1
00:00:00,080 --> 00:00:04,720
Willkommen zu einer neuen Folge 
von Wissensreise durch das 

2
00:00:04,720 --> 00:00:09,280
Periodensystem der Elemente, 
deinem Podcast zum Entspannen, 

3
00:00:09,360 --> 00:00:13,680
Loslassen und lernen. 
Wenn dir der Podcast gefällt, 

4
00:00:13,840 --> 00:00:17,200
bewerte ihn bitte, das hilft 
uns, weitere Folgen zu 

5
00:00:17,200 --> 00:00:20,240
produzieren. 
Heute reisen wir durch die 

6
00:00:20,240 --> 00:00:23,000
faszinierende Welt eines 
Metalls, das die 

7
00:00:23,000 --> 00:00:26,720
Menschheitsgeschichte wie kaum 
ein anderes geprägt hat. 

8
00:00:27,520 --> 00:00:32,320
Die Rede ist von Kupfer. 
Dem Element mit dem Symbol CU, 

9
00:00:32,640 --> 00:00:37,880
der Ordnungszahl 29 und einer 
Geschichte, die mehr als 10000 

10
00:00:37,880 --> 00:00:41,840
Jahre zurückreicht. 
Kupfer ist mehr als nur ein 

11
00:00:41,840 --> 00:00:46,480
chemisches Element, es ist ein 
Spiegel unserer Zivilisation, 

12
00:00:46,480 --> 00:00:50,480
ein stiller Zeuge unserer 
technologischen Entwicklung und 

13
00:00:50,480 --> 00:00:53,760
gleichzeitig einer der 
wichtigsten Rohstoffe unserer 

14
00:00:53,760 --> 00:00:58,800
Gegenwart und Zukunft. 
Beginnen wir mit dem Anfang. 

15
00:00:58,960 --> 00:01:02,400
Mit dem, was Kupfer ist, bevor 
der Mensch es berührt. 

16
00:01:03,120 --> 00:01:06,000
Im Periodensystem sitzt Kupfer 
in der 11. 

17
00:01:06,000 --> 00:01:10,000
Gruppe, den sogenannten 
Münzmetallen, gemeinsam mit 

18
00:01:10,000 --> 00:01:13,560
Silber und Gold. 
Diese Nachbarschaft ist kein 

19
00:01:13,560 --> 00:01:18,400
Zufall, alle 3 Metalle sind 
chemisch relativ träge, kommen 

20
00:01:18,400 --> 00:01:21,680
in der Natur auch gediegen vor, 
also in reiner metallischer 

21
00:01:21,680 --> 00:01:25,760
Form, und wurden deshalb von 
frühen Kulturen entdeckt und 

22
00:01:25,760 --> 00:01:29,520
verarbeitet. 
Die Elektronenkonfiguration von 

23
00:01:29,520 --> 00:01:31,920
Kupfer ist dabei eine 
Besonderheit. 

24
00:01:32,560 --> 00:01:36,320
Eigentlich würde man beim 
Befüllen der Elektronenschalen 

25
00:01:36,560 --> 00:01:43,440
ESR 3 d 904 s 2 erwarten, doch 
Kupfer weicht davon ab und zeigt

26
00:01:43,440 --> 00:01:48,480
stattdessen ASR 3 der 1004 s 
ersten das vollständig besetzte 

27
00:01:48,480 --> 00:01:52,880
Deorbital ist energetisch 
stabiler und die Natur bevorzugt

28
00:01:52,880 --> 00:01:56,040
diesen Zustand. 
Diese kleine elektronische 

29
00:01:56,040 --> 00:01:58,400
Besonderheit hat große 
Konsequenzen. 

30
00:01:58,640 --> 00:02:02,080
Sie macht Kupfer zu einem 
außergewöhnlich guten 

31
00:02:02,080 --> 00:02:05,520
elektrischen Leiter. 
Die elektrische Leitfähigkeit 

32
00:02:05,520 --> 00:02:10,800
von Kupfer beträgt etwa 58,7 
Mega Siemens pro Meter bei 

33
00:02:10,800 --> 00:02:14,480
Raumtemperatur, nur Silber 
übertrifft diesen Wert 

34
00:02:14,480 --> 00:02:19,920
geringfügig mit rund 63 Mega 
Siemens pro Meter, doch Silber 

35
00:02:19,920 --> 00:02:23,600
ist teuer und selten. 
Kupfer hingegen ist 

36
00:02:23,600 --> 00:02:26,960
vergleichsweise günstig und 
reichlich vorhanden. 

37
00:02:27,200 --> 00:02:31,080
Daher fließt der Strom in 
unseren Häusern, unseren 

38
00:02:31,080 --> 00:02:36,320
Computern und unseren Autos fast
ausnahmslos durch Kupferdrähte. 

39
00:02:36,960 --> 00:02:41,840
Weltweit werden jährlich mehr 
als 25000000 Tonnen Kupfer 

40
00:02:41,840 --> 00:02:47,920
produziert und über 65% davon 
gehen in die Elektroindustrie. 

