Bestandteile der Batterien

E-Autos vor dem Aus? Wichtiger Rohstoff reicht laut Studie nur noch 11 Jahre

Neuwagen der neuen elektrischen Fahrzeuge ID.4 und ID.3 von Volkswagen stehen verladen auf Zügen am Volkswagen Werk Zwickau.
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Laut einer Studie werden Rohstoffe für die Produktion von Batterien knapper. Stoppt das den E-Auto-Boom?
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Laut einer Studie werden Rohstoffe wie Kobalt, Graphit und Lithium allmählich knapp. Das könnte den aktuellen E-Auto-Boom stark beeinträchtigen.

Stuttgart - In den vergangenen Jahren haben batteriebetriebene Autos immer mehr an Bedeutung gewonnen. Große Autobauer wie Mercedes-Benz, BMW und VW stellen seit einiger Zeit eigene erfolgreiche E-Autos her. Mercedes leitete mit der Vorstellung der elektrischen S-Klasse EQS eine neue Ära ein und will ab 2025 nur noch elektrisch betriebene Autos bauen. Neben den etablierten Traditionskonzernen sind auch vergleichsweise neue Autobauer mit ihren Modellen auf dem internationalen Markt sehr erfolgreich. Allen voran der vermeintliche Marktführer Tesla aber auch Start-ups wie Nio.

Durch den derzeitigen E-Auto-Boom sollen die altbewährten Verbrenner-Modelle zugunsten des Klimas nach und nach von den Straßen verschwinden. Für dieses Vorhaben muss allerdings auch der Nachschub an Batteriezellen gedeckt sein, die in den Akkus der E-Autos zum Einsatz kommen. Mercedes-Benz und Co. exportierten die Batterien zunächst hauptsächlich aus China, aktuell wird die Produktion aber auch in Deutschland stark ausgebaut. Bei der Herstellung der E-Auto-Batterien kommen Rohstoffe wie Graphit, Kobalt und Lithium zum Einsatz. Diese werden laut einer Studie des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) aber allmählich knapp.

E-Auto-Boom: Studien erwarten bis zu 36 Millionen E-Auto-Zulassungen allein in 2030

Durch den Fokus der Autobauer wie Mercedes-Benz, Porsche und Co. auf die Produktion von E-Autos steigt demnach auch die Anzahl an produzierten Batteriezellen. Die von der Vereinigung der Bayerischen Wirtschaft in Auftrag gegebene Studie des IW untersucht unter anderem die Auswirkungen auf die Rohstoffverfügbarkeit in Abhängigkeit der steigenden Nachfrage nach E-Autos. „Durch die jüngsten regulatorischen Änderungen in Europa dürfte die Verbreitung der rein batteriebetriebenen Elektromobilität schneller voranschreiten als bisher vielfach angenommen“, heißt es in der Studie. „Damit steigt der erwartete Rohstoffbedarf für die Elektromobilität.“

In den gängigen E-Auto-Modellen kommen bislang hauptsächlich Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Dabei handelt es sich um Flüssigbatterien, deren einzelne Batteriezellen Kobalt enthalten. Die Kathode der Batteriezellen besteht aus einem Gemisch aus Lithium, Kobalt, Mangan und Nickel; die Anode benötigt Graphit, heißt es in der IW-Studie. Die Versorgung mit diesen Rohstoffen ist aufgrund der hohen Nachfrage nach E-Autos aber hochriskant. Fraunhofer IAO und IW Consult erwarten in einem Trendszenario allein für das Jahr 2030 91,4 Millionen Pkw-Neuzulassungen, von denen etwa 22,4 Millionen rein elektrisch sein dürften.

Rohstoffkapazitäten für E-Autos: Kobalt reicht laut Studie nur noch elf Jahre

In einem Szenario mit einem stärkeren Ausbau der Elektromobilität geht die Studie sogar von einer E-Auto-Neuzulassung von knapp 36 Millionen Fahrzeugen im Jahr 2030 aus. Je nach Leistungsfähigkeit der jeweiligen Batterien könnten die Batteriekapazitäten zwischen 1.500 und 2.410 Gigawattstunden insgesamt liegen. Durch eine höhere Batteriekapazität rechnen die Experten auch mit einem deutlich höheren Rohstoffverbrauch. Während die Versorgung mit Graphit noch für eine sehr lange Zeit gedeckt sein dürfte, werden laut den Berechnungen vor allem Kobalt und auch Nickel knapp. Die Studie geht nach den bisherigen Annahmen davon aus, dass die aktuell bekannten Kobaltreserven nur noch elf Jahre ausreichen würden.

Rohstoff Reserve (in Tonnen) Bedarf 2030 (bei 2.410 GWh, in Tonnen)Verhältnis Reserve/Bedarf
Lithium 21.000.000 385.60054
Kobalt 7.100.000642.67011
Graphit 320.000.000.0002.250.000142.222
Nickel 94.000.0002.280.00041

(Quelle: IW Consult (2021))

Für die Produktion der Batteriezellen für E-Autos kommen inzwischen auch andere Rohstoffe zum Einsatz. Der geringe Vorrat an Kobalt könnte jedoch den Vorstoß der E-Mobilität deutlich bremsen. Das sei zwar kein Grund zur Panik „aber ein Warnsignal, dass wir auf allen Ebenen etwas tun müssen“, sagte IW-Consult-Geschäftsführer Karl Lichtblau der Deutschen Presse-Agentur (dpa). An kobaltfreien Batterien werde bereits gearbeitet. „Man darf den technischen Fortschritt nicht unterschätzen. Aber da muss man am Ball bleiben.“

Autobauer wie Mercedes-Benz und BMW haben den Kobaltanteil in den E-Auto-Batterien bereits deutlich reduziert und Forscher der Universität in Austin haben laut dem Handelsblatt eine Natrium-Schwefel-Batterie entwickelt, die ganz ohne Kobalt und auch ohne Lithium auskommt. In Baden-Württemberg liegt zudem das größte Lithium-Reservoir in ganz Europa. Im Rhein verbirgt sich Rohstoff für 400 Millionen E-Autos. Die Firma Vulcan Energie Ressourcen will Lithium am Oberrhein fördern, doch die geplante Förderung bei Bühl schürt Ängste.

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