„Grüne Metalle“ im Blick: Ist Kupfer das neue Öl?

Keine Dekarbonisierung ohne Kupfer: Beim Erreichen der Pariser ­Klimaziele kommt dem Industriemetall Kupfer eine zentrale Rolle zu. Das rötlich glänzende, sehr gut leitende Metall ist vergleichsweise kostengünstig. Es gilt als „Herzstück“ bei der Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid und beim Transport von Strom aus neuen Energiequellen.

Während die Anstrengungen gegen die Covid-19-Pandemie im vollen Gange sind, bleibt der Kampf gegen eine weitere ­Herausforderung unserer Zeit bestehen: der Klimawandel. Die kritische Rolle, die Kupfer beim Erreichen der Pariser Klimaziele* spielen wird, kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Ohne ernsthafte Fortschritte in der Technologie zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung in den kommenden Jahren würde der gesamte Weg zu Netto-Null-Emissionen aus der Vermeidung von Emissionen kommen müssen.

Schlüsselelement auf dem Weg zu „Netto-Null“

Bei Diskussionen über den Spitzenbedarf an Öl wird übersehen, dass ohne einen sprunghaften Anstieg der Verwendung von Kupfer und anderen wichtigen Metallen die Substitution von Öl durch erneuerbare Energien nicht möglich sein wird. Das führt dazu, dass nicht ausreichend auf die Sicherung von Ressourcen geachtet wird, die für den Aufbau einer neuen, nachhaltigen Energieinfrastruktur erforderlich sind. Die Umstellung der Weltwirtschaft auf Netto-Null-Emissionen ist ein zentraler Treiber des strukturellen Bullenmarktes bei der Rohstoffnachfrage, bei dem „grünen Metallen“ – insbesondere Kupfer – eine entscheidende Rolle zukommt.

Der grüne Übergang wird für einen zusätzlichen Anstieg der Kupfernachfrage sorgen. Der Kern der „Carbonomics“ von Kupfer ist die Notwendigkeit für die Welt, von einem Produktionssystem, das auf der chemischen Energie von Kohlenwasserstoffen (Öl und Gas) basiert, zu einem System überzugehen, das auf einer Reihe von nachhaltigen Quellen basiert – elektromagnetischen (Solar), kinetischen (Wind) und geothermischen. Kupfer hat die notwendigen physikalischen ­Eigenschaften, um diese Energiequellen umzuwandeln und in einen nutzbaren Endzustand zu überführen, z.B. um ein Fahrzeug zu be­wegen oder ein Haus zu heizen.

Hohe Steigerungsraten bei Kupfernachfrage

Bis zum Jahr 2030 könnte es durch die Bereiche Elektrofahrzeuge, Wind-, Solar- und Batterietechnologie bei Kupfer zu einem Nachfrage­anstieg von fast 600 Prozent auf 5,4 Millionen Tonnen kommen. Bei einer sich beschleunigenden Verbreitung grüner Technologien ist sogar ein Zuwachs um 900 Prozent auf 8,7 Millionen Tonnen möglich. Aufgrund von Nachfrageschwankungen in nicht-grünen Kanälen könnte in den 2020er Jahren die stärkste Phase des Volumenwachstums der globalen Kupfernachfrage in der Geschichte stattfinden.

Der Kupfermarkt ist auf diese ausschlaggebende Rolle nicht vorbe­reitet. Der Markt ist bereits angespannt, da Stützungsmaßnahmen im Gefolge der Pandemie (insbesondere in China) einen erneuten Anstieg der Nachfrage unterstützt haben, dem ein stagnierendes Angebot ­gegenübersteht. Darüber hinaus haben ein Jahrzehnt schlechter ­Renditen und Bedenken in Hinblick auf ökologische, soziale und Governanceaspekte (ESG) die Investitionen in ein zukünftiges Angebotswachstum eingeschränkt, sodass der Markt so nah wie noch nie an der Angebotsspitze ist. Der Bergbausektor ist nach wie vor misstrauisch gegenüber einem Schwenk in Richtung Wachstum, nachdem der Preisverfall Mitte der 2010er Jahre alle vorausschauenden Produzenten hart bestraft hat. Obwohl die Kupferpreise in den letzten zwölf Monaten um 80 Prozent gestiegen sind, gab es keine wesentlichen Genehmigungen für neue Projekte.

Das Coronavirus hat diese Dynamik nur noch verstärkt und genug an Unsicherheit geschaffen, um die Investitionsentscheidungen der Unternehmen einzufrieren. Diese Kombination aus steigender Nachfrage und knappem Angebot hat die aktuellen Defizite noch ­verstärkt und lässt große, anhaltende Defizite ab Mitte des Jahrzehnts er­warten.