41
00:02:48,640 --> 00:02:52,800
Ohne Kupfer gäbe es keine 
modernen Städte, kein Internet, 

42
00:02:53,040 --> 00:02:58,080
keine Elektromobilität. 
Doch gehen wir nun zurück zu den

43
00:02:58,080 --> 00:03:02,080
Wurzeln, die Geschichte des 
Kupfers beginnt mit einer 

44
00:03:02,080 --> 00:03:05,840
Entdeckung, die wir uns kaum 
vorstellen können, weil sie so 

45
00:03:05,840 --> 00:03:10,240
selbstverständlich geworden ist.
Der Entdeckung, dass ein Stein, 

46
00:03:10,400 --> 00:03:14,560
wenn man ihn stark erhitzt, 
flüssig werden und eine neue 

47
00:03:14,560 --> 00:03:18,640
Form annehmen kann. 
Irgendwo im Nahen Osten, 

48
00:03:18,720 --> 00:03:22,480
wahrscheinlich in den Gebieten 
des heutigen Irans oder der 

49
00:03:22,480 --> 00:03:26,960
Türkei, entdeckten Menschen vor 
etwa zehneinhalbtausend Jahren, 

50
00:03:27,040 --> 00:03:31,040
dass bestimmte grünliche oder 
bläuliche Steine, nämlich 

51
00:03:31,040 --> 00:03:35,600
Kupferminerale wie Malachit oder
azurit, sich durch Feuer in 

52
00:03:35,600 --> 00:03:37,840
glänzendes Metall verwandeln 
ließen. 

53
00:03:38,320 --> 00:03:41,280
Dies war die Geburtsstunde der 
Metallurgie. 

54
00:03:41,920 --> 00:03:44,560
Die älteste bekannte 
Kupferschmelze stammt aus 

55
00:03:44,560 --> 00:03:49,760
Rhodnaglawa in Serbien und ist 
auf etwa 5500 vor Christus 

56
00:03:49,760 --> 00:03:53,280
datiert. 
In Zatalhöyük, einer der 

57
00:03:53,280 --> 00:03:57,040
ältesten bekannten Städte der 
Menschheit in der heutigen 

58
00:03:57,040 --> 00:04:01,440
Türkei wurden Kupferperlen 
gefunden, die auf 6000 vor 

59
00:04:01,440 --> 00:04:06,320
Christus zurückgehen, die 
Ötztaler Gletschermumi, bekannt 

60
00:04:06,320 --> 00:04:10,000
als. 
Ötzi, die vor etwa 5300 Jahren 

61
00:04:10,000 --> 00:04:15,760
lebte und 1991 in den Alpen 
gefunden wurde, trug ein 

62
00:04:15,760 --> 00:04:19,079
Kupferbeil bei sich. 
Ein Hinweis darauf, dass die 

63
00:04:19,079 --> 00:04:23,360
Kupferverarbeitung zu seiner 
Zeit in europaweit verbreitet 

64
00:04:23,360 --> 00:04:26,240
war. 
Untersuchungen des Beils 

65
00:04:26,240 --> 00:04:30,480
zeigten, dass das Kupfer aus dem
Raum des heutigen Südtirols und 

66
00:04:30,480 --> 00:04:34,720
des Trentino stammte, was auf 
weitreichende Handelsnetzwerke 

67
00:04:34,720 --> 00:04:37,600
schließen lässt. 
Es war die Zeit, die wir heute 

68
00:04:37,600 --> 00:04:42,160
als Kupfersteinzeit oder 
Chalkolithikum bezeichnen, jene 

69
00:04:42,160 --> 00:04:46,960
Übergangsperiode zwischen der 
Steinzeit und der Bronzezeit. 

70
00:04:47,680 --> 00:04:51,600
Menschen bearbeiteten Kupfer 
zunächst durch Hämmern. 

71
00:04:52,080 --> 00:04:56,120
Denn gediegenes Kupfer, also 
reines metallisches Kupfer, das 

72
00:04:56,120 --> 00:04:59,840
sich in der Natur findet, lässt 
sich ohne Hitze formen. 

73
00:05:00,560 --> 00:05:04,560
Erst später entdeckten sie das 
Schmelzen und noch etwas später,

74
00:05:04,720 --> 00:05:10,000
etwa um 3200 vor Christus, einen
entscheidenden metallurgischen 

75
00:05:10,000 --> 00:05:14,880
Durchbruch, wenn man dem 
Kupferzinn Beimischt, entsteht 

76
00:05:14,880 --> 00:05:19,680
Bronze, eine Legierung, die 
härter, beständiger und schärfer

77
00:05:19,680 --> 00:05:23,960
zu schleifen ist. 
Dies gab einer ganzen Ära ihren 

78
00:05:23,960 --> 00:05:28,720
Namen. 
Die Bronzezeit, die Bronzezeit, 

79
00:05:28,720 --> 00:05:33,360
war eine Epoche des Aufblühens 
Waffen, Werkzeuge, Schmuck, 

80
00:05:33,360 --> 00:05:39,520
Gefäße, Münzen und Spiegel, all 
das wurde aus Bronze gefertigt, 

81
00:05:40,640 --> 00:05:44,200
die Phönizier handelten mit 
Kupfer aus Zypern, und 

82
00:05:44,200 --> 00:05:47,040
tatsächlich könnte sogar der 
Name Kupfer. 

83
00:05:47,280 --> 00:05:51,040
Von der lateinischen Bezeichnung
für Zypern stammen cyprum, 

84
00:05:51,200 --> 00:05:56,160
woraus sich cuprum und 
schließlich das Elementsymbol CO

85
00:05:56,160 --> 00:06:00,040
ergaben. 
Cypern war in der Antike eine 

86
00:06:00,040 --> 00:06:03,920
der bedeutendsten Kupferquellen 
der Mittelmeerwelt und die Insel

87
00:06:03,920 --> 00:06:07,360
verdankt ihren griechischen 
Namen Kypros vermutlich dem 

88
00:06:07,360 --> 00:06:10,800
Kupfer. 
Die alten Ägypter nutzten Kupfer

89
00:06:10,800 --> 00:06:13,680
für chirurgische Instrumente und
Wasserleitungen. 

