Lithium-Ionen-Batterien: Globale Rohstoffnachfrage und Recyclingpotenziale bis 2050
Im Jahr 2050 könnten weltweit 80 Prozent aller neu zugelassenen PKW mit alternativen Antrieben auf den Straßen unterwegs sein, bei ambitionierten Klimaschutzzielen sogar 100 Prozent. Mit dem Zuwachs an elektrischen Fahrzeugen steigt auch der globale Bedarf an Batterien – mit notwendigen Jahreskapazitäten von bis zu 6.600 Gigawattstunden, wie Zahlen des Öko-Instituts nun belegen. 220 Gigafabriken sind notwendig, um diese Batteriemengen herzustellen.
Rasante Nachfrage bei Lithium, Kobalt und Nickel
Auf Basis der neuesten Mobilitätsszenarien und der aktuellen Entwicklung bei Batterietypen und -kapazitäten hat das Öko-Institut im Rahmen des Forschungsprojektes „Fab4LiB“ den Rohstoffbedarf der Schlüsselmaterialien für Lithium-Ionen-Zellen bis 2050 berechnet. In der Annahme, dass die Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens im Mobilitätssektor umgesetzt werden, prognostiziert Dr. Matthias Buchert, Experte für Nachhaltige Rohstoffe am Öko-Institut, bis zum Jahr 2030 einen erheblichen Anstieg der Nachfrage für Lithium, Kobalt und Nickel. Falls die Lithium-Ionen-Zellen auch langfristig die Speichertechnologie der Wahl für Elektrofahrzeuge bleiben, wird der Bedarf bis zum Jahr 2050 noch weiter wachsen.
Angesichts der aktuell bekannten globalen Reserven für Lithium (16 Millionen Tonnen), Kobalt (7,1 Millionen Tonnen) und Nickel (74 Millionen Tonnen) erwartet der Experte keine Verknappung dieser Rohstoffe. „Bei der dynamischen Entwicklung der Elektromobilität, kann es für einzelne Rohstoffe aber zu zeitlich begrenzten Engpässen kommen“, so Buchert.
Welche Anteile der Wertschöpfung der Elektromobilität zukünftig in Europa – und vor allem – in Deutschland realisiert werden, ist eine politische Frage, die sowohl die EU-Kommission als auch die Bundesregierung zügig beantworten müssen.
Sichere Rohstoffversorgung für deutsche Zellfertigung
Batteriesysteme werden in Europa auch von deutschen Unternehmen hergestellt. Die dafür notwendigen Batteriezellen müssen sie vorwiegend von asiatischen Herstellern zukaufen. Europäische wie auch deutsche Unternehmen sind daher von externen Zulieferern und deren Rohstoffversorgung abhängig. Gleichzeitig bestimmt die Batteriezelle maßgeblich über die Leistungsfähigkeit des Batteriesystems und ist das entscheidende Differenzierungsmerkmal in batteriebetriebenen Fahrzeugen.
Um Deutschland als Leitmarkt für Elektromobilität zu etablieren, muss auch die Wertschöpfung überwiegend hierzulande angesiedelt werden. Eine Zellfertigung in Deutschland hängt jedoch mit einer sicheren Rohstoffversorgung zusammen. Dabei darf der Recyclingaspekt nicht vernachlässigt werden. „Beim ambitioniertem Ausbau der Recyclinginfrastruktur für Lithium-Ionen-Batterien können im Jahr 2030 rund 10 Prozent und im Jahr 2050 sogar 40 Prozent des weltweiten Bedarfs dieser Rohstoffe für die Elektromobilität durch Batterierecycling gewonnen werden“, so Buchert.
Zum Hintergrund des Projekts Fab4Lib
Unter der Projektleitung der TerraE Holding GmbH erarbeiten 17 Forschungsinstitute und Industrieunternehmen im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekt Fab4Lib innovative Lösungen entlang der Wertschöpfungskette Lithium-Ionen-Technologie, die unmittelbar in eine Groß-Serienfertigung von Batteriezellen einfließen werden. Mittelfristig strebt TerraE eine Zellproduktion in Deutschland mit einem jährlichen Volumen von acht Gigawattstunden an.
Studie „Gigafactories für Lithium-Ionen-Zellen – Rohstoffbedarf für die globale Elektromobilität bis 2050“ des Öko-Instituts (https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/Fab4Lib-Rohstoffe-Elektromobilitaet.pdf)
Vortrag „Globale Rohstoffnachfrage und -versorgung der Elektromobilität“ von Dr. Matthias Buchert auf dem Batterieforum Deutschland am 25.01.2019 (https://www.batterieforum-deutschland.de/programm/25-01-2019/)
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