Globale Nachfrage

Die Lithium-Ionen-Batterie ist der Schlüssel zur Elektromobilität. Für ihre Herstellung ist eine Reihe von Rohstoffen notwendig, die aber nur begrenzt verfügbar sind. Experten setzen daher auf steigende Recyclingquoten.

Elektromobilität: Auf diese Rohstoffe wird es ankommen


Das Thema Elektromobilität nimmt immer mehr Fahrt auf. Ohne sie wird eine klimafreundliche Mobilität kaum möglich sein. Glaubt man Schätzungen, werden im Jahr 2050 circa 41 Millionen batteriebetriebene Pkws auf den weltweiten Straßen unterwegs sein. Hinzu kommen rund 40 Millionen Plug-in-Hybride und gut 62 Millionen Hybride.

Der Schlüssel zum elektrischen Antrieb ist bislang die Lithium-Ionen-Batterie. Für ihre Herstellung sind vor allem die Rohstoffe Lithium, Kobalt, Nickel und Graphit notwendig. Im Wesentlichen unterscheidet man die Lithium-Ionen-Batterie in drei Typen:

  • NMC (Nickel-Mangan-Kobalt)
  • NCA (Nickel-Kobalt-Aluminium)
  • LFP (Lithium-Eisen-Phosphat).

Experten des Öko-Instituts haben nun auf dieser Basis abgeschätzt, wie sich der Bedarf der einzelnen Rohstoffe für die Elektromobilität entwickeln wird. Die Ergebnisse haben die beiden Institutsvertreter Stefanie Degreif und Peter Dologa gestern (20. März) auf der Berliner Recyclingkonferenz vorgestellt.

  • Lithiumbedarf für die Elektromobilität:

Nach Einschätzung der Öko-Institut-Experten wird der gesamte Bedarf an Lithium für die Elektromobilität bis zum Jahr 2030 auf knapp 160.000 Tonnen ansteigen. Das bedeutet eine Verfünffachung gegenüber der Primärproduktion im Jahr 2015. Noch viel stärker wird der Anstieg bis zum Jahr 2050 ausfallen. Für diesen Zeitpunkt prognostizieren Degreif und Dolega einen Jahresbedarf von knapp 500.000 Tonnen.

Wie sie betonten, findet ein Lithiumrecycling heute in Europa nur in Ansätzen statt. Doch unter optimistischen Annahmen sei davon auszugehen, dass bis 2030 etwa 10 Prozent des benötigten Lithiums durch das Recycling von Lithium-Ionen-Batterien gedeckt werden könnten. Bis zum Jahr 2050 könnte die Quote sogar auf 40 Prozent steigen.

  • Kobaltbedarf für die Elektromobilität:

Kobalt wird nach Angaben von Degreif und Dolega in den Batterietypen NMC und NCA eingesetzt. Beide Batterietypen weisen eine hohe Energiedichte auf, so dass vor allem NMC-Batterien in Zukunft stärker zum Einsatz kommen werden. Dadurch würde der Kobaltbedarf stark ansteigen.

Folglich sei davon auszugehen, dass im Jahr 2030 der Kobaltbedarf bei etwa 260.000 Tonnen liegen wird. Im Jahr 2050 werde der Bedarf für die Elektromobilität auf mehr als 800.000 Tonnen klettern. Wie Degreif und Dolega erklären, wird Kobalt heute schon gut recycelt. Der Einsatz von Sekundärmaterial habe 2015 bei etwa 35 Prozent bezogen auf alle Anwendungen gelegen. Den Einsatz von Sekundärmaterial aus recycelten Lithium-Ionen Fahrzeugbatterien veranschlagen sie für 2030 mit 10 Prozent und für das Jahr 2050 mit 40 Prozent.

  • Nickelbedarf für die Elektromobilität:

Nickel wird ebenso wie Kobalt in NMC- und NCA-Batterien eingesetzt. Laut Öko-Institut wird der globale Nickelbedarf für die Elektromobilität im Jahr 2030 auf etwa 830.000 Tonnen steigen, im Jahr 2050 werde der Bedarf bei 2,6 Millionen Tonnen liegen.

Nach Darstellung von Degreif und Dolega ist das Nickelrecycling bereits heute etabliert. In Edelstahlanwendungen liege das eingesetzte Sekundärnickel bei mehr als 40 Prozent. Für den Anwendungsbereich der Batterien erwarten sie einen Sekundärmaterial-Anteil von 7 Prozent im Jahr 2030. Für 2050 rechnen sie mit einem Anteil von 40 Prozent. Dabei stamme das Sekundärmaterial ausschließlich aus recycelten Batterien aus der Elektromobilität.

  • Graphitbedarf für die Elektromobilität:

Graphit wird laut Öko-Institut in allen Lithium-Ionen-Batterietypen eingesetzt, die in der Elektromobilität Anwendung finden. Ihren Schätzungen zufolge wird der Graphitbedarf im Jahr 2030 auf 1,6 Millionen Tonnen steigen. Im Jahr 2050 werde der Bedarf auf knapp 5 Millionen Tonnen anwachsen.

Stoffspezifische Recyclingziele

Um dem wachsenden Rohstoffbedarf Rechnung zu tragen, empfiehlt das Öko-Institut eine Reihe von Maßnahmen. Dazu zählt unter anderem auch die Weiterentwicklung der EU-Batterierichtlinie. Denn dort fallen die Lithium-Ionen-Antriebsbatterien bislang unter die Industriebatterien und hier in den Bereich der sonstigen Batterien.

Da die Lithium-Ionen-Antriebsbatterien in Zukunft aber im großen Umfang verwendet werden, sollten sie in der überarbeiteten Batterierichtlinie separat und mit eigenen ambitionierten Sammel- und Recyclingzielen ausgewiesen werden, so das Öko-Institut. Darüber hinaus sollten in der Batterie-Richtlinie stoffspezifische Recyclingziele formuliert werden, um das Recycling der strategisch wichtigen Rohstoffe (Lithium, Kobalt, Nickel, Graphit) sicherzustellen.

Schließlich fordern die Experten auch ein weltweites Recyclingsystem für Lithium-Ionen-Batterien. Wichtig seien vor allem innovative Anreizsysteme und Geschäftsmodelle für die Erfassung der Batterien wie etwa das Leasing oder ein Pfandsystem. Nötig sei ferner eine flächendeckende Recyclingstruktur für Lithium-Ionen-Batterien mit geeigneten Sammel-, Transport- und Recyclingsystemen.

Wie Degreif und Dolega betonen, sei ein umfassendes Recyclingsystem für die EU von zusätzlicher Bedeutung, um die Rohstoffanbieter zu diversifizieren. Denn auf diese Weise ließen sich die Abhängigkeiten von Primärförderländern reduzieren. Damit verbunden sei aber noch ein weiter Effekt: nämlich eine preisdämpfende Wirkung.

Mehr zum Thema
Fragen und Antworten zum PET-Markt in Europa
Institute senken Konjunkturprognose – Nur noch Miniwachstum
Erster technischer Leitfaden zum EU-Batteriepass
Die neue Abfall­­­verbringungsverordnung kann kommen
Northvolt startet Bau der Batteriefabrik in Heide
„Noch wenig Hinweise auf konjunkturelle Belebung“
Forscher: Plastik ist viel großräumiger verteilt als vermutet
UN-Bericht: Die Welt produziert Jahr für Jahr mehr Elektroschrott
„Ein wichtiger Schritt für einen kreislauforientierten Gebäudebetrieb“