90
00:06:13,840 --> 00:06:18,240
Sie erkannten intuitiv, was die 
Wissenschaft Jahrtausende später

91
00:06:18,240 --> 00:06:23,360
belegen würde. 
Kupfer wirkt Antimikrobiell, der

92
00:06:23,360 --> 00:06:27,760
Eberspapyrus, eines der ältesten
medizinischen Schriftwerke der 

93
00:06:27,760 --> 00:06:33,520
Menschheit aus dem Jahr, etwa 
1550 vor Christus, empfiehlt 

94
00:06:33,520 --> 00:06:37,120
Kupfer zur Behandlung von Wunden
und Infektionen. 

95
00:06:37,920 --> 00:06:42,800
Heute weiß man, dass Kupferionen
die Zellmembranen von Bakterien 

96
00:06:42,800 --> 00:06:46,320
und Viren zerstören können. 
Dieser Effekt wird als 

97
00:06:46,320 --> 00:06:48,800
oligodynamische Wirkung 
bezeichnet. 

98
00:06:49,360 --> 00:06:53,680
Kupferoberflächen töten 
Krankheitserreger wie MRSA, 

99
00:06:53,920 --> 00:06:57,680
Influenzaviren oder sogar 
Coronaviren innerhalb von 

100
00:06:57,680 --> 00:07:02,080
Minuten bis Stunden ab. 
In Krankenhäusern werden deshalb

101
00:07:02,080 --> 00:07:06,320
vermehrt Türgriffe, Geländer und
Arbeitsflächen aus Kupfer 

102
00:07:06,320 --> 00:07:10,720
eingesetzt, um die Ausbreitung 
von Keimen zu reduzieren. 

103
00:07:11,280 --> 00:07:14,960
Das bringt uns zu einem der 
aufregendsten Aspekte des 

104
00:07:14,960 --> 00:07:19,360
Kupfers seiner Chemie. 
Kupfer tritt in mehreren 

105
00:07:19,360 --> 00:07:25,040
Oxidationsstufen auf, am 
häufigsten als CU plus Kupfer, 1

106
00:07:25,200 --> 00:07:31,680
Ion und CU 2 plus Kupfer 2 ion 
Kupfer. 2 Verbindungen sind oft 

107
00:07:31,680 --> 00:07:35,600
auffällig blau oder grün 
gefärbt, man denke an das blau 

108
00:07:35,600 --> 00:07:39,520
schimmernde Kupfersulfat, das in
der Schule oft für chemische 

109
00:07:39,520 --> 00:07:43,680
Experimente genutzt wird, oder 
an die charakteristische grüne 

110
00:07:43,680 --> 00:07:47,600
Patina auf Kupferdächern und 
Statuen, die. 

111
00:07:47,680 --> 00:07:52,240
Diese Patina, die sich aus 
Kupfercarbonat, Kupferhydroxid 

112
00:07:52,320 --> 00:07:55,600
und anderen Verbindungen 
zusammensetzt, schützt das 

113
00:07:55,600 --> 00:07:59,040
darunterliegende Metall vor 
weiterer Korrosion. 

114
00:07:59,920 --> 00:08:04,320
Die Freiheitsstatue, in New 
York, einst mit glänzendem 

115
00:08:04,320 --> 00:08:08,720
rötlichem Kupfer bedeckt, trägt 
heute ihre weltbekannte grüne 

116
00:08:08,720 --> 00:08:13,120
Schicht, ein Zeichen chemischen 
Wandels über Jahrzehnte. 

117
00:08:14,160 --> 00:08:19,120
Rund 80 Tonnen Kupfer wurden für
die Freiheitsstatue verwendet 

118
00:08:19,200 --> 00:08:23,440
und über lange Zeit nahm die 
Hülle die typische blau grüne 

119
00:08:23,440 --> 00:08:27,040
Farbe an. 
Dies ist ein wunderbares 

120
00:08:27,040 --> 00:08:31,360
Beispiel dafür, wie Chemie im 
Alltag unsichtbar wirkt, wie 

121
00:08:31,360 --> 00:08:35,919
Atome und Ionen miteinander 
reagieren und dabei etwas Neues,

122
00:08:36,240 --> 00:08:38,320
manchmal Schöneres entstehen 
lassen. 

123
00:08:38,880 --> 00:08:42,880
Kupfer zeigt uns Veränderung, 
muss nicht Verfall sein. 

124
00:08:43,440 --> 00:08:47,120
Die Vorkommen von Kupfer sind 
weltweit verteilt, aber nicht 

125
00:08:47,120 --> 00:08:50,320
gleichmäßig. 
Die größten Kupferreserven 

126
00:08:50,320 --> 00:08:55,680
befinden sich in Chile, das 
allein rund 27% der weltweiten 

127
00:08:55,680 --> 00:09:00,000
Produktion verantwortet, die 
Mine Escondida in der 

128
00:09:00,000 --> 00:09:04,240
chilenischen Atacamawüste ist 
die größte Kupfermine der Welt, 

129
00:09:04,960 --> 00:09:09,000
weitere bedeutende Förderländer 
sind Peru, China, die 

130
00:09:09,000 --> 00:09:12,640
Demokratische Republik Kongo und
Australien. 

