Dreckige Rohstoffe für saubere Autos

[Umweltprofi]

Dreckige Rohstoffe für saubere Autos

Lithium und Kobalt für Elektroautos abzubauen, schadet oft Mensch und Umwelt. Aber es gibt Möglichkeiten, unabhängiger von den Rohstoffen zu werden.

Das Auto der Zukunft wird nicht mehr mit Diesel oder Benzin angetrieben, darin sind sich Expertinnen und Experten weitgehend einig. Derzeit sieht es so aus, dass Autos künftig vor allem mit Strom fahren. Für die Lithiumbatterien von Elektroautos sind die Rohstoffe Lithium und Kobalt bisher unverzichtbar. Der Bedarf wird in den kommenden Jahren also stark steigen. Aber gibt es genug Rohstoffe für Millionen Elektroautos?

Die bekannten Vorkommen von Lithium und Kobalt sind relativ groß. Es ist unwahrscheinlich, dass sie in absehbarer Zeit ausgehen. Es kann aber sein, dass es für kürzere Zeiträume Engpässe gibt. Die US Geological Survey (USGS) unterscheidet zwischen Ressourcen und Reserven. Ressourcen sind die Rohstoffe, die in der Natur vorliegen – egal, ob es aktuell Möglichkeiten gibt, sie abzubauen. Reserven kann man mit den aktuellen technologischen Möglichkeiten abbauen – das heißt aber nicht, dass dort schon eine Mine in Betrieb ist oder ein Unternehmen Lithium extrahiert. Die bekannten globalen Lithiumreserven liegen nach Angaben des USGS bei etwa 14 Millionen Tonnen, die von Kobalt bei etwa 6,9 Millionen Tonnen.

Die bekannten Ressourcen sind deutlich höher – bei Lithium 62 Millionen Tonnen, bei Kobalt 25 Millionen Tonnen auf der Erde und noch einmal 120 Millionen Tonnen auf dem Grund der Ozeane. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen gerade den Abbau und mögliche Umweltfolgen. Die Mitgliedsländer der Internationalen Meeresbehörde verhandeln bereits über einen Rechtsrahmen zum kommerziellen Abbau.

Und wie viele Rohstoffe werden benötigt? Laut einer Studie des Öko-Instituts wurden im Jahr 2016 weltweit etwa 10.000 Tonnen reines Lithium für E-Autos verwendet. Die Autorinnen und Autoren schätzen, dass der Lithiumverbrauch im Jahr 2050 bei 1,1 Millionen Tonnen liegt. Der Bedarf an Kobalt lag laut der Studie im Jahr 2016 bei etwa 20.000 Tonnen. Hier prognostizieren die Autoren einen Anstieg auf jährlich 800.000 Tonnen bis 2050.

Quelle: Die Zeit

[Umweltprofi]

Raubbau für E Autos

Raubbau für E-Autos?
Bolivien versucht die drastischen Umweltfolgen der neuen Mobilität zu lindern. In Bolivien und Chile ist ein harter Wettkampf um Lithium entbrannt, ein Schlüssel-Rohstoff für Batteriezellen von E-Autos. Ende März fand ein indisch-bolivianisches Spitzentreffen in den Anden statt. Indiens Präsident Ram Nath Kovind traf in La Paz ein, um Evo Morales zu treffen. Morales ist seit 13 Jahren Staatschef von Bolivien. Der Andenstaat ist zwar immer noch das ärmste Land Südamerikas, erlebt aber ausgerechnet unter dem Sozialisten Morales einen Wirtschaftsboom mit den höchsten Wachstumsraten des Süd-Kontinents. Und das seit Jahren.

Dafür sind vor allem die Rohstoffe verantwortlich, insbesondere Erdgas, auf dem Bolivien in großen Mengen sitzt. Und wegen eines Rohstoffs waren auch die Inder da: Lithium. Das Alkalimetall wird oft als „weißes Gold“ bezeichnet, weil es ein Hauptbestandteil moderner Batteriezellen und somit unverzichtbar in der mutmaßlich elektro-getriebenen Zukunft ist. Lithium – eine Schlüsselressource des 21. Jahrhunderts, etwa für die Fertigung von Batterien für E-Autos.

Ausgerechnet das arme Bolivien hat eine der größten Lithium-Reserven der Welt. Bis zu zehn Millionen Tonnen werden hier vermutet. Sie befinden sich unter einem ausgetrockneten See, dem Salar de Uyuni. Er liegt auf kühlen 3650 Metern Höhe, ist mit 10.500 Quadratkilometern größer als Niederbayern und wegen seiner surreal wirkenden Licht- und Farbenspiele eine der größten Touristenattraktionen des Landes. Mittendrin soll nun Boliviens industrielle Phase beginnen. Und dabei sollen die Inder helfen.

