Gehen der E-Mobilität die Rohstoffe aus?
Einen leichten Schock versetzte kürzlich Karl Lichtblau, Geschäftsführer von IW Consult (Essen), den Freunden und Förderern der Elektro-Mobilität. Nach dem derzeitigen Stand reichten die bekannten Reserven an Kobalt, das zur Herstellung der bisher gebräuchlichen Batterien für E-Fahrzeuge benötigt wird, nur noch elf Jahre.
Schon wurde in Medien über das baldige Ende der E-Mobilität spekuliert, doch "Panik" sei fehl am Platze, betont Lichtblau in einem Gespräch mit der AZ. Die Berechnungen des Instituts seien allerdings Anlass für einen Appell an die Branche: "Leute, kümmert euch!"
Kobalt steht auf der "Roten Liste" ganz oben
Kobalt ist nicht das einzige Material, das IW Consult in einer Studie für die Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft" (vbw) auf die Liste der am meisten von Verknappung bedrohten "kritischen" Rohstoffe setzte.
Auch Lithium und Graphit werden für die Herstellung von E-Auto-Batterien benötigt, die ebenfalls zum Teil aus Ländern mit kritischen politischen und sozialen Strukturen importiert werden müssen und deren bisher festgestellte Vorkommen begrenzt sind. Kobalt steht allerdings auf dieser "Roten Liste" ganz oben.
Die Batterieentwicklung sei jedoch ein "hoch dynamischer" Bereich, heißt es in der Consult-Studie. Allerorten ist man dabei, den Kobalt-Anteil in den Batterien zu verringern oder ganz zu eliminieren. Die Abschätzung des Rohstoffbedarfs sei "immer eine Momentaufnahme", betont Geschäftsführer Lichtblau.
E-Autos: Die Sache mit den drei "R"
Das "Bayerische Zentrum für Batterietechnik" (BayBatt) in Bayreuth weist den Weg mit Hilfe der "4R"-Strategie: Das erste "R" steht für "Reduce" und bezeichnet die Steigerung der Effizienz über die gesamte Lebensdauer, das zweite "R" bezeichnet "Reuse", also die Verwendung ausgedienter Fahrzeugbatterien in stationären Bereichen etwa als Stromspeicher. Das dritte "R" ist mit "Refabricate" zu übersetzen und bedeutet das Auswechseln von defekten Batteriezellen nach der üblichen Lebensdauer.
Erst wenn diese drei "Rs" abgearbeitet sind, sollte Recycling als viertes "R" zum Tragen kommen. Unter anderen arbeitet der bayerische Autobauer BMW, der auf mehr als 13 Jahre Erfahrung bei der Entwicklung und Produktion elektrifizierter Pkw-Antriebe verweisen kann, ständig an der Reduzierung und Wiederverwendung der kritischen Rohstoffe Kobalt, Lithium, Graphit, Nickel.
Bietet die "ASSB-Technologie" eine Alternative?
Ab 2030 sollen mindestens 90 Prozent der in einem Fahrzeug verbauten Materialien wiederverwendet werden können, teilte das Unternehmen auf Anfrage mit.
Für die "neue Klasse", deren Markteintritt ab 2025 vorgesehen ist, sei eine neue Batterie-Generation mit höherer Energiedichte und reduziertem Einsatz von "Primärmaterial" vorgesehen, so BMW. Als "Game Changer" betrachtet man dabei die "ASSB-Technologie", worunter eine Feststoff-Batterietechnik zu verstehen ist.
Auch auf anderem Wege könnte der Bedarf an dem besonders knappen Kobalt sinken. Chinesische Hersteller setzen bereits kobaltfreie Batteriezellen ein, die mit einer Kathode aus einem Lithium-Eisen-Phosphor-Oxid arbeitet.
Der Nachteil: Diese Batterien haben eine geringere Energiedichte und eignen sich eher für Fahrzeuge mit kurzer Reichweite - sind also wenig geeignet für die Premium-Produkte aus Bayern, die mit hoher Reichweite beworben werden. Dennoch werden für die kobaltfreien Batterien Marktchancen bei sogenannten Volumenmodellen gesehen, was den Kobaltbedarf erheblich senken dürfte.
Auch Wasserstofftechnologie nicht frei von Rohstoffproblemen
Zudem werden andere kobaltfreie Batteriekonzepte erprobt. Mit Lithium-Eisen-Phosphat (LFP) stoße ein kobaltfreies Kathodenmaterial in immer mehr Anwendungen vor, so BayBatt-Koordinator Matthias Daab.
BayBatt geht nicht davon aus, dass die Knappheit an Rohstoffen die batterieelektrische Individualmobilität schon bald zu einer Übergangstechnologie degradieren könnte.
Grund: Die Energieeffizienz sei entscheidend höher als bei anderen emissionsfreien Antriebstechniken wie etwa der Wasserstoff-Brennstoffzelle oder unter Einsatz synthetischer Kraftstoffe. Auch ist die Wasserstofftechnologie nach der IW-Consult-Studie nicht frei von Rohstoffproblemen.
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