen. Moderne Anlagen verbrauchen deutlich weniger Strom. Auch für 2016 werden weitere Hüttenstilllegungen gemeldet (u. a. bei ALCOA, lt. FAZ-Beitrag vom 9. Januar 2016, S. 23). Fortbestehende Überkapazitäten und preisdrückende Exporte aus China werden als Gründe genannt.


title: Metallurgie

text: Besonders bei den Nichteisen-Metallen wird von den zuständigen Verbänden vor „den ökonomischen Folgen forcierter Klimapolitik und einem Bruch der Wertschöpfungskette der Metallindustrie aus Mangel an primären und sekundären Vorstoffen“ gewarnt. Die Weltproduktion zeigt weiter steigende Tendenz. Die London Metal Exchange (LME) erklärt dazu, dass die Bauxitvorräte der Welt bis weit in das 21. Jahrhundert reichen. Ein Report über die globalen Kapazitäten zur Herstellung von Tonerde, was nicht gleich der tatsächlichen Erzeugung ist, kommt für das Jahr 2007/2008 zu einem Total von 95 Millionen t.


title: Metallurgie

text: Der progressiv zunehmende Bedarf an „seltenen Erden“, die korrekter als „seltene Erdmetalle“ bezeichnet werden, hat diese – deutlich zunehmend seit 2007 – zu einem Wirtschaftsfaktor in Schlüsselposition werden lassen. Im Periodensystem bilden sie die lange wenig beachtete Gruppe der Lanthanoide. Seit 2000 sind sie zunehmend für moderne Kommunikationstechniken, Beleuchtung und Elektromobilität unverzichtbar. Bei einigen Elementen, hervorzuheben sind hier Lanthan und Europium, hat die starke Nachfrage bereits zur Vervielfachung der Marktpreise geführt. Die Besorgnis der verbrauchenden Industrien gilt besonders der weiterhin als nahezu monopolartig eingeschätzten Stellung Chinas. Etwas entspannt wird die Lage durch Aussagen australischer Stellen, die auf große Vorkommen des Kontinents verweisen und zumindest Japan die Lieferung seines Bedarfs zusagen. Der Weltbedarf im Jahr 2014 wird von Australien auf 190.000 t geschätzt und mit 20.000 t unterdeckt sein, obwohl China 114.000 t und Australien nur mit der Erschließung der Mount-Weld-Mine 22.000 t in den Markt bringen werden. Auch Kanada will bis zu 5000 t jährlich gewinnen.


title: Metallurgie

text: Im Bereich Kupfer erzeugte Deutschlands größte Kupferhütte 2005/2006 mit 3200 Beschäftigten 551.000 t Kathodenkupfer, 423.000 t Kupferdraht, 450.000 t Halbzeug und weitere 67.000 t bei verbundenen Betrieben. Als Nebenprodukte der auf gesicherte Energiezufuhr (Raffination) angewiesenen Hütte wurden im Berichtsjahr noch 985 t Silber und 35 t Gold gewonnen.


title: Metallurgie

text: Dem ist gegenüberzustellen, dass in der Mongolei, mit 2,5 Millionen Einwohnern auf der vierfachen Fläche Deutschlands, eine einzige Mine unweit von Ulan Bator eine Jahreskapazität von 440.000 t Kupfer und 320.000 Unzen Gold haben könnte.


title: Metallurgie

text: Ende 2006 meldete die deutsche Nicht-Eisen-Metallindustrie über 110.000 Beschäftigte in 632 Verbandsunternehmen, die einen Gesamtumsatz von 44 Milliarden Euro erzielten. Bei einem deutschen Bruttoinlandsprodukt von mehr als zwei Billionen Euro sind die genannten Zahlen ansehnlich, dennoch könnten sie zu einer Unterbewertung der ökonomischen Bedeutung der Metallurgie (Metallindustrie) führen. Einige Zahlen aus Österreich scheinen wirklichkeitsnahe: Bei Zusammenfassung der Produktionswerte von Metallgewinnung und -erzeugung, von Maschinenbau, Kraftfahrzeugbau und Fertigung von Metallerzeugnissen erreichte die österreichische Metallindustrie 2006 einen Anteil von 42 % an der Sachgütererzeugung des Landes. Ein ähnlicher Wert kann für Deutschland zutreffen. Dazu eine Angabe für das Jahr 2014, die für die deutsche Nichteisenmetallindustrie eine produzierte und verarbeitete Menge von 8 Millionen Tonnen nennt.


