E-Mobilität: Der Rohstoffbedarf und seine Herausforderungen für Europa

Dr. Doris Schüler

Die Rohstoffgewinnung für Batterien für Elektroautos wird derzeit kontrovers diskutiert, von Befürwortern wie von Gegnern der Elektromobilität. Sozio-ökologische Fragen und Sorgen um Lieferengpässe stehen im Fokus der Öffentlichkeit. Mit Blick auf Lithium und Kobalt fasst Dr. Doris Schüler im Interview die bestehenden Herausforderungen in den Produktionsländern zusammen und schaut auf die Entwicklungen im europäischen Markt und in der europäischen Politik.

Was ist der Auslöser der aktuellen Diskussion um Batterie-Rohstoffe?

Mehr als 20 Prozent der Treibhausgasemissionen in der Europäischen Union werden durch den Straßenverkehr verursacht. Für eine Minderung ist es dringend notwendig, genau hier die Stellschrauben neu einzustellen. Die EU hat sich zum Ziel gesetzt, die CO2-Emissionen im Verkehrssektor bis zum Jahr 2050 um mindestens 60 Prozent unter das Niveau von 1990 zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen, ist – neben anderen Maßnahmen – eine Umstellung von Verbrennungsmotoren auf Elektromotoren notwendig. Darüber hinaus werden die anstehenden Dieselverbote den Wandel im Verkehrssektor ebenfalls vorantreiben. Die steigende Nachfrage nach Batterien und weiteren Bauteilen für Elektrofahrzeuge sowie Fragen nach möglichen Engpässen und Versorgungsrisiken bewegt die Öffentlichkeit. Im Mittelpunkt stehen dabei die wichtigen Rohstoffe Lithium, Kobalt, Nickel, Mangan, Graphit und Kupfer.

Warum wird von den genannten Rohstoffen besonders über Lithium und Kobalt intensiv debattiert?

Der globale Übergang in Zukunft ohne fossile Brennstoffe wird die Nachfrage nach vielen Metallen und Mineralien unterschiedlich stark ansteigen lassen. Herausstechend ist jedoch der rasant steigenden Rohstoffbedarf für Batterien für Elektrofahrzeuge. Und hier birgt gerade der Bergbau menschenrechtliche und ökologische Probleme und Risiken  – insbesondere bei Lithium und Kobalt in der Lieferkette von Lithium-Ionen-Batterien. Für eine „grüne Verkehrswende“ ist es jedoch nicht akzeptabel, dass verstärkter Klimaschutz mit sozialen und ökologischen Auswirkungen in den Bergbauländern erkauft wird. Deswegen wird darüber immer mehr berichtet und auch intensiv debattiert.

Die Sorgen um Versorgungsengpässe sind auch ein wichtiges weitere Thema in dieser Debatte. Das größte Versorgungsrisiko besteht bei Kobalt, dessen Produktion hauptsächlich auf die politisch instabile Demokratischen Republik Kongo konzentriert ist und dort wiederum nur in den Händen weniger Unternehmen liegt.

Mit Blick auf notwendige Bauteile und Batterien: Von welchen Fahrzeugmengen und Märkten sprechen wir?

Die Internationale Energieagentur prognostiziert, dass im Jahr 2030 in Europa rund sieben Millionen Elektrofahrzeuge und fast ebenso viele Hybridfahrzeuge mit kleineren Batterien (6 Mio) verkauft werden könnten. Die im Oktober 2017 gegründete Europäische Batterie Allianz geht davon aus, dass die Europäische Union bis 2025 einen branchenübergreifenden Batteriemarkt von bis zu 250 Milliarden Euro pro Jahr erobern könnte, der von mindestens zehn bis 20 Giga-Fabriken bedient werden müsste, um den Bedarf der Europäischen Union zu decken.

Diese konkreten Prognosen zeigen die Marschrichtung an. Wie wird Europa auf die große Nachfrage an Batterien reagieren?

Bisher findet die Massenproduktion von Lithium-Ionen-Batteriezellen noch außerhalb Europas statt. Japanische, südkoreanische und chinesische Unternehmen dominieren dabei den Weltmarkt. Das ehrgeizige europäische Ziel, signifikante Anteile an der globalen Batterieherstellung zu erreichen, erfordert enorme Anstrengungen der europäischen Industrie. Diese hat vor dem Hintergrund einer extrem schnellen globalen technologischen Entwicklung zwei große Herausforderungen zu bewältigen: die stabile Rohstoffbeschaffung und die schnelle Errichtung von High-Tech-Fabriken, die mit der asiatischen Industrie konkurrenzfähig sind.

