Edelmetalle

Die besonderen Elemente haben Eigenschaften, die sie für Wissenschaft und Technik unentbehrlich machen. Ihr Ursprung liegt in den Sternen

Gold und Silber symbolisieren seit jeher Reichtum und Wohlstand. Schließlich sind die beiden Edelmetalle sehr selten, begehrt und deshalb wertvoll. Im Schnitt enthält die Erdkruste nur vier Gramm Gold pro tausend Tonnen Gestein. Die edlen Schwermetalle besitzen zudem besondere Eigenschaften, die sie für Forschung und Technik unentbehrlich machen. Woher sie aber stammen, war für die Wissenschaft lange Zeit ein Rätsel. Heute scheint zumindest geklärt, dass die beiden Elemente nichts anderes als Sternenstaub sind.

Elemente wie Gold und Silber, die relativ viele Protonen und Neutronen haben, entstehen durch Sternenexplosionen. Nur dabei ist so viel Energie vorhanden, dass Elemente wie Gold, Silber oder Platin entstehen können. Diese werden bei einer sogenannten Supernova durch das All geschleudert. Das Gold, das es heute auf der Erde gibt, entstand demnach, noch bevor sich unser Sonnensystem gebildet hatte. Forscher vermuten, dass diese Elemente bei der Entstehung der Erde durch die Schwerkraft angezogen wurden. Durch geologische Prozesse, also enormen Druck und Bewegungen in der Erdkruste, verdichteten sich die Edelmetalle, und es bildeten sich Lagerstätten.
Zutage gefördert wird Gold vor allem in China (355 Tonnen im Jahr 2011), Australien (270), den USA (237), Russland (200) und Südafrika (190). Insgesamt wurden im Jahr 2011 etwa 2700 Tonnen Gold aus der Erde geholt – und rund 24.000 Tonnen Silber. Trotzdem würde das gesamte bisher von der Menschheit „geerntete“ Gold in Form eines Würfels mit einer Seitenlänge von 20 Metern – das entspricht einem Gewicht von 160.000 Tonnen – leicht unter den Eiffelturm in Paris passen. Denn im großen Stil wurde Gold erst ab dem 19. Jahrhundert abgebaut. Die Römer sollen beispielsweise jährlich nur rund acht Tonnen gefördert haben. Die heutigen Methoden zur Gewinnung sind ertragreicher.

Vier Kilometer unter der Erde
Gold ist eines der ersten Metalle, das Menschen verarbeiteten. Die bislang ältesten Objekte daraus wurden in Bulgarien gefunden und um 4500 vor Christus hergestellt. Dass bereits so früh Gold genutzt wurde, liegt vor allem daran, dass es in der Natur auch „gediegen“ vorkommt: als Element in seiner reinen Form. Ebenso kann es aus goldhaltigem Gestein chemisch herausgelöst oder mit viel Hitze „herausgebacken“ werden.

Silber gibt es vermehrt in sulfidischen Mineralien. Sie kommen in der Natur oft mit Gold-, Blei-, Zink- oder Kupfererzen vor. Daher ist Silber eine Art Nebenprodukt bei der Förderung anderer Metalle. Das war wohl schon im Mittel alter so. Damals brachten Bleiminen häufig auch Silber zutage. Reine Silberminen sind nach wie vor selten.
Hohe Marktpreise für Edelmetalle ermöglichen heute eine aufwendige Förderung – selbst bei scheinbar geringer Ausbeute. Der durchschnittliche Ertrag von Goldminen liegt bei etwa ein bis drei Gramm je Tonne Gestein. Dafür wird mitunter sehr tief in der Erde gegraben. In Südafrika befinden sich die tiefsten Goldbergwerke der Welt. Dort schürfen Arbeiter knapp 4000 Meter unter der Erde nach dem gelb schimmernden Metall – teilweise unter verheerenden Bedingungen. Jedes Jahr sterben bei Unfällen Dutzende, manchmal Hunderte Minenarbeiter.

Inzwischen gibt es jedoch auch Minen, die Gold- und Silberabbau unter faireren, sichereren Bedingungen betreiben. Die Edelmetalle sind dann zwar teurer, doch dafür sollen die Arbeiter einen festgelegten, am Marktpreis orientierten Lohn erhalten. Einige Goldschmieden verwenden bereits ausschließlich „faires Gold“.
Aurum und Argentum – die lateinischen Bezeichnungen für Gold und Silber – werden jedoch nicht nur zu Schmuck verarbeitet. Sie besitzen besondere Eigenschaften, die sie in Forschung und Technik unersetzbar machen.

Dicht, weich und träge
Gold, ein dichtes, also schweres Element, ist weich, reaktionsträge und leitet sehr gut elektrischen Strom. Diese Eigenschaften nutzt die Elektroindustrie für Kontakte, Leiterplatten und andere Bauteile. Die Medizintechnik benötigt Gold beispielsweise für Ultraschallgeräte. In der Zahnheilkunde wird Gold verwendet, weil weder Bestandteile aus der Luft noch Säure aus Lebensmitteln dem Metall etwas anhaben können. Silber würde bei der Nahrungsaufnahme hingegen schnell mit anderen Stoffen eine Verbindung eingehen – so wie Silberbesteck, das mit den Schwefelbestandteilen der Luft reagiert und eine schwarze Patina entwickelt.

In der Forschung wird mit Gold auf atomarer Ebene (im Nanobereich) gearbeitet. Beispielsweise fördert die Europäische Union eine Forschungsarbeit über Gold-Nanoteilchen, die zur Früherkennung von Prostatakrebs dienen könnten. Silber wird oft wegen seiner keimtötenden Wirkung eingesetzt – etwa auf Türgriffen oder in einigen medizinischen Produkten. Studien haben jedoch gezeigt, dass es auch Körperzellen schädigen kann. Das Bundesinstitut für Risikobewertung empfiehlt, auf den Einsatz von „nanoskaligem Silber“, also Produkten mit kleinsten Silberteilchen, zu verzichten. Als Schmuck ist reines Silber jedoch unbedenklich. Kontaktallergien kommen selten vor.

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