title: Metallurgie

text: Die neuzeitliche Metallurgie wäre ohne Chemie nicht denkbar, im Gegensatz zu den historischen Anfängen, bei denen oft nach der Methode „Versuch und Irrtum“ vorgegangen wurde. Nicht nur dem Einsatz von Chemikern wie de Lavoisier, Wöhler oder Berzelius ist es zu verdanken, dass sich die Metallurgie zur Wissenschaft entwickeln konnte. Zu Hilfe kam ihnen die analytische Chemie mit ihren seit Beginn des 19. Jahrhunderts immer präziseren Methoden. Lange noch arbeiteten die Laboratorien mit der arbeitsintensiven und zeitraubenden Nassanalyse (lösen, elektrolysieren oder ausfällen, filtrieren, trocknen, wiegen), bis diese um die Mitte des 20. Jahrhunderts durch Spektrometrie, Flammenphotometrie und Prozess-Gaschromatographie abgelöst wurde, moderne analytische Verfahren, die der praktizierten Metallurgie eine schnelle Bewertung des Einsatzgutes wie auch der Ausbringung ermöglichen. Die Ergebnisse der Analytik zusammen mit durch die Metallkunde physikalisch determinierten Eigenschaften der Metalle und ihrer Legierungen als Knet- und Gusswerkstoffe werden zum Ausgangspunkt weiterer Hilfswissenschaften, unter denen Materialkunde und Lagerstättenkunde hervorzuheben sind.


title: Metallurgie

text: Die Spektrometrie stützt besonders die Sekundärmetallurgie. Binnen weniger Sekunden wird die Zusammensetzung einer Flüssigmetallprobe angezeigt und dies für bis zu 25 Elemente. Damit werden sogenannte Störelemente, wie etwa Wismut in Messing, Phosphor in Eisen oder Antimon in Aluminium nachgewiesen, selbst im niederen ppm-Bereich. Nichteisen-Metallschrott kann mit handgeführten Geräten (Funkenemissionsspektrometer) abgetastet und vorsortiert werden.


title: Metallurgie

text: Was die Wichtigkeit metallurgischer Forschung betrifft, besonders die Umsetzung von Ergebnissen in die Praxis, ist die Eisenmetallurgie in vielem federführend, sowohl für die Primärerzeugung und das Recycling, als auch für das sehr innovationsfreudige Gießereiwesen. Die Gießereiforschung als eigenständige, wissenschaftliche Betätigung nützt allen Gießereien.


title: Metallurgie

text: Die Bereitstellung von Schmelze „“ und damit verbunden die Automatisierung von Schmelzprozessen, die „Roboterisierung“ von Gießvorgängen, sind sämtlich ohne steuernde Elektronik nicht denkbar, weshalb ihr der Rang einer Hilfswissenschaft der Metallurgie zukommt.


title: Metallurgie

text: Mit speziellem Bezug auf das Gießereiwesen verdienen Formherstellung, Schmelzebehandlung durch Wegnahme unerwünschter und Hinzufügung erwünschter Eigenschaften sowie die Beeinflussung der Erstarrung der Schmelzen in der Gießform, die Bezeichnung Hilfswissenschaft. Weiteres Beispiel die Modellbautechnik mittels erodierender, fräsender sowie als CNC-Technik bezeichneter Verfahren, die es möglich machen, von der Zeichnung direkt zu ausgefrästen oder schichtenweise pulvermetallurgisch aufgespritzten Modellen oder bereits abgießbaren Formen für Prototypen zu gelangen, die dann besonders für Kleinserien vorteilhaft sind. Die auf diese Weise mit geringem Zeitaufwand zu gewinnenden Erkenntnisse verkürzen die Spanne von der Zeichnung bis zur Herstellung der endgültigen Dauerform und dem Anlaufen der Großserie.


