Die rasante Entwicklung der weltweiten Elektronikindustrie wurde durch spezielle Sondermetalle möglich, die - vielfach erst seit wenigen Jahrzehnten - in vergleichsweise geringen Mengen hochreiner Qualität eingesetzt werden. Meist ist die Elektronikindustrie das dominierende Einsatzgebiet dieser auch "Elektronikmetalle" genannten Metalle und Halbmetalle und bestimmt daher die Entwicklung auf den entsprechenden Weltmärkten. ^[2]

Erst die konjunkturelle Belebung in den USA, das kräftige Wirtschaftswachstum in Asien ab Mitte 2003 sowie Preissenkungen für elektronische Konsumgüter führten zu einem unerwartet kräftigen Absatz u. a. von Personalcomputern (2003: +11 %) und Mobiltelefonen (+20 %), aber auch von anderen elektronischen Erzeugnissen (Fernsehgeräte, DVD-Player, Digitalkameras, Camcorder usw.). Entsprechend nahm der weltweite Umsatz an elektronischen Bauelementen im Jahre 2003 um 12 % auf 305 Mrd. US-Dollar zu; dieser Zuwachs wurde im Wesentlichen von den integrierten Schaltungen und Halbleitern getragen, deren Umsatz um 18 % auf 166 Mrd. US-Dollar expandierte. Die Nachfrage stieg auch in den ersten beiden Quartalen 2004 weiter - nach Personalcomputern
z. B. um jeweils gut 13 % und nach Mobiltelefonen um rund 35 % (Tabelle 2) -, so dass die Industrie für das gesamte Jahr 2004 ein weltweites Umsatzwachstum bei elektronischen Bauelementen um mindestens 15 % und bei integrierten Schaltungen und Halbleitern sogar um bis zu 28 % erwartet. ^[4] Zunehmende Bedeutung für die Nachfrage nach Elektronikmetallen gewinnt auch die Photovoltaik, die im Unterschied zum zyklischen Verlauf in der Elektronikindustrie durch eine stetige Aufwärtsentwicklung gekennzeichnet ist. Die weltweite Produktion von Solarzellen nahm von 288 MW im Jahre 2000 auf 744 MW im Jahre 2003 zu.

Verglichen mit den Bunt- und den Legierungsmetallen ist das jährliche Weltmarktvolumen der Elektronikmetalle erheblich kleiner; teilweise liegt es sogar unter 100 Tonnen (Abbildung). Durch immer reinere Metallqualitäten konnte die Leistungsfähigkeit der elektronischen Bauteile bei gleichzeitiger Verkleinerung laufend gesteigert werden, so dass heute in der Elektronikindustrie nur sehr geringe spezifische Mengen dieser Metalle verbraucht werden. Außer Silizium und Tantal fallen alle betrachteten Elektronikmetalle als untergeordnete Beiprodukte bei der Gewinnung von Buntmetallen an. Die Weltmärkte für Standardqualitäten sind daher vielfach durch ein Überangebot und zum Teil sogar durch fallende Preise gekennzeichnet. Die Herstellung der hochreinen Metalle und Oxide ^[5] für die Elektronikindustrie ist aufwendig und erfordert ein spezielles Know-how. Diese Teilmärkte, die von nur wenigen Produzenten beliefert werden, sind durch wesentlich höhere Preise und geringe Markttransparenz hinsichtlich Produktion, Verbrauch und Preisen gekennzeichnet. Gleichzeitig konzentriert sich die Produktion auf nur wenige Länder. Tabelle 4 zeigt dies am Beispiel der US-Importe für das Jahr 2002.

Cadmium wird als Beiprodukt bei der Verhüttung von Zinkerzen gewonnen; hinzu kommt ein steigendes Angebot aus dem Recycling von Akkumulatorenschrott. Die Weltproduktion, die von 2000 bis 2003 von gut 19 000 t auf knapp 17 000 t fiel, konzentriert sich immer mehr auf China, Japan, Südkorea, Kanada und Mexiko (Tabelle 5).

