Ressourcenschonende Batteriekreisläufe zentral für eine gelungene Mobilitätswende
München, 22. November 2021
Lithium-Ionen-Batterien gelten als Schlüssel der Mobilitätswende weg vom Verbrennungsmotor, hin zur E-Mobilität. Im Hinblick auf den Klimawandel stellt sich jedoch die Frage, wie umweltfreundlich Lithium-Ionen-Batterien sind. Die Arbeitsgruppe „Traktionsbatterien“ der Circular Economy Initiative Deutschland hat sich genau mit diesem Thema beschäftigt und eine Roadmap für einen möglichst ressourcenschonenden und nachhaltigen Batteriekreislauf ausgearbeitet. Wie eine solche Kreislaufwirtschaft aussehen könnte, stand im Fokus der Diskussion bei „acatech am Dienstag“ am 9. November.
Thomas Weber, acatech Vizepräsident, stellte einleitend fest, dass in Deutschland bereits seit einem Jahrzehnt die Transformation zur Elektromobilität im Fokus stehe, Fortschritte aber zu langsam vonstattengehen würden. Um die im Klimaschutzplan der Bundesregierung und im Green Deal festgelegten Ziele im Mobilitätssektor für Deutschland bis zum Jahr 2030 zu erreichen, müsste der überwiegende Teil aufkommender Regulierungen den Verkehr auf der Straße ins Visier nehmen. Ohne Elektromobilität, so die Meinung von Thomas Weber, würde man diese gemeinsam vereinbarten Ziele nicht erreichen können. Bei allen betroffenen Zukunftstechnologien (Batteriebetriebene Fahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Fahrzeuge und Elektrische Brennstoffzellen-Fahrzeuge) steht die Batterie im Zentrum. Um den aufsteigenden Bedarf an Batterien umweltgerecht zu decken, sei der Aufbau neuer Prozessketten unabdingbar. Man müsse eine Circular Economy aufbauen, welche beim Rohstoff beginnt und bis zu einer Second Life Nutzung geht. Der acatech Vizepräsident hob abschließend hervor, dass zur Erreichung europäischer Ziele im Green Deal, wie zum Beispiel eine raschere Umstellung auf eine nachhaltige Mobilität, die Themen der Circular Economy von hoher Relevanz seien.
Auf die Kreislaufwirtschaft von Lithium-Ionen-Batterien und alternative Verwertungswege ging Sarah Fluchs, Economist für Umwelt, Kreislaufwirtschaft und Nachhaltigkeit vom Institut der deutschen Wirtschaft genauer ein. Auch sie machte deutlich, dass eine Mobilitätswende auf die Elektromobilität bezogen nur durch eine umweltfreundliche Produktion von Batterien möglich sei. Wichtig seien dabei die Emissionsreduktion und die Verwendung Erneuerbarer Energien, um somit die Energiebilanz zu reduzieren sowie die Rohstoffbilanz zu verbessern. In einer Circular Economy seien unterschiedliche Verwertungswege möglich. Die Umwelt profitiere am meisten von der Wiederverwendung einer Batterie, ohne sie in ihre Einzelteile zerlegen zu müssen, wie es beim Recycling der Fall sei. Die Herausforderungen auf dem Weg zu einer Kreislaufwirtschaft sieht Sarah Fluchs in den hohen Prozess- und Investitionskosten sowie der Problematik, dass Recyclingverfahren lediglich in kleinen Maßstäben funktionieren. Außerdem sei die Abhängigkeit, die durch die lokal zentrierten Vorkommen der benötigten Rohstoffe entstehe, ein weiteres Problem, das jedoch durch Recycling gelöst werden kann. Durch politische sowie wirtschaftliche Weichenstellungen, wie der Erhöhung der Batterie-Sammelquoten, der Festlegung von Kriterien für ein zirkuläres Batteriedesign und die Optimierung der Recyclingverfahren, könnten die Herausforderungen überwunden werden.
Einen Einblick in das Thema der Demontage- und Recyclingtechnologien gab Johannes Betz, Wissenschaftlicher Mitarbeiter Ressourcen & Mobilität des Öko-Instituts. Das massive Wachstum des Batteriemarktes führe zu einem hohen Ressourcenbedarf und mache somit Recycling unumgänglich. Dabei sei die Demontage von Traktionsbatterien, also die Zerlegung in ihre Einzelteile, das Herzstück der Circular Economy. Um diesen Prozess besonders effizient zu gestalten, sei der Aufbau eines europaweiten Netzwerks notwendig, welches den Herausforderungen der Logistik und weiter Transportwege entgegenwirken würde. Aktuell seien die Recycling Kapazitäten in Europa noch relativ gering, mit Ausblick auf die Zukunft jedoch sei ein Aufbau von Anlagen sowie eine Optimierung von Recycling-Technologien zu erwarten. Johannes Betz machte darauf aufmerksam, dass mit dem wachsenden Markt der Bedarf nach neuen Ressourcen zu Beginn steigen würde und erst in Zukunft mit Recycling auf die zurückgewonnenen Ressourcen zugegriffen werden könne. Mit dem Anstieg des Anteils von Elektroautos auf 100 Prozent sei der Höhepunkt des Rohstoffverbrauchs jedoch erreicht.
Der zukünftige Rückgang des Rohstoffs Kobalt als wertvollstes Element der Batterien, wurde vom Publikum in Hinblick auf die Recyclingquoten kritisch hinterfragt. Erst der Gewinn von Kobalt mache Recyclingprozesse profitabel. Johannes Betz erklärte, dass dieser Entwicklung mit Hilfe gezielter Regularien entgegengewirkt werden müsse, sodass trotz dem Rückgang des Anteils an Kobalt die Recyclingquoten wachsen. Auch Thomas Weber betonte, dass langfristig gesehen kritische Materialien wie Kobalt aus den Batterien verschwinden müssten. Die Frage danach, wie realistisch eine solche Circular Economy und ein Second Life für Batterien sei, beantwortete Sarah Fluchs zuversichtlich. Aus wirtschaftlicher Perspektive sei eine Wiederverwendung von Batterien weitaus effizienter als diese direkt zu recyclen. Dafür gebe es auch genügend Anwendungsmöglichkeiten beispielsweise als Energiespeicher, sowie neue Forschung die sich mit (insbesondere automatisierter) Demontage beschäftigte, um bestehende Prozesse in puncto Sicherheit und Zerlegbarkeit zu verbessern.
