Hafnium ist ein Metall, das von der Noble BC als vielversprechende Investition betrachtet wird. Es erfüllt alle drei Kriterien für Preissteigerungen: den Wechsel in einen defizitären Markt, erwartete Produktionskostensteigerungen und eine wachsende Nachfrage. Hafnium wird hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Zirconium gewonnen, und die Produktionsmenge hängt von der weltweiten Zirconium-Produktion ab. Aufgrund seiner militärischen Relevanz und seiner Verwendung in der Nuklearindustrie, insbesondere bei Atom-U-Booten, gibt es strenge Ausfuhrbeschränkungen und Geheimhaltungsvorschriften.
Was ist Hafnium?
Fakten über Hafnium
36 Tonnen
0,8 %
> 10 % p. a.
keine aktuellen Zahlen
Wo kommt Hafnium vor?
Hafnium tritt hauptsächlich als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Zirconium au, da es chemisch eng mit Zirconium verbunden ist. Seine Produktionsmenge hängt stark von der weltweiten Zirconium-Produktion ab, die seit 2018 leicht rückläufig ist. Zu den Hauptabbaugebieten zählen Länder mit bedeutenden Zirconiumvorkommen, wie beispielsweise Australien, Südafrika, Brasilien, Indien, Russland und die USA. Diese Länder haben eine nennenswerte Produktion von Zirconium, aus dem Hafnium als Nebenprodukt gewonnen wird.Es gibt begrenzte und verschwiegene Informationen zur jährlichen Hafniumproduktion, da es militärisch relevant ist, insbesondere für Atom-U-Boote. China, einer der Hauptproduzenten, unterliegt strengen Geheimhaltungsvorschriften. Laut US Geological Survey sank die aus Zirconiumerz gewonnene Hafniummenge von 43 Tonnen (2017) auf 33 Tonnen (2020).
Wie wird Hafnium gewonnen?
Hafnium wird aus Zirconium durch einen aufwändigen Prozess namens Fraktionierung oder Abtrennung gewonnen. Da Hafnium und Zirconium chemisch sehr ähnlich sind, ist es äußerst schwierig, sie voneinander zu trennen. Der übliche Ansatz besteht darin, Zirconium von Hafnium durch eine Reihe von Verarbeitungsschritten zu trennen, die auf den unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Metalle basieren. Eine gängige Methode ist die Anwendung von Flüssig-Flüssig-Extraktionstechniken, bei denen organische Lösungsmittel verwendet werden, um Hafnium aus der Zirconiumlösung zu extrahieren. Nach der Trennung wird das Hafnium weiter gereinigt und zu Hafniummetall verarbeitet.
Wofür wird Hafnium hauptsächlich verwendet?
Hafnium ist essenziell für Superlegierungen in der Luft- und Raumfahrt, die extremen Temperaturen widerstehen. Die Nachfrage steigt mit dem Luftfahrtwachstum. In Atomkraftwerken reguliert Hafnium in Steuerstäben Kernspaltungen. Die Kernenergierenaissance, insbesondere in Asien, sichert die Nachfrage. Zudem trägt Hafnium zum Klimaschutz bei: Es kühlt Gebäude effizient, spart Energie. In der Krebstherapie verstärkt Hafnium die Wirkung von Röntgenstrahlung. Vielseitig einsetzbar, bleibt Hafnium ein vielversprechendes Metall für zukunftsorientierte Technologien.
Elektronik
Hafnium wird in der Halbleiterindustrie als entscheidender Bestandteil von Hafniumoxid-basierten Dielektrika verwendet. Diese bilden dünnere Isolatorschichten in Transistoren im Vergleich zu herkömmlichen Siliziumdioxid-Dielektrika. Die Verwendung von Hafniumoxid hilft, Leckströme zu reduzieren und ermöglicht damit effizientere und leistungsfähigere Transistoren, was zu einer verbesserten Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz von Halbleiterbauteilen führt.
Katalysatoren
Hafnium wird in Katalysatoren für petrochemische Prozesse benötigt. Es fungiert als Katalysator-Träger, verbessert die Effizienz von chemischen Reaktionen. Hafniumoxid-basierte Katalysatoren spielen eine zentrale Rolle bei der Umwandlung von Rohöl in wertvolle petrochemische Produkte wie Treibstoffe und Kunststoffe. Die Präsenz von Hafnium in diesen Katalysatoren fördert Reaktionsgeschwindigkeit und Selektivität, was die Produktqualität und Produktivität verbessert.
Krebstherapie
Wie Schweizer Forschende entdeckt haben, kann Hafniumdioxid auch bei Krebstherapien helfen. In befallene Zellen eingeschleust, verstärkt es die Wirkung der bei der Therapie verwendeten Röntgenstrahlung. Die betroffenen Zellen werden so viel effizienter zerstört, sodass man nur die Hälfte der normalerweise verwendeten Röntgenstrahlung benötigt.
Legierungen
Der größte Verbraucher von Hafnium ist derzeit die Luft- und Raumfahrtindustrie. Wenn es darum geht, Metalllegierungen einzusetzen, die hohen Temperaturen standhalten müssen, wird häufig auf Hafnium gesetzt. So lässt sich im besten Fall auch noch Gewicht einsparen. Wachsen die Luftfahrtindustrie und der Markt für Gasturbinen wie bisher stetig weiter, steigt auch der Bedarf nach diesem Metall. Dazu gibt es folgende aktuelle Zahlen: Airbus hat bis Anfang 2022 insgesamt 611 Flugzeuge ausgeliefert (Typ Boeing 340). Die Flugzeugindustrie rechnet als Ganzes bis 2033 mit einem Bedarf von mehr als 36000 neuen Passagier- und Frachtjets.
Nukleartechnik
Kernenergie ist umstritten, aber sie treibt die Nachfrage nach Hafnium an. Hafnium wird für Steuerstäbe in Atomkraftwerken benötigt, um Kernspaltungen zu regulieren. Nach 5-10 Jahren Einsatz gelten sie als verbraucht. In China, das in Smog erstarrt, erlebt Kernkraft eine Renaissance. Von den 53 aktiven Reaktorblöcken sind weitere 35 geplant. China sicherte sich die Rohstoffversorgung durch Verträge mit Areva, dem größten Hafniumproduzenten. Ausbau der Kernenergie führt zu steigendem Hafniumbedarf.
Plasmaschneidespitzen
Hafnium wird in Plasmaschneidespitzen aufgrund seines extrem hohen Schmelzpunkts eingesetzt. Es bildet eine schützende Schicht auf der Spitze, die die intensive Hitze des Plasmas aushält und das Metall präzise schneidet, ohne selbst zu schmelzen. Diese herausragende Eigenschaft macht Hafnium zu einem idealen Material für Präzisionsplasmaschneidewerkzeuge, da es eine längere Lebensdauer und höhere Schneidleistung ermöglicht.
Preisentwicklung von Hafnium
Basierend auf der steigenden Nachfrage nach Hafnium in Schlüsselindustrien wie Luftfahrt, Kernenergie und Technologieanwendungen wie Plasmaschneiden, ist eine Preiserhöhung wahrscheinlich. Das begrenzte Angebot, Geheimhaltung der Produktion und restriktive Ausfuhrregulierungen könnten die Preise weiter treiben. Insbesondere die steigende Nutzung in aufstrebenden Technologien, die höhere Anforderungen an Materialien stellen, wird die Nachfrage ankurbeln. Langfristig dürfte die Kombination aus steigender Nachfrage und begrenztem Angebot die Preise für Hafnium voraussichtlich weiter ansteigen lassen.