Steigende Nachfrage bei knappem Angebot

Das knappe Angebot droht die Kupfervorräte bis Mitte des Jahrzehnts zu erschöpfen. Kupfer ist ein überwiegend langzyklischer Rohstoff – es dauert zwei bis drei Jahre, um eine bestehende Mine zu erweitern, und bis zu acht Jahre, um ein neues Projekt auf der ­grünen Wiese zu errichten. Diese lange Vorlaufzeit für den Großteil des Kupferangebots in Kombination mit dem Widerstand des Bergbausektors gegen neue Investitionen könnte dazu führen, dass der Kupfermarkt nicht mehr in der Lage sein wird, das notwendige Angebot zur Deckung der Nachfrage in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts sicherzustellen.

Warum Kupfer der Schlüssel zur Elektrifizierung ist

Um zu verstehen, welch zentrale Rolle Kupfer in der kommenden „grünen Revolution“ spielen wird, ist es wichtig, eine Reihe von nützlichen Eigenschaften zu kennen, die sich aus der chemischen Struktur von Kupfer ergeben. Cuprum, abgekürzt Cu, wie das rotbraune Metall im Periodensystem heißt, ist ein Übergangsmetall mit einem einzigen Valenzelektron, was ihm die folgenden drei Eigenschaften verleiht, die Kupfer zum besten erschwinglichen Material der Wahl für den Einsatz in Kabeln, Batterien, Transistoren und Wechselrichtern machen – allesamt Schlüsseltechnologien auf dem Weg zu Netto-Null.

1. Dehnbarkeit. Kupfer ist ein dehnbares Metall – das heißt, es kann zu Blechen ge­walzt und zu Drähten gezogen werden, ohne zu brechen. Im festen Zustand ist Kupfer eine Ansammlung positiver Ionen, umgeben von einem Meer beweglicher Valenzelektronen. Wenn eine Kraft auf das Metall ausgeübt wird, können die frei ­fließenden Elektronen zwischen die stationären Kationen schlüpfen und verhindern, dass sie in Kontakt miteinander kommen, wodurch das Metall zerbrechen würde. Andere Elemente mit einem einzigen Valenzelektron – wie Silber und Gold – haben ähnliche Eigenschaften, sind aber nicht in industriellen Mengen verfügbar.

2. Elektrische Leitfähigkeit. Die delokalisierten Elektronen in Kupfer können sich frei in der Ionenanordnung in drei Dimensionen bewegen und, was entscheidend ist, sie können Korngrenzen überschreiten, sodass elektrische Ladung leicht durch das Metall fließen kann. Außerdem ist die Übertragung von elektromagnetischer Energie am stärksten, wenn es wenig Widerstand gibt. Die effektivsten Stromleiter sind Metalle, die ein einzelnes Valenzelektron haben, das sich frei bewegen kann und eine starke Abstoßungsreaktion bei anderen Elektronen hervorruft. Dies ist bei den am besten leitenden Metallen wie Silber, Gold und Kupfer der Fall.

3. Wärmeleitfähigkeit. Wärmeenergie wird von den Elektronen aufgenommen, wenn zusätzliche kinetische Energie entlang des Materials entsteht. Daher haben die besten Leiter freie Elektronen, die diese Energie weitertransportieren können. Die Energie wird durch die sich bewegenden Elektronen auf den Rest des Metalls übertragen. Abgesehen von Silber ist Kupfer der beste Wärmeleiter.

4. Geringe Reaktivität. Kupfer steht in der Reaktivitätsreihe unten, mit minimaler Korrosion des Metalls aufgrund einer natürlichen Schutzschicht, die sich bei der Oxidation bildet – ähnlich wie bei Edelstahl. Allerdings ist rostfreier Stahl wesentlich weniger dehnbar, und seine Wärmeleitfähigkeit ist 30-mal schlechter als die von Kupfer.

Quelle: „Green Metals – Copper is the new oil“, herausgegeben von Goldman Sachs Commodities Research; Stand: 13.04.2021

Wie Kupfer die nächste Generation von erneuerbaren Energien antreiben wird

Quelle: World Bank, ICA, Copper Alliance, Goldman Sachs Global Investment Research; Stand: 13.04.2021

* Mit dem Pariser Klimaabkommen einigten sich 195 Staaten im Dezember 2015 darauf, die Erderwärmung bis zum Jahr 2050 auf deutlich unter 2 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen und darüber hinaus Anstrengungen zu unternehmen, um eine Begrenzung auf 1,5 Grad zu erreichen. Um diese Ziele zu befördern, hat die EU-Kommission den sogenannten „European Green Deal“ erarbeitet, mit dem bis 2050 Klimaneutralität erreicht werden soll.

Quelle: Die in diesem Beitrag dargestellten Gedanken, Abbildungen und Kursangaben stammen aus der Publikation „Green Metals – Copper is the new oil“, Nicolas Snowdon, Daniel Sharp, Jeffrey Currie, die am 13. April 2021 von Goldman Sachs Commodities Research herausgegeben wurde. Hinweis: Historische Wertentwicklungen stellen keinen verlässlichen Indikator für die künftige Wertentwicklung von Basiswerten oder Wertpapieren dar.

Fotonachweise: Adobe Stock – salita2010

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