title: Metallurgie

text: Für im Druckgießverfahren in Dauerformen hergestellte Teile aus Nicht-Eisen-Legierungen hat sich eine weitere Hilfsindustrie entwickelt: Man benötigt in ihren Festigkeitseigenschaften optimierte Werkzeugstähle, die eine im fünfstelligen Bereich liegende Zahl von Abgüssen ermöglichen. Die Formen sind im Prozessablauf nicht nur dem unmittelbaren Angriff des zugeführten flüssigen Metalls ausgesetzt, sondern erfahren über die Erstarrungsphase hinweg bis zur Entnahme des Teils einen taktbestimmten Temperaturwechsel von bis zu 500 °C. Speziell entwickelte „Dauerformschlichten“ sind Erzeugnisse, die mit moderner, automatisierter Sprühtechnik als feiner Überzug aufgetragen werden und die Formen schützen. Je nach Zusammensetzung beeinflussen sie auch den Verlauf der Erstarrung. Grundprinzip jeder Dauerformschlichtung ist es, dass "schwarze" Schlichten Wärme abführen und damit eine schnelle Erstarrung und feinkristallines Gefüge bewirken. Eine "weiße" Schlichtung wirkt isolierend, verzögert die Erstarrung, begünstigt die Nachspeisung und führt zu höherer Dichtigkeit, aber auch zu gröberer Kristallisation.


title: Metallurgie

text: Eine besondere Technik verlangt die Formherstellung für Feinguss. Die Gussmodelle werden hierzu aus Wachs oder Kunststoff hergestellt, mit einer keramischen Schale ummantelt. Das Modell wird in einem zweiten Schritt ausgeschmolzen oder ausgebrannt und danach der verbliebene, modellgetreue Hohlraum abgegossen. Für Legierungen mit niedrigem Schmelzpunkt (Zinn) werden Dauerformen mit temperaturresistentem und formgebend aufgetragenem Chlorkautschuk hergestellt, eine Methode, mit der feinste Details der Vorlage wiedergegeben werden können.


title: Metallurgie

text: Sehr große Fortschritte gibt es bei der Herstellung von Formen für Sandguss, die heute für Serienfertigung, speziell im Motorenbau, nur noch in vollautomatisch arbeitenden Anlagen erfolgt. Bei den hier benötigten Formstoffbindemitteln war das Kunstharz verwendende Croning-Verfahren vor 50 Jahren ein Schrittmacher, heute setzen die Gießereien als Bindemittel für Formen und Kerne zwar immer noch spezielle Kunstharze ein, geben aber zunehmend umweltfreundlicheren Bindersystemen den Vorzug, beispielsweise solchen auf Wasserglasbasis. Auch dies ist dem gießereitechnischen Sektor der Metallurgie zuzuordnen.


title: Metallurgie

text: Zu den meistgenutzten Helfern auf dem breit gefächerten Feld der Metallurgie zählen noch – in Ergänzung der Analytik – die verschiedenen Prüfverfahren. Ursprünglich waren diese rein mechanischer Art. Eines der ältesten Verfahren ist hierbei die Dehnungsprüfung an genormten Probestäben, so genannten Zerreißstäben. Daneben wurden Kerbschlagwiderstand und Brinellhärte geprüft.


title: Metallurgie

text: Die thermische Analyse (TA) zeigt Gefügezustand und die Auswirkung gefügebeeinflussender Elemente. Bei Aluminium-Silicium-Legierungen sind dies Natrium, Strontium, Phosphor, Antimon.


title: Metallurgie

text: Hoch beanspruchte Gussteile werden heute zunehmend zerstörungsfrei mit Hilfe elektronischer Methoden – Techniken aus der Medizin übernehmend – vor der Auslieferung an die Abnehmer mittels Röntgen oder in dessen Erweiterung mittels Computertomographie (CT) zwei- wie auch dreidimensional überprüft. Hierunter fällt auch InlineCT (Scannen) Auch mittels Sonographie und MRT (Magnetresonanz) werden Gussteile kontrolliert. Lineare Ultraschall-Fehlerprüfgeräte mit „Phased-Array-Technik,“ stationär oder tragbar, können beispielsweise jährlich 100.000 t Rundbarren aus Aluminium mit Durchmessern von 130 mm bis 310 mm auf Homogenität prüfen, aber auch Gussstücke auf Fehler, wie Einschlüsse, Poren, Lunker, sogar nicht exakte Schweißnähte. Werkstoffprüfung und das Spezialgebiet der „Schadensanalyse an metallischen Bauteilen“ greifen hier ineinander.


