Stand: 29.07.2021 von Hannes Zipfel
Ob 5G-Technologie, flexible Displays oder RFID-Chips: Neue Einsatzgebiete im Hightech-Bereich steigern die industrielle Nachfrage nach dem edlen Multitalent Silber in den kommenden Jahren deutlich.
Silber: Neue Anwendungen steigern den Bedarf

Silber erfindet sich immer wieder neu

Noch vor 20 Jahren wurde Silber als Industriemetall eine bescheidene Zukunft vorhergesagt. Vor allem für die Anwendungen in der Foto- und Filmindustrie entwickelte sich der Bedarf stark rückläufig.

Seit dem Jahr 2000 ist die Nachfrage aus diesem Bereich um über 80 Prozent eingebrochen.

Noch in den Siebzigerjahren konzentrierten sich 40 Prozent der industriellen Verwendung des Edelmetalls im Bereich der Fotografie bzw. Radiologie. Den absoluten Hochpunkt erreichte hier die Nachfrage im Jahr 2000 mit über 218 Millionen Unzen. Dies entsprach damals noch knapp einem Viertel des gesamten industriell verarbeitenden Silbers.

Heute spielt die Fotografie eine vernachlässigbare Rolle beim Silberverbrauch. Nur noch 28,8 Millionen Unzen wurden im Jahr 2020 für diesen Anwendungsbereich verwendet. Das entspricht gerade noch 2,8 Prozent der gesamten Silbernachfrage aus der Industrie.

Dennoch lag der Silberbedarf des verarbeitenden Gewerbes im Corona-Jahr 2020 mit 896 Millionen Unzen nicht dramatisch unter dem Niveau des Jahres 2000 mit 919 Millionen Unzen. Im Vorkrisenjahr 2019 wurde mit 995 Mio. Unzen sogar deutlich mehr Silber industriell verarbeitet als zur Jahrtausendwende. Obwohl sich der Bedarf aus der Fotoindustrie stark zurückbildet, haben neue Anwendungsbereiche die Nachfrage nach dem edlen Nutzmetall in Summe weiter gesteigert.

Für dieses Jahr erwartet das Analysehaus Metals Focus einen Anstieg der Industrienachfrage auf 1,03 Milliarden Unzen Silber. Damit liegt das Rekordhoch von 1,07 Milliarden Unzen aus dem Jahr 2013 wieder in Reichweite.

Das liegt auch an dem dynamisch wachsenden Silberbedarf durch neue Technologien.

Neue Anwendungsgebiete und deren Nachfragepotenzial

Bekanntermaßen ist Silber das Metall mit der besten elektrischen Leitfähigkeit und der höchsten Lichtreflexion auf unserem Planeten. Der geringe elektrische Widerstand hat schon früh zum Einsatz von Silber in Halbleitern und wichtigen elektrischen Kontaktstellen, z. B. in Batterien geführt. Silber bietet einen geringeren Übertragungsverlust und eine höhere Effizienz als zum Beispiel Kupfer.

In den neuesten Anwendungen werden elektrische Impulse über hauchdünne Leitungen übertragen, die mittels Silbertinte auf feste und flexible Oberflächen gedruckt werden. Diese Technik kommt auch bei einer der vielversprechendsten Zukunftstechnologien zum Einsatz:

den RFID-Chips (Radio Frequency Indentification Devices).

Der Trend hin zu hocheffizienten und langlebigen Akkumulatoren, in denen Silber enthalten ist, bleibt ebenfalls ungebrochen. Batterien kommen in immer mehr Produkten des Alltags zum Einsatz. Vor allem im Bereich der Kommunikation und der Mobilität boomt die Nachfrage nach mobilen Stromspeichern.

Von alternativen Antrieben über die neueste Generation der Kommunikationstechnologie bis hin zu bahnbrechenden Innovationen bei der Konsumentenelektronik – Silber ermöglicht völlig neue Anwendungen.

Das Metall kommt u. a. in diesen zukunftsträchtigen Bereichen vermehrt zum Einsatz:

  • 5G-Kommunikation

  • Flexible Displays

  • RFID (Radio Frequency Indentification Devices)

  • Pharmaindustrie

  • Solartechnologie

  • Nanotechnologie

  • Funktionskleidung

  • Wasseraufbereitung

  • Langlebige Silberoxidbatterien

  • Hochleistungstriebwerke, etc.