Schwäbische Firmen in Bolivien

Die Präsidenten beider Länder unterzeichneten eine Grundsatzvereinbarung zur Lithium-Ausbeutung und gemeinsamen Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien. Indien, wo bereits große Batteriefabriken gebaut werden, sichert sich damit einen direkten Zugriff auf den hoch gehandelten Rohstoff. Und Bolivien will vom technischen Know-how der Südasiaten profitieren.

Indien ist indes nicht das einzige Land, das von Bolivien einen Zuschlag bekommen hat. Zuerst war 2016 China da. Dann kam Deutschland. Ende letzten Jahres schloss die schwäbische ACI Systems Alemania (ACISA) mit dem jungen bolivianischen Staatskonzern Yacimientos de Litio Bolivianos (YLB) ein Joint Venture. Zu dem Konsortium gehört auch die Thüringer Firma K-Utec, die die Förderanlagen plant.

Das Projekt beinhaltet Investitionen in Höhe von circa einer Milliarde Euro und den Bau dreier Batterie-Fabriken in Bolivien. Der Produktionsbeginn ist für 2021 geplant. Die Förderung soll 70 Jahre lang laufen, die Jahresproduktion bei 40.000 bis 50.000 Tonnen Lithiumhydroxid liegen. 10.000 direkte und indirekte Arbeitsplätze könnten entstehen.

Der Zuschlag für den deutschen Mittelständler ist in mehrfacher Hinsicht bemerkenswert. Deutschland sichert sich erstmals wieder den direkten Zugriff auf einen international begehrten Rohstoff. ACISA setzte sich gegen acht internationale Konsortien durch. Dabei spielten Umweltaspekte eine große Rolle. ACI versprach die Ausbeutung umweltverträglich zu gestalten, etwa regenerative Energien zu nutzen und eine dezentrale Stromversorgung aufzubauen. Zudem wird das bolivianische Staatsunternehmen YLB einen Anteil von 51 Prozent an dem Joint-Venture halten.

Die staatliche Mehrheit ist Voraussetzung, damit ausländische Konzerne in Bolivien Rohstoffe fördern dürfen. Und sie ist ein Erfolgsrezept, weil Bolivien so Kontrolle über seine Reichtümer behält und mit den Einnahmen wirtschaften kann. Morales ist Sozialist und Pragmatiker. Er weiß, dass sein Land dringend ausländische Investitionen braucht. Aber er will nicht die Fehler der Vergangenheit wiederholen.

Das Geld blieb nie in Südamerika

Bolivien ist eines der am schlimmsten ausgebeuteten Länder Lateinamerikas. Der Reichtum aus seinen Bodenschätzen blieb nie hier, sondern floss immer in fremde Taschen. Das beste Beispiel ist der Silberberg von Potosí. Unmengen von Silber wurden über Jahrhunderte nach Spanien verschifft, so viel, dass man damit laut Legende eine Brücke über den Atlantik bauen könnte. Und mit den Knochen der verreckten Bergarbeiter eine Brücke zurück. Beim Lithium soll sich das nicht wiederholen. Ausgerechnet bei Potosí wird in den nächsten Jahren die erste bolivianische Fabrik für Lithium-Akkus entstehen.

Einen anderen Ansatz bei der Lithium-Produktion verfolgt Boliviens Nachbar Chile, das neoliberale Musterland Südamerikas. Gemeinsam mit Argentinien bilden Chile und Bolivien das Lithium-Dreieck, ein Großteil der weltweiten Vorkommen liegt hier. Bald wird man wohl von einem Viereck sprechen müssen, weil auch in Peru große Lithiumfunde gemacht wurden. Das chilenische Lithium liegt unter der Atacama-Wüste.

Quelle Tagesspiegel

[Loo]

IBM Super Akku

Quelle: Manager Magazin, Wilfried Eckl-Dorna

Warum IBMs Super-Akku kein Durchbruch ist - noch nicht

Elektroautos fahren zwar lokal komplett emissionsfrei - doch die Herstellung der Elektroauto-Akkus sorgt seit Langem für Diskussionen. Denn für leistungsstarke Lithium-Ionen-Batterien wird nach wie vor das Schwermetall Kobalt benötigt, dessen Abbau nicht nur sehr energieaufwendig ist. Ein Großteil der bekannten Kobalt-Lagerstätten befindet sich zudem in der Republik Kongo, wo das Metall teils unter fragwürdigen Bedingungen von Kindern abgebaut wird. Darauf weisen NGOs seit Jahren hin, und erhöhen nun mit Klagen gegen IT-Konzerne und Elektroauto-Hersteller den Druck.

