Gas geben mit Lithium-Ionen-Technologie
31 Aug 2020
Der Verkehrssektor trägt etwa zu einem Viertel zum gesamten energiebedingten CO2-Ausstoß bei und fossile Brennstoffe sind bei den Motor-Antriebsarten nach wie vor in deutlicher Überzahl. Doch dies ändert sich dank des leichtesten Feststoffs auf der Erde, den manche „das neue Benzin“ nennen.
Lithium (Li) ist das weiche, silbrig-weiße Metall, das in Hunderten von Anwendungen, unter anderem im Elektroauto, zur wichtigsten Komponente geworden ist. Elektroautos gibt es zwar schon eine Weile, aber es liegt an der stark verbesserten Lithium-Ionen-Akkutechnologie, dass sie in immer größerer Zahl auf den Straßen zu sehen sind. Diese Hightech-Akkus halten immer länger durch, inzwischen 100 bis 500 Kilometer, sind leicht und laden sich schnell wieder auf. Ein hochmodernes Ladegerät benötigt nur eine halbe Stunde. All dies sind Schlüsselkriterien für Käufer.
Lithium-Ionen-Akkus versorgen aber noch viel mehr alltägliche Anwendungen mit der nötigen Energie. Mobiltelefone, Laptops, Digitalkameras und Akku-Schraubbohrer bis hin zum E-Bike benötigen alle den „Stoff“ aus der Batterie. Die Akkus speichern auch Energie aus Wind und Sonne und tragen so zur positiven CO2-Bilanz bei.
Goldrausch des 21. Jahrhunderts
Lithium kommt in der Natur nicht als reines Metall vor, sondern wird aus Erzen, hauptsächlich Spodumen, aus stark salzhaltigen Gewässern oder aus Soleablagerungen gewonnen. Obwohl die Lithiumvorkommen nicht als kritisch eingestuft werden, ist Lithium ein begehrter Rohstoff.
In Lateinamerika befinden sich die weltweit größten Vorkommen. Das „Lithiumdreieck“, das Chile, Argentinien und Bolivien umfasst, hat einen Anteil von 54 bis 80 Prozent an den weltweiten Lithiumressourcen, viele davon in Solen. Die Solengewinnung ist billiger als die Gewinnung aus Erz. Allerdings dauert der Prozess durch die Ausnutzung einer natürlichen Verdunstung bis zu zwei Jahre länger.
Australien, der größte Produzent der Welt, hat die zweitmeisten Lithiumreserven. Lithium wird dort aus dem Magmagestein extrahiert. Um Kosten zu sparen, wird der Großteil nach ersten Aufbereitungsschritten zur weiteren Verarbeitung nach China verschifft. China hat auch eigene Reserven und kauft Rechte zum Lithiumabbau in anderen Ländern. In den USA wird Lithium aus Sole-Ponds gewonnen, wobei es keine Veröffentlichung zur Produktionsmenge gibt. Simbabwe und auch Portugal und Brasilien produzieren Lithium in kleineren Mengen.
Wer erfüllt die Nachfrage?
Die massive Nachfrage nach Lithium ist auf den aktuellen und den noch stärker erwarteten Anstieg - der Produktion und des Verkaufs von Elektrofahrzeugen, der Nutzung von Solarenergie in Privathaushalten und digitaler Geräte zurückzuführen. Sie alle benötigen Lithium-Ionen-Batterien.
Es wird erwartet, dass bis 2020 weltweit mehr als 120 verschiedene Elektrofahrzeug-Modelle auf den Markt kommen werden, unter anderem in Ländern wie den USA, China, Indien und Norwegen. Um sie mit Strom zu versorgen, haben sowohl China als auch die USA die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien hochgefahren, mit China als Produzent an der Spitze. In den USA verfügt Tesla über zwei Giga-Fabriken für die Produktion von Elektrofahrzeug-Batterien und Komponenten und baut eine weitere in China auf.
Die durch die COVID-19-Pandemie verursachten Produktionsausfälle haben zu einem weltweiten Rückgang der Elektrofahrzeug-Verkäufe geführt, wodurch zehn aufeinanderfolgende Jahre starken Wachstums unterbrochen wurden. Langfristige Szenarien zeigen jedoch weiterhin ein starkes Wachstum des Lithiumbedarfs in den kommenden zehn Jahren, insbesondere angesichts der Tatsache, dass die Treibhausgasemissionen von Elektrofahrzeugen weiterhin niedriger sein werden als die Emissionen von Fahrzeugen mit konventionellem Verbrennungsmotor.
Das Gleichgewicht verschieben
Die verschiedenen Lithiumverbindungen finden sich in unterschiedlichen Anwendungen, daher ist Lithium nicht so uniform wie zum Beispiel Aluminium. Dies und die Tatsache, dass es sich um einen relativ kleinen Markt handelt, den wenige Marktteilnehmer dominieren, machen es schwierig, einen Preis für Lithium abzuschätzen. Investitionsprojekte rund um den Abbau und die Gewinnung von Lithium sind daher von Geldgebern schwer zu kalkulieren. Das erschwert auch die Finanzierung neuer Extraktionsprojekte.
Der Anstieg bei der Lithiumproduktion hängt vor allem von der zunehmenden Produktion von Elektroautos ab. Dies erfordert zum einen die Akzeptanz der Verbraucher. Zum anderen gilt es aber auch, andere Beteiligte entlang der gesamten Produktionskette wie Investoren, chemische Verarbeiter, Batterie-/Kathodenhersteller, Automobilbauer und Politiker davon zu überzeugen, dass die Lithiumversorgung zuverlässig, hochwertig und erschwinglich sein wird. Beim Blick auf den gesamten Lebenszyklus weisen Kritiker darauf hin, dass eine Infrastruktur zum Recycling von Li-Ionen-Batterien in vielen Ländern fehlt oder nur rudimentär vorhanden ist. Die Suche nach Lösungen mit geschlossenem Kreislauf zur Rückgewinnung und Wiederverwendung von Li-Ionen-Batteriematerialien würde die Akzeptanz spürbar erhöhen.
Der Verbraucher jedenfalls gewinnt mehr und mehr Gefallen an Elektrofahrzeugen. Die Automobilindustrie arbeitet weiter an der Produktsicherheit, an der Batterielebensdauer und an der Reichweite. Die Indizien für einen Trend „pro Elektroauto“ werden immer mehr. Es gibt technische Verbesserungen und eine größere Modellauswahl, der Kauf wird immer erschwinglicher. Sichtbar wird der Trend auch im Stadtbild: Immer mehr Ladestationen deuten darauf hin, dass sich Batterieautos mehr und mehr durchsetzen.