Auf einige Anwendungsbeispiele mit besonders hohem Wachstumspotenzial lohnt sich ein genauerer Blick.

Silber in flexibler Elektronik

Fast 34 Prozent des weltweiten Silberangebots im Jahr 2020 wurde in elektronischen Geräten verbraucht. Das stärkste Wachstum weist dabei der Bereich flexible Elektronik auf.

Biegsame Bildschirme mit Berührungseingabe kommen heute bereits in Smartphones, Fernsehern (Curved OLED-TVs) und tragbarer Elektronik zum Einsatz. LED-Chips und gedruckte Elektronikbauteile enthalten ebenfalls Silber, z. B. in Form von elektrischen Leitern oder Funkantennen.

Die Silbernachfrage für gedruckte und flexible Elektronik wird voraussichtlich von 1.500 Tonnen im Jahr 2021 auf 2.300 Tonnen (74 Mio. Unzen) im Jahr 2030 ansteigen.

Marktentwicklungs Prognose für gedruckte und flexible Elektronik 2010-2030

Gedruckte und flexible Elektronik ist für die Entwicklung neuer Technologien von entscheidender Bedeutung.

Sie kommt in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz, z. B. in Sensoren für Temperatur, Druck, Bewegung, Beleuchtung, Feuchtigkeit, relative Luftfeuchtigkeit, Radar, Herzfrequenz oder Kohlenmonoxid.

Auch für Netzwerkgeräte, medizinische und mobile Elektronik, Displays, Fahrzeuge, Computer und Unterhaltungselektronik spielen sie eine wichtige Rolle.

Über die nächsten zehn Jahre rechnen die Analysten von Precious Metals Commodity Management mit einem Bedarf allein für flexible Elektronik in Höhe von 20.000 Tonnen Silber (650 Mio. Unzen).

Silber und die 5G-Technologie

In den frühen 1980-er Jahren tauchten erstmals klobige analoge Mobiltelefone der ersten Generation auf, die hauptsächlich für Sprachanrufe verwendet wurden. Zehn Jahre später kam mit GSM die zweite Generation (2G) der ersten digitalen Mobiltelefone auf den Markt, die Textnachrichten (SMS) als wichtigste zusätzliche Funktion boten.

Zur Jahrtausendwende wurde 3G eingeführt, das Datendownload-Geschwindigkeiten von etwa einem Mbit pro Sekunde bot und als „mobiles Breitband“ gefeiert wurde. Im Jahr 2010 konnten mit der 4G-Technologie (LTE) bereits Download-Geschwindigkeiten von 100 Mbit/s erreicht werden. Vier Jahre später wurden mit LTE Adv. schon Downloadraten von bis zu einem Gbit/s erreicht.

Auf der Grundlage von 4G (LTE Adv.) wurde 5G, das Mobilfunknetz der nächsten Generation entwickelt. Damit sind nun Datenübertragungsgeschwindigkeiten von 10 Gigabit pro Sekunde möglich. Ein 5G-Smartphone oder Tablet kann den Inhalt einer ganzen DVD mobil in nur 3,6 Sekunden laden. Mit 3G dauerte das noch 26 Stunden und mit 4G immerhin sechs Minuten.

Durch die extrem schnelle und hochvolumige Internetkonnektivität werden völlig neue Dienstleistungen und Anwendungen in verschiedenen Branchen möglich. Die 5G-Infrastruktur wird auch die Entwicklung des Internet der Dinge (IoT) beschleunigen und zum Beispiel autonomes Fahren zuverlässig ermöglichen. Fahrzeuge werden mit ihrer Umgebung und anderen Verkehrsteilnehmern schnell und sicher kommunizieren können.

Möglich wird dies auch, weil sich mit 5G die Reaktionsgeschwindigkeit auf Befehle (Latenz) gegenüber 4G um den Faktor 400 erhöht.

Experten sprechen daher im Zusammenhang mit 5G von dem bisher größten Evolutionssprung in der Geschichte der Kommunikationstechnologie. Ohne Silber würde 5G aber nicht funktionieren.

1G - 5G Entwicklung der Mobilfunknutzung bis zum Internet der Dinge(Iot)

Die neue Kommunikationstechnologie wird u. a. in Fahrzeugen, Konsumentenelektronik, Robotertechnik, Computern, medizinischen Geräten und tragbarer Elektronik zum Einsatz kommen.

