Kupfer - warum wird Kupfer zur Herstellung von Kabeln verwendet und welche Rolle spielt es in der Elektrotechnik?

• Was ist Kupfer? 
• Die Entdeckung von Kupfer und seine Bedeutung für den Menschen 
• Die elektrotechnische Revolution 
  • Elektrisches Netz und Transformatoren 
  • Elektromagnet und Elektromotor 
• Datenrevolution - Kupfer und Informationstechnologie 
• Die Elektromobilitätsrevolution 
• Kupfer in Gegenwart und Zukunft 

Was ist Kupfer?

Kupfer, ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 29, ein beständiges, rosafarbenes Metall. Ein Material mit hervorragender thermischer und elektrischer Leitfähigkeit. Ein Metall, das die Geschichte der Menschheit verändert hat, wie wir es uns heute nicht einmal vorstellen können. Persönlich halte ich die Verwendung von Kupfer für eine fast genauso wichtige historische Entdeckung wie die Nutzung des Feuers.

Die Entdeckung von Kupfer und seine Bedeutung für den Menschen

Kupfer wurde erstmals in der Jungsteinzeit entdeckt. Man könnte sagen, dass die Verwendung von Kupfer die Zivilisation selbst ins Rollen brachte. Die Steinzeit endete und eine Periode bekannt als Chalkolithikum (Kupferzeit) begann. Nach einer relativ langen Phase, in der nur elementares Kupfer verwendet, geglüht und schließlich gegossen wurde, entdeckten die Menschen die Schmelzung von Kupfererzen, was die Herstellung von Kupfer „im großen Stil“ ermöglichte. Vor etwa 6000 Jahren gossen die Menschen bereits Waffen, Werkzeuge und Schmuck aus Kupfer.

Kurz darauf begann eine völlig neue Ära der Kupfernutzung. Die Bronzezeit basierte auf der Herstellung und Verwendung von Werkzeugen aus der Kupferlegierung und Zinn, also Bronze. Nach Beginn der Eisenzeit verlor Kupfer stark an Bedeutung und wurde hauptsächlich zur Herstellung von Haushaltsgegenständen verwendet. Dies änderte sich jedoch wieder mit der Entdeckung des Stroms.

Die elektrotechnische Revolution

Die Entdeckung des Stroms war aus historischer Sicht ein komplexer Prozess. Es gibt viele wichtige Namen, von William Gilbert bis Nikola Tesla. Kupfer wird jedoch am meisten mit dem Namen Alessandro Volta in Verbindung gebracht. Denn er fertigte aus Kupfer und Zink die erste chemische Batterie zur Herstellung stabiler elektrischer Energie an. Seitdem begann auch die große Entwicklung elektrischer Drähte und Kupferkabel.

Elektrisches Netz und Transformatoren

Thomas Edison - ein amerikanischer Erfinder, der sich mit der praktischen Nutzung von Elektrizität beschäftigte, erklärte Ende 1879 im Zusammenhang mit der Einführung der Glühbirne: “Wir werden Elektrizität so günstig machen, dass nur noch Reiche Kerzen benutzen.” Im Jahr 1882 wurde in New York das erste Dampfkraftwerk von Edison in Betrieb genommen, und dank des elektrischen Netzes konnten Glühbirnen verwendet werden. Dies erforderte enorme Mengen an Kupfer für Transformatoren und elektrische Leitungen. Kupfer und Kohle wurden so zu Schlüsselmaterialien für die weltweite Industrie.

Elektromotoren und Elektromagnete

Noch vor der ersten Glühbirne entstanden die ersten Elektromagnete, Dynamos und Elektromotoren. Erst in Verbindung mit dem elektrischen Netz erhielten sie ein enormes Potenzial. So entstanden letztlich alle motorisierten Haushaltsgeräte. Kupfer war für die Herstellung von Elektromotoren entscheidend. Jedes neue Kraftwerk benötigte Tonnen von Kupferkabeln für seine Dynamos, und die Nachfrage nach Kupfer begann stark zu steigen.

Datenrevolution - Kupfer und Informationstechnologie

Kupfer hat ausgezeichnete elektrische Eigenschaften. Nach Silber ist es das Metall mit dem geringsten elektrischen Widerstand. Dünne Kabel brechen nicht, und gleichzeitig sind die Kupferressourcen auf der Erde relativ reichlich vorhanden.

Mit der Erfindung des Telegrafen, des Telefons und der ersten Computer wuchs der Bedarf, die Welt zu verbinden. Und für die Verbindung der Welt wurde zunächst Kupfer verwendet. Bis heute werden verschiedene Kabel, sowohl Koaxial- als auch Datenkabel, für die Informationsübertragung verwendet. Für kurze Entfernungen ist dies die ideale Methode der Informationsübertragung. Heute werden für lange Strecken Glasfaserkabel verwendet. Die gesamte Elektronik jedoch verwendet Kupfer in Leiterplatten, in Motoren und Transformatoren. Jedes Ladegerät enthält einen Kupfertransformator, der die Netzspannung in 5V Spannung umwandelt, zum Beispiel für Ihr Smart-Telefon.

Die Elektromobilitätsrevolution

Die jüngste wichtige Technologie, die Kupfer als primären Rohstoff benötigt, sind Elektroautos. Der Übergang von Verbrennungsmotoren zu Elektromotoren ist ein großer Schritt. Während Verbrennungsmotoren aus Aluminiumlegierungen hergestellt werden, bestehen Elektromotoren hauptsächlich aus Kupfer. Fügen Sie weiteres Kupfer in allen Kraftwerken, Ladestationen und Stromnetzen hinzu, und wir befinden uns erneut in einem neuen Kupferzeitalter. So wie die Nachfrage nach Elektrizität wächst, wächst auch die Nachfrage nach Kupfer.

Die Kupferproduktion allein im Jahr 2010 betrug 16 Millionen Tonnen. Das ist mehr Kupfer, als während der gesamten Kupfer- und Bronzezeit zusammen produziert wurde. Die Bedeutung von Kupfer wächst weiterhin stark.

Kupfer in Gegenwart und Zukunft

Bei Emos ist Kupfer ein entscheidender Rohstoff. Es findet sich in Verlängerungskabeln, Datenkabeln, in allen Ladegeräten und in kleiner Elektronik. Obwohl wir wissen, dass der Kupferpreis in naher Zukunft wieder stark steigen wird, bemühen wir uns, unsere Produkte so erschwinglich wie möglich zu gestalten. Bereits jetzt werden aufgrund der hohen Nachfrage einige Leiter, zum Beispiel in günstigen Verlängerungskabeln, durch Aluminium ersetzt. Dieses bricht jedoch leicht, und die Lebensdauer dieser Leiter ist wesentlich kürzer. Bei uns setzen wir immer auf hochwertige Kupferleitungen.

Angesichts der Tatsache, dass Elektromobilität und erneuerbare Energien kurz vor einem noch größeren Boom stehen, ist zu erwarten, dass die Nachfrage und Produktion von Kupfer weiter stark ansteigen werden. Schließlich ist es auch für zukünftige Technologien wie Supraleiter, Smart Cities und die Entwicklung der Digitalisierung von entscheidender Bedeutung.