Metalldiversifikation am Beispiel Indium
23.01.2022 | Dr. Jürgen Müller
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Abb. 3: Indium-Produktion 1972 - 2020 (Datenquelle USGS [4]; eigene Darstellung).
Nach Zahlen des U.S. Geological Survey wurden im Jahr 2019 weltweit 968 Tonnen Indium raffiniert, im Jahr 2020 900 Tonnen. Der chinesische Anteil dieser Produktion lag bei ca. 55 Prozent [3].
5. Reserven, Ressourcen und Recycling
Die Zahlen für Reserven und Ressourcen von Indium können nur indirekt von den Hauptprodukten abgeleitet werden. Man schätzt, dass die Reserven von Indium ca. 10.000 Tonnen und die Ressourcen ca. 100.000 Tonnen betragen. Bei einer derzeitigen Gewinnung von ca. 900 Tonnen pro Jahr würden die Reserven demnach noch für ca. 11 Jahre, die Ressourcen noch 111 Jahre ausreichen.
Die Vorkommen konzentrieren sich auf wenige Länder. Allein China soll über 80 Prozent der Ressourcen verfügen.
Mittlerweile wird durch das Recycling von LCD-Displays wieder Indium zurückgewonnen. Ein gängiges Smartphone z. B. enthält jedoch lediglich drei Milligramm Indium, was die Rückgewinnung aufwendig und teuer macht. Umicore schreibt auf seiner Homepage daher auch salomonisch, dass das Recycling von Indium nach wie vor eine große Herausforderung darstellen würde [6]. Gemäß Quelle [1] beträgt die Recyclingquote für Indium zur Deckung der Rohstoffnachfrage in der EU null Prozent. Gemäß Quelle [2] (dort Graphik 12 auf Seite 41) sehr nahe Null.
6. Verwendung
a) Indium-Zinn-Oxide:
Anwendung als transparenter Stromleiter für LCDs und sonstige Flachbildschirme (Smartphones, Notebooks, Touchscreens, TV, etc.), elektromagnetische Abschirmungen, Infrarot-Reflektoren, Beschichtungen von Fenstern im Haus-, Flugzeug- und Automobilbau.
b) Lötmetall:
In Lötmetallen sorgt Indium für weniger Rißbildung und besseren Schutz vor thermischen Ermüdungsbrüchen. Goldhaltige Bauteile werden durch Indiumlote weniger angegriffen. Aufgrund der hohen Dehn- und Formbarkeit können Materialien mit verschiedenen Wärmekoeffizienten miteinander verlötet werden. Mit Indium verbundene elektronische Bauteile können die Wärme besser und schneller ableiten.
Abb. 4: Verwendung von Indium (Datenquelle [2]; eigene Darstellung.
c) Photovoltaik:
Dünnschicht-Photovoltaikzellen
d) Legierungen:
Durch die Zugabe von Indium können viele physikalische Eigenschaften der Metalle verbessert werden (Härte, Korrosonsbeständigkeit, Schmelzpunkt, etc.)
e) Weitere Anwendungen:
Dichtungen in der Kryotechnik, Ersatz für Quecksilber in alkalischen Batterien, Verbindungshalbleiter z. B. für Laserdioden oder LEDs, Kontrollstäbe in Kernreaktoren, Dentallegierungen.
7. Zukünftiger Verbrauch
Indium läßt sich in den genannten Anwendungen bisher kaum durch andere Metalle ersetzen. Die Deutsche Rohstoffagentur sieht das Indium-Zinn-Oxid für die Displaytechnik und die Dünnschicht-Photovoltaik als die wichtigsten indiumhaltigen Zukunftstechnologien an.
Die Nachfrage nach Indium nur für diese beiden Bereiche wird sich von 2006 bis 2030 verachtfacht haben, so Forscher der Technischen Universität Freiberg. Die Produktion des Nebenproduktes Indium müsste sich demnach auf > 2.000 Tonnen pro Jahr mehr als verdoppeln, um die Nachfrage dann noch befriedigen zu können.