131
00:09:13,600 --> 00:09:17,920
Deutschland selbst hat keine 
nennenswerten Kupfervorkommen 

132
00:09:17,920 --> 00:09:20,400
mehr, war aber historisch 
bedeutsam. 

133
00:09:20,640 --> 00:09:24,880
Im Mansfelder Revier in Sachsen 
Anhalt wurde über Jahrhunderte 

134
00:09:24,880 --> 00:09:30,880
Kupferschiefer abgebaut und der 
Bergbau dort reicht bis ins 13 

135
00:09:30,960 --> 00:09:35,600
Jahrhundert zurück. 
Das Mansfelder Kupfer versorgte 

136
00:09:35,600 --> 00:09:39,760
weite Teile Europas und spielte 
eine wichtige Rolle in der 

137
00:09:39,760 --> 00:09:44,240
Frühgeschichte des Kapitalismus.
Kupfer kommt in der Erdkruste 

138
00:09:44,320 --> 00:09:47,520
mit einer durchschnittlichen 
Häufigkeit von etwa 60 

139
00:09:47,520 --> 00:09:51,600
Milligramm pro Kilogramm vor. 
Es ist damit zwar kein seltenes 

140
00:09:51,600 --> 00:09:55,920
Element, aber auch keines, das 
irgendwo einfach aufgelesen 

141
00:09:55,920 --> 00:09:59,120
werden kann. 
Die wichtigsten Kupferminerale 

142
00:09:59,120 --> 00:10:06,480
sind Chalkopyrit, Kupferkiese. 
Cuf es 2 chalkozid cu 2 s im 

143
00:10:06,480 --> 00:10:13,760
bornit cu, 5 fes, 4 malachid cu,
2 oesa 2 co 3 und azurit cu 3 

144
00:10:13,760 --> 00:10:18,080
oheki 2 co 32 Calco Pyrit, ist 
das bei weitem häufigste 

145
00:10:18,080 --> 00:10:21,760
kupferhaltige Mineral und 
liefert den größten Teil des 

146
00:10:21,760 --> 00:10:26,400
weltweit geförderten Kupfers. 
Das Erz enthält jedoch meist nur

147
00:10:26,400 --> 00:10:31,920
0,5 bis 2% Kupfer. 
Man muss riesige Gesteinsmengen 

148
00:10:31,920 --> 00:10:35,360
aufwältigen, um eine relativ 
geringe Menge Metall zu 

149
00:10:35,360 --> 00:10:38,720
gewinnen. 
Die Kupfergewinnung selbst ist 

150
00:10:38,720 --> 00:10:43,760
ein mehrstufiger Prozess, 
zunächst wird das Erz in Tagebau

151
00:10:44,000 --> 00:10:48,560
oder Untertagebergwerken 
gewonnen, dann zerkleinert und 

152
00:10:48,560 --> 00:10:53,200
durch Flotation angereichert, 
beim Flotieren wird das 

153
00:10:53,200 --> 00:10:56,800
zerkleinerte Erz mit Wasser und 
Chemikalien versetzt. 

154
00:10:57,120 --> 00:11:00,720
Luftblasen tragen die 
Kupferhaltigen Mineralpartikel 

155
00:11:00,720 --> 00:11:04,400
an die Oberfläche, während das 
Ganggestein absinkt. 

156
00:11:04,720 --> 00:11:10,720
Das so gewonnene Konzentrat 
enthält bereits 25 bis 35% 

157
00:11:10,720 --> 00:11:14,800
Kupfer, es folgen rösten und 
schmelzen im Konverter, 

158
00:11:15,040 --> 00:11:19,440
Feuerraffinieren und schließlich
elektrolytische Raffination. 

159
00:11:19,680 --> 00:11:25,280
Bei der eine Reinheit von 
99,99%, sogenanntes 

160
00:11:25,360 --> 00:11:30,480
Elektrolytkupfer, erreicht wird.
Die Elektrolyse ist dabei ein 

161
00:11:30,480 --> 00:11:34,080
elegantes Verfahren, 
rohkupferplatten werden als 

162
00:11:34,080 --> 00:11:38,400
Anode in ein Kupfersulfatbad 
gehängt und reines Kupfer 

163
00:11:38,480 --> 00:11:42,160
scheidet sich an der Kathode ab,
während Verunreinigungen wie 

164
00:11:42,160 --> 00:11:47,120
Gold, Silber und Platin als 
Anodenschlamm anfallen und 

165
00:11:47,120 --> 00:11:49,440
separat weiterverarbeitet 
werden. 

166
00:11:49,440 --> 00:11:51,840
Die. 
Der Energieverbrauch der 

167
00:11:51,840 --> 00:11:56,320
Kupfergewinnung ist erheblich 
für die Produktion einer Tonne 

168
00:11:56,320 --> 00:12:01,360
Kupfer werden je nach Verfahren 
und Erzqualität zwischen 30 und 

169
00:12:01,360 --> 00:12:05,200
60 Megawattstunden Energie 
benötigt. 

