Germanium: Halbleiter der Moderne

Was nach dunklen Wäldern und primitiven Barbaren klingt, ist in Wirklichkeit ein stark nachgefragtes Technologiemetall, welches 1886 durch den deutschen Chemiker Clemens Winkler bei der Isolierung des Minerals Argyrodit entdeckt wurde. Winkler benannte das neue Element nach seinem Heimatland „Germania“ (Deutschland).

Was ist das Besondere am Technologiemetall Germanium?

Germanium ist eines der seltensten Metalle auf dem Planeten. Das Technologiemetall gilt nach neuester Definition als Halbleiter. In elementarer Form ist Germanium sehr spröde, bei Raumtemperatur sehr beständig und in kompakter Form nicht brennbar. Zum Staunen bringt Wissenschaftler jedoch die Dichteanomalie. Als einer von sehr wenigen Stoffen ist die Dichte bei Germanium in festem Zustand niedriger als in flüssigem Aggregatzustand.

Und obwohl Germanium als weit verbreitet gilt, kommt es nur in geringen Konzentrationen vor. So tritt es häufig als Begleiter in Kupfer- und Zinkerzen, aber auch in Kohle und anderen Mineralien in Erscheinung. Gewonnen wird es hingegen als Nebenprodukt in der Kohle-, Zink- und Aluminiumindustrie. Die Hauptgewinnung von Germanium findet in China, Russland sowie den USA statt.

Germanium: Einsatzbereiche und Perspektiven

Germanium ist aus unserem modernen Leben nicht mehr wegzudenken. Lange war es das führende Material in der Elektronik, bis es heute überwiegend in der Glasfaser- und Infrarotoptik eingesetzt wird. So ist die heutige Vernetzung der Welt via Internet ohne Germanium schlicht undenkbar. Da Germanium die einzigartige Eigenschaft besitzt, Infra- rotlicht durchzulassen, ist das Technologiemetall unverzichtbar für Nachtsichtgeräte. Zum Einsatz kommt das Element mit der Ordnungszahl 32 zudem in Halbleitern, PET-Flaschen, Hochleistungsprozessoren sowie in der Photovoltaik.

Germanium steht auf der „Liste der knappen Rohstoffe“, Versorgungsengpässe sind sehr wahrscheinlich. Bis 2030 erwartet das Fraunhofer-Institut einen enormen Anstieg des Germanium-Bedarfs. Hauptsächlich das Anwendungsgebiet „Glasfaserkabel“ wird für eine Vervielfachung der Nachfrage sorgen – Preisanstiege werden die Folge sein. (hb)

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