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Goldgewinnung: Von den Anfängen bis in die Zukunft

Goldwissen Arnulf Hinkel, Finanzjournalist – 19.05.2022

Lesen Sie hier, wie sich der Goldabbau von der Frühzeit bis heute entwickelt hat und wie der Klimawandel die zukünftige Goldgewinnung prägen wird.

Vom Anbeginn der Menschheit bis heute wurden nach aktuellen Angaben des World Gold Council mehr als 205.000 Tonnen Gold gefördert. Allein 2021 waren es 3.560,7 Tonnen, was zusammen mit der Rückgewinnung aus Altgold und Elektroschrott ein Goldangebot von 4.666,1 Tonnen auf dem Weltmarkt ermöglichte. In den letzten zehn Jahren ist die Goldnachfrage fast ununterbrochen gestiegen, und es ist nicht davon auszugehen, dass sich das in absehbarer Zeit wesentlich ändern wird. Doch woher kommt eigentlich das Gold, das in Barren-, Münz- oder Schmuckform Tag für Tag verkauft wird – und wie wird es hergestellt?

Das meiste Gold in diesem Universum befindet sich im Weltall, wo nicht nur Planeten, sondern auch kleine Himmelskörper wie Kometen, Asteroide und Meteoriten viel Gold beherbergen. Der auberginenförmige Asteroid Eros beispielsweise enthält bei einer Länge von nur 34 Kilometern nicht weniger als 20 Mrd. Tonnen Gold.

© PantherMedia /asolano (YAYMicro)
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Das Edelmetall ist durch die Kollision von zwei Neutronensternen entstanden und ist als Ergebnis eines sogenannten Supernova-Kernkollaps Bestandteil von Himmelskörpern jeglicher Art – auch der Erde. Da Gold extrem schwer ist, wanderte es bei der Entstehung unseres Planeten in den Erdkern, wo heute genug Gold lagert, um die komplette Oberfläche der Erde mit einer 45 cm dicken Goldschicht zu überziehen. Als die zunächst flüssige Erdmasse abkühlte, lagerte sich das Edelmetall auch in und auf der Erdkruste ab. Auch durch Vulkanausbrüche wurde Gold wieder an die Erdoberfläche befördert.

Dieser Goldbestand ist der Einzige, der – und das auch nur teilweise – bis heute von Menschen genutzt werden kann. Auf welche Arten Gold gefördert werden kann, wie sich die Methoden der Goldgewinnung im Laufe der Jahrtausende weiterentwickelt haben und wie die Zukunft der Goldproduktion aussehen könnte, wird in diesem Beitrag beleuchtet.

Die Anfänge: Goldgewinnung aus sekundären Lagerstätten

Das Edelmetall übt vermutlich schon so lange, wie es Kulturen gibt, eine besondere Faszination auf Menschen aus. Das liegt nicht nur an dem Glanz von Gold, sondern auch an seiner Unvergänglichkeit und seiner leichten Verarbeitbarkeit. Die extreme Seltenheit des Edelmetalls führte schnell dazu, dass es als Schmuck genutzt wurde und zum Synonym für Reichtum, hohe gesellschaftliche Stellung und Macht avancierte.

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Gold wurde zunächst nicht gefördert, sondern in Form von Nuggets einfach gefunden – in sogenannten sekundären Lagerstätten. Dies konnten Flussbetten oder durch Erosion und Witterungseinflüsse zutage gefördertes goldhaltiges Geröll sein, wo Gold mit etwas Glück gefunden und leicht geborgen werden konnte. Solche Goldvorkommen nennt man sekundäre Lagerstätten, und das dort relativ leicht zu gewinnende Edelmetall wird Seifengold, Waschgold oder Flussgold genannt.

Die ältesten Goldfundstücke wurden vor rund 6.600 Jahren gefördert

Vermutlich haben bereits unsere prähistorischen Vorfahren Gold genutzt. Belegt werden kann dies allerdings nicht. Sicher dagegen ist, dass Gold bereits ab ca. 4600 v. Chr. eine wichtige kulturelle und gesellschaftliche Rolle spielte. Dies ist wissenschaftlich belegt durch die Auswertung umfangreicher Goldfundstücke, die aus dem Gräberfeld von Warna im heutigen Bulgarien geborgen wurden: Die rund 3.000 Schmuckstücke bezeugen nicht nur die bereits in der späten Jungsteinzeit und frühen Kupfersteinzeit weitverbreitete Nutzung und Bearbeitung von Gold, sondern auch dessen gesellschaftliche Bedeutung in den damaligen Hierarchien. Eine weitere Erkenntnis aus den Goldstückfunden von Warna: Schon damals verarbeiteten Menschen fast pures Gold; die untersuchten Schmuckstücke wiesen zum Großteil eine Reinheit zwischen 23 und 23,5 Karat auf.