170
00:12:05,920 --> 00:12:09,840
Umso wichtiger ist das 
Recycling, Kupfer ist nahezu 

171
00:12:09,840 --> 00:12:13,680
unbegrenzt wiederverwertbar, 
ohne dass es dabei seine 

172
00:12:13,680 --> 00:12:19,640
Eigenschaften verliert. 
Weltweit stammen etwa 35% des 

173
00:12:19,640 --> 00:12:22,400
genutzten Kupfers aus 
Recyclingprozessen 

174
00:12:22,960 --> 00:12:26,320
Sekundärkupfer, das aus 
Altmetall, Kabeln und 

175
00:12:26,320 --> 00:12:30,720
Elektronikschrott zurückgewonnen
wird, benötigt nur etwa 10% der 

176
00:12:30,720 --> 00:12:34,800
Energie, die für die 
Primärproduktion aus Erz nötig 

177
00:12:34,800 --> 00:12:38,400
wäre. 
Kupferrecycling ist damit nicht 

178
00:12:38,400 --> 00:12:42,480
nur ökonomisch sinnvoll, sondern
auch ein wichtiger Beitrag zur 

179
00:12:42,480 --> 00:12:45,920
Ressourcenschonung. 
Und hier treffen wir auf eine 

180
00:12:45,920 --> 00:12:49,360
Spannung, die für die Gegenwart 
höchst bedeutsam ist. 

181
00:12:49,920 --> 00:12:54,720
Der weltweite Kupferbedarf 
steigt und er steigt drastisch. 

182
00:12:55,120 --> 00:12:58,960
Der Grund liegt in der 
Energiewende, eine 

183
00:12:58,960 --> 00:13:03,680
Windkraftanlage enthält je nach 
Größe zwischen 3 und 15 Tonnen 

184
00:13:03,680 --> 00:13:06,720
Kupfer. 
Ein Elektroauto benötigt etwa 

185
00:13:06,720 --> 00:13:10,480
viermal so viel Kupfer wie ein 
vergleichbares Fahrzeug mit 

186
00:13:10,480 --> 00:13:14,720
Verbrennungsmotor. 
Rund 80 Kilogramm statt 20 

187
00:13:14,720 --> 00:13:18,880
Kilogramm Photovoltaikanlagen, 
Batteriespeicher, 

188
00:13:18,960 --> 00:13:24,000
Ladeinfrastruktur, intelligente 
Stromnetze, all das ist 

189
00:13:24,000 --> 00:13:27,520
Kupferintensiv. 
Analysten der Internationalen 

190
00:13:27,520 --> 00:13:32,080
Energieagentur schätzen, dass 
der Kupferbedarf bis 2040 um 40 

191
00:13:32,080 --> 00:13:35,040
bis 50% steigen könnte. 
Gleichzeitig werden die 

192
00:13:35,760 --> 00:13:38,880
Erzqualitäten schlechter 
minentiefer und die 

193
00:13:38,960 --> 00:13:43,840
Umweltauflagen strenger. 
Dies wirft ernsthafte Fragen 

194
00:13:43,840 --> 00:13:47,280
auf. 
Woher kommt das Kupfer für die 

195
00:13:47,280 --> 00:13:50,240
Energiewende, wie können Abbau 
und Verarbeitung nachhaltiger 

196
00:13:50,240 --> 00:13:56,080
gestaltet werden? 
Wie kann Recycling effizienter 

197
00:13:56,080 --> 00:13:59,040
werden? 
Diese Fragen sind nicht nur 

198
00:13:59,040 --> 00:14:02,560
technischer Natur, sie berühren 
Fragen der globalen 

199
00:14:02,560 --> 00:14:06,080
Gerechtigkeit, denn viele der 
wichtigsten Kupfervorkommen 

200
00:14:06,080 --> 00:14:10,240
liegen in Ländern des globalen 
Südens, wo die ökologischen und 

201
00:14:10,240 --> 00:14:14,240
sozialen Kosten des Bergbaus 
besonders spürbar sind. 

202
00:14:15,040 --> 00:14:18,880
Kupfer spielt auch in der 
Biologie eine zentrale Rolle. 

203
00:14:19,240 --> 00:14:22,880
Es ist ein essentielles 
Spurenelement für alle bekannten

204
00:14:22,880 --> 00:14:26,400
Lebewesen, von Bakterien bis zum
Menschen. 

205
00:14:27,040 --> 00:14:31,600
Im menschlichen Körper sind etwa
80 bis 120 Milligramm Kupfer 

206
00:14:31,600 --> 00:14:36,760
enthalten, vor allem in der 
Leber, im Gehirn, in der Niere 

207
00:14:36,760 --> 00:14:40,400
und im Blut. 
Kupfer ist Bestandteil 

208
00:14:40,560 --> 00:14:44,400
verschiedener Enzyme, 
sogenannter cupro Enzyme. 

209
00:14:46,640 --> 00:14:52,480
Dazu gehören die Zytochrom C 
Oxidase, ein zentrales Enzym der

210
00:14:52,480 --> 00:14:56,880
Zellatmung, die 
Superoxiddismutase, die Zellen 

211
00:14:56,880 --> 00:15:01,280
vor oxidativem Stress schützt, 
Ceruloplasmin, das für den 

212
00:15:01,280 --> 00:15:06,240
Eisenstoffwechsel wichtig ist, 
und das Enzym Tyrosinase, das 

213
00:15:06,240 --> 00:15:10,080
die Melanin Synthese katalysiert
und damit an der Pigmentierung 

214
00:15:10,080 --> 00:15:12,480
von Haut und Haaren beteiligt 
ist. 

215
00:15:13,120 --> 00:15:17,200
Kupfermangel ist selten. 
Kann aber zu ernsthaften 

216
00:15:17,200 --> 00:15:21,360
Erkrankungen führen. 
Anämie, Knochenschwäche und 

217
00:15:21,360 --> 00:15:24,480
neurologische Störungen sind 
mögliche Folgen. 

