Rohstoff-Mangel bei Akku-Produktion

4. Juli 2023
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Aktuelles

Thierry Breton, Binnenmarkt-Kommissar der EU, verwies vor einigen Monaten dezidiert auf den anstehenden Rohstoff-Mangel für die Herstellung von Batterien für Elektroautos. So drohe im kommenden Jahr „Peak-Kobalt“ und wenig später „Peak-Lithium“, also der Punkt, an dem die abbaubaren Ressourcen den Bedarf nicht mehr decken können. Die jährliche Förderung von Kobalt reicht für den Bau von rund 2,6 Millionen Stromer-Pkw, heuer werden es 2,3 Millionen sein. Halten die EU- und EFTA-Staaten sowie Großbritannien an ihrem Elektroantriebs-Bekenntnis fest, besteht in weniger als sieben Jahren allerdings ein Bedarf am vierfachen der verfügbaren Menge des raren Metalls. Der Hoffnung, dass in dieser Zeitspanne technische Alternativen zur Verfügung stehen, erteilten Experten für Lithium eine Absage – für die nächsten fünfzehn Jahre wird es wohl primär bei Lithium-Ionen-Akkus als effizienteste Lösung bleiben.

Auch Recycling wird den Mangel kaum beheben. Zum einen, weil es noch in den Kinderschuhen steckt, zum anderen, weil die Pkw-Akkus nach ihrer Lebensspanne im Auto ja möglichst anderswo verwendet werden sollen, etwa als Speicher für Strom aus Photovoltaik-Anlagen. Dazu ist ein nennenswerter Output in ein künftiges Recycling-System frühestens in zehn Jahren zu erwarten – zu spät, um dem dann bereits herrschenden Bedarf entgegenzuwirken.

Dem Thema Kobalt widmet sich auch der österreichische Geologe Dr. Heinrich Winkler und hat dazu bereits fachübergreifende Arbeiten veröffentlicht. Seine Conclusio: „Kobalt ist das schmutzige Geheimnis des Elektroautos.“ Die von ihm angestellte Berechnung deckt sich auch mit den nun von EU-Kommissar Breton genannten Zahlen: Vom bereits an seine Grenzen gelangten terrestrischen Kobalt-Abbau von zuletzt 124.000 Tonnen geht rund ein Viertel an die Batterieherstellung für E-Autos.

Der durchschnittliche Gehalt von zwölf Kilo je Akku ergibt die errechnete Maximal-Anzahl von rund 2,6 Millionen Akku-Fahrzeugen. Eine Reduzierung des Kobalt-Anteils ist technisch möglich, wie es etwa BMW vormacht. Allerdings reicht sie nicht für eine maßgebliche Verschiebung der Ressourcen-Rechnung zugunsten einer batterieelektrischen Vollproduktion des jährlichen Neuwagen-Bedarfs von zwölf Millionen Stück allein für Europa.

Sehr wohl eine Alternative sind die Lithium-Eisenphosphat-Akkus des chinesischen Herstellers BYD – sie kommen ohne Kobalt aus und gelten deshalb als besonders brandsicher. Dank patentierter „Blade“-Technik (flache, eng gestapelte Akku-Zellen) haben sie kaum mehr Nachteile bei der Energiedichte, sind allerdings schwerer. Lithium wiederum ist ein Bestandteil vulkanischer Ergussgesteine, große Abbaustätten liegen etwa in Bolivien. Schon jetzt verursacht seine Förderung gewaltige Umweltschäden und zwingt tausende Menschen, wegen Wassermangel ihre Heimat zu verlassen.

Theoretisch gibt es in Europa einige Vorkommen, sogar in Österreich. Ob die kostenintensive Lithium-Gewinnung im Granitabbau an der Kärntner Saualpe jemals Realität wird, ist allerdings fragwürdig. Die Schürfrechte dafür wurden zudem vor Jahren einem australischen Unternehmen verkuft. Auch die größte deutsche Lagerstätte im Oberrheintalgraben könnte bei ebenfalls offener Rentabilitätsfrage nur rund ein Zehntel des Bedarfs unserer Nachbarn für EV-Akkus decken. Schon jetzt verteuern die steigenden Akku-Kosten die Strom-Autos eher, die marktwirtschaftlich übliche Preisreduzierung durch Massenproduktion bleibt aus. Dazu kommt der Zeitfaktor: Während eine Batteriefabrik innerhalb von 24 Monaten aus dem Boden gestampft werden kann, dauert die Einrichtung eines förderfähigen Lithium-Abbaus laut einer von Toyota durchgeführten Untersuchung zwischen vier und sieben Jahre.

Die Bedarfsrechnung der jährlich zwölf Millionen Elektro-Neuwagen allein für Europa hängt in jedem Fall an der Erschließung neuer Lagerstätten. Die größten Ressourcen an Kobalt befinden sich im Pazifik, enthalten in den sogenannten Manganknollen und Kobaltkrusten in und auf dem Meeresboden in 3000 bis 6000 Metern Tiefe. Bislang war der Abbau wirtschaftlich unattraktiv, aufgrund des Trends zu erneuerbaren Energien und zur E-Mobilität rückt er jetzt ins Interesse.

Laut dem Seerechtsübereinkommen von 1994 sind die Lagerstätten Erbe der gesamten Menschheit, eine geregelte Vergabe von Abbaurechten ist aber möglich. Allerdings sind die Meeresböden das größte Ökosystem der Erde und die Folgen einer Beeinträchtigung durch maritimen Bergbau unabsehbar – immerhin sorgen sie für einen großen Teil der natürlichen CO2-Bindung. EU-Staaten haben sich bis 2030 ein Limit gesetzt, keinen Abbau ohne wissenschaft­liche Klärung der Folgen zu betreiben. Andere Regierungen werden dieser Zurückhaltung eher nicht folgen.

Foto: VW