Die Methoden der Goldgewinnung waren zunächst denkbar einfach, aber spätestens mit der enormen Beliebtheit des Edelmetalls im alten Ägypten ab ca. 3100 v. Chr. wurde die Suche nach Gold professionalisiert und in immer größerem Maßstab betrieben.

Goldwäsche – die älteste Form der Goldgewinnung

Jeder, der sich schon mal als Hobby-Goldschürfer versucht hat, kann bestätigen, dass dies eine extrem anstrengende Tätigkeit ist – eine wahre Sklavenarbeit. Und genau dies war die Goldgewinnung im alten Ägypten: Tausende von Sklaven mussten bis zur völligen Erschöpfung, manchmal sogar bis zum Tod, auf goldhaltigen Feldern oder in Flüssen Gestein, Sand oder Schlamm bergen und in breiten, großen Behältern wie Pfannen unter fließendem Wasser so lange schwenken, bis sich das Gold in Form von Nuggets vom Rest des Drecks oder Schlamms getrennt hatte.

© PantherMedia /clearviewstock (YAYMicro)
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Eine andere Möglichkeit war die Nutzung von sogenannten Goldwaschrinnen, in deren horizontal angebrachten Rippen sich das Gold sammeln kann. Beide Goldwaschtechniken sind physikalisch nur möglich, weil Gold extrem schwer ist. Zum Vergleich: Gold ist mit einer Dichte von 19,3 g/cm3 mehr als siebenmal so schwer wie Marmor. Auf der Erde gibt es nur sechs Elemente, die eine höhere Dichte haben als Gold, darunter Platin.

Dass sich das Verfahren der Goldwäsche überhaupt lohnte, lag nicht nur daran, dass – wie in Ägypten – diese Arbeit oftmals durch Sklaven verrichtet wurde; damals waren die sekundären Lagerstätten des Edelmetalls auch noch weitgehend unberührt. Im Laufe der Jahrtausende wurden sie jedoch immer weiter ausgeschöpft, weshalb die Zeiten des Goldrauschs auch lange vorbei sind. Sie spielten sich ab 1848 in Kalifornien, 1886 in Witwatersand, Südafrika, oder Ende des 19. Jahrhunderts am Klondike River in Alaska, USA, ab.

Aufwändiger aber ertragreicher: Goldgewinnung aus primären Lagerstätten

Waschgold macht nur einen Bruchteil aller Goldvorkommen auf der Erde aus, selbst wenn man sich auf die aus heutiger Perspektive leicht abbaubaren Goldbestände beschränkt. Der Löwenanteil besteht aus sogenanntem Berggold, das nur durch den Abbau von goldhaltigem Erz in Bergwerken gewonnen werden kann. Diese im Vergleich zum Goldwaschen sehr viel komplexere Technik der Goldgewinnung wird bereits seit der Bronzezeit, also seit rund 5.000 Jahren, angewendet, wie der Entdeckung eines Goldbergwerks in Sakdrissi, Georgien, im Jahr 2004 belegte.

© PantherMedia /TTstudio
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Wegen seiner sehr geringen Reaktivität mit anderen Substanzen war es nicht einfach, das fest im Erz sitzende Berggold zu isolieren. Deshalb musste das geförderte Erz mühsam so stark wie möglich zerkleinert werden, um das Gold daraus zu lösen. Aber selbst bei kleingemahlenem Erz war die Goldwäsche keine zielführende Methode, um das Gold vom Gestein zu trennen.

Schon in der Antike in der Zeit von ca. 800 v. Chr. bis 600 n. Chr. wurden deutlich effizientere Verfahren der Goldgewinnung entwickelt. Bis heute – und natürlich auch zukünftig – werden laufend effizientere und in den letzten Jahrzehnten auch verstärkt umweltschonendere Konzepte des Goldabbaus entwickelt

1. Das Amalgamverfahren

Mitte des 14. Jahrhunderts wurde das Amalgam-Verfahren zur Gewinnung von Berggold eingeführt und kommt heute nur noch in wenigen Goldabbaustätten zum Einsatz. Bei diesem Goldgewinnungsverfahren werden geförderte Golderze oder Goldschlamm mit Quecksilber angereichert. Das so entstehende Amalgam ist flüssig und trennt sich dadurch automatisch vom Rest des geförderten Erzes. Danach wird das isolierte Amalgam erhitzt, wodurch dank des im Vergleich zu Gold viel niedrigeren Siedepunktes von Quecksilber das reine Edelmetall zurückbleibt.