title: Metallurgie

text: Alle genannten Gebiete umschließt die Tätigkeit der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e. V. (DGM), die mit universitären Fachbereichen – wie der für weiterführende Erkenntnisse unverzichtbaren Metallkunde – und Fachverbänden [Verband der Eisenhüttenleute, Verband der Gießereifachleute (VDG), Gesellschaft der Metallhütten- und Bergleute (GDMB) sowie dem Deutschen Kupfer-Institut (DKI)] Forschung, Fortbildung und Praxis zusammenführt.


title: Metallurgie

text: Obwohl ohne die moderne Analytik nicht denkbar, muss der Umweltschutz mit seinen Forderungen besonders hervorgehoben werden, denn im umweltbewussten 21. Jahrhundert sind beide die Stellung und Lösung des Problems zugleich. Lange fanden sich die Betriebe damit ab, dass metallurgische Tätigkeit in einem gewissen Ausmaß umweltbelastend sein kann und im wörtlichen wie übertragenen Sinne von der Mehrheit als „heiß und schmutzig“ angesehen wird.


title: Metallurgie

text: Die Analytik hat daher über das hinaus, was metallurgisch von ihr verlangt wird, wichtige zusätzliche Aufgaben zu erfüllen, denn nur sie erlaubt die qualitative und quantitative Bestimmung der an faktisch alle metallurgischen Prozesse gebundenen "Emissionen" bis in den Nano- und Piko-Bereich. Damit bietet sie die Möglichkeit, sei es primär durch verfahrenstechnische Verbesserungen oder diesen nachgeschaltet, mit Hilfe eines sich nur der Emissionsbegrenzung widmenden neuen Industriezweiges "Lufttechnik" den Forderungen nach Abgasverringerung und Luftreinhaltung zu entsprechen.


title: Metallurgie

text: Nicht nur die Luft, auch das Abwasser metallurgischer Anlagen muss sich einer Behandlung unterziehen, die alle schädlichen Stoffe eliminiert. Primärbleihütten müssen dies wegen der Schadstoffe Blei und prozessbedingter Sulfate besonders beachten.


title: Metallurgie

text: Solange keine der ökonomischen Bedeutung der Metallurgie – als wichtige, mitbestimmende Grundlage unserer Lebensumstände – angemessene, sichere Energieversorgung zur Verfügung steht, das Angebot an Energie sich entgegen dem Bedarf verringert und verteuert und die vielfältige metallurgische Leistung bei der Erstellung eines Kernkraftwerks (Atomkraftwerks) nicht mehr anerkannt wird, bleibt lediglich die Steigerung der Effizienz bei den herkömmlichen thermischen Energien als Zwischenlösung. Dies erfolgt im Zuge fortwährender Entwicklung durch Erhöhung des Nutzungsgrades der eingesetzten Brennstoffe, gleich ob in großen Heizkraftwerken, oder individuell betriebenen Anlagen und fallweise sogar unter Nutzung bei chemischen Reaktionen anfallender Prozesswärme (exothermer Prozessablauf). Für die Industrie bedeutet das eine prozessgerecht automatisierte Steuerung der Brenner, die maximale Nutzung zugeführter Heizenergie (Regenerativfeuerung) und nicht zuletzt die Reduzierung von Wärmeverlusten durch verbesserte Isolation, ferner die Nutzung der Abwärme von Großanlagen (Fernheizung). Vieles ist bereits verwirklicht oder geht der Verwirklichung entgegen. Rostrote Kaminabgase (NO-Verbindungen), wie sie bei chemischen Prozessen entstehen können, sind Vergangenheit.