218
00:15:25,360 --> 00:15:28,800
Umgekehrt ist eine 
Kupfervergiftung ebenfalls 

219
00:15:28,800 --> 00:15:32,480
gefährlich, der wilsonsche 
Erkrankung einer seltenen 

220
00:15:32,480 --> 00:15:35,840
genetischen Störung des 
Kupferstoffwechsels führt zur 

221
00:15:35,840 --> 00:15:40,960
Anhäufung von Kupfer in Leber, 
Gehirn und anderen Organen und 

222
00:15:40,960 --> 00:15:43,520
kann unbehandelt tödlich 
verlaufen. 

223
00:15:44,400 --> 00:15:47,760
Die Natur hat also mit Kupfer 
ein doppeltes Spiel. 

224
00:15:48,120 --> 00:15:51,920
Es ist lebensnotwendig und 
potenziell gefährlich zugleich, 

225
00:15:52,240 --> 00:15:54,560
abhängig von Menge und 
Verteilung. 

226
00:15:55,200 --> 00:15:58,800
Doch Kupfer ist auch in der 
Tierwelt bemerkenswert, 

227
00:15:59,440 --> 00:16:04,280
Tintenfische, Krabben, Schnecken
und andere Weichtiere besitzen 

228
00:16:04,280 --> 00:16:08,080
kein Hämoglobin, das 
Eisenbasiert ist und Blut rot 

229
00:16:08,080 --> 00:16:12,160
färbt, sondern hämocyanin. 
Ein kupferhaltiges Protein, das 

230
00:16:12,160 --> 00:16:16,560
Sauerstoff transportiert und dem
Blut dieser Tiere eine bläuliche

231
00:16:16,560 --> 00:16:20,160
Farbe verleiht. 
Wenn hämocyanin Sauerstoff 

232
00:16:20,160 --> 00:16:24,240
gebunden hat, erscheint das Blut
bläulich, wenn der Sauerstoff 

233
00:16:24,240 --> 00:16:26,880
abgegeben wurde, wird es 
farblos. 

234
00:16:27,120 --> 00:16:31,440
Dies ist Chemie in reinster 
Form, sichtbar in der Farbe des 

235
00:16:31,440 --> 00:16:35,040
Lebens ein weiteres 
faszinierendes Kapitel in der 

236
00:16:35,040 --> 00:16:38,560
Geschichte des Kupfers ist seine
Verwendung in der Kunst und 

237
00:16:38,560 --> 00:16:41,760
Architektur. 
Seit der Antike schufen 

238
00:16:41,760 --> 00:16:44,320
Handwerkerinnen und Handwerker 
aus Kupfer und 

239
00:16:44,320 --> 00:16:48,080
Bronzemeisterwerke, die die 
Jahrhunderte überdauert haben. 

240
00:16:48,640 --> 00:16:53,440
Der Koloss von Rhodos, eines der
7 Weltwunder der Antike, soll 

241
00:16:53,440 --> 00:16:57,200
aus Bronze, also einer 
Kupferlegierung, bestanden haben

242
00:16:57,360 --> 00:17:00,400
und stellte die Sonnengottheit 
Helios dar. 

243
00:17:01,440 --> 00:17:05,280
Der bronzene Zeus von Libon 
Götterstatuen in griechischen 

244
00:17:05,280 --> 00:17:08,880
Tempeln, Triumphbögen im 
Römischen Reich, Kupfer und 

245
00:17:08,880 --> 00:17:13,040
Bronze waren das Material der 
Macht und der Gottheit. 

246
00:17:13,839 --> 00:17:17,760
Auch im mittelalterlichen Europa
war Kupfer ein begehrtes 

247
00:17:17,760 --> 00:17:21,359
handwerksmaterial, 
Kirchenglocken wurden aus 

248
00:17:21,359 --> 00:17:25,920
Glockenbronze gegossen. 
Einer Legierung aus etwa 78% 

249
00:17:25,920 --> 00:17:30,240
Kupfer und 22% Zinn, die 
besonders gute 

250
00:17:30,240 --> 00:17:34,280
Klangeigenschaften besitzt. 
Die akustischen Eigenschaften 

251
00:17:34,280 --> 00:17:37,600
von Kupferlegierungen haben 
dabei einen physikalischen 

252
00:17:37,600 --> 00:17:40,880
Hintergrund. 
Die Schallgeschwindigkeit in 

253
00:17:40,880 --> 00:17:45,280
Bronze ist deutlich höher als in
Luft und die Art, wie das 

254
00:17:45,280 --> 00:17:50,160
Material schwingt, erzeugt den 
charakteristischen warmtönenden 

255
00:17:50,160 --> 00:17:53,280
Klang, den wir mit 
Kirchenglocken verbinden. 

256
00:17:53,920 --> 00:17:57,600
In Europa wurden während des 
Mittelalters Tausende solcher 

257
00:17:57,600 --> 00:18:02,320
Glocken gegossen und viele davon
läuten noch heute ein klingendes

258
00:18:02,320 --> 00:18:07,120
Erbe der Kupfertechnologie. 
In der Renaissance und im Barock

259
00:18:07,120 --> 00:18:10,720
verwendeten Künstlerinnen und 
Künstler Kupferplatten als 

260
00:18:10,720 --> 00:18:14,480
Druckmedium für Kupferstiche. 
Eine Technik, die eine 

261
00:18:14,480 --> 00:18:18,720
unglaubliche Detailgenauigkeit 
erlaubte und die Verbreitung von

262
00:18:18,720 --> 00:18:21,120
Wissen und Kunst 
revolutionierte. 