Problematisch an dieser Methode ist die Freisetzung der hochgiftigen Quecksilberdämpfe, die für Mensch und Umwelt eine große Gefahr darstellen. Das Amalgamverfahren wurde deshalb schon vor geraumer Zeit durch weniger schädliche Goldgewinnungsmethoden abgelöst und wird heute nur noch im Amazonas-Gebiet eingesetzt.

2. Die Cyanidlaugung

Auch das Verfahren der Cyanidlaugung erfolgt in mehreren Schritten: Im ersten Schritt wird das geförderte goldhaltige Erz zu ganz feinem Sand gemahlen. Dieser wird mit einer Natriumcyanid-Lösung gemischt, wodurch das Gold zusammen mit der verwendeten Lauge aus dem Erzsand gelöst wird. Das so isolierte Gold-Cyanidlaugen-Gemisch wird im nächsten Schritt mithilfe von Zinkstaub getrennt. Das isolierte Rohgold wird im Anschluss raffiniert, wodurch dann Feingold gewonnen werden kann.

© PantherMedia /rezoff
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Die Cyanidlaugung ermöglicht eine höhere Goldausbeute als das Amalgamverfahren und belastet – korrekt angewendet – die Umwelt auch nicht so stark, jedoch können technische Unfälle zur Freisetzung der hochgiftigen Lauge führen und im schlimmsten Fall eine Umweltkatastrophe nach sich ziehen, wie etwa beim Baia-Mare-Dammbruch in Rumänien vor 22 Jahren. Außerdem kann im Rahmen der Cyanidlaugung leicht Blausäure entstehen, die extrem giftig für Mensch und Umwelt ist. Unter strengsten Sicherheitsauflagen erfolgt die Cyanidlaugung auch heute noch, vor allem in Abbaugebieten, in denen der Goldanteil besonders hoch ist.

3. Das Anodenschlammverfahren

Vollkommen ohne giftige Substanzen funktioniert das Anodenschlammverfahren, das insbesondere dann effektiv ist, wenn Goldanteile bei der Förderung von anderen Edelmetallen wie Kupfer oder Zinn sozusagen als Nebenprodukt gewonnen werden sollen. Bei dem auf einem elektrochemischen Ansatz beruhenden Verfahren wird Gold durch Elektrolyse von den anderen Metallen getrennt. Das Gold wandert dabei gemeinsam mit den anderen Edelmetallen in Form von Anodenschlamm unter Zuhilfenahme von starker elektrischer Energie von einer Elektrode zur anderen. Danach werden die einzelnen Edelmetalle voneinander getrennt.

Der hohe Energieverbrauch ist der einzige Nachteil dieses heute gängisten Verfahrens zur Goldgewinnung. Es ist effektiver als das Amalgamverfahren und die Cyanidlaugung. Außerdem werden im Gegensatz zu diesen beim Anodenschlammverfahren weder die Gesundheit von Menschen noch die Umwelt gefährdet. Das Verfahren wird auch häufig beim Recycling von Altgold eingesetzt.

4. Das Borax-Verfahren

Eine weitere umweltfreundliche, aber deutlich weniger energieintensive Methode der Goldgewinnung ist das Borax-Verfahren. Durch den Zusatz von Borax, auch Natriumborat genannt, wird der Schmelzpunkt von Gold stark herabgesetzt. Der niedrige Schmelzgrad der goldhaltigen Erzmasse ermöglicht den Einsatz von kostengünstigeren, aber auch weniger leistungsstarken Hitzequellen. Das Gold setzt sich im Schmelzprozess unten im Tiegel ab, während Gesteinsmaterialien wie Erz, Silizium, Quarz sowie alle Oxide nach oben steigen. Das Borax-Verfahren spart nicht nur Energie, es eignet sich auch ausgezeichnet zur Gewinnung von Feingold.

5. Das Miller-Verfahren

Mit einem Anteil von rund 70 Prozent ist das 1867 patentierte Miller-Verfahren die meistgenutzte Raffinationsmethode zur Feingoldgewinnung aus Rohgold. Bei diesem chemischen Prozess wird ein Strom aus reinem Chlorgas durch einen mit geschmolzenem, aber unreinem Gold gefüllten Tiegel geblasen. Dieser Vorgang reinigt das Gold bis zu einem Reinheitsgrad von 99,999 Prozent, da fast alle anderen im Rohgold enthaltenen Elemente früher als Gold Chloride bilden und diese dann relativ einfach als Salze entfernt werden können.