Derzeit werden nur zwei vielversprechende europäische Konsortien, Northvolt und TerraE, in den nächsten Jahren in Schweden beziehungsweise Deutschland die Produktion aufnehmen. Trotz dieser Ausgangslage zielt der im Mai 2018 veröffentlichte EU-Strategie-Aktionsplan für Batterien darauf ab, Europa in dieser aufstrebenden Schlüsselindustrie an die Spitze zu bringen.

Bleiben wir bei Europa und dem Ziel signifikante Anteile an der globalen Batterieherstellung zu erreichen. Wie steht es in diesem Zusammenhang um den europäischen Bergbau?

Die Erschließung von Lagerstätten innerhalb der Europäischen Union – insbesondere für Lithium, Kobalt, Nickel und Graphit – sollte nachdrücklich unterstützt und gefördert werden. Obwohl noch erhebliche Mengen an Einfuhren erforderlich wären, um den Primärbedarf der EU zu decken und die bestehenden und künftigen Raffineriekapazitäten zu speisen. Neben der Verringerung der Importabhängigkeit böte der Bergbau innerhalb der Europäischen Union den großen Vorteil, dass er verantwortungsvollen Abbaubestimmungen unterliegt. Das bildet auch einen guten Rahmen für die Weiterentwicklung von fortschrittlichen und umweltfreundlichen Technologien durch europäische Unternehmen, die auch zur Verbesserung des globalen Bergbaus eingesetzt werden können.

Von der Primärproduktion zum Sekundärkreislauf: Wie steht es um Recyclingmaßnahmen für Altbatterien in Europa?

Aus ökologischer Sicht sind alle Maßnahmen, die die Nachfrage nach Primärrohstoffen für Batterien reduzieren, vorzuziehen. Gleichzeitig mildern sie aus wirtschaftlicher Sicht mögliche Versorgungsengpässe. Aber nicht nur Recycling, sondern auch eine grundsätzlich verbesserte Ressourceneffizienz sowie die Substitution, also das Ersetzen durch andere nicht so kritische Rohstoffe, sind wichtige Aspekte für den Umweltschutz. Europa kann auf umfassendes Know-how und Kompetenz in der Technologieentwicklung in diesen drei Bereichen zurückgreifen. Die Investition in Forschungsgelder – sowohl durch die Europäische Union als auch ihrer Mitgliedstaaten – ist ein wichtiges Instrument auf diesem Gebiet.

Insbesondere die Sammlung und Verwertung von Altbatterien ist ein Muss zur Vermeidung von Umweltverschmutzung und massiven Umweltproblemen und zur Realisierung des Kreislaufwirtschaftsansatzes. Bis zum Ende der Lebensdauer von Batterien, die für das Recycling zur Verfügung stehen, vergehen momentan etwa zehn Jahre. Aufgrund dieser Zeitverzögerung kann es für kommerzielle Unternehmen schwierig sein, kurzfristig genügend Geld für Forschung und Entwicklung für das Recycling auszugeben. Die Europäische Union, aber auch staatliche Institutionen sollten diese Lücke schließen und in der Zwischenzeit die Forschung und Entwicklung an Universitäten und anderen Organisationen vorantreiben.

Auch bietet die Überarbeitung der europäischen Batterierichtlinie die Möglichkeit, materialspezifische Recyclingziele festzulegen. Ein verbindliches Ziel für das Lithium-Recycling würde die breite Umsetzung der Lithium-Rückgewinnung stark unterstützen. Die EU sollte auch ein effizientes Rücknahmesystem etablieren, um sicherzustellen, dass es außerhalb der Europäischen Union möglichst wenig Verluste an recycelbaren Batterien gibt – ähnlich der Elektro-Altgeräte -Verordnung. Dies sollte in Zusammenarbeit mit den Batterie- und Automobilherstellern erfolgen. 

Die technologischen Entwicklungen, das Umweltbewusstsein und die Standards sind in Europa also vergleichsweise fortgeschritten. Wie sehen nun die größten Herausforderungen in den aktuellen Produktionsländern von Lithium aus?

Die Lithiumgewinnung aus Salzseen macht derzeit rund 50 Prozent der weltweiten Lithiumproduktion aus und befindet sich überwiegend in Lateinamerika. Die größte Herausforderung besteht darin, den Gewinnungsprozess wasser- und ressourceneffizient zu gestalten, damit die umliegenden trockenen Ökosysteme in den Anden nicht stark beeinträchtigt werden. Wenn die herkömmliche Verdampfungstechnologie durch fortschrittliche geschlossene Kreisläufe ersetzt wird, wird der Wasserverlust drastisch reduziert und die Rückgewinnungsrate von Lithium deutlich erhöht. Diese Technologien befinden sich bereits in der Pilotphase.