title: Metallurgie

text: Beim Recycling von Kunststoffen („Plastik“) oder kunststoffbeschichtetem Metall (Aluminiumdosen) können alle organischen Anteile in einem pyrolytischen Verfahren erfasst werden. In ihrer Gasphase dienen sie entweder als direkt zuführbarer Energieträger (Brennstoff) oder sie werden mittels fraktionierender Destillation zur Wiederverwendung getrennt und je nach Beschaffenheit als wertvolle Rohstoffe in Produktionskreisläufe zurückgeführt.


title: Metallurgie

text: Soweit solche Verfahren aus betrieblich (noch) gegebenen Umständen nicht in Frage kommen, werden jedenfalls zwei Bereiche heute durchgehend erfasst: Gasförmige und staubförmige Emissionen. "Gasförmige" durchlaufen zumindest eine abbindende, neutralisierende, zumeist alkalisierende Nasswäsche (Venturiwäscher, oder ein ihm verwandtes System, beispielsweise die „Ringspaltwaschanlage“ bei Chloride und Phosphide enthaltenden Abgasen in Aluminiumgießereien), die nicht durch bloße Abkühlung niedergeschlagen werden können (siehe Hüttenrauch). Die ausgefällten oder ausgefilterten Rückstände werden verwertet oder geordnet entsorgt.


title: Metallurgie

text: Metallurgische" Stäube" können in Gewebefiltern nur kalt gesammelt werden, was in der Praxis die Vorschaltung eines Kühlers bedingt. Heiße Stäube (Kupolofenentstaubung, Lichtbogenentstaubung) werden trocken durch Elektrofilter erfasst oder mittels vorgeschalteter Nassabscheidung in Abluftreinigungsanlagen behandelt, die mit Durchsatzmengen von 100.000 m³ pro Stunde heute keine Einzelfälle mehr sind. Das getrocknete Filtrat unterliegt einer gesetzlich bestimmten Verwertungspflicht, die aber häufig, die Vorkosten verringernd, an der Anfallstelle erfolgen kann. Ein Beispiel sind aus den Abgasen von Kupolöfen herausgefilterte metallische Stäube, die durch Injektion in die Schmelzen zurückgeführt werden können.


title: Metallurgie

text: Nicht weniger wichtig ist die Verwertung entsprechend aufbereiteter, durch besondere Behandlung weitgehend entmetallisierter, metallurgischer Krätzen. Es ist nicht zutreffend, sie als Abfallprodukte bei der Produktion von Metallschmelzen zu werten, ebenso wie Schlacken. Alle unterliegen der REACH-Verordnung. Je nach Zusammensetzung können sie indessen zu erneutem Einsatz als Oxidationsschutz (Abdeckung) in Schmelzöfen oder auch als „Füller“, sogar als Belag („Pflaster“) im Straßenbau geeignet sein. Präzise Analytik ist auch hier die Voraussetzung, solche „Abfälle“ richtig einzuordnen und über ihre Verwertbarkeit zu entscheiden.


title: Metallurgie

text: Noch auf einem weiteren Gebiet treffen sich Metallurgie und Umweltschutz. Bekannt ist die Sanierung der in der DDR durch den Uranabbau für die Sowjetunion entstandenen Umweltschäden (Halden, Schlammteiche). Unter Tage müssen die aufgelassenen Stollen gesichert werden, sei es durch Verfüllen oder Vermauern. Wenn es keine Umweltgefahren mit sich bringt, können Abraum- und Schlackenhalden auch begrünt werden und landschaftsgestaltend wirken. Im Braunkohletagebau ist Rekultivierung nach Auskohlung verbreiteter Standard, in Ostdeutschland wird es seit 1990 nachgeholt. Die Rekultivierung – und damit gleichzeitig ein Schutz vor Auslaugung mit der Folge einer Kaliüberfrachtung von Gewässern – wird auch bei den in Hessen und Thüringen besonders auffallenden Halden aus dem Abbau von kali- und magnesiumhaltigen Salzen mit erheblichem Aufwand versucht. An anderen Stellen ist die Natur in der Lage, selbst die „Wunden zu heilen“. Im Eisenerzabbau wurde bis ins 20. Jahrhundert manche ausgebeutete Grube sich selbst überlassen und nur die das inzwischen längst wieder bewaldete Gelände hügelig verformenden Pingen (Grubeneinbrüche) bezeugen die ehemalige Erzgewinnung.


