Palladium – ein Überblick

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Geschichte von Palladium

Palladium wurde erst Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckt. Der britische Arzt und Chemiker William Hyde Wollaston isolierte das Edelmetall 1802 aus Platin-Erz, indem er dieses in Königswasser löste und ein neues Metall in der Lösung identifizierte. Inspiriert von einem kurz zuvor entdeckten Himmelskörper, benannte er das Element nach dem Asteroiden Pallas.

Bereits im 19. Jahrhundert erkannte Michael Faraday die katalytischen Eigenschaften der Platingruppenmetalle. Der Chemiker Thomas Graham stellte später fest, dass Palladium in der Lage ist, große Mengen Wasserstoff zu absorbieren – eine bis heute bedeutende Eigenschaft in der Industrie. Dennoch blieb Palladium zunächst ein weitgehend ungenutztes Metall. Erst in den 1970er-Jahren nahm die Nachfrage rasant zu. Grund dafür war sein Einsatz in Katalysatoren für Benzinmotoren, wo es zunehmend das teurere Platin ersetzte. Heute ist Palladium auch in der Elektronik, der chemischen Industrie und in der Dentaltechnik ein unverzichtbarer Werkstoff.

Palladiummünze des Königreichs Tongas

Als Münzmetall spielte Palladium zunächst nur eine Nebenrolle. Die erste bekannte Prägung stammt aus dem Jahr 1966, als Sierra Leone eine limitierte Auflage von 100 Gedenkmünzen herausgab. 1967 folgte das Königreich Tonga mit der ersten offiziellen Palladiummünze zur Krönung von König Taufa'ahau Tupou IV.

In den 1980er- und 1990er-Jahren begannen weitere Länder mit der Prägung von Palladiummünzen als Anlage- und Sammlerobjekte. Besonders bekannt ist die russische Ballerina-Serie, die von 1989 bis 1995 ausgegeben wurde.

2005 brachte die Royal Canadian Mint ihre erste Palladiumversion der bekannten Anlagemünze Maple Leaf auf den Markt, gefolgt von einer Agenturausgabe der Cook Islands im Jahr 2009. Beide zählen heute zu den meistgehandelten Palladiummünzen in Deutschland – neben der weiterhin beliebten Ballerina, die gelegentlich noch auf dem Zweitmarkt erhältlich ist.

Eigenschaften von Palladium

Palladium (Symbol: Pd) gehört zur Gruppe der Platinmetalle, auch Platinum Group Metals (PGM) genannt. Es zählt zu den silberweiß glänzenden Edelmetallen und überzeugt durch seine Kombination aus Ästhetik und technischer Vielseitigkeit.

Das Metall besitzt einen Schmelzpunkt von 1.554,9 °C, einen Siedepunkt von 2.960 °C sowie eine Dichte von 11,99 g/cm³. Aufgrund seines relativ niedrigen Schmelzpunkts lässt sich Palladium ähnlich gut wie Gold verarbeiten, was es besonders attraktiv für die Industrie und die Schmuckherstellung macht.

Im Vergleich zu Platin ist Palladium deutlich reaktiver, behält jedoch an der Luft seinen metallischen Glanz und läuft nicht an – ein wichtiger Vorteil in der Verarbeitung und Lagerung. Es lässt sich problemlos in Königswasser lösen und ist das einzige Platinmetall, das sich auch in Salpetersäure auflöst. Dabei entsteht bräunliches Palladium(II)-nitrat.

Besonders bemerkenswert ist die Fähigkeit von Palladium, Wasserstoff zu absorbieren: Schon bei Raumtemperatur kann das Metall bis zum 900-fachen seines Volumens an Wasserstoff aufnehmen. Diese Eigenschaft macht es heute zu einem gefragten Werkstoff in der Wasserstoff- und Energietechnologie, etwa bei Speichersystemen oder in der Katalyseforschung.

Verwendung von Palladium

Palladium ist ein hochwirksamer Katalysator und wird in zahlreichen industriellen Prozessen eingesetzt. Den mit Abstand größten Bedarf hat dabei die Automobilindustrie: Rund 81 % der weltweiten Palladiumnachfrage im Jahr 2023 entfielen auf die Herstellung von Abgaskatalysatoren für Ottomotoren, in denen Palladium schädliche Emissionen in harmlose Stoffe umwandelt.

Auch in der Elektronikbranche spielt Palladium eine zentrale Rolle. Hier wird es als Bestandteil von Palladium-Silber- und Palladium-Kupfer-Legierungen für elektrische Kontakte verwendet. Darüber hinaus beschichtet man Leiterplatten oder deren Bohrungen mit Palladium, um darauf anschließend Kupfer- oder Messingschichten aufzubringen – ein Prozess, der für die Miniaturisierung elektronischer Bauteile entscheidend ist.

Palladiumbarren 500 Gramm

Weitere wichtige Anwendungsgebiete sind die chemische Industrie – etwa als Katalysator für Reaktionen –, die Luftfahrt (z. B. in Zündkerzen und Brennstoffzellen) sowie die Medizintechnik. In der Zahnmedizin wird Palladium zur Herstellung hochwertiger Dentallegierungen eingesetzt, während auch chirurgische Instrumente teils Palladium enthalten.