Die höchste zusätzliche Silbernachfrage ist nach Meinung der Analysten von Precious Metals Commodity Management von folgenden Segmenten zu erwarten (Ranking nach Bedeutung für den Silbermarkt):

  1. Konsumentenelektronik

  2. Automobile

  3. 5G-Halbleiter

  4. Tragbare u. flexible Elektronik

  5. Mechanische Mikrosystem (MEMS)

Das größte zusätzliche Nachfragepotenzial für Silber im Zusammenhang mit der 5G-Technologie wird aus dem globalen Markt für Unterhaltungselektronik erwartet. Dazu gehören Produkte wie Laptops, Tablets, Desktop-Computer, Displays, Smartphones, Fernseher und Wearables (körpernahe Elektronik).

Das Edelmetall Silber wird hier hauptsächlich benötigt für elektronische Kontakte, Antennen, Verkabelungen und Miniaturspiegel (DLP-Chips).

Ähnlich wie bei der Unterhaltungselektronik wird der Markt für MEMS-Geräte explodieren (mechanische Mikrogeräte), da die Zahl der über das Internet vernetzten Geräte unter 5G in den kommenden Jahren rasant wachsen wird.

Heute hat der MEMs-Markt bereits eine Größe von jährlich 17 Mrd. US-Dollar. Viele dieser IoT-Geräte enthalten Sensoren für den Einsatz in allen Bereichen von Landwirtschaft bis hin zu Medizin, Logistik, Smart City-Sensoren und Versorgungsunternehmen. Die Sensoren wiederum enthalten Silber.

Einige der Hauptkomponenten, die für die 5G-Infrastruktur erforderlich werden, sind u. a. Basisstationen, 5G-Smartphones, 5G-Antennen, Hochfrequenz-Front-End-Module und Heimgeräte (vom Hometrainer bis zur interaktiven Sprachbox).

Der Anstieg der Silbernachfrage durch die 5G-Revolution wird aber nicht nur von der direkten Einführung von 5G-Hardware angetrieben, sondern durch neue technische Möglichkeiten und Produkte. Ein 5G-fähiges Ökosystem wird eine zunehmende Nachfrage nach Halbleitern, Batterien, Miniaturantennen und Miniaturspiegeln (Sensoren) erzeugen.

Derzeit steht die 5G-Implementierung noch ganz am Anfang. Die Nachfrage nach Silber ist daher mit ca. 233 Tonnen (7,5 Mio. Unzen) im Jahr 2020 bzw. ca. 0,75 Prozent des aktuellen Jahresangebots noch sehr gering. Mit der Einführung von 5G in den kommenden Jahren werden eine Vielzahl neuer Produkte auf den Markt kommen, die ebenfalls Silber enthalten.

Schätzungen gehen davon aus, dass die Nachfrage nach Silber im direkten Zusammenhang mit der neuen Kommunikationstechnologie bis zum Jahr 2025 auf 500 Tonnen (16 Mio. Unzen) und bis zum Jahr 2030 auf 715 Tonnen Silber (23 Mio. Unzen) ansteigen wird.

Prognose der Entwicklung der Silbernachfrage im Zusammenhang mit 5G 2019 - 2030

Silber in Radio Frequency Indentification Devices (RFID)

Noch deutlich mehr Nachfragepotenzial versprechen die RFID-Funkchips, die in der Logistikindustrie und im Großhandel bereits heute eine bedeutende Rolle spielen. Warenlieferungen und Pakete werden mithilfe der RFIDs, die innen oder außen in Form von Labels aufgeklebt werden, gescannt, identifiziert und nachverfolgt. Die jährlichen Wachstumsraten sind zweistellig.

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Jeder Chip enthält eine spiral- oder streifenförmige Funkantenne aus Silber. Dadurch erhalten die Chips bzw. Label eine hohe Funkreichweite. Daten können so sehr zuverlässiger erfasst werden.

Die Menge an Silber pro Chip ist zwar mit 10 Milligramm sehr gering, dafür werden RFIDs milliardenfach eingesetzt. Die Kosten pro Stück betragen derzeit je nach Komplexität zwischen 30 Cents und einem Euro. Allerdings sind bei großen Ordermengen hohe Rabatte üblich.

