Gallium als Investment

I. Entdeckung

Das Element Gallium wurde erstmals 1875 durch den französischen Chemiker Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran nachgewiesen. Der russische Chemiker Mendelejew hatte die Existenz und die Eigenschaften dieses Elementes bereits 1869 in seinem Periodensystem der Elemente vorhergesagt. Lecoq benannte das neue Element nach seiner Heimat Frankreich (lat. Gallien), wobei auch sein Name 'Lecoq' eine Rolle gespielt haben könnte (franz. 'le coq' der Hahn, lat. 'Gallus').

II. Eigenschaften

Die herausragende Eigenschaft von Gallium ist sein niedriger Schmelzpunkt von 29,8 °C und sein hoher Siedepunkt von 2400 °C Gallium hat damit den größten Flüssigkeitsbereich aller Metalle. In Legierungen können sogar Schmelzpunkte unterhalb von 5° C erreicht werden. Aufgrund des extrem niedrigen Schmelzpunktes wird Gallium vergossen in Kunststoff-Flaschen geliefert und eingelagert (siehe Bild oben).
Die Dichte von 5,90 g/cm³ ist ca. halb so groß wie die Dichte von Silber oder ca. 1/3 der Dichte des Goldes.

III. Vorkommen und Gewinnung

Gallium steht mit 19,0 ppm auf Platz 35 aller 80 stabilen chemischen Elemente in unserer Erdkruste, ist also im Vergleich zu Gold (0,004 ppm) oder Silber (0,079 ppm) ein häufiger vorkommendes Element (Quelle ). Es liegt jedoch nie elementar sondern immer nur mit anderen Elementen vergesellschaftet vor, meistens in Bauxit zusammen mit Aluminium und Zink. Wie auch bei anderen Technologiemetallen (z. B. bei Indium) fällt Gallium also immer nur als Beiprodukt an.
Die chemisch-elektrolytischen Verfahren zur Gewinnung und Reinigung von Gallium sind sehr energie- und arbeitsaufwendig. Im Jahr 2020 kamen daher 290 t Gallium aus Primärproduktion aus China (ca. 97 Prozent). Die globale Gesamtproduktion betrug 300 t. Die restlichen 10 t stammten ungefähr zu gleichen Teilen aus Japan, Korea und Russland. Die wichtigsten Produzenten von raffiniertem (hoch-reinem) Gallium sind China, Japan, Slowakei und USA.

IV. Reserven und Ressourcen

Die weltweit verfügbaren Ressourcen von Gallium, die in Bauxit-Lagerstätten gebunden sind, werden auf über 1 Millionen Tonnen geschätzt. Hieraus werden allerdings weniger als 10 Prozent als potentiell gewinnbare Reserve eingestuft. Solange Bauxit zur Gewinnung von Aluminium abgebaut werden wird, wird also auch Gallium als Nebenprodukt verfügbar sein. Die größten Förderländer von Bauxit sind Australien (30%), Guinea (22%), China (16%), Brasilien (9%), Indonesien (6%) und Indien (6%).

V. Verwendung

Gallium ist in zahlreichen Anwendungen für die Elektrotechnik ein unverzichtbarer Hightech-Rohstoff im Bereich der Mikro- bzw. Optoelektronik. Als Verbindungshalbleiter Galliumarsenid (GaAs), Galliumnitrid (GaN) und Galliumphosphid (GaP) findet es Anwendung bei

- Hochfrequenzbauteilen (z. B. integrierte Schaltkreise, Transistoren)
- Optoelektronische Komponenten (z. B. LEDs für allgemeine Leuchtmittel, Laserdioden, Photodetektoren)

Als Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO) in LC-Flachbildschirmen erlaubt es höhere Bildschirmauflösungen (HDTV).

In Verbindung mit Kupfer, Indium und Selen (CIGS) wird Gallium für Photovoltaikzellen, Permanentmagnete oder Thermometerfüllungen genutzt.

Weitere Anwendungen finden sich als Ersatz für Quecksilber in Batterien, als Legierungsmetall in Supraleitern und in der Nuklear- und Dentalmedizin.

VI. Zukünftiger Verbrauch

Im Jahr 2009 schätzte das Fraunhofer-Institut, dass sich alleine durch die Zukunftstechnologien Dünnschicht-Photovoltaik und Hochfrequenzelektronik der Bedarf an Gallium bis 2030 auf das 6-fache der globalen Produktion von 2006 ausweiten wird. In Zahlen soll die Nachfrage von damals 28 t auf dann 603 t ansteigen.
Auch die amerikanische Rohstoffbehörde 'U.S. Geological Survey' schreibt in einer Publikation aus dem Jahr 2017, dass aufgrund des schnellen Wachstums der genannten Schlüsseltechnologien ein potentieller Flaschenhals in der Gallium Angebots-Pipeline besteht, da die Produktion immer mit den Marktbedingungen der Bauxit und auch Zinkförderung verbunden ist. Im englischen Original:

"Because of the likelihood of rapid growth in the areas of photovoltaics and clean energy technologies, a potential exists for bottlenecks in the gallium supply pipeline. Production of gallium is limited by market factors that influence the production of the principal mineral commodity, whether it is zinc or aluminum."

VII. Chancen für Investoren

• Inflationsbereinigt betrachtet aktuell günstiges Preisniveau (siehe Abb. 3).
• Stark wachsende Schlüsseltechnologien benötigen Gallium.
• Nahezu die gesamte globale Primärproduktion stammt aus China.
• Gallium ist geologisch in der Erdkruste nicht selten, ist jedoch in Reinform bergbaulich nicht zu gewinnen. Die aufwendige Raffinierung und Reinigung als Nebenprodukt aus der Bauxit-Förderung ist die wichtigste Quelle für Gallium.
• Nur sehr wenig Gallium wird aus Elektronikprodukten recycelt.
• Mit ca. 175 Millionen US$/Jahr ist der globale Markt für Gallium extrem klein, weswegen es auch keinen Future-Handel an Börsen gibt. Die Preisbildung erfolgt aufgrund von Angebot und Nachfrage.
• Staatliche Verbote für den Besitz von Gallium sind nicht zu erwarten.

VIII. Risiken für Investoren

• Substituierung des Galliums durch andere Rohstoffe oder Materialien.
• Massive Ausweitung der Bauxitförderung oder Erschließung neuer Quellen zur großtechnischen Gewinnung.
• Technische Verbesserung der Gewinnungsprozesse aus den Bauxiterzen.
• Alchemistische Herstellung von Gallium.
• Rückgang der industriellen Nachfrage.
• Staatliche Verbote für den Besitz von Gallium für Privatinvestoren.