Durch die aus toxikologischen Gründen verfügte Einschränkung des Verbrauchs für Farbpigmente, Korrosionsschutz und Stabilisatoren sind NiCd-Akkumulatoren weltweit mit 79 % dominierendes Einsatzgebiet geworden. ^[6] In der EU werden etwa 80 % von ihnen als Kleinzellen in schnurlosen Elektrowerkzeugen (40 %), Telefonen, Haushaltsgeräten, Notbeleuchtungen, Spielwaren usw. eingesetzt; die restlichen 20 % entfallen auf große Industrieakkumulatoren für Schienenfahrzeuge, die Luft- und Raumfahrt, Elektrofahrzeuge, Notstrom- sowie Telekommunikationsanlagen. Die zunehmende Konzentration der Kleinzellenproduktion in China und Japan war die Ursache für die regionale Veränderung des weltweiten Cadmiumverbrauchs. Seit 2001 ist China der größte Cadmiumverbraucher, gefolgt von Japan und Belgien. Während die EU eine Verringerung des Cadmiumverbrauchs in elektrischen und elektronischen Geräten anstrebt, wird der Weltmarkt für NiCd-Akkumulatoren insbesondere in Asien weiter wachsen, da konkurrierende Systeme (Nickel-Metallhydrid/NiMH und Lithium-Ion/Li-ion) nur in Teilbereichen ökonomische Alternativen sind. Darüber hinaus zeichnen sich für Cadmiumsulfid (CdS) und Cadmiumtellurid (CdTe), die schon heute für elektrische und elektronische Geräte verwendet werden, vielversprechende Marktchancen in der Photovoltaik ab (z. B. Stromerzeugung und -speicherung in abgelegenen Gebieten).

Bis zum Ende der 90er Jahre war der Cadmium-Weltmarkt durch ein Überangebot, Verbrauchseinschränkungen in den westlichen Ländern und fallende Preise gekennzeichnet. Im Jahre 2002 führten aber Produktionskürzungen in Europa und den USA sowie das anhaltend starke Verbrauchswachstum vor allem in China zu Angebotsdefiziten und einer Erhöhung des Preises für Cd 99,99 % von durchschnittlich 37 US-Cent/lb im Sommer auf 78 US-Cent/lb bis Oktober 2003. Danach sank er wieder und bewegte sich bis zum Sommer dieses Jahres meist um 65 US-Cent/lb. Ein verstärktes Sekundäraufkommen aus Altakkumulatoren hat bisher Angebotsengpässe vermieden.

Gegen Ende der 90er Jahre war die Nachfrage nach Gallium - insbesondere aus den Einsatzgebieten Mobiltelefone und LEDs - weltweit kräftig gestiegen, so dass Produktionsausweitungen bei Gallium sowie bei GaAs-Wafern ^[8] mit dem Übergang von 4- auf 6-inch-Wafer vorgenommen wurden. Neue Einsatzgebiete kamen mit der Markteinführung blauer und dann weißer Laserdioden und LEDs auf GaN-Basis hinzu. Bis zum dritten Quartal 2000 stiegen die Preise für 7-Neuner-Material nur mäßig auf 500 bis 600 US-Dollar/kg. Gravierende Versorgungsengpässe ließen danach die Spotpreise auf
2 500 US-Dollar/kg (Ende März 2001) eskalieren, doch folgte durch Kapazitätsausbau, die konjunkturelle Abkühlung und den schrumpfenden Mobiltelefonmarkt bis Ende 2001 ein Rückfall auf das alte Niveau. Im Jahre 2002 war der Weltmarkt durch stagnierende Nachfrage, Lageraufbau und Verlagerung großer Teile der US-amerikanischen GaAs-Produktion nach China, Südkorea und Taiwan gekennzeichnet. Erst im zweiten Halbjahr 2003 führten zunehmende Verkäufe von Mobiltelefonen - vor allem auf den sich entwickelnden Märkten Chinas, Osteuropas und Afrikas - zu einem steigenden Verbrauch und zu deutlichen Preisanhebungen. ^[9] Diese Aufwärtsentwicklung hat sich Anfang dieses Jahres offenbar fortgesetzt. Weitere Nachfrage zeichnet sich auch aus der Solartechnik ab. ^[10]