title: Metallurgie

text: Nach nur wenigen historischen Vorläufern wurde die Metallurgie vor allem in den letzten 200 Jahren von mehreren namhaften Wissenschaftlern entscheidend weitergebracht. Dazu gehören vor allem:Die "European Metallurgical Conference" (EMC) ist die wichtigste metallurgische Konferenz im Bereich der NE-Metalle in Deutschland und Europa. Hier treffen sich – seit dem Start 2001 in Friedrichshafen – alle zwei Jahre die führenden Metallurgen der Welt. Neben dem Erfahrungsaustausch geht es auch um Umweltschutz, Ressourceneffizienz und politisch-rechtliche Angelegenheiten. Die Veranstaltung wird von der "GDMB Gesellschaft der Metallurgen und Bergleute e. V" ausgerichtet.Institute


title: Metallurgie

text: Weitere Links


title: Kanton Douai-Sud

text: Der Kanton Douai-Sud war bis 2015 ein französischer Kanton im Arrondissement Douai, im Département Nord und in der Region Nord-Pas-de-Calais. Sein Hauptort war Douai. Vertreter im Generalrat des Departements war zuletzt von 2011 bis 2015 Alain Bruneel (PCF).


title: Kanton Douai-Sud

text: Der Kanton bestand aus einem Teil der Stadt Douai (angegeben ist hier die Gesamteinwohnerzahl, im Kanton waren es etwa 11.500 Einwohner) und weiteren elf Gemeinden:


title: Babylonische Gefangenschaft

text: Babylonische Gefangenschaft steht für:


title: Heinz Erven

text: Heinz Erven (* 25. Januar 1900 in Brühl (Rheinland); † 23. Juni 1993) war ein deutscher Landwirt. Er war ein Pionier der Praxis auf dem Gebiet des biologischen Anbaus von Obst und Gemüse.


title: Heinz Erven

text: Heinz Erven, Sohn des Brühler Architekten Matthias Erven (s. unter Max-Ernst-Museum), besuchte das Gymnasium in Brühl. Er wurde Volontär in einem landwirtschaftlichen Betrieb am Niederrhein und studierte Landwirtschaft in Bonn. Als Diplom-Landwirt absolvierte er eine zweisemestrige Ausbildung in Pädagogik an der Höheren Landwirtschaftsschule in Kleve. In den Semesterferien unternahm er Studienreisen im In- und Ausland. Im Anschluss arbeitete Erven zehn Jahre als Landwirtschafts- und Gemüsebauer in Krefeld.


title: Heinz Erven

text: Später zog er nach Berlin. Dort war Erven viele Jahre als Journalist im Scherl-Verlag (Scherl-(Hugenberg-)Verlag) tätig und redigierte die landwirtschaftliche Zeitschrift „Praktischer Ratgeber für Landwirtschaft und Gemüsebau“. Neben dieser Tätigkeit bewirtschaftete er einen 1.000 Quadratmeter großen Garten in Berlin-Grünau nach biologischen Kriterien.


title: Heinz Erven

text: Als Soldat war Erven längere Zeit in Holland, wo er für die Ernährung der Stadtbevölkerung aus der eigenen Landwirtschaft zu sorgen hatte. Aus der Gefangenschaft des Zweiten Weltkrieges zurückgekehrt, erlitt er 1948 einen Motorradunfall und verbrachte einen längeren Krankenhausaufenthalt in Kranenburg am Niederrhein. In dieser Phase ereignete sich der entscheidende Wendepunkt in seinem Leben; nach dem Verlust seiner materiellen und beruflichen Existenz in Berlin machte er sich auf die Suche nach einem Stück Land. Die Siedlungsbehörde wies ihm und seiner Frau Lilly ein 6,5 Hektar großes Gelände zwischen Remagen und Bad Neuenahr zu, das Erven „Paradies“ nannte. In der Anfangszeit der Bewirtschaftung dieses Geländes war Erven drei Jahre als Biologielehrer des Staatlichen Gymnasium in Bad Neuenahr tätig.