263
00:18:22,080 --> 00:18:25,520
Albrecht Dürers Kupferstiche, 
darunter das berühmte Werk 

264
00:18:25,520 --> 00:18:30,720
Melancholia 1 aus dem Jahr 1514,
zählen bis heute zu den 

265
00:18:30,720 --> 00:18:32,760
technisch raffiniertesten 
Druckgrafiken der 

266
00:18:32,760 --> 00:18:37,360
Kunstgeschichte. 
Kupfer ermöglichte hier nicht 

267
00:18:37,360 --> 00:18:41,120
nur technischen Fortschritt, 
sondern auch künstlerische Tiefe

268
00:18:41,200 --> 00:18:47,440
und kulturelle Weitergabe im 18 
und 19 Jahrhundert wurde Kupfer 

269
00:18:47,440 --> 00:18:51,840
zum Material des 
Industriezeitalters James Watts 

270
00:18:51,840 --> 00:18:55,440
Dampfmaschinen nutzten 
Kupferbauteile für Kessel und 

271
00:18:55,440 --> 00:19:00,520
Leitungen, die Telegrafie, eine 
der ersten Formen elektrischer 

272
00:19:00,520 --> 00:19:03,680
Kommunikation, basierte auf 
Kupferdrähten. 

273
00:19:04,240 --> 00:19:08,240
Samuel Morse und andere Pioniere
der Kommunikationstechnologie 

274
00:19:08,320 --> 00:19:12,240
verdankten ihre Errungenschaften
zu einem großen Teil der 

275
00:19:12,240 --> 00:19:15,120
Verfügbarkeit und Leitfähigkeit 
des Kupfers. 

276
00:19:15,680 --> 00:19:19,480
Das erste transatlantische 
Telegraphenkabel verlegt im Jahr

277
00:19:19,480 --> 00:19:24,120
1858, bestand aus einem 
Kupferleiter, der in Good 

278
00:19:24,120 --> 00:19:29,040
Tapertscha eingebettet war. 
Diese Verbindung zwischen Europa

279
00:19:29,040 --> 00:19:33,200
und Amerika verkürzte die 
Kommunikationszeit von etwa 10 

280
00:19:33,200 --> 00:19:37,040
Tagen, der Dauer einer 
Schiffsreise auf wenige Stunden.

281
00:19:37,720 --> 00:19:42,720
Es war ein Moment, der die Welt 
buchstäblich kleiner machte, das

282
00:19:42,720 --> 00:19:47,000
Periodensystem, in dem Kupfer 
seinen festen Platz hat, wurde 

283
00:19:47,000 --> 00:19:53,120
im Jahr 1869 von Dimitri 
Mendelejew erstmals in seiner 

284
00:19:53,120 --> 00:19:58,320
modernen Form veröffentlicht. 
Damals war Kupfer eines der 

285
00:19:58,320 --> 00:20:01,600
wenigen Elemente, dessen 
Eigenschaften bereits gut 

286
00:20:01,600 --> 00:20:06,240
bekannt waren, und es half 
Mendelejew dabei, das Konzept 

287
00:20:06,240 --> 00:20:11,280
der Periodizität zu verstehen. 
Die Regelmäßigkeit, mit der sich

288
00:20:11,280 --> 00:20:15,440
Eigenschaften wie Schmelzpunkt, 
Dichte und chemisches Verhalten 

289
00:20:15,440 --> 00:20:19,280
mit steigender Ordnungszahl 
wiederholten, offenbarte eine 

290
00:20:19,280 --> 00:20:22,560
tiefere Ordnung der Materie 
Kupfer. 

291
00:20:22,960 --> 00:20:26,480
Mit seiner eigenartigen 
Elektronenkonfiguration war in 

292
00:20:26,480 --> 00:20:30,400
gewissem Sinne ein Ausreißer, 
der die Regel bestätigte. 

293
00:20:30,880 --> 00:20:34,960
Die Natur liebt Ausnahmen, die 
auf tiefer liegende Prinzipien 

294
00:20:34,960 --> 00:20:39,680
hinweisen, was die Zukunft 
betrifft, zeigt Kupfer einmal 

295
00:20:39,680 --> 00:20:44,880
mehr seine Vielseitigkeit in der
Nanotechnologie werden Kupfer 

296
00:20:44,880 --> 00:20:48,560
Nanopartikel erforscht, die 
durch ihre antimikrobielle 

297
00:20:48,560 --> 00:20:51,040
Wirkung in medizinischen 
Oberflächen. 

298
00:20:51,280 --> 00:20:54,000
Textilien und 
Wasseraufbereitungsanlagen 

299
00:20:54,000 --> 00:20:58,240
eingesetzt werden könnten. 
In der Elektronik sind Kupfer 

300
00:20:58,240 --> 00:21:02,640
interconnects, also die 
hauchdünnen Kupferdrähte, die 

301
00:21:02,640 --> 00:21:07,320
Transistoren in Mikrochips 
verbinden, heute so fein, dass 

302
00:21:07,320 --> 00:21:09,920
sie nur noch wenige Nanometer 
breit sind. 

303
00:21:10,240 --> 00:21:14,480
Hier stoßen jedoch physikalische
Grenzen an, je dünner die 

304
00:21:14,480 --> 00:21:18,320
Leiterbahnen, desto größer der 
spezifische Widerstand durch 

305
00:21:18,320 --> 00:21:20,720
Streuprozesse an den 
Oberflächen. 