Im Jahr 2003 wurden für RFID-Chips lediglich 5 Tonnen Silber nachgefragt, im Jahr 2010 waren es bereits 65 Tonnen. In diesem Jahr wird der Bedarf auf 245 Tonnen geschätzt und bis zum Jahr 2050 soll in RFID-Chips sogar mehr Silber zum Einsatz kommen als aktuell in der Schmuckindustrie (ca. 6.000 Tonnen). Das entspräche 20 Prozent der gesamten heutigen Industrienachfrage.

Einen wesentlichen Wachstumsschub erwarten die Analysten von Metals Focus durch den massenhaften Einsatz der RFID-Technologie im Einzelhandel. Zukünftig werden Supermärkte auf unbemannte Kassensysteme ohne Barcode Scanner umgestellt. Dazu wird jede Ware mit einem RFID-Chip bestückt, der drahtlos vor dem Verlassen des Geschäfts in einer Funkschleuse gescannt wird. So werden sämtliche Artikel kontaktlos erfasst und der zu zahlende Betrag angezeigt. Sobald dieser beglichen wurde, öffnet sich eine Barriere und der Kunde kann das Geschäft mit der Ware verlassen.

Neben der Kassierfunktion verbessern die RFID-Chips auch den Diebstahlschutz.

Der jährliche Schaden liegt hier aktuell noch bei 1,2 Prozent des stationären Einzelhandelsumsatzes.

Auch in Ausweispapieren und Sicherheitsdokumenten kommen RFID-Chips verstärkt zum Einsatz. Hier werden u. a. biometrische Daten gespeichert. Ebenfalls bereits bewährt hat sich der millionenfache Einsatz in Eintrittskarten und Systemen zur Zutritts- und Zugriffskontrolle.

Komplexere RFID-Chips der modernsten Generation besitzen noch umfangreichere Funktionen.

So integriert der Reifenhersteller Michelin die neuesten Chips in seine Reifen. Durch das Bestücken mit RFIDs können die Pneus miteinander kommunizieren und dem Fahrer aktuelle Zustandsinformationen geben. Insgesamt ermöglicht diese Technologie ein verbessertes Reifenmanagement über die gesamte Lebensdauer vom Werk bis zum Ende des Reifenlebens indem zum Beispiel den im Auto verbauten Wartungssystemen permanent der Zustand der Autoreifen mitgeteilt wird.

In der Gesamtbetrachtung ist der massenhafte Einsatz der RFID-Chips in diversen Bereichen einer der größten Nachfragetreiber für industrielles Silber. Zumal die RFID-Chips, die nur Kleinstmengen an Silber erhalten, bisher kaum recycelt werden. Sie landen stattdessen im Müll. Das darin enthaltene Silber wandert anschließend in die Müllverbrennungsanlage oder auf die Deponie.

Fazit und Ausblick

Die wirtschaftliche Bedeutung des Edelmetalls Silber geht weit über den Status als Wertspeicher und alternatives Zahlungsmittel hinaus.

Die breite industrielle Einsetzbarkeit macht das Edelmetall zu einem unentbehrlichen Nutzmetall.

Aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften ist Silber in vielen Anwendungen nicht ersetzbar. Es gibt keine wirtschaftlich sinnvollen Ausweichmöglichkeiten auf andere Metalle. Diese sind entweder um ein Vielfaches teurer oder weniger effizient, wie zum Beispiel Kupfer.

Das Analysehaus Metals Focus sieht das Potenzial von Silber in der verarbeitenden Industrie bei Weitem noch nicht ausgeschöpft. Neue Innovationen und anspruchsvolle Anwendungen, die auf hohe Effizienz angewiesen sind, steigern die Nachfrage von Jahr zu Jahr. Gleichzeitig stagniert das Wachstum des Silberangebots aus Minen und Recycling in den letzten 20 Jahren.

Im vergangenen Jahr betrug das Silberangebot 30.360 Tonnen, im Jahr 2000 waren es 28.600 Tonnen.

Die Analysten von Metals Focus gehen von einer Vervielfachung des Silberbedarfs in der Industrie durch neue Anwendungsbereiche und die Verbreitung bestehender Anwendungen in den kommenden zehn Jahren aus. Ob das Edelmetall dann noch zu den aktuellen Preisen erhältlich ist, darf bezweifelt werden.

Autor: Hannes Zipfel
Ökonom
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Handarbeit aus "Schwäbisch Sibirien"