Recycling: stark wachsende Bedeutung für die Goldgewinnung

Copyright Foto: Umicore
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Laut dem Jahresbericht 2021 des United States Geological Survey verbleiben weltweit noch rund 54.000 Tonnen Gold nach dem Stand heutiger Technologie und Forschung zu vertretbaren Kosten abbaubar in der Erde. Gänzlich neue, förderfähige Goldvorkommen wurden bereits seit vielen Jahren nicht mehr entdeckt. Ausgehend von der Jahresfördermenge 2021 wären diese 54.000 Tonnen also in gut 15 Jahren aufgebraucht.

Dies ist jedoch nicht der einzige Grund, weshalb Gold-Recycling immer wichtiger wird: Die Rückgewinnung aus Altgold ist viel preiswerter und auch umweltschonender als die Förderung von Berggold. So werden selbst unter Einsatz modernster, umweltfreundlicher Verfahren bei der klassischen Herstellung eines Kilo Golds zwischen 12 und 16 Tonnen CO2 freigesetzt, während beim Recycling von Altgold aus Schmuck oder Münzen nur 53 Kilo CO2 produziert werden, also weniger als ein Zwanzigstel.

Der Anteil von Recycling-Gold an der gesamten Jahresproduktion macht zurzeit rund 28 Prozent aus und ist stark vom aktuellen Goldpreis abhängig: Je höher der Preis, desto eher trennen sich Menschen – besonders in Schwellenländern – von ihrem alten Goldschmuck. Altgold wird heute bereits zu 100 Prozent recycelt; gewaltiges Wachstumspotenzial dagegen birgt die Goldrückgewinnung aus Elektroschrott, z.B. aus Smartphones, PCs oder Kraftfahrzeugen.

Die Zukunft der Goldgewinnung: Optimierung der Klimabilanz

Den meisten Menschen ist inzwischen klargeworden, dass nur die Anstrengungen jedes Einzelnen die drohende Klimakatastrophe noch aufhalten können. Das gilt besonders für Branchen, die einen großen ökologischen Fußabdruck hinterlassen. Dazu zählt auch die Goldindustrie, die sich zum einen durch entsprechende Regulierungen seitens engagierter Staatenverbünde in der Pflicht sieht, zum anderen aber auch durch ihre Endkunden: umweltbewusste Käufer von Goldschmuck ebenso wie institutionelle und private Anleger, die mit der Auswahl ihres Investment-Portfolios einen Beitrag zu einer besseren Klimabilanz leisten wollen.

Zur Erreichung einer umwelt- und klimafreundlicheren Goldgewinnung gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten: zum einen der Einsatz von Abbauverfahren, die weniger umweltbelastend und energieintensiv als die heute üblichen sind. Ein vielversprechender Ansatz ist aktuell der Ersatz der hochgiftigen Blausäure durch unschädliche Chlorverbindungen bei der Förderung von Berggold. Dieses innovative Verfahren verspricht zudem eine bis zu 20 Prozent effizientere Goldgewinnung.

Zum anderen aber – und dies ist der weitaus zukunftsweisendere Weg – kann durch eine Intensivierung der Goldrückgewinnung aus Elektroschrott, das sogenannte Urban Mining, der CO2-Ausstoß, deutlich gesenkt werden. So stellt das Unternehmen Umicore, exklusiv-Lieferant der zur Besicherung von Xetra-Gold-Anteilen hinterlegten Goldbarren, jährlich bis zu 100 Tonnen Goldbarren aus Altgold und Elektroschrott her. Bis heute konnte der weltweit agierende Materialtechnologie- und Recyclingkonzern nach eigenen Angaben dadurch mehr als 1 Million Tonnen CO2 im Vergleich zur Minenproduktion einsparen. Und dass Urban Mining nicht ausschließlich Hightech-Konzernen vorbehalten sein muss, zeigt die Initiative Earthbeat Foundation, die Kleinstproduzenten von Gold u.a. bei der Umsetzung von Urban Mining unterstützt.

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Gold aus Elektroschrott kann perspektivisch sogar noch klimaschonender gewonnen werden: Eine neue, auf dem Einsatz von Bakterien basierende Technologie erlaubt es, das bislang in vielen Fällen unwirtschaftliche und energieintensive Urban Mining nicht nur kostengünstiger, sondern auch ohne den Einsatz von Chemikalien und nahezu CO2-frei durchzuführen.

Klimaneutral wird Gold vermutlich niemals herzustellen sein, wohl aber gibt es zahlreiche vielversprechende Ansätze, um den ökologischen Fußabdruck zu minimieren.

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