Text von: Michael Vrzal

Deutschlands leckerstes Kupfer kommt aus Hamburg. 5N-Qualität, 99,999 Prozent reiner Stoff, ohne Luftkontakt in einem besonderen Gießverfahren hergestellt. Noch reiner sei machbar, allerdings stiege der Aufwand dafür immens, erklärt Dr. Jens Jacobsen. Er ist Geschäftsbereichsleiter Kupferprodukte bei der Norddeutschen Affinerie, Europas größtem Kupferproduzenten, angesiedelt auf einem ein Quadratkilometer großen Areal südlich der Hamburger Innenstadt. Wer die handfesten, unaudiophilen Grundlagen hinter dem viel strapazierten Qualitätssiegel OFC („oxygen free copper“) kennenlernen will, fragt am besten ihn. Oder reist direkt in den Norden.

Der Hamburger Hauptsitz der Norddeutschen Affinerie, kurz NA, ist ein eindrucksvoller kleiner Industrie-Stadtteil. Das liegt daran, dass die Kupferherstellung so manches interessante Nebenprodukt abwirft, das seinerseits marktgerecht aufbereitet werden will. Schwefelsäure fällt zum Beispiel an, und das nicht zu knapp. Oder Silber, ja sogar Gold – Verunreinigungen im aus der ganzen Welt angelieferten Rohmaterial, die sich zu beachtlichen Mengen summieren. Außerdem ist die NA auch Kupfer-Recycler, und der aufzuarbeitende Schrott will ja irgendwo gelagert werden.

Kupfer in der Qualität, wie es an internationalen Märkten gehandelt wird, erreicht schon einen Reinheitsgrad von 99,99 Prozent. Das ist so rein, dass gängige chemische Verfahren nicht mehr ausreichen, um die noch verbleibenden Fremdstoffe anzuzeigen. Doch diese Reinheit muss sein. Sauerstoff im Kupfer kann etwa beim Schweißen zu unerwünschten chemischen Reaktionen an der Schweißnaht führen. Jacobsen macht es an einem anderen Beispiel deutlich: Nur 400 Gramm Phosphor in einer Tonne Kupfer bewirken eine Halbierung der Stromleitfähigkeit. Das entspricht einem Anteil von gerade einmal 0,04 Prozent!

Bis zum rotgolden schimmernden Endprodukt ist es ein weiter Weg. Das grün-graue pulverige so genannte Konzentrat, das per Schiff in Hamburg eintrifft, erreicht nur einen Kupferanteil von rund 30 Prozent. Es wurde schon am Förderort aufgearbeitet. Was aus der Mine kommt, besteht gerade einmal zu einem Hundertstel aus dem begehrten Erz.

Als Erstes geht’s in den Ofen. Vier Schritte der thermischen Bearbeitung sind nötig, die letzte Station ist die Anoden-Gießmaschine. Eine höllische Apparatur, in der in einem Karussell 400 Kilo schwere Kupferplatten gegossen werden, die anschließend in die Elektrolyse wandern. Dort versenkt man sie in Säure, in Gesellschaft nackter Edelstahlplatten. Was sich an denen absetzt, ist börsenfähiges 4N-Elektrolytkupfer. Einmal pro Woche ist Kathoden-Ernte, drei Wochen hält eine Anode, ehe sie, bis auf wenige Millimeter Dicke abgemagert, ausgetauscht wird. Auch hier schimmert noch nichts. Zuvor müssen die blassrosa-farbigen Anodenplatten wieder eingeschmolzen werden, um das Material zu homogenisieren. Erst was danach aus der Maschine herauskommt – sei es ein Blech, ein Profil, ein Massivdraht – entspricht auch optisch unserem bekannten Bild von Kupfer.

Die höchste Qualitätsstufe der NA entsteht in einer Anlage zum „kontinuierlichen vertikalen Aufwärtsgießen“. Im Gegensatz zur benachbarten Gießwalzdraht-Anlage findet hier der Gussvorgang ohne Luftkontakt statt. Man kann sich das Ganze, sehr laienhaft ausgedrückt, als Schmelzofen mit obenauf platziertem gekühltem Auslass denken. Aus diesem wird der Kupferdraht herausgezogen, in Durchmessern von acht bis 20 Millimetern. Bei dieser Methode kann sich kein Kupfer­oxid im Draht bilden, außerdem umgeht man die Gefahr, dass sich Spuren des Walzenwerkstoffs im Endprodukt finden.