Der US-Produzentenpreis für zonenraffiniertes Germanium verfiel unter dem Druck billigerer Importe von 1 700 US-Dollar/kg (Ende 1998) über 890 US-Dollar/kg (Ende 2001) bis auf 470 US-Dollar/kg (Ende 2003). Neben anhaltend schwacher Nachfrage aus der Faseroptik war dies insbesondere durch das weltweite Überangebot bedingt. Seit Juni dieses Jahres ziehen Verbrauch und Preise aber deutlich an. ^[11] Inzwischen entstehen auch neue Einsatzgebiete in der Mikroelektronik mit Chips auf der Basis von Silizium-Germanium und Germanium-Antimon-Tellur, die eine höhere Arbeitsgeschwindigkeit bei niedrigem Energieverbrauch ermöglichen.

Die jährliche weltweite Primärproduktion fiel von 340 t im Zeitraum 2000 bis 2002 auf knapp unter 300 t im Jahre 2003. ^[13] Mit rund
180 t ist Japan der größte Verbraucher vor den USA mit etwa dem halben Volumen. In Japan entfallen zwei Drittel des Gesamtverbrauchs auf ITO-Beschichtungen, gefolgt von Halbleitern (8 %) sowie Loten und Legierungen (6 %). In den USA liegen die Lote und Legierungen mit 15 % vor den Halbleitern (10 %).

Der Jahresdurchschnittspreis für In 99,97 % fiel in den USA wegen Überproduktion und billiger Importe - insbesondere aus China - von 300 US-Dollar/kg (1998 und 1999) auf knapp 100 US-Dollar/kg (2002). Produktionskürzungen in China und Frankreich und der weltweite Nachfrageboom nach Fernsehgeräten, PC-Monitoren und Mobiltelefonen mit LCD-Displays führten aber im Jahre 2003 zu einem dramatischen Preisanstieg. Auf einen US-Durchschnittspreis von 175 US-Dollar/kg für 2003 folgten zum Jahresende bereits Verkäufe zum Preis von mehr als 330 US-Dollar/kg und seit März 2004 sogar von über 600 US-Dollar/kg. Trotz des verstärkten Recyclings dürfte die für 2004 erwartete Steigerung der weltweiten LCD-Produktion (binnen Jahresfrist von 5 auf 12 Mill. Stück) zu einem anhaltend hohen Preisniveau führen.

Für Siliziummetall (alle Qualitäten) berechnet der U.S. Geological Survey aus den Importpreisen der Händler einen jährlichen Durchschnittspreis. ^[15] Während er 1998 noch 70,50 US-Cent/lb betrug, fiel er mit dem konjunkturellen Einbruch im Jahre 2001 auf nur noch 50,50 US-Cent/lb. Die danach zunehmende Nachfrage insbesondere aus der Aluminium- und der chemischen Industrie führte zu einer moderaten Aufwärtsentwicklung, bis 2003 auf 61 US-Cent/lb. Der US-Freimarktpreis, der Ende 2003 nahezu 64 US-Cent/lb erreicht hatte, ist bis Anfang August 2004 sogar auf 88 bis 90 US-Cent/lb emporgeschnellt. ^[16] Hochreine Siliziumqualitäten sind deutlich teurer. Nach Händlerangaben kosten technische Qualitäten (99+ % Si) weniger als 20 US-Cent/lb, während für Metallpulver hoher Reinheit (99,99 % Si) etwa 80 bis 100 US-Cent/lb und für ultrahochreine Qualitäten (99,999 % Si) etwa 110 bis 135 US-Cent/lb verlangt werden. ^[17]