306
00:21:21,040 --> 00:21:24,560
Was neue Herausforderungen für 
Chipdesigner darstellt. 

307
00:21:25,520 --> 00:21:29,840
In der Quantentechnologie spielt
Kupfer eine Rolle als Material 

308
00:21:29,840 --> 00:21:34,160
für Supraleitende Kavitäten und 
Kühlsysteme in Quantencomputern 

309
00:21:34,720 --> 00:21:39,200
und in der 
Kernfusionstechnologie, die als 

310
00:21:39,200 --> 00:21:42,040
potenziell wichtigste 
Energiequelle der Menschheit 

311
00:21:42,040 --> 00:21:45,680
gilt, sind Kupferlegierungen als
Strukturwerkstoffe für 

312
00:21:45,680 --> 00:21:49,920
Reaktorkomponenten im Gespräch. 
Da sie bei hohen Temperaturen 

313
00:21:49,920 --> 00:21:53,040
stabile mechanische 
Eigenschaften behalten. 

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00:21:54,000 --> 00:21:58,640
Kupfer ist ein Element, das uns 
in Vergangenheit, Gegenwart und 

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00:21:58,640 --> 00:22:02,480
Zukunft begleitet. 
Es ist das rote Metall, das die 

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00:22:02,480 --> 00:22:06,640
Menschheit formte und das sie 
weiterhin Formen wird in einer 

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Zeit, in der die Weichen für 
kommende Generationen neu 

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00:22:10,400 --> 00:22:13,720
gestellt werden. 
Es hat Werkzeuge und Waffen 

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00:22:13,720 --> 00:22:16,720
geformt. 
Götter und Herrscher geschmückt,

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00:22:16,800 --> 00:22:19,440
Ströme geleitet und Leben 
gerettet. 

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00:22:20,160 --> 00:22:24,720
Es rostet nicht weg ins Nichts, 
sondern verwandelt sich in 

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00:22:24,720 --> 00:22:29,560
Schönheit, es lässt sich immer 
wieder einschmelzen, neu formen,

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00:22:29,560 --> 00:22:33,120
neu denken. 
In gewissem Sinne ist Kupfer 

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00:22:33,120 --> 00:22:36,320
eine Metapher für das, was 
Menschen können, Altes 

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aufgreifen, es umschmelzen und 
etwas neues, Besseres daraus 

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machen. 
Und das bringt uns zu einem 

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00:22:42,880 --> 00:22:46,400
Gedanken, der in diesen Zeiten 
wichtiger scheint denn je. 

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00:22:47,120 --> 00:22:51,440
Die Fähigkeit zu recyceln, zu 
bewahren, zu erneuern. 

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00:22:52,000 --> 00:22:55,120
Sie ist nicht nur eine 
technische Tugend, sie ist eine 

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00:22:55,120 --> 00:22:59,200
politische und 
gesellschaftliche, unsere Erde 

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00:22:59,280 --> 00:23:03,840
mit all ihren Ressourcen, ihren 
Ökosystemen, ihrer Schönheit ist

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00:23:03,840 --> 00:23:09,600
endlich, sie gehört uns nicht 
allein da, sie gehört allen, die

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00:23:09,600 --> 00:23:13,040
nach uns kommen, sie. 
Genauso kostbar wie unsere 

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00:23:13,040 --> 00:23:16,320
natürlichen Ressourcen sind 
unsere gesellschaftlichen 

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00:23:16,320 --> 00:23:19,680
Errungenschaften. 
Offene Gesellschaften, freie 

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00:23:19,680 --> 00:23:22,560
Meinungsäußerung, demokratische 
Teilhabe. 

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00:23:23,520 --> 00:23:28,240
Diese Systeme sind wie Kupfer 
nicht unverstehbar sie müssen 

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00:23:28,240 --> 00:23:32,720
gepflegt, verteidigt und immer 
wieder neu gedacht werden, 

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00:23:33,360 --> 00:23:36,080
Demokratien sind keine 
Selbstläufer. 

340
00:23:36,480 --> 00:23:40,240
Sie brauchen Menschen, die sie 
ernst nehmen, die sie aktiv 

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00:23:40,240 --> 00:23:44,160
mitgestalten und die bereit 
sind, für die Werte einzustehen,

342
00:23:44,400 --> 00:23:49,040
auf denen sie beruhen. 
Die Erde und die Freiheit. 

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00:23:49,120 --> 00:23:54,240
Beides lohnt es zu schützen. 
Danke, dass du heute dabei 

344
00:23:54,240 --> 00:23:57,600
warst, auf dieser Wissensreise 
durch das Periodensystem der 

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00:23:57,600 --> 00:24:02,480
Elemente, wenn dir diese Folge 
gefallen hat, dann bewerte uns, 

346
00:24:02,560 --> 00:24:05,920
empfiehl uns weiter und erzähl 
anderen davon. 

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00:24:06,880 --> 00:24:09,520
Kennst du schon unsere anderen 
Podcastreihen? 

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00:24:10,000 --> 00:24:13,360
Vielleicht magst du auch in die 
Schlafreise durchs Universum 

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00:24:13,680 --> 00:24:17,760
oder die Wissensreise durch die 
Geschichte reinschnuppern. 

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00:24:18,080 --> 00:24:21,440
Podcast Erlebnisse für 
neugierige Menschen, die die 

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00:24:21,440 --> 00:24:25,040
Welt ein bisschen tiefer und 
umfassender verstehen möchten, 

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00:24:25,360 --> 00:24:26,800
bis zum nächsten Mal.