Germanium als Investment

I. Entdeckung

Germanium wurde erstmals 1886 vom Deutschen Chemiker Clemens Winkler aus dem Mineral 'Argyrodit' isoliert, welches in der Silbermine 'Himmelsfürst Fundgrube' bei Brand-Erbisdorf in der Nähe von Freiberg / Erzgebirge entdeckt worden war. Zu Ehren seines Vaterlandes nannte er das neue Element Germanium.

II. Eigenschaften

Germanium gehört in die Gruppe der Halbmetalle bzw. Halbleiter, vergleichbar mit Silizium. Die Dichte von Germanium ist in festem Zustand niedriger als in flüssigem Zustand (sog. Dichte-Anomalie). An Luft und bei Raumtemperatur ist es sehr beständig. Erst durch Zufuhr von Wärme in einer Sauerstoff-Atmosphäre kann Germanium oxidieren.

Von großem wirtschaftlichem Interesse sind die optischen Eigenschaften des Germaniums. Es besitzt einerseits einen extrem hohen Brechungsindex von ca. 4 (zum Vergleich: Fensterglas ca. 1,5) und dabei im Infrarotbereich einen extrem geringen Absorptionskoeffizienten. Andererseits ist es nur für Strahlung im Infrarotbereich durchlässig. Im für uns Menschen sichtbaren Spektralbereich ist das Material lichtundurchlässig. Gleichzeitig ist die Dispersion (Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften von der Wellenlänge der Strahlung) gering.

Die Dichte von 5,33 g/cm³ ähnelt der von Gallium und ist damit ca. halb so hoch wie die Dichte von Silber oder ca. 1/3 der Dichte des Goldes.

III. Vorkommen und Gewinnung

Germanium ist ein sehr seltenes Element und steht mit einer Häufigkeit von 1,5 ppm auf Platz 53 aller 80 stabilen chemischen Elemente (Quelle ).

In der Natur kommt Germanium in Sulfiden vor (Schwefelverbindungen wie z.B. das genannte Argyrodit Ag₈GeS₆, in dem Germanium zu ca. 6 Prozent enthalten ist). Technisch gewonnen wird es hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Zinkgewinnung. Der dabei anfallende Flugstaub enthält Germaniumoxid, welches durch Schwefelsäure herausgefiltert und mittels Wasserstoff zu Germanium reduziert wird.

Gemäß U.S. Geological Survey wurden in 2019 weltweit 131 Tonnen Germanium gewonnen, wovon > 65 Prozent aus China stammten, 4 Prozent aus Russland und die restlichen ca. 30 Prozent aus Raffinerien in Belgien, Kanada, Deutschland, Japan und der Ukraine. Im Jahr 2020 lag die Produktion bei 130 Tonnen (Quelle ).

IV. Reserven und Ressourcen

Über die Ressourcen von Germanium gibt es keine verläßlichen Zahlen, da die Verfügbarkeit stets mit sulfidischen Zink-Lagerstätten assoziiert sein wird. Das U.S. Geological Survey schätzt, dass global jedoch nur 3 Prozent des in diesen Lagerstätten enthaltenen Germaniums gewinnbar sein wird. Die Deutsche Rohstoffagentur schätzt die globalen Ressourcen auf ca. 38.000 Tonnen, wobei Russland, China und der Kongo den größten Anteil von zusammen über 90 Prozent aufweisen.

Die EU klassifiziert Germanium als eines von 30 kritischen Mineralen, welches bei hoher wirtschaftlicher Relevanz einem hohen Versorgungsrisiko ausgesetzt ist. Lediglich die Seltenen Erden haben ein noch höheres Versorgungsrisiko als Germanium (Quelle ).

V. Verwendung

Zu 30 Prozent wird Germanium aufgrund seiner hervorragenden optischen Eigenschaften für die Dotierung von Lichtwellenleitern verwendet. Alleine diese Technologie soll im Jahr 2030 ca. 220 Tonnen Germanium nachfragen, d.h. Faktor 1,7 der aktuellen Gesamtproduktion von 130 Tonnen. Lichtwellenleiter sind für jegliche Kommunikationsnetze auf der ganzen Welt zum unverzichtbaren Bestandteil geworden. Weitere Anwendungen finden sich in der Medizin, Endoskopen und Mikroskopen, Lasertechnik, Beleuchtungen und optischen Messgeräten.

Weitere 25 Prozent werden als chemischer Katalysator bei der Produktion von PET-Kunststoffen verwendet. Dieser Bereich ist tendenziell rückläufig.

Ebenfalls 25 Prozent der globalen Germanium-Produktion werden für die Herstellung von Infrarotoptiken verwendet, z.B. bei Nachtsichtgeräten, Sicherheitstechnik, Detektoren.

In der Elektroindustrie werden 15 Prozent verwendet, z.B. für Integrierte Schaltkreise, Bipolar-Transistoren, LEDs oder Solarzellen.

Weitere Anwendungen finden sich im medizinischen Bereich (z.B. Chemotherapien, Homöopathie), in der Metallurgie und als Supraleiter.

VI. Zukünftiger Verbrauch

Für Solarzellen wird derzeit nur ein geringer Anteil der Germaniumproduktion benötigt. In 2030 sollen es jedoch bereits 23 Prozent der heutigen Förderung sein, im Jahr 2050 ca. 92 Prozent der heutigen Förderung, nämlich ca. 120 von 130 Tonnen (Quelle ).

Für die optische Nachrichtenübertragung schätzte 2009 das Fraunhofer-Institut in Karlsruhe die Nachfrage nach Germanium in 2030 auf 220 Tonnen, d.h. Faktor 1,7 der heutigen Produktion.

Alleine für diese beiden Anwendungsfelder müsste demnach die Produktion in wenigen Jahren nahezu verdreifacht werden. Lediglich die Anwendung als Katalysator in der Herstellung von PET ist rückläufig. Alle anderen Anwendungen im technischen Bereich weisen einen steigenden oder sogar stark steigenden Verbrauch auf.

VII. Chancen für Investoren

• Stark wachsende Schlüsseltechnologien benötigen Germanium.
• Hohes Versorgungsrisiko für Europa.
• Germanium wird nur als Nebenprodukt der Zink- und Kupferförderung gewonnen. Eine schnelle Ausweitung der Produktion ist daher nicht möglich.
• Mit ca. 270 Millionen US$/Jahr ist der globale Markt für Germanium 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 Germanium sind nicht zu erwarten.