Wir diskutieren Kupferqualitäten. Reichlich erstaunt hören die Ingenieure von den superreinen 6N- bis 8N-Materialien, die sich in High-End-Kabeln finden lassen. Dr. Jacobsen ist überzeugt, dass der Herstellungsaufwand aufgrund der benötigten Umgebungsreinheit irrwitzig sein muss und weist auf regional unterschiedliche Analysemethoden und Normen hin, die eigene Bezeichnungen hervorbringen könnten. Immerhin finde ich später heraus, dass in Japan vor wenigen Jahren Mitsubishi eine Anlage zur Herstellung von 8N-Kupfer in Betrieb genommen hat, offenbar die weltweit einzige ihrer Art.

Von der ebenfalls in Japan beheimateten Methode des Herrn Ohno, monokristalline Kupferdrähte zu ziehen, hat man in Hamburg dagegen schon gehört. Das halten die Spezialisten der NA, ganz spontan und natürlich rein theoretisch, für den highendigen Königsweg: monokristalline sauerstofffreie Reinkupfer-Supraleiter!

Denn jede Korngrenze ist eine Störung für das elektrische Signal. Und wo wir schon beim kristallinen Innenleben sind: Fremd­atome einer Legierung, so Dr. Jacobsen, brächten Unordnung ins Gefüge, könnten gar zu Verspannungen auf Kristallebene führen – deswegen das Plädoyer für Reinkupfer. Und noch eine erstaunliche Information: Eine vollständige Sauerstofffreiheit sei gar nicht unbedingt erstrebenswert. Sauerstoff habe nämlich die sympathische Eigenschaft, un­umgängliche Restverunreinigungen abzubinden und durch Lagerung an den Korngrenzen unschädlich zu machen.

Und dann schaffen es die Kupferspezialisten, den Autor und bekennenden Highender, dem auf dem Gebiet der Signalleiter nichts Menschliches mehr fremd schien, zu verblüffen. Schon mal etwas von strahlungsarmem Kupfer gehört? Dieser rare Werkstoff wird bei hochempfindlichen Messgeräten benötigt, bei denen man aus dem eigenen Material herrührende Phantomeffekte vermeiden will. Es handelt sich um Kupfer, das bei Herstellung und Lagerung vor dem Einfluss der allgegenwärtigen kosmischen Strahlung ge­schützt wird. Ob sich daraus wohl Lautsprecherleitungen schneidern lassen?

Kein Gespräch über Metalle ohne einen Blick auf die Preise. Die sind, nicht nur bei Kupfer, in den letzten Jahren regelrecht explodiert. Nicht der einzige, aber sicherlich der Hauptgrund: der rapide steigende Bedarf in Asien, besonders in China. Zwischen 2004 und 2006 hat sich der Weltmarktpreis pro Tonne Kupfer verdreifacht, derzeit steuert er die 8000-Dollar-Marke an. Acht Dollar für ein Kilo unverarbeitetes Elektrolytkupfer – ich beginne zu verstehen, warum sich kriminelle Elemente jüngst auf die Demontage von Regenrinnen, Stromleitungen und Metall­skulpturen spezialisiert haben.

Dass im Übrigen Japan weltweit über den höchsten Pro-Kopf-Kupferbedarf verfügt, liege, so erfahre ich, an der Bevölkerungsdichte des Inselstaates. Um den Wirkungsgrad zu verbessern, verwende man schon seit langem für alle Elektroinstallationen um eine Nummer dickere Leitungen. Selbst die Gerätetrafos sollen dort größer dimensioniert sein.

Der Kupferindustrie kann das nur recht sein. Wenn nur die steigenden Energiekosten nicht wären, die die Gewinne zunehmend auffressen. Denn die Metallverarbeitung mit ihrer schweren Maschinerie ist eine energie­intensive Branche. Deshalb gönnt sich die NA demnächst ein eigenes Kraftwerk.

Was eigentlich ganz im highendigen Sinne ist.