Die USA sind mit jährlich 500 bis 600 t der führende Tantalverbraucher, gefolgt von Japan mit gut 370 t. Mehr als 60 % des US-Verbrauchs entfallen auf elektronische Bauteile für eine breite Palette von industriellen Produkten und Konsumerzeugnissen. In Japan wurden im Jahre 2003 rund 372 t Tantal verbraucht (180 t Pulver, 91 t Verbindungen und 101 t Erzeugnisse). ^[19] Gegenüber dem Vorjahr blieb der Pulververbrauch unverändert, nachdem er im Jahr zuvor noch um mehr als 50 % zugenommen hatte, als die Kondensatorhersteller steigende Mengen höherwertiger Qualitäten kauften und ihren Lagerabbau beendeten. Die japanische Produktion von Tantalkondensatoren betrug im Jahre 2002 rund 4,72 Mrd. Stück (2001: 4,86 Mrd. Stück), von denen 45 % (2001: 36 %) exportiert wurden. Weltweit wurden im Jahre 2003 rund 19,4 Mrd. Tantalkondensatoren produziert. ^[20]

Der Tantalpreis für Erzkonzentrate - umgerechnet aus US-Angaben für Tantalpentoxid - lag 1998 und 1999 bei 92 US-Dollar/kg. Ende 2000 aber führte eine starke Nachfrage, der ein nur knappes Angebot gegenüberstand, zu einer Preisexplosion auf gut 590 US-Dollar/kg. Eine erhebliche Angebotsausweitung und die sinkende Nachfrage ließen danach den Preis deutlich fallen, bis Ende 2003 auf 74 US-Dollar/kg. Bei hohen Lagerbeständen und mäßiger Nachfrage wurde im Sommer 2004 ein Preis von 70 US-Dollar/kg unterschritten. ^[21]

Diese günstigen Marktperspektiven wurden bisher von den positiven Aussichten gestützt, die auch für 2005 von einem weltwirtschaftlichen Wachstum von gut 3 % ausgehen. ^[23] Sofern als Folge der gestiegenen Ölpreise und der anhaltenden Terroranschläge keine Einbrüche in der Weltwirtschaft eintreten, ist ein Anhalten der guten Halbleiterkonjunktur - wenn auch unter Abschwächung - bis in das nächste Jahr wahrscheinlich. Ob es danach zu einem zyklischen Abschwung kommt und wie stark dieser sein wird, hängt maßgeblich von der Entwicklung und Akzeptanz neuer elektronischer Erzeugnisse ab.

Die jüngsten Angebotsverknappungen und Preiserhöhungen insbesondere bei Indium, Germanium und Cadmium haben die hohe Bedeutung Chinas sowohl bei der Marktversorgung als auch bei der Nachfrage sichtbar gemacht. Eine Abschwächung der Nachfrage aus China ist derzeit nicht erkennbar. Die künftige Versorgungslage und die Preisentwicklungen auf den Weltmärkten der Elektronikmetalle werden auch bei einer Ausweitung von Primärproduktion und Recycling in westlichen Ländern maßgeblich davon bestimmt werden, wie stark Chinas Exporte von der Umstrukturierung seiner Buntmetallindustrie und von seiner Exportpolitik beeinträchtigt werden.

[1] Sondermetalle mit überwiegender Verwendung in der Elektronikindustrie.

[2] Vgl. Myra Pinkham: Minor Metals Anticipate Electronic Boost. In: Metal Bulletin Monthly. London, Dezember 2003, S. 34-35.

[3] Angaben nach Fachverband Bauelemente der Elektronik im Zentralverband der Elektrotechnischen Industrie (ZVEI).

[4] Prognose des Branchenverbandes World Semiconductor Trade Statistics (WSTS), Tokio.

