KI & Silber: Wozu Künstliche Intelligenz das Edelmetall braucht

Silber hat Eigenschaften, ohne die KI nicht funktioniert

Silber besitzt eine Reihe besonderer physikalischer und chemischer Eigenschaften, die es schon seit längerem zu einem begehrten Material in der Elektronik und Elektrotechnik machen. Die Entwicklung der Nachfrage in den letzten zehn Jahren in diesem Bereich zeigt einen klaren Trend (Stand: 20. Nov. 2024 | in Mio. Unzen | PV/Photovoltaik in Prozent der Gesamtnachfrage, r. Skala):

Demgegenüber steht ein Silber-Angebot, das seit Jahren trotz zuletzt gestiegener Preise stagniert (+38 Prozent in Euro allein in diesem Jahr | Stand: 20. Nov. 2024 | in Mio. Unzen | 2024 Hochrechnung):

Die für die Elektronikindustrie wichtigsten Eigenschaften von Silber im Überblick:

• Hervorragende elektrische Leitfähigkeit: Silber ist das Material mit der höchsten elektrischen Leitfähigkeit unter allen Metallen. Das prädestiniert Silber für Anwendungen, bei denen geringe elektrische Widerstände und hohe eine Effizienz erforderlich sind, z. B. in Leiterbahnen und Kontaktstellen.
• Hohe Wärmeleitfähigkeit: Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Silber ermöglicht eine effiziente Ableitung von Hitze durch Wärmeableitungskomponenten, was in Anwendungen wie der Kühlung elektronischer Komponenten (z. B. Data-Centern, LEDs und Halbleitern) sehr wichtig ist.
• Korrosionsbeständigkeit: Silber bildet eine Schutzschicht aus Silbersulfid, die es vor Korrosion schützt. Dies verlängert die Lebensdauer elektronischer Bauteile, insbesondere in anspruchsvollen Umgebungen.
• Geringer Kontaktwiderstand: Aufgrund der hohen Leitfähigkeit und der glatten Oberfläche hat Silber einen sehr niedrigen Kontaktwiderstand. Deshalb wird es häufig in Schaltern, Relais und Steckverbindern eingesetzt.
• Verarbeitbarkeit: Silber ist leicht verformbar, dehnbar und lässt sich präzise bearbeiten. Es eignet sich daher für die Herstellung feinster Strukturen in der Mikroelektronik und Sensorik.
• Reflexionsvermögen: Silber reflektiert Licht und elektromagnetische Wellen sehr gut. Diese Eigenschaft wird z. B. in Displays, Touch-Screens und optischen Anwendungen genutzt.
• Langlebigkeit und Zuverlässigkeit: Bauteile aus Silber oder mit Silberbeschichtungen weisen eine hohe Beständigkeit gegenüber mechanischem Verschleiß und Umweltfaktoren auf.

Anwendung in der Elektrotechnik

In der Praxis kommt Silber in immer mehr Bereichen, vor allem in der Elektrotechnik, zum Einsatz. Hier konkret in Leiterplatten (dünne Silberschichten für Leiterbahnen und Kontaktpunkte), in Steckverbindungen, Kontaktpunkten (Batterien) und in der Medizin aufgrund seiner antiseptischen Eigenschaften und zur KI-gestützen Diagnostik. Aber auch in Solarzellen bzw. Photovoltaikmodulen oder in Solarspiegeln wegen der hohen Lichtreflexion, die Silber aufweist.

Da sowohl die Künstliche Intelligenz (KI) als auch die Erzeugung („Mining“) von Digitalwährungen wie Bitcoin immer mehr Strom benötigen, spielt das weiße Edelmetall auch bei der Energieerzeugung eine immer größere Rolle.

Hier kann Silber zur Minderung des CO2-Ausstoßes beitragen. Bereits jetzt werden knapp 55 Prozent des Stroms für das Bitcoin-Mining und die Bitcoin-Transaktionen aus regenerativer Energie gewonnen.

Für die KI (Beschleunigung der Rechenleistung), aber auch für hochanspruchsvolle Grafik-Chips (GPUs) für Computerspiele und grafische Echtzeitsimulationen gewinnt der Energieverbrauch durch die enorme Leistungssteigerung und den hohen Kühlungsbedarf (durch Lüfter und wärmeleitende Drähte) eine stark steigende Bedeutung (hier exemplarisch die neueste GPU-Generation NVIDIA "Blackwell " mit Kühlungseinheit):

Ein interessantes und vielen noch unbekanntes Einsatzfeld ist die sogenannte leitfähige Tinte aus Silber, die für den Druck flexibler Elektronik benötigt wird.

Das Wachstum des Anteils, den allein die Industrie an dem knappen Edelmetall Silber für sich beansprucht, ist in den letzten Jahren auch wegen der boomenden KI stark angestiegen und lag 2023 bereits bei 55 Prozent der Gesamtnachfrage ("KI" engl.: "AI" = Artificial Intelligence):

Dabei ist zu berücksichtigen, dass Silber nur begrenzt verfügbar ist und die überirdischen Lager-bestände („Above Ground Stocks“) deutlich geringer sind als beim deutlich teureren Edelmetall Gold.

KI: Entwicklung und Einsatzbereiche

Ein GPU (Graphics Processing Unit) ist ein spezieller Prozessor, der die Berechnungen zur Erzeugung von Bildern, Videos und Animationen beschleunigt und so eine realistische und flüssige (ruckelfreie) Darstellung ermöglicht. Weltmarktführer in diesem Bereich ist seit Längerem der US-Konzern NVIDIA.

Ursprünglich wurden die GPUs von dem Halbleiterkonzern entwickelt, um hauptsächlich die Grafik in Videospielen zu verbessern und später, um die Rechenleistung von Computern für das Bitcoin-Mining zu erhöhen.