Im Bereich Schmuckdesign ist Palladium zwar weniger populär als Platin, hat sich jedoch insbesondere in Gold-Palladium-Legierungen etabliert, die unter dem Begriff Weißgold bekannt sind. Der Investmentbereich nimmt hingegen nur eine Nebenrolle ein: Die Produktion von Palladiummünzen und Palladiumbarren macht lediglich einen kleinen Teil der weltweiten Nachfrage aus – das Angebot ist entsprechend überschaubar.

Aktuelle Zahlen aus dem Jahr 2023 zeigen: Die weltweite Nachfrage lag bei rund 321,6 Tonnen. Davon entfielen:

  • 81,7 % auf die Automobilindustrie
  • 6,7 % auf die Elektronikbranche
  • 6,7 % auf chemische Anwendungen
  • 4,9 % auf Schmuck, Medizin und Investments zusammen

Weltweite Palladiumnachfrage in Tonnen

201520162017201820192020
308,0 t 308,5 t 324,0 t 332,0 t 357,0 t 307,0 t
Quelle: GFMS Platinum & Palladium Survey & Nornickel Annual Report

Palladiumvorkommen und -abbau

Ballerina Palladiummünze 1 Unze

Palladium ist das häufigste Element innerhalb der Platinmetallgruppe und steht in der Elementhäufigkeit an 72. Stelle. Der durchschnittliche Anteil in der Erdkruste beträgt etwa 0,011 ppm, was elf Milligramm pro Tonne Gestein entspricht. In der Natur tritt Palladium nahezu ausschließlich gemeinsam mit anderen Platinmetallen auf.

Historisch war die Gewinnung von reinem Palladium aufgrund der chemischen Ähnlichkeit innerhalb der Platinmetalle äußerst schwierig. So wurden im Jahr 1913 lediglich 67 Kilogramm des Edelmetalls produziert. Zum Vergleich: Im Jahr 2023 betrug die weltweite Förderung etwa 208 Tonnen.   

Heutzutage wird Palladium hauptsächlich als Nebenprodukt aus Nickel- und Kupfererzen gewonnen. Frühere Lagerstätten in Flusssedimenten, sogenannte Seifenlagerstätten, spielen aufgrund ihrer Erschöpfung kaum noch eine Rolle.

Die weltweiten Reserven an Platinmetallen werden auf über 81.000 Tonnen geschätzt. Davon befinden sich etwa 63.000 Tonnen in Südafrika, insbesondere im Bushveld-Komplex, einem der größten Intrusivkomplexe der Erde. Weitere bedeutende Reserven liegen in Russland mit etwa 16.000 Tonnen und in Kanada mit rund 1.200 Tonnen.

Top-Palladiumproduzenten im Jahr 2023

Land Fördermenge in Tonnen
Russland 92,0 t
Südafrika 75,0 t
Kanada 16,0  t
USA 15,0 t
Simbabwe 10,0 t
Quelle: GFMS Platinum & Palladium Survey 2015

Diese fünf Länder zusammen decken den Großteil der weltweiten Palladiumproduktion ab.

Die bedeutendsten Abbaugebiete sind:

  • Norilsk-Talnakh in Russland: Ein riesiges Nickel-Kupfer-Palladium-Vorkommen in Sibirien.
  • Bushveld-Komplex in Südafrika: Beherbergt etwa 50 % der weltweiten Palladiumressourcen.
  • Sudbury Basin in Kanada: Ein bedeutendes Nickel-Kupfer-Palladium-Vorkommen in Ontario.
  • Stillwater-Komplex in den USA: Ein wichtiges Palladiumvorkommen in Montana.
Diese Lagerstätten sind entscheidend für die globale Versorgung mit Palladium und unterstreichen die geopolitische Bedeutung dieses Edelmetalls.

Größte Palladiumproduzenten weltweit

MMC Norilsk Nickel (Nornickel) aus Russland bleibt auch im Jahr 2023 der weltweit führende Palladiumproduzent. Das Unternehmen förderte im Jahr 2023 insgesamt 2.407.000 Unzen Palladium, was etwa 74,9 Tonnen entspricht. Diese Menge stellt einen Rückgang von 6 % im Vergleich zum Vorjahr dar, was hauptsächlich auf die Verarbeitung von Erzen mit geringerem Gehalt an Platingruppenmetallen zurückzuführen ist.

Der südafrikanische Konzern Anglo American Platinum produzierte in Q3-2023 fast 315.000 Unzen Palladium, was etwa 9,8 Tonnen entspricht. Dies bedeutet einen Rückgang von 3 % gegenüber dem Vorjahreszeitraum..

Impala Platinum (Implats), ebenfalls in Südafrika ansässig, verzeichnete im Jahr 2023 eine Gesamtproduktion von 2,96 Millionen Unzen an Platingruppenmetallen (PGMs), was einem Rückgang von 4 % entspricht. Die spezifische Palladiumproduktion wird in den verfügbaren Berichten nicht separat ausgewiesen.