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Nickel – der „Stahlhärter“
Nickel ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Ni und der Ordnungszahl 28. Es zählt zu den Übergangsmetallen, im Periodensystem steht es nach der älteren Zählweise in der 8. Nebengruppe oder Eisen-Platin-Gruppe, nach der neueren in der Gruppe 10 oder Nickelgruppe.
Vorkommen: Zu den größten Nickelproduzenten zählen Indonesien, die Philippinen, Neukaledonien, Kanada, Australien und Russland. Indonesien wird aufgrund seiner bedeutenden Nickel-Ressourcen künftig eine größere Bedeutung für den Weltmarkt haben. Das südostasiatische Land verfügt bei diesem Rohstoff über die weltweit größte Bergwerksförderung sowie die zweitgrößte Raffinadeproduktion (Stand 2019). Nach China hat es auch den weltweit höchsten Nickel-Verbrauch. Denn in Indonesien wird bis 2025 durch den Bau neuer Schmelzanlagen der weit überwiegende Teil der global neu entstehenden Förder- und Raffinadekapazitäten für das Metall erwartet.
Interessant: Durch den Ukraine-Krieg hat sich der Nickel-Preis verfünffacht, da Russland ein wichtiges Förderland von Nickelerz ist und der Stoff sich in Folge des Embargos gegen Russland verknappt.
Verwendung: Nickel macht Stahl härter, zäher und beständiger gegen Wasser und Luft. Deswegen wird Nickel bislang vor allem bei der Stahlproduktion verwendet: Rund 85 Prozent des Stoffes geht in die Herstellung von Edelstahl und Legierungen. Auch der Innenteil der 1-Euro- und 2-Euro-Münzen besteht aus einer Kupfer-Nickel-Legierung. Zudem ist Nickel für die Batterieproduktion entscheidend – und damit für die Elektromobilität. Wegen des steigenden Bedarfs an Batterien dürfte die Nachfrage nach Nickel kräftig anziehen. Die ausreichende Versorgung mit dem Metall könnte in den nächsten Jahren sogar kritisch werden, warnt die Deutsche Rohstoffagentur (DERA). Dort geht man davon aus, dass sich der globale Nickelbedarf, von heute rund 2,4 auf bis zu rund 3,4 Millionen Tonnen im Jahr 2025 erhöhen wird. Wegen der starken Nachfrage durch den Ausbau der Elektromobilität rechnen die Experten damit, dass sich dann die Verwendung in Batterien von heute 5 auf bis zu 21 Prozent erhöht. Damit würden Batterien der zweitgrößte Anwendungsbereich.
Interessant: Der US-Autobauer Tesla hat bereits ein Recyclingprogramm für seine nickelbasierten Batterien gestartet.
Eigenschaften: Das silbrig glänzende Schwermetall lässt sich wie Eisen relativ gut schmieden, zu Blech walzen oder zu Draht ausziehen. Es ist wie Eisen und Cobalt ferromagnetisch, allerdings nicht ganz so gut. Beim Erhitzen über 353,85 Grad Celsius verliert Nickel seine ferromagnetischen Eigenschaften. Fein verteiltes Nickel nimmt bei höheren Temperaturen große Mengen Wasserstoff auf. Durch heißes Nickelblech kann Wasserstoff leicht hindurchgehen. In seinem chemischen Verhalten ähnelt Nickel dem Cobalt und dem Eisen. In kompakter Form ist es bei Raumtemperatur beständig gegen Luft, Wasser, nichtoxidierende Säuren wie Salzsäure, Laugen und gegen die meisten organischen Stoffe. Verdünnte Salpetersäure greift Nickel unter Wasserstoff- und Nickelnitrat-Bildung an, während bei konzentrierter Salpetersäure Passivierung auftritt, da sich eine dünne Oxidschicht bildet. Fein verteiltes Nickel-Pulver kann pyrophore Eigenschaften besitzen, das heißt, es entzündet sich von selbst. Ein heißer Nickeldraht verbrennt in reinem Sauerstoff unter Funkensprühen zu Nickeloxid.
Geschichte: Die Chinesen benutzten bereits vor über 2000 Jahren eine Nickel-Kupfer-Legierung als Gebrauchsmetall. Diese Legierung entspricht dem heutigen „Neusilber“ (Alpaka). Bei den alten Griechen diente das Metall als Münzmetall. Im 18. Jahrhundert entdeckten sächsische Bergleute im Erzgebirge ein rötliches Erz und glaubten Kupfer gefunden zu haben. Nach dem Erkennen des Irrtums benannten sie das Erz „Kupfer-Nickel“, was so viel bedeutet wie „vom Berggeist Nickel verhextes Kupfer“. Der schwedische Chemiker und Mineraloge Axel Frederik Cronstedt (1722–1765) untersuchte im Jahre 1751 dieses Erz (Rotnickelkies, heute Nickelin) und entdeckte darin das neue Element. Die Herstellung des Elements in reiner Form gelang Torbern Olof Bergmann (1735–1784) im Jahr 1775. Das galvanische Vernickeln von Metallen führte Michael Faraday (1791–1867) in London erstmals im Jahr 1832 durch.
Bedeutung für den Körper: Nickel ist ein Metall, das für den Körper als Spurenelement lebenswichtig ist, da es für die Funktion bestimmter Enzyme notwendig ist. In größeren Mengen ist Nickel jedoch schädlich. Über die Nahrung aufgenommenes Nickel gelangt ins Blut, wird an bestimmte Proteine gebunden, teils gespeichert und teils über den Harn wieder ausgeschieden. Nickel reizt bei fast jedem Menschen die Haut, wenn es in hohen Konzentrationen aufgebracht wird. Bei einer Nickelallergie reicht aber schon eine geringe Menge Nickel, um eine Ekzemreaktion (Entzündung) an der Haut auszulösen.
Was ist eine Nickelallergie und wie kommt es dazu? Mehr dazu hier.
Nickel als Schlüsselrohstoff der Energiewende: Rohstoffrisikobewertung der Deutschen Rohstoffagentur.
Mehr zu Nickel und seinen chemischen Eigenschaften: www.seilnacht.com
Autor: Heike Marburger