Wir empfehlen, dass die Europäische Union die Entwicklung und Anwendung von Technologien in Partnerschaften mit lokalen Unternehmen und Hochschulen unterstützt. Dazu gehört auch die Unterstützung umfangreicher Umweltverträglichkeitsprüfungen und der Beteiligung lokaler Akteure und Gemeinden. Auch wenn der hohe Nachfragedruck ein schnelles Handeln erfordert, muss den Umweltprüfungen und -dialogen mit den betroffenen Gemeinden eingeräumt werden. Aus unserer Sicht wäre eine Arbeitsgruppe „EU-Lateinamerika“ sinnvoll, die die internationale Entwicklung eines Leitfadens für die Lithiumgewinnung aus Salzseen initiiert. Bei Lithium können auch die bestehenden EU-Rohstoffpartnerschaften mit Argentinien und Chile zur Kooperationen mit dem Ziel der nachhaltigen Lithiumgewinnung genutzt werden.

Die Förderung von Kobalt ist vor allem durch die sozialen Risiken in der Diskussion. Stichwort Kinderarbeit. Über die Hälfte der globalen Primärkobalt-Förderung stammt aus der Demokratischen Republik Kongo. Wie sieht dort die aktuelle Situation aus?

Die politische Situation und die schwachen staatlichen Strukturen im Kongo erschweren die Umsetzung von sozialen und ökologischen Standards im Bergbau. Ein Teil des Kobalts wird mit einfachen nichtindustriellen Methoden im Kleinbergbau gewonnen. Durch diesen informellen Charakter wird der Rohstoffabbau oft durch Kinderarbeit und mit schlechten Arbeitsbedingungen durchgeführt

Die wesentlichen Unternehmen stehen unter öffentlichem Druck dafür zu sorgen, dass ihr verwendetes Kobalt ohne Kinderarbeit abgebaut wird. Verschiedene große Hersteller entwickeln deshalb Strategien zu verantwortlichen Beschaffung, Auch gibt es bereits mehrere europäische und internationale Initiativen mit diesem Ziel. Es besteht ein weiter Konsens, dass der handwerkliche Kleinbergbau eine wesentliche Einnahmequelle für die Bevölkerung darstellt. Deshalb ist es keine nachhaltige Option, Kobalt nur aus industriellem Bergbau ohne Kinderarbeit zu beziehen. Stattdessen ist es das Ziel, bessere lokale Bedingungen für die Kleinbergleute und die betroffenen Familien und Gemeinden zu schaffen, so dass die Familien nicht mehr auf Kinderarbeit angewiesen sind.

Viele westliche verarbeitende Unternehmen entlang der Batterie-Wertschöpfungskette werden in den nächsten Jahren voraussichtlich an Entwicklungsprojekten in der Demokratischen Republik Kongo (DR Kongo)  beteiligt sein. Dieses Engagement ist ein wichtiges Element im Rahmen der verantwortungsvollen Beschaffung. Es ist jedoch wichtig, dass die unkoordinierte Koexistenz zahlreicher Entwicklungshilfeprojekte vermieden wird.

Die Entwicklungszusammenarbeit stand schon immer vor der Schwierigkeit, verschiedene internationale Geber zu koordinieren. Dies wird noch erschwert durch das Engagement der Unternehmen in der DR Kongo, die in diesem Bereich neue Akteure sind. Es ist daher eine wichtige Aufgabe der Europäischen Union, die Aktivitäten der Unternehmen im Rahmen der Europäischen Batterie Allianz und der vor Ort tätigen EU Mitgliedsländer und deren Botschaften  zu koordinieren. Von Seiten der europäischen Automobilindustrie sollte die Initiative ‚Drive Sustainability‘ eine koordinierende Rolle für ihre Mitgliedsunternehmen spielen. Wichtig ist auch, dass alle europäischen Akteure die lokalen Behörden, die Regierung der Demokratischen Republik Kongo und die lokale Zivilgesellschaft einbeziehen.

Das Interview führte Alexa Hännicke.

 Dr. Doris Schüler arbeitet im Öko-Institut auf dem Gebiet der „Nachhaltigen Ressourcenwirtschaft“ und ist Projektleiterin im europäischen Forschungsprojekt STRADE.

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Blogbeitrag „Boom im Schatten von Lithium: Bleibatterien und deren Folgen für Menschen in Entwicklungs- und Schwellenländern“ – Andreas Manhart kommentiert den anhaltenden Boom von Blei-Säure Batterien und dessen Folgen.

Weitere Informationen

Strategy Dialogue on Sustainable Raw Materials for Europe (STRADE)

STRADE Policy Brief  6/2018 “Social, economic and environmental challenges in primary lithium and cobalt sourcing for the rapidly increasing electric mobility sector”

“Strategien für die nachhaltige Rohstoffversorgung der Elektromobilität“ von Agora Verkehrswende und Öko-Institut

“Faktencheck Elektromobilität“ – Umfangreiches FAQ des Öko-Instituts zu den dringendsten Fragen der Elektromobilität

 

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