title: Heinz Erven

text: Er bewirtschaftete bei Remagen am Rhein ein 6,5 Hektar großes Gelände und arbeitete seit 1948 ohne jeden Einsatz von salzhaltigen Düngemitteln und ohne Herbizide, Insektizide oder Fungizide. Heinz Erven nannte dieses Gelände „Paradies“ in der Absicht, aus unverdorbener Erde Erzeugnisse heraus zu holen, die der Gesundheit dienen, ohne den Einsatz von fragwürdigen, teils bedenklichen Agrarchemikalien, unter Beibehaltung der Dauerfruchtbarkeit des Bodens.


title: Heinz Erven

text: 1959 eröffnete Erven auf dem Gelände eine „Private biologische Versuchs- und Lehranstalt“, die erste dieser Art in Deutschland, über die in mehreren Zeitschriften berichtet wurde. Heinz Erven hielt seit etwa 1970 in den Wintermonaten Vorträge in der Schweiz, in Österreich, Liechtenstein, Belgien und Holland. 1971 berichtete Oswald Hitschfeld (1904–1993; Landwirt, Landwirtschaftsberater, Buchautor) in einem Buch über Ervens Paradies. Die zweite Auflage des Buches erfolgte 1976.


title: Heinz Erven

text: Die Einstellung Ervens zu Wissenschaften und Universitäten verdeutlicht er im Vorwort seines Buches "Mein Paradies" (1981): „Umfassenderes lernst Du in den Wäldern als in Büchern. Holz und Steine lehren Dich, was Du von den Professoren nicht hören kannst.“ (zitiert nach dem lat. Original von Bernhard von Clairvaux). Das Zitat erhielt Erven in einem Brief vom 16. Juli 1977 von Heinrich Carl Weltzien, Direktor und Professor am Institut für Pflanzenkrankheiten in Bonn, der kurz zuvor "die Private biologische Versuchs- und Lehranstalt" besucht hatte.


title: Heinz Erven

text: 1973 lernte das Ehepaar Erven Ursula Venator kennen, der ab dieser Zeit die Organisation der Vorträge und Korrespondenz der Versuchs- und Lehranstalt übertragen wurde. Später übernahm Venator das Erbe des Ehepaars Erven und führte den Betrieb nach biologisch-dynamischen Anbaumethoden weiter. 1979 starb seine Ehefrau Lilli Erven (geb. Mertens).


title: Heinz Erven

text: Als Anerkennung der Verdienste des Bürgers der Stadt Remagen benennt diese 1980 die Straße, die an dem Gelände von Erven vorbeiführt, um von „Auf Plattborn“ zu „Am Paradies“. Am 14. Mai 1990 wurde Heinz Erven als Vorreiter des ökologischen Landbaus und für die damit verbundenen Verdienste auf dem Gebiet des Natur- und Umweltschutzes mit der Ehrenplakette des Landkreises Ahrweiler ausgezeichnet.


title: Heinz Erven

text: Wertschätzung seiner Leistungen als Vorreiter des ökologischen Landbaus erhielt Erven von Jo Leinen und Gustav Wellenstein. Für seine seit 1948 geleistete Pionierarbeit und sein Engagement im Aufbau eines ökologischen Obst- und Gemüseareals wird Erven 1990 mit dem "Förderpreis ökologischer Landbau", gestiftet von der Würzburger Hofbräu AG, ausgezeichnet.


title: Heinz Erven

text: Erven´s 1981 im Selbstverlag veröffentlichtes Buch "Mein Paradies" erscheint 1981 und 1986 in den Niederlanden ("Mijn Paradijs". De Kleine Aarde, Boxtel), 1984 in Frankreich ("Mon paradis. 32 années d'expérience d'un praticien du maraîchage et de l'arboriculture biologiques". Terre vivante, Paris) und 2006 in Rumänien ("Paradisul meu. Experienta de 32 de ani a unui specialist în legumicultura si pomicultura biologica". Editura Altius Media, Colectia Agricultura ecologica).


title: Premi Carlemany

text: Der Premi Carlemany de novel·la ist ein katalanischer Literaturpreis, der alljährlich für Romane vergeben wird. Ausgeschrieben und finanziert wird der Preis von der andorranischen Regierung sowie den Verlagen "Fundació Enciclopèdia Catalana", "Columna Edicions" und "Edicions Proa".