[5] Teilweise reicht die Reinheit bis zu 99,999999 %
(8 Neunerqualitäten).

[6] Der übrige Verbrauch umfasst nach International Cadmium Association, Brüssel, Pigmente (11 %), Überzüge (7 %), Stabilisatoren und Sonstiges.

[7] Frankreich, Japan und die USA sind die größten Produzenten von raffiniertem Metall (einschließlich Schrotteinsatz); dagegen sind die VR China, Deutschland, Japan und Russland die größten Primärproduzenten.

[8] Näheres hierzu im Abschnitt über Silizium.

[9] Nach den Angaben des USGS lag der durchschnittliche US-Importpreis für Galliummetall von 6- und 7-Neunerqualität am Jahresende 2003 bei 530 US-Dollar/kg.

[10] Möglicherweise wird die kristalline Siliziumtechnologie künftig von Dünnschichtsolarzellen abgelöst, z. B. durch Galliumarsenid (GaAs) oder Kupfer.

[11] Bei knappem Angebot und steigender Nachfrage für Infrarot- und Faseroptiken werden von chinesischen Händlern Preise von 570 bis 590 US-Dollar/kg gefordert.

[12] Weitere Einsatzgebiete umfassen Halbleiter, Lötlegierungen, niedrigschmelzende Legierungen, Leuchtstoffröhren und Alkali-Mangan-Batterien.

[13] Im Jahre 2002 kamen 170 t Recyclingmaterial hinzu, das ebenfalls zur Deckung des Verbrauchs diente.

[14] Halbleiter verhalten sich bei tiefen Temperaturen wie Isolatoren, zeigen aber bei Zuführung von thermischer oder optischer Energie eine steigende Leitfähigkeit. Durch gezielte Verunreinigung mit geeigneten Fremdatomen (Dotieren) lassen sich Bereiche mit Überschuss bzw. Mangel an Elektronen erzeugen, die durch Kombination zu einzelnen bzw. komplexen Halbleiterbauelementen (Dioden, Transistoren bzw. integrierten Schaltungen) oder zu Solarzellen aufgebaut werden können.

[15] Vgl. USGS: Minerals Yearbook sowie Mineral Commodity Summaries, jeweils Kapitel Silicon. Reston, VA, jährlich.

[16] Laufende Daten in Metal Bulletin, London.

[17] Näherungswerte für kleine Pulvermengen, bei größeren Aufträgen Preisnachlässe um teilweise mehr als ein Drittel.

[18] Zahlenangaben für das Jahr 2002 nach Tantalum-Niobium International Study Center (TIC), Brüssel.

[19] Daten nach Industrial Rare Metals Annual Review 2003, Tokio 2004.

[20] Nach Angaben des Tantalum-Niobium International Study Center wurden hierfür 607 t Tantalpulver und 98 t Tantaldraht bezogen.

[21] Preise für Tantalerzeugnisse werden zwischen Produzenten und Verbrauchern direkt ausgehandelt und nicht veröffentlicht. Nach Industrieangaben lag der Tantalpreis in Erzeugnissen im August 1999 in folgender Höhe (in US-Dollar/kg): Kondensatorpulver 298-573, Kondensatordraht 397-595, Vakuummetall für Superlegierungen
165-220 (umgerechnet nach U.S. Geological Survey).

[22] Die Organisation "World Semiconductor Trade Statistics" (WSTS) erwartet in ihrer Prognose vom 1. Juni 2004 für den weltweiten Halbleitermarkt ein Wachstum auf 213,6 Mrd. US-Dollar (+28,4 %) für 2004 gegenüber 166,4 Mrd. US-Dollar (+18,3 %) im Jahre 2003.

[23] Vgl.: Tendenzen der Wirtschaftsentwicklung 2004/2005. Bearb.: Arbeitskreis Konjunktur. In: Wochenbericht des DIW Berlin, Nr. 28-29/2004.