Heute werden sie aufgrund ihrer Fähigkeit, parallele und komplexe Rechenaufgaben effizient und v. a. sehr schnell zu bewältigen, in verschiedenen Bereichen eingesetzt – mit stark zunehmender Nachfrage in der KI-Infrastruktur (KI-Chips, Rechenzentren, Hochleistungsrechner und KI-Anwendungen).

Als Pionier in Sachen KI gilt der Mathematiker und KI-Vordenker Alan Turing (geb. 1912). Bereits im Alter von 24 Jahren beeindruckte er die Fachwelt mit seinem Aufsatz, in dem er das Konzept eines elektronischen Gehirns, das berechenbaren Probleme lösen kann, erstmals veröffentlichte.

Mit 38 Jahren ersann Turing das Konzept zur Automatisierung intelligenten Verhaltens durch Rechen-Maschinen, heute bekannt unter dem Begriff Künstliche Intelligenz.

Moderne KI-Algorithmen, aber auch Fragen zum maschinellen Bewusstsein und der KI-Ethik finden ihren Ursprung in Turings Forschung. Er gilt als bahnbrechender Forscher, der die Kluft zwischen abstrakter Mathematik und praktischen Anwendungen durch Informatik überbrückte.

Moderne künstliche Intelligenz findet in sehr vielen Bereichen Anwendung und verändert zahlreiche Industrien und Dienstleistungen. Hier nur einige der wichtigsten Anwendungsgebiete (von Hunderten):

• Ertragsprognosen in der Landwirtschaft
• Wettervorhersagen
• Börsen-Algorithmen
• Cybersicherheit
• E-Commerce (gläserner Online-Kunde)
• Didaktik und Lernhilfen für Schüler, Studenten sowie in der Erwachsenenbildung
• Buchhaltung (Kosten- und Prozessoptimierung)
• Logistik (Effizienzsteigerung, Lagerverwaltung)
• Sprachassistenten
• Verkehrsüberwachung
• Autonome Fahrzeuge
• Smartphones
• Kriminalistik (Profiling, Gesichtserkennung etc.)
• Film- und Video-Produktion (Animation, Sprache etc.)
• Radiomoderation
• Rüstungsgüter
• Medizinische Diagnosen und Behandlungsempfehlungen
• Energieversorgung (Steuerung und Prognostik)
• Naturschutz (Erkennung v. Waldbränden)
• Katastrophenschutz (Frühwarnsysteme)
• Luft- und Raumfahrt (autonomes Fliegen)
• Kunst (u. a. Musikstücke und Gemälde)

Silber & KI: 10 Beispiele

So vielfältig die Einsatzgebiete von Künstlicher Intelligenz bereits heute sind, so vielfältig ist auch bereits der Einsatz von Silber bei der Herstellung von KI-Komponenten und KI-gestützten Industrie-, Service-, Konsum- und Rüstungs-Gütern: Vom Smartphone bis zur KI-gesteuerten Prothese im zivilen Bereich bis hin zum "intelligenten" und batteriebetriebenen Torpedo bei militärischen Anwendungen:

Sogar im primären Wirtschaftssektor (Rohstoffgewinnung) spielt Silber für die KI mittlerweile eine Rolle. KI hilft z. B. Silber zu finden Exploration", kostenoptimiert zu fördern und am Terminmarkt abzusichern).

Hier einige bedeutende KI-Güter, in für deren Herstellung Silber benötigt wird:

1. Nanodrähte bzw. Nano-Röhren für Touchscreens
2. Silbertinte und Kontaktstellen auf Leiterplatten (Mother-Boards)
3. KI-gesteuerte Hochleistungs-Batterien mit Silberoxid-Zink-Zellen (Ag2O Zn)
4. KI-gesteuerte Solar-Panel und Solar-Spiegel (Solar-Farmen)
5. KI-gesteuerte Windräder (Halbleiter, Drähte, Dynamokomponenten etc.)
6. KI-Chips (GPUs)
7. Kühlungssysteme für Hochleistungs-Computer, KI-Chips und Datacenter
8. KI-Roboter (Drähte, Kontaktstellen, Silbertinte, Batterien, Optoelektronik, Silberantennen etc.)
9. Drohnen (Steuerungs-Chips, Batterien, Solarpanel)
10. KI-gesteuerte Rüstungsgüter (intelligente Zielerfassungssysteme, Optoelektronik, Batterien etc.)

Fazit und Ausblick

Auf industrieller Ebene verstärkt sich die strategische Bedeutung von Silber als unentbehrlicher Rohstoff durch den Einsatz in diversen Industriezweigen, wie z. B. in dem boomenden Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI).

Im Gegensatz dazu tragen Angebotsengpässe zu einem das vierte Jahr in Folge anhaltenden Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage bei (prognostiziertes Angebotsdefizit von 182 Millionen Unzen in 2024 | Stand: Ende November 2024).

Zu beachten ist dabei, dass die bereits geförderten überirdischen Bestände schwinden oder sich in festen Händen befinden (Langfrist-Anleger) und sich das Recycling im Gegensatz zu Gold kaum lohnt, weil es sich sehr aufwendig gestaltet, da nur wenig Silber pro Güter-Einheit verbaut wird.

Diese Kombination aus steigender Gesamt-Nachfrage und eingeschränktem Angebot könnte auf der einen Seite für die Industrie im Allgemeinen und für die Produzenten und Anwender Künstlicher Intelligenz im Besonderen bereits in naher Zukunft in Sachen konstanter Beschaffung und Lieferkettenstabilität zu einer großen Herausforderung und auf der anderen Seite für Silber-Anleger zu einer großen Opportunität werden.