title: Premi Carlemany

text: Autoren können unveröffentlichte Romane in katalanischer Sprache einreichen. Der Preis ist mit 36.000 Euro dotiert. Die Vergabe erfolgt normalerweise im September.


title: Mīr

text: Mīr () ist ein Ehrentitel, der wie das deutsche Wort Emir von dem arabischen Begriff "amīr" () abgeleitet ist. Das anlautende Alif ist dabei ausgefallen. Wie der Begriff "amīr" wurde das persische Wort "mīr" anfangs nur für fürstliche Personen verwendet, später aber auch als Ehrentitel für Dichter wie Mir ʿAli Schir Nawāʾi („Dichterfürst“).


title: Mīr

text: In Indien und Pakistan verwenden auch Sayyids den Titel für sich. Er hat eine ähnlich ehrende Funktion wie Sāhib oder Agha. Im Sultanat von Delhi und dem Mogulreich war der Begriff Teil zusammengesetzter Titel wie "mīr ātisch" ("Chef der Artillerie"), "mīr bahr" ("Admiral") oder "mīri ʿimārat" ("Baubeaufsichtigter"). Als "mīr schab" wurde der "Anführer der Nachtwache" bezeichnet. Das weltliche und religiöse Oberhaupt der Jesiden hat den Titel "Mīr von Schaichān".


title: Mīr

text: Eine Ableitung von Mīr ist der persische Titel Mīrzā. Er steht verkürzend für "amīr-zāda" („Fürstensohn“).Kurdisch: Awa, Paschtu: Aube, Belutschi: Au . Nijrau oder Tagau, Balchau, Doau, Panjau (Bamiyan) J=dsch oder dj, auch "Punjab", eingedeutscht Pandschab in (Indien), Deutsch "Au" im Sinne von „Auen am Fluss“ oder als Endung für Flüsse oder Städte am Fluss; Latein: "Aqua".


title: Madison (Nebraska)

text: Madison ist der County Seat des Madison County im US-Bundesstaat Nebraska.


title: Madison (Nebraska)

text: Madison liegt im Nordosten Nebraskas, am U.S. Highway 81.


title: Madison (Nebraska)

text: Madison wurde im Mai 1867 von Henry Barnes, der an den Ufern des Union Creek sein Lager aufschlug und 20 deutschen Familien aus Wisconsin gegründet. Namensgeber war US-Präsident James Madison. Am 12. Oktober 1875 wurde Madison zum County Seat des Madison County gewählt. Ausschlaggebend für diese Entscheidung war, dass Madison schon seit 1874 mit der Madison "Review" über eine Zeitung verfügte (bis 1878). Ihr Nachfolger war der "Chronicle" ab 1879. Offiziell als Stadt eingetragen wurde Madison am 6. Juli 1876. Die Union Pacific Railroad verband ab dem 30. Dezember 1879 die Stadt mit Columbus im Süden und Norfolk im Norden. Dies trieb das Wachstum der Stadt voran, so dass gegen Ende des neunzehnten Jahrhunderts eine Einwohnerzahl von 300 verzeichnet werden konnte. Heutzutage ist die Landwirtschaft (Viehzucht, Fleischverarbeitung, Molkerei) der größte wirtschaftliche Faktor in Madison.


title: Madison (Nebraska)

text: Laut dem United States Census 2000 hat Madison 2367 Einwohner, davon 1.234 Männer und 1.133 Frauen.


title: Eckhard Supp

text: Eckhard Supp (* 23. August 1950 in Bad Ems) ist ein deutscher Journalist, Fotograf, Weinkritiker und Publizist.


title: Eckhard Supp

text: Nach dem Abitur am Carl-Schurz-Gymnasiums in Frankfurt am Main studierte Supp von 1969 bis 1975 an der Johann Wolfgang Goethe-Universität zunächst Pädagogik, später Politik, Geschichte, Philosophie und Soziologie. 1985 promovierte er zum Dr. phil in Soziologie mit einer Arbeit über Australiens Aborigines.