Kinderarbeit - das geht auch aus Sicht der Autobauer selbstverständlich gar nicht. Die Autobranche versucht deshalb schon länger, den Kobaltanteil in ihren E-Auto-Batterien zu senken. Üblich in der Branche war bisher ein Kobalt-Anteil in der Batterie von 12 bis 14 Prozent. Tesla vermeldete vor einigen Monaten, dass die neueste Batteriegeneration des Model 3 mit nur 2,8 Prozent Kobalt-Gehalt auskomme.

Ziel sämtlicher Autohersteller ist es aber, Kobalt möglichst vollständig aus ihren Batterien zu verbannen - ohne dass dadurch die Leistungsfähigkeit sinkt oder die Feuergefahr steigt. Nun vermeldet das Batterieforschungszentrum des IT-Dienstleister IBM einen Durchbruch: IBM hat eine neue Zellchemie entwickelt, die komplett ohne Kobalt auskommt und deren Mineralien aus Meerwasser gewonnen werden können.

Wie der US-Konzern mitteilte, wurde die neue Batterie-Machart zusammen mit der Forschungsabteilung von Mercedes-Benz, dem Batterie-Elektrolythersteller Central Glass und dem Batteriehersteller Sidus entwickelt. Allerdings weist IBM auch darauf hin, dass eine Serienfertigung der neuen Batterie noch längst nicht gesichert ist.

"Das Ziel wäre, ungefähr innerhalb eines Jahres den ersten funktionierenden Prototypen zu haben", sagte Manager Jeff Welser von IBM Research. Immerhin stellt IBM für den neuen Batterietypus aber sehr wünschenswerte Eigenschaften in Aussicht. In ersten Tests soll sich die kobalt- und nickelfreie Kathode, die IBM entwickelt hat, als weniger entflammbar als bisherige Kathoden gezeigt haben. Sie lässt sich laut IBM auch in nur fünf Minuten zu 80 Prozent laden. Die verwendeten "aktiven Kathodenmaterialien", berichtet IBM, sollen auch günstiger in der Gewinnung sein als die bisher verwendeten Schwermetalle.

Allerdings muss man solche Ankündigungen mit Vorsicht betrachten. Weltweit forschen dutzende Unternehmen an besseren Zellchemien und Materialien. Beinahe monatlich berichten Fachmedien über neue Durchbrüche für Batterien mit hoher Energiedichte oder geringerer Entflammbarkeit. Autokonzerne wie VW oder Tesla haben sich längst an Firmen beteiligt, die sogenannte Feststoffbatterien entwickeln. Sie kommen ohne flüssige Elektrolyten aus, was die Batterien weniger entflammbar und schneller wieder aufladbar machen soll.

Viele der im Labor entwickelten neuen Akkus haben aber noch ein paar handfeste Probleme aufzuweisen: Sie halten nur ein paar Dutzend Ladezyklen durch, bevor ihre Speicherkapazität stark absinkt. Und sie lassen sich bislang nicht kostengünstig in Großserie produzieren - wegen teurer Materialen, aber auch, weil die passenden Herstellungsprozesse schlicht noch nicht entwickelt sind.

IBMs Pressemitteilung deutet zwar an, dass die verwendeten Materialien kostengünstig aus Meereswasser gewonnen werden können. Die Aussagen über die sogenannte Zyklenfestigkeit - also die Fähigkeit, die Batterie hunderte Male ohne größeren Verlust der Speicherkapazität zu laden und zu entladen - bleiben aber eher vage. "Unsere Tests haben gezeigt, dass diese Batterie für einen langen Lebenszyklus designt werden kann", heißt es in der Pressemitteilung. Das dies aber dann gleichzeitig mit schnellem Laden und hoher Energiedichte einhergeht, behaupten die Forscher erstmal nicht.

Mit anderen Worten: Die Forscher müssen hier noch forschen und wohl auch den einen oder anderen Kompromiss eingehen. Deshalb wird es einige Jahre dauern, bis die IBM-Batterie die Serienreife erlangt - wenn sie denn überhaupt in Großserie für Elektroautos eingesetzt werden kann.